互联网业务量的快速增长以及用户对光纤通信高容量带宽需求的不断增大，使波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）技术成为光通信网络的主要传输技术。WDM网络可以使用业务疏导方法进行波长路由配置（Routing and Wavelength Assignment，RWA）。WDM光网络的业务疏导就是指通过复用、解复用及交叉连接处理，将低颗粒度速率的业务流汇聚到高容量光路的行为，它在物理拓扑基础上构建的虚拓扑能对OC-N颗粒度的业务量进行业务整合，从而可以使网络中的波长资源得到合理配置并解决流量拥塞等问题。另外，在WDM光网络中，由于每条光纤链路承载了多个大容量光通道，光纤链路的故障会使大量的高层业务被中断，导致整个网络的拥塞率急剧增大，所以光网络的业务恢复机制研究显得非常重要。 光纤无线电（Radio over Fiber，RoF）技术是无线通信技术发展的一个新的方向，它先对基带信号进行电/光调制，并把光信号进行上调频处理调制为毫米波，然后用光纤链路传输信号，在接受端恢复出射频信号并把该信号从天线发射出去。由于光纤的色散特性会使链路中的光信号脉冲展宽，降低了光纤链路的传输距离，所以整个RoF系统的传输性能受到光纤链路的色散影响非常大，合理地引入色散补偿机制能大大改善RoF系统的传输性能。另外，考虑到RoF系统的成本及网络管理复杂性等问题，在RoF系统的基础上应用WDM传输技术可以构建单个中心站连接多个基站的大型RoF系统。该系统的优点是能实现单中心站对多个基站的波长集中分配管理，并节约了中心站的成本。 本文的工作分为四个部分，第一部分提出基于自适应免疫算法（Adaptive Immune Evolutionary Algorithm AIEA）的业务疏导方法，把该业务疏导方法应用于多个结构互不相同的光网络拓扑中，仿真结果的分析表明，该方法具有良好的业务疏导能力，通过寻找出全局业务收敛能力最优的虚拓扑，有效降低网络的阻塞率。第二部分将AIEA算法应用于业务恢复机制，并对该业务恢复机制进行系统仿真，结果分析表明AIEA算法可以使网络具有足够的冗余波长资源，当光纤链路发生故障时，网络可以迅速利用冗余波长资源恢复光路。第三部分对基于光倍频的RoF系统引入了色散补偿光纤和布拉格色散补偿光栅，并对该系统进行仿真分析。第四部分实现了一种新型多基站RoF系统。 本文具体研究内容包括：第一章对业务疏导，业务恢复和RoF技术进行综述。第二章介绍把AIEA算法运用于WDM网络的业务疏导，并对其收敛效果和阻塞率进行分析。第三章介绍把AIEA算法运用于WDM网络业务恢复，并分析其业务恢复能力。第四章在基于光倍频的RoF系统中引入色散补偿技术，并对该系统的传输性能进行了分析。第五章对设计的多基站RoF系统进行了系统仿真，并对系统的传输性能进行了分析。