随着网络业务量的爆炸性增长以及高性能的WDM光网络设备(如光交叉连接器OXC、光分插复用器OADM)的出现，波分复用技术成为下一代骨干网络的核心技术。由于IP流量的不确定性和不可预见性，要求光网络能够提供各种动态可变的带宽，同时要求光网络具有快速的业务提供能力、快速光路恢复能力等。为了适应IP网络和新型光业务拓展的需要，智能光网络应运而生，它具有快速有效的连接提供能力、智能化的连接管理能力以及快速高效的故障恢复能力。 但在智能光网络的部署中尚有很多问题没有得到解决，例如，在选路中，智能光网络中最短路径选路算法并不能保证智能光网络中资源利用率达到最高；在保护恢复中，空余资源的容量和分布直接影响智能光网络中采用“快速恢复”机制的光路的生存性。那么一个全新的网络如何建设?采用何种选路机制能够提供合理的资源配置?如果现有网络中出现不合理的业务部署问题，应如何解决?用户如何了解智能光网络中业务的生存性和服务质量?如何规划网络能满足现有业务的需求，还能满足未来动态业务的需求?针对这些问题，本论文在相关方面作了深入研究，在对智能光网络的体系结构研究的基础上，对影响网络运行性能和服务质量的关键组网技术、多约束路由、负载均衡、业务疏导和生存性等问题进行了各有侧重又互相联系的研究，设计并参与实现了智能光网络规划模拟系统，完成了相关新机制、新算法的试验和验证工作。 本论文分为3个部分：(1)智能光网络体系结构及其相关技术的研究； (2)智能光网络路由优化技术的研究，涉及多约束路由、负载均衡、业务疏导和生存性技术；(3)基于ASON的智能光网络规划模拟软件平台的构建，以及基于此平台的智能光网络路由优化功能的仿真研究。 本论文的主要创新点为： (1)针对ASON模拟仿真密集型计算的特点，提出了一种应用于ASON的网格式仿真计算模型，该模型的特点在于能够进行在线的网络优化计算。 (2)在传统的面向优先级的QoS约束路由算法基础上，提出了基于动态权值调整的分级式多约束路由算法，通过性能参数对链路进行分级，在异构的分级链路拓扑上使用性能约束条件对业务路由进行限制，使用综合权值控制链路选择的优先级。该算法可实现多级异构链路拓扑，并能精细的根据每个业务的性能要求快速计算出满足多种约束条件的路径。 (3)提出了基于交换技术的多层网络规划模型，使用层间映射的方式关联不同层面的设备和链路资源，进行了基于风险的层间故障蔓延问题的研究。在此模型基础上提出了基于风险分离的平衡分支路由算法，能根据网络的资源分布，将低速率的业务汇聚之后，将其均衡分担到多条风险分离的路径上。该算法首次将负载均衡、业务疏导和生存性路径选择进行综合处理，使用同一算法同时完成三项功能，使得网络各链路的利用率趋于平衡，降低了动态业务的阻塞率，并提高了业务的生存性。 (4)提出了基于保护方式的线路优先级划分方法，通过多约束路由算法将线性复用段保护、环保护、通道保护和恢复这四种常用的生存性技术结合，使用灵活的业务等级配置方法，解决了混合生存性机制环境下的生存性分析问题。 (5)提出了备份容量四进制算法和混合故障模拟的方法，解决了多粒度带宽业务的网络备份容量规划的问题，实现了复杂网络故障模型下的备份容量计算，在保证生存性的同时，通过降低链路的速率来降低网络成本。