PCE是一种能够提供路径服务的设备。PCE可能是网络节点、网管节点，或者是有能力了解网络全局拓扑的平台。PCE也可以为多协议标签交换（multi-protocol label switching，MPLS）和通用多协议标签交换（generalized multi-protocol label switching，GMPLS）网络的流量工程计算标签。

在传统路径计算模型中，路径计算由分布在网络各个节点的路由元器件来执行。随着网络规模的不断扩大以及多域光网络环境的出现，基于约束条件的路径计算变得很复杂，高复杂度的计算需求对网络路由节点造成了很大的压力，严重影响了网络的整体运行效率。2006年，国际因特网工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）提出了路径计算单元专门负责各种复杂路径的计算，以此来减轻网络节点的负荷，提高整个网络的性能。此后，为了促进PCE技术的发展，IETF还成立了PCE工作组，专门负责PCE的标准化工作。工作组在PCE的体系结构、业务需求、通信协议、路径计算、自动发现机制以及故障处理等方面都制定了相关标准。

路由的选择会受到一些因素的影响，如服务质量、策略或开销等。在多协议标签交换和通用多协议标签交换网络中，考虑这些限制因素的路径计算是流量工程的重要内容。它被用来确定业务流应该遵循的路径，并为每个标签交换路径提供路由。

路径计算客户端（path computing client，PCC）通过PCE通信协议向PCE请求路径计算服务，PCE通过PCE通信协议向PCC提供路径计算服务。PCE的基本架构按照其是否集成到网元设备可将其分为内置和外置两种不同的类型（见图）。

内置PCE结构与外置PCE结构图

内置PCE是指网络中的元件处集成有PCE的功能，由集成了PCE的网元设备负责详细路径的计算。这种网元设备按照路由协议与网络中的其他网络节点互相交换流量工程（traffic engineering，TE）信息。TE的详细信息储存于网元设备中的流量工程数据库（traffic engineering database，TED），各TED中还存储了网络域内详细的网络拓扑信息以及详细可用资源信息等。在网络业务请求到达网元设备之后，信令引擎会自动将这条详细业务请求转换为集成PCE可以识别的独特信令请求，PCE接受信令请求后，再根据TED中存储的信息综合考虑，计算出可用路由，并由信令引擎接收计算结果，按照信令协议来完成业务连接的建立。

外置PCE是指PCE独立存在于网元设备，其功能由特定的服务器设备实现。当业务源节点收到网络业务请求后，由其向外部的PCE发出算路请求，外置PCE根据TED中存储的实时网络信息综合考虑后进行路径计算，并返回计算结果至源端节点，再由源端节点开始，按照信令协议完成网络业务连接的建立。