全球電信業(yè)向下一代轉型艱難的技術(shù)性分析

　　1　互聯(lián)網(wǎng)的核心思想

　　與傳統電話(huà)和廣播電視等信息網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)一般只能被動(dòng)接受服務(wù)不同，互聯(lián)網(wǎng)在其發(fā)展歷程中，一直秉承著(zhù)“人人參與”的理念，即人人都能夠參與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和創(chuàng )新?；ヂ?lián)網(wǎng)的每個(gè)用戶(hù)既可以是信息消費者，也可以是信息提供者。為了實(shí)現這一理念，互聯(lián)網(wǎng)采用了“端到端透明性”的核心設計原則，即用戶(hù)可以利用計算機、手機等終端的智能性隨意產(chǎn)生各種信息，網(wǎng)絡(luò )只是簡(jiǎn)單、“盡力而為”地傳遞信息而不做任何控制。這種俗稱(chēng)為“智能終端傻網(wǎng)絡(luò )”的體系架構(如圖 1)簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò )的功能，把信息處理和控制的復雜性最大限度地交給終端節點(diǎn)(包括服務(wù)器和用戶(hù))，從根本上提供了每個(gè)人參與互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新和發(fā)展的機會(huì )。

圖1

　　為此，國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì )(ISOC)將互聯(lián)網(wǎng)所追求的精神理念隋些顯然還沒(méi)有實(shí)現)概括如下：

　　·連接能力。端到端透明的體系架構是互聯(lián)網(wǎng)提供創(chuàng )新和商業(yè)平臺機會(huì )的核心。

　　·表達能力?；ヂ?lián)網(wǎng)是一個(gè)能夠讓個(gè)人自由表達心聲的強大的大眾媒體。

　　·創(chuàng )新能力?；ヂ?lián)網(wǎng)的快速增長(cháng)和應用類(lèi)型的無(wú)限發(fā)展，是基于互聯(lián)網(wǎng)的連接能力和標準。任何個(gè)人、組織或企業(yè)都可以自行開(kāi)發(fā)和向任何人提供新的互聯(lián)網(wǎng)應用。

　　·共享能力?；ヂ?lián)網(wǎng)多到多的通信方式使其成為一個(gè)強大的共享、教育和協(xié)作工具。

　　·選擇能力。用戶(hù)擁有自主選擇終端、接入、應用和內容的權力。選擇權促使服務(wù)提供者提供了更新的、更好的、更便宜或更具創(chuàng )新性的服務(wù)。

　　·可信能力。以上5條能力的實(shí)現有賴(lài)于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)際互聯(lián)時(shí)的可信能力，即保證服務(wù)的安全性、可靠性、穩定性，以及適應不斷增長(cháng)的關(guān)鍵和普遍應用和業(yè)務(wù)。

　　2　NGN的核心思想

　　從上面的介紹不難發(fā)現，互聯(lián)網(wǎng)是以用戶(hù)為中心設計的。下一代網(wǎng)絡(luò )(NGN)則不同，繼承了傳統話(huà)音通信時(shí)代的服務(wù)理念，是以運營(yíng)商為中心設計的，用戶(hù)只是服務(wù)的消費者而不能成為提供者。NGN希望業(yè)務(wù)提供者可以為用戶(hù)(信息消費者)提供比互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)更安全、更可靠的融合業(yè)務(wù)。NGN的架構如圖 2，二者的主要差異性比較如圖1所示?？偟膩?lái)看，NGN與互聯(lián)網(wǎng)在核心思想和架構方面的最大差異體現在開(kāi)放度方面，包括開(kāi)放什么(What)、向誰(shuí)開(kāi)放 (Who)和如何開(kāi)放(How)等。事物總是辯證的，互聯(lián)網(wǎng)良好的開(kāi)放性在帶來(lái)了互聯(lián)網(wǎng)繁榮的同時(shí)，也帶來(lái)了安全、質(zhì)量保證和商業(yè)模型等長(cháng)期難以解決的互聯(lián)網(wǎng)頑癥。

