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宽带应用的发展方向
 
慧聪网   2006年1月19日10时28分   信息来源:中国多媒体视讯    

  一、宽带业务,固网的未来

  宽带通信业务是发展中的通信业务,在宽带业务数据中包含音频、视频、数据等信息,为了要使宽带业务产生良好的效果,宽带业务都需要良好的设备条件和工作环境,例如:宽大的显示屏幕,优良的音响条件,舒适的工作条件,良好的阅读和操作环境等。要能满足这些要求,使用宽带业务用户的工作状态一般是操作时候用户是不运动的,在运动的时候是不做操作的,简言之,宽带通信业务比较适应于静态的条件下工作。

  宽带通信业务可以在固定网内开放,也可以在移动网内开放,由于固定网和移动网有着不同的网络特性,导致它们开放的宽带业务是不同的。

  固定网的网络特性是:接入带宽资源理论上是无限制的;可以通过固定接入或近距离宽带或超宽带获得高速接入能力。用户工作时候是不运动的,在运动的时候不工作;正因为如此,用户拥有舒适的工作条件,良好的阅读、欣赏和操作环境,在固网中可以开放业务质量高,收视条件要求高的宽带业务。

  移动网的网络特性是:因为受限于移动的频率资源的缘故,相比固定网,它的接入带宽资源是受限的;手持终端一般都是电池供电的,电池的供电能力是很有限的,节电与散热决定手持终端处理器能力也是很有限的;为了便于携带,手持终端尺寸是受限的,显示屏幕受限、操作键盘尺度受限;移动网要求能向用户提供在高速移动下工作的能力,用户可以边运动边工作,很显然在运动环境下特别是在高速移动环境下工作,其工作环境必然是受限的;这一切决定了移动网中的宽带业务,不能开放业务质量高,收视条件要求高的宽带业务。在移动网中一般开放的是小巧、灵活的、显示屏幕受限、操作键盘尺度受限条件下的宽带业务。

  移动通信的优势是在于可以在高速运动状态下能够进行实时通信,这个优势可以在相当长的时间而不会被其他技术所取代,享受型的高宽带应用不是它的优势。在实际使用中,即使用了高速宽带的移动 技术,真正要提供享受型的高宽带应用,其实际工作形式还是静止不动的工作方式,仅相当于宽带无线接入,从某种意义上将讲,用移动通信技术来提供提供宽带无线接入,是‘杀鸡用牛刀’,因为提供宽带无线接入技术有很多中,采用固定宽带网和短距宽带无线接入技术相结合,其技术复杂度和价格将会是具有极大的优势的。因此,宽带业务是固网的优势,也是固网的方向。

  二、发展宽带业务的条件

  宽带业务已经谈了很多年,早在20世纪60年代人们就开始研究可视电话,国内在20世纪70年代初就做出了可视电话的样机,并成功地进行了实验室范围的通信,这是最初形式的宽带业务。35年过去了,时至今日宽带业务仍没有获得广泛应用,宽带业务没有走进寻常百姓家,其主要原因是受到通信条件和终端条件的制约。影响宽带业务商业应用的主要因素有二个:一个是信源编码与其实现技术,另一个是通信信道的传输能力与价格。

