互联网的迅速发展,尤其是近几年来移动互联网的蓬勃发展,不仅给当前的网络带来了爆炸式增长的数据流量,同时也带来了更大的用户规模和更多样的业务需求,传统的光网络已经无法满足日益增长需求。频谱灵活光网络的出现,弥补了传统波分复用(Wavelength Division Multiplexing, WDM)光网络中频谱利用率和带宽灵活性的不足,给提高网络性能提供了新的契机。然而,在目前的频谱灵活光网络中,网络对不同需求的业务都采取相同的即时服务模式,并未考虑诸如服务及时性等实际业务需求。与此同时,软件定义网络(Software Defined Network, SDN)技术的发展也赋予传统光网络业务更多样的业务特性。因此如何充分利用业务的需求特性来提高频谱资源利用率、降低网络阻塞率成为了当前频谱灵活光网络中的重要问题。本文基于光网络中的业务特性,主要研究了频谱灵活光网络中的频谱资源分配问题,并提出了一种频谱灵活光网络中用来优化资源分配问题的业务模型,主要包括：第一,本文研究和分析了网络业务的特点以及基于业务属性分类的资源分配方法。在此基础上,本文设计了一个以业务队列和调度器为核心的业务模型,其中主要包括业务的分类策略、业务的缓存调度及业务的优先级调整。针对该业务模型的仿真结果表明,基于业务模型的频谱灵活光网络可以充分考虑业务的实际需求,并以此为依据自适应地调整服务策略,给光网络的业务处理提供了缓存、重试、调度等能力,有效地降低了网络阻塞率,提高了网络性能。第二,本文分别研究了传统波长交换光网络及频谱灵活光网络中资源分配技术,在业务模型的基础上,针对由于频谱空间大小固定而造成的资源浪费问题,提出了一种基于频谱段动态扩容机制的频谱分配算法,并完成了算法的仿真验证。仿真结果表明,频谱段的动态扩容机制可以通过算法灵活调整频谱分段的分割点,并对分割点的变化范围进行控制,使网络可以根据业务的带宽变化自适应地进行频谱资源分配,减少了频谱碎片,改善了网络性能。第三,本文基于现有的实验平台,建立了一套基于软件定义的频谱灵活光网络实验平台,并在此平台中植入了业务模型,完成了业务模型和分配算法的仿真。该实验平台降低了仿真结果与输入业务特性之间的耦合度,充分验证了业务模型对网络性能的提高作用。