1 背景

2016年國務院發(fā)布《國家網絡空間安全戰(zhàn)略》和《網絡安全法》，將“網絡空間”的治理、“網絡主權”的維護提高到了國家戰(zhàn)略層面，這標志著“網絡空間”成為與“物理空間”同等重要的空間范疇。網絡空間是對物理空間數(shù)字化基礎上的虛擬化，承載了各種虛擬資產，是虛擬實體活動和互動的空間。構筑網絡空間的基礎是“網絡”， 網絡自身的技術架構升級和運行模式演進推動著網絡空間的發(fā)展。近年來，以互聯(lián)網技術為引領，信息技術和通信技術在飛速演進，網絡升級轉型、換擋提速的新的窗口期已經到來。對網絡在未來的演進方向進行分析和研判將有助于指導廣播電視網絡的體制革新和技術創(chuàng)新。

本文分為四個部分，第一節(jié)簡要介紹電信運營商和互聯(lián)網公司的網絡演進和網絡技術的現(xiàn)狀;在此基礎上，第二節(jié)將闡述未來網絡的模式，包括網絡架構和業(yè)務形態(tài);第三節(jié)介紹和分析助推未來網絡發(fā)展的關鍵技術;第四節(jié)基于未來網絡的發(fā)展方向，對廣播電視網絡的演進提出思考和建議;最后，對全文進行總結。

1.1 電信網演進

電信運營商發(fā)展網絡的核心訴求在于能夠基于網絡實現(xiàn)可持續(xù)的運營，因此，其網絡演進的目標是在實現(xiàn)網絡運維成本降低的同時，提高網絡服務和流量經營能力，以獲得更佳的回報。

在電信資費逐年降低的背景下，三大電信運營商均將發(fā)展的重心轉到提高基礎設施利用效率和管控能力提升、綜合信息服務能力的強化上。自2015年開始，三大運營商陸續(xù)發(fā)布了各自下一代網絡架構和演進路線的白皮書，包括：中聯(lián)

通的《新一代網絡架構白皮書(CUBE-Net 2.0)》、中電信的《CTNet2025網絡架構白皮書》和中移動的《NovoNet 2020 愿景》。核心的理念是通過引入軟件定義網絡(SDN)、網絡功能虛擬化(NFV)、云計算以及新一代寬帶網絡技術，達到網絡設施的可重構，網絡運維的智能化，資源的按需供給和網絡能力的開放，實現(xiàn)“云網協(xié)同，網絡隨選”。

特別地，在工信部指導下，中國信息通信研究院協(xié)同聯(lián)合中國通信標準化協(xié)會組織成立了數(shù)據中心聯(lián)盟、云計算開源產業(yè)聯(lián)盟、SDN 產業(yè)聯(lián)盟等多個相關產業(yè)聯(lián)盟、IMT-2020(5G)推進組等聯(lián)盟組織，從打造技術研發(fā)、產業(yè)應用、標準規(guī)范閉環(huán)“技術生態(tài)圈”的角度，全面支撐和推進電信網絡的升級轉型。傳統(tǒng)電信運營商的技術組織架構偏向網絡運維，在研發(fā)方面較為薄弱，聯(lián)盟形式的運作方式極大地彌補了這一不足。

1.2 互聯(lián)網技術演進

互聯(lián)網公司技術發(fā)展的核心驅動力來自于用戶體驗的提升，而用戶體驗可以歸結為三個方面：其一，內容保真和呈現(xiàn)炫麗;其二，操作體驗流暢;其三，服務獲取便捷。上述屬性反映到對網絡的需求上可以歸結為“高帶寬、低時延、廣覆蓋”三個方面的要求。以此為出發(fā)點，互聯(lián)網公司一方面與電信運營商合作解決業(yè)務承載帶寬和用戶覆蓋問題;另一方面，也在致力于內容分發(fā)網、負載均衡等應用層技術的研發(fā)與應用。

互聯(lián)網公司的相關技術體現(xiàn)與其業(yè)務需求緊密耦合的特點，通過改造開源技術，強化專有能力。比如，提供下載服務起家的迅雷公司，基于P2SP 技術結合內容分發(fā)網(CDN)和云技術為用戶提供高速下載服務。當前，開展云存儲服務的115網盤、百度云盤等采用了類似的技術架構提高用戶下載體驗。樂視”云視頻”的開放平臺是在不斷改進CDN 技術，上傳、轉碼、存儲、分發(fā)等視頻點播和直播服務，最終為用戶提供流暢高清、多終端的視頻播放體驗。

綜合對電信網和互聯(lián)網技術的演進方向，我們可以得出結論，未來的“網絡”應該是具備能夠提供高帶寬、低時延、按需數(shù)據接入能力，同時，具備綜合信息服務能力的信息設施。

