对未来网络若干问题的思考

1 未来网络的目标与需求

　　近几年来，未来网络成了热门话题。其原因有两种：一种是目前的网络不能满足信息通信产业发展的需要，影响了信息产业的发展，需要发展新网络技术；另一种是网络技术要发展，这一代网络在使用，就需要为以后看一看，是否还有更好的网络技术，也就是要有储备技术。很显然，这两种原因对未来网络要求得紧迫程度是大不一样的，对于前者而言要求是非常紧迫，因为已经影响到产业的发展，对于后者则不一样，因为是用于储备，可以等20~30年都行。当然，从目前的网络现状来说，前者是主要原因，目前网络技术的确存在不小的问题，尽管目前仍在使用，但已经是勉为其难了，在很多场合已经是难以为继了。

　　未来网络是目前网络界的热门话题，但是对未来网络的目标，对于未来网络的明确需求，则很少谈到或者是更本不谈。未来网络的目标和需求没有统一的认识，目标、需求不明确，如何去寻找合适的技术方案，除了空谈，不可能有所作为。要有明确的目标和需求，需要对通信网进行分代研究，因为未来网络太泛、太过于抽象，无法对它确定明确的目标。通信网分代后，对于具体的一代网络就可以来确定明确的目标和需求。在这方面移动通信领域做得很好，堪称楷模。移动通信领域从来不说未来移动通信网、下一代移动网络等十分抽象而不着边际的话。而是非常务实的先确定目标，然后再按预订的目标去做。第一代移动通信有具体的需求和目标，第二代移动通信、第三代移动通信、第四代移动通信同样有具体的需求和目标。每一代移动通信网先确定具体目标，然后按目标去确定技术方案，完成后再设计后一代的目标，一代一代逐步前进、切实可行，成效卓著。

　　相比之下，未来网络的研究就显得非常含糊。未来网络目标是什么？未来网络是最近的将来要用的网络，还是遥远的将来要用的网络？未来网络，下一代网络，新一代网络是不是一回事，目前网络有没有问题？是否有急需解决的问题？在这些问题没有明确之前，要进行未来网络的研究，是很难的、甚至是不可能的。归根到底，要研究未来网络，需求、目标必须十分清晰。

　　像移动通信网的分代研究一样，通信网络也可以用分代的方法来研究。

　　●通信网络的第一代是模拟通信网，在通信的历史长河中曾经用了很多年，有一部分技术目前还在使用（如从电话机到本地电话局之间，目前仍然采用模拟通信技术）。

　　●第二代通信网是时分复用的数据网，目前全部技术及应用已经完成，它的主体是基于时隙交换的电路交换网和建立在SDH技术上的数据传送网。第二代通信网非常完美地运行了数十年，为电话通信带来了巨大的进步和效益，第二代通信网的技术、特别是在传送网中的应用，在今后相当长的一段时间内还将有很大的用途。当然，第二代通信网没有实现端到端，从用户到局端用的是模拟技术，ISDN技术曾经期望弥补端到端时分复用的数据网的缺失，但没有成功，有技术上的原因也有商业上的原因。总体上来说，第二代通信网目标明确，效果卓越。

　　●第三代通信网是建立在统计复用基础上的分组数据网，发展第三代通信网的起源是为了节省当时十分昂贵的传输资源。因为时分复用的数据网中，相互通信的每一对用户资源是独占的，在通信全过程中，即使用户并不传送信息，资源也空闲着。以电话通信为例，通话的双方只有一方在讲话，讲话的一方是在使用资源的，听的一方是不需要资源的，但网络是为双方都保留了资源；进一步说讲话方在讲话的时候也有间隙，在话音的间隙中也无信息传送，其时也无须资源，但资源仍然被占据着。实际上，时分复用的数据网资源的消耗是实际需要的2~5倍。针对这种资源的消耗情况，又因为当年传输资源十分昂贵，由此提出了建立在统计复用基础上分组数据网，这就是第三代通信网。在分组数据网中，发送方要将需要传送的信息封装成一个一个包（分组），在每一个分组包标上目的地址和源地址，在接收端，按接收者的地址来分配。发送信息者占有传输资源，不发送信息者不占有传输资源。以分组的方式实现资源的统计复用，从而大大的节省了传输资源，由此带来了巨大的经济利益。

　　分组数据技术在一开始就是与第二代技术（时分复用数据技术）是平行发展的，分组数据网用于传送拥有突发特性的的数据信息，时分复用数据网则主要用于电话。到目前为止，分组数据网已经有很多种了。电信数据网有分组数据网（X.25）、帧中继（F.R）和异步转移模式（ATM）；计算机数据网有以太网和IP网等。这些网各有各的特点，能够完成各自的设计目标。

20世纪90年代后IP网异军