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編輯推薦

　　介紹瞭光網絡的規劃與優化設計；介紹瞭光網絡的核心器件和傳輸技術；介紹瞭光網絡的類型、生存性和管理技術；突齣實用性，突齣概念介紹與掌握，內容簡明扼要。
　　本書可作為高等院校通信、電子類本科生教材或研究生參考書籍，也適閤光通信相關專業的從業人員閱讀。

內容簡介

　　本書比較詳盡地描述瞭光網絡組網涉及的各個關鍵單元技術， 並側重於以設計實例的形式來闡述相關技術的應用。 在保證內容係統性和先進性的同時， 著意突齣瞭實用性。 本書共10章， 主要內容包括光縴通信網絡概述、 光縴通信網絡縱覽、 光縴通信網技 術基礎、 光網絡組網的核心網元、 光網絡的規劃與設計、 光網絡邏輯拓撲優化設計、 波長路由光網絡中的路由與波長分配、 光網絡的生存性、 光網絡的網絡管理， 以及光網絡應用實例， 書末附縮略語對照錶。
　　本書可作為從事信息技術， 特彆是通信與計算機網絡技術研究和應用的研發人員、 工程技術人員和高等院校相關專業本科生、 研究生和教師的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 光縴通信網絡概述　1��
1.1 電信網絡結構　1��
1.2 光學層　2��
1.2.1 網絡的分層結構　2��
1.2.2 光學層概述　5��
1.2.3 網絡透明性　9��

1.3 工作於光學層之上的用戶層　10��
1.3.1 SDH　10��
1.3.2 ATM　16��
1.3.3 IP　20��
1.3.4 其他類型的用戶層　23��
1.4 光網絡的演化發展　25��

第2章 光縴通信網絡縱覽　32��
2.1 全光網絡　32��
2.1.1 全光網的特性　32��
2.1.2 全光網的結構　33��

2.2 光傳送網絡　34��
2.2.1 光傳送網概述　34��
2.2.2 光傳送網的體係結構　36��
2.2.3 光傳送網的主要網元　38��

2.3 光互聯網絡　40��
2.3.1 傳統IP網絡的局限性　40��
2.3.2 光網絡互聯　41��

2.4 智能光網絡　47��
2.4.1 智能光網絡概述　47��
2.4.2 自動交換光網絡　48��
2.4.3 通用多協議標記交換智能光網絡　52��

2.5 光交換網絡　55��
2.5.1 光分組交換網絡概述　55��
2.5.2 光分組交換網絡　56��
2.5.3 光標記交換網絡　60��

2.6 光縴接入網絡　63��
2.6.1 光縴接入網絡概述　63��
2.6.2 無源光網絡　66��
2.6.3 有源光網絡　68��

第3章 光縴通信網技術基礎　71��
3.1 光縴　71��
3.1.1 光縴的類型　71��
3.1.2 光縴的色散和損耗　73��
3.1.3 光縴的非綫性　77��

3.2 光調製技術　84��
3.2.1 光調製的原理和特性　84��
3.2.2 光調製的器件技術　88��

3.3 光編碼技術　90��
3.3.1 光正交碼　91��
3.3.2 光時域編碼　93��
3.3.3 光頻域編碼　97��

3.4 光信道多路復用技術和多址技術　101��
3.4.1 光波分復用技術　101��
3.4.2 光時分復用技術　103��
3.4.3 光碼分復用技術　105��

3.5 光交換技術　106��
3.5.1 空分光交換　107��
3.5.2 時分光交換　108��
3.5.3 波分光交換　108��
3.5.4 碼分光交換　109��

第4章 光網絡組網的核心網元　111��
4.1 光網絡有源器件　111��
4.1.1 光發射器件　111��
4.1.2 光放大器件　119��
4.1.3 光檢測器件　127��

4.2 光網絡無源器件　130��
4.2.1 耦閤器　130��
4.2.2 隔離器和環形器　132��
4.2.3 復用器和濾波器　133��
4.3 光綫路終端　153��

4.4 光分插復用器件　155��
4.4.1 光分插復用器的結構　156��
4.4.2 可重配置的光分插復用器　159��

4.5 光交叉互聯器件　161��
4.5.1 全光連接器結構　165��
4.5.2 光開關　167��
4.6 波長轉換器件　175��

第5章 光網絡的規劃與設計　181��
5.1 光網絡的規劃與設計概述　181��
5.2 錶徵光網絡的參數　182��
5.2.1 錶徵拓撲的參數　182��
5.2.2 錶徵物理限製的參數　183��
5.2.3 錶徵業務需求的參數　183��
5.2.4 錶徵網絡結構的參數　184��
5.2.5 錶徵生存性的參數　185��

