互联网技术与电信网技术研究

1 互联网技术

1.1 互联网技术的现状
    互联网已经成为目前国家信息基础设施的主体网络的重要组成部分，没有互联网就不可能达到目前社会信息化普及程度，互联网为社会信息化作出了巨大贡献。惊人的发展速度和强烈的拓展特性，使互联网建立成可以和电信网抗衡的全球性大网，打破了电信的垄断地位，大大加速和推动了通信信息业的发展；互联网的思维创新、技术创新，业务与承载相分离，使业务的多样性和综合性得以实现，并提供了一个开放的信息平台，极大地引发了全社会的创新能力，新创造的业务层出不穷。互联网创造出来的新业务，已经使亿万用户获益。

    互联网发展至今已经有30多年的历史了，30年来，互联网的用户群体发生了巨大改变，互联网的应用场合发生了巨大的变迁，互联网的外部环境也发生了巨大的变化，但互联网的核心技术——传输控制协议/网间协议(TCP/IP)没有发生变化，核心技术(IP网)也没有发生根本的改变，互联网已经显得越来越“力不从心”，无法满足发展的需要。

    互联网存在的最大问题是安全问题，互联网不保证网络基本的安全性和网络的基本可信任性，网络的不安全性和不可信任性导致用户滥用安全加密技术，安全加密技术严重失控，加密技术的滥用大大提高了安全成本，给国家安全和社会稳定带来了巨大威胁。

    互联网的应用，特别是Web2.0和Web3.0的应用和对等网络(P2P)技术的“非理性”使用，使不良信息的生成、传播和扩散速度大大加快，能力大大加强。Web2.0和Web3.0的应用，使得原来需要一个网站能进行的工作，现在一个人就能完成了；P2P技术的“非理性”使用，使得原来需要大型设备和传输渠道来传播的业务，目前可以很轻易地通过P2P来实现。互联网技术的发展，特别是Web2.0、Web3.0和P2P技术的应用，一方面大大推进了互联网上业务和应用的发展，同时也提供了可以快速生成和广泛传播的不良信息传播通路和渠道。互联网难以定位与溯源，使得网络诈骗、网络犯罪难以控制与管理。互联网发展导致的社会问题日益严重。

    随着互联网的高速发展，社会对互联网的期望越来越高，对互联网的依赖度也是越来越高，互联网正在成为事实上的信息基础设施的网络主体。目前对互联网产生的作用和互联网产生的积极意义已经有足够的认识，对其消极面并没有足够的认识，特别是对由于互联网技术上存在严重的问题而导致的互联网安全问题，以及安全问题对社会和消费者的影响和对互联网可持续发展带来的严重问题还没有足够的认识。

    互联网没有建立合理和可持续发展的商业模型。互联网上的所有业务网都没有或不掌控传送资源。
以这种方式建设业务网的好处是：这样的业务网运营起来很便宜，因为他所使用并赖以生存的传送资源是无偿的，使用完全是免费的；缺点是因为业务网没有和不掌控传送资源，无法确知它提供的业务可能达到的服务质量，从而无从向用户作任何业务质量方面的保证和承诺，这样的业务是无法经营的，只能是免费提供；另一方面，由于传送资源是免费使用的，必然的结果是为了提高业务的服务质量，就会尽力去使用传送资源，从而将激化业务网运营商和承载网运营商之间的矛盾，并引发产业链的稳定问题。

    互联网是一个以“用户自律”为基准来设计的网络，它假定互联网的用户都是“谦谦君子”在对网络资源的使用上都是“自我约束、相互谦让的”，互联网上的著名的协议——TCP协议，就是一个以用户自律为基础的通信协议，在相当长的一段时间内互联网的用户严格遵守自律原则，互联网据此保持了稳定的运营。随着互联网业务的不断开拓，应用的迅速发展，“用户自律原则”已遭到彻底的破坏，资源消费在无节制的增长，特别是P2P技术广泛应用后，用户为了改善和提高自身的用户体验，无节制地消耗网络的资源，“用户自律”原则在新一代的互联网用户中已经不复存在，但是使用的互联网技术并没有获得根本的改进；互联网网络的运营者(IP网的运营者)和互联网上业务的运营者原本和谐、共存的关系发生了改变，两者之间的冲突在增加。业务网有从良性寄生向恶性寄生发展的趋势，其结果有可能会使通信信息产业链严重扭曲甚至断裂，对整个产业产生严重的影响。

