当前，基于宽带IP城域光传送网的解决方案，如IP overATM，IP over DWDM，RPR等，在扩展性、资源利用率或组网成本等方面存在一定的缺陷。为了更好地满足宽带光城域网的发展需求，进一步提升资源利用率及网络性能，OBTN（OpticalBurst Transport Network）环网方案应运而生。本文首先对OBTN中的时隙分配方案进行了改进。目前对OBTN环网的研究主要针对单环拓扑展开，通过调整时隙分配方案来实现带宽资源的合理配置。现有的时隙分配方案分为静态和动态配置两种，前者会造成大量的时延和缓存，后者则难以保证业务需求的高响应率。针对这一问题，本文在对两种方案分析论证的基础上，提出了改进方案，该方案在不增加额外的网络代价或网络延时的前提下，提高了网络的资源利用率。然后，本文针对需求可预知/预测的应用场景设计了时隙分配方案。在当前的网络资源分配决策中兼顾到未来的业务需求情况，可以有效提高全局网络的资源利用率。本文基于整数线性规划（ILP）建立了时隙分配模型，在业务需求都能够得到响应的前提下，最小化网络代价。通过模型求解以及网络仿真实验，验证了该方案可以使网络具有良好的性能。最后，为了更进一步提升网络容量，本文还将OBTN单环网络扩展到多环。对多环方案的设计分为两种情况：光电混合交换与全光交换。前者是指跨环业务在边界节点转发时需要经过OEO（光-电-光）转换，其余业务则在光层传送；后者指网络中的所有业务都在光层传送，跨环业务的转发也无需进行光电转换。本文设计了两种交换方式下的全网控制流程，设计并实现了适用于全光交换多环网络的时隙分配算法。最后，对两种交换方式下的多环方案进行了仿真实验，验证了其可行性，并对两种方案的性能进行了比较和分析。