Định tuyến chỉ sự lựa chọn đường đi cho một kết nối để thực hiện việc gửi dữ liệu. Định tuyến chỉ ra đường chuyển tiếp của các chùm (dữ liệu), từ nguồn đến đích và qua các nút trung gian; thiết bị chuyên dùng cho việc định tuyến là bộ định tuyến [32][68]. Trong mạng quang, người sử dụng liên lạc với nhau qua các kênh quang (lightpath). Kênh quang là một đường đi của tín hiệu ánh sáng từ nguồn đến đích và qua các nút trung gian. Trong mạng quang không sử dụng bộ chuyển đổi bước sóng, kênh quang phải sử dụng cùng một bước sóng từ nguồn đến đích (gọi là ràng buộc tính liên tục của bước sóng). Khi có yêu cầu thiết lập một kết nối, bộ định tuyến bước sóng phải sử dụng một giải thuật được chọn từ trước để xác định một cổng ra và bước sóng tương ứng. Sự lựa chọn bước sóng đóng vai trò rất quan trọng đối với xác suất tắc nghẽn trên toàn mạng sau này. Vì vậy một bộ định tuyến bước sóng phải tìm ra kênh quang và thực hiện gán bước sóng sao cho xác suất tắc nghẽn là tối thiểu. Đây là loại bài toán quan trọng trong việc thiết kế các mạng toàn quang.
Bài toán định tuyến và phân phối (gán) bước sóng RWA được chia làm hai loại:
– Bài toán định tuyến và phân phối bước sóng RWA dành cho lưu lượng mạng cố định (static traffic). Với loại bài toán này, các yêu cầu về kênh quang được biết trước; tất cả mọi đường đi và bước sóng gán cho các kênh quang được thiết lập cố định từ trước. Khi có một yêu cầu kết nối, một đường đi và bước sóng đã chỉ định từ trước được cấp cho yêu cầu tương ứng. Vì vậy, quy trình định tuyến và gán bước sóng là cố định, không thay đổi theo thời gian. Với loại bài toán này, công việc thực hiện là không phức tạp, chỉ đơn giản là tìm đường đi nào đó cho một kênh quang. Mục đích của phương pháp này là cực đại dung lượng băng thông mạng có thể sử dụng, tức là cực đại số kênh quang có thể thiết lập đồng thời.
– Bài toán định tuyến và phân phối bước sóng RWA dành cho lưu lượng mạng thay đổi (dynamic traffic). Trong mạng chuyển mạch chùm quang, các yêu cầu về kênh quang đến theo một quy trình riêng biệt và thời gian thực hiện các yêu
cầu này cũng theo một quy luật riêng. Với dạng lưu lượng mạng thay đổi thì cần có một giải thuật động để thiết lập các kênh quang qua các đường đi khác nhau dựa vào khả năng tắc nghẽn trên các tuyến truyền dẫn. Từ đó giải thuật cho bài toán định tuyến và gán bước sóng RWA phải dựa vào trạng thái hiện thời của mạng để xác định đường đi cho mỗi yêu cầu thiết lập kênh quang. Một trong những thách thức để giải quyết bài toán định tuyến và gán bước sóng với lưu lượng mạng thay đổi là phát triển các giải thuật và giao thức để thiết lập các kênh quang, nhằm hạn chế đến mức thấp nhất xác suất tắc nghẽn trong mạng (tức là số yêu cầu kết nối bị từ chối trên tổng số yêu cầu), nâng cao hiệu suất sử dụng tài nguyên (cùng một lượng dây truyền dẫn, nút và bộ chuyển đổi bước sóng,… có thể tạo ra nhiều kênh quang nhất) và cải thiện tổng hiệu năng của mạng.
