随着光纤通信技术的迅速成熟，光网络可以给用户提供快速，优质的服务。随着用户数量越来越多，即使很短的一段时间内的服务中断，可能会带来灾难性的后果。因此，如何防止服务中断，使服务的损失减少到最小，成为一个关键问题。光网络生存性是设计光网络必须考虑的关键技术之一。目前研究的都是单环网络的生存性定量分析，而对复杂网络拓扑结构，例如：相切环网络和相交环网络，他们的生存性定量分析研究还未展开。本论文对城域双环网络的生存性进行了定量分析和严格的推导，并根据数值结果进行了分析和比较。本论文的主要工作和研究成果：1.在城域相交环网络和相切环网络中，利用OXCs的交叉连接功能，每个环都可以作为另一个环的保护通道，从而来提高光网络的生存性。首先，在节点故障条件下，定量分析了单环网络、相切环网络和相交环网络的生存性。然后，对节点故障条件下网络的生存性进行了分析和比较,数值结果表明：在相同节点故障条件下，相切环网络和相交环网络的生存性显著优于单环网络，相切环网络的生存性要好于相交环网络的生存性。所以在设计城域网的时候，从节点故障的角度考虑，采用双环网络结构可以提高网络的生存性。2.首先，对城域相切环网络和相交环网络在三种链路故障情况下的生存性进行了严格的推导和定量分析，并与单环网络的生存性进行了比较。数值结果表明：在相同条件下，相切环网络和相交环网络的生存性均明显优于单环网络的生存性，相切环网络的生存性要优于相交环网络的生存性。然后，本章还分析了灾害强度和网络生存性的关系，仿真结果表明链路故障对相切环网络和相交环网络的影响比单环网络小。所以在设计城域网的时候，从链路故障的角度考虑，采用双环结构可以提高网络的生存性。最后，研究了不同业务需求模式下（包括相邻型业务和集中型业务）网络的生存性。仿真结果表明相邻型业务分布条件下城域网络的生存性要比相同条件下集中型业务分布的生存性好。综上所述，本论文对城域环网在节点故障和链路故障的生存性进行了定量分析和严格的推导。结果表明本文的分析方法符合实际情况是切实可行的，为分析和设计高生存性通信网络提出了统一的可实现的方法.