透明光网络通过移除中间节点的0/E/O转换接口,突破了电域处理的瓶颈,能实现不同调制格式、传输速率和数据协议的数据在全光域的透明传输和处理,从而成为光网络未来发展的趋势。随着视频会议、高清数字电视和分布式游戏等各种新型的高带宽流媒体多播业务不断涌现,如果能在透明光网络中实现多播,利用其大容量和透明传输的优势,将为未来高带宽多播业务的传送提供良好的解决方案。信号在透明光网络中传送时会受到PMD、ASE噪声和非线性效应等各种物理损伤的影响,有的损伤还会沿路累积和放大,使信号质量严重劣化。因此,各种损伤感知的单播路由和波长分配(RWA)算法被相继提出,而多播的研究尚不多见。本论文致力于研究一种基于K条最短路径的损伤感知多播算法。该算法通过设置备选路径集增强了路由调整的灵活性,并利用路径权值因子将路由和波长分配两个过程联合考虑,提高了多播路由和波长分配的成功率。仿真结果表明,本文提出的算法相比于现有算法,具有更低的多播连接阻塞率、更高的资源利用率和更好的流量分布均衡性。透明光网络中多播的实现依赖于节点中支持多播的光交叉连接(MC-OXC)结构。不同的结构在流量区分、能量损伤、组件规模和交换阻塞性等方面存在差异。本文通过对现有的MC-OXC结构进行了分析比较,提出了一种基于MOSaD和TCM改进的TaSM结构,能实现任意端口的多播连接,在网状网的多播应用中更具优势。该结构与现有结构在组件规模上相似,但具有更好的流量区分性。经过中间节点的光信号存在目的节点组为本地节点和一个其他节点的情形,则在本地下路后的剩余光信号变为单播信号。TaSM结构将该单播光信号通过WRS模块重新交换至相应出口,免去了不必要的分光损失。统计结果显示,该结构增强了流量区分的灵活性,对特定类型信号的处理相比于MOSaD结构节约了70%左右的能耗。综上所述,本文针对透明光网络中各种物理损伤对信号质量的影响,在多播算法和交换结构方面进行了探索性的研究,取得了较好的研究成果。