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0 前言
業(yè)務需求及技術發(fā)展的雙重驅動促使傳輸網從40G網絡向100G網絡演進，中國電信也提出了建設新一代100G大容量骨干光傳輸網絡的計劃。新網絡的建設為重新設計新的網絡組織架構和技術架構，進一步提高傳輸網的靈活調度能力、業(yè)務適應能力和安全可靠性，進而提升全網的集約化運營能力提供了契機，本文將從當前光傳輸網絡面臨的問題、未來業(yè)務的需求、集約化運營要求、相關的技術發(fā)展等幾個方面著手，研究提出中國電信新一代100G大容量骨干光傳輸網絡的組網架構和技術架構。
1 DWDM光傳輸網絡的發(fā)展及存在的問題
自20世紀末DWDM技術引入以來，在不到15年的時間里，波分技術得到了迅猛發(fā)展。波長復用能力從4波、8波和16波很快演進到40波和80波，單波長的速率也從早期的2.5 Gbit/s逐步發(fā)展到現在的100 Gbit/s，波分系統傳輸容量從幾十Gbit/s提高到8 Tbit/s，10年增長了上百倍。以波分復用技術和EDFA光放大器技術為基礎的波分傳輸系統設備的發(fā)展和規(guī)模部署，極大地提升了傳輸網容量，也極大地降低了帶寬成本，鑄就了光網絡發(fā)展史上繼SDH之后又一個更為輝煌的10年，其提供的成本日益低廉的帶寬，應是近年來互聯網飛速發(fā)展的一個最為重要的原始驅動力。
雖然波分系統在網上應用已有10多年時間，但中國電信省際干線波分網絡一直延續(xù)著點到點鏈形系統的建設模式，波分網絡實際上并未成網，波長的調度都需要通過人工在ODF上調纖來實現，造成此現象的原因主要有2個：一是從需求角度講，目前波分網承載的業(yè)務絕大多數（90%以上）為CHINANET路由器間的鏈路，而CHINANET網絡建設采用的是以年度為周期預先規(guī)劃的模式，波長日常動態(tài)調度的需求很少；二是從技術角度講，當前波長的自動調度可以在光層通過可重構光分插復用設備（ROADM）或在電層通過OTN交叉來實現，在光層面由于省際電路長度較長（大多在1 500 km以上），受限于當前光層面的技術能力，光路的損傷難以實現實時、長距離、動態(tài)的補償，ROADM在省際層面很難得到普遍應用，在電層面由于目前OTN交叉能力（3 Tbit/s左右）與波分系統容量（一個方向8 Tbit/s）差距較大，通過OTN交叉僅能實現波長級有限的調度，而且光電轉換的成本也較高。
2 未來業(yè)務需求及運營要求
在業(yè)務發(fā)展及技術變革的雙重驅動下，經過10多年的歷程，傳輸網已經實現了從SDH網向WDM網的演進，從未來業(yè)務需求看，波長級的業(yè)務快速靈活調度和網絡恢復保護需求日益迫切，主要體現在3個方面。
一是GE以上大帶寬專線業(yè)務已經出現快速增長的勢頭，10、40甚至100 Gbit/s的專線業(yè)務需求也已經出現。隨著信息化技術在社會各個領域應用的進一步深入，世界正迎來“大數據”時代，原有的以2和155 Mbit/s為主的專線業(yè)務已不能滿足各行業(yè)數據傳輸的需求，很多公司和政府機關已經或者正在考慮將其租用的專線升速，GE以上大帶寬專線業(yè)務已經出現快速增長的勢頭。