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劉韻潔：三網(wǎng)融合的挑戰與機遇

2006/12/06

　　劉韻潔，中國工程院院士，現任中國聯(lián)通科技委主任。劉韻潔曾主持了中國公用數據網(wǎng)、計算機互聯(lián)網(wǎng)、高速寬帶網(wǎng)的設計、建設與經(jīng)營(yíng)工作；主持設計、建設了中國聯(lián)通“多業(yè)務(wù)統一網(wǎng)絡(luò )平臺”，為三網(wǎng)融合提供了一種可行的解決方案；曾獲得國家科技進(jìn)步一等獎1項，部級科技進(jìn)步一等獎兩項，國家發(fā)明專(zhuān)利兩項。

　　在全球，三網(wǎng)融合是業(yè)界數十年來(lái)的共同追求，代表了技術(shù)發(fā)展的趨勢和潮流；在中國，三網(wǎng)融合同時(shí)也是構建和諧社會(huì )、節約型社會(huì )的內在需求和有效手段。然而，三網(wǎng)融合是一個(gè)逐步完善的過(guò)程，充滿(mǎn)了各個(gè)層面的挑戰。相應地，從各個(gè)層面入手，以具體的解決方案切實(shí)推進(jìn)三網(wǎng)融合，就成為當前三網(wǎng)融合的重要策略。

　　技術(shù)發(fā)展、社會(huì )進(jìn)步 呼喚三網(wǎng)融合

　　三網(wǎng)融合，并不是將廣電網(wǎng)、電信網(wǎng)簡(jiǎn)單地合并為一張網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)，而需要一個(gè)分階段逐步完成的過(guò)程。第一階段，實(shí)現廣電、電信在業(yè)務(wù)層面的互相準入，即廣電網(wǎng)絡(luò )可以提供語(yǔ)音、互聯(lián)網(wǎng)等傳統的電信類(lèi)業(yè)務(wù)；電信網(wǎng)絡(luò )可以提供傳統的廣電類(lèi)業(yè)務(wù)，如IPTV等視頻業(yè)務(wù)。互相準入，有利于提高網(wǎng)絡(luò )資源利用率和投資回報率、豐富服務(wù)內容、提高服務(wù)質(zhì)量、促進(jìn)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展。第二階段，根據下一代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)演進(jìn)的方向，電信、廣電的網(wǎng)絡(luò )經(jīng)過(guò)改進(jìn)提升，分別提供綜合的多種業(yè)務(wù)，真正實(shí)現網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)的融合。

　　網(wǎng)絡(luò )融合，作為技術(shù)發(fā)展的趨勢和潮流，在多因素的驅動(dòng)下和產(chǎn)業(yè)各方的切實(shí)努力下已經(jīng)成為全球共同的方向。在中國，三網(wǎng)融合不僅得到了政府的明確支持，而且成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。國家在“十一五”規劃中就明確提出：“加強寬帶通信網(wǎng)、數字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎設施建設，推進(jìn)三網(wǎng)融合。”這表明，三網(wǎng)融合有著(zhù)現實(shí)的推動(dòng)力。

　　首先，三網(wǎng)融合是構建和諧社會(huì )、節約型社會(huì )的需要，能夠帶來(lái)資源的大量節省。目前，80％以上的廣電城域網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現了光纖到小區，高帶寬使方便地提供所有業(yè)務(wù)成為可能。與此同時(shí)，截至2006年7月電信網(wǎng)寬帶用戶(hù)數已經(jīng)達到了7700萬(wàn)，寬帶網(wǎng)絡(luò )資源也相當豐富。在此情況下，業(yè)務(wù)的互不準入勢必造成網(wǎng)絡(luò )資源的巨大浪費，同時(shí)也會(huì )帶來(lái)重復建設的問(wèn)題。如果制訂相應政策措施，如接入網(wǎng)非綁定政策等，就能夠減少重復投資、提高網(wǎng)絡(luò )資源利用率，就能夠助力我國實(shí)現構建和諧社會(huì )、節約型社會(huì )的目標。

　　其次，三網(wǎng)融合能夠滿(mǎn)足用戶(hù)不斷增長(cháng)的需求。從最初的簡(jiǎn)單話(huà)音服務(wù)，到改變人們通信習慣的視頻業(yè)務(wù)，再到豐富多彩的多媒體業(yè)務(wù)，人們的通信理想在逐步實(shí)現。今天，人們希望能夠盡量方便、快捷地使用所有業(yè)務(wù)，而且不用面對各種網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行復雜的操作。網(wǎng)絡(luò )在接入層面和業(yè)務(wù)層面的融合，則很好地滿(mǎn)足了用戶(hù)的這一需求。從這個(gè)意義出發(fā)，三網(wǎng)融合是用戶(hù)需求、市場(chǎng)需求驅動(dòng)的結果。

