卫星弹性光网络（SEON）具有容量大、抗干扰能力强和资源管控灵活等优点，是卫星互联网重要的发展方向。路由和频谱分配（RSA）问题是SEON的核心关键问题之一，针对SEON中的RSA问题，提出了一种基于路径状态感知的动态路由和频谱分配算法（PIV-SSA），PIV-SSA算法由分段频谱分配（SSA）算法和基于路径影响值的路由选择（PIV）算法组成，在SSA算法中，根据业务所需要的传输速率来分配不同位置的频谱资源，在PIV算法中，基于SSA算法预分配频谱结果，综合考虑频谱资源消耗、链路频谱状态和路径存活时间等因素来选择最佳传输路径。仿真实验结果表明，在不同负载强度下，相较于经典的KSP-FF算法，PIV-SSA算法在网络阻塞率上平均降低了4.60%以及在网络频谱利用率上平均提高了4.78%。

为了提高弹性光网络的性能，提出一种时频域及阻塞门限联合触发的周期碎片整理(PDT-TFDBT)策略，该策略在触发条件方面采用改进碎片化指数的阻塞延迟触发机制，减少未阻塞时进行无效整理的负载量；在整理顺序方面综合考虑业务的时域和频域特征，合理分配业务的重构顺序，同时引入启发式深度学习辅助的路由及频谱分配(DKA-RSA)算法。仿真结果表明，PDT-TFDBT策略不仅可以减少重构业务数量和频谱碎片，而且进一步降低了业务阻塞率，提高了频谱利用率。

为了有效降低弹性光网络的频谱碎片程序和阻塞率, 提出一种基于图着色模型的弹性光网络频谱分配算法。首先, 对弹性光网络建立图着色模型, 将频谱分配问题转化为带权值的图上色问题, 然后提出了2种改进的上色算法(链式搜索法和改进的贪心算法)。仿真结果表明: 与度最大着色算法相比, 改进的2种上色算法能更好地优化频谱资源并降低平均链路阻塞率。

为了减少弹性光网络(EON)中的频谱和时间碎片, 针对提前预留(AR)业务提出一种碎片感知路由与频谱分配(RSA)算法。在选路阶段, 该算法采用K最短路径算法, 综合考虑路径距离、跳数、频谱资源消耗和邻接链路数等因素影响来挑选侯选路径集；在资源分配阶段, 则采用局部影响因子统计可能产生的频谱和时间碎片, 以降低候选资源块周围的频谱、时间资源碎片化程度, 并利用整体影响因子尽可能将占用资源集中在频率轴边界处, 以增加中间空闲资源连续性, 同时还引入时域资源使用度因子以避免过度占用资源。仿真结果表明, 该算法进一步改善了带宽阻塞率性能, 提高了资源利用率。

针对弹性光网络的频谱碎片问题，提出了一种最大化业务承载力的碎片感知路由与频谱分配算法。在路由阶段利用K最短路由算法为业务请求离线计算K条跳数最短的备选路径，在频谱分配阶段考虑到达业务请求以及已建立业务连接的持续时间等因素，对空闲频谱块（SB）的业务承载力进行评估，并从所选路径的可用SB中挑选建立光路后关联路径中空闲资源业务承载力最大的方案建立业务连接。仿真结果表明，该算法可以降低带宽阻塞率和链路平均碎片率，同时提高资源利用率。

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。

针对认知无线电网络中多个异质用户具有不同的服务质量 (QoS)要求, 提出一种基于多智能体强化学习的动态频谱分配方法。该方法从用户满意度角度出发, 以用户体验质量 (QoE)作为系统的评价指标, 构建多个虚拟智能体, 模拟多个用户以合作方式与环境进行交互学习, 融合各个用户的学习和频谱决策结果, 实现频谱资源优化分配。仿真结果表明, 在未知主要用户使用规律和信道动态特性条件下, 相比基于传统强化学习的动态频谱分配方法, 提出的方法能有效提高次用户的 QoE, 降低用户间的冲突概率。

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。

弹性光网络(EON)中的传统路由频谱分配(RSA)算法多考虑路由跳数或频谱资源占用情况，缺乏时域与相邻链路的信息有效利用。提出一种结合预测的多维感知RSA算法，对持续时间已知业务的历史时间信息通过后向传播神经网络预测未来业务的时间信息，在路由时综合考虑时间、频谱和相邻链路资源占用程度。仿真结果表明：与传统RSA算法相比，多维感知RSA算法能有效降低带宽阻塞率。