智能光网络(ION)引入了基于多协议标签交换(GMPLS)的分布式控制平面,可以提供动态的网络资源发现能力、连接的自动建立和拆除能力、流量工程能力和高效的保护恢复能力。本论文采用理论分析、系统建模、算法构建和性能仿真等多种手段,系统深入研究了光网络生存性、GMPLS/OBS混合光网络控制平面技术以及无源光网络生存性和带宽分配技术。论文首先在概述光网络生存性机制基础上,分析了多层多域光网络中主要的生存性机制。针对多粒度交换光网络生存性问题,提出了一种支持GMPLS多粒度疏导的共享恢复GSR算法,仿真结果表明GSR算法的恢复成功率性能明显改善。针对共享保护机制,提出了一种改进的备用重置(AWPRF)算法,仿真结果表明恢复率性能较传统GBR和GBR-ILP算法有明显改善。针对光网络波长路由分配(RWA)问题,提出了一种智慧蚂蚁动态波长路由(SA-DRWA)算法,通过引入随机扰动和链路空闲率约束,可以在实现负载均衡的同时得到阻塞率和资源利用率的改进。接着,论文研究GMPLS/OBS混合光网络控制平面技术。概述了控制平面生存性一般模型,分析了评价其性能的控制平面恢复时间模型。针对GMPLS/OBS混合光网络控制平面,提出了一种改进的信令提前回送机制并仿真分析了建路时延性能;提出了基于QoS的LSP共享(QLS)机制,仿真结果表明在保证高级别业务性能的同时可以有效地减小低级别业务的丢包率。最后,论文研究了无源光网络(PON)的生存性机制以及动态带宽分配。在概述PON生存性需求的基础上,分析了典型PON保护机制的性能;针对两级级联分光PON的生存性问题,通过数值仿真得到了不同保护方案的性能以及不同的分光比对保护性能的影响;针对PON上行传输空闲时间问题,提出了无空闲时间损失的传输方案以及适配该方案的动态带宽分配NIL-DBA算法,理论分析和数值仿真表明,NIL-DBA算法使PON系统的带宽利用率和业务时延性能得到了明显的改善。