  信源编码曾经是阻碍宽带通信发展的很重要的原因,因为视频编码的复杂度和当时器件的能力,尤其是微电子器件的能力远远不能满足视频处理的需要。受器件的影响,在相当长的一段时间内(从20世纪70年到90年初),信源编码影响了宽带通信技术的发展和普及。进入20世纪90年代,情况发生了相当大的变化,用于宽带通信的信源编码的国际标准化工作已基本完成,微电子技术的突飞猛进式的发展,宽带设备的大规模商用化已成为现实,90年代中叶以后,特别是近年来微机性能的大幅度提高,在一台高档微机上,增加少量硬件已经可以构成一台性能优良的视频终端,在这种情况下,信源编码及其实现已不再是阻碍宽带通信发展的原因。但是,目前为止在语音编码和图像编码方面等信源编码没有中国的核心技术,这个问题正在影响并将严重影响我国产业的发展。以前知识产权主要对制造商有制约,生产设备的厂商需要为使用信源编码等知识产权支付费用;现在对运营商也有制约,运营商运营也需要为使用信源编码等知识产权支付费用。信源编码等知识产权问题对我们发展宽带业务的影响将会非常大的。信源编码技术国内研究的不少,水平也不低,大部分信源编码研究过并也实现过,但是目前信源编码的国际知识产权份额里,中国实在是少得很。目前,图像编码没有能看到突破的方向,在这种现状下要在图像编码方面要获得核心技术和基础知识产权是有难度的,当然在模型编码、小波变换方面如有突破,将会使我们的核心技术和知识产权方面有根本性的改变。语音编码有机会,特别是变速率语音编码方面。在信源编码方面最重要的问题是知识产权的问题。

  影响宽带业务开展的另一个主要原因网络条件,即通信网的传输能力及价格。如果网络条件不具备,宽带业务是无法发展的。近年来,光通信技术的高速发展、DWDM技术的广泛商用、高速以太网的广泛应用,以及各种高速接入技术的不断出现,使得通信网的传输能力有成数量级的提升,相应也导致通信网的传输价格大幅下降,普通用户已经有能力使用宽带业务。国内电信一家垄断电信市场的格局被打破,竞争的格局已经展开。竞争的结果是导致网络规模的进一步扩大和价格进一步下降,这为用户使用宽带业务提供更好的通信环境。当然问题还是有的,接入网技术存在问题,承载网技术也存在问题。宽带接入技术很多,但是大部分主流的接入技术都是非对称的技术,如ADSL、HFC等接入技术都是下行速率高,上行速率低,这些接入条件其实对对称业务开展得很不利。以后的宽带业务里很大业务是对称业务,并不是非对称业务,这个问题需要解决。另外一个问题是对广播型业务的传送问题,如果真正做IPTV业务,频道切换将会因接入技术的有限带宽而带来问题。到目前为止接入技术有很多种,但是各种技术之间各有特点,看来不能用一种技术简单的替代所有的技术,共存共赢应是方向。接入网有问题,承载网的问题就更大了,传统的IP网不可控、不可管、不可运营和不能提供安全和服务质量(QoS)保证,不能用于开展宽带业务的承载网;近些年提出并使用的两类承载网技术:基于ATM PVC和虚拟路由器技术基础上的ATM+IP解决方案和IP+MPLS解决方案。这两个方案在网络的可扩展性方面都存在致命缺陷,也不能用作宽带业务的宽带业务的承载网。承载网已成为发展宽带业务网的瓶颈,到目前为止,国际上还没有可行的技术方案和有效解决办法。地址无序、动态路由、网络在逻辑上的平面结构体系、网络设备之间不建立信任关系是IP网服务质量和安全问题的主要根源所在。承载网要有突破,设计思路和体系结构必须要有重大改变和创新;

  三、商业模型问题

  用户与运营商是一个互为依存的关系,运营商要赢利,无可置疑,否则行业就无法生存,更谈不上发展;用户要求低价、甚至是免费,是人的本性使然,也无可厚非;用户与运营商是商业生态链中的两个角色,和则共存,争则具损。皮之不存,毛将焉附?运营商一旦没有了又由谁来提供服务,用户又从何处获得良好的服务。

  在现实生活中存在两种商业模型。一种是分类计费的商业模型,这是传统电信采用的主要是商业模型,这种商业模型可形成良性的生态链,能促进通信信息业的良性发展;目前的IP网不能为不同的业务和不同的用户群提供不同的服务质量保证,它不能支持这种商业模型。另一种是包月制的商业模型,目前很受到一些人的推崇,其实包月制的商业模型是违背商业规律的,是一种貌似公平而实际上是极不公平的商业模型,它抹杀了商业上差异化服务的特性,差异化服务是任何商业能够生存和发展的必要条件。目前广泛采用的包月制计费在很大程度上是有其技术原因的,是由于目前IP网中大量极为关键的问题没有解决(如:因服务质量没解决,不能对不同业务计费等)。包月制计费的商业模型不是好的商业模型(如:不公平-多用少用一个样,无法提供个性化服务等),它将会导致简单的竞争,打价格战,结果是“双输”,而不是“双赢”。