　　互聯(lián)網(wǎng)以用戶(hù)為中心的思想，必須解決好端到端透明的體系架構所帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò )“過(guò)度”開(kāi)放的問(wèn)題。比如在安全保證方面，互聯(lián)網(wǎng)的架構使得所有安全責任都是用戶(hù)的，網(wǎng)絡(luò )不承擔任何安全職責，這顯然對用戶(hù)是不合理的要求。而目前的NGN，雖然開(kāi)放性已經(jīng)比傳統的電信網(wǎng)前進(jìn)了一大步，但還遠遠不夠?；ヂ?lián)網(wǎng)和NGN二者的理念和架構必將相互學(xué)習，繼續走向融合(表1)。

表1　NGN與互聯(lián)網(wǎng)的主要區別

　　3　面向連接與無(wú)連接的關(guān)系

　　通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)大致分為三類(lèi)：面向連接的電路交換(co-cs)、面向連接的包交換(co-ps)1以及無(wú)連接的包交換(cl-ps)。無(wú)論是互聯(lián)網(wǎng)還是NGN/3G，都主張業(yè)務(wù)與承載分離，都主張基于包交換技術(shù)，業(yè)界的主要分歧在于采用面向連接還是無(wú)連接的包交換技術(shù)，或者二者的特點(diǎn)兼而有之。但是，在討論面向連接還是無(wú)連接時(shí)有2個(gè)明顯的“遺漏”：1)很少明確區分是業(yè)務(wù)還是承載網(wǎng)的“連接”屬性；2)沒(méi)有深入討論業(yè)務(wù)與承載網(wǎng)之間的連接/無(wú)連接的相互關(guān)系和所帶來(lái)的影響。

　　當業(yè)務(wù)與承載分離時(shí)，如果明確了是在討論業(yè)務(wù)還是承載網(wǎng)的，則連接和無(wú)連接之間存在一些“辯證”關(guān)系。如果承載網(wǎng)是面向連接的，那么業(yè)務(wù)結點(diǎn)之間在某個(gè)時(shí)間段最多只能有一條連接(不考慮并發(fā)鏈路等具體的技術(shù)細節)；但如果承載網(wǎng)絡(luò )是無(wú)連接的，則意味著(zhù)所有業(yè)務(wù)節點(diǎn)之間在任何時(shí)刻都是全連接的。

　　承載網(wǎng)的面向連接意味著(zhù)業(yè)務(wù)層只能有一條連接，承載網(wǎng)的無(wú)連接則意味著(zhù)業(yè)務(wù)層節點(diǎn)之間是全連接的。簡(jiǎn)言之，(承載網(wǎng))連接就成了一個(gè)(業(yè)務(wù))連接，(承載網(wǎng))無(wú)連接成了(業(yè)務(wù))全連接。在電信業(yè)務(wù)IP化的過(guò)程中，IP技術(shù)所具有的“無(wú)連接就是全連接”的特點(diǎn)，對業(yè)務(wù)網(wǎng)的合理設計具有決定性的影響。

　　如果上面的分析和觀(guān)點(diǎn)成立，那么在NGN/IMS/3G等的融合型業(yè)務(wù)架構的一些基本設計假設，比如(本地)雙機備份、99.999％的可靠性等就存在疑問(wèn)或需要發(fā)展了。比如：面向連接的時(shí)分復用(TDM)網(wǎng)絡(luò )中業(yè)務(wù)節點(diǎn)之間必須做本地雙機備份，因為異地雙機備份會(huì )無(wú)端增加一條專(zhuān)用長(cháng)途鏈路的成本；而在無(wú)連接的IP承載網(wǎng)中，業(yè)務(wù)節點(diǎn)的本地雙機備份可能根本就沒(méi)什么必要了，因為IP是無(wú)連接的，不需要專(zhuān)門(mén)的鏈路，可以異地、多個(gè)業(yè)務(wù)節點(diǎn)互為備份，根本不需要增加鏈路的成本!筆者把這稱(chēng)為“異地全備份”機制：在無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò )中，某個(gè)業(yè)務(wù)節點(diǎn)都可以為其它所有業(yè)務(wù)節點(diǎn)做備份，而某個(gè)業(yè)務(wù) 節點(diǎn)都可以讓其它所有節點(diǎn)做備份。

　　4　摩爾定律與QoS

　　電信業(yè)務(wù)需要“電信級”的服務(wù)，這是業(yè)界的共識。在電信業(yè)務(wù)IP化時(shí)代，研究和實(shí)現各種服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證機制，也是希望能夠保證業(yè)務(wù)的質(zhì)量。但在環(huán)境已經(jīng)出現巨大變化的情況下仍然這樣要求和這樣做，就很值得深入探討了。

