在新的一年來(lái)臨之際，我們榮幸地邀請(qǐng)到中國(guó)電信技術(shù)界著名專家，現(xiàn)任中國(guó)工程院副院長(zhǎng)——鄔賀銓先生為我刊撰寫(xiě)了卷首特稿。作者站在一個(gè)新的高度，對(duì)業(yè)界關(guān)心的焦點(diǎn)之一——綜合網(wǎng)問(wèn)題作出了全面的分析。文章回顧了從電話網(wǎng)的產(chǎn)生到ISDN、B-ISDN的發(fā)展歷程，針對(duì)在綜合網(wǎng)之夢(mèng)一次又一次落空之后，NGN能否實(shí)現(xiàn)對(duì)所有業(yè)務(wù)的綜合問(wèn)題，從現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的角度進(jìn)行了探討，最后指出：多種技術(shù)的融合可能比單一網(wǎng)絡(luò)的綜合更為現(xiàn)實(shí)。對(duì)于業(yè)界所追求的終極目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，作者的觀點(diǎn)將給我們很大啟迪！

1 電話網(wǎng)——最早的綜合網(wǎng)

電信的發(fā)展是先有電報(bào)后有電話，電報(bào)網(wǎng)基于數(shù)字技術(shù)而電話網(wǎng)是從模擬起步的，那個(gè)時(shí)候可能也想過(guò)在電報(bào)網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展來(lái)承載電話，但最終還是建設(shè)了一個(gè)與電報(bào)網(wǎng)完全不同的網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持電話業(yè)務(wù)。利用載波電報(bào)的方法在話路內(nèi)可同時(shí)傳送24路電報(bào)，獨(dú)立的公用電報(bào)網(wǎng)就失去了存在的必要性，這可以說(shuō)是后者綜合了前者業(yè)務(wù)從而取代了前者。類似地，數(shù)據(jù)信號(hào)可通過(guò)modem以話帶信號(hào)形式在模擬電路上傳送，傳輸數(shù)據(jù)的能力從9.6 kbit/s發(fā)展到56 kbit/s，電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的綜合，傳真作為一種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在電話網(wǎng)中得到很好的應(yīng)用。就20世紀(jì)70年代可利用的業(yè)務(wù)而言，電話網(wǎng)稱得上是多業(yè)務(wù)的綜合網(wǎng)。

2 ISDN和B-ISDN

——壯志未酬的數(shù)字化綜合網(wǎng)

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展超過(guò)了話帶可能支持的能力，專用數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，但人們?nèi)匀幌Ｍ陔娫捑W(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，繼續(xù)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)?？紤]到80年代初，干線數(shù)字化和市話中繼數(shù)字化技術(shù)已相當(dāng)成熟，只要解決接入數(shù)字化，就可把數(shù)字化的工作在終端內(nèi)完成，從而省去了交換機(jī)入口的模數(shù)轉(zhuǎn)換，更重要的是接入能力不再受限于模擬話路300～3 400 Hz帶寬，打開(kāi)了接入“瓶頸”，這是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)提出的動(dòng)機(jī)。