  业务有价值和价格双重特性。业务的价值是和用户的需求程度和为用户带来的效益来衡量,用户的需求程度越高,为用户带来的效益越高,业务就越有价值,其价值也越高。业务还有一个人为确定的价格,价值和价格相符,则该业务定价合理,否则为不合理。在我们的生活中就存在多类不同业务价值的业务,如:短信、电话等就是一类有价值的业务,它为用户创造价值,用户愿意付钱去购买这种业务。与之相对照的是,DVD电影片下载业务,一张单层普通DVD碟片采用H.264压缩可以保存5部左右的DVD质量的90分钟电影。一张单层HD-DVD碟片容量为15GB,使用H.264编码可以保存15部左右的DVD质量的90分钟电影。一张DVD的价格为15元左右,每部电影的成本只有3元。如果采用HD-DVD碟片,每张也是15元,则每部DVD电影的成本只有1元。很显然,DVD电影片下载或点播宽带业务是一个高消耗(电话的100或1000倍)、低价值(价格将低于10元,约0.1/元)的业务。

  宽带业务的一个共性是业务消耗的比特流高,这是极大的有别于窄带业务的(如:电话、短信等),宽带业务还可分为高价值业务和低价值业务。高价值业务和低价值业务放在一起销售,其必然结果是“金子卖了沙子的价钱”,高价值业务卖了低价钱。业务销售总值不够成本,破坏了良性的生态系统。不按业务的价值来确定业务的价格,而是按业务消耗的比特流来确定业务的价格,将会产生对业务价值的严重低估,恶性运作,将会毁了一个产业。因此,在发展宽带业务的初始期,特别要考虑商业模型问题,商业模型一旦做坏很难改正。

  在已经充分竞争的环境下,网络的主导运营商的地位,决定他是有权来确定合理的商业模型的,决不会是无能作为的,主导运营商必须特别清醒,不能人云亦云,要有主见,不能误导自己。技术要能支持所确定的商业模型,目前的实际情况是技术缺位。现有技术无法支持合理的商业模型,特别是Internet技术是不能支持良性商业模型的,必须做重大的革命性的改变。

  四、宽带业务的重点

  宽带业务网有很多种,如何来研究下一代业务网,目前国际上并没有明确的思路。在下一代业务网的设计上,目前主要有两条思路,一种思路是将业务系统分为基本业务系统和复合业务系统,基本业务系统是最基础的业务系统,它不能由其他系统组合而成。例如:多媒体信息检索业务系统是基本业务系统。复合业务系统是可由若干类基础的业务系统组合而成的业务。在这种思路的指导下,业务网的设计重点可放在基本业务系统的设计上,包括业务需求分析、业务网的逻辑功能实体和体系结构的设计、确定业务网的参考模型和参考点、接口规范和协议,以及设备标准及规范等。由这些基本业务系统组合出更多的复合业务系统。在这些业务网系统的基础上,演绎出千变万化应用系统来。另一种思路是研究综合业务平台,通过应用服务器和可编程应用程序接口,由此演绎出千变万化应用系统来。从业务网与承租网适配的角度分析,对于承载网是电路交换为核心技术的网络,后者的设计是可以的;但对于承载网是以分组交换技术为核心技术的网络,前者的设计更好,它可以方便的扩展出种类繁多的新业务来。

