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)中的路由與波長分配問題顯得十分重要，需要有一種有效的算法來使有限的波長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解決DWDM 網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的波長分配問題的一種算法，并通過計算機仿真來表明此算法提高了波長資源的利用率，降低了網(wǎng)絡(luò)的阻塞率。
關(guān)鍵字：密集波分復(fù)用，路由與波長分配算法，光網(wǎng)絡(luò)，波長轉(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)域中利用過頻分復(fù)用技術(shù)FDM；無線通信領(lǐng)域中利用了碼分復(fù)用技術(shù)CDM，提高了無線信道的利用率；在數(shù)字通信中利用時分復(fù)用技術(shù)TDM 來增加通信容量，但在光纖通信中，實踐證明TDM 數(shù)字信號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。人們開始設(shè)想利用一根光纖同時傳輸多路光波，每一路光波分別受到數(shù)字信號的調(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)未來通信網(wǎng)絡(luò)對傳輸容量地要求。
當(dāng)然使用DWDM 技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)還存在許多問題有待深入研究，其中包括：透明傳輸問題，光網(wǎng)絡(luò)的生存性問題，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計問題，網(wǎng)絡(luò)虛擬拓?fù)鋯栴}，路由選擇和波長分配（RWA）問題，，DWDM 與其他技術(shù)融合的問題等等。本文主要針對其中的路由選擇和波長分配問題提出解決方案。
在波長復(fù)用全光網(wǎng)中波長資源總是有限的，因此需要合理、高效地利用波長資源，為呼叫建立請求尋找路由、分配波長，這就是波長路由全光網(wǎng)中地波長分配和路由選擇（RWA）問題。RWA 問題是指在一組呼叫建立請求的條件下，尋找從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由，并給這些路由分配適當(dāng)?shù)牟ㄩL。根據(jù)初始條件不同，可以分為動態(tài)RWA 和靜態(tài)RWA 問題。動態(tài)RWA 問題是指呼叫建立請求隨機地到達(dá)光網(wǎng)絡(luò)，在節(jié)點之間為呼叫建立請求實時地、按需地尋找路由分配波長，處理時常假設(shè)呼叫建立請求到達(dá)率服從柏松分布，光通路的持續(xù)時間服從負(fù)指數(shù)分布；靜態(tài)RWA 問題是指待處理的呼叫建立請求預(yù)先給定，它以最大化通信量為目標(biāo)的。RWA問題解決方案的優(yōu)劣評判標(biāo)準(zhǔn)有兩種：一種是在波長數(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)使用的波長數(shù)目少的解決方案為優(yōu)，這兩種評判標(biāo)準(zhǔn)是等價的。本文研究的是單光纖全光網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)RWA問題，評價RWA 算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)為波長數(shù)目一定的前提下，網(wǎng)絡(luò)阻塞率的高低。