目前的数据通信网络体系结构主要包括四层：IP、ATM、SONET/SDH、DWDM，其中IP层承载业务；ATM层实现业务流量工程；SONET/SDH层用于传输；DWDM层提供传输容量。这种体系结构限制了网络的扩展并增加了网络费用。为了提高各网络设备之间的互操作性，在混合光网络以及全光网络环境下更好地利用网络资源，并支持越来越大的IP业务需求，人们正在寻求最优的下一代网络解决方案，以最经济有效的方式传输更多的业务。业界一致认为，光网络最终将发展成为IP over DWDM with GMPLS的协议结构。通用多协议标签交换（General Multiple Protocol Switch-GMPLS）是MPLS向光网络扩展的必然产物。GMPLS是一个正在标准化的公共控制平台协议，设计光控制平台是为了协调多个厂家设备组成的网络或多个网络运营商的网络的相互操作，使光网络能够更简单、更快、更灵活地提供网络资源。然而由于GMPLS技术的标准还没有完全形成，基于GMPLS的网络也尚未大规模使用；目前，IETF的各个工作组正在积极致力于GMPLS规范、信令协议和路由扩展等研究工作。正是在这种背景下，本人对GMPLS技术和GMPLS核心转发模块以及基于GMPLS的流量工程的实现方案的设计进行了探讨和研究。本文内容主要安排如下：第一章介绍了论文研究的背景，对目前通信网络状况和光网络的发展进行了分析、介绍，并引出GMPLS技术；第二章对位于网络控制层面的MPLS协议及其扩展—GMPLS协议的组成和原理分别进行了详细的分析、阐述；第三章为本文的重点之一，作者根据对GMPLS协议的理解及其在光网络中的作用，提出了一个重要的概念，作为GMPLS协议中关键部分的GMPLS核心转发模块(GMPLS Forwarding)，并阐述了其功能和构成，提出了相应的设计方案。这是我们自己通过分析现有的协议资料、模型，根据实际功能需求，从GMPLS的众多协议组成中提取出来的。该模块并不是完成某一协议的功能，而是通过它有机的将众多的控制协议结合起来，把各种资源信息（标签，路由等）集中起来进行管理，根据信令、路由等信息进行LSP的建立，完成数据流的转发。这样可以便于设计、实现、增强互通性。第四章也是本文的重点之一，介绍了GMPLS功能结构的另一重要组成部分，即流量工程及约束路由，同时提出了相应的设计模型和算法。阐述了GMPLS设计中对光网络流量工程的支持，包括流量工程机制，流量工程结构，约束路由。根据MPLS中的流量工程，我们将之扩展到光层，可以利用它进行光路径上的流量分配。与此相适应，考虑到光网络的特点，我们设计了一种新的CSPF约束路由算法。最后根据我们对其进行了仿真，验证了其可行性。<WP=4>最后是结束语，回顾、总结了本文的主要内容，指出了其意义，同时也指出了还存在的一些问题。