中国联通刘韵洁:网络融合与演进是固网转型的基础_移动_NGN及软交换_融合通信

中国联通刘韵洁:网络融合与演进是固网转型的基础

2007/08/27

　　2007年8月24日，“2007中国固定网络发展高峰论坛”在北京举行。

　　以下为联通科技委主任、中国工程院院士刘韵洁演讲全文。

　　刘韵洁：各位嘉宾早上好！我今天跟大家汇报的题目是网络融合与演进是固网转型的基础，跟会议的主题比较吻合，看看能不能从网络融合和演进的角度来考虑固网转型新的思路和前景。我汇报的内容有三个分析，一个是IP网络的问题及解决思路；第二个是网络融合是一项复杂的系统工程；第三个是关于未来网络的探讨。

　　因为IP网对社会的贡献不逊于任何技术的贡献，它已经深入社会各个层面，包括人们的工作、生活、娱乐等各个领导。正因为如此，所以IP网络的问题也非常显著和突出，这些问题归纳起来一个是IP网络不可控制，不可管理，无法保证实时业务的QoS，安全问题，可扩展性的问题。安全问题已经成为网络永恒的主题，可扩展性的问题，因为IP网络，IT设备，代码有上千万条的代码，非常复杂和臃肿。它的问题不是技术无法实现，主要是成本从电信运营公司来讲是有问题的。

　　主要介绍前面三个问题，IP网络为什么不可控制，不可管理，为什么解决不了QoS。主要是因为IP网络没有测试功能，没有感知功能，对于网络的状态不能实时感知到，当网络发生故障的时候，网络的节点发现不了。大家知道路由算法，最短路径的算法是根据静态的物理拓扑数据库算路径，现在网络的状态是每时每刻变化，你根据静态的物理拓扑数据算路径肯定不准确的，我们说IP网是一个傻瓜网没有智能，把智能放在终端，从电信角度来讲，IP网络没有流量控制功能，也没有操作控制网络OAM，更没有资源控制管理的功能。正因为没有这样一些功能，就造成了IP网的不可控，不可管，QoS解决不了。那IP网的问题能不能解决呢？有人说它得的是不治之症，我要谈一个看法，不仅在理论还是实践上，都证明这些问题是可以解决的。比如，一个大家知道，我们原来有一个X.5协议的分组交换网，也有一个ATM，这两个网都是基于高交换的，但是这两个网都是可控可管，QoS可以得到保证的。为什么IP网解决不了这个问题呢？我觉得ATM网也好，X.5网络也好，能解决的问题，在IP网也能解决，为什么解决不了，就是因为IP网当初设计的时候，就没有考虑要干这么大的事，没有考虑到现在要承担这么重要的任务，原来就是一些计算机之间，高级知识分子用的，都是守规守法的人用的，没有想到今天这样的情况。

　　针对这样的情况，它的解决思路我认为很清楚，路由器既然没有这些功能，那在路由器上加上这些功能是不是可以解决，就把TE和OAM的功能加进去，对于网络的中继电路，对于每个节点端口及容量可以实时检测到，当网络发生故障和新资源呼叫时，网络可以进行及时调整。这个技术由于增加了DS-TE技术，因为现在有这样的需求，比如手机的一次呼叫，这次呼叫一开始是打电话，可能需要看到对方的图像，一会儿可能双方聊着聊着要上互联网查一个东西，有可能向企业数据库里调一个东西，就需要多个层次的优先级，这需要不同亿的优先级功能。一开始设备厂家不愿意做这些事情，认为太复杂。现在这些工作不仅可以测到每条LSP的利用率，对每个标记路径的状态和利用率，端到端之间的延迟都可以测到。这里面CAC的功能等其他的功能都已经完成，已经不是设想。而且实践结果证明，通过这样改造的路由器，建设网络是一个可控，可管，QoS有保证的网络。

