随着现代社会对通信依赖性的增强，光网络的生存性问题越来越突出。光层保护恢复具有保护速度快、可靠性高、成本低、透明性强等优点，因而成为研究的热点问题。然而由于光传送网处理的是光信号，以具有模拟特征的波长为单位，使得光通信网的光层生存性技术与比较成熟的SDH生存性技术相比，有了许多新的特点，有许多问题期待解决。本文的研究重点是光层自愈方案与关键技术问题。本文首先分析了当前光传送网生存性研究的现状，然后对光网络生存性的概念、光传送网的分层结构、电层网络生存性技术进行了描述，主要探讨了光层网络生存性技术、特点，提出了一种光层保护RWA（路由波长分配）ILP(整数线性规划)算法和两种RWA启发式算法，对它们的内容和性能做了详细描述，还详细讨论了光层生存性关键技术。本文还针对网络最常出现的故障――光纤断裂，设计完成了一个光层复用段保护系统，给出了详细的硬、软件解决方案、通信协议，指明了生存性各关键技术在本系统的实现，最后还给出了测试结果，并对测试结果给出了分析总结。该系统已通过天津市科委组织的技术鉴定，并荣获市科技进步二等奖。