本书英文版原书是关于光通信网络技术方面的权威著作，详细地描述了网络中的单元以及传输技术，并且强调了网络评估、配备以及光学方案等一些实际的组网问题。中文版分成《光网络》（上卷：光纤通信技术与系统）和《光网络》（下卷：组网技术分析）。上卷主要讲述光网络元器件和传输技术，下卷主要介绍光网络的构造、控制和管理技术。本书不仅适合作为相关专业的教材，对专业人员也具有很高的参考价值。

无

自1998年2月本书第1版面世以来，我们已经注意到光网络令人瞩目的发展。对光网络的研究曾经一度只局限于研究人员和工程师这样一个很小的范围，现在光网络则引起了包括学生、光学元器件工程师和光学设备工程师、服务提供商网络设计者、投资者、风险投资者以及产业与投资分析师在内的众多人员的兴趣。
　　在过去的三年里，随着光网络技术的迅速发展和广泛的应用，对本书第2版的需求也显现了出来。在第2版中，我们尽量将光网络最新进展及其底层技术编写在内，同时我们也努力使那些有兴趣学习光网络的广大读者感到此书通俗易懂。基于这样的想法，我们将此书中的几章进行了重新编写，加入了大量的新素材，删除了一些与实际的光网络不太相关的内容，同时对参考文献进行了更新，并加进了一些新的习题。
　　本书的主要变化如下：为了反映业界当前对光网络的理解和认识，对第1章进行了重新编写。在光网络概述中添加了“传输系统的基本概念”一节，在此节中介绍了与光网络系统工程和波分复用（WDM）相关的一些基本术语和概念，目的是使初学者容易入门。
　　在第2章中，我们添加了几小节，介绍了色散控制和光孤子方面的内容，还加入了一节来描述目前已有的光纤种类。在第3章中，我们将电吸收调制激光器、调谐激光器、喇曼放大器和L波段掺铒光纤放大器的内容包括了进来。也大大扩充了关于光开关的章节，包括了利用微电机系统（MEMS）和其他技术的新类型的开关。
　　在第4章中，包括了归零调制和其他一些广泛用于高比特率系统的新的调制技术，如双二元调制、前向纠错等。第5章扩充了色散补偿和极化效应方面的内容，这些都是影响高比特率长距离传输系统设计的重要因素。
　　对本书中涉及网络系统的章节进行了彻底的改写和补充，以便更清楚地反映本领域所取得的重大进展。这些章节的安排如下：第6章现在包括同步光网络/同步数字体系（SONET/SDH），异步传输模式（ATM）和网际协议（IP）；第7章专门介绍基于波分复用（WDM）网络单元的网络结构特征；第8章集中描述了一些与光网络的设计和路由相关的问题；第9章详细描述了网络的管理和控制；第10章介绍了网络的生存性，详细讨论了光学层的保护问题；第11章中涵盖了接入网的内容，重点介绍新兴的无源光网络（PON）；第12章介绍了光学包交换网络的最新进展；最后，在第13章中重点介绍了光网络的应用依据，并试图使读者能更广泛地理解电信网络的发展过程，在这一章中包括一些典型的长距离和城域网络规划实例研究。
当前在光网络领域中有很多的标准，我们在附录中列出了这些相关的标准。在附录中，我们还列出了本书中采用的一些英文缩写术语，并将关于脉冲传播的一些较深层的内容放在附录中介绍。
　　我们在添加新素材的同时，也删除了第1版中的一些章节，删除了广播和分配网，因为这些网络当前主要侧重在理论研究方面；同样，我们也删掉了描述光网络测试台的章节，因为现在已经没有讨论它们的必要了。有兴趣的读者可以在网站www.mkp.com/opticalnet2 上得到这些章节的内容。