另外，互聯網經濟的快速發(fā)展以及寡頭格局的形成，誕生了諸如谷歌、百度、騰訊和阿里等一些超大型互聯網公司，其基于自身戰(zhàn)略及業(yè)務發(fā)展需要已經開始租用大量帶寬構建自己的高速網絡，谷歌甚至建設了自己的全球光網絡，同時一些金融、保險等需要處理大量電子數據的公司，基于提升效率、降低運營成本、提高安全性出發(fā)也已開始建設大型IDC及內部高速網絡，這兩類公司已經提出了10 Gbit/s以上甚至幾百Gbit/s的電路租用需求。大帶寬專線業(yè)務不僅僅是帶寬的提升，同時在業(yè)務的性能（開通時限、可靠性、時延）方面對運營商提出了更高的要求，需要波分網絡具備快速靈活的業(yè)務調度能力、網絡恢復保護能力以及端到端的運營管理能力。
二是業(yè)務的IP化、互聯網流量的不確定性以及云計算技術的引入等因素使得互聯網對底層波分網絡提出了更高的要求。隨著固網和移動軟交換、IMS網絡范圍的拓展以及未來VOLTE（Voice over LTE）的引入，語音業(yè)務的承載將逐漸會完成由電路交換機向IP網的遷移，很多傳統的中低帶寬專線業(yè)務也在逐步向MPLS VPN業(yè)務遷移，這些高質量業(yè)務需要互聯網具備更高的性能和網絡安全性�；ヂ摼W視頻業(yè)務的快速發(fā)展，不僅僅帶來互聯網流量的快速增長，同時視頻業(yè)務長時間連接以及對丟包、抖動更為敏感的特點對互聯網的性能會提出更高的要求。隨著云計算的普及，數據中心的規(guī)模和數量將會大幅度增長，數據中心之間大量的信息同步、容災備份和統一計算要求網絡具備高的安全性和低時延。上述3個方面的需求均對互聯網的性能提出了更高的要求，但由于IP網本身“盡力轉發(fā)”的內在機制所限決定了互聯網僅靠自身提升性能有限，需要底層傳輸網提供有效的支撐，甚至需要構建統一的架構和策略實現互聯網和傳輸網資源的統一和動態(tài)的調度，這些都需要波分網具備快速靈活的調度能力和恢復保護功能。
三是集約化運營的要求。目前中國電信傳輸網的運營仍主要是集團、省和地（市）三級體系，長途波分的維護仍主要通過人工在ODF上調纖來進行波道調度，一方面業(yè)務的響應時間較長難以滿足客戶快速開通業(yè)務及CHIANNET、CN2網故障或擁塞時業(yè)務快速恢復的需要，另一方面由于維護人員的操作水平參差不齊，大量臨時緊急的ODF調纖經常在纖芯的清潔、尾纖長度、標簽方面出現不規(guī)范的操作，甚至出現誤碰和連接質量劣化等事故，對后期維護帶來較大的影響。因此提高波分網絡的集中自動調度能力和端到端運營能力對提升中國電信傳輸網核心競爭能力意義重大。
3 技術發(fā)展
在波分網上實現波長級的調度和保護功能在技術實現方面有2個途徑，一是在光層面通過ROADM實現，二是在電層面通過OTN交叉實現。
ROADM在光層面實現波長的調度，因不需要光電轉換，具有成本低、對客戶信號透明的優(yōu)點。ROADM技術經歷了波長阻斷器（WB）、平面光波導技術（PLC）和波長選擇開關（WSS）三代發(fā)展，當前第三代WSS技術的實現有液晶和MEMS兩種方案，具有插入損耗小、體積小、成本低的優(yōu)點，真正實現了波長的可重構，有較高的組網靈活性和經濟性，其應用日益廣泛。但由于技術所限，ROADM應用目前主要存在4個方面問題，一是受限于當前光層面的技術能力，光路的損傷難以實現實時、長距離、動態(tài)的補償，ROADM組網半徑受限于物理傳輸參數， 尤其在高速波分系統中更為明顯。