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三网融合的基础和趋势

2/14/2005来源:电信网络人气:10097

  
陈勋生
  随着电信与信息技术的飞速发展,电信市场的开放以及用户对多种业务需求的与日俱增,国际上出现了“三网融合”的潮流,即原先独立设计分开运营的传统电信网、计算机网和有线电视网正通过各种方式趋向于相互渗透和融合。相应地,三类不同的业务、市场和产业也正在相互渗透和融合,电信业务多元化提供和市场竞争的加剧,电信与信息业正在进行结构重组,电信与信息管理体系和政策法规也正在发生与之相适应的重要变革。目前,技术进步、产业管制政策的放松和电信业务多元化提供市场竞争下的管理创新三方面的动力正在使三网融合的发展趋势加快。

  一、三网融合的基本内涵

  三网融合中的“三网”指的是电信网、计算机网和有线电视网。实际上它们代表了信息产业中三个不同行业,即电信业、计算机业和有线电视业的基础设施。

  三网融合从概念上可以从多种不同的角度和层面去观察和分析,涉及到技术融合、业务融合、市场融合、行业融合、终端融合乃至行业管制和政策方面的融合等。三网融合实际是一种广义的、社会化的说法,在现阶段并不意味着三大网络的物理合一,主要是指高层业务应用的融合。表现为技术上趋向一致,网络层上可以实现互联互通,业务层上互相渗透和交叉,应用层上趋向使用统一的IP协议,行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。

  至于各种业务的基础网本身,由于历史的原因以及竞争的需要,将会长期共存、竞争和发展。历史上电信、电脑和电视这三个行业在建设、所有权、运行和管制等方面有各自独立的基础设施。各有各的业务范围,各用各的技术,各建各的网络,各立各的行规。在全面竞争时代,唯一的可能就是不同行业之间在技术上走向趋同;在业务范围上互相渗透、互相交叉;在网络上互相竞争、互相合作,朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交会在一起。三大网络通过技术改造,都能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。这就是所谓的三网融合。

  二、三网融合的技术基础

  技术进步是三网融合的基本推动力:

  1、数字技术

  数字技术的迅速发展和全面采用,把话音、数据和图像信号编码成“1”、“0”符号进行传输,成为电信、计算机网和有线电视的共同语言。所有业务在数字网中都将成为统一的0/1比特流,而无任何区别,允许话音、数据、声频和视频各种内容无论其特性如何都可以通过不同的网络来传输、交换、选路处理和提供。

  2、光纤通信技术

  大容量光纤通信技术的发展,为传送各种业务提供了必要的带宽和传输质量,在很大程度上减少了网络容量这一制约因素。利用波分复用技术目前在单一光纤上传输320Gbit/s的系统已经商用。具有巨大可持续发展容量的光纤传输网是三网各类业务的理想传送平台。光通信的发展也使传输成本大幅度下降,使通信成本最终成为与传输距离几乎无关的事。因而从传输平台上也已经具备了融合的技术条件。

  3、软件技术

  软件技术的发展,使得三大网络及其终端都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。现代通信设备已成为高度智能化和软件化的产品。今天的软件技术已经具备三网业务和应用融合的实现手段。

  4、IP协议

  IP协议的普遍采用,使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通,具体下层基础网络是什么已无关紧要。IP协议不仅已经成为主导地位的通信协议,而且人们首次有了统一的、为三大网都能接受的通信协议,从技术上为三网融合奠定了最坚实的联网基础。从用户驻地网到接入网到核心网,整个网络将实现协议的统一,各种各样的终端最终都能实现透明连接。

  技术领域的进步从技术上为三网融合创造了条件,铺平了道路,尽管各种网络仍有自己的特点,但技术特征正逐渐趋向一致,诸如数字化、光纤化、分组化等,特别是逐渐向IP协议的会聚已成为下一步发展的共同趋向。从技术前景来说,当各种网络平台达到承载本质上相同的业务能力时,它们正日益成为可以替代的了,打破了信息行业中历来按信息种类划分市场和行业的技术壁垒,使传统的行业界限变得越来越模糊。技术的进步,促进了行业在技术,服务和市场方面的快速融合。利用这些技术进步,许多市场参与者在战略上通过交叉平台和交叉平台开发超越传统业务范围扩展业务提供。

