IP網(wǎng)絡的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2019-11-03 09:05:27

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供稿：網(wǎng)友

周登義，陳渝光

1ip網(wǎng)絡的現(xiàn)狀

1.1承載網(wǎng)

　　IP（Internet PRotocol）是為了滿足計算機網(wǎng)絡互聯(lián)通信協(xié)議，是在開放系統(tǒng)互聯(lián)模型的第三層網(wǎng)絡層實現(xiàn)互聯(lián)，目的是無縫連接不同硬件結構的網(wǎng)絡，使網(wǎng)絡技術和低層的硬件技術能夠相應獨立并行發(fā)展。

　　IP網(wǎng)絡是面向無連接的分組傳送網(wǎng)，IP網(wǎng)絡的早期發(fā)展依托于公用通信網(wǎng)和專線網(wǎng)（STM體制）來建立骨干網(wǎng)，其數(shù)據(jù)速率為56 kbps/622.08 Mbps，1997年以后隨著吉位線速路由交換機的出現(xiàn)和專線組成的骨干網(wǎng)（底層仍為STM體制）的建成，其線速達到了2.5 Gbps。

　　我國現(xiàn)階段的IP骨干網(wǎng)主要還是STM-16（2.5 Gbps），STM-64（10 Gbps）系統(tǒng)，以TDM為基礎的0 Gbps（40×10 GTDM），80 Gbps（8×10 GTDM）和32 Gbps（32×10 GTDM）系統(tǒng)，美國等發(fā)達國家的IP骨干網(wǎng)已經(jīng)開始應用高達1 600 Gbps（160×10 Gbps）的波分復用系統(tǒng)。

1.2業(yè)務現(xiàn)狀

　　IP網(wǎng)絡初期的目的只是為計算機間傳輸數(shù)據(jù)提供連接，因而業(yè)務單一，只有數(shù)據(jù)業(yè)務。

　　目前IP網(wǎng)絡發(fā)展最為迅速，其數(shù)據(jù)業(yè)務量正在趕上或超過傳統(tǒng)的電話業(yè)務量，并且其業(yè)務類型已由數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展到數(shù)據(jù)、語音通信和視頻綜合業(yè)務，其中發(fā)展最快的是IP電話業(yè)務。

　　實際上，IP網(wǎng)絡能夠高速發(fā)展的原因之一是電話業(yè)務的普及。IP網(wǎng)絡的早期用戶主要是大學、研究機構、團體和企業(yè)，其普及程度遠不及電話業(yè)務，隨著借助電話線路撥號上網(wǎng)和IP網(wǎng)絡電話實用技術的發(fā)展，IP網(wǎng)絡的應用已進入家庭，IP網(wǎng)絡因此有了高速發(fā)展的市場驅動。IP網(wǎng)絡能夠提供接近傳統(tǒng)電話質量的電話業(yè)務，而IP網(wǎng)絡電話的成本卻只有PSTN電話的10%，因而有很大的用戶群體。IP網(wǎng)絡電話業(yè)務的迅速發(fā)展又促進IP網(wǎng)絡的發(fā)展，但IP網(wǎng)絡的其他業(yè)務如數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務目前仍然主要面對大客戶，因而發(fā)展相對較慢。

1.3協(xié)議標準

　　為了實現(xiàn)IP over ATM，先后提出了多種協(xié)議標準，例如，ATM論壇開發(fā)的局域網(wǎng)仿真LANE標準，IETF組織頒布的傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)層IP在ATM上的運行標準IPOA，以及多協(xié)議信息傳輸標準MPOA和更完善的多協(xié)議標準MPLS。

　　目前版本的共享介質局域網(wǎng)仿真存在虛電路開銷大、能夠支持的用戶數(shù)少等缺陷，因而只適用于網(wǎng)絡規(guī)模不大的場合。

1.4接入技術

　　隨著IP網(wǎng)絡業(yè)務的快速增長，骨干網(wǎng)的帶寬正在向Tbps演化，高速率的路由器也已經(jīng)開發(fā)出來。為了適應骨干網(wǎng)的高速發(fā)展，改造利用現(xiàn)有接入網(wǎng)實現(xiàn)寬帶化是一種簡便快捷的方法，發(fā)展新的寬帶接入技術是未來的趨勢。

（1）銅線接入技術

　　采用HDSL技術傳輸語言和數(shù)據(jù)業(yè)務的接入速率為1~2 M，可傳輸語言、數(shù)據(jù)和視頻綜合業(yè)務，ADSL技術的接入速率為1~10 M，只傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務的VDSL技術可實現(xiàn)的接入速率高達13~52 M。銅線接入技術的發(fā)展解決了接入技術寬帶化要求與傳統(tǒng)銅線接入技術帶寬窄的矛盾，能夠很好地保護現(xiàn)有的投資，又能滿足現(xiàn)有接入網(wǎng)迅速寬帶化的需求。