怎样使用本书
　　本书可以作为电子工程或计算机科学专业的研究生教材，本书中的大部分内容都包含在我们所教过的课程之中。第2章到第5章包括了光网络元器件和传输技术方面的知识，第6章到第13章则介绍关于网络方面的内容。为了理解网络方面的知识，要求学生具备通信方面大学本科水平的基本知识。我们尝试在本书中加入了一些与传输相关的章节，以使其更易于为网络工程方面专业人士所接受和利用。例如，首先从网络设计者的角度对元器件进行了简单定性的论述，然后再详细解释它们的运行原理。半导体和电磁学方面的先期知识将有助于理解某些章节的详细深入的论述部分。
　　期望更广泛地了解光网络主要内容的读者可以阅读第1、第6、第7和第13章；对底层元器件和传输技术感兴趣的读者可以跳过那些定量描述的章节，而只详细阅读第1至第5章内容。
　　这本书可以作为电子工程或计算机科学专业的研究生课程的基本教材。与网络有关的课程侧重网络的构造、控制和管理，因此在使用本书时可以略去技术部分的章节，只讲授本书的第6至第13章。对于电子工程等与光学传输有关的课程，在使用本书时可以只讲授第2至第5章而略去其他章节。每章后面附有一定数量的习题，习题的参考答案可向英文版原出版社（mkp@mkp.com）索取。

致谢
　　首先，我们要感谢的是评阅本书的那些出色的专家，他们仔细地阅读了本书的所有章节，对本书素材的选择和组织提出了很多建议，他们对本书的最终成稿所起到的作用是非常宝贵的。应该说我们对此感到非常荣幸，在此我们要特别感谢Paul Green, Goff Hill, David Huuter, Rao Lingampalli, Alan McGuire, Shawn O誅onnell, Walter Johnstone, Alan Repech, George Stewart, Suresh Subramainiam, Eric Verillow, Martin Zirngibl。此外，我们非常感谢Bijan Raahemi, Jim Refi, Krishna Thyagarajan, Mark R. Wilson，他们指出了本书第1版中的一些错误，也对本书第2版提出了一些建议。Mark R. Wilson还为我们提供了他在讲课中使用的一些面向应用的习题，这些习题已经被收录到本书的第2版中。我们还要感谢Amit Agarwal, Shyam Iyer, Ashutosh Kulshreshtha 和Sarath Kumar，我们使用了他们的网路分布设计工具，Ashutosh Kulshreshtha还提供了网路分布设计实例。感谢Tapan Kumar 提供了光学通道拓扑结构设计实例，　 Parthasarathi Palai提供了掺铒光纤放大器（EDFA）增益曲线的模拟计算图，Rajeev Roy对我们的一些结果进行了验证。本书作者将对此书中任何错误和疏漏负责，感谢您的批评指正，并请将您的意见和建议用电子邮件发送至mkp@mkp.com。