依據行標征求意見稿，100 Gbit/s波分系統的傳輸能力對于G.652（無DCM）場景，硬判為14×22 dB（約1 100 km），軟判為18×22 dB（約1 400 km），在實際網絡應用中，由于光纜老化及長跨段的影響，傳輸距離會更短，有可能大多在1 000 km以內，如有長跨距，可能僅800 km，甚至500~600 km，省際傳輸網由于電路長度大多在1 500 km以上（約70%以上），ROADM應用范圍有限。二是由于當前技術水平不能實現光信號在光域的波長變換，ROADM實現的波長調度只能是不同方向同波長之間的調度，組網應用時存在波長重構問題，波道組織復雜且利用率低。三是目前的WSS為1×N的形態(tài)，只能將1個輸入端口的某個波長交換到其余多個輸出端口，比較適合以業(yè)務上下為主的ADM場景應用，實現以業(yè)務調度為主的多維ROADM或OXC需要組合多個WSS，技術復雜且成本高。四是WSS倒換的時間較長，大都在秒級，難以滿足傳統50 ms的保護需要。
OTN是21世紀初傳輸網為順應數據業(yè)務高帶寬傳輸發(fā)展趨勢而重新定義的新一代光傳送網絡體系架構，從網絡層面定義了光信號的各項功能，包括傳輸、復用、路由、監(jiān)測、性能管理和網絡生存性，實現了波分網從點到點鏈路模式向網狀網的演進。OTN架構定義了光通道層（OCh）、光復用層（OMS）和光傳輸層（OTS）3個層面，由于當前的技術水平尚無法實現光信號的性能監(jiān)測以及低速信號向高速信號的復用，ITU-T在G.709建議中選擇了在電域實現OCh所需的性能監(jiān)測和信號復用功能，并定義了光數據單元（ODU）和光傳輸單元（OTU）2個層級，通常所說的OTN交叉連接實際上是ODU層面的交叉連接。引入OTN技術主要有三大優(yōu)勢：一是可以實現光信號端到端的性能監(jiān)測和管理；二是透明傳輸，適應高帶寬業(yè)務發(fā)展趨勢復用效率高，可以實現低速光信號向高速光信號靈活高效低成本的復用；三是利用ODU層的交叉連接可以實現高帶寬業(yè)務的調度，由于交叉速率等級高，相比SDH效率更高、成本更低，技術上更易研發(fā)大容量調度的設備，適合高帶寬業(yè)務的承載和調度。但受限于高速電信號處理的技術實現較為困難，目前OTN應用中存在的最大問題是節(jié)點的交叉能力有限，當前主流廠家的OTN設備最大交叉能力大多在3～6 Tbit/s，部分廠家目前正在推出10 Tbit/s以上的設備。
4 新一代光傳輸網絡架構的研究
如上所述，光傳輸網由SDH向OTN演進已成為業(yè)界的共識，并已成為近幾年各運營商傳輸網發(fā)展建設的重點，ITU-T在G.872建議中提出了引入OTN技術的3個途徑：一是以重疊網模式同時部署OTN線路系統及ODU/OCH交叉功能，二是僅部署OTN 交叉/復用（XC/ADM）設備，三是僅部署OTN線路系統。ITU-T同時指出運營商可根據自己的實際情況選擇一種或多種途徑。從技術角度講，各廠家的WDM設備在光層的復用和傳輸方面已完全遵循了OTN架構，在電層客戶信號的映射和復用也已遵循了OTN架構中的G.709標準，并逐步推出了具備ODU交叉功能的OTN設備。
網絡架構的設計是網絡建設的首要任務，也同時奠定了將來網絡運營維護的基礎。網絡架構的設計應基于業(yè)務需求，既要從未來及當前業(yè)務需求出發(fā)作為架構設計的切入點，又要將滿足業(yè)務需求作為架構設計的落腳點，要避免走入“為組網而組網、為引入新技術而引入新技術”的誤區(qū)。網絡架構包括技術架構和組網架構，二者之間是相輔相成的關系。
4.1 技術架構
中國電信WDM網建設中應滿足的未來業(yè)務需求主要有如下3點。
