路由行業(yè)的發(fā)展，也推動(dòng)了寬帶骨干網(wǎng)技術(shù)的升級(jí)，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看，未來的寬帶骨干網(wǎng)將向著高效率方面發(fā)展，把服務(wù)質(zhì)量、流量監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理的功能提高到一個(gè)更高的境界。隨著現(xiàn)代電信、計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)、語音、視頻等業(yè)務(wù)傳輸都在不斷增長，并呈現(xiàn)出融合趨勢，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以滿足快速增長的業(yè)務(wù)需求，強(qiáng)烈需要建設(shè)一個(gè)新型的寬帶骨干網(wǎng)來承載這些快速發(fā)展的業(yè)務(wù)。

從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看

物理層

SONET（同步光纖網(wǎng)絡(luò)）在許多方面的重要價(jià)值，使它成為長距離、高速度光纖通信的最主要協(xié)議。首先，SONET的可伸縮性使它成為實(shí)現(xiàn)新一輪高速端口的首要技術(shù)。因?yàn)镺C-3 (155Mbps)已成為一種過時(shí)的輔助技術(shù)，在高速的路由器和交換機(jī)上OC-48 (2.4Gbps)端口速度現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍，OC-768 (40Gbps)的端口速度也即將閃亮登場，隨著數(shù)據(jù)流量吞吐率不斷增長，SONET成為一種重要的寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。在SONET出現(xiàn)之前，每個(gè)光纖設(shè)備制造商各自為政，在產(chǎn)品生產(chǎn)中采用自己獨(dú)立的技術(shù)，產(chǎn)品互不兼容。SONET的出現(xiàn)起到了標(biāo)準(zhǔn)化高速光纖數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔谩?

數(shù)據(jù)鏈路層

ATM為語音、視頻和數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)，并且語音和視頻流能夠維持在用戶所要求的較低的時(shí)延和抖動(dòng)水平上。同時(shí)，對時(shí)間不敏感的數(shù)據(jù)能夠充分利用剩余的信道容量，這樣可以相對降低為提供服務(wù)質(zhì)量保證的費(fèi)用。正像SONET有許多特征沒有包含在傳統(tǒng)的物理層協(xié)議的定義中一樣，ATM也不能完全被當(dāng)作數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。盡管一個(gè)ATM信元與典型的第二層數(shù)據(jù)幀很相似，都具有錯(cuò)誤修正能力，也都包含有對本地?cái)?shù)據(jù)鏈接非常重要的地址信息，但是，第二層的規(guī)程并不要求像ATM那樣，把全部的通信流都轉(zhuǎn)換成固定長度的信元。

ATM有精心制作的服務(wù)質(zhì)量QoS，沒有數(shù)據(jù)鏈路層所要求的兼容性。然而，ATM作為與物理層的接口，無疑又非常適合第二層協(xié)議的定義。它對第一層的選項(xiàng)包括了許多運(yùn)送ATM信元的光纖傳輸方法，包括SONET、第五類雙絞線銅纜和T1線等。雖然ATM也能被當(dāng)作統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用器來為大量非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)流提供服務(wù)，但它的主要優(yōu)勢還在于能夠接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流（例如語音和視頻）而不造成抖動(dòng)和時(shí)延。

網(wǎng)絡(luò)層

在網(wǎng)絡(luò)層上，隨著Internet取得的巨大成功，IP已經(jīng)成為了公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。IP隨著技術(shù)的發(fā)展和承載業(yè)務(wù)的多元化，IP這種以“盡力傳送”的方式來傳輸數(shù)據(jù)的無連接協(xié)議，需要為業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保證（QoS），否則無法達(dá)到寬帶骨干網(wǎng)所需要的電信級(jí)的服務(wù)質(zhì)量。

從網(wǎng)絡(luò)層次上看

這樣，在網(wǎng)絡(luò)層次上，由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層組成的寬帶骨干網(wǎng)形成了IP/ATM/SONET/Optical的體系結(jié)構(gòu)。但是，SONET的APS設(shè)備帶來了額外的“容錯(cuò)稅”，為了實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)在SONET中需要花費(fèi)整個(gè)帶寬的50%作為“容錯(cuò)稅”。因此，許多電信運(yùn)營商想要去掉這一層。