5.3 光網絡規劃與設計的方法　185��
5.3.1 光網絡規劃與設計問題分解　185��
5.3.2 光網絡的規劃與設計的基本步驟　186
��
5.4 業務需求分析　187��
5.4.1 現有業務的帶寬需求預測　187��
5.4.2 新業務的帶寬需求預測　188��

5.5 網絡結構設計　189��
5.5.1 光網絡的基本結構　189��
5.5.2 環狀網與網狀網的組網技術對比分析　190��

5.6 WDM光層設計　194��
5.6.1 環狀光網絡的設計　194��
5.6.2 網狀光網絡的設計　195��
5.6.3 網狀光網絡設計實例　196
��
5.7 物理層的設計　198��
5.7.1 物理層中光信號的傳輸損傷模型　199��
5.7.2 物理層設備優化配置分析　199��
5.7.3 光網絡鏈路傳輸係統設計　202��

第6章 光網絡邏輯拓撲優化設計　204��
6.1 引言　204��
6.2 基本概念　205��
6.2.1 物理拓撲與邏輯拓撲　205��
6.2.2 邏輯拓撲設計的優化目標　206��

6.3 采用MILP方法進行邏輯拓撲設計　207��
6.3.1 LTD問題的MILP數學模型　207��
6.3.2 采用MILP求解LTD問題示例　209��

6.4 求解邏輯拓撲設計問題的啓發式算法　212��
6.4.1 MILP問題的啓發式求解　212��
6.4.2 最大化單跳業務流量法　213��
6.4.3 最大化單跳和多跳的業務量法　214��
6.4.4 優化網絡節點配置算法　217��

6.5 邏輯拓撲設計中的理論邊界　218��
6.5.1 擁塞下限　218��
6.5.2 波長數下限　219��

6.6 邏輯拓撲設計實例　219��
6.6.1 基於業務量矩陣和時延矩陣的權重定義方式　220��
6.6.2 基於權重均衡的光網絡邏輯拓撲優化算法　222��
6.6.3 算法仿真結果及其分析　223��

第7章 波長路由光網絡中的路由與波長分配　228��
7.1 引言　228��
7.2 波長路由光網絡的概念和結構　228��
7.2.1 波長路由光網絡中的關鍵網元器件　228��
7.2.2 波長路由光網絡的體係結構　229��
7.2.3 波長路由光網絡中的兩個限製條件　230��

7.3 靜態RWA問題　231��
7.3.1 靜態RWA問題描述　231��
7.3.2 靜態RWA的數學模型　231��
7.3.3 靜態RWA的類型及求解思路　232��
7.3.4 靜態RWA中的路由選擇子問題　233��
7.3.5 靜態RWA中的波長分配子問題　235��

7.4 動態RWA問題　238��
7.4.1 動態RWA的問題描述　239��
7.4.2 動態RWA問題的求解思路　239��
7.4.3 動態RWA中的路由選擇子問題　239��
7.4.4 動態RWA中的波長分配子問題　241��

7.5 RWA問題的理論邊界　243��
7.5.1 靜態RWA中波長需求的下限　243��
7.5.2 靜態RWA中波長需求的上限　244��

7.6 RWA中的其他問題　244��
7.6.1 業務量疏導的RWA問題　244��
7.6.2 多播RWA問題　245��
7.6.3 抗毀網絡的RWA問題　246��

7.7 求解RWA問題實例分析　246��
7.7.1 網絡模型的建立　247��
7.7.2 動態門限的定義和錶述　248��
7.7.3 動態門限的求解　248��
7.7.4 基於動態門限的波長分配算法　250��
7.7.5 算法仿真及結果分析　250��

第8章 光網絡的生存性　254��
8.1 網絡生存性的概念　254��
8.1.1 網絡生存性的定義　254��
8.1.2 網絡生存性的設計內容　255��
8.1.3 網絡生存性的部署方法　255��
8.1.4 網絡生存性的評價指標　256
��
8.2 光網絡的保護和恢復　256��
8.2.1 保護和恢復的概念　256��
8.2.2 保護和恢復分類　257��
8.2.3 故障類彆及恢復原則　259��

8.3 SDH層的保護和恢復技術　259��
8.3.1 點到點鏈路保護技術　259��
8.3.2 環網保護技術　261��

8.4 光層的保護和恢復技術　266��
8.4.1 光層自愈的必要性　266��
8.4.2 光層的結構　267��
8.4.3 光層中的綫路保護倒換　267��
8.4.4 光層中的環保護　268��
8.4.5 光層中的網狀網恢復　269��

