整个电信业正在转向采用因特网协议(IP)。因特网和分组基IP的增长驱动了规模经济，降低成本的新类型网络结构和协议确保业务质量、并提供缩放性。这正在吸引所有网络提供商(传统电话提供商，增加视频流到数据和话音业务;有线运营商增加话音到数据和视频业务;移动电话运营商在无线电路上路由所有的视频、音频、数据业务。)

但是，真正的成本节省来自网络时，完全是IP，而不是不同传统技术(如ATM，帧中继，SDH，甚至老的PDH网络)的混合。因为IP分组可以运行在任何物理链上，当今大部分数据、视频和VoIP(网络电话)业务，仍然由这些较旧的网络承载，使得网络的运行、扩展和测试都产生很大的问题。

全IP网络的好处

理论上全IP网络的好处是巨大的。不像传统的电信业务，IP分组在交换(如从光网络到电网络)时不需要译码、从一种类型载波到另一种类型载波(此过程会导致误差处理额外开销)变化时，不需要重新分组。这意味着IP网络更快和更能恢复原状。带宽越高运行越可靠，全IP网络对技术投资是最合理的：较低的成本有效好的性能。

全IP网络的设备和业务支持本质上是相同的，它们可服务于不同的市场。这可产生巨大的经济规模，进一步降低投资成本。

特别是企业市场吸引着大量来自交换机和路由器厂家的大量设备。这里也有大量的软件应用存在用户端和遍及网络中。随着软件做为任何网络的一个重要部分的增长，允许运营商的软件工程师集中精力于那些有实际差别的方面。

当运营商和企业都用IP时，他们的网络都可享受无缝链路，允许在较宽的领域包含用户的较高性能。例如，运行IP网络允许增加新的能力(如网络附加存储NAS，存储附加网络SAN)，可容易地增加硬盘驱动阵列，以防止存储瓶颈。

IP网络结构使其具有能恢复原状功能。由于分组占用网络的不同路线及在末端重建，所以，可以更均匀地在网络中分配业务。假若在一点失效，则分组仍然靠另外途径达到目地处。

实现全IP网络的困难

上述的全IP网络的好处全都是理论上的，在实践中已获得了某些好处。

但是，承载IP网络的所有业务类型，决不是简单地在已有IPV4或较新的iPV6网络上进行。

有效地提供话音和视频的网络结构是相当复杂的，移动网络结构中的每个单元决不是重复的任务(图1)。

图1 有效提供话音、数据和视频的网络结构

传统电话网络运营商面对适应全IP网络的最大问题是IP 不是为流技术(如语音和数据)设计的。服务质量(QoS)算法加到原IP协议的顶端，给予承载语音或视频的某些分组优先于数据，使数据不能在特定的时间到达。等待时间和等待时间的变化也需要在话音链路中处理，以防回声和延迟受干扰的VoIP系统。

多点传播IGPM(因特网用户级管理协议)原来设计为视频传递协议，所以，用于控制IPTV应用时存在几个问题。首先，很多网络器件不具备所需的性能(即发送率)，而需要替换或更新。其次，协议本身包括一个固有的连接，在改变多点传播组时，经过延迟，这对于TV业务意味着在改变节目时有一个滞后。在广播TV上“频道对抗”观看是不可能的。通过附标或菜单驱动用户控制。

对于不同的业务，也存在不同的优先级。例如，在一个视频流中丢掉一个分组可能不是太重要。但是，在低带宽话音呼叫中这是关键性的问题，因为数据相当大的部分被丢失。对于高分辨率视频就显得更重要，丢失分组会影响图像质量。而数据率提高10倍，网络上承载的负载多10倍，使丢失分组的机会多10倍。

不仅如此，IP也是一种固有的“最尽力”(‘best effort’)技术，换句话说，若一个分组不能通过，则发送一个新的分组替代它。这样做不仅仅会导致延迟，还会产生两个附加的分组:一个报告丢失，另一个替换。如不能仔细处理这种情况，这种开销可能使网络带宽陷入困难。网络运行在太大压力下，不是一种可行的选择。