IP/ATM/SONET/Optical體系結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)隨著應(yīng)用的深入逐漸暴露了出來：效率低、設(shè)備復(fù)雜、成本高昂、管理復(fù)雜等。隨著吉位路由交換機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)速度增加到數(shù)十兆的速率以及擁有了155Mbps和622Mbps的SONET端口，Internet寬帶骨干網(wǎng)于是采用了以PPP協(xié)議連接路由器的方式構(gòu)成，這就是IP over SONET（POS）的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)很快取代ATM成為Internet寬帶骨干網(wǎng)技術(shù)的主流，它將傳輸效率從不到80％提高到95％以上，并且使設(shè)備簡化、成本降低。

IP over SONET并不是分層簡化的終極體系，在寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)中還能進(jìn)一步簡化掉SONET層，把IP應(yīng)用直接運(yùn)行在光通道上（IP over Optical）。全光網(wǎng)絡(luò)不需要SONET層復(fù)雜的鏈路層管理，Internet固有的分布式生存特性使其具有保護(hù)和自愈能力。在IP優(yōu)化光網(wǎng)絡(luò)中不使用SDH和ATM，數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)交換是由吉位路由交換機(jī)完成的。由于在IP優(yōu)化光網(wǎng)絡(luò)中沒有更低層的傳輸協(xié)議可以使用，自愈恢復(fù)最好是在網(wǎng)絡(luò)層完成。可以使用MPLS（多協(xié)議標(biāo)記交換）或者DPT（動(dòng)態(tài)包傳輸）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層上的自愈恢復(fù)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保持健壯性和高效性。

從服務(wù)質(zhì)量上看

新一代的寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)，已不再是傳統(tǒng)意義上的Internet，它需要在其骨干上運(yùn)行比現(xiàn)在更多的業(yè)務(wù)。新的寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種服務(wù)。因此，就要求有一定的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，這個(gè)服務(wù)質(zhì)量是指要求在時(shí)間延遲和傳輸誤碼率兩方面要得到高質(zhì)量的保證。在網(wǎng)絡(luò)中就必須能夠提供業(yè)務(wù)流控制的手段和流量管理的方法。對于寬帶骨干網(wǎng)來說，追求最大限度地利用資源、降低成本、提高效率是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的根本要求。所以在網(wǎng)絡(luò)的高層需要選擇高效的組網(wǎng)技術(shù)，充分發(fā)揮物理資源。流量管理技術(shù)能夠在發(fā)生擁塞的網(wǎng)絡(luò)中，保證各個(gè)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

IETF從綜合服務(wù)工程組中成立了一個(gè)新的工作組來創(chuàng)建區(qū)別服務(wù)（DiffServ），以實(shí)現(xiàn)寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)中的QoS功能。在IP網(wǎng)絡(luò)中為流量區(qū)分優(yōu)先級(jí)的另一個(gè)有效機(jī)制是TCP速率控制，它通過調(diào)節(jié)終端窗口的大小而不是讓其任意增長的方式來實(shí)現(xiàn)，TCP速率控制能夠減輕網(wǎng)絡(luò)上的包流量。IP寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)管理上的重要問題是如何監(jiān)視流量，并防止和化解擁塞。為了適應(yīng)IP over ATM的發(fā)展，出現(xiàn)了多協(xié)議標(biāo)記交換技術(shù)MPLS。MPLS可在ATM交換機(jī)中根據(jù)標(biāo)記，為IP實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流建立虛電路，保證QoS。

未來的寬帶骨干網(wǎng)將擔(dān)當(dāng)起三網(wǎng)統(tǒng)一的任務(wù)，為多種業(yè)務(wù)提供支撐的平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)首先要有很高的效率，使網(wǎng)絡(luò)層次更加簡明，從而得到高的傳輸效率；另外，需要在網(wǎng)絡(luò)層或者更高的應(yīng)用層次上下工夫，把服務(wù)質(zhì)量、流量監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理的功能提高到一個(gè)更高的境界。