随着多媒体信息时代的到来,更多种类的业务信息,如话音、数据和图像信息等需进行传输、交换和处理,更高(Tbit/s)的传输速率、交换速率和信息储存能力也需要得到满足,光交换技术在此方面表现出电交换无法比拟的优势,它成为下一代全光网络重要的支撑技术之一。现代传输网中,单纯利用WDM技术不能从根本上克服网络节点的电子速率“瓶颈”。从整个网络结构上看,高速传输速率与低速交换速率不能匹配,所以克服电子“瓶颈”的办法是避免在ATM和SDH层而直接在DWDM上进行IP数据的传输,即建立全光以太网(IP over DWDM).在此背景下,作为建设全光以太网的基础,光标记交换(OLS)技术是近几年国内外光交换技术研究的热点。通用多协议标签交换GMPLS是为了实现智能光网络的动态控制及满足传送信令的要求而在传统的MPLS基础上做的扩展和更新。GMPLS的产生使IP网和传送网的管理不再是相互独立的,进而使IP和光网络的无缝结合成为可能,所以以GMPLS为基础的光标记交换的研究尤为重要。本文主要着眼于以GMPLS为基础的光标记交换技术,进行了两方面的研究：(1)对高速光纤通信系统中常用的几种调制格式进行分析,从抗色散和抗非线性两方面比较了它们在40Gbit/s系统中的传输性能。然后根据得到的结论提出OLS系统中的两种光分组包的产生方案,即Manchester-SCM/CSRZ-DPSK联合调制光标记方案和Manchester-SCM/CSRZ-DPSK专用波长光标记方案,验证了它们的可行性并分析各自的性能。(2)在第一部分中提出光分组的产生方案后,这部分主要研究对分组在网络中转发和交换的控制,即流量工程TE。分析了GMPLS流量工程机制,包括其对路由协议和信令协议进行的扩展,并通过仿真分析网络吞吐量和链路利用率两方面的性能指标验证了GMPLS流量工程在网络中的应用。