随着互联网的快速发展和通信业务的多样化,网络带宽需求呈现爆炸式增长。传统波分复用光网络的固定波长带宽分配与用户业务灵活多样的带宽需求之间的矛盾日益凸显。通过引入带宽可变的光收发和交换机制,人们近些年提出能够灵活有效分配频谱带宽资源的弹性光网络EONs,路由和频谱分配(RSA)问题是EONs的关键问题之一。传统的RSA研究主要针对静态和动态两种业务类型,但随着网络资源的虚拟化和用户带宽需求方式的改变,预规划业务的资源分配就成为未来应用中亟待解决的问题。依托国家自然科学基金项目“混合弹性光网络中资源优化的新型智能算法及形式化”,本文简要介绍光网络技术的发展状况,总结弹性光网络的研究现状;给出弹性光网络的组成架构、关键部件和主要技术,介绍OFDM调制技术;分析弹性光网络的RSA问题,讨论路由和频谱分配方法及研究现状;简述蚁群优化算法的基本理论和弹性光网络的业务类型。本文研究弹性光网络中预规划业务的RSA优化问题,主要优化业务阻塞率和频谱利用率两个目标。针对弹性光网络中预规划业务的RSA问题,建立包含两个优化目标的整数线性规划模型,将RSA问题转化为组合优化问题,提出一种预规划业务的蚁群优化算法(ACOST)以解决弹性光网络中的RSA问题。该算法采用改进的蚁群优化策略,引入剩余频隙率以确定下一节点的选择概率,通过同时考虑业务的时间重合率和光路权重以选择路径。采用MATLAB编程完成所提算法的性能评估软件,使用NSFNet作为仿真网络拓扑,将仿真结果与其他算法进行对比,验证ACOST算法的可行性和有效性,并分析所提算法中主要参数对仿真结果的影响。仿真结果表明所提算法能有效降低业务的阻塞率,提高频谱资源利用率,可用于解决弹性光网络中预规划业务请求的路由和频谱分配问题。