80年代初，國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)以此為目標(biāo)著手ISDN的研究，標(biāo)準(zhǔn)化的前提是在已有金屬用戶線上尋求雙向數(shù)字化可能達(dá)到的最高傳輸速率，需考慮的金屬用戶線的約束條件是0.4 mm線徑、4 km長(zhǎng)度的單對(duì)線，當(dāng)時(shí)的技術(shù)可以做到接近200 kbit/s，因此ISDN的基本接入速率就定位在2B+D。應(yīng)該說(shuō)，端到端數(shù)字化的方向無(wú)疑是正確的，但可惜當(dāng)時(shí)未預(yù)見(jiàn)到光纖將會(huì)很快用到接入網(wǎng)，而且對(duì)金屬用戶線能力的理解拘泥于4 km長(zhǎng)度下求最優(yōu)的問(wèn)題(事實(shí)上，金屬用戶線的傳輸能力是與長(zhǎng)度成反比的)，ISDN 2B+D的能力雖然較模擬話路有改進(jìn)，但并沒(méi)有數(shù)量級(jí)的提高，支持業(yè)務(wù)的能力未見(jiàn)顯著改善。另外，由于對(duì)2B+D的線路碼未達(dá)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，ASIC開(kāi)發(fā)商跟進(jìn)時(shí)十分謹(jǐn)慎，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)專用芯片未形成規(guī)模，造成終端的成本缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。因此ISDN既未達(dá)到綜合所有業(yè)務(wù)的目的，也未動(dòng)搖傳統(tǒng)電話網(wǎng)的地位，其進(jìn)程發(fā)展緩慢，為Internet(因特網(wǎng))的發(fā)展留下了充足的時(shí)間。反過(guò)來(lái)，Internet的發(fā)展為ISDN在撥號(hào)接入應(yīng)用方面提供了一些機(jī)會(huì)。但好景不長(zhǎng)，畢竟此時(shí)其他接入技術(shù)，如ADSL(不對(duì)稱數(shù)字用戶線)、以太網(wǎng)等發(fā)展很快，ISDN還未來(lái)得及輝煌，就讓出了歷史舞臺(tái)。

ISDN既未達(dá)到綜合所有業(yè)務(wù)的目的，也未動(dòng)搖傳統(tǒng)電話網(wǎng)的地位，其進(jìn)程發(fā)展緩慢

90年代初，ITU著手制訂寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的標(biāo)準(zhǔn)，雖然仍然追求用一個(gè)網(wǎng)來(lái)綜合所有業(yè)務(wù)的理想，但鑒于ISDN的教訓(xùn)，不再堅(jiān)持在現(xiàn)有電話網(wǎng)上擴(kuò)展，并且將傳送模式轉(zhuǎn)到分組通信，這是一大進(jìn)步。ITU希望新設(shè)計(jì)的B-ISDN能夠兼蓄電路交換與分組交換之所長(zhǎng)，成為未來(lái)的目標(biāo)網(wǎng)，它將電路交換方式的面向連接的信令與分組交換方式對(duì)包的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)相結(jié)合。與一般的分組交換方式不同的是，它采用定長(zhǎng)的分組——ATM(異步轉(zhuǎn)移模式)信元，定位于同時(shí)支持電話、數(shù)據(jù)、視像和多媒體業(yè)務(wù)。這種兼顧實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的方式使得它雖能同時(shí)支持電話與數(shù)據(jù)，但對(duì)二者又都不是最佳的。相對(duì)于電話業(yè)務(wù)而言，53個(gè)字節(jié)的信元仍嫌較長(zhǎng)(時(shí)延達(dá)6 ms)，如采用AAL2協(xié)議運(yùn)載話音信號(hào)可減少時(shí)延，但又增加了復(fù)雜性；對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言則效率偏低，特別是當(dāng)它用于承載IP包時(shí)(如采用IPoA/MPoA)，AAL(ATM適配層)和ATM層的一些功能顯得冗余，復(fù)雜的流控管理和信令協(xié)議使得ATM交換機(jī)在得到好的性能的同時(shí)付出成本的代價(jià)，尤其是ATM終端成本居高不下，IP(因特網(wǎng)協(xié)議)的成功使B-ISDN信元到桌面的初衷落空。當(dāng)然，ATM的多業(yè)務(wù)平臺(tái)的特點(diǎn)在邊緣網(wǎng)上優(yōu)勢(shì)還在。此外ATM交換機(jī)也在向IP學(xué)習(xí)，簡(jiǎn)化資源管理，使用PVC取代SVC以簡(jiǎn)化信令，使用CORBA(公共對(duì)象請(qǐng)求代理結(jié)構(gòu))取代Q3以簡(jiǎn)化網(wǎng)管，甚至采用MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)取代ATM信元交換等，這對(duì)降低ATM交換機(jī)的成本和提高其對(duì)路由器的競(jìng)爭(zhēng)力是有效的。但總的來(lái)說(shuō)，B-ISDN就其目標(biāo)而言已經(jīng)失敗，不是說(shuō)它不能支持綜合業(yè)務(wù)，而是說(shuō)對(duì)各單一業(yè)務(wù)而言，B-ISDN未顯出有勝于已有的單一業(yè)務(wù)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，其QoS長(zhǎng)項(xiàng)也因其成本而打折。