1.2 互联网技术的发展方向
    互联网的设计理念随着其发展的需求，将会发生极大的改变。为了安全性，端到端的透明性将要发生改变，以便既可以保证用户的安全，也可以方便地提供“执法检查(Lawful Intercept)”的能力。

    为了能满足广大用户的生活、学习、工作的需要，提供令人满意的实时、非实时等业务，互联网的传送能力也要改变，不仅要能够提供“尽力而为”的传送能力，还需要提供有资源保障的业务传送能力。用户群体的扩大，用户群体差异化的要求，使公平性和用户自律性实际上很难达到，差异化服务，对用户必要、合理的约束是需要的。网络管理将要发生改变，网络将是可控、可管的。互联网的用户应该是适度受控，用户只可能拥有必要的自由度。良性的商业模型是必要的，它是互联网能够持续发展的基础。

    可以肯定地说，未来互联网存在极大的变数，未来互联网的发展方向是：网络应该是安全、可信的；网络应该是可运营、可管理的；网络资源是可知的，资源消费是合理、经济和高效的。但是在未来互联网中有一点是不会改变的，即它仍将是人人可以参与创新的网络平台，这是互联网的本质所在和它的活力所在。

    因此，对于未来互联网，互联网的承载网——IP网的技术必须进行深入研究，并进行“脱胎换骨”的改造，使之能适应未来互联网发展的需要。互联网上的业务网也需要进行深入研究，使之能符合商业规律从而实现良性、可持续发展。

    业务网可以分为两类：非经营性业务网和经营性业务网。非经营性业务网的特点是业务网的设计者和经营者一般不考虑承载网经营者的意愿和承受力，以自身的利益最大化为目的。因此非经营性业务网的趋势是不自律，资源按自身的需要来消耗。经营性业务网的特点是它拥有承载资源，其必然结果是，经营性业务网将会有效合理地使用资源，以求得最高单位资源的性能/价格比。

    在目前的互联网中，非经营性业务网是主流，由于它无需为承载网资源付出，成本低，发展容易，由于它是非经营性业务网，它不需要构建庞大而复杂的业务运行和维护体系，它的经营成本极低，从而使它可以以免费方式来提供服务。但它不掌控发展的主动权，难以持续发展，因此非经营性业务网不应是互联网业务的发展方向。经营性业务网目前是无人关注的，特别是互联网界，因为很少有人在可以吃到“免费午餐”的时候去付费吃饭，但它应该是发展方向，因为它符合商业规律，可以持续发展。

2 电信网技术

2.1 电信网技术的现状
    近年来，从表面上来看电信界是在逐步走出困境，从各国的电信业的业绩来看，业务回升的趋势也有显现。但从本质上来说，电信业目前仍然是目标不清、方向不明，处于“摸着石子过河”的发展的十字路口。

    电信到底碰到了什么问题，为什么十多年了，电信界实际上仍然找不到发展方向。究其原因，根源来自电信要不要转型。电信发展得好好的为什么要转型，其原因何在。

    电信转型的最初动力来自电信界自身，社会的发展和技术的进步，人们对通信信息业务的要求越来越高。一方面，用户不满足于电信只提供单一话音业务的状态，人们希望电信业能提供更多通信信息服务，来满足工作、生活、消费等的要求；另一方面，电信运营商也不满足于只能提供单一业务的情况，因为单一业务总会有趋于饱和的时候，电信运营商当然希望提供更多的业务，以使其有足够的经济增长点，这导致电信界不断推出电信新业务。在20世纪80年代初，国际上就一直在向这方面努力，在不断研究和推出新技术、新业务。有3种新技术是值得一提的：第一种是Telematic，即在电话网上面，用话带数据来提供信息服务，Videotex、Telex、X.400的E_mail在当时是发展得很好的3类Telematic业务；第二种是3类传真机，利用话带数据来传送图像文本的，传真机至今还是重要的通信手段；第三种是分组交换网(X.25网)，分组交换网在20世纪80年代曾起过十分重要的作用，是当时数据通信核心网络。当然，在电话业务占据了绝对重要位置的时候，这3种技术的出现对电信的发展起到了很好的作用，但也仅限于说出现了3种新技术，没有谈到电信的转型。到了20世纪80年代末和90年代初，多媒体业务的提出，使电信业务产生了革命性的变化，多媒体业务是一种变速率的业务，它要求能迅速在全网范围内进行快速速率适配来支持这种业务，很显然时分复用(TDM)网络没有这个能力，于是电信转型问题就提出来了。以TDM技术为核心的电信网不能满足多媒体业务发展的需要，未来的电信网应该是以数据分组技术为核心的电信网。异步传输模式(ATM)就是在这样的背景条件下提出来的，ATM的提出在技术思路上来说是正确的。当然ATM“生不逢时”，由于市场策略上运作得不好，其业务的初始定位过高，导致ATM没有能取得成功。但电信转型应该是起自ATM及其业务系统开始，而且是电信界自己发起的，应该是没有问题的。
电信转型的第二个动力是来自微电子技术的高速发展、无线信道编码技术的进展和移动业务功能模块的确定。