　　这样一个解决IP网的解决思路已经被形成行业的共识，思科、JUNIPER、华为等厂家都按照这样的思路改造设备，这图是两公司联合向IETF提交的双向失效检测BFD标准，这件事情据我了解是思科推动这事，一连提供两次文稿给IETF。1999年我调联通的时候，联通想建一个网络，如果按照电信建163那样的网是没有出路的，我夏天飞到美国专门找思科谈，能不能合作改造路由器的设备？它们觉得这个风险太大，而且觉得没有这个必要，他们当时的想法，将来带宽越来越便宜，轻载就可以解决QoS的方式，我当时就说轻载解决不了QoS，它马上跟我辩论，我就举一个例子，轻载为什么解决不了QoS，我说一个高速公路，瞬间只跑一辆车是不是就不发生拥塞，他说当然不发生拥塞，我说如果有一辆车在中途发生故障，或者中间有一个塌方，那你怎么保证不故障呢？你要保证没有故障，这个车发生故障你要随时报告两端，当时NGN的概念已经提出来，我说你NGN的解决方案是什么？因为那时我是联通的副总兼总工程师，他们把高层的技术人员和管理人员都来陪我调研，他说你QoS，我用ATM设备，你要尽力而为的用路由器的设备，我说这不是等于没讲吗？他问我的思路是什么？我认为要把路由器的功能或者加到ATM里，或者把ATM的浏览功能加到路由器，他说我们现在设备供不应求，最后我们迫不得已找JUNIPER合作做这事情，对思科刺激最大就是英国21世纪测试网络是由JUNIPER中标的，因为经过测试跟原来IP网完全不一样的质量，证明IP网通过这样的改造和演进是可以在某种程度上解决IP网的可控可管和QoS的问题。

　　第二个问题，网络融合是一项复杂的系统工程，它需要完善的顶层设计，需要若干年努力才能完成融合，需要一个完整的规划和目标，这不是两年、三年就可以完成的一项工作，不仅涉及到传输网络，还涉及承载网络以及业务控制的网络和城域网、接入网、终端，各个层面需要进行相应的规划，才能有计划，有步骤达到网络融合的目的。现在运营商怎么做的呢？拿着十几个亿，通过招标、测试，最后拍板决策，哪一个设备厂家提供一个网，满足当前或未来两、三年的业务，这个网和已有的网包括未来技术出现怎么融合，考虑的不是很多。

　　第一个讲的是光纤传输网改造完善是网络融合的基础，三网融合，电信网要传广播电视节目，能不能传？因为网络的融合是网络流量不可预测和增长不稳定非常突出，这要求网络具有自动交换配置网络资源的功能，而且智能光交换网和IP技术的结合发生了很大的变化，包括智能网关的调度系统涉及各个方面。比如所有电信运营商的光网络都不是一个厂家，都是多个厂家设备，但是要调一条电路的时候，需要在多个网关操作，才能调一条电路，能不能在一个网关上调普通厂家的电路，据我了解，现在很多运营公司做不到这一点，不仅要做到这一点，而且将来能不能不通过人工，自动适配光网络的资源，这些要求都是合理的，要进行网络融合，既要传电视节目，高清节目，你光网络不具有高智能是无法适应的。

　　第二个承载网是网络融合的关键，大家说网络融合大部分是承载网，承载网是网络融合的关键。左边这个图是现有网络的状态，一个业务一个网，右边的图是所有电信运营公司，所有电信行业的工作人员或IT行业的人员几十年来追求的目标，能不能建一个统一融合的平台提供多种业务，这图不是现在画的，是十几年前就有的图。但是关键的是里面这个网怎么设计？大家回顾一下网络融合不是现在提出的新理想，是几十年前IT界和电信界共同的理想，从七十年代ISDN，80年代提出B-ISDN，基于ATM技术也没有实现，90年代互联网出现以后，又想用互联网技术提供所有的电信业务和视频业务，实际上这些问题在座的都清楚没有解决，但是现在还不死心提出NGN，NGN定义里面，第二点就提出，NGN要提供包括电信业务在内的多种业务，把电信业务只是作为一种，肯定也是一个多业务，又提出一个网络融合的目标，看样子网络融合是电信界、IT界几十年奋斗的目标，可以说前赴后继，弃而不舍。

　　能不能在一个网络平台上提供多种业务，我们设计在一个网络上设计多个业务，这业务是千差万别的，怎么做，只能设计多个逻辑上独立的虚拟专网，每一个虚拟专网都有路由表，都有虚拟的网络资源，这样保证自己的QoS，也保证逻辑网彼此是隔离的，保证他们可靠性的问题。这个理论上很清晰，我们在这个网络上做了语音的业务，传统的数据业务，比如ATM，电路仿真这些业务，还有视频的业务，还有互联网的业务，还有CDMA1x，等于五个业务网在统一的平台上提供，这样建设维护的成本就会大大节省，但是这里面付出的代价，冒的风险是很大的，经历过十几次全网性的瘫痪，但是坚持走下去总算可以取得成功。

