| 第1章 概论 1 1.1 电信网的总体架构 1 1.2 发展下一代电信网的驱动力 3 1.3 传送网和光传送网的基本概念 6 1.4 光网络的透明性 9 1.5 OTN与ASON的标准概貌 13 参考文献 16 第2章 光纤光缆 17 2.1 光纤的种类 17 2.2 光纤光缆的主要参数 21 2.2.1 光纤的属性 22 2.2.2 光缆的属性 30 2.2.3 链路的属性 31 2.3 主要参数的规范 32 2.3.1 光纤光缆主要参数的规范 33 2.3.2 ITU-T有关光纤光缆主要参数的规范 37 2.3.3 用于系统设计的光缆链路参数 43 2.4 新型光纤和特殊光纤 44 2.4.1 非零色散光纤 45 2.4.2 低水峰光纤 53 2.4.3 色散补偿光纤 55 参考文献 59 第3章 有源光器件 61 3.1 光源 61 3.1.1 半导体激光器 61 3.1.2 发光二极管 75 3.2 光检测器 79 3.2.1 光检测器的主要特性 79 3.2.2 PIN管 82 3.2.3 APD管 84 3.3 光集成与光电集成器件 87 3.3.1 光集成器件 87 3.3.2 光电集成电路 89 3.4 光放大器 93 3.4.1 光放大器的特点和分类 93 3.4.2 掺铒光纤放大器 95 3.4.3 掺镨氟基光纤放大器 107 3.4.4 光纤喇曼放大器 108 3.4.5 半导体光放大器 117 3.4.6 掺铒波导放大器 120 3.5 全光波长变换器 122 3.5.1 概述[11]～[14] 122 3.5.2 AOWC的类型和机理 123 参考文献 128 第4章 无源光器件 130 4.1 光纤耦合器 130 4.2 星形耦合器 136 4.3 波分复用器件 138 4.3.1 基本工作原理 138 4.3.2 衍射栅型WDM器件 141 4.3.3 介质膜滤波器型WDM器件 144 4.3.4 熔锥型WDM器件 147 4.3.5 集成光波导型WDM器件 148 4.3.6 光纤光栅型WDM器件 151 4.3.7 光间插器 152 4.4 光开关器件 154 4.4.1 光开关的分类 155 4.4.2 机械光开关[8] 156 4.4.3 固体波导光开关 157 4.4.4 其他开关 161 4.4.5 微电子机械开关[14]～[17] 164 4.4.6 各类光开关的比较 173 4.5 光调制器 174 4.5.1 电光调制器 174 4.5.2 电吸收调制器 178 4.6 光纤光栅器件 180 4.6.1 光纤光栅的工作原理和特性 180 4.6.2 光纤光栅的制作和应用 183 参考文献 187 第5章 光放大系统的传输损伤 189 5.1 光放大系统传输损伤的分类 189 5.2 光纤非线性损伤 190 5.2.1 克尔效应 191 5.2.2 受激散射 202 5.3 极化特性 206 5.4 色度色散特性 217 5.5 其他与光放大器相关的损伤 222 参考文献 227 第6章 SDH传送网 229 6.1 SDH的基本概念和特点 229 6.2 SDH的速率和帧结构 231 6.3 SDH复用和映射方法 234 6.4 SDH光接口分类与规范 237 6.5 SDH组网应用 251 6.6 高速光纤传输系统的硬件技术和光接口 255 6.6.1 高速光纤传输系统的硬件技术 255 6.6.2 40Gbit/s系统的特殊问题 257 6.6.3 使用光纤放大器的系统光接口 261 6.7 下一代SDH标准和城域网多业务平台 273 6.7.1 下一代SDH标准 273 6.7.2 城域网多业务平台 278 参考文献 291 第7章 波分复用传输系统 293 7.1 波分复用传输 293 7.1.1 波分复用传输原理 293 7.1.2 两种传输方式的特点 296 7.1.3 波分复用系统的容量演进和极限 298 7.2 波分复用系统 302 7.3 波分复用系统器件和光纤的选择 304 7.4 波分复用系统的光接口和光路设计 308 7.4.1 光接口分类 309 7.4.2 光接口参数定义和规范 312 7.4.3 光放大器的增益箝制技术 317 参考文献 321 第8章 光传送网结构 322 8.1 传送网功能结构 322 8.1.1 传送网的基本概念 322 8.1.2 网络构件[1] 323 8.1.3 网络的分层和分割[1] 333 8.2 从电联网向光联网的演进 347 8.2.1 传送网面临的挑战 347 8.2.2 从SDH向WDM演进 347 8.2.3 从WDM向ASON和全光网的演进 348 8.3 光传送网功能结构 354 8.3.1 光网络的传送功能结构 354 8.3.2 光传送网的分割 366 8.3.3 光传送网管理 370 8.3.4 光传送网生存性 378 8.3.5 不同管理域的互连和互通 381 8.4 下一代传送网的可选网络结构 385 