快速发展和形式多样的互联网业务使网络中的流量急剧增加。传统的波分复用网络采用固定栅格,已无法满足当今高速发展的网络需求。以正交频分复用技术为核心的弹性光网络能够对频谱资源进行更精细粒度的划分,从而提高网络资源的利用率并降低网络中的带宽阻塞率。本文采用理论分析和数值仿真的方法,针对弹性光网络中的路由和频谱分配以及碎片整理问题进行了深入的研究。论文首先介绍了弹性光网络的基本概念、基础架构和关键技术,详细的阐述了弹性光网络中的路由和频谱分配算法。其次,论文分析了弹性光网络中的频谱分配策略的相关内容,提出了一种基于业务优先级的频谱分配算法,根据网络中的频谱状态信息将到达网络的业务进行优先级的排序,再对业务按优先级顺序进行路由的选择和频谱的分配,理论分析和数值仿真结果表明该算法可以有效降低网络中频谱的碎片化程度和带宽阻塞率,提高网络资源的利用率。随后,论文还提出了一种基于扩展最大空闲频谱块的碎片整理算法,结合网络中的频谱状态信息,选取合理数量的空闲频谱块,对其两侧一定量的业务连接进行搬移,使空闲频谱块得到相应的扩展。理论分析和数值仿真结果表明该算法在缓解网络的碎片化问题方面有明显的改善作用。