随着互联网的高速发展,IP业务呈现指数增长,而且网络规模不断扩大,组网方式更加复杂,此外多种多样的互联网服务需要更多等级的QoS服务,业务粒度多样化,传统的针对TDM设计的传送网已经暴露出自身难以克服的问题。针对这些特点,ITU-T提出了自动交换光网络(ASON),在传统的传送网之中引入控制平面,以实现在网络中资源和连接的自动管理,使光网络具备智能化的特点。ASON的引入大大增加了网络的灵活性,使得资源得以充分的利用。而在多层多域智能光网络中,怎样能更快捷、有效的完成网络管理；怎样选择波长分配方案可以减少冲突,提高资源利用率,都是研究的热点问题。本论文主要依托作者参与的国家863目标导向课题“可大规模扩展的多层多域智能光网络关键技术与实验系统”,对多层多域智能光网络的体系结构、网络管理、图形界面的设计和实现和路由波长分配等方面进行了研究并取得一定的研究成果。论文的主要工作和创新点包括以下几个方面：第一,分析了多层多域光网络产生的原因以及多层多域光网络中跨层跨域路径计算方面存在的问题,阐述了多层多域光网络的技术背景、实际意义和整体架构,参与提出了基于双路由引擎的多层多域智能光网络结构,描述了两种基于双路由引擎的路由方案,并对项目组的创新工作进行了总结。第二,针对863项目实验平台的管理需求,设计并实现了多层多域智能光网络的管理平面,经过功能测试和性能测试,网管平面不仅可以很好地实现传统网管的五大功能,此外还针对多层多域光网络的拓扑进行了分层分域的视图展示。第三,针对分布式的波长分配方案中并发请求经过相同链路造成资源冲突这类常见问题,提出了一种扩展PCE信令的波长选择设计方案(即PAWA方案)。经过仿真验证,本文提出的方案与传统的波长分配方案相比,避免了大部分在资源充足情况下的冲突问题,有效地降低了阻塞率,同时并没有增加建路延时和资源占用率。