光网络与波分复用

第1篇  电  和  光                  
 第1章  电传输系统　2                  
 1.1  最初的光网络　2                  
 1.2  电报传输　7                  
 1.3  电话传输　12                  
 1.4  载波系统　16                  
 1.4.1  模拟载波系统　16                  
 1.4.2  数字载波系统　19                  
 1.5  局域网　22                  
                   
 第2章  光纤基础　27                  
 2.1  光网络定义　27                  
 2.2  导光　28                  
 2.3  使光通过玻璃　32                  
 2.3.1  光纤的优点　36                  
 2.3.2  光纤的缺点　40                  
 2.4  光纤连接器　41                  
 2.5  光纤制造　44                  
 2.5.1  外气相沉积法（OVD）　46                  
 2.5.2  气相轴向沉积法（VAD）　47                  
 2.5.3  改进的化学气相沉积法（MCVD）　47                  
 2.5.4  等离子激活化学气相沉积法（PCVD）　48                  
 2.6  光纤类型　48                  
 2.6.1  多模阶跃折射率光纤　49                  
 2.6.2  多模渐变折射率（GRIN）光纤　50                  
 2.6.3  单模光纤　50                  
 2.7  色度色散与波导色散　51                  
 2.8  色散位移光纤　53                  
                   
 第3章  光发射机和光接收机　56                  
 3.1  简单的光纤线路　56                  
 3.2  再生中继器　58                  
 3.3  波长　61                  
 3.4  光纤与工作波长　63                  
 3.5  激光器与LED　65                  
 3.6  光接收机　69                  
 3.6.1  PIN二极管　70                  
 3.6.2  雪崩光电二极管（APD）　71                  
 3.6.3  其他类型的接收机　73                  
                   
 第4章  光传输系统　75                  
 4.1  LAN中的光纤　75                  
 4.1.1  FDDI　77                  
 4.1.2  10Base-F以太网和100Base-FX以太网　79                  
 4.1.3  吉比特和10吉比特以太网　82                  
 4.1.4  光纤通路　83                  
 4.2  WAN中的光纤　85                  
 4.2.1  电话干线系统　85                  
 4.2.2  接入网　87                  
 4.2.3  有线电视系统　88                  
 4.3  军事和工业用的光纤　91                  
 4.4  MAN和功率预算　91                  
 4.5  计算光功率预算　93                  
 第2篇  光纤和电节点                  
 第5章  SONET/SDH　102                  
 5.1  SONET/SDH体系结构和协议　102                  
 5.1.1  SONET/SDH速率　103                  
 5.1.2  STS-1帧结构　105                  
 5.1.3  SDH帧结构　107                  
 5.1.4  SONET体系分层　108                  
 5.1.5  SDH分层　110                  
 5.1.6  SONET中的"超速率净荷"　111                  
 5.1.7  STS-3c（OC-3c）SPE　112                  
 5.1.8  低速率SONET净荷（VT）　114                  
 5.1.9  其他的SONET/SDH净荷　115                  
 5.2  SONET/SDH网元（NE）　116                  
 5.3  SONET/SDH环　118                  
 5.3.1  SONET/SDH环基础　119                  
 5.3.2  单向与双向　120                  
 5.3.3  2纤与4纤环　121                  
 5.3.4  线路倒换与通道倒换　122                  
                   
 第6章  WDM和DWDM　125                  
 6.1  单波长的限制　125                  
 6.1.1  小串行比特间隔　125                  
 6.1.2  特定速率中继器　127                  
 6.1.3  昂贵的新光纤路由　127                  
 6.2  WDM和DWDM成为可能　128                  
 6.2.1  光网络专用光纤　129                  
 6.2.2  掺铒光纤放大器　132                  
 6.2.3  在1 550nm工作的可调激光二极管　135                  
 6.2.4  光纤布拉格光栅　139                  
 6.3  WDM　141                  
 6.4  DWDM介绍　142                  
 6.4.1  DWDM损伤　143                  
 6.4.2  ITU DWDM波长间隔　146                  
                   