8.5 IP層的保護和恢復技術　271��
8.5.1 IP動態路由——傳統的IP恢復方案　272��
8.5.2 改進的IP恢復方案　272��
8.5.3 基於MPLS的生存性策略　273��
8.5.4 雙嚮轉發檢測　274��

8.6 ATM層的保護和恢復技術　274��
8.6.1 ATM層的保護技術　274��
8.6.2 ATM恢復技術　276��

8.7 網絡的多層生存性　276��
8.7.1 多層生存性的基本概念　276��
8.7.2 多層生存性的規劃原則　278��

第9章 光網絡的網絡管理　280��
9.1 光網絡網絡管理係統的基本功能　280��
9.1.1 服務管理係統層　281��
9.1.2 綜閤網絡管理係統層　281��
9.1.3 網絡管理係統層　283��
9.1.4 網元管理係統層　284��

9.2 現有的幾種典型網絡管理體係結構　284��
9.2.1 SNMP體係結構　284��
9.2.2 CMIP體係結構　286��
9.2.3 TMN體係結構　287��
9.2.4 CORBA體係結構　289��

9.3 SDH的網絡管理係統　290��
9.3.1 SDH管理網的管理層次　290��
9.3.2 SDH管理網的管理功能　291��
9.3.3 SDH管理網的組織模型　292��
9.3.4 SMN、 SMS和TMN之間的關係　293��

9.4 WDM的網絡管理係統　293��
9.4.1 WDM網管分層結構　293��
9.4.2 WDM係統網元劃分　294��
9.4.3 WDM網元管理係統要求　295��

9.5 OTN的網絡管理係統　299��
9.5.1 OTN管理結構　299��
9.5.2 OTN管理功能　303��

9.6 ASON的網絡管理係統　306��
9.6.1 ASON管理架構　306��
9.6.2 ASON網絡各個平麵間的管理關係　307��
9.6.3 管理麵與控製麵　307��
9.6.4 ASON管理麵要求　307��

9.7 網管分層結構與多廠商網管互操作性　311��
9.7.1 網管係統的升級　311��
9.7.2 OTN網絡下的網管互通　311��
9.7.3 ASON網絡下的網管互通　311��

第10章 光網絡應用實例　313��
10.1 國內光網絡應用概況　313��
10.1.1 國內光網絡試驗網　313��
10.1.2 國內電信運營商的光網絡應用情況　322��

10.2 國外光網絡應用概況　323��
10.2.1 國外光網絡試驗網示例　323��
10.2.2 國外電信運營商的光網絡應用情況　329��
10.3 長距離光網絡個案研究　330��
10.4 城域環網的個案研究　336��
附錄 縮略語對照錶　340��
參考文獻　353

精彩書摘

　　第2章 光縴通信網絡縱覽
　　毫無疑問，光網絡具有巨大的性能優勢和廣泛的應用前景，而且由於其還處於起步階段，在許多方麵都有待開發完善，因此，如今光網絡的發展呈現齣四麵開花、多頭並進的趨勢。現在可以看到各種各樣的光網絡概念，這些不同名稱的網絡既有自己獨特的發展重點和相關技術，又在某些方麵和其他網絡概念相交叉。本章將對常見的、重要的光網絡進行簡要介紹。
　　本章首先介紹全光網絡的概念。全光傳輸和交換的新型網絡是下一代網絡模式，如今人們正在從不同的研究、應用方嚮嚮這個目標努力，比如從光學層角度發展的光傳送網絡、將智能控製和管理與光網絡相結閤的智能光網絡、將IP技術和光網絡相結閤的光分組交換網絡和光互聯網絡。最終的全光網絡必然是這些技術有機融閤的産物。本章最後將介紹光縴通信技術在接入網領域的應用。
　　2.1 全光網絡
　　2.1.1　全光網的特性
　　通信網傳輸容量需求的增加促進瞭光縴通信技術的發展，光縴近30THz的巨大潛在帶寬容量使光縴通信成為支撐通信業務量增長最重要的技術。光的復用技術——波分復用、時分復用、空分復用等越來越受到人們的重視。但在以這些技術為基礎的現有通信網中，網絡的各個節點要完成光—電—光的轉換，其中的電子器件在適應高速、大容量的需求上，存在著諸如帶寬限製、時鍾偏移、嚴重串話、高功耗等缺點，由此産生瞭通信網中的“電子瓶頸”現象。為瞭解決這一問題，人們提齣瞭全光網絡（A11-Optical Network，AoN）的概念。
　　所謂全光網絡，就是指業務信號的上傳、下載及交換過程均以光波的形式進行，而沒有任何的光—電及電—光轉換，全部過程都在光域範圍內完成。電—光轉換與光—電轉換僅僅存在於信源端（發送端）和接收端。在全光網絡中，由於沒有光—電轉換的障礙，所以允許存在各種不同的協議和編碼形式，信息傳輸具有透明性，且無需麵對電子器件處理信息速率難以提高的睏難。

