一、前言
通过分组网络提供语音、数据和多媒体业务已经成为未来电信业务发展的主要趋势。随着数据业务为核心的电信业务的迅猛发展，以分组化为特征的业务流量已经成为电信网络承载的业务主体，占用和消耗了大量的运营商的传送网络资源。为承载TDM业务优化的传统的电信传输网络，在新一代的分组业务面前越来越显得力不从心。传送网络必须要向能够更高效承载分组业务的传送网演进，使其能满足分组业务的特点，同时还必须沿袭基于电路的传送网的优点，例如，可扩展性，可管理性和高生存性。
实际上，术语“传送网”并不等同于TDM网络，它所强调的是它的逻辑功能，即实现客户信号高效、透明、可靠地汇聚和传达。从目前ITU-T定义的几种传送网架构中，例如： SDH，OTN，可以总结出传送网所应具备的若干特征：
一、可扩展性，传送网应当能够支持从接入到核心多种应用范围的任意网络规模的业务。ITU-T在其G.805定义的传送网架构模型中，提出了传送网的纵向分层（Layering）和横向分域（Partitioning）的结构。
二、多业务能力，传送网应实现对其所承载的信号透明，可以支持多种信号类型。
三、QoS的保证能力，传送网应能对其所承载的业务实现可靠的传送，并保证客户信号的QoS；在网络发生故障时，可以很好的进行保护和恢复；并能够实现可靠的端到端的性能监控。
四、经济性，虽然ITU-T的标准中并没有明确地提供经济性的目标和参数，但是作为业务传送的服务层，传送网的实现过程中应避免复杂的操作规程，简化网络运行维护。
因此，通过构建面向下一代分组业务的分组传送网，实现分组业务承载技术的优化，使得分组的承载层网络也可以达到上述传送网的特征，成为推动分组传送技术和分组传送设备发展的推动力和发展目标。
二、分组传送网
电信网络是一个复杂的技术组合体，从抽象意义上看，网络可以分成线路功能实体和节点功能实体。线路功能实体主要实现层网络信息从源点到终点的透明传送，因此相关技术应当包括诸如，映射方式，线路成帧方式，光电口的物理参数，波分复用系统等技术；而节点功能实体是真正体现网络功能的部件，实现相应层面信号的交换/交叉，疏导，整合等功能。如图1(a)所示。
图1 电信网络的分层和多种实现
对于业务层分组信号的承载，可以通过多种层面的节点功能设备实现，例如通过三层的路由设备实现业务传送和业务的保护或恢复，可以跳开二层和一层节点设备直接进入线路功能实体，即采用以太网或PoS的物理接口，通过波分设备或光纤直连直接传送（如图1b所示）；或者引入二层的交换设备，实现对分组业务的统计复用和二层交换功能，实现三层以上的分组业务有效传送，这是以前局域网（LAN）环境中最常见的传送方式（如图1c所示）。现在以太网技术也正逐渐向电信网渗透，成为承载电信IP业务的重要传送技术之一，同时以其简单的操作和熟悉的运行环境和用户体验，逐渐被越来越多的运营商和最终用户所采用。当然，为了实现物理层的带宽管理，以及提供更好的业务保护和传送性能，提供电信网更好的管理，引入一层的SDH网络节点设备，通过SDH所提供的各种传送网机制，可以实现对业务更高的安全性以及更高效的底层带宽资源管理，通过SDH丰富的开销机制，可以实现对VC电路级的有效传送。
虽然，不同的电信网络层面都可以实现业务的管理和调度，由于处理的对象以及不同层面所关心的网络功能不同，而通常大家给于上层的网络节点功能给于足够的重视，而会忽略下层的节点功能。而一个正真有效的电信网模型，应当是一个业务网和传送网分离，各网络层各施其职的网络功能架构。位于上层的业务网，它更关注的是具体的业务管理和业务层面的QoS实现，应当具备对于某个具体应用和用户的感知能力，通过更深入的分组监测，实现更细致的业务流量管理，业务颗粒更为精细，更为关注网络节点功能，对于线路功能实体透明。而对于位于下层的传送网而言，它更关注的是高效的带宽管理，具有有限的业务感知能力，保证对上层业务的透明性，实现快速的保护和恢复机制，提供强大的OAM，相对于业务层而言，业务实例较少（主要是各种经过汇聚处理后的大带宽管道），业务具有更长的保留时间，重视网络的线路功能，如图2所示。同时，作为服务层的传送网，希望能够有一种适配功能子层，使其能更好的传送分组业务。
图2 电信网络业务网和传送网的关系
所以作为早期的分组传送网，通过采用通用成帧规程，虚级联等技术来实现分组业务到传送网技术间的适配，这就是现在普遍使用的多业务传送平台（MSTP）。但是，由于MSTP中的分组处理是驻留在数据接口单元中，分组处理只是SDH设备的一个附加功能，并没有做到数据分组业务和TDM业务的完全融合，而且受限与单位槽道的背板带宽，没法实现更大的二层数据处理能力，也就无法适应未来大量的分组业务。
