存储和传输波分复用（WDM）网络是现代通信网络的重要组成部分，它利用不同波长的光信号在同一光纤上传输多路信号，从而实现大数据量的高速传输。在WDM网络中，波长通常被视为网络资源，其数量限制会对网络性能造成影响。由于数据传输需求的增长，WDM网络设计面临的关键问题是确定所需的波长数量以及存储容量，以满足特定的服务需求，同时将成本控制在合理范围内。
文章中提到了存储和传输WDM网络（STWN），其主要特点是在存储方面具有有限的存储容量。在有限存储量的约束下，需要对STWN进行尺寸规划，以确定满足负载需求的波长和存储尺寸。这涉及到如何在有限的存储条件下，合理地分配光路和存储资源。
研究者提出了一个模型，将STWN看作是一个时分复用（TDM）网络，并将TDM系统的通道分析为M/G/1子系统。在此基础上，通过线性搜索计算出满足负载需求的最大小时隙数，并利用这些时隙数来最小化服务率。
在确定了时隙数后，下一步是优化路由、波长以及时隙的分配，以减少所需波长的数量。这涉及到一个两步过程：首先确定网络模型并分析性能，然后在固定时隙数的前提下，通过优化路由和波长分配最小化所需的波长数目。
对于大型数据传输需求，如基因测序、粒子对撞机、数据中心同步和内容分发等应用，通常需要在数小时至数天内传输TB或PB级别的数据。这些应用的传输延迟约束通常被称作截止期限，大小级别是相同的。由于WDM网络具有高容量和高动态特性，因此在WDM网络中为大型数据传输建立光路。然而，WDM网络中波长的有限数量会导致光路提供的阻塞率较高。
为了解决波长数量有限的问题，文章提出了先进预留（Advance Reservation，AR）支持，以减少所需资源。先进预留机制允许用户提前预留网络资源，从而减少阻塞率并提高网络效率。先进预留策略的引入，对于降低资源需求，尤其是减少波长数量，具有重要意义。
文章提到的关键技术术语包括“大型数据传输”、“先进预留”、“WDM网络”、“存储”和“性能分析”。这些术语反映了研究的核心内容和相关技术范畴，同时也指出了当前网络工程中的主要挑战和解决方案。
研究论文的核心在于，通过数学模型和分析，解决资源优化配置的问题，以实现大数据传输需求下的网络性能最大化。通过提出的方法，可以在满足特定服务要求的前提下，大幅度减少所需的网络资源，实现高效、经济的网络规划和管理。这对于通信网络的设计和运营具有重要指导意义。