 第7章  光网络节点　148                  
 7.1  光分插复用器　148                  
 7.2  光交叉连接　150                  
 7.3  光转发器　153                  
 7.4  构建整体光网络　154                  
 7.5  光交换体系　156                  
 7.5.1  MEMS（微电子机械系统）　157                  
 7.5.2  热光波导　158                  
 7.5.3  气泡交换　159                  
 7.5.4  液晶交换　159                  
 7.5.5  非线性克尔效应光开关　160                  
 7.6  光路由器　162                  
 7.7  光环路　164                  
 7.8  波长和SONET/SDH　165                  
 第3篇  广域光网络                  
 第8章  SONET/SDH的演进　168                  
 8.1  使DWDM增值　168                  
 8.2  SONET/SDH开销　169                  
 8.2.1  SONET开销　169                  
 8.2.2  SDH（和OC-3c）开销　175                  
 8.2.3  SDH和SONET开销比较　176                  
 8.3  把握发展方向　177                  
 8.3.1  G.975和FEC　177                  
 8.3.2  数字包封与光网络　178                  
 8.4  为什么要抛弃SONET/SDH　180                  
 8.4.1  部分光传输　180                  
 8.4.2  动态带宽传输　181                  
 8.4.3  突发性带宽　181                  
 8.4.4  光虚拟专用网络　181                  
 8.4.5  可变带宽用户连接　182                  
 8.4.6  市场区别　182                  
 8.5  传统话音的重要性　182                  
 8.5.1  虚拟支路　183                  
 8.5.2  VTG内部　185                  
 8.5.3  VT的结构　186                  
 8.5.4  VT1.5超帧　188                  
 8.5.5  其他VT类型的映射　189                  
 8.6  SONET/SDH向光网络演进　191                  
                   
 第9章  光网络和ATM　193                  
 9.1  ATM的缺陷是什么　193                  
 9.2  ATM的基础　195                  
 9.2.1  怎样用ATM建网　196                  
 9.2.2  ATM的复用　198                  
 9.2.3  宽带ISDN（B-ISDN）和ATM　200                  
 9.3  ATM虚通道和虚通路　202                  
 9.4  ATM信令协议　203                  
 9.5  ATM的危机：B-ISDN的市场在哪里　203                  
 9.6  ATM局域网模拟（LANE）　204                  
 9.7  ATM上的多协议（MPOA）　206                  
 9.8  ATM何去何从　208                  
 9.9  光网络中的ATM　209                  
                   
 第10章  光网络和IP　212                  
 10.1  因特网协议簇　213                  
 10.1.1  因特网和TCP/IP　215                  
 10.1.2  TCP/IP的起源　215                  
 10.1.3  TCP/IP体系　217                  
 10.1.4  IP包头　221                  
 10.2  路由器和交换机　223                  
 10.3  MPLS：IP中的交换　225                  
 10.4  MPLS光控通道　227                  
 10.5  将IP包引入DWDM　228                  
 10.6  光路由器　230                  
 第4篇  局  域  网                  
 第11章  光纤局域网和光网络　234                  
 11.1  光纤分布数据接口　234                  
 11.2  光纤通道　241                  
 11.3  SAN/LAN/MAN　245                  
 11.4  用DWDM测试FDDI和FC　246                  
 11.4.1  误码率　247                  
 11.4.2  损耗测试　247                  
 11.4.3  光回波损耗和反射比　248                  
 11.4.4  光信噪比（OSNR）　248                  
 11.4.5  放大器的增益　249                  
 11.4.6  中心波长和漂移　249                  
 11.4.7  串扰　250                  
 11.4.8  非线性损伤　250                  
                   