a） 從滿足大帶寬專線業(yè)務及集約化運營需求考慮，波分網應具備波長級電路的快速靈活調度、端到端的管理及多級別的網絡保護恢復功能。
b） 隨著100 Gbit/s波分系統的技術成熟及價格不斷下降，新建省際WDM系統的容量將以100 Gbit/s波分系統為主，但未來很長時間內仍將有大量的10 Gbit/s業(yè)務顆粒，波分網應支持低速光信號向高速光信號靈活經濟的復用。
c） 充分發(fā)揮光層的技術性能，盡量減少電層處理，降低網絡建設成本。
為滿足上述業(yè)務需求，技術上當前應主要研究OTN及ROADM 2種技術的引入及應用。依據前面對技術發(fā)展部分的分析，由于省際電路的長度大多在1 500 km以上，受限于當前光層面的技術能力，光路的損傷難以實現實時、長距離、動態(tài)的補償，全網波長級業(yè)務的調度倒換很難利用ROADM在光層面來實現，還應主要在電層面利用OTN技術的ODU交叉功能來實現，ROADM可應用在滿足光層傳輸性能的場景中來完成光信號的上下路需求。因此當前中國電信WDM網的技術架構應為：線路以100 Gbit/s波分系統為主，全網波道的調度及保護、業(yè)務的匯聚以OTN技術為主，同時在滿足光層傳輸性能的地方采用ROADM實現光路的轉接及業(yè)務的上下路。以下將結合中國電信省際網的實際需求進一步分析OTN及ROADM的組網架構。
4.2 組網架構
4.2.1 OTN組網架構
OTN設備通過ODU交叉功能主要實現波道的調度及業(yè)務匯聚，其設備形態(tài)主要有2種，一是與波分系統集成在一起，同時具備傳輸及ODU交叉功能（簡稱集成型OTN設備），另一種不與WDM系統集成，僅具備ODU交叉功能（簡稱獨立型OTN）。
采用集成型OTN設備組網，主要面臨兩大問題：一是如實現全網級的調度及端到端管理功能，需要全網的波分系統采用同一廠家的設備，與目前的采購模式差異很大，從長遠看可能不利于建設成本的降低；二是由于目前各廠家OTN設備的交叉能力與傳輸系統容量差異很大，實現全網波道的完全靈活調度非常困難，甚至不可行，這是當前采用集成型OTN設備組網面臨的最大問題。
目前只有專線類的業(yè)務需要進行全網級波道的自動調度，CHINANET及CN2網路由器鏈路間電路由于采用以年度為單位預先規(guī)劃的建設模式，日常動態(tài)調度的需求不大，傳輸故障或IP網絡擁塞時波分網如能提供部分IP電路的快速調度則基本可以滿足當前IP網集約化運營的要求，基于此提出中國電信當前OTN組網架構。
采用獨立型OTN設備組網構建全國OTN網絡，主要承載專線類業(yè)務；波分系統建設采用集成型OTN設備，預規(guī)劃的CHINANET及CN2網路由器間電路采用支線路合一板卡，在ODF上實現電路的轉接；各波分系統留出部分容量采用支線路分離方式（如按慣例配置的維護波道）接入電交叉子架，跨系統之間接入獨立型OTN設備，通過OTN的ODU交叉連接功能實現波道的自動調度，以滿足傳輸故障或IP網絡擁塞時波分網需提供部分IP電路快速調度的需求。
采用上述架構有效實現了設備技術能力與實際業(yè)務需求的平衡，主要有以下優(yōu)點。
a） 全面引入OTN交叉功能，可實現全網部分波道的網管集中配置，提高運維水平，滿足集約化運營需求。
b） 采用獨立性OTN設備構建專線業(yè)務專網，可以采用一個廠家設備，較易實現全網專線業(yè)務的端到端管理。
