全光网络

第1章　概述

　1. 1　信息时代中的全光网

　1. 2　全光网的发展过程——三代通信网络

　1. 2. 1　电网络

　1. 2. 2　光电混合网

　1. 2. 3　全光网络

　1. 3　全光网络的概念和分层结构

　1. 3. 1　光传送网（OTN）与全光网络（AON）

　1. 3. 2　光传送网（OTN）的分层网络

　1. 4　全光网的光被复用

　1. 4. 1　光波分复用（WDM）

　1. 4. 2　光码分复用（OCDMA）

　1. 4. 3　光时分复用（OTDM）

　1. 5　光路由与光交换

　1. 5. 1　波长选路与路由器

　1. 5. 2　光交换

　1. 6　全光网的应用——光互联网

　1. 6. 1　多协议栈（IP　over　X）

　1. 6. 2　全光互联网

第2章　全光传输

　2. 1　光放大器

　2. 1. 1　光纤放大器

　2. 1. 2　半导体光放大器（SOA）

　2. 2　超高速光纤传输

　2. 2. 1　全光网络对光纤的要求

　2. 2. 2　全光网络中的最佳光纤

　2. 2. 3　色散与非线性受限

　2. 3　色散补偿

　2. 3. 1　色散补偿的目的

　2. 3. 2　色散补偿技术

　2. 4　系统设计

第3章　密集波分复用（DWDM）光网络

　3. 1　密集波分复用（DWDM）的工作原理

　3. 1. 1　DWDM系统

　3. 1. 2　单向与双向DWDM系统

　3. 1. 3　DWDM波长分配方案

　3. 1. 4　DWDM的关键技术

　3. 2　DWDM复用器

　3. 2. 1　多层介质膜型（MDTFF）波分复用器

　3. 2. 2　光栅型波分复用器

　3. 2. 3　熔锥型复用器

　3. 2. 4　阵列波导光栅型（AWG）复用器

　3. 3　DWDM的关键器件

　3. 3. 1　DWDM的光源

　3. 3. 2　DWDM系统的调制器

　3. 3. 3　波长可调谐半导体激光器

　3. 3. 4　波长可调谐光滤波器

　3. 3. 5　波长变换器

　3. 4　DWDM的传输性能

　3. 4. 1　线性串扰

　3. 4. 2　非线性串扰

　3. 4. 3　其他与性能有关的问题

第4章　光时分复用（OTDM）网络

　4. 1　光时分复用（OTDM）的概念

　4. 1. 1　比特间插OTDM

　4. 1. 2　分组（包）间插　OTDM

　4. 2　全光时分复用

　4. 2. 1　光纤延迟线

　4. 2. 2　平面光波导

　4. 2. 3　快速通道调谐和高速光开关

　4. 3　全光时分解复用

　4. 3. 1　串联的MZI类型的解复用器

　4. 3. 2　非线性光学环路镜（NOLM）

　4. 3. 3　四波混频（FWM）开关

　4. 3. 4　光孤子陷阱开关

　4. 4　超短光脉冲源

　4. 4. 1　锁模环型光纤激光器（ML－FRB）

　4. 4. 2　DFB激光器加电吸收调制器（EAM）

　4. 4. 3　超连续（SC）光源

　4. 4. 4　孤子脉冲

　4. 5　全光定时提取

　4. 5. 1　可变光纤延迟线（TOFL）

　4. 5. 2　电光锁相环（PLL）

　4. 5. 3　光学锁相环（OPLL）

　4. 6　OTDM系统性能

　4. 7　OTDM光网络

　4. 7. 1　OTDM广播和分配式网络

　4. 7. 2　OTDM分组交换网

　4. 7. 3　选路节点的功能

　4. 7. 4　缺陷选路

　4. 7. 5　竞争解决方案

　4. 8　OTDM的应用前景

第5章　光码分多址（OCDMA）网络

　5. 1　OCDMA的概念

　5. 2　OCDMA采用的扩频码

　5. 2. 1　素数码

　5. 2. 2　光正交码（OOC）

　5. 2. 3　空间域光正交码（SD－OOC）

　5. 2. 4　二维光正交码和三维光正交码

　5. 3　OCDMA编解码原理

　5. 3. 1　扩频编解码

　5. 3. 2　扩时编解码

　5. 3. 3　扩空（全息）编解码

　5. 4　OCDMA的传输性能

　5. 4. 1　多用户干扰

　5. 4. 2　接收机噪声

　5. 5　OCDMA网络的应用

　5. 5. 1　计算机局域网中的应用

　5. 5. 2　电信网中的应用

　5. 5. 3　其他方面的应用

第五章　全光路由选择与优化

　6. 1　引言

