目前Internet进行资源分配和拥塞控制的时候，通常做如下假设：Internet是面向无连接的分组交换网络，提供尽力传递的网络服务，当分组丢失概率与流速率无关时TCP端到端的拥塞控制机制能够保证网络收敛到平稳状态，获得有效率而且公平的资源分配。但是，上述假设条件并非在所有的网络情形下都满足。在网络中，的确存在着一些情形，即当分组丢失概率与流速率相关时，TCP难以收敛到平稳状态；也存在着新的技术方式，诸如光突发交换不再使用传统的Internet分组交换工作方式来实施网络资源的分配。论文工作围绕上述两个方面的若干问题展开。一方面，研究了在分组丢失概率与流速率相关的两种网络情形下TCP的拥塞控制特性；另一方面，研究了在光突发交换网络中信道优化调度问题。这些问题不同于以往的资源分配和拥塞控制问题，对传统的以带宽为目标的资源分配和拥塞控制机制提出了挑战。本论文对上述问题进行了深入探讨，并给出确实可行的技术解决方案。论文的主要贡献包括以下三点。研究了TCP在交换结构中的拥塞控制性能。指出在交换结构的环境中，TCP拥塞控制存在着不同寻常的新问题：单靠传统的TCP／队列管理机制无法兼顾资源分配的有效性和公平性。分析了丢尾和丢头队列管理机制与TCP配合进行拥塞控制失效的原因。提出把交换结构的仲裁机制和对输入缓存的队列管理结合起来的基本思想，并给出一种简单的启发式公平仲裁和随机提前丢头算法，通过不均匀地仲裁分组转发和随机地提前丢弃队头分组来兼顾资源分配的有效性和公平性。仿真结果表明算法确实有效。研究了TCP在光突发交换网络中的拥塞控制性能。指出在光突发交换网络中，TCP吞吐量存在着极大的不公平性，原因在于光突发交换网络中突发丢失特性与TCP速率回退机制的相互作用，即不同速率的流经历不同概率的突发丢失，速率小的流总是比速率大的流经历更多的突发丢失，而突发丢失常常使TCP由于超时而进入慢启动，从而加重流之间的吞吐量差异。分析TCP进入超时慢启动的原因。给出突发丢失的数学模型解释TCP吞吐量的不公平性。分析偏置时间对流速率的控制作用，提出一种自适应偏置时间算法，根据流的当前速率动态地设置偏置时间，让速率大的流具有小的偏置时间，仿真实验结果表明算法达到预期目标。研究了光突发交换网络的信道优化调度。发现离线调度的OBS-GS算法的信道利用率甚至劣于LAUC算法。提出一种以信道利用率为优化目标的信道优化调度算法，将信道调度问题转换为图的着色问题来求解。将这个问题描述为整数线性规划形式，利用间隔图的优良特性可在多项式时间内求解。给出可适用于任意波长个数的信道优化调度问题的通用的等效图论描述形式。讨论了对短突发的性能歧视。数学分析给出提出的优化算法所带来的信道利用率增益的上下限。