  三、三网融合的市场基础

  业务是为用户提供所需求的市场服务的,网络是用来承载业务的。传统上不同的业务信号要求不同的网络结构来支持,而不同的网络结构也往往适于传送相应的业务信号。100多年来,电话业务一直是电信网的主要业务,网络的设计都是以恒定的、对称的话路量为对象的。然而,近年来,由于计算机的广泛应用和普及,数据业务正呈现指数式增长态势,远离于电话业务。特别是IP业务正呈现爆炸式增长趋势,在北美骨干网上的业务量已达到约6-9个月左右就翻一番的地步,比著名的CPU性能进展的摩尔定律(约18个月左右就翻一番)还要快2-3倍。显然,按此趋势,用不了几年,网上的数据业务将会超过电话业务。从全世界范围看,估计在未来5-10年内,包括中国电信网在内的世界主要网络的数据业务量都会先后超过电话业务量。最终,电信网的业务将主要由数据构成,100年来的电话主业地位将最终让位给数据业务。需要特别指出,90年代中期以来,因特网业务量的增长已构成数据业务的主要增长因素。1990-2000年间,用户数增长了大约2个数量级;业务带宽也呈现了指数式增长态势,两者的结合使IP业务所需的网络带宽急剧增长。网络业务将向数据业务为中心的方向融合。在这种形势下,IP协议已经成为电信网的绝对主导通信协议。网络逐渐向着对IP业务最佳的IP网的方向演进和融合将是历史的必然。

  电信、电脑、电视三大行业都在寻找新的市场空间,而因特网的出现,正是一种创新,它给我们带来了新的技术,新的业务、新的市场和新的文化。自从因特网迅速崛起之后,人们的生活方式、工作方式和消费观念发生了很大变化,越来越需求多样化、个性化的服务与应用。业务市场从局部竞争走向全面竞争的趋势,将促使市场更加开放,这给电信、计算机、有线电视走向融合创造了有利的环境。

  四、三网融合的管制环境

  当技术条件准备就绪后,管制的放开和市场竞争的需要成为关键因素。从国外情况看,美国1996年新电信法在法律上解除了对三网融合的禁令,英国对英国电信开放电视的禁令也指日可待了,世界性的管制放开速度正在加速。中国改革开放以来,设备市场已完全开放,业务市场也已基本开放,但出于非技术因素的慎重考虑,对基本电信业务和基本广电业务的交叉暂时还未放开,但相信随着改革开放的深入,这道历史鸿沟也将逐渐消失。总之,市场需求、市场竞争和管制政策的放开已成为三网融合的外部推动力,电信与信息业将进入全面竞争时代,三网融合的大势已不可阻挡,为此,逐渐将三网纳入统一的管制和政策框架中来,实现对称式开放已成为新时期电信管制的重要内容。

  国家“十五”计划纲要明确提出“要按照应用主导、面向市场、网络共建、资源共享、技术创新、竞争开放的发展思路”,“促进电信、电视、计算机三网融合”,“努力实现我国信息产业的跨越式发展,加速推进信息化”。

  五、电信网的融合演进策略

  从技术发展的角度来看,以电话为基本业务和以电路交换技术为基础的传统网络结构,将被以IP技术为基础的新的网络构架代替。传统的电信系统以交换为核心,而IP为基础的新一代宽带网将会以用户为重点。

  对于电信网而言,目前阶段的所谓三网融合实际主要是指电信网与因特网的融合,即数据业务与话音业务的融合,下一步才是与图像业务的融合。从传统的电路交换网过渡到分组化网是一个长期的渐进过程,因而在未来相当长的时间内电信公司的主要任务是同时支持两种网络,解决两网之间的互通以及各自业务和应用之间的互操作性,从而最终完成由传统电路交换为基础的电信网向数据网的平滑过渡。为此,各大公司都在开发一系列支持上述转变的产品和技术。总的看来,目前有两大过渡策略。

  1、重叠网

  主张这种策略的主要理由是,现有电路交换网在传输电话业务方面是基本胜任的,而且是电信公司的主要收入来源,因而最好不要去触动它,让其独立发展;对于日前增长的数据业务是IP业务可以通过重建一个重叠的分组化(ATM网或IP路由器网)来解决。两个网的业务节点独立、并行发展,其间通过各种网关和网关控制器实现互联互通,实现业务层融合,统一提供管理和加快扩展业务。等到数据业务逐渐成为网络的主要业务后再考虑将电路交换网上的电话业务逐渐转移到分组化网上来,最终形成一个统一的、融合的网。这种网络演进思路的基点在于网络和业务的融合,而不在于节点的融合,允许不同的网按各自的最佳方向独立演进,不受限于节点结构。

  2、混合网

  主张这种策略的主要理由是电话业务仍然会继续发展,因而需要采用新一代的交换机来进一步改进电路交换网,提高交换节点的效率,扩大交换节点的容量。当然这种交换机还应能支持ATM/IP业务的发展,便于网络向分组化方向演进。这种交换机在外部可以同时支持STM,ATM和IP网,即不同业务量各走各的网,只是业务节点在物理上融合成一体:其内部交换矩阵则采用ATM或ATM/STM或ATM/STM/IP,可以将网关集成在内。采用新型交换机后可以卸载原有电话业务量,承载新增业务量或所有数据业务量,从而最终完成向分组网的过渡。

  采用何种网络融合策略,需要根据具体网络现状和业务预测以及经济比较进行详细分析后才能决定,没有现成的答案。根据具体情况采用两者的混合策略可能是比较现实的。需要注意的是,无论采用哪一种融合策略,其业务的融合都不会受限于基础网络的传输结构。事实上,融合的业务应能通过任何一种基础网络来传送,业务融合仅要求在业务网的边缘采用基于统一IP协议的平台即可,业务网络的内部可以采用任何层的协议来运作。

