智能光网络(ION)是指一种具有灵活性、高可扩展性的,能直接在光层上按需提供服务的光网络基础设施,它可以使运营商直接从光域快速提供业务。智能光网络将SONET/SDH的故障管理、性能监视和恢复功能,DWDM的容量,先进的配置软件和管理软件,和以IP为基础的联网规约有机地结合在一起,形成一个更具伸缩性,以数据为中心的基础平台,从而把光层从一种静态的传输媒体变成一种智能的光网络结构,并可以直接从光域提供各种灵活的高速增值业务。　　 自动交换光网络(ASON)是国际电联(ITU)为智能光网络发展提出的下一代光网模型。随着WDM技术向更多波长复用、更密波长间隔演进。客观上需要提供多种粒度级别的交换能力和灵活的组网功能。ASON的动态连接机制也要求传送平面适应复杂的网状网结构,并能直接提供动态业务。这样,直接在光层上提供多粒度业务交换就成为了现实的需求。这个需求促使多粒度光交叉连接(MG-OXC)技术的出现。它通过引入多粒度交换机制,可有效减少交换机端口,节约交换节点成本,减少体积和功耗等。配合ASON中采用的通用多协议标签交换技未(GMPLS),还能灵活提供多粒度交换能力,构建下一代的光传送基础网络。　　 本研究主要针对ASON/GMPLS网络环境下智能交换节点的业务模型,提出了一种基于波群模型的波长多粒度光交换节点结构,以及实现这些结构的子模块结构和相应算法。由于此类研究在国内外还处于讨论阶段,很多技术思路正在规范,且随着网络产业的逐渐复苏,应用于复杂mesh环境的多粒度交换结构的需求日渐紧迫,因此我们此时深入这方面的研究,具有较大的现实意义。　　 本文首先研究了基于GMPLS理念的多粒度光交换节点的理论模型、业务量模型和业务量参数,然后介绍了新开发的波长多粒度扩展模型一波群模型,接着在此基础上,我们全面研究研究并给出了波长多粒度自动光交换方面的模型设计、硬件模块设计、子模块设计、软件算法模块、算法可行性方面的最新工作成果。　　 本研究的创新点主要体现在以下几个方面:　　 1)基于GMPLS控制协议、针对多粒度交换的特点讨论了节点多层次建模的功能需求,并且对链路资源管理和流量疏导做了深入探讨,指出对多粒度命名机制的规范化、发现代理对多粒度的灵活确认、LRM模块有效地捆绑链路都可增强节点多粒度环境下的适应能力。　　 2)首次提出并详细阐述了波长多粒度交换的新概念--波群模型。我们详细地讨论了新型波带交换的特点、介绍了模型的产生背景,给出了波群模型中波群和虚波群,波带和虚波带的理论描述,波群模型中的各类参函数和因子的定义与解释,并且较全面的讨论了节点模型、仿真约束条件、有约束流量和无约束流量的定义和应用范围、流量分析的基本假设、光纤分配规则等问题；　　 3)首次在多粒度交换领域、以多粒度交换节点为视角,独立提出了流量处理上的逻辑粒度和虚粒度概念,拓展了传统波带交换,还细致地分析了波长多粒度流量的组成形式和应对方法。另外,在WDM多粒度光网的粒度交换模型方面,讨论了含电设备WDM粒度网络的光学约束,回顾探讨了传统波带节点mesh网下的ILP模型,并进一步给出我们对多粒度流量分析的改进思路,可能的组网需求,以及波带粒度带内外变化的具体形式。　　 4)在考虑节点子模块的具体结构时,提出了一系列比较新颖灵活的设计,其中包括输入流量预处理的OTF可重用环,可单独使用的“可变尺寸波群分配器”VSWD设计,以及创新性的“环路式复用交换结构”LFMS-RS等；　　 5)阐述了基于波群模型、波长多粒度交换节点的创新架构,并提出一种并行隧道处理流量的工作模式。　　 6)重点分析了WDM光网下常用的业务量模型和业务量参数,寻求能够验证多粒度交换节点设计性能的流量业务形态,并且提出一些较小规模mesh网络下动态流量疏导、优化路由设置的实验算法；　　 7)在波群智能交换节点的软件算法部分,我们做了比较细致的研究和仿真,分别给出了智能配置算法、静态路由算法和动态调整算法三部分的整体流程思路,以及它们各自包含的子算法模块的开发要点。　　 总之,借助大量的仿真实验,我们研究和讨论了ASON/GMPLS网络环境下,智能波长多粒度交换节点的流量理论、硬件模块设计、配置算法和路由算法设计等一系列改善波长以上级粒度交换性能的热点问题,得出的结论将有助于ASON的进一步发展。