劉韻潔：三網(wǎng)融合的挑戰(zhàn)與機遇
2006/12/06
劉韻潔，中國工程院院士，現(xiàn)任中國聯(lián)通科技委主任。劉韻潔曾主持了中國公用數(shù)據(jù)網(wǎng)、計算機互聯(lián)網(wǎng)、高速寬帶網(wǎng)的設(shè)計、建設(shè)與經(jīng)營工作；主持設(shè)計、建設(shè)了中國聯(lián)通“多業(yè)務(wù)統(tǒng)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；曾獲得國家科技進步一等獎1項，部級科技進步一等獎兩項，國家發(fā)明專利兩項。
在全球，三網(wǎng)融合是業(yè)界數(shù)十年來的共同追求，代表了技術(shù)發(fā)展的趨勢和潮流；在中國，三網(wǎng)融合同時也是構(gòu)建和諧社會、節(jié)約型社會的內(nèi)在需求和有效手段。然而，三網(wǎng)融合是一個逐步完善的過程，充滿了各個層面的挑戰(zhàn)。相應(yīng)地，從各個層面入手，以具體的解決方案切實推進三網(wǎng)融合，就成為當前三網(wǎng)融合的重要策略。
技術(shù)發(fā)展、社會進步 呼喚三網(wǎng)融合
三網(wǎng)融合，并不是將廣電網(wǎng)、電信網(wǎng)簡單地合并為一張網(wǎng)絡(luò)運營，而需要一個分階段逐步完成的過程。第一階段，實現(xiàn)廣電、電信在業(yè)務(wù)層面的互相準入，即廣電網(wǎng)絡(luò)可以提供語音、互聯(lián)網(wǎng)等傳統(tǒng)的電信類業(yè)務(wù)；電信網(wǎng)絡(luò)可以提供傳統(tǒng)的廣電類業(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(nèi)容、提高服務(wù)質(zhì)量、促進行業(yè)技術(shù)的發(fā)展。第二階段，根據(jù)下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進的方向，電信、廣電的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過改進提升，分別提供綜合的多種業(yè)務(wù)，真正實現(xiàn)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(qū)動下和產(chǎn)業(yè)各方的切實努力下已經(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。國家在“十一五”規(guī)劃中就明確提出：“加強寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進三網(wǎng)融合。”這表明，三網(wǎng)融合有著現(xiàn)實的推動力。
首先，三網(wǎng)融合是構(gòu)建和諧社會、節(jié)約型社會的需要，能夠帶來資源的大量節(jié)省。目前，80％以上的廣電城域網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)了光纖到小區(qū)，高帶寬使方便地提供所有業(yè)務(wù)成為可能。與此同時，截至2006年7月電信網(wǎng)寬帶用戶數(shù)已經(jīng)達到了7700萬，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，同時也會帶來重復(fù)建設(shè)的問題。如果制訂相應(yīng)政策措施，如接入網(wǎng)非綁定政策等，就能夠減少重復(fù)投資、提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，就能夠助力我國實現(xiàn)構(gòu)建和諧社會、節(jié)約型社會的目標。
其次，三網(wǎng)融合能夠滿足用戶不斷增長的需求。從最初的簡單話音服務(wù)，到改變?nèi)藗兺ㄐ帕?xí)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現(xiàn)。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)進行復(fù)雜的操作。網(wǎng)絡(luò)在接入層面和業(yè)務(wù)層面的融合，則很好地滿足了用戶的這一需求。從這個意義出發(fā)，三網(wǎng)融合是用戶需求、市場需求驅(qū)動的結(jié)果。
最后，三網(wǎng)融合符合技術(shù)發(fā)展的方向，是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向NGN演進的一個很好切入點。事實上，網(wǎng)絡(luò)融合是全球的電信運營商、設(shè)備制造商乃至最終用戶數(shù)十年來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(shù)字網(wǎng)（ISDN），其宗旨就是通過一個網(wǎng)絡(luò)提供包括語音、視頻在內(nèi)的綜合業(yè)務(wù)；80年代涌現(xiàn)的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B－ISDN），則基于ATM技術(shù)提供網(wǎng)絡(luò)融合的解決方案；90年代，通過互聯(lián)網(wǎng)提供所有的電信業(yè)務(wù)又成為三網(wǎng)融合領(lǐng)域的一個新嘗試……上述努力，盡管都未達到預(yù)期目的，但均體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)融合的目標。