在弹性光网络中，频谱碎片会造成大量业务请求被阻塞。为了减少碎片、进一步降低立即预留请求的带宽阻塞率，提出一种二维碎片感知路由频谱分配算法。在路由阶段，该算法综合考虑跳数和调制格式因子，为业务请求离线计算出多条跳数较小、调制格式较好的候选路径。在频谱分配阶段，综合考虑到频谱边界的距离、对相邻资源的影响和资源使用量3个因子，设计一个二维碎片度量指标——联合碎片度（CF），以评估每个候选频谱块，并选择CF最小的候选频谱块分配给业务。仿真结果表明，与几种典型算法相比，本文提出的算法能够进一步降低带宽阻塞率和提高频谱利用率。

光网络中普遍存在着普通业务和安全业务，为了将安全业务配置到安全链路进行传输，规避普通业务占用安全链路，降低业务请求光路建立时延，提出了业务安全等级感知的低时延路由频谱分配算法。算法将网络物理拓扑分为安全虚拟拓扑和普通虚拟拓扑，充分考虑了业务安全类别和链路差别，通过运用安全虚拟拓扑将安全业务配置到安全链路进行传输，回避Eve窃听到有效的安全业务数据。算法的并行建路策略减少了光路的平均建立时延和业务的阻塞率，通过实验仿真验证了算法的有效性。

为提高频谱利用率,同时减少光路的建立时延和阻塞率,提出了一种基于时延和频谱利用率联合优化路由频谱分配 (CODS-RSA)算法。CODS-RSA算法在提前计算期间,利用提前计算控制模型、频谱位示图和最佳分配算法,建立了光连接请求业务数据库。CODS-RSA算法根据光连接请求业务数据库和实时更新计算结果,进行了路由频谱分配(RSA)。仿真结果表明,CODS-RSA算法提前计算减少了光路的建立时延,频谱位示图和最佳分配算法的分配频谱提高了频谱利用率,也相对降低了业务请求的阻塞率。

数据中心光互联通过IP网和光网络联合优化，实现了业务跨层疏导，但由于数据中心内部业务的突发性，突发业务被疏导到光网络，导致光网络业务的排队时延和建路时延增加，为此提出一种低时延路由频谱分配(RSA)算法。该算法将光纤中的频谱资源分为多个频谱层，在各频谱层并行建立光路，在频谱层中再用多个线程并行建路。各频谱层中当前建路时用的点和边组成了着色虚拟拓扑，将着色虚拟拓扑作为频谱层中资源使用的约束条件，并根据当前正在建路、未建路、新到达业务请求的变化在各频谱层重构着色和可用虚拟拓扑，来适应突发业务，快速疏导聚集在光网络中的业务请求。仿真结果表明，该算法减少了业务请求的光路平均建立时延，减小了光路建立时延方差和阻塞率，提高了频谱利用率，提升了用户体验质量(QoE)。

针对弹性光网络中不同粒度业务之间的服务公平性问题，提出了公平性感知的动态频谱分配算法.通过引入一个新的效用函数，使得进行频谱分配时不仅考虑不同粒度业务间的服务公平性，而且还兼顾网络整体的频谱资源利用率，从而大大缓解了网络整体阻塞性能损伤.仿真结果表明，在动态网络环境下，该方案可以极大地提高弹性光网络中不同粒度业务之间的服务公平性，并且没有明显的阻塞性能恶化.

针对灵活栅格光网络中的频谱碎片问题，提出了面向频谱融合的路由频谱分配算法与频谱碎片整理算法.通过构建频谱放置窗口/点与频谱融合窗口，使路由频谱分配算法在安置新的带宽请求时不仅考虑了业务所在链路的频谱使用情况，而且还参考业务相邻链路上的频谱使用情况，最大程度地减少了频谱碎片.此外，频谱碎片整理算法通过重路由网络中已有的业务，为被阻塞的请求创造了足够的频谱空间，优化了网络资源的使用情况.仿真结果表明，在动态网络环境下本文提出的算法可以有效地降低业务的阻塞率.