Công nghệ truyền dẫn WDM đã đi vào giai đoạn ứng dụng và thương mại hoá theo xu hướng ngày càng hoàn thiện của công nghệ WDM. Trong lĩnh vực thông tin quang, vấn đề quan trọng là lợi dụng được mạng quang hiện có và tương lai để xây dựng và tạo thành mạng WDM cao tốc, dung lượng lớn, đa dịch vụ. Trong khi thực hiện mạng WDM, vấn đề quan trọng quyết định hiệu suất sử dụng tài nguyên mạng là quy hoạch hợp lý tài nguyên bước sóng. Định tuyến bước sóng của mạng quang có thể đơn giản hoá rất nhiều thuật toán định tuyến, điều khiển và quản lý mạng, khi chuyển mạch không cần thiết xử lý tin tức trước định tuyến, từ đó có lợi cho việc thực hiện mạng thông tin cao tốc, nâng cao tính ổn định và độ tin cậy của mạng, nhưng tính khả thi của phương án tổ chức mạng này sẽ gặp khó khăn khi số lượng bước sóng tăng lên quá cao.
1. Kênh bước sóng và kênh bước sóng ảo.
Có thể coi kênh quang như sự kết nối ảo của lớp kênh điện. Thiết lập hoặc giải phóng một kênh quang có ý nghĩa tăng hoặc giảm một đường kết nối ảo trên lớp kênh điện. Thông qua cơ chế khôi phục và bảo vệ của lớp kênh quang (như đấu vòng, chuyển đổi bước sóng...) trực tiếp giải quyết vấn đề gián đoạn thông tin do nguyên nhân đứt sợi quang hoặc sự cố của điểm nút.... mà không cần thay đổi kết cấu của lớp kênh điện. Kết cấu kênh quang như vậy được gọi là kết cấu logic của mạng. Kết cấu vật lý phản ảnh quan hệ kết nối sợi quang trên thực tế.
Tuỳ theo điểm nút OXC có cung cấp chức năng biến đổi bước sóng hay không, có thể chia kênh quang ra thành kênh bước sóng (Wavelength Path) và kênh bước sóng ảo (Virtual Wavelength Path).
Kênh bước sóng có nghĩa là: trong mạng WDM mà điểm nút OXC không có chức năng biến đổi bước sóng, một kênh quang nào đó trong các đoạn ghép kênh bước sóng khác nhau phải sử dụng cùng một bước sóng. Nhược điểm của kênh bước sóng là nếu trong tất cả đường kết nối mà nó đi qua không do thấy một đường định tuyến có chung một kênh tín hiệu bước sóng rỗi, thì sẽ phát sinh nghẽn bước sóng. Kênh bước sóng ảo có nghĩa là: nếu trong mạng WDM, điểm nút OXC có chức năng biến đổi bước sóng, một kênh quang nào đó có thể chiếm bước sóng khác nhau trong các đoạn ghép kênh bước sóng khác nhau, từ đó nâng cao được hiệu suất sử dụng bước sóng, giảm xác suất nghẽn mạch. Như hình 6.3. biểu thị A-1-6-7-C tức là một kênh bước sóng, chiếm bước sóng l1 mà D-10-9-E có thể cung cấp một kênh bước sóng ảo, đoạn nghép kênh chiếm bước sóng l2 (có thể biến đổi)
Trong mạng kênh bước sóng (là mạng mà các điểm nút OXC không có chức năng biến đổi bước sóng) do mỗi kênh có quan hệ với một bước sóng cố định, yêu cầu khi chọn đường và phân phối bước sóng, phải dùng phương thức điều khiển tập trung, tức là sau khi nắm vững trạng thái của tất cả các đoạn ghép kênh trong toàn bộ mạng, thì mới có thể chọn một tuyến thích hợp cho đề nghị của cuộc gọi mới. Nhưng trong mạng kênh bước sóng ảo (là mạng mà các điểm nút OXC có chức năng biến đổi bước sóng) mỗi kênh lần lượt phân phối bước sóng cho các đường kết nối, do đó có thể điều khiển phân tán điều này sẽ làm giảm rất nhiều tính phức tạp trong việc chọn đường lớp kênh quang và thời gian cần thiết để chọn đường. Vì số bước sóng mà OXC có thể đáp ứng được là có hạn, để tối ưu hoá tính năng của mạng lưới, bất kỳ kênh quang nào của mạng đều phải căn cứ vào kết cấu vật lý và nhu cầu dịch vụ giữa các điểm nút, khi thiết kế phương án kết nối tối ưu cho mạng.
Hình 5.9. Kênh bước sóng và kênh bước sóng ảo trong mạng WDM.
2. Chọn đường trong mạng WDM
Hình 5.10 là kết cấu vật lý của một mạng WDM. Những khung chữ nhật thể hiện điểm đầu cuối quang, hình tròn là ma trận chuyển mạch quang (nút OXC), đường nét đậm thể hiện cho đường kết nối quang, đường nét đứt thể hiện cho kênh quang. Từ hình vẽ có thể thấy, những kênh quang không có đường kết nội dùng chung có thể dùng cùng một bước sóng, như kênh quang B®A, C®D, trong hình vẽ đều sử dụng bước sóng l3. Do đó có vấn đề sử dụng trùng lặp bước sóng trong mạng WDM. Hình 5.10. biểu thị kết cấu logic của mạng này, mỗi kênh logic trong mạng đại diện cho một kênh quang trong thực tế.
Vấn đề phân phối bước sóng quang xét từ định nghĩa toán học có thể biểu thị bằng quan hệ tuyến tính, và hàm mục tiêu tối ưu có nhiều dạng, ví dụ trong mạng kiểu chuyền mạch gói, mục tiêu tối ưu hoá có thể là trễ nhóm bình quân nhỏ nhất, hoặc lưu lượng lớn nhất trên kênh quang bất kỳ là nhỏ nhất. Trong mạng kiểu chuyển mạch kênh, mục tiêu tối ưu hoá bao gồm số bước sóng ít nhất và mạng lớn nhất. Do vấn đề phân phối bước sóng quang gặp rất nhiều khó khăn, nhất là vấn đề đạt được tối ưu cần có thời gian tính toán tăng theo quy mô của vấn đề với hàm số mũ, vì vậy khi dùng trong mạng có quy mô tương đối lớn, thì do thời gian tính toán quá dài mà có thể mất đi ý nghĩa thực tế.