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第一章 为什么需要光互联网1

1．1 Internet高速增长对带宽的巨大需求1

1．2 新型增值服务对带宽的无限需求3

1．3 探索未来的高速宽带组网技术6

1．4 光互联网应运而生7

第二章 高速大容量光通信系统的演进10

2．1 波分复用不断向高速大容量迈进12

2．2 波分复用向城域网渗透15

2．3 波分复用在接入网中的应用18

2．4 构筑超大容量传输系统的新型光纤技术22

2．4．1 概述22

2．4．2 新型非零色散光纤24

2．4．3 大有效面积光纤26

2．4．4 消水峰的全波光纤26

2．4．5 反色散补偿光缆技术27

2．5 无纤光通信技术28

2．6 全球DWDM产品的市场格局及各大公司的光网络理念31

第三章 光开关新技术和光交换原理43

3．1 层出不穷的光开关新技术43

3．1．1 光开关技术分类与性能比较43

3．1．2 几种新型光开关技术45

3．1．3 光开关的应用51

3．2 光交换原理及技术52

3．2．1 空分光交换52

3．2．2 时分光交换54

3．2．3 波分光交换55

3．2．4 复合光交换56

3．2．5 自由空间光交换58

3．2．6 无交换式光路由器59

3．2．7 阵列波导光栅路由器60

3．2．8 光子时隙路由61

第四章 光网络基本描述和组成结构62

4．1 传统电信网络向光网络的演进62

4．2 光网络结构分类69

4．3 光网络中的光连接和分层结构72

4．4 光网络的拓扑结构76

4．4．1 物理拓扑76

4．4．2 逻辑拓扑78

4．4．3 拓扑结构与网络设计的关系78

4．5 环形光网络82

4．5．1 单向两纤环结构83

4．5．2 双向两纤环85

4．5．3 四纤WDM环87

4．5．4 多纤环87

4．6 国内外光网络研究概况88

4．6．1 北美的光网络试验床88

4．6．2 欧洲的光网络试验项目91

4．6．3 中国光网络的发展93

第五章 光网络节点和光交换阵列的结构与设计97

5．1 光网络节点的基本功能97

5．2 光网络节点的结构分类98

5．3 节点中光交换矩阵的结构设计和性能对比102

5．3．1 光交换的核心矩阵结构设计102

5．3．2 交换网络的阻塞性能分析与比较104

5．3．3 广义交换机的结构性能106

5．4 光交叉连接器（OXC）的节点结构108

5．4．1 OXC的功能和应用108

5．4．2 OXC节点结构的分析与设计112

5．4．3 结构比较与讨论117

5．5 光分插复用器（OADM）的节点结构118

5．5．1 OADM的功能和应用119

5．5．2 OADM的性能参数120

5．5．3 OADM的技术分类和结构组成122

5．5．4 OADM的发展趋势131

5．6 光网络中的波长变换器技术132

5．6．1 波长变换器的功能分类132

5．6．2 波长变换方法与技术137

5．6．3 波长变换在光网络中的作用145

第六章 光网络的组网技术与优化设计148

6．1 关键器件与技术149

6．1．1 超高速光传输技术149

6．1．2 可调谐滤波器技术150

6．1．3 集成探测器和可调谐激光器152

6．1．4 宽带光放大器技术153

6．2 光层的生存性155

6．2．1 概述155

6．2．2 点到点的光层保护倒换159

6．2．3 光网络自愈保护环160

6．3 光层开销传送技术165

6．3．1 光传送网的管理需求和基本特点166

6．3．2 数字包封器（digital wrapper）169

6．3．3 副载波复用（SCM）172

6．3．4 光监视通路（OSC）173

6．4 路由和波长分配技术176

6．4．1 RWA的概念和意义176

6．4．2 与RWA密切相关的几个问题177

6．4．3 RWA算法的功能分类与比较183

6．4．4 网络设计与RWA的实施188

6．5 光网络中的传输损伤192

6．5．1 信道串扰问题192

6．5．2 功率均衡与功率管理技术194

6．5．3 光网络中的环路问题195

第七章 面向数据业务的光互联网技术197

7．1 数据业务的特点及其对光网络的新要求197

7．1．1 IP业务的特点198

7．1．2 面向数据业务对光网络提出的新要求201

7．2 IP over ATM204

7．2．1 重叠模型204

7．2．2 集成模型209

7．2．3 IP over ATM技术的特点213

7．3 IP over SDH213

7．3．1 IP/PPP/HDLC/SDH214

7．3．2 采用LAPS的IP over SDH216

7．3．3 日本NIT的MAPOS协议217

7．3．4 POS中的高速路由器技术217

7．3．5 几种IP over SDH组网方案219

7．3．6 IP over SDH技术的特点225

7．4 IP over WDM光互联网技术227

7．4．1 多层协议重叠网络向简化的两层网络结构发展227

7．4．2 IP over WDM光互联网的提出228

7．4．3 光互联网关键技术231

7．4．4 IP via MPLS over WDM的光互联网技术237

