随着光网络技术的快速发展,作为通信基础网络核心的光网络,正面临着业务量激增、业务类型多样化的困难与挑战。为了满足业务的传输要求,光网络一方面对现有网络结构进行扩容来满足增长的业务需求,另一方面由固定栅格光网络向灵活栅格光网络升级以应对纷繁的业务类型。目前,具有速率高、带宽大、传输距离远优点的100G光传输网(OTN)在我国正逐渐商用,并且在建设中预留了灵活栅格端口。从通信运营商需求与我国光网络现状出发,光网络规划研究中存在的关键问题如下:第一,OTN技术应用过程中,长距离传输时光信噪比(OSNR)限制的问题;第二,现网中存在大量平行链路,但在光网络规划过程中缺乏针对性处理,导致平行链路利用率不高的问题;第三,固定栅格网络向灵活栅格网络升级趋势下,统筹兼顾二者的光网络规划技术的缺失。针对上述的困难与挑战,本文以多平行链路光网络中路由与资源分配问题为核心,从如下几方面展开研究:一方面设计考虑OSNR限制及多平行链路特点的路由策略;另一方面结合多平行链路特点分别对固定栅格光网络和灵活栅格光网络设计相应的资源分配策略;再者通过搭建光网络规划系统将所设计的路由与资源分配策略应用于系统中,从而解决实际问题。本文的主要工作内容如下:1.对于光网络规划中的路由子问题,通过研究常用的路由算法以及图论中最短路径算法,针对多平行链路的网络拓扑结构,创新性地提出了基于宽度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)实现的可配置K条最短路由簇算法(CKSRS)。能够实现多种策略的K条最短路由簇计算,包括最短路策略、最小跳策略、负载均衡策略和自定义策略。并且在路由计算时考虑OSNR的限制条件,使计算的路由真正满足实际传输要求。2.对于固定栅格光网络的波长分配问题,通过研究固定栅格光网络波长资源特点和主流的波长分配算法,结合CKSRS的算路结果,采用构建波长优先级队列和资源分级化的思路设计波长分配策略。与传统的固定备选路+首次命中的策略相比,在业务量达到1500时,阻塞率降低9.14%,资源利用率提高9.59%。3.对于灵活栅格光网络的频隙分配问题,通过研究灵活栅格光网络频隙资源的特点,结合CKSRS的算路结果,采用业务排序、逐步释放资源、自适应调制格式、频隙碎片评估的思路设计频隙分配策略。与传统的固定备选路+首次命中的策略相比,在业务量达到1500时,阻塞率降低9.73%,资源利用率提高3.76%,频谱碎片化率降低2.5%。4.自主搭建光网络规划系统,能够根据实际网络拓扑信息,将CRSRS算法以及多平行链路资源分配策略应用到系统的核心模块网络规划模块中,完成符合实际需求的业务规划功能。通过评估模块能够从抗毁性能、资源利用率等方面评估规划结果,从而帮助运营商解决实际网络中的规划问题。