3 Internet——走在向綜合網(wǎng)發(fā)展的不歸路

ISDN和B-ISDN的提出不能說(shuō)沒(méi)有考慮市場(chǎng)需求，但包打天下的理想主義色彩太濃。相比之下，Internet的成功看似無(wú)心插柳，但其支持非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的定位使其選擇了相適應(yīng)的技術(shù)---TCP/IP。就現(xiàn)在來(lái)看，IP并非理想的技術(shù)，但它無(wú)處不在已既成事實(shí)。這使IP不僅穩(wěn)坐支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的首選協(xié)議之位，而且VoIP的實(shí)踐加快了IP向其他業(yè)務(wù)擴(kuò)展的步伐。

如果說(shuō)Internet誕生之初并無(wú)作為綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)之意，事到如今，從事Internet技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的組織和廠商將Internet推向全業(yè)務(wù)網(wǎng)的愿望則越來(lái)越強(qiáng)烈。不過(guò)當(dāng)Internet轉(zhuǎn)到以承載包括話音和視頻等實(shí)時(shí)流媒體業(yè)務(wù)為主的情況下，Internet的QoS問(wèn)題、安全性問(wèn)題、可管理性問(wèn)題就越來(lái)越令人難以容忍。事實(shí)上僅從支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，Internet也遇到了在開(kāi)發(fā)Internet之初始料不及的問(wèn)題：路由表的爆炸性增長(zhǎng)對(duì)其可擴(kuò)展性提出了挑戰(zhàn)；現(xiàn)在上網(wǎng)的終端已經(jīng)不限于PC，低內(nèi)存小屏幕的無(wú)線終端逐漸成為最主要的上網(wǎng)工具，聯(lián)網(wǎng)的家電產(chǎn)品將永遠(yuǎn)在線，移動(dòng)上網(wǎng)已成為時(shí)尚，但目前還未找出如何在一個(gè)缺乏信譽(yù)的環(huán)境中保證通信信用的好辦法。

4 NGN——綜合網(wǎng)之夢(mèng)

進(jìn)入21世紀(jì)之初，即又是一個(gè)10年之后，歷史似曾相識(shí)，ITU和ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))等又開(kāi)始致力于構(gòu)造將電話網(wǎng)和Internet兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合的下一代網(wǎng)(NGN)。ETSI對(duì)NGN給出如下定義：“NGN是一種規(guī)范和部署網(wǎng)絡(luò)的概念，通過(guò)使用分層、分面和開(kāi)放接口的方式，給業(yè)務(wù)提供者和運(yùn)營(yíng)者提供一個(gè)平臺(tái)，借助這一平臺(tái)逐步演進(jìn)以生成、部署和管理新的業(yè)務(wù)”。上述籠統(tǒng)提法并沒(méi)有像ISDN的2B+D和B-ISDN的ATM那樣賦予NGN以明顯的特征，與其說(shuō)是定義，不如說(shuō)再次反映了人們追求綜合網(wǎng)的愿望。那么，什么是NGN的特征呢？目前比較多的觀點(diǎn)認(rèn)為，IP加QoS是NGN能力的標(biāo)志。它代表了Internet與電信網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，希望它能夠具有如Internet那樣對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高效率和電話網(wǎng)那樣對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的QoS保證，當(dāng)然還希望它能夠?qū)σ曨l流媒體業(yè)務(wù)也得心應(yīng)手。