　　最后，三網(wǎng)融合符合技術(shù)發(fā)展的方向，是現有網(wǎng)絡(luò )向NGN演進(jìn)的一個(gè)很好切入點(diǎn)。事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò )融合是全球的電信運營(yíng)商、設備制造商乃至最終用戶(hù)數十年來(lái)孜孜不倦追求的理想目標。上世紀70年代興起的綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)（ISDN），其宗旨就是通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò )提供包括語(yǔ)音、視頻在內的綜合業(yè)務(wù)；80年代涌現的寬帶綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)（B－ISDN），則基于A(yíng)TM技術(shù)提供網(wǎng)絡(luò )融合的解決方案；90年代，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供所有的電信業(yè)務(wù)又成為三網(wǎng)融合領(lǐng)域的一個(gè)新嘗試……上述努力，盡管都未達到預期目的，但均體現了網(wǎng)絡(luò )融合的目標。今天，從NGN的定義來(lái)看，它同樣又將網(wǎng)絡(luò )融合作為一個(gè)重要的目標。ITU－T從五個(gè)方面對NGN進(jìn)行了定義：NGN基于分組交換技術(shù)；提供包括電信業(yè)務(wù)在內的多種業(yè)務(wù)；承載、控制和業(yè)務(wù)實(shí)現功能分離，并能提供各種寬帶能力和QoS保證的傳送技術(shù)；用戶(hù)可以任意地選擇不同運營(yíng)商的不同業(yè)務(wù)；支持廣泛的移動(dòng)性和用戶(hù)業(yè)務(wù)的一致性。由此可見(jiàn)，從上世紀60年代至今，網(wǎng)絡(luò )融合一直是技術(shù)發(fā)展和演進(jìn)中從未放棄的一個(gè)重要目標，是潮流所向。

　　管理跟進(jìn)、技術(shù)創(chuàng )新 推進(jìn)三網(wǎng)融合

　　來(lái)自管理體制和技術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域的挑戰，促使三網(wǎng)融合必須找出相應的解決方案。

　　隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展和三網(wǎng)融合進(jìn)程的不斷加快，管理體制也必須與時(shí)俱進(jìn)。目前，很多國家已經(jīng)實(shí)現了電信與有線(xiàn)電視的雙向業(yè)務(wù)準入，并從法律上予以保證；越來(lái)越多的國家把對電信和廣電傳輸的管制納入統一的綜合管制框架，把內容和網(wǎng)絡(luò )的管制分離開(kāi)來(lái)。對于中國而言，在充分借鑒海外經(jīng)驗的基礎上，管理首先要一如既往地確保內容的安全，有利于國家的安定團結，滿(mǎn)足構建和諧社會(huì )的需求；其次，管理要與時(shí)俱進(jìn)，有利于技術(shù)的進(jìn)步和三網(wǎng)融合發(fā)展。由于無(wú)論是廣電網(wǎng)絡(luò )還是電信網(wǎng)絡(luò )，都具有可管理性，能夠確保傳輸內容的安全，因此將內容的安全與技術(shù)的發(fā)展有機統一起來(lái)，是管理體制改革切實(shí)可行的目標，必將極大地加快三網(wǎng)融合的進(jìn)程。并非像很多人說(shuō)的那樣，三網(wǎng)融合僅僅是個(gè)管理體制的問(wèn)題。來(lái)自技術(shù)領(lǐng)域的挑戰，是擺在三網(wǎng)融合面前的又一個(gè)重大課題，必須依靠網(wǎng)絡(luò )的改造乃至技術(shù)的創(chuàng )新來(lái)解決。由于三網(wǎng)融合是現有網(wǎng)絡(luò )向NGN演進(jìn)的切入點(diǎn)，因此我們必須把握這一難得的契機。如果僅僅是基于現有多種分離的網(wǎng)絡(luò )提供多種業(yè)務(wù)，那么只能提供低水平的、重復的業(yè)務(wù)。要把握發(fā)展的方向，就必須對現有網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行改造。從總體上看，在網(wǎng)絡(luò )改造和技術(shù)創(chuàng )新的過(guò)程中，一個(gè)重要原則就是最大限度地發(fā)揮廣電網(wǎng)和電信網(wǎng)各自的優(yōu)勢和特點(diǎn)，做到“有所為、有所不為”，而不是“包打天下、無(wú)所不能”。與此同時(shí)，新業(yè)務(wù)的提供也必須以市場(chǎng)機制為驅動(dòng)，即有選擇性地提供業(yè)務(wù)，按照市場(chǎng)需求情況推出新業(yè)務(wù)。