　6. 2　光通道与全光路由

　6. 3　光通道的选路与波长分配（RWA）

　6. 3. 1　波长通道（WP）的波长分配（WA）

　6. 3. 2　虚波长通道（VWP）的波长分配（WA）

　6. 4　光层的RWA

　6. 4. 1　业务模型

　6. 4. 2　静态光层的RWA

　6. 4. 3　重构光层的RWA

　6. 5　逻辑拓扑的RWA

　6. 5. 1　逻辑拓扑与节点度的概念

　6. 5. 2　逻辑拓扑的设计

　6. 5. 3　逻辑拓扑设计的混合整数线性程序（MILP）

　6. 5. 4　拓扑设计算法

第7章　全光交换

　7. 1　全光交换的概念

　7. 1. 1　光电路交换

　7. 1. 2　光分组交换

　7. 2　光开关器件

　7. 2. 1　机械开关

　7. 2. 2　电光开关

　7. 2. 3　热光开关

　7. 2. 4　SOA光开关

　7. 2. 5　方向耦合开关

　7. 3　光缓存

　7. 4　光逻辑器件

　7. 5　空分光交换

　7. 6　时分光交换

　7. 7　波分光交换

　7. 8　码分光交换

　7. 9　复合光交换

　7. 10　光分组交换

第8章　全光网络结构

　8. 1　全光网的功能和结构

　8. 1. 1　网络结构元件

　8. 1. 2　分层分割

　8. 2　光传送网的原子功能模型

　8. 2. 1　三个基本的原子功能

　8. 2. 2　原子功能模型的规范语言

　8. 2. 3　光传送网的层网络

　8. 3　全光网的拓扑结构

　8. 3. 1　物理拓扑

　8. 3. 2　逻辑拓扑（虚拓扑）

　8. 4　全光网的保护

　8. 5　WDM环型网络保护（自愈环）

　8. 5. 1　单向通道倒换环（UPSR）

　8. 5. 2　双纤双向线路倒换环（BLSR/2）

　8. 5. 3　四纤双向线路倒换环（BLSR／4）

　8. 5. 4　节点失效保护

　8. 5. 5　双节点互连环保护

第9章　全光网的节点设备

　9. 1　节点的设计和设备的类型

　9. 1. 1　全光网的结构与提供的服务

　9. 1. 2　高速光纤局域网（HLAN）

　9. 1. 3　光纤接入网（AN）

　9. 1. 4　光纤城域网（MAN）

　9. 1. 5　光传送网（　OTN）

　9. 2　设备的功能描述

　9. 2. 1　物理层的原子功能

　9. 2. 2　OTS／OAS层的原子功能

　9. 2. 3　OMS层的原子功能

　9. 2. 4　OCH层的原子功能

　9. 2. 5　复合功能

　9. 3　基本功能块对节点设备的描述

　9. 3. 1　节点模型

　9. 3. 2　功能结构元件

　9. 3. 3　光器件功能描述

　9. 4　WXC节点的不同实现方案

　9. 4. 1　WXC功能要求

　9. 4. 2　基于空间交换的WXC结构

　9. 4. 3　基于多波长滤波器（MWSF）的WXC结构

　9. 4. 4　基于平行波长开关的WXC结构

　9. 4. 5　基于阵列波导光栅复用器（AWGM）和波段变换器（WID（n, r））的WXC结构

　9. 5　WADM的不同实现方案

第10章　全光网的管理

　10. 1　光传送网（OTN）管理的特点

　10. 1. 1　OTN管理与电信网管理TMN

　10. 1. 2　OTN管理的特点

　10. 2　OTN管理信息的通信通道实现——开销通道

　10. 2. 1　OSC光监控通道

　10. 2. 2　导频－副载波调制（Pilot　Tone）

　10. 2. 3　OSC通路数据通道保护

　10. 2. 4　管理通道的两种传输方法

　10. 3　OTN管理要求与功能

　10. 3. 1　引言

　10. 3. 2　光传送层（OTS）的管理要求

　10. 3. 3　光复用段层（OMS）的管理要求

　10. 3. 4　光通道层（OCH）的管理要求

　10. 4　OTN管理的分层信息模型

　10. 4. 1　网元层信息模型

　10. 4. 2　网络层信息模型

　10. 5　OTN管理的组织模型与管理网

　10. 5. 1　组织模型

　10. 5. 2　管理数据库（MIB）

　IO. 5. 3　网络管理协议（SNMP）

　10. 6　OTN管理网

　10. 6. 1　光传送网管理系统的结构

　10. 6. 2　光传送网管理设备的等级

附录A　英文缩写词

附录B　主要参考文献与网址