到現(xiàn)在為止，實(shí)現(xiàn)NGN的技術(shù)除了以IP作為統(tǒng)一協(xié)議之外，其他并不明朗。選擇IP協(xié)議并非認(rèn)為其足夠理想，而是因?yàn)樗褵o(wú)處不在。不過(guò)也有人認(rèn)為，若用QoS來(lái)改造IP，則可能又回到類似ATM的老路，因此NGN的QoS要求及其在IP基礎(chǔ)上的實(shí)現(xiàn)方式是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，但目前除了IntServ(綜合服務(wù))、DiffServ(區(qū)別服務(wù))和MPLS外，還沒(méi)有更有效的方法。此外提的較多的是軟交換體系、自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)、第3代移動(dòng)通信(3G)和IPv6等技術(shù)，這些技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有很多問(wèn)題。

就現(xiàn)在來(lái)看，IP并非理想的技術(shù)，但它無(wú)處不在已既成事實(shí)

軟交換體系以分組網(wǎng)(IP或ATM網(wǎng))作為交換平臺(tái)，通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)連接電路交換網(wǎng)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議連接7號(hào)信令系統(tǒng)和計(jì)費(fèi)/維護(hù)/操作系統(tǒng)，采用開(kāi)放的接口將業(yè)務(wù)應(yīng)用、業(yè)務(wù)控制與業(yè)務(wù)交換功能分離。軟交換體系適用于寬窄帶各種業(yè)務(wù)，在容量和功能等方面都具有可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)了過(guò)去智能網(wǎng)不能真正做到的按需快速生成新業(yè)務(wù)的功能。但當(dāng)其承載層協(xié)議是IP時(shí)，就需要解決話音信號(hào)IP化后的QoS和安全性問(wèn)題，對(duì)話音信號(hào)的呼叫處理時(shí)延也比電路交換機(jī)長(zhǎng)，開(kāi)放的接口在有利于形成多廠家環(huán)境的同時(shí)也帶來(lái)了互通性問(wèn)題。另外，在電信生態(tài)鏈尚未完善多贏機(jī)制前，第3方參與開(kāi)發(fā)應(yīng)用服務(wù)器的積極性不高，這對(duì)于軟交換體系的豐富業(yè)務(wù)潛力將大打折扣。還有如何利用軟交換機(jī)組網(wǎng)也是新問(wèn)題，總之，軟交換技術(shù)有待成熟，經(jīng)濟(jì)性也有待證明。

ASON采用Internet的OSPF、IS-IS、BGP等作為選路協(xié)議，使用RSVP-TE、CR-LDP和GMPLS(通用多協(xié)議標(biāo)簽交換)作為信令協(xié)議，將管理面的人工配置功能移交給控制面，利用信令來(lái)控制網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的配置，構(gòu)造對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量調(diào)度和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)的NGN傳送平臺(tái)。但ASON也面臨標(biāo)準(zhǔn)的成熟性、系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和多廠家的互連性問(wèn)題，另外，ASON的引入對(duì)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)恢復(fù)體系內(nèi)各層的協(xié)調(diào)和大容量光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(光放大器增益均衡和色散管理)提出了新的要求。

到現(xiàn)在為止，實(shí)現(xiàn)NGN的技術(shù)除了以IP作為統(tǒng)一協(xié)議之外，其他并不明朗

基于CDMA技術(shù)以寬帶分組交換為標(biāo)志的3G可支持話音、數(shù)據(jù)、視像等多媒體信號(hào)，目前的主要問(wèn)題是缺乏非3G不可的殺手锏應(yīng)用。IPv6與IPv4相比不僅是地址空間的擴(kuò)大，在提供包的分類指示、路由跳數(shù)限制等方面為QoS和移動(dòng)性管理的改進(jìn)打下了一些基礎(chǔ)，例如移動(dòng)IPv6在避免三角路徑方面較之移動(dòng)IPv4有實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，但I(xiàn)Pv6并沒(méi)有從根本上解決QoS、選路和安全性等問(wèn)題。