上述方案存在的不足是：由于維護波道（接入電交叉矩陣）與實際開放的IP電路（未接入電交叉矩陣）采用不同的承載方式，傳輸網故障導致IP電路中斷時，通過網管緊急調度的維護波道與中斷的IP電路落地端口不同，還需人工介入調整波分設備與路由器設備之間的光跳線。部分可克服此不足的唯一可能途徑是統籌規(guī)劃傳輸網和IP網的結構及組網。
4.2.2 ROADM組網架構
如前所述，ROADM主要用于在滿足光層傳輸性能的場景中完成光信號的轉接及業(yè)務上下路，由于不需要光電轉換，可節(jié)省大量投資。ROADM設備的維數主要取決于其具體應用場景的波分網絡結構，中國電信省際波分網能夠應用ROADM的地方主要有鏈形系統中間節(jié)點上下業(yè)務（二維）、T形結構連接一個城市2個樞紐樓（三維）以及多套波分系統之間光路的轉接（三維或多維）3種場景。
ROADM組網架構需研究的主要內容是其上下光路的靈活性，為克服波長一致性限制（即相同波長不能同時進入相同方向，整個路徑上波長必須一致），通過采用CDC ROADM技術實現上下端口的波長無關性（各上下路端口靈活配置成任意波長）、方向無關性（各上下路端口靈活配置到任意方向）和競爭無關性（不同方向相同波長可同時上下路）。技術上CDC主要采用可調諧OTU、WSS級聯和多端口光開關來實現，對于100G系統，由于采用外調制的方式可調諧OTU已經成為基本配置，CDC實現的困難主要在于WSS級聯所帶來的成本增加，尤其是實現完全的CDC功能（上下路波長與端口完全無關）需要多端口光開關（如實現4個方向、每個方向20個上下路波長，需要80×80光開關），成本非常高。因此，還應回到業(yè)務需求，從中國電信實際需求出發(fā)，研究ROADM組網架構。
ROADM組網架構的關鍵問題是不同場景下的ROADM設備配置模型，以下分別研究鏈形系統中間節(jié)點業(yè)務上下（二維）及同城兩樞紐樓間互通2種場景下的設備配置模型。第三種場景，即多套波分系統之間光路的轉接（三維或多維），由于不涉及業(yè)務的落地，設備配置較為簡單，在此不再詳述。
4.2.2.1 二維場景下的ROADM設備配置
在二維場景應用中，東向的某個波長落地后，西向的同一波長如不落地會造成波長的浪費，因此2個方向的波長均需落地，則必有2個落地端口，不存在波長競爭問題，僅需研究是否必須為波長無關性和方向無關性。
目前普遍應用的WSS器件為1∶8端口，二維場景下能夠上下業(yè)務的波長數量最多僅有7波，而通常80波的WDM系統其ROADM站點上下波的數量一般至少在20波以上，擴展上下波數量的方式有2種：一種是采用ITL+AWG方式，成本低，但上下路端口及方向均受限，另一種是采用WSS級聯的方式，可以做到波長及方向無關，但成本高。
那么如何規(guī)劃ROADM設備上下路的數量及功能，還是要回到業(yè)務需求上。前面已提到過，中國電信WDM網承載的主要業(yè)務是CHINANET網路由器間的鏈路，由于CHINANET網的建設是以年度為單位預規(guī)劃的，波道安排可以事先規(guī)劃好，其使用的WDM系統上下路端口不需全部做到波長無關和方向無關。雖然IP鏈路日常動態(tài)調度的需求不大，但在傳輸網故障情況下（通常是一個方向的光纜或系統故障），為及時疏通IP網流量，需要在很短的時間內將受影響IP鏈路的路由調整到其他方向，由于CHINANET網容量巨大，鏈路數非常多，傳輸網對其所有鏈路提供恢復或保護的功能代價昂貴，經濟上不可行，折中的辦法是傳輸網對部分IP鏈路提供故障情況下重路由的能力，這對避免IP網節(jié)點全阻或擁塞還是很有必要的，對應到ROADM設備配置上即需要部分上下路端口具備波長無關性和方向無關性。
