光传输网络经过多年的发展,各种传输技术在不断地涌现。受制于产业化与商用进程,虽然技术不在断地进步,但是基础设施的更新很难跟上技术更新步伐。到目前为止,虽然更加灵活的组网形式和更高传输效率的空分复用技术已在实验室取得大幅进展,但是我们的骨干网络还是以传统的频分复用传输网络为主。可以预见的是,随着技术的迭代和基础设施的更新,传统的传输技术会逐步被新型的传输技术所替代,但是这是需要一个转变和过渡的过程的。在这过渡过程中,我们实际使用的光传输网络必然是由多种网络技术架构组成的异构网络。在如今的光传输网中,我们已经拓展出了时间,频域和空间域等多种维度的复用技术以此来应对庞大的传输压力。但是,异构和多维的网络局面也给光网络的资源利用和管理造成了僵化和复杂的问题。因此,研究异构多维光网络的无缝通信方案,对解决异构的网络局面下端到端通信调度复杂和传统方案不兼容等问题有着重要的意义。在不同技术架构的网络中,其资源形式,约束条件并不相同,为了摆脱异构网络中多种网络技术造成的资源调度复杂的局面,光网络虚拟化技术被广泛地研究。网络虚拟化技术能够有效地屏蔽部分异构网络中复杂的物理实现机制。其将实体网络中的资源进行抽象化处理,在此基础上进一步实施调度管理,提高网络的灵活性。本文通过使用光网络虚拟化技术,研究了异构多维光网络中的端到端无缝通信问题。该研究以网络虚拟化关键技术作为基础,研究了异构多维光网络资源模型与传输特性的建模问题、异构多维光网络虚拟化映射问题和异构多维光网络的路由与资源分配问题,并提出了基于虚拟化的异构多维光网络端到端的无缝通信方案、并发式的异构多维光网络资源分配方案和实现了一个支持异构多维网络的仿真平台系统。面对WDM、EON和SDM-EON三种技术混合组网后网络的复杂的资源约束,本文为实现端到端无缝通信设计了全新的通信方案。该方案首先建立了一个虚拟化的数学模型,然后依据这个数学模型分别提出了节点的虚拟化方案和链路的虚拟化方案。该方案不但能够灵活地汇聚资源,而且能通过串扰关联组的方式屏蔽由空分复用造成的部分串扰问题。同时本文还研究了异构多维光网络中端到端通信过程中的资源分配问题。基于本文提出的虚拟化方案,将异构多维光网络的资源分配问题转化为了在虚拟网络中的资源分配问题,提出了通过并发的方案改善目前常见RSA算法的性能。对于并发所要考虑的安全性问题、活跃性问题和性能问题,本文总结了并发式网络模型的特点,并以此提出了通过划分网络平面的方式实现了并发式的资源分配算法。由仿真可知,该算法能够继承与其搭配的RSA算法的特性,并且在原来算法的性能上依据线程的数量成倍提升运算效率。在符合多线程环境中,该算法能充分利用计算机的运算资源,成倍缩短系统的响应时间和提高系统的吞吐量。最后本文还设计并实现了一个支持异构多维光网络的仿真平台。该仿真平台相对于目前的仿真平台有着几个特点,分别是支持异构化网络,支持大数据可视化,支持高精度地图和支持跨平台。平台设计了全新的仿真平台架构并使用了跨平台的设计思路,支持目前主流的三大操作系统。通过模块化的设计方式将仿真程序和拓扑构建分离,使得平台有着良好的可移植性。