7．5 国际国内典型的光互联网242

7．5．1 有关IP over DWDM试验情况242

7．5．2 国内外一些通信公司的光互联网络243

7．6 光互联网及其相关技术的几个发展方向249

7．6．1 光波长将是未来光网络的基本交换单元249

7．6．2 光交换机将取代传统的电子交换机250

7．6．3 路由器功能将不断增强251

7．6．4 多交换粒度和多业务相融合的节点结构253

第八章 多协议标签交换及其向光网络的扩展257

8．1 为什么需要多协议标签交换技术257

8．1．1 多层交换技术的演进257

8．1．2 多协议标签交换（MPLS）技术的形成261

8．2 MPLS的体系结构265

8．2．1 MPLS的框架结构265

8．2．2 MPLS技术基础和基本组件267

8．2．3 MPLS的主要应用271

8．3 MPLS流量工程技术273

8．3．1 传统的路由器核心网络274

8．3．2 目前的IP重叠网络274

8．3．3 应用MPLS技术的流量工程方案276

8．3．4 LSP灵活的路径计算和配置279

8．3．5 基本流控功能的实现——业务流分类282

8．3．6 MPLS流量工程技术的优点283

8．4 MPLS虚拟专用网络284

8．4．1 VPN的基本要求和IP VPN的缺点285

8．4．2 MPLS虚拟专用网络的技术特点285

8．4．3 MPLS VPN的操作288

8．5 QoS在MPLS系统中的实现290

8．5．1 集成服务在MPLS系统中的实现290

8．5．2 区分服务在MPLS中的实现291

8．6 MPLS向光网络的扩展及智能型自动交换光网络291

8．6．1 智能型自动交换光网络的出现291

8．6．2 MPLS与WDM技术的结合293

8．6．3 MPLS over WDM关键技术297

8．6．4 MPLS over WDM标准化进展299

第九章 Packet over WDM光互联网技术305

9．1 Packet over WDM技术概述307

9．2 POW结构体系308

9．2．1 流分类技术和选路策略311

9．2．2 网络节点结构设计312

9．2．3 波长合并和业务汇聚313

9．3 简单波长分配协议（SWAP）315

9．4 WDM层的物理限制319

9．5 POW网络性能的仿真分析322

第十章 多协议波长标签交换（MPLmS）光互联网技术326

10．1 MPLmS技术的形成327

10．2 MPLmS技术原理331

10．2．1 光标签的定义331

10．2．2 标签绑定和转发过程332

10．2．3 节点功能和标签交换路径LSP333

10．2．4 MPLmS网络的显式路由技术337

10．2．5 信令协议对MPLmS的支持339

10．3 MPLmS组网技术341

10．3．1 网络结构341

10．3．2 MPLmS网络中OXC控制平面与控制方式342

10．3．3 网络节点结构和功能344

10．3．4 MPLmS网络的生存性345

10．3．5 故障探测与定位347

10．3．6 MPLmS网络的控制结构348

第十一章 基于标签光突发交换（LOBS）的光互联网技术350

11．1 概述351

11．2三种交换技术对比355

11．2．1 电路交换355

11．2．2 包/分组交换356

11．2．3 突发交换357

11．2．4 对几种交换技术的比较357

11．3光突发交换网络结构358

11．4 光突发交换协议360

11．4．1 JET（Just Enough Time）协议361

11．4．2 DeR（Delayed Reservation）协议362

11．4．3 DiR（Differentiated Reservation）协议与优先级机制363

11．4．4 数据发送前的预时延364

11．5 基于LOBS的IP over WDM技术364

11．5．1 标签光突发交换LOBS网络364

11．5．2 MPLS与OBS的集成365

11．5．3 OBS MAC层366

11．5．4 突发数据流装配机制370

11．5．5 OBS网络的QoS机制371

11．6 OBS网络的性能372

第十二章 光分组交换与全光标签交换技术375

12．1 概述375

12．2 光分组交换技术分类376

12．2．1 节点间的时延抖动377

12．2．2 节点内的时延抖动378

12．3 节点结构与同步技术378

12．3．1 光分组交换节点的结构378

12．3．2 网络及节点的同步379

12．3．3 光存储器381

12．3．4 偏射路由384

12．3．5 波长变换387

12．4 光分组格式388

12．5 欧洲的光透明分组网（OTP-N）390

12．5．1 OTP-N网络结构390

12．5．2 OTP-N网络的参考模型391

12．5．3 透明光分组的格式392

12．5．4 IP over OTP技术393

12．5．5 KEOPS项目中所使用的交换节点397

12．6 全光标签分组交换技术（OLPS）399

12．6．1 全光分组头复用技术399

12．6．2 全光标签分组交换网络结构401

12．6．3 全光标记交换网络的节点结构402

附录A 缩略语405

附录B 参考文献412