今天，從NGN的定義來看，它同樣又將網(wǎng)絡(luò)融合作為一個重要的目標。ITU－T從五個方面對NGN進行了定義：NGN基于分組交換技術(shù)；提供包括電信業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)；承載、控制和業(yè)務(wù)實現(xiàn)功能分離，并能提供各種寬帶能力和QoS保證的傳送技術(shù)；用戶可以任意地選擇不同運營商的不同業(yè)務(wù)；支持廣泛的移動性和用戶業(yè)務(wù)的一致性。由此可見，從上世紀60年代至今，網(wǎng)絡(luò)融合一直是技術(shù)發(fā)展和演進中從未放棄的一個重要目標，是潮流所向。
管理跟進、技術(shù)創(chuàng)新 推進三網(wǎng)融合
來自管理體制和技術(shù)兩個領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，促使三網(wǎng)融合必須找出相應(yīng)的解決方案。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和三網(wǎng)融合進程的不斷加快，管理體制也必須與時俱進。目前，很多國家已經(jīng)實現(xiàn)了電信與有線電視的雙向業(yè)務(wù)準入，并從法律上予以保證；越來越多的國家把對電信和廣電傳輸?shù)墓苤萍{入統(tǒng)一的綜合管制框架，把內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)的管制分離開來。對于中國而言，在充分借鑒海外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，管理首先要一如既往地確保內(nèi)容的安全，有利于國家的安定團結(jié)，滿足構(gòu)建和諧社會的需求；其次，管理要與時俱進，有利于技術(shù)的進步和三網(wǎng)融合發(fā)展。由于無論是廣電網(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(nèi)容的安全，因此將內(nèi)容的安全與技術(shù)的發(fā)展有機統(tǒng)一起來，是管理體制改革切實可行的目標，必將極大地加快三網(wǎng)融合的進程。并非像很多人說的那樣，三網(wǎng)融合僅僅是個管理體制的問題。來自技術(shù)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，是擺在三網(wǎng)融合面前的又一個重大課題，必須依靠網(wǎng)絡(luò)的改造乃至技術(shù)的創(chuàng)新來解決。由于三網(wǎng)融合是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向NGN演進的切入點，因此我們必須把握這一難得的契機。如果僅僅是基于現(xiàn)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(fù)的業(yè)務(wù)。要把握發(fā)展的方向，就必須對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行改造。從總體上看，在網(wǎng)絡(luò)改造和技術(shù)創(chuàng)新的過程中，一個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，做到“有所為、有所不為”，而不是“包打天下、無所不能”。與此同時，新業(yè)務(wù)的提供也必須以市場機制為驅(qū)動，即有選擇性地提供業(yè)務(wù)，按照市場需求情況推出新業(yè)務(wù)。
三網(wǎng)融合，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)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)等多個層面共同努力的結(jié)果。
第一，光傳輸網(wǎng)的改造完善是三網(wǎng)融合的基礎(chǔ)。三網(wǎng)融合的一個重要目標，就是以一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)提供各種業(yè)務(wù)，如語音、數(shù)據(jù)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(jié)目時，網(wǎng)絡(luò)所消耗的帶寬是驚人的，是現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)無法比擬的，必然要求大帶寬的光傳輸網(wǎng)作為基礎(chǔ)。與此同時，三網(wǎng)融合也對光傳輸網(wǎng)在靈活調(diào)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(diào)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(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等，來確保網(wǎng)絡(luò)的正常運營和業(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)，究竟是一個業(yè)務(wù)建一個網(wǎng)、多個業(yè)務(wù)建多個網(wǎng)，還是由一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺同時提供多種業(yè)務(wù)？顯然，我們應(yīng)該積極利用今天網(wǎng)絡(luò)融合的機會為向NGN演進作相應(yīng)的規(guī)劃和部署。技術(shù)的進步，為承載網(wǎng)走出選擇的“十字路口”發(fā)揮了重要的推動作用，在一個物理網(wǎng)絡(luò)平臺上同時提供多種業(yè)務(wù)成為可能。
