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劉韻潔：三網融合的挑戰(zhàn)與機遇

2006/12/06

　　劉韻潔，中國工程院院士，現任中國聯通科技委主任。劉韻潔曾主持了中國公用數據網、計算機互聯網、高速寬帶網的設計、建設與經營工作；主持設計、建設了中國聯通“多業(yè)務統(tǒng)一網絡平臺”，為三網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，三網融合是業(yè)界數十年來的共同追求，代表了技術發(fā)展的趨勢和潮流；在中國，三網融合同時也是構建和諧社會、節(jié)約型社會的內在需求和有效手段。然而，三網融合是一個逐步完善的過程，充滿了各個層面的挑戰(zhàn)。相應地，從各個層面入手，以具體的解決方案切實推進三網融合，就成為當前三網融合的重要策略。

　　技術發(fā)展、社會進步 呼喚三網融合

　　三網融合，并不是將廣電網、電信網簡單地合并為一張網絡運營，而需要一個分階段逐步完成的過程。第一階段，實現廣電、電信在業(yè)務層面的互相準入，即廣電網絡可以提供語音、互聯網等傳統(tǒng)的電信類業(yè)務；電信網絡可以提供傳統(tǒng)的廣電類業(yè)務，如IPTV等視頻業(yè)務�；ハ鄿嗜耄欣谔岣呔W絡資源利用率和投資回報率、豐富服務內容、提高服務質量、促進行業(yè)技術的發(fā)展。第二階段，根據下一代網絡技術演進的方向，電信、廣電的網絡經過改進提升，分別提供綜合的多種業(yè)務，真正實現網絡和業(yè)務的融合。

　　網絡融合，作為技術發(fā)展的趨勢和潮流，在多因素的驅動下和產業(yè)各方的切實努力下已經成為全球共同的方向。在中國，三網融合不僅得到了政府的明確支持，而且成為產業(yè)關注的焦點。國家在“十一五”規(guī)劃中就明確提出：“加強寬帶通信網、數字電視網和下一代互聯網等信息基礎設施建設，推進三網融合。”這表明，三網融合有著現實的推動力。

　　首先，三網融合是構建和諧社會、節(jié)約型社會的需要，能夠帶來資源的大量節(jié)省。目前，80％以上的廣電城域網已經實現了光纖到小區(qū)，高帶寬使方便地提供所有業(yè)務成為可能。與此同時，截至2006年7月電信網寬帶用戶數已經達到了7700萬，寬帶網絡資源也相當豐富。在此情況下，業(yè)務的互不準入勢必造成網絡資源的巨大浪費，同時也會帶來重復建設的問題。如果制訂相應政策措施，如接入網非綁定政策等，就能夠減少重復投資、提高網絡資源利用率，就能夠助力我國實現構建和諧社會、節(jié)約型社會的目標。

　　其次，三網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，到改變人們通信習慣的視頻業(yè)務，再到豐富多彩的多媒體業(yè)務，人們的通信理想在逐步實現。今天，人們希望能夠盡量方便、快捷地使用所有業(yè)務，而且不用面對各種網絡進行復雜的操作。網絡在接入層面和業(yè)務層面的融合，則很好地滿足了用戶的這一需求。從這個意義出發(fā)，三網融合是用戶需求、市場需求驅動的結果。

　　最后，三網融合符合技術發(fā)展的方向，是現有網絡向NGN演進的一個很好切入點。事實上，網絡融合是全球的電信運營商、設備制造商乃至最終用戶數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)務數字網（ISDN），其宗旨就是通過一個網絡提供包括語音、視頻在內的綜合業(yè)務；80年代涌現的寬帶綜合業(yè)務數字網（B－ISDN），則基于ATM技術提供網絡融合的解決方案；90年代，通過互聯網提供所有的電信業(yè)務又成為三網融合領域的一個新嘗試……上述努力，盡管都未達到預期目的，但均體現了網絡融合的目標。今天，從NGN的定義來看，它同樣又將網絡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；提供包括電信業(yè)務在內的多種業(yè)務；承載、控制和業(yè)務實現功能分離，并能提供各種寬帶能力和QoS保證的傳送技術；用戶可以任意地選擇不同運營商的不同業(yè)務；支持廣泛的移動性和用戶業(yè)務的一致性。由此可見，從上世紀60年代至今，網絡融合一直是技術發(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、技術創(chuàng)新 推進三網融合

　　來自管理體制和技術兩個領域的挑戰(zhàn)，促使三網融合必須找出相應的解決方案。

　　隨著技術的不斷發(fā)展和三網融合進程的不斷加快，管理體制也必須與時俱進。目前，很多國家已經實現了電信與有線電視的雙向業(yè)務準入，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的管制納入統(tǒng)一的綜合管制框架，把內容和網絡的管制分離開來。對于中國而言，在充分借鑒海外經驗的基礎上，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，滿足構建和諧社會的需求；其次，管理要與時俱進，有利于技術的進步和三網融合發(fā)展。由于無論是廣電網絡還是電信網絡，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融合的進程。并非像很多人說的那樣，三網融合僅僅是個管理體制的問題。來自技術領域的挑戰(zhàn)，是擺在三網融合面前的又一個重大課題，必須依靠網絡的改造乃至技術的創(chuàng)新來解決。由于三網融合是現有網絡向NGN演進的切入點，因此我們必須把握這一難得的契機。如果僅僅是基于現有多種分離的網絡提供多種業(yè)務，那么只能提供低水平的、重復的業(yè)務。要把握發(fā)展的方向，就必須對現有網絡進行改造。從總體上看，在網絡改造和技術創(chuàng)新的過程中，一個重要原則就是最大限度地發(fā)揮廣電網和電信網各自的優(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)務的提供也必須以市場機制為驅動，即有選擇性地提供業(yè)務，按照市場需求情況推出新業(yè)務。

