本文研究的是和WDM光网络的有关问题,主要有以下三个方面的内容:WDM网络里各种保护手段的线性规划模型,一种新的基于link-path方式的WDM网络中稀疏波长转换的线型规划模型,以及光迹(light trail)中的整数线型规划设计。第一章是绪论和本文研究背景的介绍,以及本论文的章节安排。第二章研究了光网络的抗毁设计。常见的保护手段包括专用保护和共享保护。本章主要的研究方向是共享保护和p-cycle,因此,针对目前已提出的多种共享保护机制(共享通路保护,共享链路保护,共享子通路以及p-cycle)进行了建模,仿真以及性能比较。其中,尝试和探讨了一种改良过后的子通路保护的模型。通过仿真验证了这个模型的正确性和可靠性。第三章将通过线性规划方法解决部分波长转换光网络中的波长-路由分配(Routing and Wavelength Assignment)问题。鉴于目前具备全波长转换能力的波长路由节点仍然相当昂贵,因此实际应用中为所有网络节点装配全波长转换器的作法并不现实。因此,研究网络节点无波长转换能力和只有部分节点具有波长转换能力情况下的路由设计问题是很有必要的。本章探讨了一种新的基于链路通路(link-path)方式的线性规划方法来解决该问题,并且把这个模型与过去文献中提出的分层图模型进行了复杂度比较以及在实验拓扑里面进行了仿真和性能分析。证明了这个模型的正确性和可靠性,并且具有良好的可扩展性。第四章重点介绍了一种新的设计方案——光迹(light trail)——的概念,协议及其优化模型。光迹是区别于光路的设计。与光路不同,它可以被看作是一条光总线,其上的中间节点都能仲裁的接入这条光总线,因此,光迹能承载多个节点对的通信。由于光迹是较新的一种设计方案,现有的光迹模型只是最基本最简单的模型,还是很粗糙的,并且还没有涉及波长一致性约束,因此,本章在改进了光迹模型描述的基础上,增加了考虑到波长一致性条件时光迹及其保护模型的描述,建模和仿真。