在網(wǎng)絡(luò)融合中，為實現(xiàn)從電路交換到分組交換的演進，究竟該選擇何種承載網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備？經(jīng)歷了一個長達十多年的爭論過程，集中于ATM和路由器技術(shù)和設(shè)備這兩種選擇。首先，ATM技術(shù)，由于并不適應(yīng)IP，因此不具有發(fā)展前途；其次，傳統(tǒng)路由器的設(shè)計理念和功能無法提供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，使其根本無法保證傳送實時業(yè)務(wù)的QoS，更不用說多種業(yè)務(wù)同時傳送了。有人曾試圖利用輕載解決QoS問題，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。由于路由器根本無法感知網(wǎng)絡(luò)的實時擁塞、通斷狀況，輕載勢必?zé)o法保證QoS。綜上所述，單獨的ATM技術(shù)或者路由器技術(shù)都無法滿足三網(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(xiàn)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際行動，例如思科、Ju－niper、華為、朗訊等知名設(shè)備制造商都按照這一思路積極行動著。
MPLS是公認的實現(xiàn)三網(wǎng)融合、保證QoS的核心技術(shù)。通過在路由器中增加MPLS資源控制管理功能，網(wǎng)絡(luò)可以掌握資源利用情況；在運行過程中發(fā)生故障、擁塞或新的資源呼叫時，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源進行及時調(diào)整；通過增強的DS-TE技術(shù)，對承載的每一類業(yè)務(wù)分配相應(yīng)的資源，實現(xiàn)在一個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問題，還必須通過路由器的改造使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，但并不排斥未來通過另外的方案，如網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革來解決。
當不同的業(yè)務(wù)在一個統(tǒng)一的物理網(wǎng)絡(luò)上傳送時，如何保證不同業(yè)務(wù)的特點和質(zhì)量呢？通過設(shè)計多個邏輯上獨立的虛擬專網(wǎng)來承載不同的業(yè)務(wù)，并且每一個邏輯虛擬專網(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(gòu)是解決業(yè)務(wù)體系垂直獨立、實現(xiàn)徹底的功能分層結(jié)構(gòu)的理想選擇，目前已經(jīng)被多個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，實現(xiàn)了承載與控制、控制與業(yè)務(wù)功能的分離；另一方面也實現(xiàn)了控制與接入方式、終端的分離，使用戶使用不同的終端（手機、PDA、固定電話、PC等）在不同的地點（家、辦公室、路上）都可以接入其進行通信并享受豐富的多媒體應(yīng)用及娛樂服務(wù)，創(chuàng)建一個跨越不同終端、不同接入方式、不同網(wǎng)絡(luò)，可享受各種應(yīng)用的和諧網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。IMS的優(yōu)勢，還大量節(jié)省了開發(fā)資源。軟交換盡管實現(xiàn)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)正在致力于實現(xiàn)固定和移動網(wǎng)絡(luò)的融合，即FMC。無牌照移動接入UMA技術(shù)的提出，有望加快FMC的進程。
綜上所述，三網(wǎng)融合帶來了建設(shè)、維護成本的降低以及新業(yè)務(wù)開發(fā)速度的加快等一系列好處，但必須經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)進一步變革和完善才能實現(xiàn)，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)多個層面共同推動。作為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向NGN演進的切入點，三網(wǎng)融合只要把握好這一機遇，就一定會大有作為。
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