近年来,新兴业务不断涌现,高速增长的网络数据流量给通信骨干网带来的挑战十分严峻。与固定粒度带宽分配方式的波分复用光网络相对比,采用光正交频分复用技术的弹性光网络能以更细的粒度去分配频谱,极大地提高了光层中的频谱资源利用率,被广泛认为是升级波分复用光网络的技术。然而,在弹性光网络中分配频谱资源需要遵循严苛的频谱一致性、频谱连续性和频谱不重叠约束,使得网络中的频谱资源变得离散,产生带宽大小不一的频谱碎片,降低网络中的频谱利用率。与此同时,将网络虚拟化技术引入至弹性光网络中能够更加有效地解决互联网发展的“僵化”局面。然而,在弹性光网络中为虚拟光网络业务分配资源更困难,难以提高频谱利用率。基于上述,论文主要研究优化弹性光网络和虚拟光网络中频谱利用率的资源分配方法。为了解决弹性光网络中的时频碎片问题,提出一种基于时频联合分区的碎片避免频谱分配策略。首先,提出一种时频联合分区方法,先将整个光谱划分成多个频谱区间,然后将每个频谱区间划分为多个时频区间。在此基础上,提出一种频谱分配策略,该策略优先在每个时频区间内传输速率大小与时频区间相同以及持续时间长短最接近时频区间的业务。其次,当业务未在其专用时频区间内被成功传输时,在该业务的专用频谱区间内执行末端匹配策略去搜寻可用的频谱资源。最后,当业务未在其专用频谱区间内被成功传输时,在其余的频谱区间去搜寻可用的频谱资源。与此同时,当其余的频谱区间中仅仅只有一个频谱区间有可用频谱资源时,在此频谱区间内执行末端匹配策略;当其余的频谱区间中有多个频谱区间有可用频谱资源时,设计区间选择公式来降低频谱冲突的概率。另外,提出频谱冲突避免的重配置策略,在避免频谱冲突的同时减少频谱碎片。仿真结果表明,所提策略能够有效地减少频谱碎片,提高频谱资源的利用率。为了解决在空分复用弹性光网络中进行虚拟光网络映射时的频谱碎片以及资源消耗不均衡等问题,提出基于碎片感知的虚拟光网络映射策略。在映射节点时,依据相邻虚拟节点的映射状态和物理节点的拓扑属性,分别对虚拟节点和物理节点进行重要性度量,从而提高虚拟网络映射的成功率。在链路映射阶段,为了均衡路径上资源的使用,考虑路径的资源聚合度,并根据每条路径的平均资源聚合度对虚拟链路进行映射,从而提高资源消耗的均衡性。在频谱分配阶段,首先,根据纤芯数对纤芯进行分类,每类纤芯传输特定频谱大小的业务,最小化业务带宽大小不一导致的频谱碎片;其次,提出基于纤芯分类的碎片感知频谱分配策略,设计时域和频域碎片度量公式最小化频谱分配过程中的频谱碎片;最后,提出一种频谱冲突避免的重配置策略,将不被其专用纤芯传输的业务重配置回其专用纤芯,最小化频谱产生冲突的概率。仿真结果表明,所提策略能够有效地减少频谱碎片的产生,提高资源利用率。