8.4.1 IP业务对传送网结构的影响 385 8.4.2 各种可选传送网结构的特点 386 参考文献 388 第9章 网络保护和恢复 389 9.1 网络的生存性 389 9.2 网络保护和恢复 393 9.2.1 保护和恢复概念 393 9.2.2 保护和恢复分类 396 9.3 SDH保护和恢复 400 9.3.1 保护方式与机理 400 9.3.2 恢复方式与机理 414 9.3.3 各种保护和恢复方法的比较和协调 427 9.4 OTN的保护和恢复 429 9.4.1 光层保护恢复概述 429 9.4.2 基本保护恢复方法分类 433 9.5 网络的多层生存性 442 参考文献 449 第10章 光传送网节点接口 452 10.1 概述 452 10.2 光通路开销 454 10.3 光网络接口与基本信号结构 457 10.3.1 基本信号结构 459 10.3.2 ONNI信息结构定义 460 10.4 复用原理 463 10.4.1 OTM-n复用和映射结构 463 10.4.2 比特率与容量 467 10.4.3 光传送模块 469 10.4.4 OTM-n域内接口 470 10.5 光通路信息结构 472 10.5.1 OTUk帧结构 472 10.5.2 ODUk帧结构 473 10.5.3 OPUk帧结构 473 10.5.4 API接入点标识 474 10.5.5 OTUk开销功能 477 10.5.6 ODUk开销功能 481 10.5.7 OPUk OH描述 491 10.5.8 OTUk、ODUk、OPUk之间的关系 496 10.6 OTM开销与维护信号 497 10.6.1 OTM层开销 498 10.6.2 管理维护信号 500 10.7 光接口的传输控制和前向纠错 501 10.8 客户信号的映射 503 10.8.1 CBR2G5、CBR10G、CBR40G信号映射进OPUk 503 10.8.2 ATM信元映射进OPUk 506 10.8.3 GFP帧信号映射进OPUk 507 10.8.4 测试信号映射进OPUk 508 10.8.5 非特定客户比特流映射进OPUk 510 10.9 OPUk虚级联 511 10.9.1 OPUk虚级联 512 10.9.2 OPUk-Xv开销描述 513 10.10 向OTN光传送网演进的方案和策略 522 参考文献 526 第11章 光传送网功能 527 11.1 概述 527 11.2 监控过程和管理信息流 537 11.3 OTN通用进程 545 11.4 OTN层功能描述 554 11.4.1 光传输层功能 554 11.4.2 光复用段层功能 564 11.4.3 光通路层功能 568 11.4.4 OTUk层功能 572 11.4.5 ODUk层功能 575 参考文献 589 第12章 光传送网物理层接口 590 12.1 Pre-OTN光接口 590 12.1.1 OTN与Pre-OTN 590 12.1.2 OTN单通路接口 591 12.1.3 OTN多通路接口 592 12.2 术语和参数的定义 592 12.3 光接口分类 593 12.3.1 参考点 593 12.3.2 系统代码 597 12.3.3 多通路域间接口 598 12.3.4 单通路域间接口 599 12.3.5 IaDI应增加的接口及其参数 605 12.4 IrDI光接口参数要求 606 12.4.1 IrDI多通路域间接口物理层参数要求 606 12.4.2 IrDI单通路域间接口要求 608 12.4.3 CWDM 系统光接口 610 12.5 OTN系统的横向兼容性设计考虑 612 12.6 光安全进程 615 12.6.1 光功率安全性 615 12.6.2 APR功能和要求 616 12.6.3 采用OSC实现重启动进程的系统 617 参考文献 618 第13章 光分插复用和光交叉连接 620 13.1 OADM和OXC在网络中的位置 620 13.2 OADM节点结构 621 13.3 ROADM结构与OADM应用分析 624 13.4 OADM实现方案 629 13.5 全光交叉连接的特点与结构 634 13.6 全光交叉连接节点分类 637 13.6.1 基于空间交换的全光OXC结构 638 13.6.2 基于波长交换的全光OXC结构 645 13.6.3 全光OXC的挑战 648 13.7 光电光OXC与全光OXC 648 13.8 光电光混合交叉连接OXC 654 参考文献 658 第14章 光传送网网络性能 659 14.1 误码特性 659 14.1.1 误码的概念和影响 659 14.1.2 误码的产生和分布[1]～[5] 660 14.1.3 误码性能的规范 662 14.1.4 OTN误码性能监控 664 14.1.5 OTN多运营商国际通道的误码性能参数 670 14.1.6 OTN多运营商国际通道维护与投入服务指标 675 14.2 