　　三網(wǎng)融合，是一個(gè)復雜的系統工程，是光傳輸網(wǎng)、承載網(wǎng)、核心業(yè)務(wù)網(wǎng)以及城域網(wǎng)和接入網(wǎng)等多個(gè)層面共同努力的結果。

　　第一，光傳輸網(wǎng)的改造完善是三網(wǎng)融合的基礎。三網(wǎng)融合的一個(gè)重要目標，就是以一個(gè)統一的網(wǎng)絡(luò )提供各種業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音、數據和視頻業(yè)務(wù)等。當提供視頻業(yè)務(wù)，尤其是大量的電視節目時(shí)，網(wǎng)絡(luò )所消耗的帶寬是驚人的，是現有的語(yǔ)音業(yè)務(wù)無(wú)法比擬的，必然要求大帶寬的光傳輸網(wǎng)作為基礎。與此同時(shí)，三網(wǎng)融合也對光傳輸網(wǎng)在靈活調度以及管理能力方面提出了更高的要求。網(wǎng)絡(luò )帶寬的急劇增加，要求光傳輸網(wǎng)具備更佳的指揮、調度功能，以及對故障的定位、診斷、排除功能，例如，需要有更多智能的統一的網(wǎng)絡(luò )管理系統等，來(lái)確保網(wǎng)絡(luò )的正常運營(yíng)和業(yè)務(wù)的正常提供。

　　第二，承載網(wǎng)的融合是三網(wǎng)融合的關(guān)鍵。承載網(wǎng)，究竟是一個(gè)業(yè)務(wù)建一個(gè)網(wǎng)、多個(gè)業(yè)務(wù)建多個(gè)網(wǎng)，還是由一個(gè)統一的網(wǎng)絡(luò )平臺同時(shí)提供多種業(yè)務(wù)？顯然，我們應該積極利用今天網(wǎng)絡(luò )融合的機會(huì )為向NGN演進(jìn)作相應的規劃和部署。技術(shù)的進(jìn)步，為承載網(wǎng)走出選擇的“十字路口”發(fā)揮了重要的推動(dòng)作用，在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )平臺上同時(shí)提供多種業(yè)務(wù)成為可能。

　　在網(wǎng)絡(luò )融合中，為實(shí)現從電路交換到分組交換的演進(jìn)，究竟該選擇何種承載網(wǎng)技術(shù)和設備？經(jīng)歷了一個(gè)長(cháng)達十多年的爭論過(guò)程，集中于A(yíng)TM和路由器技術(shù)和設備這兩種選擇。首先，ATM技術(shù)，由于并不適應IP，因此不具有發(fā)展前途；其次，傳統路由器的設計理念和功能無(wú)法提供QoS保證。路由器網(wǎng)絡(luò )對于流量工程（TE）、操作維護管理（OAM）以及資源控制管理功能的缺失，使其根本無(wú)法保證傳送實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的QoS，更不用說(shuō)多種業(yè)務(wù)同時(shí)傳送了。有人曾試圖利用輕載解決QoS問(wèn)題，即以更大的帶寬傳送相對更少的流量，但被證明是行不通的。由于路由器根本無(wú)法感知網(wǎng)絡(luò )的實(shí)時(shí)擁塞、通斷狀況，輕載勢必無(wú)法保證QoS。綜上所述，單獨的ATM技術(shù)或者路由器技術(shù)都無(wú)法滿(mǎn)足三網(wǎng)融合的需求，但又不存在第三種選擇，承載網(wǎng)的解決之道究竟在哪里？這曾使承載網(wǎng)一度被困于發(fā)展的“十字路口”。

　　現在，業(yè)界已經(jīng)達成了共識，找到了走出“十字路口”的創(chuàng )新解決思路，即在路由器中增加ATM技術(shù)中的流量工程以及OAM功能，或者參照ATM技術(shù)改造路由器技術(shù)，如雙向失效檢測BFD等，從而提供QoS保證。令人可喜的是，在長(cháng)達十多年的爭論之后，業(yè)界普遍認同了這一思路，并且付出了改造路由器的實(shí)際行動(dòng)，例如思科、Ju－niper、華為、朗訊等知名設備制造商都按照這一思路積極行動(dòng)著(zhù)。