于是，分组传送网应运而生。分组传送网的网元节点应当提供强大的分组业务处理，管理和传送功能，同时作为新一代的传送网节点，体现出一种“全业务交换传送”的体系结构。正如目前很难找到纯粹意义上的SDH节点设备一样，新一代的分组传送设备，也会体现出一种灵活的和融合的技术组合。但是，与基于SDH的MSTP设备不同的是在分组传送网设备中分组的处理能力不再是属于核心业务处理的附属功能，它将成为设备的基本功能之一。例如，在阿尔卡特朗讯的新一代分组传送设备1850 TSS中，通过创新的通用交换矩阵方式，可以实现设备从100%的TDM支持到100%的分组业务支持，分组处理和TDM业务处理处于同等重要的地位，并且可以根据实际业务需求随意调整。
三、传送多协议标记交换(TMPLS)
分组传送网通过引入分组传送层实现了业务网络和传送网络的信号适配以及分组传送层内的分组业务的处理和管理。分组传送网的特点之一就是建立端到端面向连接的分组传送管道，将面向无连接的数据网改造成面向连接的网络。这些管道可以通过网络管理系统或智能的控制平面建立和释放，这些分组的传送通道具有良好的操作维护性和保护恢复。TMPLS正是应用于分组传送层的关键技术。
TMPLS是国际电信联盟（ITU-T）标准化的一种分组传送网技术，它解决传统SDH在以分组交换为主的网络环境中暴露出效率低下的缺点，是业界认可的主流的分组传送技术。多年来，ITU-T一直致力于将MPLS技术融入到“电信级”的传送网中，但是由于源自IETF的MPLS过多地和三层以及IP相关的功能纠缠在一起，很难建立起一种简单的，面向连接的传送技术。ITU-T最终还是下决心重新构建TMPLS的网络架构。
TMPLS 可以视作是MPLS 的一个扩展子集，数据是基于MPLS 标签进行转发的，是面向连接的MPLS，对MPLS 某些复杂的功能进行了简化，去掉了数据面中不必要的转发处理：比如PHP、ECMP、标签合并和精细的包丢弃处理。TMPLS技术利用MPLS/PW 伪线技术，可以实现任何业务通过 MPLS/伪线 进行传送，可以满足多业务传送要求，同时相对于PW，吸收了多业务承载，TDM 业务仿真等技术，并增加了ITU-T 面向连接的OAM 和保护恢复的功能。TMPLS中定义了符合传送网特点的线性保护和环网保护机制，可以实现<50ms的保护倒换。
和经典传送网模型一样，TMPLS 网络也分为层次清楚的三个层面：传送平面、管理平面、和控制平面，而且三个平面各自分离。将数据平面从网络资源管理中分离出来，使得TMPLS传送平面可以完全独立于其业务网络和相关的控制网络 (管理平面及控制平面)，更加便于网络的建设和扩容。传送平面引入了面向连接的OAM和保护恢复功能。控制面为GMPLS/ASON，进行标签的分发，建立标签转发通道，可以和全光交换、TDM 交换的控制面融合,也可以实现类似目前基于SDH的ASON网络的业务的恢复和保护,体现了分组和传送的完全融合。
TMPLS传送平面也秉承了传送网络的分层架构。通常，在一个传送网络传送层功能至少需要由两个网络层面完成。第一个网络层面是为端到端业务的SLA实现和Hard-QoS服务的，它需要实现端到端的OAM和端到端的性能监控以及端到端的保护，它与业务层的关系是一一对应的关系。例如，SDH传送平面中的低阶通道层。第二个网络层面是为汇聚和可扩展性服务的，它需要实现段层，环网，和链路的保护，以及相关层面的OAM和保护回复，它与上一个网络层面或客户层业务的关系是一对多。例如，SDH传送平面中的高阶通道层。这种逻辑管理还可以进一步递推。在TMPLS传送层中，可以实现逻辑分层和嵌套，第一层属于TMPLS的通路层（TMPLS Channel），它实现对网络业务层多点业务或点到点业务的逻辑映射，实现业务的端到端OAM和保护；同时，多个TMPLS通路可以被复用至TMPLS通道（TMPLS Path），在这个层面上实现汇聚层的OAM和保护恢复。因此，TMPLS是一种可扩展的网络架构。如下图所示。
图3 TMPLS 架构—可扩展的多业务网络
ITU-T SG15从2005年就开始着手制定TMPLS的标准，TMPLS在标准制定中严格按照ITU-T G.805和G.809中为传送网定义的层网络架构。所以在这种清晰的和继承性的架构定义下，可以保证传送网具有良好的低成本的演进路线，可以继续沿用现有的传送网的建设，运营和维护体系，确保网络的平滑转型。到2006年6月底，发布和通过的TMPLS系列标准已经有9个,参见图4。
图4 TMPLS的标准化进展
四、小结
分组传送网是面向下一代电信网络的新型传送网技术，是在网络和业务转型和融合期，顺应时代发展的网络建设和发展方向。各种新兴的业务，三重播放，NGN，电信级以太网（Carrier Ethernet），FTTx等等无一例外都需要对传送网络的投资成本，运维成本，QoS保证，全业务接入，网络扩展性，网络可靠性和网络可管理性等等诸多方面提出更高的要求，而既具有传送网特性，又支持分组业务处理能力的分组传送网无疑是最佳的选择。作为分组传送网的关键技术——TMPLS的迅速发展，可以为分组传送网提供强有力的技术支撑。
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