网络运行商追求实现全IP网络遇到的第二个大问题是，老的网络设备不适合处理每秒百万分组。在网络中经常更新路由器，最终会达到其硬件的限制，而成为系统的瓶颈。因为IP分组到路由是通过最直的路径，所以，在关键路径中造成路由器出问题，而放慢整个网络运行速度。

测试设备可帮助运营商处理这种问题。仿真网络中的路由器和不同类型分组仿真其性能，运营商可以及时在任何单点发现如何达到最佳数据流。

但是，网络正在不断地演变，IP运行要跨接很多其他网络技术，如SDH和ATM。测试程序和测试设备必须适应这些变化。另外，运营商可以增加多分SDH或ATM业务来处理更大载荷是有限的。

IP QoS

全IP网络在用户所感受的质量方面提出非常特别的问题。总之，用户感受丢失分组如同电话掉线，不好的话音质量和视频质量以及服务缓慢。

关键问题是测量。当分组通过不同的路由时，如何测量网络等待时间，保证网络正在支持QoS优先吞吐量。

此问题的原因是测试设备设置采样网络业务的方法。运营商通常在1S间隔采样网络业务。这种网络监控方法，在现有网络技术中已用了很多年。

然而，用本地IP网络，其网络业务根据承载分组的类型和方法会有显著的波动，而用1S采样时，网络展示4/~5Mbit/s平均数据率。在20ms采样，同样的网络可展示20~30Mbit/s平均数据率。在1ms采样，同样的网络可展示的业务脉冲串的峰值为100Mbit/s。

这些业务脉冲串随着分组在路由器中缓冲，会影响网络等待时间，并造成瓶颈，放慢整个网络的速度。

带宽问题

带宽问题是网络结构固有的。随着承载的数据越来越多，不同的网络运营商采用不同的方法来满足对带宽的更高要求，这对于测试和监控网络造成很大的问题。理论上Gigabit Ethernet将构成接入网络的基干，但这些链路必须集合进更快的管道。现在，这些架构管道运行在10Gbit/s链路，但视频的需要驱动使更新这些链路达到40Gbit/s。

在接入网络中，仍然存在问题，如老的E1链路运行PDH仍然非常流行，并正在承载IP业务。这必须集合在一起并变换到本地IP业务，这样做是复杂的并耗时，可能引起等待时间问题。

协议对带宽影响

网络所用协议对用户所感觉到的质量影响如同实际的网络。在路由器中采用点对点协议(PPP)，可提供专用链路到用户，但占用大量带宽，使其成为一种不经济和效率差的方法。

较新的协议，如多协议标记交换(MPLS),把很多的分组处理算法从Layer3移到Layer2。因此，MPLS使IP网络上的业务工程变简单，并提供传递Layer3虚拟专用网(VPN)信道的能力。

通用MPLS(GMPLS)延续光网络协议，但用户面临到交换光传输网(OTN)的传送问题。用G.709协议做为环境分组的数字绕接器，用前向纠错来提供5dB编码增益。它为光网络直接交换分组给出足够的自由空间，而不必多路分解分组来交换分组，然后重新复用。这节省了大量时间，并大大地改进了业务等待时间。

保密性

做为IP分组的每件事情允许采用新结构，特别是存储。企业的SAN和NAAS盘阵列可添加到网络中的任意点，防止存取内容产生瓶颈，这为运营商提供更大的灵活性和较低的成本。

所考虑的分布存储存在一些问题，如盘中存储的通用内容紧接用户。另外，拷贝大量内容要占用带宽。但这是最低优先级应用，可在背景中处理。

与此有关的一个大问题是分组安全。业务的提供要确保，特别是视频，只能提供给付费的用户。像IPsec协议在网络Layer3运行来加密分组，但需要网络设备中更多性能。仿真和监控设备也必须处理IPsec协议，给出网络的实际模型和评价它的真实性能。