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第1章 光纤通信网络概述1

1.1电信网络结构1

1.2光学层2

网络的分层结构2

光学层概述5

网络透明性9

1.3工作于光学层之上的用户层10

SDH10

ATM16

IP20

其他类型的用户层23

1.4光网络的演化发展25

第2章 光纤通信网络纵览32

2.1全光网络32

全光网的特性32

全光网的结构33

2.2光传送网络34

光传送网概述34

光传送网的体系结构36

光传送网的主要网元38

2.3光互联网络40

传统IP网络的局限性40

光网络互联41

2.4智能光网络47

智能光网络概述47

自动交换光网络48

通用多协议标记交换智能光网络52

2.5光交换网络55

光分组交换网络概述55

光分组交换网络56

光标记交换网络60

2.6光纤接入网络63

光纤接入网络概述63

无源光网络66

有源光网络68

第3章 光纤通信网技术基础71

3.1光纤71

光纤的类型71

光纤的色散和损耗73

光纤的非线性77

3.2光调制技术84

光调制的原理和特性84

光调制的器件技术88

3.3光编码技术90

光正交码91

光时域编码93

光频域编码97

3.4光信道多路复用技术和多址技术101

光波分复用技术101

光时分复用技术103

光码分复用技术105

3.5光交换技术106

空分光交换107

时分光交换108

波分光交换108

码分光交换109

第4章 光网络组网的核心网元111

4.1光网络有源器件111

光发射器件111

光放大器件119

光检测器件127

4.2光网络无源器件130

耦合器130

隔离器和环形器132

复用器和滤波器133

4.3光线路终端153

4.4光分插复用器件155

光分插复用器的结构156

可重配置的光分插复用器159

4.5光交叉互联器件161

全光连接器结构165

光开关167

4.6波长转换器件175

第5章 光网络的规划与设计181

5.1光网络的规划与设计概述181

5.2表征光网络的参数182

表征拓扑的参数182

表征物理限制的参数183

表征业务需求的参数183

表征网络结构的参数184

表征生存性的参数185

5.3光网络规划与设计的方法185

光网络规划与设计问题分解185

光网络的规划与设计的基本步骤186

5.4业务需求分析187

现有业务的带宽需求预测187

新业务的带宽需求预测188

5.5网络结构设计189

光网络的基本结构189

环状网与网状网的组网技术对比分析190

5.6WDM光层设计194

环状光网络的设计194

网状光网络的设计195

网状光网络设计实例196

5.7物理层的设计198

物理层中光信号的传输损伤模型199

物理层设备优化配置分析199

光网络链路传输系统设计202

第6章 光网络逻辑拓扑优化设计204

6.1引言204

6.2基本概念205

物理拓扑与逻辑拓扑205

逻辑拓扑设计的优化目标206

6.3采用MILP方法进行逻辑拓扑设计207

LTD问题的MILP数学模型207

采用MILP求解LTD问题示例209

6.4求解逻辑拓扑设计问题的启发式算法212

MILP问题的启发式求解212

最大化单跳业务流量法213

最大化单跳和多跳的业务量法214

优化网络节点配置算法217

6.5逻辑拓扑设计中的理论边界218

拥塞下限218

波长数下限219

6.6逻辑拓扑设计实例219

基于业务量矩阵和时延矩阵的权重定义方式220

基于权重均衡的光网络逻辑拓扑优化算法222

算法仿真结果及其分析223

第7章 波长路由光网络中的路由与波长分配228

7.1引言228

7.2波长路由光网络的概念和结构228

波长路由光网络中的关键网元器件228

波长路由光网络的体系结构229

波长路由光网络中的两个限制条件230

7.3静态RWA问题231

静态RWA问题描述231

静态RWA的数学模型231

静态RWA的类型及求解思路232

静态RWA中的路由选择子问题233

静态RWA中的波长分配子问题235

7.4动态RWA问题238

动态RWA的问题描述239

动态RWA问题的求解思路239

动态RWA中的路由选择子问题239

动态RWA中的波长分配子问题241

7.5RWA问题的理论边界243

静态RWA中波长需求的下限243

静态RWA中波长需求的上限244

7.6RWA中的其他问题244

业务量疏导的RWA问题244

多播RWA问题245

抗毁网络的RWA问题246

7.7求解RWA问题实例分析246

网络模型的建立247

动态门限的定义和表述248

动态门限的求解248

基于动态门限的波长分配算法250

算法仿真及结果分析250

第8章 光网络的生存性254

8.1网络生存性的概念254

网络生存性的定义254

网络生存性的设计内容255

网络生存性的部署方法255

网络生存性的评价指标256

8.2光网络的保护和恢复256

保护和恢复的概念256

保护和恢复分类257

故障类别及恢复原则259

8.3SDH层的保护和恢复技术259

点到点链路保护技术259

环网保护技术261

8.4光层的保护和恢复技术266

光层自愈的必要性266

光层的结构267

光层中的线路保护倒换267

光层中的环保护268

光层中的网状网恢复269

8.5IP层的保护和恢复技术271

IP动态路由——传统的IP恢复方案272

改进的IP恢复方案272

基于MPLS的生存性策略273

双向转发检测274

8.6ATM层的保护和恢复技术274

ATM层的保护技术274

ATM恢复技术276

8.7网络的多层生存性276

多层生存性的基本概念276

多层生存性的规划原则278

第9章 光网络的网络管理280

9.1光网络网络管理系统的基本功能280

服务管理系统层281

综合网络管理系统层281

网络管理系统层283

网元管理系统层284

9.2现有的几种典型网络管理体系结构284

SNMP体系结构284

CMIP体系结构286

TMN体系结构287

CORBA体系结构289

9.3SDH的网络管理系统290

SDH管理网的管理层次290

SDH管理网的管理功能291

SDH管理网的组织模型292

SMN、SMS和TMN之间的关系293

9.4WDM的网络管理系统293

WDM网管分层结构293

WDM系统网元划分294

WDM网元管理系统要求295

9.5OTN的网络管理系统299

OTN管理结构299

OTN管理功能303

9.6ASON的网络管理系统306

ASON管理架构306

ASON网络各个平面间的管理关系307

管理面与控制面307

ASON管理面要求307

9.7网管分层结构与多厂商网管互操作性311

网管系统的升级311

OTN网络下的网管互通311

ASON网络下的网管互通311

第10章 光网络应用实例313

10.1国内光网络应用概况313

国内光网络试验网313

国内电信运营商的光网络应用情况322

10.2国外光网络应用概况323

国外光网络试验网示例323

国外电信运营商的光网络应用情况329

10.3长距离光网络个案研究330

10.4城域环网的个案研究336

附录缩略语对照表340

参考文献353