  多媒体业务的种类很多,有多媒体消息业务、多媒体会话业务、多媒体分配业务、多媒体采集业务、多媒体协同办公业务、多媒体协同设计、大规模科学计算、远程教学、远程医疗、多媒体网络游戏等,这些业务在十多年之前就提出了,由于种种原因未能发展起来,它们将是宽带业务的发展方向。

  交互式视讯播放业务系统一种很好的宽带业务,是下一步可以重点发展的业务,目前还存在不少问题,如:目前已经在使用的CDN base节目分发系统,价格昂贵难以大规模普及;P2P如何用、如何管理等;业务网的体系结构、目录生成体系、数字版权(DRM)体系、论证计费体系等问题都是面临的难题;目前的视讯播放业务系统缺乏完整的体系结构,难以大规模组网;承载网方面需要有技术突破,业务网体系要有完整的考虑。视讯播放业务系统的商业模型问题需要高度重视,知识产权问题将是大问题。

  视讯会议业务系统是另一个可以发展并会获得很好经济效益的宽带业务。信源编码技术问题已基本解决,运动图像编码 (H.261,H.263,H.26;MPEG2,MPEG4等)和窄带、宽带语音编码都已就绪,技术实现已无障碍,但知识产权则是一个极大的问题;另一个主要问题是体系结构问题,大规模会议组网,会议控制、调度与管理,业务系统的资源管理等,这些问题,至今国际上没有解决,国内则相对领先;第三个问题是接入问题,目前使用的接入技术绝大多数是非对称的,不能用作会议服务;最后,设备价格昂贵也是业务发展的障碍,要有新的体系结构,使系统的价格能有一个数量级的下降;运营商可接受,用户用的起。这些将是视讯会议业务能否发展的关键所在。

  网络与业务适配是一个要重视的问题,目前存在两类性能各异的网络,一类网络是分配网,一类网是交换网。分配网是一个单向网,结构简单、价格低廉,非常适应用于广播业务。分配网特点是全程网络的链路带宽基本是相同的,接入带宽大。最佳业务:单向的广播业务,由于分配网上全程带宽是一样的,从节目播放点开始到用户接收端为止带宽都是一样的。分配网用于电视的节目播放,从电视播放端起到用户接收端为止带宽完全一样,全部电视信息已全部在用户终端(电视机)处,频道切换由本人切换,可以做到快速、方便。交换网是一个双向网,结构复杂、价格高昂。交换网特点是按需提供网络中链路的带宽,接入带宽一般较低,它的最佳业务是双向交互业务。交换网每一段的链路带宽实际上不一样,核心的带宽,到接入层越来越低,电信网里,到用户的ADSL也就是8M左右,这样的带宽用于交互业务已经很好了,但用于分配业务则远远不足。

  不同的网络用于不同的业务,如果我们要用交换网做分配网的业务,要付出的代价将远大于用分配网来实现相同的业务。相反用分配网来实现交换网中的业务也不行,要做网络的技术改造,代价很大。分配网和交换网这两种完全不同特性的网,两种不同完全特性的网不要互相替代,互相替代只能两败俱伤,共存互补是最好的出路。

  五、结束语

  宽带业务是通信业务发展的方向,既是移动通信的业务方向,但更是固网的发展方向。在发展宽带业务时,首先要考虑的宽带业务的商业模型问题,看什么业务可以为用户带来利益同时为运营商带来利润,商业模型很难重构,商业模型一旦做坏是很难改过来。
宽带业务体系是必须统一,应用则是可以创新,这样将会最有利与运营业和设备制造业的发展。在宽带业务领域,从理念上和实践上,国内已经与国际先进水平已基本同步,应该有自信心和创新意识。

  在基础技术的知识产权上我们是严重缺失的,必须引起高度关注,逐步赶上国际先进水平。国内、外的技术水平正在接近(越靠高层越接近,业务方面国内已在部分领域领先),国际在用知识产权打击国内产业,不仅是制造业,而且扩大到运营业;用国内的市场培养国内自主的知识产权和核心技术,走强国之路。


 

 
作者:蒋林涛 
 
 
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