圖1示出的是ROADM配置模型可以較為經濟地實現部分上下路端口的波長無關性（但方向仍受限），其利用WSS的空余端口可以提供東、西方向各6個與波長無關的波長上下。
圖2示出的是ROADM配置模型可以實現上下路端口的波長及方向無關性，其主要通過WSS級聯來實現，可以提供8個與波長和方向都無關的上下路波長，如需進一步擴展該類上下路波長數量，可通過再加一級WSS級聯來實現。此配置模型的局限在于受限于波長一致性該類上下路波長數量最多為80波（線路容量的50%），且多級WSS會帶來額外的插入損耗。
2種配置的差異主要在于上下端口是否與方向有關，從應用角度看，其最大的差異在于故障時進行業(yè)務電路重路由時是否需人工介入。如上下路端口與方向有關，業(yè)務電路重路由時上下路端口也需要調整，需要人工重新調整波分設備與路由器之間的端口連線；如上下路端口與方向無關，業(yè)務電路重路由時上下路端口可以不改變，直接在網管上操作即可，不需人工介入。參照前面的業(yè)務需求分析，為滿足集約化運營的要求，二維場景下ROADM設備配置建議采用模型2。
具體設計多大比例的上下端口具備波長無關性和方向無關性，最終取決于IP網需求，統籌規(guī)劃IP網和傳輸網的網絡結構和網絡組織在此非常有必要。根據歷史經驗，中國電信省際WDM網應用于此場景的節(jié)點其上下路比例一般在10%（20波）以下，筆者認為在合理設計CHINANET網絡結構的前提下，模型2提供8路與波長和方向無關的上下路端口基本可以滿足故障情況下IP業(yè)務的緊急疏通需求。
4.2.2.2 兩樞紐樓間互通場景下的ROADM設備配置
同城市內兩樞紐樓之間距離一般在10 km左右，超過了40和100 Gbit/s信號裸纖傳輸的距離，其間電路的溝通如采用建設長中繼波分的方式成本將很高，引入ROADM技術是一種較好的解決方案。同城兩樞紐樓間互通有2種情況：一是只有一個樞紐樓建有省際波分系統，另一樞紐樓僅有延伸落地的需求，相當于T形結構；二是兩樞紐樓均建有省際波分系統，兩樓之間有溝通電路的需求，相當于H形結構。
對于T形結構，為保證網絡安全性，兩樞紐樓間通常會考慮2個物理光纜路由，建有省際波分系統的樞紐樓ROADM節(jié)點需采用四維結構，其設備配置模型見圖3，延伸另一樞紐樓落地的波長可以做到波長無關和方向無關；延伸樞紐樓也可采用WSS實現落地端口的波長和方向無關，具體設備配置模型不再詳述。
上述模型僅可實現到第二個樞紐樓的轉接延伸電路，如果兩樞紐樓之間需要提供兩端落地的電路，需要在南向的WSS模塊下掛AWG完成南向電路的落地。
對于H形結構，由于兩樞紐樓均已具備2個出口方向，兩樓之間也可只考慮1個物理路由，兩樓的ROADM均為三維結構，兩樓之間相互轉接的電路應具備波長和方向無關能力，其設備配置模型見圖4 。同上類似，該模型不能提供轉接電路在樞紐樓的落地，如需落地，需在南向的WSS模塊下掛AWG完成電路的落地。
需要說明的是，上述2種場景3種模型用ROADM實現光路轉接的前提是光信號的傳輸性能滿足要求，在實際網絡設計中如部分光路在部分節(jié)點需要電再生，可輔以電交叉矩陣實現電路的調度，如果受限于光傳輸性能所有光路在所有節(jié)點都需要電再生，則沒有必要采用ROADM技術。
5 待進一步研究的問題及未來發(fā)展展望
5.1 IP網及傳輸網的統籌規(guī)劃
