国外电子与通信教材系列：光网络（第3版）

《国外电子与通信教材系列：光网络（第3版）》是光组网技术和方法的权威信息来源，是一本进行光组网——从规划到实施过程中每一步日常维护的指南。其主要内容包括光网络引论、元器件、光层中的客户层、波分复用网络中的组件、控制与管理、网络生存性、WDM网络设计、接入网、光分组交换、网络应用方面的考虑，以及实例、习题和参考文献等大量丰富的内容。

第1章 光网络引论
1.1 通信网络体系结构
1.2 业务、电路交换和分组交换
1.2.1 业务改变的前景展望
1.3 光网络
1.3.1 复用技术
1.3.2 第二代光网络
1.4 光层
1.5 透明和全光网络
1.6 光分组交换
1.7 传输基础知识
1.7.1 波长， 频率和信道间隔
1.7.2 波长标准
1.7.3 光功率和损耗
1.8 网络演进
1.8.1 早期——多模光纤
1.8.2 单模光纤
1.8.3 光纤放大器和波分复用技术
1.8.4 从传输链路到光网络
总结
进一步阅读材料
参考文献

第2章 元器件
2.1 耦合器
2.1.1 耦合器的工作原理
2.1.2 能量守恒
2.2 隔离器和环形器
2.2.1 工作原理
2.3 复用器和滤波器
2.3.1 光栅
2.3.2 衍射图样
2.3.3 布拉格光栅
2.3.4 光纤光栅
2.3.5 法布里珀罗滤波器
2.3.6 多层介质膜滤波器
2.3.7 马赫曾德尔干涉仪
2.3.8 阵列波导光栅
2.3.9 声光可调谐滤波器
2.3.10 多信道数复用器结构
2.4 光放大器
2.4.1 受激发射
2.4.2 自发发射
2.4.3 掺铒光纤放大器
2.4.4 拉曼放大器
2.4.5 半导体光放大器
2.4.6 SOA中的串扰
2.5 光发射机
2.5.1 激光器
2.5.2 发光二极管
2.5.3 可调谐激光器
2.5.4 直接调制和外调制
2.5.5 用于拉曼放大器的泵浦源
2.6 检测器
2.6.1 光检测器
2.6.2 前置放大器
2.7 光开关
2.7.1 大规模光开关
2.7.2 光开关技术
2.7.3 大规模电子开关
2.8 波长变换器
2.8.1 电光方法
2.8.2 光选通方法
2.8.3 干涉仪技术
2.8.4 四波混频技术
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

第3章 光层中的客户层
3.1 SONET/SDH
3.1.1 复用技术
3.1.2 虚串联（VCAT）和链路容量调节方案（LCAS）
3.1.3 SONET/SDH层
3.1.4 SONET帧结构
3.1.5 SONET/SDH物理层
3.1.6 SONET/SDH基础设施中的工作单元
3.2 光传送网
3.2.1 OTN体系
3.2.2 帧结构
3.2.3 复用技术
3.3 通用成帧规程
3.4 以太网
3.4.1 帧结构
3.4.2 交换机
3.4.3 以太网物理层
3.4.4 载波传送
3.5 IP
3.5.1 路由和转发
3.5.2 服务质量
3.6 多协议标签交换
3.6.1 标签和转发
3.6.2 服务质量
3.6.3 信令和路由
3.6.4 载波传送
3.7 弹性分组环
3.7.1 服务质量
3.7.2 节点结构
3.7.3 公平性
3.8 存储区域网
3.8.1 光纤信道
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

第4章 波分复用网络中的组件
4.1 光线路终端
4.2 光线路放大器
4.3 光分插复用器
4.3.1 OADM结构
4.3.2 可重构OADM
4.4 光交叉互连
4.4.1 全光OXC配置
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

第5章 控制与管理
5.1 网络管理功能
5.1.1 管理架构
5.1.2 信息模型
5.1.3 管理协议
5.2 光层业务与接口
5.3 光层中的层
5.4 多销售商互操作性
5.5 性能与故障管理
5.5.1 透明性的影响
5.5.2 BER测量
5.5.3 光路踪迹
5.5.4 告警管理
5.5.5 数据通信网与信令
5.5.6 监控
5.5.7 光层开销
5.5.8 客户层
5.6 配置管理
5.6.1 设备管理
5.6.2 连接管理
5.6.3 适配管理
5.7 光学安全性
5.7.1 开放式光纤控制协议
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

第6章 网络生存性
6.1 基本概念
6.2 SONET/SDH保护
6.2.1 点对点链路
6.2.2 自愈环
6.2.3 单向路径倒换环
6.2.4 双向线路倒换环
6.2.5 环互连与双归属
6.3 客户层保护
6.3.1 弹性分组环保护
6.3.2 以太网保护
6.3.3 IP保护
6.3.4 MPLS保护
6.4 为何要光层保护
6.4.1 基于保护的业务等级
6.5 光层保护方案
6.5.1 1+1 OMS保护
6.5.2 11 OMS保护
6.5.3 OMS专用保护环
6.5.4 OMS共享保护环
6.5.5 1N波长转发器保护
6.5.6 1+1 OCh专用保护
6.5.7 OCh共享保护环
6.5.8 OCh网状保护
6.5.9 GMPLS保护
6.6 层间互通
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

