刘韵洁：三网融合的挑战与机遇_电信_融合通信

刘韵洁：三网融合的挑战与机遇

2006/12/06

　　刘韵洁，中国工程院院士，现任中国联通科技委主任。刘韵洁曾主持了中国公用数据网、计算机互联网、高速宽带网的设计、建设与经营工作；主持设计、建设了中国联通“多业务统一网络平台”，为三网融合提供了一种可行的解决方案；曾获得国家科技进步一等奖1项，部级科技进步一等奖两项，国家发明专利两项。

　　在全球，三网融合是业界数十年来的共同追求，代表了技术发展的趋势和潮流；在中国，三网融合同时也是构建和谐社会、节约型社会的内在需求和有效手段。然而，三网融合是一个逐步完善的过程，充满了各个层面的挑战。相应地，从各个层面入手，以具体的解决方案切实推进三网融合，就成为当前三网融合的重要策略。

　　技术发展、社会进步呼唤三网融合

　　三网融合，并不是将广电网、电信网简单地合并为一张网络运营，而需要一个分阶段逐步完成的过程。第一阶段，实现广电、电信在业务层面的互相准入，即广电网络可以提供语音、互联网等传统的电信类业务；电信网络可以提供传统的广电类业务，如IPTV等视频业务。互相准入，有利于提高网络资源利用率和投资回报率、丰富服务内容、提高服务质量、促进行业技术的发展。第二阶段，根据下一代网络技术演进的方向，电信、广电的网络经过改进提升，分别提供综合的多种业务，真正实现网络和业务的融合。

　　网络融合，作为技术发展的趋势和潮流，在多因素的驱动下和产业各方的切实努力下已经成为全球共同的方向。在中国，三网融合不仅得到了政府的明确支持，而且成为产业关注的焦点。国家在“十一五”规划中就明确提出：“加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设，推进三网融合。”这表明，三网融合有着现实的推动力。

　　首先，三网融合是构建和谐社会、节约型社会的需要，能够带来资源的大量节省。目前，80％以上的广电城域网已经实现了光纤到小区，高带宽使方便地提供所有业务成为可能。与此同时，截至2006年7月电信网宽带用户数已经达到了7700万，宽带网络资源也相当丰富。在此情况下，业务的互不准入势必造成网络资源的巨大浪费，同时也会带来重复建设的问题。如果制订相应政策措施，如接入网非绑定政策等，就能够减少重复投资、提高网络资源利用率，就能够助力我国实现构建和谐社会、节约型社会的目标。

　　其次，三网融合能够满足用户不断增长的需求。从最初的简单话音服务，到改变人们通信习惯的视频业务，再到丰富多彩的多媒体业务，人们的通信理想在逐步实现。今天，人们希望能够尽量方便、快捷地使用所有业务，而且不用面对各种网络进行复杂的操作。网络在接入层面和业务层面的融合，则很好地满足了用户的这一需求。从这个意义出发，三网融合是用户需求、市场需求驱动的结果。

　　最后，三网融合符合技术发展的方向，是现有网络向NGN演进的一个很好切入点。事实上，网络融合是全球的电信运营商、设备制造商乃至最终用户数十年来孜孜不倦追求的理想目标。上世纪70年代兴起的综合业务数字网（ISDN），其宗旨就是通过一个网络提供包括语音、视频在内的综合业务；80年代涌现的宽带综合业务数字网（B－ISDN），则基于ATM技术提供网络融合的解决方案；90年代，通过互联网提供所有的电信业务又成为三网融合领域的一个新尝试……上述努力，尽管都未达到预期目的，但均体现了网络融合的目标。今天，从NGN的定义来看，它同样又将网络融合作为一个重要的目标。ITU－T从五个方面对NGN进行了定义：NGN基于分组交换技术；提供包括电信业务在内的多种业务；承载、控制和业务实现功能分离，并能提供各种宽带能力和QoS保证的传送技术；用户可以任意地选择不同运营商的不同业务；支持广泛的移动性和用户业务的一致性。由此可见，从上世纪60年代至今，网络融合一直是技术发展和演进中从未放弃的一个重要目标，是潮流所向。

　　管理跟进、技术创新推进三网融合

　　来自管理体制和技术两个领域的挑战，促使三网融合必须找出相应的解决方案。

　　随着技术的不断发展和三网融合进程的不断加快，管理体制也必须与时俱进。目前，很多国家已经实现了电信与有线电视的双向业务准入，并从法律上予以保证；越来越多的国家把对电信和广电传输的管制纳入统一的综合管制框架，把内容和网络的管制分离开来。对于中国而言，在充分借鉴海外经验的基础上，管理首先要一如既往地确保内容的安全，有利于国家的安定团结，满足构建和谐社会的需求；其次，管理要与时俱进，有利于技术的进步和三网融合发展。由于无论是广电网络还是电信网络，都具有可管理性，能够确保传输内容的安全，因此将内容的安全与技术的发展有机统一起来，是管理体制改革切实可行的目标，必将极大地加快三网融合的进程。并非像很多人说的那样，三网融合仅仅是个管理体制的问题。来自技术领域的挑战，是摆在三网融合面前的又一个重大课题，必须依靠网络的改造乃至技术的创新来解决。由于三网融合是现有网络向NGN演进的切入点，因此我们必须把握这一难得的契机。如果仅仅是基于现有多种分离的网络提供多种业务，那么只能提供低水平的、重复的业务。要把握发展的方向，就必须对现有网络进行改造。从总体上看，在网络改造和技术创新的过程中，一个重要原则就是最大限度地发挥广电网和电信网各自的优势和特点，做到“有所为、有所不为”，而不是“包打天下、无所不能”。与此同时，新业务的提供也必须以市场机制为驱动，即有选择性地提供业务，按照市场需求情况推出新业务。