    通信的个性化和移动化是每一个人对通信能力的渴望和祈求，这种要求当然不是起自20世纪90年代，而是出自人类的天性。但直到20世纪90年代初，由于技术的进步，特别是微电子实现了片上系统(SOC)，通信终端的手持化得以实现。移动通信优越性的显现，使得固网通信风头大减，通信移动化是促使电信转型的另一个动力。当然在第二代移动通信时，其核心技术仍然是TDM，没有核心网转型的技术压力，但移动通信对电信转型的冲击已经相当大了。进入第三代移动通信，引入多媒体业务后，TDM已无法支持，电信向数据分组技术转型已是大势所趋了。

    前面说的电信转型的两个动力，都是来自电信界自身，由于内力是可以自己掌握的，可急可缓，实际上，尽管电信界早就意识到转型问题，但由于动力不足，在ATM受到挫折后，电信转型就停顿下来了，电信技术处于原地踏步的停顿状态，技术没有长足的进步。

    促进电信转型的真正和最大的动力来自互联网，互联网的专家不是电信专家，他们的所有行为完全不受电信界的约束。在最初的时候，电信界的专家是不予理会的，ATM技术的出现就是一个最好的例证，ATM是在IP以后发展起来的，电信界的专家看不上IP技术，提出了ATM。但互联网由于其设计理念的创新，获得了巨大的成功。在短短的10年时间内，迅速成为全球的第二大网，其数据流量已远远超过电话网的业务流量。互联网的发展严重威胁到电信业的生存(对Skpye和Bt等P2P业务的封杀就是一个例证)。
异质的挑战造成巨大的动力，电信业受到有史以来最大的危险和挑战，正是因为如此，电信界才感到，电信转型已经不是说说而已，而是真正要着手做的事情了。

2.2 电信网技术的发展方向
    电信网是一个商业网，商业模型对它来说是至关重要的，但恰恰在这个问题上目前是相当模糊的，众说纷纭、模棱两可。从前电信网的商业模型是清晰的，即按业务收费，电信网整体上运作得很好。受到互联网冲击后，特别是受到互联网业务免费的冲击后，电信运营者对自己原有的商业模型变得没有信心。目前电信网的商业模型很不清晰，要不要坚持按业务收费的商业模型，如何从技术上来保障这种商业模型，是目前电信经营者需要重点考虑并尽快加以解决的问题。下面的一些问题需要重点加以研究：电信运营商要不要提供特色和不同等级、不同收费的有差别服务，如何提供这种有差别的服务？提供特色和不同等级不同收费的有差别服务是任何商业模型必须提供的，电信运营作为一种商业行为是否需要它的网络及业务也具有这样的能力？接入费包月，业务免费提供，依靠广告或资本运作来维持运营是否符合电信经营的商业模型，能否支持产业的良性发展？业务网与承载网相分离后，业务网能自成系统，能够独立发展吗？目前，业务网成为寄生网，寄生网无法自身独立良性发展，业务网以寄生网形态存在是方向吗？

    目前真正存在的问题是技术缺位，将互联网技术不加分析不加消化，全单照收，无法支持能符合商业规律的电信运营模型，电信网又没有可以支持符合商业规律的技术。因此无论承载网的设计或业务网的设计都要加以深刻思考，必须进行技术创新，使电信网的运营能符合商业规律，能良性发展。

    到目前为止，电话网(包括固定、移动电话网)是电信业务网目前唯一完备的网络，其通信功能完整、标准体系完备、监管手段齐全，是国家重要的信息基础设施，是社会稳定和安全的重要保障手段，是社会大众的主要通信工具，是电信运营商的重要收入来源。宽带业务网是未来电信要重点发展的业务网，也将会构成电信运营商的重要收入来源，目前没有完整的思路，没有标准(正在研究和制订)，无法形成相应的产业。电信至今没有自己的宽带业务网，处于有网(承载网)没有业务(业务网)的状态，因此电信经营者没有具备完整的电信经营能力。互联网业务是目前电信业务的重要组成部分，特别是宽带IP电信业务的主体。互联网业务与电信承载网有相当强烈的依存关系，尽管互联网业务是以寄生网的形式与电信承载网共存，目前还处于良性共存状态，相互依存，谁也离不开谁。但由于两者的商业模型完全相背，因此这种状态不可能长期存在，这种“蜜月”态是暂态的而非稳态的，人们必须要有清醒的认识。随着Web2.0和P2P的应用，寄生网的恶性度在增加，资源无度的消耗，监管难度的增加，将会导致电信网以互联网业务为其主体业务的风险大增(包括商业风险和政策风险)。