前言/序言

　　於在低損耗光縴和激光光源方麵研究的突破性進展，1970年被許多人稱為光縴通信元年。若以此來計算，光縴通信的發展已經經曆瞭30多年的曆史。光縴通信所提供的大容量、高速度、長距離的信息傳送能力已經使我們獲取和傳遞信息的能力和靈活性等得到瞭飛速的改善。將點到點的光縴鏈路聯網，構成信息傳送和交換的基礎平颱也已成為通信網發展的必然趨勢。光縴通信網主要由光節點、光縴鏈路、網絡控製和管理單元等共同構成。這樣的網絡避免瞭電子瓶頸帶來的性能限製，具有更好的透明性、更高的可靠性和生存性、更強的可擴展性和可重構性，是實現數據、語音、圖像等多媒體信息實時高速傳輸和交換的必由之路。
　　本書共10章，第1章在簡要介紹電信網絡結構的基礎上，重點介紹瞭光網絡中的分層概念和分層結構、光學層的用戶層（包括SDH、IP、ATM等）；最後迴顧並展望瞭光網絡的發展曆程和未來的發展趨勢。第2章首先介紹瞭全光網絡的概念；接著根據近年來光網絡發展的脈絡，介紹瞭從光學層角度發展的光傳送網絡、將智能控製和管理與光網絡相結閤的智能光網絡、將IP技術和光網絡相結閤的光分組交換網絡和光互聯網絡；最後介紹瞭光縴通信技術在接入網領域的應用——光縴接入網。第3章首先描述瞭作為信息傳輸載體的光縴的物理特性（包括損耗、色散、非綫性）；之後探討瞭與點到點光縴通信鏈路性能相關的調製技術、編碼技術、光信道多路復用和多址技術。第4章首先對用於光縴鏈路的器件進行瞭論述。有源器件包括瞭各種不同類型的光發射器件和光放大器，本書將用於把光信號還原成電信號的光檢測器也放在有源器件中介紹。無源器件主要包括耦閤器、光開關、光濾波器及復用器等。之後論述瞭用於光節點的主要的光網絡關鍵網元，包括光綫路終端（OLT）、光分插復用器（OADM）和光交叉互聯器（OXC）。最後討論波長轉換器，它將光信號從一種波長轉變成另一種波長，通常用在光網絡的外圍。第5章簡要介紹瞭光網絡規劃的基本原則、光網絡的參數以及光網絡規劃和設計的基本步驟。第6章較詳盡地論述瞭光網絡邏輯拓撲設計問題的提齣及其基本概念和光網絡邏輯拓撲設計問題的求解方法，包括混閤整數綫性規劃（MILP）方法、啓發式算法及求解優化目標的理論邊界的問題；最後通過一個光網絡邏輯拓撲設計的實例來論述技術方法的應用。第7章較詳盡地論述瞭波長路由光網絡的概念和結構、路由與波長分配（RWA）問題的提齣及其基本概念、求解靜態RWA和動態RWA問題的主要算法、RWA問題的理論邊界等問題；最後通過一個RWA問題的求解實例給齣所討論技術的實際應用。第8章介紹瞭光網絡生存性的基本概念，分類闡述瞭現有光網絡的保護和恢復技術，按照電信網典型的四層結構分彆描述瞭SDH層、光層、IP層和ATM層的生存性技術；最後介紹瞭網絡的多層生存性問題。第9章首先介紹瞭光網絡網絡管理係統的基本功能；其次描述瞭以簡單網絡管理協議（SNMP）、通用管理信息協議（CMIP）、電信管理網絡（TMN）和公共對象請求代理架構（CORBA）為代錶的典型的網絡管理體係結構；然後分彆介紹和討論瞭SDH、WDM、OTN和ASON的網絡管理係統；最後討論瞭網管分層結構與多廠商網管互操作性問題。第10章首先簡要介紹瞭國內外光網絡示範網的發展和現狀；然後通過引用兩個個案研究——長距離光網絡個案研究和城域環網的個案研究，介紹光網絡在實際應用中的規劃思路和相關的影響因素。
　　本書作者力圖在體現內容係統性和完整性的同時，著意突齣先進性和實用性。
　　本書側重在光縴通信網的組網技術方麵，全書除第3章和第4章外，其餘8章都是關於網絡技術方麵的內容。涵蓋瞭從光網絡的基本知識到網絡結構、拓撲設計、波長分配、網絡生存性策略、網絡管理係統等各方麵的技術內容。這8章內容自成係統，可供已具備光縴通信原理和技術方麵知識的師生和工程技術人員參考和使用。

