基于超宽带网络的未来互联网技术研究

扩展，可实现广域的IP报文认证、授权、计费和有效传输。相对于目前广泛使用的PPPoE而言，IPoE的优势不仅在于封装结构的简化，而且在于组播分发效率的提升：PPPoE接入方式下，由于用户与接入控制网关之间是PPP连接，组播报文的复制只能以每用户为单位，实际效果类似于单播承载；IPoE方式下，组播报文基于端口或VLAN复制，如果结合跨VLAN组播，可实现更高效率的组播分发。大规模直播业务条件下，IPoE方式可实现组播复制点由接入控制网关向接入网络等位置的下移，进一步提高组播分发效率。

（2）IP与传输协同主要指IP与OTN的协同，此种方式下，通过路由器上引入通道化OTN技术或OTN上引入VLAN子接口技术，实现路由器与OTN设备在物理接口上的互通，并通过GMPLS协议进行网络流量的统一调度，实现IP层与光层有效协同条件下的流量优化承载。为满足超宽带网络架构和业务承载需求，必须提升OTN的资源调度和灵活组网能力，具体而言，就是通过增强OTN设备的端口汇聚和流量汇聚能力，实现更加灵活的资源调度，目前EOO（Ethernet Over OTN）等技术就是典型代表。

（3）网络-平台协同目前主要指基于CDN的视频内容推送。根据IBM公司的研究成果，过去25年中，存储成本以平均每周3%的速度下降，远快于网络带宽成本的下降速度；另一方面，就近获取视频内容的方式可显著提升用户体验。网络-平台协同就是基于"存储换带宽"理念，将CDN平台引入网络，在缓解带宽压力的同时，进一步提高用户体验。CDN的智能分片和内容智能"拉取"技术可进一步提升内容推送效率，是该领域的研究重点。此外，将CDN功能集成到网络设备实现网络-业务更加有机协同，成为该领域的主要趋势。

3.2　业务可靠性保障技术

承载可靠性是业务可靠性的根本保障，由于IP网络的"尽力而为"特性，IP综合承载条件下的可靠性始终是IP网络构建过程中重点关注的问题。IP网络可靠性主要通过快速故障检测和拓扑/设备冗余实现。

由于不同网元/链路在网络中的角色定位不同，在可靠性保障方面的作用也不尽相同。从关键网元/链路入手，有的放矢，提升网络可靠性，是超宽带网络关注的重点。在超宽带网络中，接入控制设备不仅承担着流量转发和控制功能，而且承担着用户管理的部分功能，是业务可靠性保障环节最重要的网元。因此，接入控制设备可靠性是超宽带网络业务可靠性的重要保障。接入控制设备可靠性主要通过跨机箱无缝热备技术实现。跨机箱无缝热备技术原理如图1所示，在用户信息同步的基础上，结合VRRP和BFD等技术，在满负荷情况下可保证关键节点和关键链路故障倒换时间小于50ms。以此为基础，配合快速路由收敛等技术，可实现视频、音视等关键业务的超高可靠性指标（99.9999%）。

图1　跨机箱无缝热备技术原理

网络虚拟化技术的发展，为更大范围实施可靠性保障提供了可能，目前出现的接入控制设备池化和集群等相关技术，可以在更大范围内实现可靠性保障。

3.3　绿色节能技术

绿色节能体现在设备研发、网络设计与运营等环节。高集成度、低能耗和大容量是设备研发的基本要求，在设备架构设计之外，芯片工艺水平对设备能耗的影响非常明显。通常，工艺水平的提升会实现能耗的实质下降。目前，网络设备的芯片工艺主要集中在65nm水平，未来将向45nm和32nm工艺水平过渡。超宽带网络以光网技术为主构建，在提升网络容量的同时提升网络效能：在接入部分以PON技术为主实现全场景全业务接入，而在骨干部分则通过IP-传输协同等方式实现光网承载。在网络运营过程中，主要通过打造用户-网络-业务一体化智能协同体系，实现网络整体运营水平的提升和能耗的下降。

3.4　体验提升技术

人们对用户体验的永恒追求是驱动信息化社会发展的原动力。视频业务在所有互联网业务中对用户体验要求最高。因此，用户体验提升主要集中在视频业务体验提升方面。由于视频业务的长连接、高带宽以及用户体验敏感等特点，大规模视频业务的开展对网络容量和承载能力都带来极大挑战。视频体验提升主要基于视频增强技术实现。

视频增强技术通过视频业务处理和存储，实现视频内容的重传和缓存。基于视频增强技术，视频切换时间可大大缩短，画面质量得以大幅提高。视频增强技术在提升视频用户体验的同时，通过IP和存储技术协同，缩短流量路径，实现了网络流量模型优化，提升了带宽效率。未来，视频业务功能会逐渐集成在网元设备上。

基于视频增强技术的部署，还可通过随流检测等方式形成对视频业务的实时监控，实现对视频故障的快速定界和定位。

4　结束语

决定未来互联网发展的根本是网络基础设