在业务的驱动下,传统的铜缆接入已经逐渐不能满足用户的需求,光网络技术从骨干网逐步渗透到了城域网和接入网。相对于骨干网,宽带流媒体应用对城域网和接入网带来的影响更为巨大,因此也为城域网和接入网的设计和建设带来新的挑战。在宽带和流媒体业务环境下,各种各样的视频应用在今天的光城域网和光接入网中占用了越来越大的比例的带宽,网络的业务模型发生了变化,并且流媒体业务对服务质量(QoS)要求相对较严格。如何适应大流量的流媒体业务的服务质量要求、并提供光网络的高成本效率和高网络效率是光城域网和光接入网中的资源调度算法所面临的新的挑战。根据光城域网和光接入网的不同特点和设计重点,本论文分别对分层交换光城域网的路由与波长选择问题和WDM/TDM EPON中的波长与带宽分配问题进行讨论和研究,目的在于在光城域网和光接入网中更合理、更有效地实现资源分配,以满足蓬勃发展中的流媒体业务需求。首先,研究分层交换光城域网中的静态路由与波长分配(RWA)问题。本文对分层交换光网络中静态路由与波长分配的优化目标进行了讨论,以构造环方法为例分析当前分层交换网络中静态路由与波长分配算法的现状和局限性。针对构造环方法存在的不足,提出了一种静态波段优先算法。对于已知的任意业务需求矩阵,该算法可在最小化波长数的基础上最大化波段路径数,从而减小以大流量高带宽为发展趋势的光城域网的网络构建成本。其次,探讨分层交换光城域网中的动态路由与波长分配问题。在分析了动态路由问题的基础上,将分层的业务合并思想引入了整合式路由计算过程,同时考虑IP层的业务合并和光层的业务合并,提出一种新的应用于分层光交换网络的动态整合式路由方法,使分层光交换机(H-OXC)的波段和波长的剩余带宽能被有效利用。作为一种动态路由与波长分配算法,该算法提供了合理的算法复杂度和对动态业务请求的快速反应能力。该算法能够有效提高带宽利用率、降低路由阻塞率,并且当与波段形成过程相结合时,该算法能够在满足大流量流媒体业务的动态路由需求的前提下显著降低WDM网络的节点成本。随后,研究WDM/TDM EPON中的资源调度算法。论文介绍并分析了TDM EPON和WDM/TDM EPON中当前的几种带宽分配算法的优点和局限性。在此基础上,提出了一种可变许可周期资源调度算法,该方案包含两部分内容:可变许可周期算法和改进的许可生成机制。该算法能够更好地适应可变比特率(VBR)流媒体业务的大流量和突发的特点,显著减小WDM/TDM EPON中不同优先级业务的平均包时延和最大包时延,并提高网络吞吐能力。然后,研究把业务流量预测与WDM/TDM中的资源分配相结合。论文介绍了宽带流媒体业务的用户体验质量和服务质量需求,并介绍了IP视频流传输质量评估的行业标准——媒体传输质量度量指标。在IEEE 802.3ah EFM任务小组提出的多点控制协议(MPCP)架构下,其他资源调度算法将等待期间内到达的数据包推迟到下一个周期中传输,从而引入额外的时延。为避免话音与流媒体业务数据未得到及时传输,论文提出了一种在WDM/TDM EPON中的基于自适应线性预测的动态波长与带宽分配算法,该算法使用自适应线性预测算法来预测在等待期间到达的VBR流媒体业务所需的带宽,根据预测的VBR流媒体业务带宽来更有效地分配波长与带宽资源。仿真结果表明基于自适应线性预测的动态波长与带宽分配算法能够达到较好的时延和抖动性能,并且具有较高的带宽利用率。最后,总结了全文,展望了未来的研究方向。