    电信承载网(IP网)是电信网和互联网的基础，无论是电信业务网或者是互联网的业务网都要以IP网来承载，目前的IP网存在严重的问题，实际上无法满足电信业务发展的需要，同时也阻碍和影响了互联网业务的拓展。其中安全问题、服务质量问题和大规模组网问题是最需要重点关注和予以重点解决的三大问题。这个问题已经成为世界难题，各国都在研究并寻求突破点，ITU-T提出了对未来分组承载网的技术要求，它为未来分组电信承载网的研究指明了方向。

    对电信承载网的要求是：下一代电信承载网应该是一个安全、可信任的网络。网络能保证基本安全性，网络的使用者或建立在其上的业务网无须采用专门的加密技术，即可获得满意的安全度。下一代电信承载网可以承载目前电信网的全部业务及可以预见的将来可能发展的新业务，并能保证提供完全能满足要求服务质量的承载能力。下一代电信承载网资源是可知的，网络是可控和可管理的，网络是可以运营和可扩展的。下一代电信承载网应能与现有网络(现有的面向连接和不面向连接网络)共存、互通和平滑过渡。具体地说：下一代电信承载网安全性的要点是保证网络的高可用性、高可通达性，节点设备为高可靠设备。网络拥有足够的健壮性，在链路故障、节点故障的情况下，提供快速保护倒换的能力；运行网的用户不可达性，网络接口(UNI)和网络网络接口(NNI)必须分离。运营网拓扑应该与客户接入网的网络拓扑完全隔离，运营网拓扑对于客户网是完全不可见的；逻辑平面(控制平面、管理平面和数据平面)间信息可管理且资源独立，资源不会被相互挤占；拥有足够多的独立数据平面，信息隔离且资源独立；信息通信具有安全性，易于进行执法监听，拥有溯源的能力，拥有提供紧急通信的能力。

    下一代电信承载网可运营性要点是：应该具有很好的可扩展性，可以灵活地扩展网络规模，能够扩展带宽、拓扑以及用户数量和业务数量。下一代电信承载网必须拥有足够多的独立数据平面，数据平面之间信息隔离且资源独立，数据平面资源可知、可控、可管，为每个平面提供合适的运行、管理和维护(OAM)功能，以保证在其上建立的业务网拥有良好的运营性；要能确保业务所需的资源，以此来保证业务的服务质量。在面向连接和不面向连接工作方式下，均需支持的绝对服务质量(QoS)。能够有效地承载多个业务网。应该保证下一代电信承载网的控制和管理平面流量不受到外部攻击，确保其资源不被挤占，以确保在极大压力下仍然是安全和稳定的。应该充分保护管理平面的安全，防止非授权用户接入控制和管理功能。

    下一代电信承载网多业务支持能力要点：支持面向连接和不面向连接两种工作方式的业务。根据业务需求，有效、优质地传送用户业务流，保证用户基本私密性和信息安全性的要求，同时可以提供有效、简单的执法监听的能力，并提供安全和保护。支持点到点和点到多点业务。
接入网、城域网、主干网结合起来，构成电信承载网的整体，要解决端到端的问题，要从整体考虑，不能只讨论局部承载网技术。一种很可能的场景是：某一技术在局部范围内可能是可行的，但从整体考虑就不行，如多协议标记交换技术。端到端问题说到底是网络技术的可扩展性问题，在研究和部署承载网时，特别要考虑可扩展性问题[1-2]。

3 电信网与互联网
    电信网与互联网的共同点是：电信网和互联网是同源共宗，它们采用相同的技术。电信新发展的业务已全部IP化，电信网赖以生存的主营业务——电话业务也正在IP化，电信网上承载的业务(企业网的业务)也已完全IP化，因此电信网上业务的全IP趋势已完全确定。业务趋势的确定也决定了网络技术的使用，电信网将建立在IP技术的基础上。互联网使用IP技术是很成功的，尽管在发展中存在这些或那些问题，有的问题甚至还十分严重，但那是发展过程中的问题。它不会改变未来信息业务使用IP技术的方向；电信网和互联网在技术上是共源的，它们都是建立在IP技术基础上的网络。

