ATM是宽带网络的关键技术，专用ATM网络节点间协议（P-NNI）是ATMForum的标准，因此，研究P-NNI协议具有十分重要的实际应用价值与学术价值。 本文给出P-NNI协议的总体功能框架，为进一步开发P-NNI产品奠定了一定的基础。同时，对ATM网络中的若干关键问题进行了深入的研究，并得到以下创造性成果：在Waxman网络模型的基础上提出了Efficient-Controllable网络模型，使生成的随机网络更接近实际的网络、更具有可操纵性，仿真效率更高，为本人的路由算法仿真提供了较好的实验平台；对通信网络QoS路由中的多约束条件下最小代价路由问题进行了研究，提出了适用于多种网络的Improved Multi-label算法，能够根据用户提出的速率因子等参数改善算法性能，灵活地在算法收敛速度与代价之间做出权衡，并提出一种新的路由筛选机制，及时将较差的路径淘汰，因此能够更灵活、效率更高地进行路由选择。此外，在文中证明了用改进的算法选出的路由是无环路的，进一步说明了Improved Multi-label算法具有较好的性能。在本人所提出改进的网络仿真模型中作了大量的仿真工作，证明改进的算法比原有的算法性能有了明显的改善，它效率更高、更灵活地解决了多约束条件下的最小代价路由这一难题；对ATM分级网络中关键节点的带宽需求与网络的可靠性作了深入的分析与研究，在分析过程中考虑到呼叫到达的多种典型分布，分别做了分析与比较，得到科学的结论。经过大量的仿真实验得到验证，证明理论分析所得到结论的正确性。分析与仿真结果表明在ATM分级网络中，关键节点的等级越高，承担的业务负载越重，相应的带宽需求越大，对网络可靠性的影响也越大。对避免ATM分级网络中瓶颈链与瓶颈节点的出现、提高QoS、改善网络性能有实际的指导意义。上述的路由算法及理论分析也适用于其它类型的通信网，具有一定的学术价值。 由于P-NNI协议非常复杂，而且协议中的许多内容还有待于进一步规范。例如：在分级结构下根据非精确信息的路由选择就没有统一的标准，分级选路是当前研究的热点也是很大的难点，是约束通信技术发展的瓶颈之一。在给出P-NNI的总体框架后如何更好地实现P-NNI还有许多难题需要解决，还需做大量的工作。