20世纪末至21世纪初(即四五年前),中国电信界的绝大多数专家都认为基于IP分组数字通信技术将会是下一代电信网的核心技术,下一代电信网将会是IP网。同时根据电信业务的要求,电信专家也指出,IP网在服务质量(QoS)及网络安全性能方面存在严重问题,必须下决心予以解决。当时,电信界的专家充满信心,认为这些问题不难在二三年内克服。但三四年过去了,IP技术没有发生根本变化,电信专家的期望没有实现。IP网三四年前存在的问题,在现在的IP网中依然存在。在此期间,IT界一直在努力改进IP网的性能,相应标准与设备产品也在不断完善,但一切努力都没有使问题发生本质上的改观。这使得电信专家对自己在三四年前所下的结论开始产生怀疑,怀疑IP技术的能力,怀疑IP技术用于电信网的可能性。
显然,IP技术在进入电信网的过程中产生了极大的问题,导致电信专家的观点发生动摇。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技术本身有什么天然的问题,而是出在Internet网的设计理念与电信网设计理念之间的巨大差距。Internet是以用户为核心,以用户自律为基础的非赢利性网络,没有中心,无需严格管理,网络的运营者不负责网络的安全,也不负责业务的赢利。Internet先是用于军事,随后用于教学科研,没有商业模型,无需赢利,直到Web巨大成功后才将它推向商用。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,它具有商业经营必备的全部属性。两者的巨大差异决定了从Internet发展到用于电信目的的IP网,不会是一个简单的借用过程,在设计上需要发生质的改变。很可惜,这一观点直到3-4年后才被认识到。
到目前为止,所谓电信级设备或电信级IP网还只是简单地将Internet搬过来,没有进行实质性的变化,只是在设备的冗余和可靠性方面接近电信网节点的水平。这才是近三四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。
近三四年电信业务及电信网的IP化之所以没有取得预期的效果,根本原因是电信界盲从Internet,将基于Internet设计理念的IP网不加改变地照搬,试图仅通过加载电信业务来实现电信网的过渡,没有考虑两者之间巨大的设计理念差异和Internet在设计上的固有缺陷。既然要将IP技术用于电信网,就不能不考虑电信网的特点、电信网的要求以及电信网的商业目的,就不能不对Internet与电信网的设计理念进行深入研究。考虑电信网的设计理念,以此来改造IP网,使之成为真正能用于电信目的的IP网,将是下一代电信网的方向。因此,全IP移动网的核心网将必定是IP网,而且是集Internet与电信网优点于一身的IP电信网。
3、关于业务网的设计问题
在3GPP和3GPP2中已经明确定义了多媒体多业务通信业务平台,这就是目前进展得热火朝天的IP多媒体子系统(IMS)。IMS是基于SIP协议的多媒体多业务通信业务平台,离实用尚有距离,比较适合终端是手机那样的小屏幕设备的业务系统[1,2]。
全IP移动网显然并不局限于2G、3G等移动网,而是更为宽泛的移动网概念。随着技术的发展移动网和固定网的界限会越来越模糊,它们终将走向融合。从业务网的角度考虑,两者的差别将会是接入速率的高低(无线接入受频率资源的限制)和终端显示屏的大小。一般地说,移动网中业务系统的复杂性实际上是要大大低于固定网中业务系统的复杂度,移动网的业务系统与固定网的业务系统往往很难融合。尽管这么说,两者还是有很多共同之处,特别是移动网与固定网业务的基本设计原则相同。
全IP移动网的特点之一是业务网与承载网相分离,是一种单一业务承载网、多业务网的体系结构。业务网节点设备与业务承载网设备不仅在逻辑上是分离的而且在物理上也是相互独立的。业务网和业务承载网分别设计,可以加速业务的开发速度,满足社会发展的需要。但是对一个商用的移动电信网来说,业务网和业务承载网完全分离则是不行的,这是由商业特征所决定的。建立业务网与业务承载网完全分离模型的业务网,很难实现可赢利的商业模型。Internet是业务网与业务承载网完全分离的典型,业务承载网(即IP网)的运营者(即ISP)和业务网的运营者(即ICP)是彻底独立的,相互之间没有联系。
在这种体系架构下,难以赢利,Internet的商业模型是失败的商业模型,这个观点已为业内人士广泛接受,并已列入Internet最大的问题之一。因此在下一代网的设计中,应避免重复这类问题。可以说业务网和业务承载网完全分离将不是下一代网的模型,在下一代网中,业务网和业务承载网既相互独立又相互联系。业务网要了解业务承载网的资源分配和使用情况,业务承载网要能感知业务网的资源需求,这个要求将导致下一代电信网整个体系结构的变化,将反映到全IP移动网中去。
全IP移动网的特点之二是分组技术带来的多虚电路技术。电路交换网中一条物理链路对应一条连接,分组交换网中一条物理链路则对应多条连接(虚连接),这是一个巨大的区别,特别反映在终端处。在电路交换网的环境下,一个终端与电路交换网只能有一条连接,因而在同一时刻(同一次呼叫中)终端只能做一件事,如果在同一次呼叫中终端要做多件事,就必须借助于业务网中其他设备(如接入点设备);业务网和业务承载网是不分离的,网络的体系结构必然是层次结构,媒体流与信令流逐层汇聚,这两点是基于电路交换网的业务网的设计特点。
在分组交换网的环境下,一个终端与分组交换网可有多条连接,因而在同一时刻终端可以做多件事,无需借助于业务网中其他设备;业务网和业务承载网是分离的,业务网中的媒体流与信令流不需要逐层汇聚,是一种平面结构(业务网设备间的信任关系和地址解析等则要求层次结构),这两点是基于分组交换网的业务网的设计特点。这是这两个业务网的区别,这些差异导致基于电路交换网和基于分组交换网的业务网设计上的不同。
4、结束语
下一代网中移动网与固定网将要走向融合,广义的全IP移动网将很可能就是下一代电信网。从目前的现状来看,核心承载网有很多问题有待解决;业务网的设计也处于探索阶段,推出的技术有待于验证。新技术还在不断涌现,太多的问题有待于研究,可以说现在是一个机遇与挑战并存的时代,解决好相关问题将可能实现跨越式发展。