本论文重点研究了具有更高性能和更低成本的光电混合集成式光因特网络的相关技术,光电混合集成式光因特网络不仅可以增强网络资源(波长资源、光路带宽资源、电层端口和光层端口等)的利用率,使网络资源得到最优化配置,节省网络的建设和维护成本,而且还具有很高的网络性能(业务时延、业务阻塞概率、生存性能等)和易于实现的特性.在本论文的第二章,我们研究了光因特网络体系结构技术,基于对下一代光因特网的两个基本假设:1)多粒度、多QoS需求的集成业务服务模型;2)同等带宽电交换费用远大于光交换费用,为了更高效,灵活地承载未来以IP为主的多媒体业务,我们提出了一种基于多粒度交换技术(MGS)的混合集成式光因特网络体系结构,它属于集成模型的一种,是GMPLS对等模型的进一步扩展.在本论文的第三章,我们研究了光因特网核心节点技术-光路由器技术,首次分析和比较了在T比特路由器结构中采用光交换技术的研究文献,归纳出了六种模型.提出了智能多粒度光电混合路由器技术概念、体系结构以及设计技术,它同时具备三个基本功能:1)分组交换(对小粒度业务进行统计复用、聚合和疏导)功能,也包括虚电路交换功能;2)波长交换(对大粒度业务直接进行光层旁路)功能,也包括子波长交换功能;3)IP层拓扑(虚拓扑)实时适配应用层业务需求,并据此进行虚拓扑快速重构的能力.本论文的第四章首次提出并系统地研究了光因特网络中基于GMPLS的多层智能QoS集成控制机制、模型和算法,设计了新的业务分类、光路分类以及层间映射/疏导/重构策略,据此进行灵活的带宽资源分配.在本论文的第五章,我们系统地研究了多层集成路由(MLIR)技术问题.针对静态MLIR问题,我们提出了完整的带优先级的整数线性规划公式(ILP).最后,我们在第六章系统地研究了光因特网络中的多层集成生存性(MLIS)问题,设计了新型多层集成生存性策略.