随着互联网的成功商业化和计算机的大量普及,用户需求不断扩大,全球数据量呈爆炸式增长,推动底层传送网不断向大容量、高速率发展。目前,骨干网波分复用(WDM)技术的单波调制速率正在由10Gb/s逐渐向40Gb/s和100Gb/s过度,然而,数据速率需求几乎以两年翻一番的速度增长,固定频谱间隔的WDM正面临着自己的极限,一方面是频谱资源利用率低,另一方面是无法适用高于100Gb/s乃至T比特级的速率,频谱切割弹性光网络(SLICE)应运而生。另外,随着光网络规模的扩大和人类生活环境的不断恶化,网络故障发生概率显著提高,针对弹性光网络的生存性的研究具有重要的意义。由于单链路故障的发生在网络故障中还是占主导地位,因此本文主要研究单故障的保护问题。为了减少链路故障带来的业务损失,本课题在对传统网络生存性技术的大量研究下,提出了弹性带宽压缩哈密顿圈保护策略,该策略不仅能实现受损业务的快速保护,而且同时提高频谱资源利用效率,进而降低业务损失。同时,随着物联网的迅猛发展,给人类社会带来了很多便利,本文主要针对于物联网技术在水表上的应用,开发了智能抄表系统,本论文的主要工作包括以下几个方面：一、总结光网络控制技术发展现状和网络生存性的提出,在此基础上,对弹性光网络的生存性技术的研究意义进行总结；二、对不同的网络生存性技术进行详细的研究,总结各种网络生存性技术的优缺点和适用情况,在此基础上,提出基于弹性带宽压缩的哈密顿圈保护策略,对提出的策略进行建模,原理阐述和复杂性分析。三、搭建用于弹性光网络研究的仿真实验平台,然后对本文提出的生存性策略进行仿真验证,并与传统哈密顿圈保护进行对比,最后进行结果的分析。四、利用ZigBee技术进行智能水表系统的设计及开发,并在智能抄表网络的组网和生存性策略方面进行简单设计。