下一代网络 林金桐：2020年以后的网络 后下一代网

本站讯 12月19日消息，在出席2008年中国通信技术年会时，北京邮电大学校长林金桐发表演说，以下是演说全文：

尊敬的朱部长、闻司长、各位参会者、女士们、先生们，早上好！

既然会议主持者可以把会期提前13天，我把我的题目就提前13年，我的题目是“2020年以后的网络，后下一代网”。

首先介绍一下网络的现状，这个是很粗略的，大家比我知道的清楚。再讲一下下一代网，然后是下一代网和后下一代网的关系，再介绍一下国际对于后下一代网研究的动向。

网络是各种信息技术的继大成者，是我们信息技术的最高的体现。网络的现状，光纤到户可以提供的带宽是每100Mb/s，有线电视是世界范围内普及，因特网的流量已是10年前流量的10000倍，Web2.0的应用也应用到各个方面，3G的普及也是国际上的各个方面，刚才闻司长也介绍了，我们国家的3G技术也呼之欲出。

那么下一代网络的支撑技术有流媒体，它是信息内容的实时传输，光纤技术是自动交换光网络，是高容量的信息网络。无线技术是3G和B3G，用户可以保证随时随地接入。因特网的IPv6技术，不仅是一个信息资源还是通道。因此，这4个技术加起来，支撑着我们的下一代的网络。

下一代网络有三个发展趋势。第一，无所不包，所有的信息都是数字化，并且可以通过因特网获取。所有的信息都会放在这个网上，新业务因此得到了广泛的应用。比如说我们今天的会议，用不了几分钟以后，它就在网上可以查到，一张一张照片你都可以看到。所以，我们讲下一代网无所不包。

第二个是无处不在。因为无线移动技术可以保证网民随时随地接入。

第三个是无人不用。现在已经是一个数字民主，所有人可以得到平等的权利去发布信息，所有人也是得到一个平等的权利去获取信息。

这是我以为下一代网络的三个发展趋势。

下一代网络的体系结构，ITU-T基本上已经有一个这样的架构标准，它分成了三个层次。最底层的就是传输层次，第二个层次是一个服务的平台，那么再上一层就是有一些应用，那么这个网络还要和其他的网络有一个连接，两边是和它们的连接。界面有三个，这种界面已经有各种各样的规范和协议。

那么下一代网络的目标可以归纳这几个。第一个，基于IP的网络会代替传统的电话网。第二个，它是综合的4种网络业务。电信、电视、因特网和移动网。业务的范围会包括语音、视频、数字、手机。它是要解决因特网面临的问题，包括我们大家都知道的应用导向的一种QoS控制，它应该有移动性的支持，它应该解决因特网以前的一种薄弱的信息安全。第四个目标是应该保持传统电信业务的安全性和可靠性。

假如我们完成了这4个目标，我们的网络从这一代就转到了下一代。下一代网络目前的情况，是处于一个部署的阶段，走得快一点的大概在今年这个时候，或者是明年年初第一个季度。走得慢一点的，也许1年之后或者是2年之后。运营商和设备商正在部署这个网络，已经做了大量的投资。下一代网络的ITU-T的标准，一批一批地都在不断地出现。

2007年年底、2008年第一个季度开始，基于下一代网络的实际业务，这代表性的运营商是日本的NTT和英国的BT。我们的发展历史，从电话的发明开始，从左下角开始看的话，后来有了电视，后来有的因特网，再后来有了移动。下一代网络技术就是把这4种融合在一起，如果我们往上指的座标，指的是应用的话，那么我们叫做后下一代网络，是在十几年以后产生的一个新的网络。它会有更加强大的应用，这个网络我们叫Post-NGN，那么我们看它应该是一个什么样的网络。

比较一下，下一代网络是基于IP技术的网络，来取代原有的电话网络，那么后下一代实际上人们期望着，设想这个网络的架构和主要的协议，和IP网络会有所不同。这样的研究已经开始，以美国、欧盟和亚洲为例。美国有两个很大的计划，一个叫做GENI，是网络创新的全球环境。第二个计划是FIND，它是未来网络的设计。这两个计划，美国很重视，由企业和大学参加。欧盟在框架项目期，在FP7里面，有比较多的网络研究内容。在亚洲，日本有一个计划叫做AKARI，一会儿我着重介绍这个计划。韩国有一个未来互联网的相关项目，中国的自然科学基金“863”、“973”也在支持对后下一代网络的研究。