第7章 WDM网络设计
7.1 权衡：一个详细的环形网例子
7.2 光路拓扑设计和路由与波长分配问题
7.2.1 光路拓扑设计
7.2.2 路由与波长分配
7.2.3 波长转换
7.3 波长路由网络容量设计
7.4 统计设计模型
7.4.1 首次穿越模型
7.4.2 阻塞模型
7.5 最大负载容量设计模型
7.5.1 离线光路请求
7.5.2 环形网中在线RWA问题
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

第8章 接入网
8.1 网络体系结构概述
8.2 增强型HFC
8.3 光纤到路边
8.3.1 PON的演进
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

第9章 光分组交换
9.1 光时分复用
9.1.1 比特间插
9.1.2 包间插
9.1.3 光与门
9.2 同步
9.2.1 可调延迟
9.2.2 光锁相环
9.3 信头处理
9.4 缓存
9.4.1 输出缓存
9.4.2 输入缓存
9.4.3 循环缓存
9.4.4 利用波长解决竞争
9.4.5 偏射路由
9.5 突发交换
9.6 试验平台
9.6.1 光分组交换关键技术
9.6.2 NTT公司光分组交换实验
9.6.3 BT实验室试验平台
9.6.4 普林斯顿大学试验平台
9.6.5 全光网
9.6.6 采用延迟线解决竞争方法的
试验平台
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

第10章 网络应用方面的考虑
10.1 不断发展的电信网络
10.1.1 SONET/SDH核心网络
10.1.2 下一代传输网络架构的选择
10.2 传输层设计
10.2.1 采用SDM
10.2.2 采用TDM
10.2.3 采用WDM
10.2.4 单向与双向WDM系统
10.2.5 长途网络10.2.6 长途网络成功案例
10.2.7 长途海底网络
10.2.8 城域网
10.2.9 城域环网案例研究
10.2.10 从不透明链路到灵活的
全光网络
总结
进一步阅读材料
习题
参考文献

附录A 缩略语
附录B 符号与参数
附录C 标准
附录D 波动方程
附录E 光纤中脉冲信号的传输
附录F 非线性偏振
附录G 多层介质薄膜滤波器
附录H 随机变量与随机过程
附录I 接收机噪声的统计理论
附录J 异步传输模式
中英文术语对照表

不久前，每当有人想有效地发送信息，实际上只有两种选择——通过有线或无线发送。这种情况持续了几十年，直到20世纪60年代中期，光纤革命开始了，一开始是悄悄的，然后随着研究力度的加强，人们开始明白通过微小的一丝玻璃束发送光脉冲并不是太疯狂。现在这种革命正在全力以赴，仅在美国每天敷设的光纤就有4000光纤英里。在许多应用中，光纤正在取代电缆，逐渐地，它正在成为两个新兴的主导传输技术之一，另一个是无线通信。其中之一（无线）可以达到任何地方，但它在到达之处并不做太多事情，而另一种（光纤）将永远不可能到达任何地方，但它无论到达何处却确实做了很多事情。在光纤通信早期，人们就意识到这种简单的玻璃介质具有令人难以置信的大带宽容量等待被采掘。如果实际需要它，则这个时代应该会到来，而且我们也应该能指出如何来挖掘它。现在这个时代已经到了。需求在这里，而解决方案也在这里。
本书描述了一场革命之中的一场革命，大家现在熟悉的光纤容量已得到开发，可以载负更多的信息、处理更广泛的各种传输类型，以及提供更好的可靠性和易用性。在很多地方，安装光纤仅仅作为一种比安装铜缆更好的方式，还没有证实这样做的结果足以满足对吉比特带宽容量的需求。人类天生的对带宽越来越大的渴求，再加之越来越多的人意识到富有想象力地利用光纤所带来的其他灵活性，导致人们去探索全光网络，这就是本书的主题。这样的网络就是以新的方式，无论是采用波分复用还是采用时分复技术来组成整个网络结构，其信息都以纯光信号的形式通过各种方法从一位用户位置传送到另一位用户位置。
当我在1993年尝试出版同类书籍时，没有人能确定光网络是否能取得巨大的成功。如果失败，光网络将以“究竟发生过什么事情……”的技术故事而不复载入史册，虽然这种技术书面上听起来很棒，但是却从来没有在现实世界中成功。我的书Fiber Optic Networks用了大部分篇幅讨论有关构建码块技术和慨叹其局限性，因为很少谈及真实网络、与它们有关的结构考虑，以及它们曾为任何人做过什么好的事情。
在过去的四年中，光网络确实真的实现了，它本质上基于波分复用技术。本书作者Ramaswami和Sivarajan，是这种成功的主要体系结构的设计者，已纠正了像我所著的书那样的早期书籍的不足。现在每年有数亿美元的波分复用组网系统正在出售，只生产光网络产品的新的大公司已经建立，带宽瓶颈正在缓解，以及协议激增的混乱状态由于这一显著透明的组网新方式而得到控制。