实现波分复用技术的关键器件是一个无源光波分复用器，它结构简单可靠，易于和光纤 耦合，能够将不同波长的光信号组合起来进行传输，也可以将组合起来的光信号分解开来， 实现网络交换和恢复，具有高度的灵活性和经济性，并且与光源谱线宽度共同决定了光纤宽 带资源利用率。显而易见，波分复用器性能越好，光源谱线越窄，允许的间隔越小，那么一 根光纤上能传输的光波长数越多，通信容量越大。比起光同步数字传送网具有更加透明，更 加灵活的特性[11]。因此，WDM 技术被公认为是下一代高速光域骨干网的主要奠基技术。 1。1。3 波长预留算法的研究意义

研究 WDM 光纤网络，最重要的就是路由选择和波长分配[12]（Rooting and Wavelength Allocattion,RWA)。RWA 可分为路由选择和波长分配两个子问题。常见的路由选择方式有两 种：固定路由和备用路由。在光网络中，通常会采用固定路由，通过对已经建立的光波长通 道进行波长分配，将 RWA 问题转化成波长分配问题。

WDM  光纤网络业务[13]可分为动态业务和静态业务。静态业务就是当光路连接建立后就

第 4  页 本科毕业设计说明书 不会删除该光路。动态业务则显得更加的灵活，由于连接请求数量的随机性以及到达时间的 不确定性，系统必须动态的分析网络中的波长使用情况，及时的建立光路，并在数据传输结

束后释放已经建立的光路连接。

本文研究动态业务下的 WDM 光纤网络的波长预留算法。我们考虑最基础情况下的源节 点初始预留协议（Source Initiated Reservation，SIR）和目的节点初始预留协议（Destination Initiated Reservation，DIR）。

如果从源到目的节点的路由没有足够的网络容量，就会使光路连接请求失败，我们通常 称这类阻塞是因网络容量不足而引起的阻塞。由于受到波长连续性的限制（没有波长转换器 或光电转换），即使在路由上的每一链路均有充足的容量，若从源到目的节点的路由没有共 有的可用波长，该连接请求也会失败。这两种失败情况 DIR 和 SIR 均会发生。

出于提高收集可用性波长信息成功率，减少以上类型的阻塞需要，一个常用方法是在收 集可用波长信息时，预留并且锁定多个可用波长通道，这样就可以大概率的减少由于资源不 足而引起的阻塞。然而，这将导致过度预留的问题，这意味着，过多波长资源预留给该请求， 造成一些同时的连接请求可能由于波长的不可用被阻塞。 SIR 方法就是会发生这种类型的阻 塞一个典型案例。

除此以外，连接阻塞也可能是由全局信息的过时造成的。由于收集和发送光路状态的信 息的延时以及传播的延迟，当为了预留链路波长信道的控制信号到达时，之前收集到的可用 波长已经被另一个连接请求预留，该请求就会被拒绝。我们将其称之为过时信息导致的阻塞。 DIR 算法就会发生这样的阻塞。

波长预留算法中最重要的就是网络阻塞率[14]，即请求建立光路连接的失败率。因此，我 们要通过各种方式努力提高连接请求成功率。

1。2 国内外研究现状及发展趋势

1。3 论文结构与主要工作

本文主要研究 WDM 光网络中动态路由中的波长分配问题，针对分布式控制网络中的 DIR 算法进行研究，并通过仿真寻找不同网络负载下的最优预约节点数。本文章节安排如下：

第二章简述波分复用光纤网络通信原理，了解 WDM 光纤网络的典型特征及其结构模型， 介绍 WDM 光纤网络的关键技术。