GENI的核心概念是，他以为将来的网络不仅是电话、IP，还要包括右上角的传感器的网络。比如说水温的传感，比如说气流的传感，这些在天上布满和海底布满的一些传感器，可以给我们很多很多的信息，通过因特网来获取这些信息。左上角是有一些边缘网络，有一些可以自组织成一个网络，然后接入我们未来的大网络。右下角的也是这样一种，它是一种联合的网络，比如说是各种各样存储器、各种各样服务器连成的局部网，也连在这样整个的网络之中。当然，左下角是我们的移动网，也连在里面。

这个网络还应该有在各个节点、关键的地方，应该是智能的，它是程序可控的，在每一个节点，主要的骨干线上要有，在接入网的口也应该有智能。用这样的一种概念，右边这个图表示了智能，左边这个图表示了将来的网络的核心概念。有这样的组成，用这样的一种概念，来建设我们的新的网络，这是美国GENI计划研究的主要内容。

欧盟它从FP6到FP7，一个是5年计划，一个是7年计划。那么左边可以看到，3.9亿欧元是5年计划的钱款数，而在7年计划当中，就得到了9.11亿欧元的数字，增加了很多，而且里面信息网络内容也增加了不少。

在美国的未来网络设计项目当中，它对于未来网络有这样一些设想。新的构架的原则，它是有这样的研究，一个是可以实现的架构模块，一个是可以回归的网络架构，第二个是可以承受时延的一周网络架构。这个是针对于灾难性的网络，这是针对于存储转发的网络，对于大文件、超大文件的传输，应该有一个可以存储转发的特性。网络的架构和技术，当然，还是这两项基本的技术，无线和光纤。第四个架构，在设计的时候有一个业务架构，到底哪一项业务可以放在未来的网络上，这是他们研究的4个原则性的框架。

日本的AKARI计划，AKARI的日文意思是“黑暗中一点光亮指向未来”。我在7月份访问日本的时候，跟他们详细讨论了这个问题，日本人毫无保留地就讲了他们的计划，而且把一些图表，我说可以带走吗？他们说可以带走，我就带回来，在这里和他们分享。他们研究的是后一代网络架构和核心技术，他的测试环境要分三步做成日本的网络的JGN2，JGN2+、JGN3，要送到日本的每户这样的宽度。他们的资金提供是政府和大学、工业界提供研究资金。

他在设计后下一代网络架构的时候，一个是搜索对于后下一代网络的技术，还有对于后下一代网络全新的设计和概念上的集成和简化。这是他们的研究规划图，可以看到从2006年开始，2007一直到2015年计划做完。然后，2015年以后，他指出来右下角到一个试验床，开始做试验。那么它也是说，2015年以后，还要创新。

感兴趣的企业家和研究人员，可以跟会议的组织者拷贝这张图，因为时间的关系，在这里不多讲他们具体的计划。但是，和日本同事在交流的时候，他们告诉我，他们是这样在设计未来的网络的。大家可以看到，物理层的网络，最底层没有太多的变化。光现在没有人挑战，移动也没有人挑战，继续保留。但是，加上一个传感器的网络。在网络的协议和标准这方面，除了IP以外，加了一个α。它要加上一些东西，来保证比下一代网更高水平的操作，所以这个叫做后IP网络。那么在这个网络上面，还有一个重叠覆盖的管理层的网络，再上面当然就是业务层、应用层。因此，他说这是一个多层的控制的机制。这是目前日本人和我们交流的时候，讲到他们的设想。

