随着国际互联网流量的增长,海底光缆通信系统得到了飞速发展。未来海缆肩负的重任不只是通信与数据传输还有信息探测和处理,如何在一个网络中同时满足多种业务需求是各国学者研究的主要问题。本文围绕未来水下光网络展开研究,从物理路由、路由选择、波长分配三个方面对未来水下光网络进行设计,主要研究内容如下:首先,本文介绍了水下光网络的发展现状,分析了现有水下光网络的网络结构无法满足未来海底光缆通信的原因,设计了物理路由规划性能评判模型,通过对比计算,选出了成本适中、网络性能较好、可靠性高、易于扩展的未来水下光网络分层设计方案。其次,在未来水下光网络物理路由规划方案的基础上,本文指出传统路由选择算法应用于该拓扑时,存在负载不均衡的问题,针对这一问题并结合固定路由算法和自适应路由算法的优点,设计出负载均衡的路由选择算法。然后,针对未来水下光网络中海量数据快速高效、灵活准确传输的问题,提出了紧急业务优先分配的波长分配策略,并根据这种分配策略设计了基于业务优先级的波长分配算法。最后,将负载均衡的路由选择算法和基于业务优先级的波长分配算法相结合,设计出符合未来水下光网络业务模式的业务自适应路由算法。仿真结果表明与传统路由和波长分配算法相比该算法在负载均衡、网络阻塞率,业务失效率、链路利用率方面的性能较好,同时通过对比不同优先级的仿真结果证明了基于业务优先级的波长分配策略的可行性。