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下一代网的核心技术

  对业务多样化的综合要求和为降低运营成本、简化运营体系的要求是导致电信网向下一代网发展的根本原因。
长期以来,电信专家一直致力于对电信业务的综合,期望通过业务的综合来简化运营网,降低运营成本,促进电信业发展。在此过程中,基于ATM技术的尝试,因其复杂性、缺乏现实的业务以及没有进一步的标准化而逐渐淡出,IP技术则日益被看好。

  基于ATM技术的尝试

  上世纪90年代初,专家认定基于分组交换的数字通信技术可以实现业务综合,实现长期以来电信界的理想,并认定基于分组交换的数字通信技术将是下一代网的核心技术,提出了以ATM为核心的B-ISDN的说法。

  上世纪80年代至90年代中期,ATM曾经有过辉煌的历史,绝大部分电信专家认为ATM可以一统天下。事实上,在技术层面ATM也的确做到了实时业务和非实时业务、宽带业务和窄带业务的完全综合(至少在实验网的范畴内)。应该说ATM技术是成功的,如果继续沿着这条路走下去,且外界不产生一些突发因素的话,ATM原本是有可能成功的,当然ATM核心网的设计可能要作较大的变动。

  但是电信历史的发展并不以人们的意志为转移,ATM在其发展过程中,外部环境发生了突变,使得它赖以发展的条件(ATM发展的必要条件是:传输资源紧缺,传输资源价格昂贵,用提高节点设备ATM交换机的复杂度来克服传输带宽不足的问题)已不复存在。随着光纤通信技术的发展特别是DWDM技术的出现,传输资源已不再稀缺,也不再昂贵,因而为了节省这些传输资源而使节点设备(ATM交换机)极大地复杂化,显然是得不偿失的,这是ATM从全盛走向衰亡的一个十分重要的原因,也是导致ATM不能成为下一代网核心技术的主要原因之一。当然ATM商业运作的失败,业务起点选择过高,ATM业务无法快速推广,以多媒体业务作为其核心业务不符合电信的商业模式,也是ATM从全盛走向衰亡的原因。

  近年来,由于IP技术进展不力,特别是几个关键技术没有突破性进展,ATM在电信网和在大型企业网中再一次得到重视,ATM交换机的销售出现了一个新的高潮。于是,ATM将是下一代网的核心技术之说又有相当程度的抬头。

  必须指出,近年来ATM交换机出现销售高潮的主要原因是:IP网在安全、服务质量方面存在严重缺陷,而业务的发展又对IP网的安全、服务质量提出了更高的要求。IP网技术支持业务的能力和现实业务需求之间有着巨大的差距。在不能改进IP网技术的情况下,为了满足业务发展对网络的要求,设备开发商和系统集成商提出了“2层+3层”的IP网过渡性结构体系,即用ATM的PVC组成若干个资源独立的虚拟专网(VPN)。一旦IP网将上述问题解决,ATM将无存在必要。从技术层面来讲,这种设计是不合理的,造成功能的重复和设备上的重叠,传输和处理的开销加大。另一方面,世界各大标准化组织没有一个继续进行ATM的标准化工作,ATM目前广泛使用的只是PVC,只是在提供数字专线服务,在运营商级的大网中没有实现SVC。因此,运营商级的大网中完全使用SVC后,是否能保证每一对端到端业务的服务质量在技术上是存在疑问的。

  可以得出这样的结论:目前ATM技术的升温,是为了回避IP网中棘手问题而出现的迹象,是一种权宜之计。在传输资源不再稀缺的情况下,ATM的复杂性,ATM没有现实的业务,ATM没有进一步标准化的工作已决定ATM技术不可能成为下一代网的核心技术。

  下一代网的核心技术

  既然ATM技术不可能成为下一代网的核心技术,那么分组交换技术中的另一个重要分支IP技术就可能成为下一代网的核心技术,这的确是上世纪末和本世纪初绝大多数电信专家的看法。

