美國國家自然科學(xué)基金會(nsf)1995年開始建設(shè)甚高性能骨干服務(wù)網(wǎng)vbns(very high performance backbone network service),這個網(wǎng)絡(luò)橫貫美國大陸,采用ip over atm體制。1998年美國副總統(tǒng)戈?duì)栃紝?shí)施abilene計(jì)劃,建設(shè)寬帶ip網(wǎng)絡(luò),采用ip over sdh體制。1998年2月加拿大提出建設(shè)世界上第一個光internet,采用ip over wdm體制。美國麻省理工學(xué)院研究下一代internet,也是使用波分復(fù)用的光纖網(wǎng)絡(luò)。我國1998年在863計(jì)劃中開始對ngi的ip交換設(shè)備進(jìn)行研究,1999年國家自然科學(xué)基金會立項(xiàng)在北京市內(nèi)幾所大學(xué)和研究所之間開展ngi試驗(yàn)性研究,同年,中國科學(xué)院、中國廣電總局、鐵道部、上海市籌資組建中國網(wǎng)通公司,在中國東部地區(qū)17個城市范圍進(jìn)行ngi應(yīng)用性試驗(yàn)。這些試驗(yàn)的主要目標(biāo)在于尋求新技術(shù)解決目前internet網(wǎng)上擁擠問題,實(shí)時服務(wù)的質(zhì)量問題。通過典范性的試驗(yàn)來取得實(shí)際經(jīng)驗(yàn),在傳輸帶寬增加100~1000倍的這種高帶寬的條件下,開發(fā)面向領(lǐng)域的革新性的應(yīng)用,來研究、開發(fā)和培植ngi。ngi正在孕育之中,它的某些性能還在演變,但它在交換和傳輸,網(wǎng)絡(luò)接入,以及提供的業(yè)務(wù)等方面的基本特征已經(jīng)初現(xiàn)倪端。ngi可以劃分為三個邏輯層次:一是高速傳輸和交換的核心網(wǎng),也稱為骨干網(wǎng);二是提供與核心網(wǎng)的連接,為用戶業(yè)務(wù)提供適配的接入網(wǎng);三是為用戶提供各種服務(wù)的業(yè)務(wù)網(wǎng)(見圖1)。無論在哪一個層次上都能兼容現(xiàn)在internet所提供的功能,它們表現(xiàn)出目前internet所達(dá)不到的功能都是以寬帶為基礎(chǔ)的,所以ngi也可以通俗稱為寬帶ip網(wǎng)。
圖1
1.ngi的核心網(wǎng)
核心網(wǎng)的功能是對ip分組進(jìn)行高速傳輸和交換,傳輸速度在1000mb/s以上,交換容量在幾十gb/s到幾千gb/s之間,從接入網(wǎng)的觀點(diǎn)看,它是一個傳輸子網(wǎng)。核心網(wǎng)由分組交換設(shè)備和傳輸線路組成。傳輸線路主要是光纖,它用于核心網(wǎng)內(nèi)交換設(shè)備之間的連接,以及接入網(wǎng)到核心交換設(shè)備的連接。核心網(wǎng)內(nèi)交換設(shè)備正在演變過程中,1995年的試驗(yàn)網(wǎng)中,用的是atm設(shè)備,采用ip over atm體制。把ip包拆成atm信元進(jìn)行交換,把a(bǔ)tm的信元封存在sdh幀格式中,通過光纖進(jìn)行傳輸。隨后的試驗(yàn)中使用ip交換機(jī)替代atm,采用ip over sdh體制,以ip分組為單位進(jìn)行交換,以ip分組封存在sdh分組中,在光纖上傳輸,再后面的試驗(yàn)采用ip over wdm,將ip分組直接在波分復(fù)用的光纖上傳輸。atm采用等長的53字節(jié)的信元作為交換和傳輸單位,在交換結(jié)點(diǎn)中的緩沖處理有方便之處,atm有一整套保證服務(wù)質(zhì)量的措施,但對于ip提供的業(yè)務(wù)來說,把ip分組拆成atm信元,再組合成ip分組都是額外的工作,atm信元頭也是額外的帶寬開銷。sdh幀格式中有完善的運(yùn)行和維護(hù)信息,對解決網(wǎng)絡(luò)的自愈和網(wǎng)絡(luò)管理有好處,但sdh基本幀重復(fù)周期為8khz適應(yīng)電話采樣頻率,sdh支持同步復(fù)接,對時延抖動限額要求較高,這些特征對ip業(yè)務(wù)意義不大,采用ip over wdm體制可以期望把設(shè)備做得更廉價,這是一個大體的演進(jìn)趨勢。