那么对于网络架构的设想，到底哪些要变呢？跟现在的网络是哪些主要的内容在变得？一个是现在的网络是无连接的数据包，就是没有线路连接的路由的方式，设想会转换成包交换和电路交换的一种融合。第二，对于认证和定位，现在是混在一起的，他说对于后下一代，认为应该是分离的结构。对于地址的命名和发现，新的网络应该需要有一个新的设计。分层的结构，目前IP网络的分层结构，应该是各层有相互交融的一种架构。移动网络TDMA、CDMA等等，认为应该发展到包分多址的接入技术。重叠的网络，这个指的是试验网和试验床，将在JGN2的试验网进行试验。自组织的机制，这个箭头是倒过来的，当时我问他为什么倒过来时？他说我们需要网络科学。朱部长一直有一个心愿，他在领导工程科学院的时候，他既对交通网有研究，也对通信网有研究，所以他希望我们加上通信网对网络科学、网络理论的更高层次的研究。但是，我们的网络科学还没有完善到可以建设这样理论的水平。

中国高科技研究的“863”，有这样几个网络的研究，高能感知和高性能的计算技术、自组织网络和通信技术、虚拟现实技术、信息安全技术，这些都是面对未来网络的一些研究计划。“973”在07年有两个主要方向立项，一个是大范围、高速、高性能的信息网络，一个是智能信息处理，这些都是面向未来的一些网络。自然科学基金2007年比较大的题目有这么三个是和网络有关的，大范围网络存储系统和数据管理，下一代光网络当中高速光信号处理技术与设备，还有一个是光传感网络的核心技术。

现在可以预计，后下一代网络，为什么我们需要它呢？因为网络的容量10年以内，跟现在比的话，会增加到1000倍。网络骨干节点的容量应该是1Pb/s，骨干网链路容量应该是10Tb/s，FTTH应该是10Gb/s。那么设备数量应该是1000亿设备/100万。那么数字内容是100比特，那是很小很小的，这是RFID小的数量量的流通，一直到5Tb，这是2小时的数字电影，它需要更高的容量。所以，网络的容量我们估计，需要后下一代网络。它还要满足公开性、透明性、简单性。这个词也有人这么说，这是KISS原则，这是Keep it simple and stupid。是保证其简单化和傻瓜化。第5个是可靠性，是阴私保护和可寻迹性。第6个是无处不在，是广泛应用的数字内容和完全的移动支撑。第7个需求是能够适应和支持技术不断地进步和可持续发展，这是我们国家经常用的词汇。那么第8点也是很重要的，就是后下一代网络，应该能耗更小。因为人们已经计算出来，假如采用我们目前的技术，10年以后，整个信息通信行业的耗能将会是人类所有耗能总和的50%。耗能不是在信息通信业，而是在人们使用的这个网络上，所以我们必须寻找很低耗能的信息通信的网络。所以，我们总结出来了8个技术，将来的网络是一个巨大的无处不在的网络，它把我们的生活变成了两个世界，一个世界是真实的世界，一个世界是虚拟的世界，叫做第二人生。在那里，有一个网络，每一样东西都在那个虚拟世界上，有一个地址、标志、连接。

传感器和数据的应用，将来会越来越多。新的应用举几个例子，一个是在后下一代，为什么需要后下一代呢？你讲讲它的应用看，我这里举了4个例子。一个是基于光网络的网格计算。第二个是电子科学，它是图像化的显示，又是超高清的，又是大容量的那些图像，一会儿有张图片，现在科学家把它叫做e-science。第三个是数字电影，第四个是和数字相关的。

比如说这张图，它有55个平行的显示板来显示100个百万像素，这个图象是一个地壳的图像。那么它每一秒钟需要1到3个Tera bit/sec，所以它用了55个100个百万像素的显示器把它显示出来。那么超高清标准的电视在07年的9月份已经发布了，它和数字电影不完全一样，比如说数字电影最清晰4K的是2096行，每一行2160个像素，那么需要图片来传送，每秒是25个图像，这样的图像需要很宽的带宽才可以传递。

所以，我们下一代网络正在部署、标准化和投资建设当中，08年上半年就会有几家公司开始提供业务。后下一代网络，现在处于研究的起步阶段，全球都在付出巨大的努力。从底层物理层的网络，到应用层，各个项目都在各国进行当中。在下一代网络以后，网络一定还会演进成更先进的后下一代网络。

这是今天我和大家介绍的结论，谢谢大家！