近年来随着多媒体业务的快速发展,带来了带宽需求呈指数级别增长的问题。与此同时,互联网应用的快速发展也要求未来网络为越来越多的业务提供大容量、且容量可变的灵活服务。在此背景下,拥有超大通信容量的光网络必然成为未来网络体系中的重要组成部分。传统的波分复用光网络是对离散的波长信道(50或者1OOGHz)进行操作,而新型的弹性光网络在物理层实现了亚波长的交换粒度,可以对光谱进行更细粒度的分配,因此弹性光网络以其灵活栅格的带宽分配方式以及高效的频谱利用率的优点受到了学术界和工业界的广泛关注,成为未来光网络智能化的一个方向。同时,为了保证业务在弹性光网络中有稳定的传输,本文对弹性光网络的可生存性问题进行研究,立足于快速恢复的角度,在基于光正交频分复用技术的弹性光网络中设计了多种动态预置圈保护算法,确保网络中任意一条链路失效的情况下都能提供100%的恢复。根据对保护方案的调研,本文在基于路径与基于链路这两大类保护方案中选择链路保护方案来实现弹性光网络中的快速恢复。在有关链路保护的调研中,我们发现预置圈这种保护结构具有高效的恢复效率(具有与网状网络同等级别的恢复效率)和快速的恢复速度(恢复速度可与线路切换自愈环路相比)。受到WDM网络中预置圈配置算法的启发,我们首先设计了在弹性光网络中基于保护效率优先的动态配置的预置圈保护算法(PE-p-cycle)。该算法为请求工作路径上的每一条链路都配置一个预置圈,不共享工作链路的多个请求之间也可以共享同一个预置圈。同时,为每个预置圈引入保护效率度量标准,并根据保护效率从高到低的顺序为请求动态地配置预置圈直至请求被完全保护为止。为了降低PE-p-cycle算法动态建立和释放保护资源造成的频谱碎片化程度,提高保护效率,本文对采用静态预先配置的预置圈保护问题进行了研究。我们通过利用PWCE技术对网络频谱资源进行规划,将总资源划分成保护层、工作层、混合层(混合层是为了解决保护层中的预置圈集由于冲突带来的“有限覆盖”问题)三层。其中保护层中的所有资源用于预先配置预置圈,工作层中的所有资源用于为动态到来的请求提供路由服务。根据PWCE技术的特性,即保护层能为在工作层中成功进行路由频谱分配的请求自动提供保护,我们设计了基于PWCE技术的预置圈保护算法(PWCE-p-cycle-SP),仿真结果表明PWCE-p-cycle-SP算法比采用动态配置方法的预置圈保护算法(PE-p-cycle)具有更低的阻塞率,可见频谱规划技术有效地降低了算法的计算复杂度和频谱碎片化程度。针对那些节点连接度比较高的网络拓扑,我们可以计算出整个拓扑的哈密顿圈。哈密顿圈是遍历拓扑所有节点一次且仅一次的圈。使用哈密顿圈代替PWCE预置圈集(即PWCE-p-cycle-SP算法保护层中的预置圈集),可以解决PWCE-p-cycle-SP算法中的“有限覆盖”问题,消除了混合层,仿真结果表明与基于PWCE技术的预置圈保护算法(PWCE-p-cycle-SP)相比,我们设计的基于哈密顿圈的预置圈保护算法(Ham-p-cycle-SP)显著地降低了阻塞率。虽然基于哈密顿圈的预置圈保护算法提高了保护效率,但会使保护路径变长,引起较长的延时和较大的物理损耗。此外,不是所有网络拓扑都一定存在哈密顿圈。为了使一般网络也能够具有比较理想的保护效率,本文提出采用分域技术,把整个拓扑划分成几个小的区域,并且保证划分后的每个小区域内都要存在哈密顿圈。这样就可以在每个小区域内部、区域之间分别运用Ham-p-cycle-SP算法进行单独保护。仿真结果表明,我们设计的采用分域技术的预置圈保护算法(P-Ham-p-cycle-SP)在获得低阻塞率的同时,缩短了保护路径的平均长度。