　　三网融合，是一个复杂的系统工程，是光传输网、承载网、核心业务网以及城域网和接入网等多个层面共同努力的结果。

　　第一，光传输网的改造完善是三网融合的基础。三网融合的一个重要目标，就是以一个统一的网络提供各种业务，如语音、数据和视频业务等。当提供视频业务，尤其是大量的电视节目时，网络所消耗的带宽是惊人的，是现有的语音业务无法比拟的，必然要求大带宽的光传输网作为基础。与此同时，三网融合也对光传输网在灵活调度以及管理能力方面提出了更高的要求。网络带宽的急剧增加，要求光传输网具备更佳的指挥、调度功能，以及对故障的定位、诊断、排除功能，例如，需要有更多智能的统一的网络管理系统等，来确保网络的正常运营和业务的正常提供。

　　第二，承载网的融合是三网融合的关键。承载网，究竟是一个业务建一个网、多个业务建多个网，还是由一个统一的网络平台同时提供多种业务？显然，我们应该积极利用今天网络融合的机会为向NGN演进作相应的规划和部署。技术的进步，为承载网走出选择的“十字路口”发挥了重要的推动作用，在一个物理网络平台上同时提供多种业务成为可能。

　　在网络融合中，为实现从电路交换到分组交换的演进，究竟该选择何种承载网技术和设备？经历了一个长达十多年的争论过程，集中于ATM和路由器技术和设备这两种选择。首先，ATM技术，由于并不适应IP，因此不具有发展前途；其次，传统路由器的设计理念和功能无法提供QoS保证。路由器网络对于流量工程（TE）、操作维护管理（OAM）以及资源控制管理功能的缺失，使其根本无法保证传送实时业务的QoS，更不用说多种业务同时传送了。有人曾试图利用轻载解决QoS问题，即以更大的带宽传送相对更少的流量，但被证明是行不通的。由于路由器根本无法感知网络的实时拥塞、通断状况，轻载势必无法保证QoS。综上所述，单独的ATM技术或者路由器技术都无法满足三网融合的需求，但又不存在第三种选择，承载网的解决之道究竟在哪里？这曾使承载网一度被困于发展的“十字路口”。

　　现在，业界已经达成了共识，找到了走出“十字路口”的创新解决思路，即在路由器中增加ATM技术中的流量工程以及OAM功能，或者参照ATM技术改造路由器技术，如双向失效检测BFD等，从而提供QoS保证。令人可喜的是，在长达十多年的争论之后，业界普遍认同了这一思路，并且付出了改造路由器的实际行动，例如思科、Ju－niper、华为、朗讯等知名设备制造商都按照这一思路积极行动着。

　　MPLS是公认的实现三网融合、保证QoS的核心技术。通过在路由器中增加MPLS资源控制管理功能，网络可以掌握资源利用情况；在运行过程中发生故障、拥塞或新的资源呼叫时，能够对网络资源进行及时调整；通过增强的DS-TE技术，对承载的每一类业务分配相应的资源，实现在一个LSP中定义不同的业务等级。但是，仅靠MPLS技术并不能解决承载网的QoS问题，还必须通过路由器的改造使IP网成为可控可管、有QoS保证的网络。当然，这是一种近期即能看到效果的解决方案，但并不排斥未来通过另外的方案，如网络架构的变革来解决。

当不同的业务在一个统一的物理网络上传送时，如何保证不同业务的特点和质量呢？通过设计多个逻辑上独立的虚拟专网来承载不同的业务，并且每一个逻辑虚拟专网都拥有自己的路由表和QoS级别且彼此隔离，就能够使该问题迎刃而解了。

　　第三，核心业务网融合是三网融合的引擎。IMS技术架构是解决业务体系垂直独立、实现彻底的功能分层结构的理想选择，目前已经被多个国际标准化组织和行业组织广泛采用，代表了技术发展的方向。IMS的优势在于一方面按照NGN的概念，实现了承载与控制、控制与业务功能的分离；另一方面也实现了控制与接入方式、终端的分离，使用户使用不同的终端（手机、PDA、固定电话、PC等）在不同的地点（家、办公室、路上）都可以接入其进行通信并享受丰富的多媒体应用及娱乐服务，创建一个跨越不同终端、不同接入方式、不同网络，可享受各种应用的和谐网络应用环境。IMS的优势，还大量节省了开发资源。软交换尽管实现了承载、控制、业务的功能分离，但在提供多种业务方面没有大的作为。因此，受IMS、HSDPA、HSUPA技术快速发展的影响，软交换的生命周期将大大缩短，这是技术进步的必然。

　　最后，城域网、接入网的融合是三网融合的保证。目前，城域网正朝着网络融合的方向发展，除了已有的技术之外，电信级以太网的发展非常值得重视。电信级以太网采用了与承载网相同的发展思路，即引入流量工程、OAM等以保证QoS，从而使电信级以太网名副其实成为可能，并可向城域网方向拓展。

　　接入网正在致力于实现固定和移动网络的融合，即FMC。无牌照移动接入UMA技术的提出，有望加快FMC的进程。

　　综上所述，三网融合带来了建设、维护成本的降低以及新业务开发速度的加快等一系列好处，但必须经过网络、技术进一步变革和完善才能实现，需要从传输网、承载网、核心业务网、城域网、接入网多个层面共同推动。作为现有网络向NGN演进的切入点，三网融合只要把握好这一机遇，就一定会大有作为。

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