    电信网与互联网的差异点是：从设计理念上讲，对承载网(IP网)要求和设计理念没有什么差别，电信网业务的发展和互联网业务的发展都认为目前的IP网完全不能满足未来发展的要求，不仅不能满足电信业务发展的要求，而且实时上也阻碍了互联网业务(如实时业务)的发展和业务范围的进一步开拓，因此对承载网(IP网)要求几乎是一致的，它们是：一个安全的网，一个可以信任的网，一个可以控制、可以管理和有服务质量保证的网，一个具有大规模组网能力的网。但是对业务网的设计，他们之间的差别是很大的。最主要的差别是业务网商业模型的差别，互联网上业务网的设计基本上是以寄生网(业务网与承载网彻底的分离)为主，很难有良性商业模型要求，而且寄生性正越来越由良性寄生向恶性寄生发展，将有可能危及产业链。电信业务网的设计是按照经营性业务网设计的，但是目前的设计与承载网不适配，非常有限度的开放，影响了业务创新。从目前的发展现状来看，电信网和互联网都不可能按当前的业务网发展思路走，两者必然是相互借鉴，渐行渐近，当然这一点不会在现在发生，目前两个主导的技术集团技术理念上差距太大。

    电信网与互联网的融合是有基础的，电信网和互联网的承载网(IP网)由于采用的技术相同，其要求又相同，合一是必然的事。电信网和互联网的业务网在设计理念和技术路线上各有优缺点，事实上在相互学习，相互借鉴。两个网都建立在IP技术的基础上，业务上相互趋同和相互重叠，发展的必然结果是两网合一，当然不会是简单的合一到目前的互联网上，也不是合一到目前的电信网，而将会合一到下一代的以IP技术为基础的网络上。目前主流电信运营商都采用相同技术的双网(两个技术上完全相同的IP网)架构就是一个很有说服力的实例。

4 结束语
    电信网和互联网的发展都进入十字路口，需要明确的发展方向。电信网和互联网有很好的技术融合基础，各取所长其结果将是造就下一代网。下一代网络应该是未来国家信息基础设施的网络主体，作为国家通信信息基础设施网络主体的要素为：安全、可信任，可以保证消费者的权益和确保国家安全和社会稳定；可持续、良性发展，有良好的可扩展性；与现有的主流互联网和电信网技术可互通、共存、平滑演进；有人人可以参与创新的网络平台。

5 参考文献
[1] 蒋林涛. 谈谈全球基础信息设施[J]. 中国通信, 2004(9): 5-6.
[2] 蒋林涛. 下一代电信网中的业务网[J]. 电信技术, 2004(7):2-5.

收稿日期：2008-07-19

[摘要] 互联网的高速发展，互联网的用户群体的巨大改变，互联网外部环境的巨大变化，使原有的互联网技术和互联网的设计理念已难于适应发展的需要。互联网向何处去已引起世界各国的高度关注，互联网处于发展的十字路口；互联网技术对电信网的强烈冲击使得电信界处于相当被动的局面，电信界在寻找发展方向，寻找技术的突破口，以使自己重新立于主动地位，但至今没有找到，电信网也处于发展的十字路口。电信网和互联网的发展导致下一代网技术的发展。下一代网的关键技术是什么，这些关键技术问题能不能解决，是否可能在近期得到解决并用于商用系统，都是必须重视和研究的问题。

[关键词] 电信网；互联网；下一代网；网络融合

[Abstract] With a rapid development of the Internet, a substantial change in Internet user groups, and a tremendous transformation in external environment for the Internet, it is difficult for the legacy Internet technology and design concept to adapt to the demand for development. The orientation for the Internet has been the focus of attention in countries all over the world as the Internet is now at a crossing point for development. A huge impact brought by Internet technology onto the telecommunication networks put the telecom industry in a rather awkward situation. So far, the telecom industry has tried in vain to seek for guidance to development, technology to breakthrough, and a regain to initiative, as the telecommunication network is also at a crossing point for development. Progress in both telecommunications network and the Internet gave birth to the Next Generation Network (NGN) technology. Key technologies in NGN, solution by key technology to solve all these problems, and a prospect for solution and application for commercial system in the near future shall be the focus of attention and research.

[Keywords] telecommunications network; Internet; Next Generation Network (NGN); network convergence