第1章　 光学层的用户层 1
1.1　 SONET/SDH 1
1.1.1　 复用 3
1.1.2　 SONET/SDH层 5
1.1.3　 SONET帧结构 6
1.1.4　 SONET/SDH 物理层 9
1.1.5　 SONET/SDH结构中的单元 11
1.2　 ATM 13
1.2.1　 ATM的功能 14
1.2.2　 适配层 16
1.2.3　 服务质量 17
1.2.4　 （数据）流量控制 18
1.2.5　 信令和路由选择 18
1.3　 IP 18
1.3.1　 路由选择和转发 19
1.3.2　 服务质量 21
1.3.3　 多协议标记交换（MPLS） 21
1.3.4　 ATM将何去何从 22
1.4　 存储区域网络 23
1.4.1　 ESCON 24
1.4.2　 光纤信道 24
1.4.3　 HIPPI 25
1.5　 千兆位和10千兆位以太网 25
小结 25
辅助阅读材料 26
习题 26
参考文献 27
第2章　 波分复用网络单元 29
2.1　 光线路终端 30
2.2　 光学线路放大器 32
2.3　 光分插复用器 32
2.3.1　 光分插复用器（OADM）的结构 34
2.3.2　 可重配置OADM 38
2.4　 光交叉互联器 40
小结 47
辅助阅读材料 48
习题 48
参考文献 50
第3章　 波分复用网络设计 53
3.1　 费用均衡：一个详细的环状网络的例子 56
3.2　 光学通道拓扑设计（LTD）和选路与波长分配（RWA）问题 61
3.2.1　 光学通道拓扑设计 61
3.2.2　 路由选择和波长分配 65
3.2.3　 波长转换 67
3.2.4　 与图形着色的关系 70
3.3　 波长路由选择网络的尺度 71
3.4　 统计的定尺度模型 72
3.4.1　 第一通道模型 73
3.4.2　 阻塞模型 73
3.5　 最大负载定尺度模型 79
3.5.1　 离线光学通道请求 80
3.5.2　 环状网络的在线RWA问题 83
小结 85
辅助阅读材料 85
习题 86
参考文献 89
第4章　 网络控制与管理 93
4.1　 网络管理功能 93
4.1.1　 管理框架 94
4.1.2　 信息模型 95
4.1.3　 管理协议 96
4.2　 光学层的服务和接口 97
4.3　 光学层中的子层 98
4.4　 多个供应商之间的互操作性 99
4.5　 性能和错误管理 101
4.5.1　 透明性的影响 101
4.5.2　 误码率测量 102
4.5.3　 光学追迹 102
4.5.4　 报警管理 102
4.5.5　 数据通信网络（DCN）和信号发送 104
4.5.6　 控制 105
4.5.7　 光学层总括信息 105
4.6　 配置管理 109
4.6.1　 设备管理 109
4.6.2　 连接管理 110
4.6.3　 适应性管理 112
4.7　 光学安全 114
小结 116
辅助阅读材料 117
习题 117
参考文献 119
第5章　 网络的生存性 121
5.1　 基本概念 122
5.2　 在SONET/SDH中的保护 124
5.2.1　 点到点链路 126
5.2.2　 自愈环 127
5.2.3　 单向通路交换环 130
5.2.4　 双向线路交换环 130
5.2.5　 环状互联和双归宿 135
5.3　 IP网络中的保护 136
5.4　 使用光学层保护的原因 137
5.5　 光学层的保护设计 143
5.5.1　 1＋1的OMS保护 145
5.5.2　 1:1的OMS保护 145
5.5.3　 OMS-DPRing 145
5.5.4　 OMS-SPRing 146
5.5.5　 1:N转发器保护 148
5.5.6　 1＋1光学信道（OCh）专有保护 148
5.5.7　 OCh-SPRing 149
5.5.8　 光学信道网状保护 149
5.5.9　 保护技术的选择 153
5.6　 层之间的交互工作 153
小结 154
辅助阅读材料 154
习题 154
参考文献 156
第6章　 接入网 159
6.1　 网络结构概述 160
6.2　 增强的HFC 163
6.3　 光纤到路边（FTTC） 164
小结 172
辅助阅读材料 173
习题 173
参考文献 174
第7章　 光子包交换 177
7.1　 光时分复用 180
7.1.1　 位交错 180
7.1.2　 包交错 182
7.1.3　 光学与门 184
7.2　 同步 187
7.2.1　 可调谐延时 188
7.2.2　 光学锁相环路 189
7.3　 头处理 190
7.4　 缓冲 191
7.4.1　 输出缓冲 192
7.4.2　 输入缓冲 193
7.4.3　 再循环缓冲 193
7.4.4　 使用波长来解决冲突 194
7.4.5　 偏向路由选择 198
7.5　 突发交换 201
7.6　 测试台 201
7.6.1　 光学包交换的要点（KEOPS） 202
7.6.2　 NTT的光学ATM开关 203
7.6.3　 英国电信实验室测试台 204
7.6.4　 普林斯顿大学测试台 204
7.6.5　 全光网络（AON） 204
7.6.6　 用延时线解决冲突（CORD） 205
小结 206
辅助阅读材料 206
习题 207
参考文献 208
第8章　 网络应用方面的考虑 213
8.1　 电信网络的演化发展 213
8.1.1　 SONET/SDH核心网络 214
8.1.2　 下一代传输网络的结构选择 217
8.2　 传输层的设计 223
8.2.1　 使用空分复用（SDM）技术 224
8.2.2　 使用时分复用（TDM）技术 224
8.2.3　 使用波分复用（WDM）技术 225
8.2.4　 单向与双向WDM系统 226
8.2.5　 长距离网络 228
8.2.6　 长距离网络个案研究 229
8.2.7　 长距离海底网络 234
8.2.8　 城域网络 236
8.2.9　 城域环的个案研究 237
8.2.10　 从不透明的链路到灵活的全光网络 239
小结 240
辅助阅读材料 241
习题 241
参考文献 244
附录A　 首字母缩略语 245
附录B　 符号和参数 251
附录C　 标准 256
附录D　 波动方程 259
附录E　 在光纤中的脉冲传播 261
附录F　 非线性极化 269
附录G　 多层薄膜滤波器 271
附录H　 随机变量和过程 277
附录I　　接收机的噪声统计 283
参考书目 289
索引 317