5 技術(shù)融合和多網(wǎng)組合

——構(gòu)造虛擬綜合網(wǎng)

總之，就目前已知的上述技術(shù)和應(yīng)用都還不夠成熟。如果基于這些技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)NGN，也很難達(dá)到用一個(gè)綜合網(wǎng)來(lái)支持所有業(yè)務(wù)的目的。人們一直在尋求實(shí)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)承載所有業(yè)務(wù)包括還未出現(xiàn)業(yè)務(wù)的技術(shù)，但I(xiàn)SDN和B-ISDN的歷史經(jīng)驗(yàn)值得重視，在不放棄追求最高境界的遠(yuǎn)大目標(biāo)的同時(shí)，用多個(gè)不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)的組合來(lái)支持我們所需的各種業(yè)務(wù)可能是較為現(xiàn)實(shí)的解決方法。只要接入是綜合的，從用戶的角度來(lái)看就是綜合網(wǎng)，或者說(shuō)是虛擬綜合網(wǎng)。3G采用公共的接入技術(shù)通過(guò)電路交換域、分組交換域和多媒體交換域，分別處理不同的業(yè)務(wù)類型的方式就是現(xiàn)實(shí)的例子。

ITU在一些文件中對(duì)NGN提出的如下解釋也可以有助于我們接受這一現(xiàn)實(shí)：“NGN表示了實(shí)現(xiàn)全球信息基礎(chǔ)設(shè)施(GII)的關(guān)鍵技術(shù)。NGN被看作是GII的‘網(wǎng)絡(luò)聯(lián)邦’(用IP能力增強(qiáng)的傳統(tǒng)電信、廣播和數(shù)據(jù)網(wǎng)的聯(lián)合)的一部分。這一概念使人們能夠在任何時(shí)間、任何地方和以可接受的價(jià)格與質(zhì)量安全地使用一組包括所有信息模式和支持開(kāi)放式多種應(yīng)用的通信業(yè)務(wù)?！边@里，ITU將NGN看成是“網(wǎng)絡(luò)聯(lián)邦”的一部分。當(dāng)然，用多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)分別支持不同的業(yè)務(wù)并不意味著目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滿足業(yè)務(wù)要求了，電話網(wǎng)和Internet網(wǎng)分別對(duì)電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是有優(yōu)勢(shì)的，但就各自所支持的單一業(yè)務(wù)而言也仍然需要改進(jìn)。上述提到的為NGN準(zhǔn)備的一些技術(shù)對(duì)電話網(wǎng)或Internet也是有用的，何況不論是電話網(wǎng)還是Internet，對(duì)于日益興起的視頻流媒體業(yè)務(wù)的支持都不理想，也不排除出現(xiàn)一個(gè)專門(mén)對(duì)視頻流媒體業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)。

各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間也需要融合，這種融合已經(jīng)發(fā)生，而且今后還會(huì)更多。MPLS、GMPLS可謂IP借鑒電路交換網(wǎng)信令技術(shù)的成功應(yīng)用，TDM over IP則是電路交換網(wǎng)適應(yīng)IP作為承載技術(shù)的例子。追求綜合網(wǎng)的努力雖然并未達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，但促進(jìn)了不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，這說(shuō)明這種努力還是有價(jià)值的。本文并非認(rèn)為綜合網(wǎng)一定不能成功，技術(shù)總是要與時(shí)俱進(jìn)，新的業(yè)務(wù)會(huì)對(duì)已經(jīng)綜合的網(wǎng)絡(luò)提出挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)才能不斷發(fā)展。古人所云“天下合久必分，分久必合”也許對(duì)我們今天認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的演變會(huì)有所啟發(fā)?！?/p>

收稿日期：2002-12-09