　　MPLS是公認的實(shí)現三網(wǎng)融合、保證QoS的核心技術(shù)。通過(guò)在路由器中增加MPLS資源控制管理功能，網(wǎng)絡(luò )可以掌握資源利用情況；在運行過(guò)程中發(fā)生故障、擁塞或新的資源呼叫時(shí)，能夠對網(wǎng)絡(luò )資源進(jìn)行及時(shí)調整；通過(guò)增強的DS-TE技術(shù)，對承載的每一類(lèi)業(yè)務(wù)分配相應的資源，實(shí)現在一個(gè)LSP中定義不同的業(yè)務(wù)等級。但是，僅靠MPLS技術(shù)并不能解決承載網(wǎng)的QoS問(wèn)題，還必須通過(guò)路由器的改造使IP網(wǎng)成為可控可管、有QoS保證的網(wǎng)絡(luò )。當然，這是一種近期即能看到效果的解決方案，但并不排斥未來(lái)通過(guò)另外的方案，如網(wǎng)絡(luò )架構的變革來(lái)解決。

當不同的業(yè)務(wù)在一個(gè)統一的物理網(wǎng)絡(luò )上傳送時(shí)，如何保證不同業(yè)務(wù)的特點(diǎn)和質(zhì)量呢？通過(guò)設計多個(gè)邏輯上獨立的虛擬專(zhuān)網(wǎng)來(lái)承載不同的業(yè)務(wù)，并且每一個(gè)邏輯虛擬專(zhuān)網(wǎng)都擁有自己的路由表和QoS級別且彼此隔離，就能夠使該問(wèn)題迎刃而解了。

　　第三，核心業(yè)務(wù)網(wǎng)融合是三網(wǎng)融合的引擎。IMS技術(shù)架構是解決業(yè)務(wù)體系垂直獨立、實(shí)現徹底的功能分層結構的理想選擇，目前已經(jīng)被多個(gè)國際標準化組織和行業(yè)組織廣泛采用，代表了技術(shù)發(fā)展的方向。IMS的優(yōu)勢在于一方面按照NGN的概念，實(shí)現了承載與控制、控制與業(yè)務(wù)功能的分離；另一方面也實(shí)現了控制與接入方式、終端的分離，使用戶(hù)使用不同的終端（手機、PDA、固定電話(huà)、PC等）在不同的地點(diǎn)（家、辦公室、路上）都可以接入其進(jìn)行通信并享受豐富的多媒體應用及娛樂(lè )服務(wù)，創(chuàng )建一個(gè)跨越不同終端、不同接入方式、不同網(wǎng)絡(luò )，可享受各種應用的和諧網(wǎng)絡(luò )應用環(huán)境。IMS的優(yōu)勢，還大量節省了開(kāi)發(fā)資源。軟交換盡管實(shí)現了承載、控制、業(yè)務(wù)的功能分離，但在提供多種業(yè)務(wù)方面沒(méi)有大的作為。因此，受IMS、HSDPA、HSUPA技術(shù)快速發(fā)展的影響，軟交換的生命周期將大大縮短，這是技術(shù)進(jìn)步的必然。

　　最后，城域網(wǎng)、接入網(wǎng)的融合是三網(wǎng)融合的保證。目前，城域網(wǎng)正朝著(zhù)網(wǎng)絡(luò )融合的方向發(fā)展，除了已有的技術(shù)之外，電信級以太網(wǎng)的發(fā)展非常值得重視。電信級以太網(wǎng)采用了與承載網(wǎng)相同的發(fā)展思路，即引入流量工程、OAM等以保證QoS，從而使電信級以太網(wǎng)名副其實(shí)成為可能，并可向城域網(wǎng)方向拓展。

　　接入網(wǎng)正在致力于實(shí)現固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的融合，即FMC。無(wú)牌照移動(dòng)接入UMA技術(shù)的提出，有望加快FMC的進(jìn)程。

　　綜上所述，三網(wǎng)融合帶來(lái)了建設、維護成本的降低以及新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)速度的加快等一系列好處，但必須經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )、技術(shù)進(jìn)一步變革和完善才能實(shí)現，需要從傳輸網(wǎng)、承載網(wǎng)、核心業(yè)務(wù)網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)多個(gè)層面共同推動(dòng)。作為現有網(wǎng)絡(luò )向NGN演進(jìn)的切入點(diǎn)，三網(wǎng)融合只要把握好這一機遇，就一定會(huì )大有作為。

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