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第1章 光以太网基础 1

1.1 以太网演进的历史 4

1.1.1 什么是以太网 4

1.1.2 以太网的出现与标准化 4

1.1.3 传统以太网的发展与提速 4

1.1.4 光以太网技术的兴起与发展 5

1.1.5 小结 6

1.2 传统以太网的关键技术 6

1.2.1 网络体系结构 6

1.2.2 帧格式 7

1.2.3 媒体访问控制 9

1.2.4 快速以太网 13

1.2.5 VLAN技术 19

1.2.6 小结 20

1.3 光以太网概述 21

1.3.1 什么是光以太网 21

1.3.2 分层参考模型 22

1.4 光以太网技术及标准 24

1.4.1 数据链路层技术 24

1.4.2 物理层技术 26

1.4.3 技术特点 29

1.4.4 相关标准 33

1.5 光以太网应用 35

1.5.1 光以太网在LAN中的应用 35

1.5.2 光以太网在MAN中的应用 36

1.5.3 光以太网在WAN中的应用 39

1.6 光以太网的演进与前景 39

第2章 以太网中的光通信基础 43

2.1 光纤的传输原理与分类 43

2.1.1 光纤的传输原理 43

2.1.2 光纤的主要性参数 45

2.1.3 光纤的分类 47

2.1.4 各种单模光纤的应用及发展 53

2.2 光纤通信系统中的光源 54

2.2.1 光纤通信系统对光源的要求 54

2.2.2 半导体光源的发光原理 55

2.2.3 LED 56

2.2.4 LD 57

2.3 光无源器件 63

2.3.1 光开关 63

2.3.2 光纤连接器 67

2.3.3 耦合器 70

2.3.4 光隔离器 71

2.3.6 光环行器 72

2.3.5 光衰减器 72

2.4 光放大器 73

2.4.1 光放大器的分类 74

2.4.2 EDFA 74

2.4.3 线性光放大器 75

2.4.4 常见光放大器的应用比较 77

2.5 光发射机和光接收机 78

2.5.1 光发射机 78

2.5.2 光调制 80

2.5.3 光接收机 84

2.5.4 光检测器 85

2.6 波分复用技术 86

2.6.1 WDM技术概述 87

2.6.2 工作波长区的选择 90

2.6.3 关键器件 91

2.6.4 设计时应该注意的问题 94

第3章 光以太网的媒质无关技术 96

3.1 简介 96

3.2 100BASE-FX技术 97

3.2.1 MII接口 98

3.2.2 编码方式 102

3.3 1000BASE-X 104

3.3.1 GMII接口提供的功能 105

3.3.2 GMII接口与MII接口的异同 105

3.3.3 TBI接口 109

3.3.4 MII/GMII管理接口 111

3.3.5 1000BASE-X编码方式 118

3.3.6 1000BASE-X自协商 122

3.4 万兆光以太网 124

3.4.1 万兆光以太网协议层次模型 125

3.4.2 XGMII接口 126

3.4.3 10G附加单元接口(XAUI) 130

3.4.4 帧格式的变化 132

3.4.5 LAN与WAN的速率适配 134

3.4.6 10GBASE-X编码方式 134

3.4.7 码元组合和特定码元 136

3.4.8 10GBASE-R接口PCS子层和编码方式 138

3.4.9 WAN接口子层WIS 141

3.4.10 XGMII管理接口 146

3.5 VLAN技术 148

3.5.1 使用VLAN技术的原因 148

3.5.2 虚拟局域网的划分 150

3.5.3 虚拟局域网的帧结构 152

3.5.4 VLAN的连接方法 153

3.5.5 VLAN数据处理和GVRP协议 155

3.6 生成树协议及应用 156

3.6.1 根桥的选择 157

3.6.2 STP网络配置的维护 158

3.6.3 网络拓扑的重新配置 158

3.6.4 端口状态的变化 159

3.6.5 拓扑改变通知 160

3.6.6 BPDU数据帧包含的内容 160

3.7 VRRP虚拟路由协议 161

3.7.1 VRRP产生背景 161

3.6.7 快速生成树协议 161

3.7.2 VRRP实现原理 162

3.7.3 VRRP主要特点 163

3.7.4 虚拟路由器的状态 164

第4章 光以太网的媒质相关技术 166

4.1 概述 167

4.2 百兆光以太网的物理层——100BASE-FX 169

4.2.1 PMA子层与自动配置机制 170

4.2.2 PMD子层与MDI接口 171

4.2.3 物理媒质 172

4.2.4 中继器 172

4.3 千兆光以太网的媒质相关技术 175

4.3.1 PMA子层技术 177

4.3.2 PMD子层技术 180

4.3.3 千兆光以太网的光纤链路 187

4.3.4 千兆光以太网的中继器 192

4.4 万兆光以太网的物理层技术 193

4.4.1 万兆光以太网物理层规范的命名机制 194

4.4.2 并行的万兆LAN物理层——10GBASE-LX4 196

4.4.3 串行的万兆LAN物理层——10GBASE-R 202

4.4.4 串行的万兆WAN物理层——10GBASE-W 212

4.4.6 澄清对万兆光以太网的一些误解 218

4.4.5 WAN PHY和LAN PHY的速率兼容问题 218

4.5 光以太网中的GBIC模块 219

4.5.1 内部结构 220

4.5.2 接口信号 221

4.5.3 工作过程 224

第5章 光以太网的应用和组网 228

5.1 宽带接入的各种方式 228

5.1.1 ADSL接入方式 228

5.1.2 以太网接入方式 229

5.1.3 CABLE MODEM宽带接入方式 230

5.1.4 LMDS宽带接入方式 231

5.1.5 宽带接入方式的总结 232

5.2 光以太网的拓扑结构 233

5.2.1 星型拓扑结构 234

5.2.2 环型拓扑结构 234

5.2.3 总线型拓扑结构 235

5.3 光以太网的设计目标和原则 235

5.3.1 光以太网的组成元素 236

5.3.2 光以太网设计的目标 237

5.3.3 网络设计的分层原则 239

5.4 光以太网的应用和组网 241

5.4.1 光以太网操作系统的选择 241

5.4.2 光以太网硬件设备的选择 242

5.4.3 二层交换，三层交换和路由技术 243

5.4.4 光以太网中的认证技术 246

5.4.5 光以太网在局域网中的应用 247

5.4.6 光以太网在城域网中的应用 252

5.4.7 光以太网在广域网中的应用 255

第6章 弹性分组环技术 256

6.1 弹性分组环技术产生的背景 256

6.1.1 城域网的需求分析 256

6.1.2 现有城域网中SDH技术的优缺点 258

6.1.3 以太网技术在城域网中的扩张 259

6.1.4 弹性分组环技术 260

6.2.1 RPR技术的优势 261

6.2 RPR技术的优势及其对城域网发展的意义 261

6.2.2 RPR技术对下一代城域网建设的意义 262

6.3 RPR的关键技术 264

6.3.1 双环结构 264

6.3.2 空间重用技术 267

6.3.3 RPR MAC层及技术特点 271

6.3.4 拓扑发现协议 275

6.3.5 RPR保护 276

6.3.6 RPR操作管理和维护 279

6.4.1 概述 281

6.4 RPR标准及其进展 281

6.4.2 组织及相关标准草案 282

6.4.3 对RPR标准的简介 284

6.4.4 小结 290

6.5 RPR技术在城域网中的应用 290

6.5.1 城域网现状与RPR组网技术的定位 290

6.5.2 RPR技术在城域网中的应用 292

6.5.3 RPR组网的相关产品简介 303

附录 缩略语 311

参考文献 317