2 未來網絡的演進方向

在多方需求的推動和技術的不斷升級之下，“網絡”概念和性質已經發(fā)生了變化。網絡將不再是傳統(tǒng)意義上的服務于通信、信息交互的通道，而是已經擴展為能夠對信息內容進行感知、處理、存儲、分發(fā)與交互的媒介，同時兼有能力封裝，功能編排和綜合，并對外開放服務的能力。以下我們在分析傳統(tǒng)網絡架構的基礎上，將從業(yè)務形態(tài)和網絡架構兩個角度對未來網絡的構建模式進行介紹。

2.1 現(xiàn)有網絡架構

現(xiàn)有網絡構建的核心目標是為其所承載“業(yè)務”構建互聯(lián)的信息通道，偏重于“聯(lián)通”技術。如圖1左側所示，網絡由聯(lián)通層和分容分發(fā)兩層構成，下層的聯(lián)通層分為“接入-匯聚-核心”三個層次，上層的分容分發(fā)層為“(多級)中心-邊緣”兩個層次。各個部分的具體技術要點如表1所示。

 

聯(lián)通層主要完成接入網絡的終端設備認證以及通信傳輸通道的建立，其功能單一，節(jié)點的功能和技術專屬性強，是無“狀態(tài)”的(除去與網絡資源緊密相關的管理功能外)。上層的內容分發(fā)層，在“管道”之上構建了流量引導和負載均衡的控制節(jié)點，實現(xiàn)對特定業(yè)務流量的進一步優(yōu)化。實際中，聯(lián)通層通常是由網絡服務提供商進行建設和維護;而內容分發(fā)層則是由具體的業(yè)務運營企業(yè)來開發(fā)和維護，建設方式通過自建、合建和租借方式解決。由于技術差異性較大，運營和管理體制迥異，兩個層次之間的耦合關系較弱。這種架構很難以達到提供“綜合信息服務”的要求。未來的網絡需要兩個層次的深度融合與高效協(xié)同。

2.2 未來網絡的架構

未來網絡的架構是以信息設施為點，通信設施為線，協(xié)同成網。

1. 通信設施

通信設施包括：本地通信設備、網絡接入設施和核心網絡設施三個類型。

1) 本地通信設備

實現(xiàn)信息設備的本地互聯(lián)和組網功能，以服務本地設備為主。此類設備可以集成在設備內部，也可以外設的方式為其它設備提供方互聯(lián)接口，其特點在于鏈路和網絡的自組性。目前的的無線路由器、藍牙模塊、WiDi設備、HDMI模塊、電力線貓均屬于本地設備。本地通信設備的未來的演進方向分為兩個方面，一是超高速(10Gbps 甚至更高)的數(shù)據傳輸能力，二是海量鏈接(數(shù)萬甚至更多)維持能力。

2) 接入網絡設施

為接入設備提供按需的接入帶寬和相應的服務質量保證，同時具備對接入設備的感知、適配、認證、鑒權能力，還根據需要確保業(yè)務和用戶的通信鏈路安全?，F(xiàn)有的公共WiFi接入系統(tǒng)、光纖到戶系統(tǒng)、蜂窩移動通信系統(tǒng)、寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)均屬于此類設施。未來接入網絡的演進方向將是有線、無線、衛(wèi)星等各類接入系統(tǒng)接入速率的進一步提升，(基于軟件定義技術的)系統(tǒng)間的全方位協(xié)同和自適應調節(jié)，帶寬調度能力的增強，以及對于鏈路加密保護能力的進一步提高。

3) 核心網絡設施

核心網絡服務于信息設施之間的為核心信息設施提供高效、可靠、安全的信息交換通道，強調資源調度的彈性，信息技術(IT)/通信技術(CT)功能的可重構，以及與接入網絡協(xié)同的負載均衡能力。目前的核心路由集群、光傳送網以及光傳輸設施屬于此類設施。其未來的演進方向是軟件定義的控制，網絡切片和虛擬化服務能力，以及與核心和邊緣信息設施的協(xié)同。

2. 信息設施

信息設施分為邊緣信息設施和核心信息設施兩個類型。

1) 邊緣信息設施

邊緣信息設施是部署在距離網絡接入設備最近的信息設施，對接入網絡進行管控，也為接入網絡的設備和網絡自身和提供便捷的應用服務。邊緣信息設備強調計算和存儲資源的快速整合與釋放、網絡和業(yè)務應用功能的智能構建，對數(shù)據處理的快速響應以及數(shù)據流量的高速吞吐能力。邊緣信息設施將是的“邊緣計算”、“網絡功能虛擬化”等技術是在未來的主要應用場景。

