光通信的出现可以说是人类文明和通信史上最重大的发明之一，而光纤通信作为光通信 中的一种新型通信技术，其对促进通信信息的发展有着举足轻重的作用。从 1966 年英籍华 人高锟提出使用光纤（石英玻璃纤维）来作为光传递信号的载体起，光纤损耗的降低推动了 光纤通信技术的飞速发展。光纤通信具有传输容量大，传输损耗小，中继距离长，抗干扰能 力强和成本低等优点。

随着人们对语音、数据和多媒体业务需求的日益增长，传统光纤通信已经不能满足对大 容量和高速率的通信系统的要求，网络容量正从兆比特向太比特发展，对传输容量的传统扩 容方式为：空分复用和时分复用。为解决由于传输 10Gbit/s 以上高速光信号遇到的光纤非线 性效应和电子器件的速率极限问题，人们提出了可以充分利用光纤带宽的 WDM 技术。传统 光纤传输采用的是单一信道的传输，于是人们出了 DWDM[15]系统来解决传输容量小（只能使用光纤巨大资源中的一小部分）、扩容升级困难和设备复杂的缺陷。DWDM 优点很多，但建 设成本很高。76101

为降低 DWDM 的成本，人们在 DWDM 技术的基础上提出了粗波分复用技术。DWDM 和 CWDM 技术分别在骨干网和城域网中得以广泛应用，人们可以灵活选择 DWDM 和 CWDM 技术来应对不同的实际情况。

从波分复用光纤网络上所承接的信息业务来说，波分复用光网络业务[16]主要分为静态业 务和动态业务。从字面上来说，路由固定就是静态 WDM 业务，路由不固定就是动态 WDM 业务。具体来说，静态 WDM 需要提前了解连接请求，在源节点和目标节点之间预先建立适 当的链路路径，在连接请求到来时，目标节点根据某一波长分配算法选择一个或者多个波长， WDM 光网络系统直接根据提前设定好的链路路径和所选择的波长通道通讯[16]。业务终止后， 相应的源节点和目标节点之间的预先建立的链路路径不会消除，依旧保存。动态 WDM 业务， 即无法提前知道连接的请求是什么，当有业务到来时，WDM 光纤网络临时从源节点到目标 节点之间建立一条合适的链路路径，由目标节点根据某一规定的波长分配算法选择一个或者 多个波长，WDM 光网络系统根据预定好的链路路径和选定的波长通道进行通信。业务终止 后，之前建立的链路路径消失。由此可见，WDM 动态业务网络系统可以灵活地寻找、建立 以及撤销链路路径。

静态 WDM 业务最开始较受青睐，近几年来，动态 WDM 业务的应用备受瞩目。动态 WDM 业务解决的问题主要就是连接阻塞概率的问题。目前，研究 WDM 有两种方式：1）试 验网。这种方法一般用于研究较为成熟的网络，如中国的 SHAONET、欧美的多波长光网络、 泛欧光网络以及泛欧光子传送重迭网等。但试验网搭建成本较高，且不易更改结构，数据不 能及时灵活得到。2）理论建模仿真。这种方式应用广泛，灵活性高，速度快，代价小。

波长预留协议为动态波长路由光网络提供了建立光路的网络控制方案，使得波长通道可 以预先被预留，然后在连接请求到来时使用用预先预定的波长通道，建立光路连接，然后进 行数据传输。网络控制的连接建立有中心式控制和分布式控制两种方式。中心式控制方式可 以通过中心控制器来处理每个连接请求，这个控制器能够选择路径和分配波长。早期很多文 献针对中心控制方案进行过深入研究，但是随着网络规模的增大和结构复杂度的提高，中心 控制方案的研究和使用开始停滞不前。分布式控制方案则可以很轻易地解决这个瓶颈问题， 而且可以提高系统的可靠性。然而任何技术都有其不足之处，分布式控制方案也不例外，在处理超大规模的网络结构时，分布式控制方案会存在较高的传输延迟，从而影响整个网络的 性能。