  六、三网融合面临的主要问题

  虽然从总体上看三网融合已成为不可避免的趋势,三网融合正在加快,但我们必须清楚地认识到,“三网融合”的过程是信息领域巨大变革的过程。技术融合必然会带来业务融合,业务的融合导致不同行业的兼并和重组,是一个社会性的系统工程。电信、计算机网络和广播电视传输网相应设备的制造长期分属于不同的行业,传统的行业观念和运作模式总会延续一段时期;另一方面,行业间全方位的合作涉及复杂的利益关系,调整起来也不是一朝一夕的事;再次,三网融合带来的各种业务和应用的重新整合,也必然会带来的转变和各方面利益的调整,“三网融合”将是一个长期而艰巨的过程。目前阻碍这一进程的主要因素有:

  1.政策是关键,政策限定三网允许经营业务范围。

  2.通信界、计算机界与有线电视界三大产业观念上的巨大区别。

  3.不同部门公司之间的利益冲突严重存在。每个行业的传统势力和传统观念仍然很强,为了各自的既得利益仍在继续较量。

  4.在技术方面,各种标准和各种结构之间还存在着不兼容性,各种技术之间的透明度和网络互连互通问题还没有很好解决,下一代网络还没有找到稳妥的解决方案。

  5.接入网部分的最终融合最困难,尚未找到价谦物美可适用于所有业务的接入网技术,因而接入网部分的最终融合最困难。

  6.网络升级和建设所需的资金和时间也是一个大问题。

  7.在市场需求方面,实际上我们并非真正清楚知道社会究竟需要什么,以及怎样去满足这种社会需要。

  七、三网融合的发展趋势

  “三网融合”的发展趋势,即电信网、计算机网,有线电视网之间呈现的技术融合、市场融合、业务融合的大趋势。从国外的实践看,“三网融合”要逐步实现。“三网”在短期内尚不可能由任何单一的网络所代替。从国内的形势看,改革开放以来,我国已初步建成一个国家公用电信基础传输网和各种业务网,正在信息化建设中发挥着重要的基础性作用,绝大多数的信息化工程都是在竞争和资源共享的原则下采用了电信网络系统。我国还正在建设广播电视传输网,已具备相当规模,主要用于广播电视节目的传送与播放。针对一种应用而设计的网络,不可能很好地完成其他应用的要求。电话网不能有效地传输数据,更不适合传输宽带视频信号。有线电视网不适合传输宽带视频信号。有线电视网不适合传输宽带视频信号。有线电视网不适合传输数据和电话,即使在其擅长的视频应用方面,也不适合一对一、一对多及多对多的视频通信。同样,目前的计算机网,也还不能保证电话和视频信号的实时性要求和服务质量。因此三网融合的过程是一个多网长期共存的过程。目前阶段,“三网融合”的重点应放在对三网的改造上,使网络可以基于IP在各自数据应用平台上提供多媒体信息服务,在网络层面上实现各种业务互相渗透和交叉,承载多种业务。让已经具有基本能力的各种网络系统进行适当的业务交叉,充分发挥各类网络资源的技术潜力。

  现行结构的公用电信网和有线电视网分别与电脑网结合,是发展趋势。同世界许多国家一样,我国三网融合无是电信网和计算机网的融合,将两种网络技术结合起来,积极推进现有网络向具有综合业务功能的高带高速的下一代网络演进。

  电信网与计算机网的融合,即以电话为主体的电信服务与以计算机为主体的信息处理服务之间的融合。一方面,信息处理借助通信线路不仅传送数据,而且也开始了信息处理业务,即不改变信息的内容而只改变形式的增值通信服务;另一方面,由于电话交换机的电子计算机化,电信企业也开始提供增值通信网服务,形成了“混合通信”。电话业的服务因此分为以电话为主体的基本服务和包括信息处理,混合通信和混合处理(以信息处理为主,电信为辅)在内的高级服务两种。就我国具体国情而言,实现“三网融合”还要同时继续发挥原有PSTN的作用。作为向用户提供实时、交互、保证质量的传统的电话网在我国还会有较大的发展。

  从长远看,三网融合的最终结果是产生下一代网,但它不是现有三网的简单延伸和叠加,而应是其各自优势的有机融合,实质上是一个类似于生物界的优胜劣汰的演化过程。

  下一代网络将电信网、计算机网和有线电视网合并在一起,让电信与电视和数据业务结为一体,构成可以提供现有在三种网络上提供的话音、数据和视频和各种业务的新网络。将支持在同一个高性能网络平台上运行,运行同一个高性能网络平台上运行,运行同一个协议族,不仅能满足未来话音、数据和视频的多媒体应用要求,保证服务质量,对这些不同性质的应用,其设计还应是优化的,网络资源的使用是高效、合理的,从而实现网络资源最大程度的共享。实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效路由网路,使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用”的目标。

摘自《中国电信建设》2001.11