多元化的高带宽业务如大数据、云计算、网络直播、远程医疗、线上教育等快速崛起,传统光网络中单芯光纤承载的业务传输速率不断逼近物理极限,对网络的容量和资源分配提出越来越高的要求。为了满足各类新型业务的需求,基于多芯光纤的空分复用弹性光网络受到广泛关注。空分复用弹性光网络具有高灵活性、高频谱利用率、大容量等优点,是未来光网络的长期发展方向之一,但是它也存在频谱碎片和芯间串扰等若干关键问题。为此,论文通过理论分析和实验仿真对空分复用弹性光网络中的这些问题进行了深入研究。论文首先介绍了弹性光网络的基本原理、架构和空分复用技术,详细分析了空分复用弹性光网络中频谱分配的两个关键问题。针对频谱碎片问题,论文提出了一种基于频谱块损伤度和频谱连续度的碎片避免算法。算法的基本思想是在分配频谱资源时,综合考虑分配方案对于当前空闲频谱块的损坏程度以及分配后对整条链路上频谱连续度的影响,选择最优方案。仿真结果表明,在NSFNET和USNET两种网络拓扑结构下,所提算法相较于First Fit算法和Random Fit算法均能有明显降低频谱碎片的数量,继而降低了带宽阻塞率。针对芯间串扰问题,论文提出了一种串扰感知的空分复用弹性光网络频谱分配算法。算法的基本思想在于为业务请求分配频谱资源时尽量避免单个请求内部的串扰以及请求与请求之间的串扰。数值仿真结果表明,在NSFNET和USNET两种网络拓扑中,所提算法能够在维持较低带宽阻塞率水平的同时,有效改善串扰问题。