　　三網融合，是一個復雜的系統(tǒng)工程，是光傳輸網、承載網、核心業(yè)務網以及城域網和接入網等多個層面共同努力的結果。

　　第一，光傳輸網的改造完善是三網融合的基礎。三網融合的一個重要目標，就是以一個統(tǒng)一的網絡提供各種業(yè)務，如語音、數據和視頻業(yè)務等。當提供視頻業(yè)務，尤其是大量的電視節(jié)目時，網絡所消耗的帶寬是驚人的，是現有的語音業(yè)務無法比擬的，必然要求大帶寬的光傳輸網作為基礎。與此同時，三網融合也對光傳輸網在靈活調度以及管理能力方面提出了更高的要求。網絡帶寬的急劇增加，要求光傳輸網具備更佳的指揮、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(tǒng)一的網絡管理系統(tǒng)等，來確保網絡的正常運營和業(yè)務的正常提供。

　　第二，承載網的融合是三網融合的關鍵。承載網，究竟是一個業(yè)務建一個網、多個業(yè)務建多個網，還是由一個統(tǒng)一的網絡平臺同時提供多種業(yè)務？顯然，我們應該積極利用今天網絡融合的機會為向NGN演進作相應的規(guī)劃和部署。技術的進步，為承載網走出選擇的“十字路口”發(fā)揮了重要的推動作用，在一個物理網絡平臺上同時提供多種業(yè)務成為可能。

　　在網絡融合中，為實現從電路交換到分組交換的演進，究竟該選擇何種承載網技術和設備？經歷了一個長達十多年的爭論過程，集中于ATM和路由器技術和設備這兩種選擇。首先，ATM技術，由于并不適應IP，因此不具有發(fā)展前途；其次，傳統(tǒng)路由器的設計理念和功能無法提供QoS保證。路由器網絡對于流量工程（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)務的QoS，更不用說多種業(yè)務同時傳送了。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絡的實時擁塞、通斷狀況，輕載勢必無法保證QoS。綜上所述，單獨的ATM技術或者路由器技術都無法滿足三網融合的需求，但又不存在第三種選擇，承載網的解決之道究竟在哪里？這曾使承載網一度被困于發(fā)展的“十字路口”。

　　現在，業(yè)界已經達成了共識，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技術中的流量工程以及OAM功能，或者參照ATM技術改造路由器技術，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、朗訊等知名設備制造商都按照這一思路積極行動著。

　　MPLS是公認的實現三網融合、保證QoS的核心技術。通過在路由器中增加MPLS資源控制管理功能，網絡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，能夠對網絡資源進行及時調整；通過增強的DS-TE技術，對承載的每一類業(yè)務分配相應的資源，實現在一個LSP中定義不同的業(yè)務等級。但是，僅靠MPLS技術并不能解決承載網的QoS問題，還必須通過路由器的改造使IP網成為可控可管、有QoS保證的網絡。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，如網絡架構的變革來解決。

當不同的業(yè)務在一個統(tǒng)一的物理網絡上傳送時，如何保證不同業(yè)務的特點和質量呢？通過設計多個邏輯上獨立的虛擬專網來承載不同的業(yè)務，并且每一個邏輯虛擬專網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)務網融合是三網融合的引擎。IMS技術架構是解決業(yè)務體系垂直獨立、實現徹底的功能分層結構的理想選擇，目前已經被多個國際標準化組織和行業(yè)組織廣泛采用，代表了技術發(fā)展的方向。IMS的優(yōu)勢在于一方面按照NGN的概念，實現了承載與控制、控制與業(yè)務功能的分離；另一方面也實現了控制與接入方式、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用及娛樂服務，創(chuàng)建一個跨越不同終端、不同接入方式、不同網絡，可享受各種應用的和諧網絡應用環(huán)境。IMS的優(yōu)勢，還大量節(jié)省了開發(fā)資源。軟交換盡管實現了承載、控制、業(yè)務的功能分離，但在提供多種業(yè)務方面沒有大的作為。因此，受IMS、HSDPA、HSUPA技術快速發(fā)展的影響，軟交換的生命周期將大大縮短，這是技術進步的必然。

　　最后，城域網、接入網的融合是三網融合的保證。目前，城域網正朝著網絡融合的方向發(fā)展，除了已有的技術之外，電信級以太網的發(fā)展非常值得重視。電信級以太網采用了與承載網相同的發(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名副其實成為可能，并可向城域網方向拓展。

　　接入網正在致力于實現固定和移動網絡的融合，即FMC。無牌照移動接入UMA技術的提出，有望加快FMC的進程。

　　綜上所述，三網融合帶來了建設、維護成本的降低以及新業(yè)務開發(fā)速度的加快等一系列好處，但必須經過網絡、技術進一步變革和完善才能實現，需要從傳輸網、承載網、核心業(yè)務網、城域網、接入網多個層面共同推動。作為現有網絡向NGN演進的切入點，三網融合只要把握好這一機遇，就一定會大有作為。

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