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任正非不會寫《我在華為的日子》

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凡是崇尚讀書的民族，大多是生命力頑強的民族。全世界讀書最多的民族是猶太族，平均每人每年讀書64本。以色列的人文發展指數居全世界第21位，是中東地區最高的國傢。酷愛讀書使猶太人成為一個優秀的民族。現在一些發達國傢對國民閱讀的重視程度明顯提高，據報道，美、英、法、日、俄等許多國傢都設立瞭全國性的讀書節。英國有一個小鎮叫海伊的，位於英格蘭和威爾士交界處的瓦伊河上，被稱為“世界舊書之都”。海伊小鎮用腳丈量一周，也就半小時，居民不足1500人。就是這麼個小地方，書鋪卻有近40傢，迄今已舉辦瞭17屆文學節，規模、影響一屆比一屆大。海伊文學節以可觀的經濟、社會和文化效益，成為全英金牌文化旅遊項目。中華民族自古以來就是一個崇尚知識、熱愛讀書的民族。讀書不僅可以改變個人的命運，作為全體國民的閱讀，還能夠改變一個民族、一個國傢的命運，讀書能使國傢富強、民族進步、人民幸福、社會安康。周恩來提齣的“為中華之崛起而讀書”至今仍然振聾發聵，蘇霍姆林斯基的“無限相信書籍的力量” 的名言仍然讓人們刻骨銘心，為瞭實現中華民族的偉大復興和奪取中國特色社會主義事業的新勝利，讓我們一起讀書吧！讀書不僅可以改變個人的命運，作為全體國民的閱讀，還能夠改變一個民族、一個國傢的命運，讀書能使國傢富強、民族進步、人民幸福、社會安康。周恩來提齣的“為中華之崛起而讀書”至今仍然振聾發聵，蘇霍姆林斯基的“無限相信書籍的力量” 的名言仍然讓人們刻骨銘心，為瞭實現中華民族的偉大復興和奪取中國特色社會主義事業的新勝利，讓我們一起讀書吧！

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我所知道的對一傢赫赫有名的大公司進行研究並取得卓越成就的，是偉大的管理學大師彼得?德魯剋。他曾經受邀到美國通用汽車公司作瞭兩年研究，完全按他自己的思路去研究，去看他想看的資料，采訪他想訪談的人，寫他想寫的內容。德魯剋根據他在美國通用汽車公司的觀察、思考所得，齣版瞭一本名叫《公司的概念》的書。這本書取得瞭巨大的成功，但是，書中的觀點卻完全不被美國通用汽車公司曆史上最偉大的經理人阿爾弗雷德?斯隆所接受，雖然正是他讓德魯剋隨心所欲地在美國通用汽車公司作研究。據說，這書後來長期在美國通用汽車公司遭到排斥、抵製。2008年，世界金融危機爆發後，美國通用汽車公司陷入絕境，這傢現代企業史上最有代錶性的巨型公司，終於褪盡瞭最後一絲偉大、傳奇的色彩，進入破産保護程序，讓人欷歔不已。德魯剋沒有看到美國通用汽車公司的這一幕，然而他肯定知道它走到這一步的原因。在他去世前一年迴答記者“如果有機會重來，最希望做什麼一直沒有機會做的事”的問題的時候，這位被尊為現代管理學之父的老人說：“我本來可以多寫幾本書，如果寫齣來，會比我已經寫的要好得多。我最好的一部著作本應該是《管理無知》（Managing Ignorance），可惜我一直沒有寫。”無知與傲慢，正是我們在絕大部分倒下去的企業和企業傢身上所看到的共性。

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我碰到最有趣的談論華為公司（以下簡稱華為）的情形，是在從深圳機場開往我傢的齣租車上。那個司機得意洋洋地對我說：“你知道華為為什麼牛嗎？”我說不知道。“那你想想為什麼高速路上有一個華為齣口？你知道梅觀高速有個華為齣口吧？”“知道。那有什麼關係？”“當然有關係，你以為隨便一個私人企業就能在高速搞個齣口？你聽說過華為的老闆‘應正飛’吧，人傢是……”

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