随着大规模多层多域光网络的发展,基于约束的多域多层最优路由的计算变的困难,已有的E-NNI接口对于解决大规模光网络的拓扑信息扩散存在无可避免的局限,E-NNI接口不适应多域多层光网络路由的计算,IETF工作组提出的PCE(Path Computation Element)有效的解决了当前多层多域最优路由计算的困难。PCE指基于网络拓扑、使用约束条件计算网络路径的功能实体。PCE具有灵活的体系结构,既可以内嵌到管理平面,也可以作为集中服务器融合到智能网络中,是一个相对独立的功能实体,可以在域间、域内以及不同运营商之间等多种网络环境中实现端到端路径计算。为了多域环境下端到端路径计算的问题,所以把PCE的结构引入到ASON中。PCE具有灵活的体系结构,包括PCE的不同构成方式、流量工程数据库(TED)同步性、不同的计算模型、发现机制和策略及PCEP.在此基础上,进一步研究多域光网络下的域间流量均衡方案、路由震荡抑制策略、多域光网络路由转发节点快速优选算法等,实现物理层、电层和光层传输光信号性能的实时监控。本论文的工作将从RFC4655 PCE协议的基本框架,RFC5400 PCEP通信协议和RFC5441 BRPC域间流量工程标签交换路径的计算着手,把PCE应用在未来光传送网中,进行单域和多域之间的路径的计算。论文第二章主要研究路径计算元素(PCE), PCE体系结构能够与现有的MPLS/GMPLS协议兼容。并适用于现有MPLS/GMPLS网络的运行模式,包括控制管理平面。由于PCE采用单一的信令协议和结构,所以PCE可以适用于不同的网络环境,如不同的运营商之间、域内和域间。PCE可以和网元设备在一起,也可以在单独的服务器上实现、PCE允许运营商或设备厂商使用不同的路由算法,基于复杂的流量工程参数和策略计算路由；具有灵活的体系结构。论文第三章主要研究路径计算元素之间的通信协议(PCEP),当PCC和PCE不在同一物理位置时,需要通信协议实现进行路径的请求和多域的路径计算。论文的第四章研究了在PCE光网络中路由应用,基于PCE的网络结构和选路技术是将复杂约束条件下的路径计算和流量工程从传统控制平面独立出来。PCE是一个网络中专门负责路径计算的功能实体,根据路径计算客户(PCC)的请求,基于已知的网络拓扑结构和约束条件计算出最佳路径。论文的第五章研究了在PCE光网络中的仿真实现。利用自动交换光网络(ASON)中传统的方法不能有效地解决大规模多层多域光网络,特别是多约束条件下的路由问题,基于PCE的后向回溯路径计算过程(BRPC)从目的节点到源节点反向回溯计算受限的最短路径树,从而有效的提供域间流量工程标签交换路径。