目前由于IP網和傳輸網分別獨立進行結構及組網的設計，相互協同僅是傳輸網保證IP網電路物理路由獨立這一比較低級的層次，實際中主要存在三大問題。
a） 由于IP網結構設計僅考慮邏輯結構，未考慮實際的傳輸路由，且中國電信IP網路由控制簡單地采用層次化的cost值，IP包的轉發(fā)從IP網角度看是合理的，但映射到光纜路由上實際上可能是繞轉的，整網的傳送效率會降低。
b） IP網結構，特別是直達鏈路的設計，僅從IP網角度考慮，由此帶來IP網存在大量多種傳輸速率需求（現網方案同時存在10、40、100 Gbit/s），會帶來傳輸網組網復雜，增加復用成本。
c） 由于當前IP網技術本身存在的缺陷，IP網電路升級到高速鏈路時，原有的低速鏈路很難繼續(xù)長久使用，會帶來傳輸投資的浪費。
統籌規(guī)劃兩網的結構和網絡組織，可以從一定程度上解決上述問題，節(jié)省建設投資。
另外，傳輸網故障導致IP電路中斷時，不能實現完全由網管操作進行IP電路恢復，還需人工部分介入，可以從IP網結構設計著手，結合傳輸網現有技術的能力，選擇對IP網結構至關重要的部分節(jié)點組建單獨的平面，波分網將該平面的IP電路接入電交叉矩陣，并配置部分冗余容量，該平面IP電路故障時，由于有電交叉矩陣落地端口無需調整，可以實現網管操作全程調通電路，不需人工接入，一定程度上可進一步提高IP網的安全性。
5.2 傳輸設備與路由器協同發(fā)展
當前IP網面臨的一個重大問題是，由于IP協議簡單的包轉發(fā)機制需要每個路由器都對所轉發(fā)的包進行處理，但流量增長的速度已經遠遠大于受限于摩爾定理約束的路由器容量增長速度，IP網只能靠增加路由器數量來應對流量的增長，但設備數量的增加又會帶來組網的復雜和路由數量的快速增加，最終導致路由收斂的難度加大，進而網絡性能下降，同時由于路由器需對每個包進行處理，帶來了能耗的巨大消耗，互聯網的可持續(xù)發(fā)展也面臨挑戰(zhàn)。
近年來國際上已經開始“后IP”的技術研究，主要思路是徹底摒棄原有TCP/IP的束縛，采取推倒重來的方法重新設計未來互聯網，通過對體系架構及相關網絡運行、管理機制的重新設計，創(chuàng)造出一種完全不同于IP體系的“革命性”新技術架構，徹底解決IP網可擴展性、安全性等問題，構建全新的互聯網下一代體系，推動互聯網經濟的健康可持續(xù)發(fā)展。
重新構建全新的下一代互聯網體系并不是一朝一夕可完成的事情，且由于現有的IP網已經規(guī)模巨大并已深入到社會生活的各個方面，重新構建新的體系是否可行仍存在一定爭議。解決上述問題的比較現實的途徑是加強傳輸設備與路由器之間的協同工作，將包的轉發(fā)盡量在光層面完成，減少電層面的處理，減輕路由器的壓力。具體實現路徑有以下幾種。
a） 增開路由器間直達鏈路，減少IP包在路由器中的轉發(fā)次數。
b） 引入傳輸網及IP網統一的控制平面，通過協議實現兩網統一的自動路由控制，根據IP網流量的變化實現網絡的動態(tài)調整。
c） 在大的核心節(jié)點引入光分組交換或光突發(fā)交換設備，實現IP包在光層的轉發(fā)。
目前的網絡規(guī)劃建設和運營中已經在采用第一種路徑，后2種路徑尚有很多技術問題需要解決，尤其第三種路徑中的光分組交換或光突發(fā)交換設備，由于一些光信號處理器件的研發(fā)還有待突破，其技術實現還需比較長的時間。
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