光通信網(wǎng)絡(luò)作為下一代網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)絡(luò)之一，在整個(gè)通信網(wǎng)中起著至關(guān)重要的作用。目前光通信中主要是采用基于DWDM（密集波分復(fù)用）技術(shù)組成的光網(wǎng)絡(luò)，隨著波分?jǐn)?shù)量的增加，DWDM 網(wǎng)絡(luò)中的路由與波長(zhǎng)分配問(wèn)題顯得十分重要，需要有一種有效的算法來(lái)使有限的波長(zhǎng)資源得到充分地利用。本文根據(jù)原有的數(shù)學(xué)分析模型，提出了一種分層圖模型，并根據(jù)此模型提出了一種用來(lái)解決DWDM 網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的波長(zhǎng)分配問(wèn)題的一種算法，并通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真來(lái)表明此算法提高了波長(zhǎng)資源的利用率，降低了網(wǎng)絡(luò)的阻塞率。
關(guān)鍵字：密集波分復(fù)用，路由與波長(zhǎng)分配算法，光網(wǎng)絡(luò)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)
復(fù)用技術(shù)是增加通信容量的好方法。在模擬通信領(lǐng)域中利用過(guò)頻分復(fù)用技術(shù)FDM；無(wú)線通信領(lǐng)域中利用了碼分復(fù)用技術(shù)CDM，提高了無(wú)線信道的利用率；在數(shù)字通信中利用時(shí)分復(fù)用技術(shù)TDM 來(lái)增加通信容量，但在光纖通信中，實(shí)踐證明TDM 數(shù)字信號(hào)的傳輸速率存在上限，因此提高光通信的容量就受到了電子瓶頸的嚴(yán)重制約。人們開(kāi)始設(shè)想利用一根光纖同時(shí)傳輸多路光波，每一路光波分別受到數(shù)字信號(hào)的調(diào)制，這樣就出現(xiàn)了波分復(fù)用技術(shù)WDM。
由于光纖性能按照WDM 系統(tǒng)的要求不斷改進(jìn)、提高，各種光器件在結(jié)構(gòu)和性能上都有發(fā)展創(chuàng)新，使得光纖中傳輸?shù)墓獠〝?shù)不斷增加，這就提出了密集波分復(fù)用DWDM 的概念，DWDM 技術(shù)至今還在繼續(xù)發(fā)展，進(jìn)步，完全有可能不斷地提高光纖地傳輸容量，適應(yīng)未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸容量地要求。
當(dāng)然使用DWDM 技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)還存在許多問(wèn)題有待深入研究，其中包括：透明傳輸問(wèn)題，光網(wǎng)絡(luò)的生存性問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)虛擬拓?fù)鋯?wèn)題，路由選擇和波長(zhǎng)分配（RWA）問(wèn)題，，DWDM 與其他技術(shù)融合的問(wèn)題等等。本文主要針對(duì)其中的路由選擇和波長(zhǎng)分配問(wèn)題提出解決方案。
在波長(zhǎng)復(fù)用全光網(wǎng)中波長(zhǎng)資源總是有限的，因此需要合理、高效地利用波長(zhǎng)資源，為呼叫建立請(qǐng)求尋找路由、分配波長(zhǎng)，這就是波長(zhǎng)路由全光網(wǎng)中地波長(zhǎng)分配和路由選擇（RWA）問(wèn)題。RWA 問(wèn)題是指在一組呼叫建立請(qǐng)求的條件下，尋找從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由，并給這些路由分配適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)。根據(jù)初始條件不同，可以分為動(dòng)態(tài)RWA 和靜態(tài)RWA 問(wèn)題。動(dòng)態(tài)RWA 問(wèn)題是指呼叫建立請(qǐng)求隨機(jī)地到達(dá)光網(wǎng)絡(luò)，在節(jié)點(diǎn)之間為呼叫建立請(qǐng)求實(shí)時(shí)地、按需地尋找路由分配波長(zhǎng)，處理時(shí)常假設(shè)呼叫建立請(qǐng)求到達(dá)率服從柏松分布，光通路的持續(xù)時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布；靜態(tài)RWA 問(wèn)題是指待處理的呼叫建立請(qǐng)求預(yù)先給定，它以最大化通信量為目標(biāo)的。RWA問(wèn)題解決方案的優(yōu)劣評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)有兩種：一種是在波長(zhǎng)數(shù)目一定的前提下，網(wǎng)絡(luò)阻塞率低的解決方案為優(yōu)；另一種是在滿足網(wǎng)絡(luò)阻塞率一定的前提下，網(wǎng)絡(luò)使用的波長(zhǎng)數(shù)目少的解決方案為優(yōu)，這兩種評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是等價(jià)的。本文研究的是單光纖全光網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)RWA問(wèn)題，評(píng)價(jià)RWA 算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)為波長(zhǎng)數(shù)目一定的前提下，網(wǎng)絡(luò)阻塞率的高低。