　　傳統電信網(wǎng)業(yè)務(wù)與承載不分離，只有一種話(huà)音業(yè)務(wù)。而在新的環(huán)境下，業(yè)務(wù)種類(lèi)繁多，并非每個(gè)業(yè)務(wù)都是“電信”業(yè)務(wù)，或者至少可以說(shuō)并非每種業(yè)務(wù)都需要“電信級”的可靠性。如果承載網(wǎng)因為極少數“電信級”業(yè)務(wù)/流量的高可靠性需求，而內置復雜的QoS保證機制，很可能是得不償失的。另外，這也違反了通信網(wǎng)最基本的分層原理：共性的功能設計在下層，個(gè)性的功能設計在上層。當某些特殊的應用需要質(zhì)量保證時(shí)，或許應該把可靠性和QoS保證機制更多的內置在應用層。比如，Skype的可靠性很多都利用了P2P等技術(shù)，IPTV應用中也有一些糾錯等可靠性機制。因此，在討論可靠性問(wèn)題時(shí)，同樣需要明確區別是對承載層的還是業(yè)務(wù)層的要求，因為在無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò )中，即使承載網(wǎng)不是電信級的，也絕不等于用戶(hù)所感受到的最終服務(wù)也將一定無(wú)法達到5個(gè)9的可靠性!

　　另外，摩爾定律告訴我們：計算、存儲和傳輸資源，每18個(gè)月翻一番，價(jià)格降低一半。而吉爾德定律告訴我們，網(wǎng)絡(luò )的帶寬需求每6個(gè)月增長(cháng)一倍，其增長(cháng)速度是摩爾定律的3倍。由此，QoS保證問(wèn)題首先不是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題而是一個(gè)經(jīng)濟問(wèn)題，是一個(gè)QoS機制的成本和增加網(wǎng)絡(luò )資源的成本的比較問(wèn)題。QoS 機制一旦實(shí)現和部署完成，它的運營(yíng)成本將是基本固定甚至增加的；而網(wǎng)絡(luò )資源成本的下降速度，是符合摩爾定律的，也就是每3年左右，同樣的價(jià)格成本，可以增加的資源是3年前的4倍，6年前的16倍。如果QoS機制的部署和運營(yíng)成本帶來(lái)的效益，比增加網(wǎng)絡(luò )資源沒(méi)有數量級上的明顯差別，并且是可持續的，那么成本較高的QoS保證技術(shù)就基本沒(méi)什么實(shí)際應用的價(jià)值。即使計劃部署QoS保證機制，也一定要是簡(jiǎn)單、低成本的才行。

　　5　IPv6缺乏經(jīng)濟驅動(dòng)力

　　互聯(lián)網(wǎng)最初是用于教育科研環(huán)境的，因此其體系架構和技術(shù)路線(xiàn)也一直是由“學(xué)院派”主導的。后來(lái)隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的商用化進(jìn)程不斷加深，商業(yè)性的力量越來(lái)越多地滲透到甚至開(kāi)始主導互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)了，從而導致了經(jīng)典的“學(xué)院派”的互聯(lián)網(wǎng)體系架構被“破壞”。學(xué)術(shù)上正確的方向不一定在商業(yè)上就是正確的，IPv6就是這樣一個(gè)典型的學(xué)術(shù)上正確而商業(yè)上“失敗”的案例。

　　IPv6是在20世紀90年代初互聯(lián)網(wǎng)還沒(méi)有商用時(shí)設計成形的，當時(shí)互聯(lián)網(wǎng)面臨的最大問(wèn)題是地址短缺和路由爆炸，而端到端透明性的體系架構所帶來(lái)和即將帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，相反給商用化時(shí)的安全和服務(wù)質(zhì)量等所可能帶來(lái)的問(wèn)題還未暴露出來(lái)，所以IPv6繼續沿用了IPv4的體系架構，以擴大地址空間為核心設計目標。

　　最初，IPv6被選擇成為下一代互聯(lián)網(wǎng)(NGI)的核心協(xié)議后，很多人就把IPv6等同于下一代互聯(lián)網(wǎng)的全部，認為可以一攬子解決地址短缺、安全、質(zhì)量和移動(dòng)支持等互聯(lián)網(wǎng)所面臨的核心問(wèn)題?，F在這種觀(guān)點(diǎn)退后了一大步，認為IPv6最核心的優(yōu)點(diǎn)就是解決地址短缺問(wèn)題。但實(shí)際上，隨著(zhù)IPv4相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，IPv6最核心價(jià)值和優(yōu)勢甚至也已經(jīng)不在于解決地址短缺問(wèn)題了，因為IPv4的網(wǎng)絡(luò )地址翻譯(NAT)技術(shù)也能夠解決地址短缺問(wèn)題!

