Увагу приділено вдосконаленню методів структурного та параметричного синтезу оптичних телекомунікаційних мереж з використанням математичних моделей у вигляді багатошарових графів і представлення інформаційних потоків у мережі як самоподібних процесів з метою використання їх під час проектування. Запропоновано метод структурного синтезу гетерогенної оптичної мережі з кільцевою топологією магістрального сегмента, метод синтезу оптичної транспортної мережі WDM з оптичними конверторами. Розроблено метод структурного та параметричного синтезу транспортної мережі IP/MPLS, накладеної поверх оптичної мережі, а також метод визначення маршрутів і розподілу у транспортній мережі IP/MPLS, накладеній поверх оптичної мережі з урахуванням наявності в інформаційних потоках ефекту самоподоби. Досліджено ефективність запропонованих методів і розроблено практичні рекомендації з їх застосування. Проведено порівняльний аналіз запропонованих методів з раніш відомими. Показано, що розроблені методи дозволяють одержати більш ефективну структуру оптичної транспортної мережі за технічними й економічними показниками.