2) 核心信息設施

核心信息設施承擔整個海量信息數(shù)據的存儲和處理;為信息服務提供者的業(yè)務應用系統(tǒng)的部署提供其所需的計算、存儲服務支撐;也為通信設施的管控，資源的調度提供支撐。核心信息設施強調對數(shù)據處理應用的集成和編排能力，通信與信息能力的協(xié)同，以及應用系統(tǒng)間的隔離，數(shù)據應用的安全。

2.3 網絡的業(yè)務形態(tài)

未來網絡所將承載的業(yè)務和服務分為傳統(tǒng)業(yè)務和脫胎于傳統(tǒng)業(yè)務的新型業(yè)務，筆者在表2中進行了歸納。未來網絡在對上述傳統(tǒng)業(yè)務的進行強化的基礎上，將承載更佳豐富“智能”業(yè)務和服務，表2中給出了一部分有望在近年實現(xiàn)的新型業(yè)務。這些業(yè)務都是將信息處理與傳輸緊密結合進行融合所形成的。而對于傳統(tǒng)業(yè)務的承載，未來的網絡則可能會采用虛擬化的方式來“模擬”舊有的網絡架構和技術體制，以實現(xiàn)一定程度的后向兼容。強調認證與計算高速，計算結果在網絡上的結果迅速傳播(秒級以內)，最大限度確保信息的可行性和抗抵賴性。

 

3 助推網絡演進的關鍵技術

未來網絡的實現(xiàn)有賴于操作技術(OT)、信息技術(IT)和通信技術(CT)的全面升級和推動，主要技術列出如下。

1. 新一代寬帶網絡技術

新一代寬帶網絡技術解決終端到網絡“高效”接入問題，其高效主要體現(xiàn)在，有線無線結合的無縫協(xié)同覆蓋、高資源和能源利用率、按需的帶寬和服務質量以及網絡的切片能力。如：5G、新一代無源光接入網技術。

2. 通信與信息融合技術

通信與信息融合技術可以使節(jié)點設備根據業(yè)務需要動態(tài)地賦予節(jié)點信息處理、網絡或者二者兼?zhèn)涞墓δ埽瑥亩鴮崿F(xiàn)“云網協(xié)同”，SDN和NFV技術均屬于此類技術。NFV將通用服務器轉變?yōu)榫邆渚W絡功能的虛擬交換機、路由器、防火墻等設備，軟件定義技術則是實現(xiàn)使通信設備(報文處理)的可編程，使其與信息設施更好的配合，為二者之間的深度融合提供技術解決手段。此類技術最終目標是在設備硬件架構層面的融合，打通IT與CT設施I/O瓶頸與形態(tài)界限。

3.“ 分布”式與“集中”式技術協(xié)同

“分布”式技術與“集中”式技術是兩種相反的信息處理技術，“集中式”的核心理念式以能力強大的中心節(jié)點包辦信息的處理、信息的存儲等一切事物，優(yōu)勢在于對信息處理的高效性，缺點在于單點故障的可能;而“分布式”則是去中心化的方式，與將任務分擔到各個節(jié)點，從而增強了冗余，避免了單點故障，但是節(jié)點之間的負載均衡，通信開銷在一定程度上阻礙了其效率。在未來網絡中對無論是網絡控制管理、信息處理存儲都當是兩種技術相互協(xié)同，以最優(yōu)的方式進行應用。比如：處理加解密、認證等低時延事務時(如：邊緣計算)，可以通過集中處理方式以快速得到響應結果;而需要同步處理并進行結果比對時(如：區(qū)塊鏈的Hash計算)，則可采用分布式處理技術。

4. 智能處理技術

智能處理技術的概念比較寬泛，如：人工智能技術、大數(shù)據技術、增強現(xiàn)實技術等自動化的運用數(shù)據生成新數(shù)據的技術均屬于此類范疇。智能處理技術是構建在未來網絡之上的應用技術，整個網絡服務的應用者，并不斷對下層網絡演進提出新的要求。以增強現(xiàn)實技術為例：需要對現(xiàn)實情況進行感知，關鍵信息進行提取和分析，重要信息進行反饋和呈現(xiàn)，這其中將綜合運用、大數(shù)據分析，同時又是又對網絡提出了低時延的要求。

4 廣電網絡未來的發(fā)展思考

伴隨著“網絡”的演進，廣播電視網絡未來將如何演進升級是從業(yè)者必須面對和思考的問題。筆者認為應當從三個方面回答這個問題。

1. 明確定位與目標

從“政治屬性”角度，廣電網絡是國家為廣大人民群眾提供內容安全、可信內容的基礎公共信息服務服務設施，是傳播黨和政府聲音，弘揚正能量的第一渠道。特別是在“網絡空間”安全的大背景下，廣電網絡更應為黨和政府引導網絡空間的輿論導向提供技術手段，進而穩(wěn)固網絡空間的國家政權。從“經濟效益”角度，廣電網絡要滿足自身政治使命，首先要能夠自給自足，發(fā)展壯大，必須關注如何經營好網絡和流量，從而獲得更佳的經濟回報。從“技術”角度，廣電網絡是運營商開展業(yè)務的基礎，架構和承載能力需要不斷升級，才能確保在技術日新月異的當今能夠不掉隊，不淘汰，以更好的完成前兩個任務。