 第12章  吉比特以太网和光网络　252                  
 12.1  神奇的以太网　252                  
 12.1.1  什么使以太网成为以太网　253                  
 12.1.2  研究一个例子：100VG-AnyLAN　253                  
 12.2  光以太网--吉比特以太网　256                  
 12.2.1  使用GBE　257                  
 12.2.2  GBE帧　260                  
 12.3  10吉比特以太网　261                  
 12.3.1  LAN侵入WAN　262                  
 12.3.2  GBE. 10GBE和光网络　263                  
 12.4  有了GBE. 10GBE, 还需要什么　269                  
 第5篇  驻 地 光 网                  
 第13章  数字有线电视网络　272                  
 13.1  有线电视的历史　272                  
 13.2  过去有线电视就是指同轴电缆　276                  
 13.3  混合光纤--同轴电缆（HFC）有线电视　277                  
 13.4  电缆调制解调器　280                  
 13.5  无源光网络（PON）　284                  
 13.6  数字电视（DTV）　285                  
 13.7  有线电视和光网络　287                  
                   
 第14章  电话与光纤到户　291                  
 14.1  美国今天公共交换电话网　291                  
 14.1.1  PSTN　292                  
 14.1.2  运营商的情况　294                  
 14.2  环路中的光纤　297                  
 14.3  数字用户线（DSL）和数字环路载波（DLC）　300                  
 14.4  无源光网络（PON）和光纤到户（FTTH）　305                  
 14.5  电话网和光网络　306                  
 14.6  电话网和密集波分复用（DWDM）技术　307                  
 第6篇  总    结                  
 第15章  光纤无所不在　314                  
 15.1  光"拨号音"　315                  
 15.1.1  信令网　316                  
 15.1.2  No.7和IP　317                  
 15.1.3  VoIP. No.7和光网络　319                  
 15.2  海底DWDM光纤　322                  
 15.3  DWDM测试　326                  
 15.3.1  测试光网络　329                  
 15.3.2  要测试什么　331                  
                   
 第16章  无线　333                  
 16.1  无线电话系统　333                  
 16.1.1  模拟蜂窝电话：第一代（1G）　334                  
 16.1.2  数字蜂窝电话：第二代（2G）　336                  
 16.1.3  无线数据传输　340                  
 16.1.4  无线应用协议（WAP）　341                  
 16.1.5  移动IP　341                  
 16.2  UMTS和3G　342                  
 16.3  无线LAN　343                  
 16.4  蓝牙　349                  
 16.5  无线宽带　353                  
 16.5.1  多点多信道分布系统　353                  
 16.5.2  本地多址分配系统　356                  
 16.5.3  本地无线点到多点　359                  
 16.6  卫星系统　359                  
 16.7  自由空间光学系统　360                  
 16.7.1  自由空间光学系统的优点　362                  
 16.7.2  自由空间光学系统的缺点　362                  
 16.7.3  自由空间光学系统结构　364                  
 16.7.4  自由空间光学系统和DWDM　365                  
 16.8  无线和光网络　365                  
                   
 第17章  光网络问题　367                  
 17.1  光网络可能存在的问题　367                  
 17.1.1  网络　367                  
 17.1.2  设备　368                  
 17.1.3  服务　370                  
 17.2  更快的发展：光还是无线　371                  
 17.2.1  CDMA　372                  
 17.2.2  光CDMA　374                  
 17.3  光计算　375                  
 17.4  展望未来　379                  
 17.4.1  暗孤子　379                  
 17.4.2  光导光　380                  
 17.4.3  ZBLAN光纤　380                  
 第7篇  附    录                  
 附录A  光缆　381                  
 A1  光纤需要保护　381                  
 A2  基本的光缆环境　382                  
 A 2.1  长途室外直埋光缆　382                  
 A 2.2  校园区域室外直埋光缆　382                  
 A 2.3  室外架空光缆　382                  
 A 2.4  高压地线室外架空光缆　382                  
 A 2.5  海底光缆　383                  
 A 2.6  室内光缆　383                  
 A 2.7  跳线或软线光缆　383                  
 A3  光缆的基本结构　383                  
 A4  四种主要类型的光缆　384                  
 A 4.1  室外光缆　384                  
 A 4.2  室内光缆　386                  
 A 4.3  吹气光缆（ABF）　387                  
 A 4.4  海底光缆　388                  
                   
 附录B  缩略语表　390                  
 附录C  参考文献　406                  
 C1  书目　406                  
 C2  期刊文章　406