为了更好的适应数据业务的承载要求,国际电信联盟于2006年提出了一种基于MPLS、面向连接的分组传送技术T-MPLS,并在2008年与IETF成立联合工作组,将其发展成为MPLS-TP技术。由于该技术能够提供类似于SDH的运营维护功能,并对以太网、IP和TDM等各种类型业务具有良好的承载能力,MPLS-TP已被视为未来分组传送网(PTN)的主要发展方向。近年来,国内外学术界和产业界在MPLS-TP网络的功能架构、运行机制、应用场景等方面开展了深入的研究工作。其中当MPLS-TP网络承载多种等级不同、传送特性各异的上层业务时,如何给予业务有区别的QoS保障成为一项重要研究课题。此外,当前基于端到端线性保护或者环网保护的MPLS-TP网络生存性方案,已不能完全满足分组业务传送的特点和要求,迫切需要研究新的网络保护技术。论文在“十一五”国家863计划项目“基于T-MPLS的电信级分组传送网络”和“基于分组的光传送关键技术与实验系统”的支持下,通过理论分析和建模仿真,重点研究了MPLS-TP网络的多业务传送特性和链路以及节点的本地保护技术,并且搭建了软件仿真平台,验证了所提出的各种算法及方案。主要工作和创新性成果如下：第一,针对MPLS-TP技术在电信网中的组网模式问题,提出了与OTN技术相结合,采用mesh架构建立城域分组传送平面的网络模型。同时利用OPNET软件为MPLS-TP网络搭建了仿真平台,实现了基于ASON/GMPLS协议的网络智能控制、带内OAM检测、以及业务双标签传送等功能。第二,针对MPLS-TP网络中多等级业务混传的特点,提出了基于抢占式优先级排队的网络分组业务QoS理论模型。结合网络边缘TDM、泊松和MMPP业务的到达特性,将一个完整的业务到达周期划分为若干子周期,通过在每个子周期的起始位置嵌入马尔可夫链的方法,解决了网络边缘节点的业务调度问题。为验证理论模型的正确性,利用之前搭建的仿真平台模拟网络的实际运行,得出仿真结果。计算表明,理论结果与仿真结果两者有很好的拟合。并且得出结论,当经过伪线封装的TDM净荷长度在16×200字节至32×200字节之间时,分组业务具有最佳的传输性能。第三,针对MPLS-TP网络中自相似分组业务的调度问题,提出了一种改进型的加权公平调度算法class-WFQ o该算法保证了不同类型业务在网络中的合理调度,同时可提高链路带宽资源利用率。仿真结果表明,该算法对大多数分组业务的支持优于优先级排队算法PQ。而相比已有的加权公平算法WFQ,该算法在不增加复杂度的基础上能有效节约链路带宽资源,并降低了高等级业务的时延。第四,为了实现MPLS-TP网络中TDM业务的高效传输,提出了一种动态改变TDM封装包长的方案SCAW,并分析了不同长度的TDM分组对自身和其他自相似分组业务传输性能的影响。该方案根据业务接收端数据的时延和方差统计情况,来计算一定范围内合适的TDM业务净荷长度并反馈给源端的业务适配模块进行调整。仿真结果表明,该方案与固定封装包长方案相比具有明显的优势,提升了TDM业务的传送质量。第五,针对MPLS-TP网络本地保护技术薄弱的现状,提出了一种FRR/P-cycle混合保护方法。该方法综合了快速重路由(FRR)的实现方法和预配置圈(P-cycle)的设计方案,采用先拓扑分域,然后选取每个域中最优汉密顿环并组合使用的方法来实现对链路故障和节点故障的综合保护。仿真结果表明,该混合保护方法可节约网络保护带宽20%以上,同时降低保护中的标签开销40%以上。