（2）光纖接入技術

　　光纖接入技術的接入速率可高達G數(shù)量級甚至更高，而且適合于雙向傳輸語音、數(shù)據(jù)和視頻綜合業(yè)務，是將來接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢，目前采用最多的是復用技術，有時分復用、波分復用、頻分復用和碼分復用等。

（3）無線接入技術

　　無線接入技術是目前通信行業(yè)中最活躍的領域之一，近年來由于IP網(wǎng)絡接入業(yè)務（電子郵件、Web、IP電話、電子商務等）的快速發(fā)展和手機移動通信的超高速發(fā)展，IP網(wǎng)絡和手機移動通信的結合成了新的熱點，手機移動通信的移動性、靈活性和方便性與IP網(wǎng)絡的大信息量、大覆蓋面相結合，成為人們夢寐以求的個人移動通信的發(fā)展方向。

2IP網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢

2.1IP網(wǎng)絡寬帶化

　　目前的IP網(wǎng)絡由于帶寬窄而帶來一系列問題，如時延長、時延不穩(wěn)定、丟包和擁塞，直接IP網(wǎng)絡電話質量不如人意，不能滿足數(shù)據(jù)專網(wǎng)業(yè)務對服務質量的高要求，克服IP網(wǎng)絡局限性的手段之一是加大網(wǎng)絡帶寬，現(xiàn)在IP網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展使得寬帶化成為可能。

　　線速路由交換機的出現(xiàn)使IP數(shù)據(jù)包可以直接在SDH網(wǎng)上運行，從而省去ATM交換機。密集波分復用技術提供了直接在光纖上傳輸數(shù)據(jù)包的方法：不采用ATM設備、SDH時分復用設備，而在光纖上直接用以太網(wǎng)幀格式運行IP數(shù)據(jù)包，將原復用的多個信道改為波分復用，然后用吉位或特位路由交換機進行路由交換。在IP/OPTICAL骨干網(wǎng)的端口上可以提供FRATM接入，從而構成FR over IP或ATM over IP網(wǎng)絡。現(xiàn)在已經(jīng)運行的ATM網(wǎng)絡和FR網(wǎng)絡將作為以IP over OPTICAL技術構建的骨干網(wǎng)的邊緣網(wǎng)絡，從而大大拓寬網(wǎng)絡的帶寬。

2.2業(yè)務多樣化和分類化

　　IP網(wǎng)絡的傳統(tǒng)業(yè)務是非實時的計算機數(shù)據(jù)業(yè)務，目前發(fā)展最快的業(yè)務則是傳輸實時語音業(yè)務。IP網(wǎng)絡的優(yōu)勢在于綜合傳輸數(shù)據(jù)、話音、圖像和視頻等多媒體業(yè)務，在IP網(wǎng)絡實現(xiàn)寬帶化并由此帶來時延特性的改善以后，業(yè)務的多樣化是必然的趨勢。

2.3融合的趨勢

　　IP網(wǎng)絡技術在經(jīng)歷快速發(fā)展之后更為成熟，其發(fā)展的趨勢必然是融合傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡和業(yè)務，并最終取代之。

　　IP網(wǎng)絡在發(fā)展初期是承載在傳統(tǒng)的電信網(wǎng)上的。IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務占用時間較長，PSTN網(wǎng)數(shù)據(jù)占用大量的中繼線及交換機資源，因此造成網(wǎng)絡的擁塞，而且IP數(shù)據(jù)大多為突發(fā)業(yè)務，平均負荷小，瞬時速率高，因此寬帶利用率低，傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡顯然不能滿足數(shù)據(jù)業(yè)務要求。這就給IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的發(fā)展提供了機會，隨著IP網(wǎng)絡技術的發(fā)展，IP網(wǎng)絡呈現(xiàn)巨大的優(yōu)勢，并以比傳統(tǒng)電信網(wǎng)高得多的速度發(fā)展，促進了傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡的融合。發(fā)展一種綜合業(yè)務網(wǎng)絡一直是人們追求的目標，IP網(wǎng)絡是目前能夠有效融合話音、圖像、數(shù)據(jù)業(yè)務的網(wǎng)絡技術，承載網(wǎng)絡與業(yè)務的融合對接入網(wǎng)提出了新的要求：寬帶、電話、計算機和視頻的綜合接入。

摘自　中國有線電視

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