高速铁路光传送网络是高速铁路地面基础设施的神经中枢,为列车的状态监测与远程故障诊断、应急作业处理、调度指挥、列车运行控制等方面提供准确、及时的信息传递,它一旦发生传输中断,不仅会使高速铁路列车的控制系统降级运行,甚至还会造成中途停车,进而严重地影响高速铁路正常的运行秩序。为了避免网络故障给铁路运营带来巨大损失,本文重点研究光传送网保护技术,分别研究高速铁路光传送网的通路保护与P-Cycle(Pre-configured Cycle,预置圈)保护技术。已有的通路保护算法仅以权重为寻路指标,未考虑节点对于寻路结果的影响;已有的P-Cycle圈扩展算法,仅以冗余度为限制圈扩展的指标,未考虑扩展圈上未保护工作容量的方差对于圈扩展时的影响,故本文对已有的光传送网通道路由保护算法与P-Cycle圈扩展算法进行改进,主要研究成果如下:1.本文提出一种以通路所经链路总权重与总节点数之和最小为指标的路由算法BTWH(Balance the Weight and Hop),不仅可以让业务请求的保护通路与工作通路链路相分离,还能让它们做到节点分离,并在占用较少波长资源的同时做到负载均衡,降低业务请求的保护倒换时间;同时在算法中加入了可调系数,在寻路过程中能通过调整链路权重系数与节点总数系数以满足不同的业务需求。仿真结果表明,在同一网络中,在业务请求与失效链路均相同的情况下,BTWH算法的波长资源占用量、保护倒换时间、平均路由跳数均优于已有的MTW(Minimum the Total Weight)算法。2.本文提出一种以冗余度与方差为比较标准进行圈扩展的P-Cycle圈构造算法RVPA(Redundancy and Variance based P-Cycle Expansion Algorithm),具体如下:求扩展候选圈上的未保护工作容量的方差,同时以方差和冗余度为限制圈扩展的两项指标,这种方法有效限制了保护全网工作容量所需P-Cycle圈个数,通过将UPL分别与冗余度和设置的参数M进行比较来限制扩展圈上的节点总数,并对比分析不同M取值下的性能。仿真结果表明,M取0.5时最优,而且在网络拓扑COST239拥有相同空闲资源与保护相同的工作容量时,RVPA算法的总冗余度、所需圈的个数、保护容量效率、算法整体耗时均优于已有的POCA(P-Cycle Optimization Configuration Heuristic Algorithm)算法。