抖动特性 678 14.2.1 抖动的概念和影响 678 14.2.2 抖动的产生 679 14.2.3 OTUk接口网络输出抖动和漂移 681 14.2.4 OTN网络接口抖动和漂移容限 683 14.2.5 ODUk时钟要求 687 14.2.6 抖动积累模型和分析 696 14.2.7 STM-n客户信号在OTN中传送同步的要求 700 14.2.8 CBRx和ODUj[i]负载抖动积累特性分析 702 14.3 光信号的监视 703 14.3.1 光监测参数劣化和光损伤之间的关系 704 14.3.2 监测方法的分类 706 14.3.3 光监视参数 708 14.3.4 光性能的监视方法 712 参考文献 713 第15章 光传送网管理 715 15.1 TMN基础 715 15.1.1 TMN的结构[1]、[2] 716 15.1.2 TMN的功能[4] 730 15.2 光传送网网元管理要求 732 15.2.1 OTN管理结构 733 15.2.2 OTN管理功能 740 15.3 WDM系统网络管理功能 744 15.4 ASON管理平面总体结构 755 15.5 ASON管理平面与传统网管系统的关系 766 15.6 DCN网络 770 15.7 网管分层结构与多厂商网管互操作性 772 参考文献 774 第16章 光因特网 776 16.1 概述 776 16.2 IP业务量的特点 778 16.3 网络互联与路由器[1]、[2] 781 16.3.1 网络互联 781 16.3.2 路由选择原理和协议 783 16.3.3 路由器 791 16.4 MPLS技术和应用 800 16.5 IP传送技术 806 16.6 光因特网基本结构和参考模型 812 参考文献 817 第17章 自动交换光网络 818 17.1 自动交换光网络的基本概念和标准化 818 17.2 控制面功能要求 823 17.2.1 控制面基本功能 823 17.2.2 支持连接管理的控制面功能 830 17.2.3 信令进程——连接管理过程 837 17.2.4 信令网 839 17.2.5 网络拓扑的隐藏性和资源管理 842 17.3 传送资源及其组织 843 17.4 控制面结构 845 17.4.1 概述 845 17.4.2 策略和联邦 847 17.4.3 结构元件 849 17.4.4 用于连接建立的元件间交互 858 17.5 网管能力和网络性能要求 863 17.6 网络的演进结构 865 17.6.1 IP层与光传送层的融合 865 17.6.2 网络的演进结构[14]～[17] 868 17.6.3 将MPLS应用于光层后的特点和适配[18]～[23] 875 参考文献 883 第18章 高速光系统设计和工程考虑 885 18.1 光系统工作频带的规定 885 18.2 线路码的考虑 888 18.3 光网络拓扑 891 18.4 高速光纤系统的传输限制 895 18.5 光传输设计和系统升级考虑 905 18.6 最坏值法系统设计 912 18.7 统计法系统设计 917 18.8 误比特率和光信噪比 921 18.8.1 误比特率、Q值和光信噪比的关系 921 18.8.2 光信噪比的要求和余度 925 18.8.3 噪声积累 927 18.8.4 光串音 931 18.9 前向纠错 937 18.10 物理层横向和纵向兼容性 946 参考文献 950 第19章 光网络测试 953 19.1 WDM线路系统测试 953 19.1.1 通路中心频率和中心频率偏移 954 19.1.2 光信噪比 955 19.1.3 光放大器 959 19.1.4 波分复用器件 961 19.1.5 光监控通路 963 19.1.6 WDM系统传输性能和OTU级联能力 963 19.1.7 OTU抖动转移函数和B1/J0字节非介入监视 965 19.1.8 自动功率均衡 968 19.1.9 光通道代价 969 19.1.10 自动光功率减少 972 19.1.11 WDM系统的在线监视和维护 973 19.1.12 WDM系统富余度 974 19.2 FEC增益测试 977 19.3 TMUX测量 980 19.4 WDM系统测试仪表 983 19.5 SDH超长复用段保护环APS测试 985 19.5.1 APS保护倒换时间计算 986 19.5.2 APS测试原理 988 19.5.3 SDH环的测试方法 993 19.6 光网络测试 995 19.6.1 OADM环网的倒换时间 995 19.6.2 OXC隔离度 996 19.6.3 G.709 接口光传送网 997 19.7 ASON网络性能指标 997 19.7.1 控制面功能和性能测试 998 19.7.2 管理面测试 1001 参考文献 1001 附录 术语 1003 |
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