　　网络融合这个问题，前几年还有不同的声音，有必要融合吗？能不能融合？现在几乎异口同声，根据Yankee Group2004年调查了全球20家收入最大的电信公司，其中17家开始网络融合的步伐。这是英国BT21世纪网络，是一个完全的固网公司，是一个传统多业务网的公司，一共5个业务网，将来要演进到5个业务4个网，5个业务3个网，5个业务一个网，英国BT21世纪网络准备投资200多亿英镑实施这个计划，我顺便讲一下固网的转型，英国BT有这么大的魄力做这件事情，但是你们看看它的股票，看看它营业的业绩，比国内的要好得多。它没有移动牌照，它就是固网公司，是不是固网公司就没有出路。澳大利亚的公司，有DDN网、电话网和各种网络，这些网络现在也在一个统一的网络平台，把原来的各种网络在统一的平台上综合、融合，也实实在在的改造原来的网，把原来的网变成一个统一的网络平台，为什么要这么做，不仅是投资成本还是维护成本，还是提供新业务都有一系列的机遇。这是日本的软银，它收购了移动公司、固网公司进行全面的战略布局，而且也基于网络融合的解决方案来解决这些问题，大家知道它在日本也取得非常不俗的业绩。关于承载网在融合方面，不管是有移动牌照还是只有固网牌照的，他们都在这当中有计划、有步骤、有设计的来实施自己的转型，实施网络的融合。

　　第三，业务融合是网络融合的引擎。因为融合不仅是成本问题，最主要将来的业务是以融合业务为主，多媒体业务为主，所以网络不是一个融合的网，就提供不了差异性的服务，满足不了用户的需要。但是现在的网络结构，我刚才讲的那些，包括软银，中国联通做的工作，包括澳大利亚电信也好，它的融合只是做承载网层面的融合，业务的融合都没有完成。左边这个图，每种网络都要有自己的业务控制体系，这样的体系就是垂直的体系，我们也可以叫它面条的体系，将来要演进到IMS，就是多层饼的体系，是分层的，在汇话层完全统一的，用户数据完全统一，这样的好处，带来一系列的优点。这就是所谓面条结构，一个业务一个网，将来在一个网上，一个业务控制提供综合服务，甚至将来可以做到应用之间可以互相调用。这是从软交换怎么演进到IMS，在IMS里面，国内的运营商偏保守，因为国内有一种专家的声音，IMS不成熟。我认为正因为它有一些东西不成熟，对我们来讲才有机会，如果都成熟了，什么问题没有了，运营商采取运用，那我们还有什么创新的机会呢？所以运营商在这个事情应该走得更前一些，现在比国外有点落后。好在联通公司在澳门3G的业务当中采纳了IMS的业务，9月份就可以提供服务，尽管很小，但是可以证明，IMS是可以提供业务服务，不是一个实验，它是要在澳门提供服务的，尽管范围不是很大，但说明这个技术通过努力是可以做到的。

