随着光网络的发展,下一代光网络出现了透明化和智能化的发展趋势。“透明化”是使用先进的全光交换节点来实现用户数据从源节点到目的节点的全光传输,这样做可以减少能量的消耗并且增强网络的灵活性,以实现对使用多协议的多种服务的支持。“智能化”是指在网络结构中引入分离的控制平面,动态建立光连接,使光网络具有高效性和较高恢复能力。然而在透明光网络中,光连接是受到物理损伤和波长连续性限制的。为了解决这个问题,一种方法是扩展控制平面,将多种光性能参数加入到控制平面的协议中,但是这种方法会导致控制平面过于复杂并缺乏可扩展性。本论文研究中采用集中式控制结构,使用网络管理系统、传统控制平面、路径计算单元相结合的解决方法。其中,网络管理系统对物理损伤和波长可用信息进行管理,路径计算单元根据损伤参数计算出有质量保证的光连接。本论文中对网络管理系统结构,网络管理系统与网络元件、路径计算单元、网络管理员间接口等都做了详细设计。并且,考虑到透明光网络中故障扩散特性及光连接恢复能力的需求,在上述网络管理系统结构设计中,着重研究了故障管理能力,并提出了一种新的故障定位算法。通过仿真和分析,证实了此算法可以使用较少的光性能监听器,实现较高的故障定位精确度。