　　兩種解決方案的核心區別在于，NAT是以破壞互聯(lián)網(wǎng)端到端透明性為代價(jià)來(lái)解決地址短缺的，而IPv6則是希望以恢復互聯(lián)網(wǎng)“端到端透明性”的方式來(lái)解決地址短缺問(wèn)題。因此，IPv6的核心價(jià)值在于可以簡(jiǎn)化互聯(lián)網(wǎng)的體系架構，降低研發(fā)和運營(yíng)成本!現在看來(lái)，IPv6技術(shù)、標準、產(chǎn)品、軟件和實(shí)驗等都已經(jīng)基本準備好了，但目前最缺乏的是經(jīng)濟驅動(dòng)力。從長(cháng)遠看,NAT地址解決方案以及所伴隨的NAT穿越機制將日趨復雜，成本逐步上升，最終會(huì )超過(guò) IPv6這種更為簡(jiǎn)單的地址解決方案的成本，到那時(shí)才是IPv6大規模部署的時(shí)候，但顯然不是現在！

　　6　結語(yǔ)

　　電信轉型最困惑的可能就是尋找能夠和話(huà)音業(yè)務(wù)媲美的“殺手應用(Killer Application)”了。而困惑了NGN、3G、IPv6等技術(shù)發(fā)展多年的，也是一直找不到“殺手應用”，或者找到的答案基本上就是互聯(lián)網(wǎng)已有的應用!而與此同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)所擁有的創(chuàng )新能力，卻令人眼花繚亂。P2P、博客、播客、威客、維基百科、社會(huì )化網(wǎng)絡(luò )等的興起，就是互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)參與創(chuàng )新和服務(wù)的最好例子。

　　互聯(lián)網(wǎng)設計之初，沒(méi)有也不可能預料到我們今天看到和使用的絕大多數應用。“授人以魚(yú)，不如授人以漁”?；ヂ?lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的成功經(jīng)驗表明，與其尋求 “殺手應用”，不如去構建良好的產(chǎn)生“殺手應用”的“殺手環(huán)境”：(1)降低創(chuàng )建新應用的技術(shù)和經(jīng)濟門(mén)檻；(2)降低提供新應用服務(wù)準人的技術(shù)、政策和經(jīng)濟門(mén)檻。(3)降低運 營(yíng)新應用的技術(shù)、經(jīng)濟和政策門(mén)檻。

　　不要刻意去尋找“殺手應用”，以合作共贏(yíng)的態(tài)度，像互聯(lián)網(wǎng)那樣，提供良好的創(chuàng )新環(huán)境，發(fā)動(dòng)群眾積極參與創(chuàng )新和服務(wù)提供，這可能才是電信業(yè)轉型未來(lái)的希望所在。

　　和諧社會(huì )是當前中國社會(huì )的主題，而和諧的基礎是以人為本，也就是要做到所有人都可以平等共同享有社會(huì )資源。在通信行業(yè)，隨著(zhù)信息通信技術(shù)的高速發(fā)展，信息通信已成為日常生活必備的組成部分。但是殘疾人、兒童和老年人卻由于個(gè)人能力的限制，缺乏某些操作或者感知能力，很難象正常人一樣使用普通通信終端，故此，通信終端需要針對性的通信終端信息無(wú)障礙設計，來(lái)滿(mǎn)足這些不同能力受限人群的需要。

　　顧名思義，通信終端信息無(wú)障礙設計就是通過(guò)輔助手段或者設備來(lái)輔助能力受限人群完成信息通信。但在現實(shí)生活中，能力受限者的受限類(lèi)型和程度大不相同，所需要的輔助技術(shù)或者設備也大相徑庭。另外，信息通信技術(shù)和設備種類(lèi)繁多，如何綜合以上情況來(lái)設計無(wú)障礙的通信終端是目前對通信終端考慮的一個(gè)重點(diǎn)。