随着世界的飞速发展,现代网路中需要传输的信息量正在以多次方的速度增加,网络中需要处理的数据量也随之增加,尤其是随着5G网络的铺设与普及,这对网络处理数据的性能是一个极大的挑战。对于传统波分复用(Wavelength Division Multiplex,WDM)网络来说,受限于自身传输带宽固定的特点,WDM网络较难根据信息传输带宽需求灵活分配带宽资源,此时拥有可灵活分配需求带宽特点的弹性光网络(Elastic Optical Networks,EON)走进了我们的视野,逐渐取代传统WDM网络。传统WDM网络的带宽是固定不可变的,带宽之间存在间隙,这会造成频谱资源的严重浪费,灵活度更高的弹性光网络拥有可变的带宽,带宽与带宽之间不存在空缺,可以根据不同业务的需求量分配不同的带宽量,可以做到频谱资源充分利用;而在弹性光网络中,动态建立新业务和拆除旧业务会产生大量零碎的频谱块,这些零碎频谱块在传输链路上不对齐,在频谱上也不连续,即不满足频谱邻接性和路径一致性的频谱块,被称作频谱碎片。频谱碎片会降低网络频谱资源的利用率,导致大量业务阻塞,从而降低网络传输性能,为了提高网络性能,需要对这些频谱碎片进行整理。产生频谱碎片的原因一般是没有充分结合现有频谱资源具体情况和传输需求,直接将传输请求放入网络中传输,当传输请求传输完毕后会留下杂乱无章的空闲频谱块,因此要解决频谱块杂乱无章的问题,需要从源头入手,在请求传输之前对频谱资源做好分配,要尽量选择占用频谱资源少、对后续请求影响小的传输路径,现有应用最多的频谱资源分配方法主要有第一拟合(First Fit,FF)、精确拟合(Exact Fit,EXF)以及随机拟合(Random Fit,RF)。虽然基于频谱资源选择的资源分配方法效果不错,但忽略了网络传输路径多样性的特点,如果先选择一条从起点到终点的最短路径,再结合频谱碎片整理方法,可能会进一步降低阻塞率,提高频谱资源利用率。本文先分析了D+FF算法,找出了D+FF算法的不足:单纯地使用FF资源分配算法无法充分利用与传输请求大小相等的空闲资源。然后在传统路由和频谱分配的方法的基础上,从频谱分配方面做了一些创新改进,将频谱分配与频谱资源整理相结合,二者同步进行,提出一种路由与资源精确分配相结合的SREXA算法:先使用D算法算出最短路径,在最短路径上先使用精确拟合(EXF)再使用第一拟合(FF)算法精确地分配资源。为了配合资源优先分配步骤,同时做到提高频谱资源分配效率和资源整理,又额外增加一个用于记录空闲资源信息的虚拟数据表,数据表记录刚空出来的资源,当传输信息离开有频谱资源空出来之后,在数据表中记录下此空闲资源的位置、大小等信息,当有合适的请求到来时,再将此空闲资源分配出去,同时删除表格中的资源信息。当出现多个相邻空闲资源时,将这些空闲资源合并成一个大的空闲资源,某些路径又可以空出更大的空闲资源以供较大的请求传输。仿真结果也表明SREXA算法比D+FF算法拥有更高的频谱资源利用率和更低的请求阻塞率,在提高网络传输性能方面有重要意义。在SREXA算法的基础上,本文从FA-RSA算法中获得灵感,提出了多路径路由与资源精确分配相结合的ASAMR算法:先使用D算法算出全网范围内所有可传输路径,按照最短路径到最长路径排列,在最短路径上先使用精确拟合(EXF)再使用第一拟合(FF)算法精确地分配资源,如果最短路径没有可用资源,则依次向后使用第二短、第三短路径进行资源分配。与SREXA算法一样,同样增加一个用于记录空闲资源信息的虚拟数据表。仿真结果表明在中高负载情景下ASAMR算法比D+FF、FA-RSA算法拥有更高的频谱资源利用率和更低的请求阻塞率,在提高网络高负载时期的传输性能方面具有重要意义。