Cỏc mạng theo phương thức chuyển mạch kờnh như TDM và đường thuờ riờng thường cú độ trễ thấp, độ thăng giỏng trễ ớt và tỷ lệ lỗi thấp. Do đú QoS thường rất cao nhưng việc cung cấp băng tần cho cỏc dịch vụ phải được thực hiện trước nờn thiếu tớnh linh động. Mạng chuyển mạch gúi (như ATM, FR, Ethernet và IP) linh hoạt hơn. Vớ dụ, việc ghộp kờnh theo thống kờ cho phộp phõn bổ băng tần cho cỏc dịch vụ linh động hơn. Tuy nhiờn, tại mỗi nỳt trung gian, mỗi gúi thành phần của một bản tin đều được xử lý, độ trễ của mỗi gúi tại mỗi nỳt là khỏc nhau nờn độ trễ lớn và gõy nờn độ thăng giỏn trễ rộng hơn, tỷ lệ lỗi và QoS thấp hơn hoặc khụng thể đoỏn trước được.
Cú nhiều cỏch để cải thiện QoS của cỏc kỹ thuật chuyển mạch gúi mà vẫn giữ lại cỏc ưu điểm của chỳng. Chẳng hạn vào đầu thập kỷ 90 đó phỏt triển kỹ thuật ATM, cho phộp mạng truyền cả lưu lượng thoại, video và số liệu. ATM dựng cỏc gúi cú kớch thước như nhau và nhỏ nờn cải thiện được hiệu quả truyền dẫn, duy trỡ QoS ở mức cao. Bỏo hiệu cho ATM là mở rộng của cỏc giao thức bỏo hiệu như Q.931 cho ISDN và SS7 cho bỏo hiệu kờnh chung.
Trong khi đú, mạng IP đó được triển khai rộng rói để hỗ trợ cỏc ứng dụng theo phương thức gúi. IP là giao thức lớp 3, xử lý và định tuyến cỏc gúi để tạo cỏc dịch vụ datagram, phi kết nối. cỏc IP Router hoạt động theo kiểu ‘hop-by-hop”.
Nhận thấy tớnh hấp dẫn của phương thức điều khiển thiết kế lưu lượng và để đơn giản hoỏ cỏc khỏi niệm định tuyến gúi như chuyển mạch nhón, IETF đó phỏt triển kỹ thuật chuyển mạch nhón đa giao thức MPLS vào năm 1996. MPLS sử dụng giao thức thiết lập đường RSVP và giao thức phõn phối nhón để tạo cỏc đường chuyển mạch nhón LSP giữa điểm vào và ra của mạng, gỏn nhón cho cỏc gúi. MPLS được thiết kế để thiết lập cỏc đường chuyển mạch nhón trong cỏc mạng dịch vụ gúi (IP, ATM, FR) trờn nền mạng quang. Sự phỏt triển rầm rộ của sợi quang và WDM đó cho thấy một cơ chế tương tự cú thể được sử dụng để thiết lập cỏc luồng quang dưới lớp con WDM.
Cỏc thiết kế mạng số liệu ban đầu cú khả năng tận dụng cỏc giao thức bỏo hiệu do ITU chuẩn hoỏ (Q.931, Q.2931) và của ATM Forum (PNNI).
Bước đầu tiờn trong quỏ trỡnh này là vào năm 1998 đó phỏt triển MPλS. Mục đớch của nú là để xỏc định tập cỏc giao thức dựa trờn MPLS để điều khiển cỏc thiết bị WDM nhằm cung cấp cỏc luồng quang chuyển mạch bước súng trong mạng quang.
Hỡnh dưới mụ tả quỏ trỡnh phỏt triển cỏc giao thức bỏo hiệu và định tuyến cũng như mối quan hệ giữa chỳng.
Hỡnh 30. Quỏ trỡnh phỏt triển cỏc giao thức bỏo hiệu, định tuyến
Điều rừ ràng là cơ chế điều khiển cần phải bao gồm cả quỏ trỡnh hồi phục và khả năng cung cấp khụng chỉ cho lớp WDM mà cho cả lớp SONET/TDM và lớp sợi quang phớa dưới. Do đú, vào khoảng năm 2000, IETF đó mở rộng MPλS thành GMPLS. Quỏ trỡnh mở rộng này mang đến một số cải tiến như: mở rộng nhón cho cả cỏc khe TDM, truyền hai chiều, tăng cường khả năng bỏo hiệu, kết hợp cỏc khả năng định tuyến (khỏm phỏ topo mạng và topo dịch vụ).
Năm 2000 ban Viễn thụng của ITU và ANSI T1X1 cũng bắt đầu nghiờn cứu về mạng quang chuyển mạch tự động ASON, là một bộ phận của mạng truyền tải chuyển mạch tự động ASTN.