光突发交换是一种实现IP over WDM的极有希望的全光交换技术，也是目前的研究热点。本文概括介绍了光突发交换的原理，光突发交换网络的构成和层次划分。结合国际国内的研究成果，总结和讨论了光突发交换中各种资源预约机制、交换节点设计和交换调度算法对网络性能的影响。在上述分析的基础上，本文提出了提高光突发交换网络性能的综合方案，它包括了节点级的解决方案：多平面的突发交换节点设计，此设计和现有的设计方案相比，能够节约成本，增大交换的内部带宽，将数据包丢失率降到10-6数量级，提高网络的吞吐率；网络级的解决方案：负载均衡冲突解决方案：通过优化路由，使网络负载均匀分布于各条链路，从而提高网络性能。第一章介绍了光突发交换的原理：基于数据和控制分离的基本思想，控制分组先于数据分组发送，为突发数据分组预约网络资源（带宽和交换资源），保证突发数据分组的全光传输。然后介绍了具体实现中的四类资源预约方法，以及在数据分组交换时出现冲突的各种解决方案。第二章是光突发交换的网络性能分析。包括了各种资源预约机制、是否支持优先级服务和各种交换结构、调度算法对突发数据分组丢失率的影响。分析采用了理论推导和仿真统计相结合的方法，充分参考了现有的研究成果。通过这些分析，揭示了各种因素对网络性能的影响，指出了在现有设计下，为提高突发数据分组通过率，在光突发交换节点中使用昂贵的波长变换器和成本控制这一对矛盾，为下一章的综合解决方案设计奠定了基础。第三章详细介绍了提高网络性能的综合解决方案。在节点级的多平面交换设计中，包括了如何将多个交换平面并联构成多平面的交换结构，如何设计光缓存算法，如何设计交换调度算法等。最后通过一个实例说明了多平面光突发交换的具体实施，通过仿真表明，设置合理的光缓存深度和粒度，能够取得10-6数量级的突发数据分组丢失率。在网络级设计中，用具体的数学模型描述了该算法。