　　第四，城域网、接入网是融合的保证，因为最后的融合，城域网在终端、接入网都是带来一系列的挑战，业务控制在什么地方控制，在什么地方汇聚，怎么认证，怎么解决安全问题，一根线到了用户以后，怎么保证不同的业务可以进不同的网，保证不同的质量，这里面有一系列的问题需要解决。电信级的以太网，这个问题应该引起大家的重视，以前所谓以太网能够提供电信级的服务，我认为都是骗人的，但是现在提出电信级以太网可以真正成为提供电信级的服务，因为它也同样吸纳了流量工程和OAM这些功能，把TE/OAM功能移植到以太网里去，使得电信级以太网成为可能。这个技术发展很快，正在向城域网演进。这是日本NGT的例子，日本光纤到户的实施计划，我个人看法应该引起国内的借鉴，国内光纤到户的布法，我个人看来有点偏慢，也偏保守，我记得我在中国电信讨论是向ISDN还是向DSL的时候，少数的人说应该跳过ISDN向DSL，结果证明当时向DSL都错了，现在一门心思搞DSL，它跟光纤的差距，它究竟可以维持多少年，通过日本这个例子，现在光纤已经占了宽带用户的1/3的市场份额，2010年，光纤到户能达到60%的市场份额。成本大概21美金一个月，这成本是完全可以接受的。无线接入与有线接入的融合，UMA是无牌照移动接入技术，这只是固网移动融合的例子，在终端层面的融合，因为大家都知道，原来搞固网公司说，我没有移动，固网公司一点价值没有，但是现在国外的潮流是什么？移动和固网在融合，在互相并购，AT&T，SBC的融合可以证明，包括Verizon收购MCI也是这样。为什么UMA这个技术，蓝牙也好，或者无线局域网也好，为什么要跟固网融合，因为主要的光纤资源，从80年代以来，每五年带宽平均提高10倍，价格每三年下降一半，这资源是无线资源无法比拟的，无线资源的频率是有限的，但是无线的应用似乎是无限的，各种应用不断延伸，一个资源有限，应用是无限的，一个资源是无限，应用没有充分发挥出来，能不能把这两个资源充分结合起来，我认为无线和有线融合是解决问题非常好的思路，比如在这个楼里，我布一个无线局域网和CDMA的手机，我打电话可能是走固网的线路，我到外面来一个电话可能就是移动。局域网信号比较小就转到局域网，通过光纤接过去，信号比较弱就走移动网，这样把两个资源的价值充分体现出来。

　　第三个问题未来网络的探讨，我把麻省理工学院他们的一些讲法，他说互联网是一个巨大成功，但是有一些问题，演进是当今设计的方法，能否满足明天的需求？也就是10到15年后全球网络需要是什么？如果现在设计这个网会怎么考虑？因为确实改造一个网，完善一个网，比重新设计一个网有时候还困难，现在考虑10年、15年以后的问题，这是美国国家自然科学基金制定的10年15年以后网络演进的计划，包括美国国防的计划，包括欧盟的计划以及日本的计划，尽管我们国家也有类似的计划，但是比较起来没有形成整体的力量，非常单薄。未来的网络不仅要考虑技术，还要考虑经济和社会的需求以及安全的问题。将来的网络从通道变为平台，这也是一个共识。

　　简单讲一下GENI计划，这是美国一个有名的未来网络实施的东西，从它的情况来看，它是一个实验网络的计划，尽管它路由器的体系结构在开发当中，将来先做实验，当然跟现有互联网如何互联互通，它将来成为美国第三个研究和教育网络。它的概念设计，我看了以后，好多都是已有的技术，好多都不是新的技术，但跟现在IP网的技术不一样的，网络是虚拟化的，是虚拟的网络，这是一个融合的网，传感器的网络也好，各种移动有线网都在这个网上。另外它是一个可编程可重构的网，它虚拟的，不仅在第二层，第三层虚拟，在物理层进行虚拟，物理层虚拟，你这个用户虚拟网，你有自己的端口，有自己的总机电路，共享你的电路，要有自己的资源，现在这个概念并不新鲜。这样一个思路我认为对我们有启发，不要去追求一些新的东西，那当然是需要的，但已有的好技术，不管电路交换，还是分组交换，还是ATM，还是X.5，这些技术拿来都可能为我们所用。现在它提出来浏览工程，本来是网络控制，现在提出用户可以控制，自己的虚拟网能自己独立的控制流量和资源配置，物理资源的配置都属于我的，这些东西都是原来传统已有的一些技术，为当今的发展提供服务。

　　欧盟也是基于现在的网络，基于现在的网络解决问题，支持更加灵活、更大规模，更加安全。根据这些情况来看，我们国家在网络融合，在网络演进方面，还有很多课题、问题需要我们解决，尽管在某些方面，我们一开始可能走的比较早，但是我刚才讲的路由器改造，TE/OAM，国外不仅做自己网络的改造，现在考虑全世界3个网、5个网互联互通的时候，TE/OAM怎么交换状态信息，国际上成立一个CFP(未来通信论坛)就要研究三个网，五个网之间TE/OAM怎么保证QoS，但是可悲的是，我们不管设备制造商、电信运营商没有参加这个组织，而且国外所有大的运营公司，大的设备制造厂家都在这个组织里讨论这些问题。现在他们在讨论，网络和网之间的TE/OAM这些问题，但是这些问题我们是不是足够重视？我个人看法，这值得大家深思的，我个人的汇报就到这里，谢谢大家！

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