IP网络的现状与发展趋势

周登义，陈渝光

1IP网络的现状

1.1承载网

　　IP（Internet Protocol）是为了满足计算机网络互联通信协议，是在开放系统互联模型的第三层网络层实现互联，目的是无缝连接不同硬件结构的网络，使网络技术和低层的硬件技术能够相应独立并行发展。

　　IP网络是面向无连接的分组传送网，IP网络的早期发展依托于公用通信网和专线网（STM体制）来建立骨干网，其数据速率为56 kbps/622.08 Mbps，1997年以后随着吉位线速路由交换机的出现和专线组成的骨干网（底层仍为STM体制）的建成，其线速达到了2.5 Gbps。

　　我国现阶段的IP骨干网主要还是STM-16（2.5 Gbps），STM-64（10 Gbps）系统，以TDM为基础的0 Gbps（40×10 GTDM），80 Gbps（8×10 GTDM）和32 Gbps（32×10 GTDM）系统，美国等发达国家的IP骨干网已经开始应用高达1 600 Gbps（160×10 Gbps）的波分复用系统。

1.2业务现状

　　IP网络初期的目的只是为计算机间传输数据提供连接，因而业务单一，只有数据业务。

　　目前IP网络发展最为迅速，其数据业务量正在赶上或超过传统的电话业务量，并且其业务类型已由数据业务发展到数据、语音通信和视频综合业务，其中发展最快的是IP电话业务。

　　实际上，IP网络能够高速发展的原因之一是电话业务的普及。IP网络的早期用户主要是大学、研究机构、团体和企业，其普及程度远不及电话业务，随着借助电话线路拨号上网和IP网络电话实用技术的发展，IP网络的应用已进入家庭，IP网络因此有了高速发展的市场驱动。IP网络能够提供接近传统电话质量的电话业务，而IP网络电话的成本却只有PSTN电话的10%，因而有很大的用户群体。IP网络电话业务的迅速发展又促进IP网络的发展，但IP网络的其他业务如数据和视频业务目前仍然主要面对大客户，因而发展相对较慢。

1.3协议标准

　　为了实现IP over ATM，先后提出了多种协议标准，例如，ATM论坛开发的局域网仿真LANE标准，IETF组织颁布的传统的互联网层IP在ATM上的运行标准IPOA，以及多协议信息传输标准MPOA和更完善的多协议标准MPLS。

　　目前版本的共享介质局域网仿真存在虚电路开销大、能够支持的用户数少等缺陷，因而只适用于网络规模不大的场合。

1.4接入技术

　　随着IP网络业务的快速增长，骨干网的带宽正在向Tbps演化，高速率的路由器也已经开发出来。为了适应骨干网的高速发展，改造利用现有接入网实现宽带化是一种简便快捷的方法，发展新的宽带接入技术是未来的趋势。

（1）铜线接入技术

　　采用HDSL技术传输语言和数据业务的接入速率为1~2 M，可传输语言、数据和视频综合业务，ADSL技术的接入速率为1~10 M，只传输数据业务的VDSL技术可实现的接入速率高达13~52 M。铜线接入技术的发展解决了接入技术宽带化要求与传统铜线接入技术带宽窄的矛盾，能够很好地保护现有的投资，又能满足现有接入网迅速宽带化的需求。

（2）光纤接入技术

　　光纤接入技术的接入速率可高达G数量级甚至更高，而且适合于双向传输语音、数据和视频综合业务，是将来接入网的发展趋势，目前采用最多的是复用技术，有时分复用、波分复用、频分复用和码分复用等。

（3）无线接入技术

　　无线接入技术是目前通信行业中最活跃的领域之一，近年来由于IP网络接入业务（电子邮件、Web、IP电话、电子商务等）的快速发展和手机移动通信的超高速发展，IP网络和手机移动通信的结合成了新的热点，手机移动通信的移动性、灵活性和方便性与IP网络的大信息量、大覆盖面相结合，成为人们梦寐以求的个人移动通信的发展方向。

2IP网络的发展趋势

2.1IP网络宽带化

　　目前的IP网络由于带宽窄而带来一系列问题，如时延长、时延不稳定、丢包和拥塞，直接IP网络电话质量不如人意，不能满足数据专网业务对服务质量的高要求，克服IP网络局限性的手段之一是加大网络带宽，现在IP网络技术的迅速发展使得宽带化成为可能。

　　线速路由交换机的出现使IP数据包可以直接在SDH网上运行，从而省去ATM交换机。密集波分复用技术提供了直接在光纤上传输数据包的方法：不采用ATM设备、SDH时分复用设备，而在光纤上直接用以太网帧格式运行IP数据包，将原复用的多个信道改为波分复用，然后用吉位或特位路由交换机进行路由交换。在IP/OPTICAL骨干网的端口上可以提供FRATM接入，从而构成FR over IP或ATM over IP网络。现在已经运行的ATM网络和FR网络将作为以IP over OPTICAL技术构建的骨干网的边缘网络，从而大大拓宽网络的带宽。

2.2业务多样化和分类化

　　IP网络的传统业务是非实时的计算机数据业务，目前发展最快的业务则是传输实时语音业务。IP网络的优势在于综合传输数据、话音、图像和视频等多媒体业务，在IP网络实现宽带化并由此带来时延特性的改善以后，业务的多样化是必然的趋势。

2.3融合的趋势

　　IP网络技术在经历快速发展之后更为成熟，其发展的趋势必然是融合传统的电信网络和业务，并最终取代之。

　　IP网络在发展初期是承载在传统的电信网上的。IP网的数据业务占用时间较长，PSTN网数据占用大量的中继线及交换机资源，因此造成网络的拥塞，而且IP数据大多为突发业务，平均负荷小，瞬时速率高，因此宽带利用率低，传统PSTN网络显然不能满足数据业务要求。这就给IP数据网络的发展提供了机会，随着IP网络技术的发展，IP网络呈现巨大的优势，并以比传统电信网高得多的速度发展，促进了传统电信网络与IP网络的融合。发展一种综合业务网络一直是人们追求的目标，IP网络是目前能够有效融合话音、图像、数据业务的网络技术，承载网络与业务的融合对接入网提出了新的要求：宽带、电话、计算机和视频的综合接入。

摘自　中国有线电视