针对灵活栅格光网络中的频谱碎片问题，提出了面向频谱融合的路由频谱分配算法与频谱碎片整理算法.通过构建频谱放置窗口/点与频谱融合窗口，使路由频谱分配算法在安置新的带宽请求时不仅考虑了业务所在链路的频谱使用情况，而且还参考业务相邻链路上的频谱使用情况，最大程度地减少了频谱碎片.此外，频谱碎片整理算法通过重路由网络中已有的业务，为被阻塞的请求创造了足够的频谱空间，优化了网络资源的使用情况.仿真结果表明，在动态网络环境下本文提出的算法可以有效地降低业务的阻塞率.

基于路径计算单元的光网络, 根据无充足空闲资源用于无需流量迁移状态的恢复光路建立的背景, 围绕故障恢复时尽量减少被中断连接的流量迁移过程, 对并行的流量迁移过程进行了研究, 建立了相应的数学模型, 提出了并行流量迁移的实现方法, 给出了可以得到并行流量迁移过程中连接新旧光路拆建顺序的启发式算法.文中提出的最小化最大中断连接资源需求数并行流量迁移算法包含依赖关系图分割算法和最小化最大中断连接资源需求数拆建顺序确定算法两大部分.仿真证明了最小化最大中断连接资源需求数并行流量迁移算法相对于普通串行流量迁移算法可以利用较少的额外中断得到迁移时间的大幅缩短.

随着光网络规模的不断扩大以及网络体系结构的扁平化过程加速，网络传输的可靠性和实时性以及生存性路面算法本身面临新的挑战.本文在单点割集的松弛生存性约束条件下，结合动态业务下的IP over WDM光网络的特点，借助蚁群优化算法的强鲁棒性和记忆能力，通过改变与调整蚁群优化算法结构中的信息素结构与其更新机制，在动态路由选择过程中，引入网络可生存性约束信息改进路由选择概率计算机制，来实现IP over WDM光网络动态生存性映射的路由策略.与其他同类算法相比，该算法不再存储网络备用路由集和物理拓扑自身庞大的割集关系，在保证网络生存性效果的前提下，通过割集松弛条件有效降低了计算的时间复杂度，提高算法收敛速度，适应网络实时性要求.仿真结果表明：与传统最短路算法比较，该算法能有效提高动态光网络的可生存性映射性能和网络的资源利用效率，并降低业务阻塞率.

Two novel dynamical quality of transmission (QoT) optimization schemes with explicit optimization targets and accurate end-to-end QoT estimation are proposed for reconfigurable transparent wavelength-division multiplexing (WDM) networks. Numerical simulations show that the scheme of quality (Q) best has the best Q factor improvement with large attenuation adjustment. The scheme of Q allowable can achieve minimized number of tuning sites and attenuation adjustment and also improve the Q factor of light path to the required value. In addition, the idea of dynamic QoT optimization and global impairment control has been experimentally demonstrated on a simple mesh network by the cooperation of a control plane and tunable devices.

研究了基于G.653光纤的C波段密集波分复用传输系统中的波长配置方法，推导出了包含光放大器的多段光纤链路的四波混频(FWM)产物功率的解析表达式，引入了粒子群优化算法解决波长配置问题，同时得到了可行的16波信道配置方案.同已有的方法相比，粒子群优化算法支持的信道数更多(>=16)，四波混频效应得到了较好的抑制，系统性能明显得到提高.

利用非共线相位匹配方法，研究了不同极化周期和不同非共线结构下周期极化铌酸锂晶体(PPLN)中的光参量放大(OPA)带宽与增益特性。光谱带宽和增益通过对相位失配进行泰勒级数展开并保留到二阶级数项得到，在计算过程中考虑到了晶体极化周期、非共线入射结构、PPLN晶体长度以及抽运光强度的影响。计算结果表明，参量带宽和增益带宽具有相似的特性，而且PPLN晶体的周期和非共线入射结构会对光参量放大的光谱带宽产生一定的影响，在同一波长处，通过调节晶体周期或非共线结构可以获得更大的带宽。在对增益的研究过程中发现，与增加抽运光强度相比，增加晶体的长度能更有效地增强参量增益，但是PPLN晶体的周期和非共线入射结构对增益几乎没有什么影响。

为了解决波分复用(WDM)网络中由于流量分布变化而导致网络中预配置P圈保护资源分配不准确的问题, 提出了可重构P圈的概念, 并建立了一种基于网络性能参数进行重新配置的P圈模型。在OPNET中搭建仿真平台, 基于泛欧COST239网络拓扑结构, 对提出的模型进行了验证。仿真结果表明, 根据网络的变化重新计算优选P圈, 可以降低网络的性能抖动, 提高网络的保护资源利用率。

传统的网络管理平台基本上采用的是中央集中的控制方式。文章提出一种用于实现分布式故障管理模块的设计思路，该模块的设计是基于分布式故障点的定位，以及采用跨接段分布式恢复算法。这种设计方法主要是克服以往故障告警上报集中时间长、造成恢复延迟和业务丢失等缺点，可适用于不同的光网络。

在自动交换光网络(ASON)的控制平面内引入了通用多协议标签交换(GMPLS)协议, 使得光传送网络具备了更大的智能性。在控制平面拓扑和传送平面拓扑一致的情形下, 以GMPLS的“便道”技术为基础, 提出了一种改进型的基于标签交换路径(LSP )“双链路”恢复(DLR)的生存性机制。它对发生故障的节点两端链路同时实施迂回策略。通过对传统的链路恢复和“双链路”恢复进行细致地分析, 定量地给出了在这两种情形下, 信令恢复时间的比较方案。以美国AT&T实验室中研制的大型路由器上的数据为参数, 对上述两种不同恢复机制进行了对比分析, 进一步验证了该恢复策略提出的有效性。