网络功能虚拟化技术能有效地降低网络投资成本,且能够提高网络服务的灵活性。而虚拟网络功能配置是网络功能虚拟化中需要解决的一个关键问题。为解决弹性光网络中虚拟网络功能服务链的选路和虚拟网络功能配置问题,建立了一个以网络中最大占用频隙号、网络中占用频隙数,以及配置的虚拟网络功能数目最小化为目标的全局约束优化模型。将虚拟网络功能划分为具有依赖关系的虚拟网络功能和不相互依赖的虚拟网络功能两种类型。为高效地求解所建立的模型,设计了具有高效编码方法、交叉算子,以及变异算子的遗传算法。在不同的网络拓扑和参数下进行了仿真实验,实验结果表明所设计的算法能够得到比对比算法更优的虚拟网络功能服务链的选路方案和虚拟网络功能配置方案。

研究了多纤芯弹性光网络中选路、纤芯分配和频谱分配问题。为最小化网络的最大占用频隙号，建立了一个使相邻纤芯之间的串扰率满足一定阈值要求的全局约束优化模型。为有效地求解该约束优化模型，设计了一种全局优化遗传算法。首先将疏导后的业务排序，然后利用设计的遗传算法为所有业务选择最优的路径和纤芯分配方案，从而使网络中占用的最大频隙号最小。为验证算法的有效性，在多个网络中进行了不同的仿真验证，仿真结果表明所设计的算法能够减小网络中最大占用频隙号，提高频谱利用率。

利用铁氧体材料磁导率随外加磁场强度变化的性质, 提出了一种基于二维磁光子晶体的THz选路光开关和分束器。采用PWM(平面波展开法)和FDTD(有限差分时域)法进行了数值计算和仿真分析, 结果表明, 该选路光开关的插入损耗为0.017 dB, 消光比高达26.97 dB, 最大稳定时间约为25.3 ps; 分束器的附加损耗仅为0.07 dB, 且分光比几乎为1∶1。利用该结构实现的THz选路开关和分束器, 在未来的集成光路中具有很好的应用前景。

针对弹性光网络中业务的选路、频谱分配进行了研究，考虑到物理节点对业务安全性的影响，建立了以满足业务最低安全级别要求为约束、以最小化网络中最大占用频隙号为优化目标的全局约束优化模型。为有效求解该约束优化模型，设计了全局优化算法。将疏导后的业务按照某种排序策略进行排序，为每个业务选择K条满足业务最低安全级别要求的路径。利用改进的遗传算法为每个业务选择合适的路径并确定最优的频谱分配方案，使得网络中最大占用频谱号最小。为验证该算法的有效性，在不同的网络拓扑中进行了仿真，结果表明，所设计的算法可实现高效的频谱分配。

随着DWDM(密集波分复用)技术的发展,系统单波已从10 Gbit/s、40 Gbit/s向100 Gbit/s演进,DWDM系统容量已不再是网络发展的瓶颈,如何实现波长端到端的动态配置和调度、提升网络的安全性和利用率则成为关注的焦点.文章简要描述了WSON(波长交换光网络)的关键技术,通过试验网对WSON功能进行验证,并对WSON应用策略进行了探讨.

弹性光网络可大幅度提高频谱利用率并为用户提供灵活的带宽粒度.为改进已有弹性光网络的选路与频谱分配算法，建立了描述弹性光网络中选路与频谱分配问题的整数线性规划模型，提出两种分别基于最多频隙数优先和最长路径优先与业务疏导结合的启发式算法，以进一步提高频谱利用率，设计了所提算法的重排序准则和流程.对小型6结点、中型14结点和大型19结点等三种不同网络拓扑进行仿真实验，结果表明，所提算法可有效提高已有算法的频谱利用率.

在全光网络中,如何合理利用波长转换来降低光网络的阻塞率是一个非常关键的问题。研究了最新的波长转换体系结构和波长转换手段,提出一种全新的混合波长转换方法,在减少网络中波长转换器个数的同时,维持拥塞概率类似于全波长转换。提出了5种不同的波长转换器使用策略,并利用数值模拟的方法,比较了这5种不同的波长转换器使用策略,分析结果,得出了最小化光网络的阻塞概率的波长转换使用策略。结合混合波长转换和波长转换器使用策略,进一步提出了光网络中优化波长转换器配置的遗传算法,通过对14个节点的美国自然科学基金网(NSF Net)的数值模拟,结果表明它是十分有效的,在减少光网络中波长转换器数量,且不增加光网络波长数量的情况下,基本保持原有网络性能。