  IP技术与ATM技术都是基于分组交换的数字通信技术,它们的主要区别在于IP技术是采用不面向连接的方式工作,而ATM技术则是采用面向连接的方式工作。由于IP技术采用不面向连接的工作方式,无须通过信令为端到端的业务通信建立连接,省去了信令就意味着大大简化了节点设备的复杂度。网络节点设备复杂性的下降,带来的问题是不能以最有效的办法来确保端到端业务的服务质量。但是光纤通信技术的发展,特别是DWDM的广泛商用,使传输资源不是问题,从通信网的综合成本来考虑,采用降低传输资源的使用效率来达到降低网络节点设备的复杂度,以此来达到降低通信网的综合成本,是一种十分合理的选择,这一点正是决定IP技术是下一代网核心技术的关键所在。当然对电信商业网来说,绝不能只顾网络系统价格便宜,而不顾作为商业网必须考虑的问题,如保证业务的服务质量(QoS)问题、网络的安全性和可信任性问题等,这些问题是必须考虑并予以解决的。

  Internet因为Web的成功迅速发展成为足以和电信网抗衡的全球性大网,非实时业务的成功及网络规模的迅速扩大,使得电信业务成为Inter?net谋求发展的业务。电信业务中的最大赢利点----电话业务更成为Internet谋求发展的重中之重。结果,VoIP设备被迅速制造出来,并立刻进入了商用。实际测试结果表明,只要IP网设计合理,IP电话的质量完全可以达到传统电话的质量。至此,电信网中的最关键业务被IP技术突破,其结果是:上世纪末至本世纪初,国内电信界的绝大多数专家认为基于IP分组的数字通信技术将会是下一代网的核心技术,下一代网将会是IP网。

  根据电信业务的要求,电信专家指出,IP网在服务质量(QoS)及网络安全性能方面是存在严重问题的,必须下决心去解决。当时,电信界的专家是充满信心的,认为这些问题将在2?3年内克服。但3?4年过去了,IP技术没有发生根本变化,电信专家的期望没有实现。3?4年前IP网存在的问题,3?4年后的IP网依然存在。在此期间,IT界一直在努力改进IP网,相应标准不断制订出来,相应设备也不断制造出来,但一切努力都没有使问题发生本质上的改观,这又使得电信专家对自己在3?4年前所下的结论开始怀疑了,怀疑IP技术的能力,怀疑IP技术用于电信网的可能性。

  问题出在哪里?安全问题、服务质量问题真是IP技术的克星?这些问题真是不可逾越的障碍吗?答案当然是否定的。反复研究表明,IP技术在电信业务中的失败,问题不是出在IP技术有什么天然的问题,而是出在Internet网的设计理念与电信网设计理念之间存在的巨大差距。Internet是以用户自律为基础的非营利性网络,没有中心无需管理,网络的运营者不负责网络的安全,也不负责业务的赢利。Internet最初仅用于军事,网络的运营者不负责网络的安全,也不负责业务,直到Web获得巨大成功,才将它推向商用,正因为如此,Internet在商用上是有先天缺陷的。电信网则一开始就是以商业经营为目的的网络,它必须具有商业经营必备的全部属性。这二者的巨大差异决定了从Inter?net到用于电信目的的IP网,不会是一个简单的借用过程,在设计上必须发生质的改变。很可惜,这一观点直到3?4年后才被认识到。

  到目前为止,所谓电信级IP设备或电信级IP网还只是简单地将Internet模式搬过来,没有实质性的变化,只是在设备冗余和可靠性方面接近电信网节点的水平。这是近3?4年用于电信业务网目的的IP技术没有取得进展的关键原因所在。

  从目前的现实情况看,企业网中(无论大型企业或中小型企业网)的业务几乎100%是IP业务;电信网上的业务也有快速IP化的趋势,目前电信业务主要有3类:一类是电话业务,迄今为止TDM电话仍占着统治地位,特别是在本地网上,但IP电话在中国的成功,从理论上和实践上都已证实IP电话可供商用,在技术上并不存在不可逾越的困难,IP电话有迅速扩展使用的趋势。第二类是数据承载网业务,电信网目前能提供的数据承载网业务有两个,一个是X.25业务,这是真正可以实现端到端寻址的数据业务,由于技术已落后,业务量也已很少,已不列入发展之列。另一个是IP业务,在电信数据业务中,IP业务已占95%以上,可以说数据承载网业务已基本IP化。第三类是专线业务,无论是DDN业务、帧中继业务还是ATM业务,这些专线都是租给企业用户的,而企业用户的业务量100%都是IP业务,间接地算,专线网上主要也是IP业务。近来视讯业务有很大的发展,目前视讯业务的绝大部分也是IP业务。可以看出,目前电信网中的业务除了电话业务外都是IP业务,而在可预见的未来,IP电话将逐步取代传统电话,最终电话业务将完全IP化。
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