綜上，廣電網絡發(fā)展可以目標概括為：

1)匯聚和保存“正確”、“可信”的信息和內容。

2)將上述的內容“安全”、“無誤”地傳送至用戶。

3)不斷優(yōu)化上述能力，在為黨和政府做好政治宣傳、為人民群眾做好公共文化服務的基礎上，強化對外開放可信可靠、可管可控的網絡服務，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2. 革新觀念與體制

在明確了廣電網絡定位和目標的前提下，從業(yè)者的觀念以及行業(yè)的體制也應當逐步改變，與時俱進。對待技術，應能抱著“兼容并包、審慎客觀”的態(tài)度去接納新的體制。在完全吃透新技術，具備技術把控能力的基礎上，揚長避短，使其為我所用，即：安全高效地承載“廣播電視”及其它增值業(yè)務。特別應當指出的是，在這一過程中，即不能閉門造車，為了創(chuàng)新而創(chuàng)新;也不能因噎廢食，拘泥于現(xiàn)有的條條框框而不做改變。比如：同軸接入技術和光纖接入技術，在某個特定歷史階段，同軸技術可能是“廣電網絡”的不二選擇;但當更低運維成本、更高承載能力的光纖接入技術出現(xiàn)后，后者完全可以為我所用;而順應接入網的無線化趨勢，應當預見到采用“毫米波”、“微小區(qū)”的無線寬帶接入技術又將逐步取代入戶光纖。

體制上，圍繞“網絡運維”構建起來的有線運營商需要轉型為能夠圍繞業(yè)務進行持續(xù)創(chuàng)新，圍繞網絡進行持續(xù)開發(fā)的“創(chuàng)新型”運營商。未來網絡的構建方式使得通用的軟件開發(fā)技術可以在其上獲得應用，而某些原有的對專有技能正的需求正在逐漸淡化，這就將運營商傳統(tǒng)的網絡“保姆”的角色中解脫出來，可以“駕馭”網絡提供綜合服務。

3. 制定技術路線

廣電網絡不同于電信網和互聯(lián)網。如前文所述，電信網本質上是“聯(lián)通的信息通道”，某種意義上講“內容”無需在其中駐留，近年來電信發(fā)展IPTV、建設IDC 其核心就是獲取內容，為“空殼”的管道注入“靈魂”和“價值”;互聯(lián)網的本質是“內容+ 體驗”，聯(lián)通的網絡僅是解決內容送達和體驗保障的一個方面，必須還要依賴先進的內容分發(fā)技術以支撐其業(yè)務的擴張。在這個意義上講，廣電網絡發(fā)展的技術路線必然不同于后兩者。

事實上，廣電行業(yè)不乏內容，已經達成網絡互聯(lián)互通的業(yè)內共識，運營商也在積極改善用戶體驗增強其粘性。因此，廣電網絡的技術發(fā)展應當是集“電信網”和“互聯(lián)網”兩者技術之大成，而未來的網絡演這種將信息內容的處理和通信傳輸緊密耦合的架構，也恰恰符合了廣電網絡的發(fā)展需求。推動廣電網絡向著未來的網絡演進，需要著眼行業(yè)全局，從頂層設計的角度制定合乎網絡客觀發(fā)展規(guī)律符合網絡未來演進方向的技術路線，形成具有一定前瞻性的標準規(guī)范體系?；诿鞔_的目標，打破舊有觀念的束縛，結合廣電網絡自身的切實需要，為整個廣電網絡的“創(chuàng)新轉型”提供技術指引和技術參考依據，協(xié)助廣電運營商擺脫現(xiàn)實中所面臨的困境，推進全行業(yè)的換擋、升級。

5 總結

本文在分析電信網絡和互聯(lián)網技術發(fā)展趨勢的基礎上，提出了未來網絡的發(fā)展方向，探討了推動未來網絡發(fā)展的關鍵技術;并結合網絡的演進，提出了對廣電網絡自身的發(fā)展需要和方向的思考。在這個網絡轉型升級的關鍵節(jié)點，筆者希望此文能夠起到拋磚引玉的效果，促使廣電網絡的業(yè)內同仁積極思考廣電網絡的未來，在技術變革的時代不落伍，繼續(xù)完成好黨和國家賦予廣播電視行業(yè)的使命。