本文从未来骨干网络技术的高带宽、多业务支持、高QoS及经济性要求出发,首先,对ATM网络的基本结构进行了论述,详细分析了ATM网络各层的结构和功能。其次,本文详细阐述了MPLS的提出背景、组成和基本原理、关键技术及其特点和优势,并进行了技术总结。在此基础上,论述了IP和ATM结合的必要性及IP和ATM结合技术的发展状况,讨论了IP和ATM结合技术的分类模型及各自的优缺点,并对其进行了比较,指出了MPLS技术将成为IP和ATM结合技术的发展趋势。MPLS技术是一种可提供高性价比和多业务能力的交换技术,它解决了传统IP分组交换的局限性,在业界受到了广泛的重视,并在中国网通全国骨干网的网络建设中得到了实践部署。采用MPLS技术可以提供灵活的流量工程、虚拟专网等业务,同时,MPLS也是能够完成涉及多层网络集成控制与管理的技术。因此,本文采用MPLS技术作为IP和ATM的结合技术。在此基础上,本文给出了一个ATM-LSP的具体实现方案。在VPI/VCI域的使用上,本文将VPI/VCI作为标记来实现分组转发;在标记分配上,本文采用下游节点按需分配模式和保守的标记保持模式一起使用的方式;在循环的检测和阻止上,本文给出了循环检测和阻止算法的流程;在VC合并上,本文对重组缓存模块进行了分析,并对其进行了推导,得出了有益的结论。最后,在传统的网络路由器接口卡的设计方案的基础上,应用FPGA技术和EDA技术,提出了一个网络路由器接口卡的设计方案,并进行了程序的设计和仿真,取得了预期的效果。