分布式控制的光网络是由光交叉连接构成的数据网和由控制器连接构成的控制网组成 的。数据网的功能为传输多个波长的光路，控制网可以传输一个或多个光路的数据。控制单 元（CU）控制每个光交叉连接，交叉连接的波长存储信息保存在控制单元中，控制信息是由 发送和接收控制包来交换的。分布式控制系统的原理如图 1-1：论文网

分布式控制系统示意图

基本的分布式波长预留协议主要有两种： 源节点初始预留协议[17] （ Source Initiated Reservation，SIR）和目的节点初始预留协议[18]（Destination Initiated Reservation，DIR）。

SIR 先将一个连接请求从源节点发送到目标节点，并且在发送请求的同时，收集并且锁 定光路上的可用波长通道集合，当连接请求到达目的节点时，按照一定的波长分配原则，由 目的节点选择一个或者多个波长发送到源节点，当已经选择的波长信息到达源节点时，光路 建立成功，开始传输数据，通信结束后，撤销连接。

DIR 就是先将一个连接请求从源节点发送到目的节点，并且在发送请求的同时，收集但 是不锁定光路上的可用波长通道集合，当连接请求到达目的节点时，按照一定的波长分配原 则，由目的节点选择并且锁定一个或者多个波长发送到源节点，当将选择和锁定波长的信息 到达源节点时，光路建立成功，开始传输数据，通信结束后，撤销连接，并且释放之前锁定 的波长通道。

动态波长网络中评价载波分配算法性能好坏的主要指标就是阻塞概率（ blocking probability）。阻塞概率，顾名思义就是连接请求失败概率。对于分布式波长预留协议，连接 请求失败[19]有如下原因：

1）网络容量限制。从源到目的节点没有充足的空闲波长资源来建立光路连接。一般在 DIR 和 SIR 的前向过程中会发生这种情况。

2）波长连续性限制。如果网络中没有使用波长转换器，那么光路上的每段链路只能够通 过同一连接的同一波长。如果同一链路上多个请求同时使用同一波长，就会出现资源竞争。 所以波长转换器可以动态灵活的转换波长，从而避免竞争发生。但出于成本考虑，不可能全 部使用波长转换器。在没有波长转换器时，虽空有空闲波长资源，但由于波长连续性限制， 使得不存在可用波长资源。DIR 和 SIR 的前向过程中可能会发生这种阻塞。

3）过时信息的限制。波长信息收集和波长预留之前存在传输延时，当准备预留波长时， 收集到的可用波长信息已经过时了，阻塞就会产生。只有 DIR 的后向过程才会产生这种阻塞 情况。

由于阻塞概率对 WDM 光网络性能的重要影响，如何降低光路建立请求阻塞概率成为国 内外研究者的研究热点。文献[20]提出一种源-目的初始预留协议（SDIR），该协议是将 SIR 和 DIR 结合在一起，既能保持 SIR 预留波长的高成功概率，又能改善 DIR 由于信息过时而产 生的阻塞。兼容并蓄，极大的提高了成功建立光路的概率。因为 DIR 比起 SIR 平均阻塞概率 低，提出了通过改进 DIR 来减少阻塞概率的方案。这些改进方案主要针对目的节点的前一节 点选择预留波长的方式进行， 这时要考虑两种情况： 波长分配机制的选择和攻击性

（aggressiveness）也就是节点载波预留数的选择。通过这些方法来平衡不同连接请求的波长 资源分配。

波长分配就是在源-目标节点之间的路由选择完成之后，由源节点发起连接请求到目标节 点，目标节点从已经收集或者预留的有效可用波长集合中选择一个或多个波长的过程。波长 分配方式很多。其中最常见的有首适应波长分配（FIRST-FIT，FF）、随机波长分配（Random Wavelength Assignment，RA）、最大使用波长分配（Most-used，MU）和最小使用波长分配