運(yùn)營(yíng)商對(duì)新技術(shù)采用延遲現(xiàn)象的研究

1、運(yùn)營(yíng)商對(duì)新技術(shù)采用延遲現(xiàn)象的研究             論文關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)外部性技術(shù)創(chuàng)新光子集成技術(shù)全光通信論文摘要:光子集成技術(shù)是光纖通信最前沿、最有前途的領(lǐng)域。當(dāng)人們還在固守著“全光通信”的思路時(shí),網(wǎng)絡(luò)已在悄然改變。但是,當(dāng)采用傳統(tǒng)技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用,運(yùn)營(yíng)商在面對(duì)新技術(shù)時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)選擇延遲的效應(yīng)。文章從網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和兼容性、技術(shù)創(chuàng)新程度、初期投資以及轉(zhuǎn)換成本等的角度,分析了運(yùn)營(yíng)商對(duì)于新技術(shù)采用延遲的內(nèi)在原因。通過理論和實(shí)踐結(jié)合的方式,分析了光子集成技術(shù)在中

2、國(guó)的市場(chǎng)實(shí)踐和發(fā)展前景,為運(yùn)營(yíng)商決策提供參考。一、引言在中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展了近10年,中國(guó)已經(jīng)成為世界上帶寬消耗增長(zhǎng)最快的國(guó)家。運(yùn)營(yíng)商正在考慮新一輪的傳送網(wǎng)建設(shè)和改造,以適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的發(fā)展。光子集成技術(shù)是光纖通信最前沿、最有前途的領(lǐng)域。當(dāng)人們還在固守著“全光通信”的思路時(shí),網(wǎng)絡(luò)已在悄然改變。節(jié)點(diǎn)設(shè)備需要光電變換,通過“光-電-光( O-E-O)”才能將信號(hào)進(jìn)行整形和放大,從而傳給計(jì)算機(jī)。Infinera的技術(shù)就是這樣,“沒有人想過要將高密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)做在一個(gè)芯片上,也沒有人試著這么做過”, Infinera將不可能的事情變成可能。光子集成技術(shù)順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展,將一個(gè)DWDM系統(tǒng)做在一個(gè)

3、芯片中,光子集成比傳統(tǒng)的分立O-E-O處理降低了成本和復(fù)雜性,以更低的成本構(gòu)建一個(gè)具有更多節(jié)點(diǎn)的全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);更多的節(jié)點(diǎn)意味著更靈活的接入,以及更有效的維護(hù)和故障處理。1一個(gè)器件的創(chuàng)新往往會(huì)導(dǎo)致光傳輸設(shè)備跳躍式演進(jìn)。是繼續(xù)采用傳統(tǒng)分離器件還是選擇光子集成技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)條件下,運(yùn)營(yíng)商對(duì)選擇新技術(shù)存在著延遲的效應(yīng)。二、運(yùn)營(yíng)商對(duì)新技術(shù)采用延遲現(xiàn)象的理論分析信息產(chǎn)業(yè)中,由于需求方規(guī)模經(jīng)濟(jì)的作用,消費(fèi)者在使用新技術(shù)產(chǎn)品時(shí)會(huì)非常小心,害怕選擇了失敗者而被無價(jià)值的設(shè)備所困擾,所以在新技術(shù)采用的過程中往往伴隨著對(duì)未來規(guī)模的預(yù)期。在新技術(shù)采用的分析中,靜態(tài)分析可以采用博弈論方法,消費(fèi)者對(duì)新技術(shù)有不同的偏好,

4、因此會(huì)出現(xiàn)“超額慣量”或者“超額動(dòng)量”。在網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)條件下,超額動(dòng)量的例子是很少的,新技術(shù)往往會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)的停滯2-3。本文采用“迭代經(jīng)濟(jì)”模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析4-5。假設(shè)新技術(shù)在t0時(shí)間出現(xiàn),但是運(yùn)營(yíng)商在新技術(shù)出現(xiàn)了若干年后(t=t0+d年)才采用新技術(shù)建設(shè)自己的網(wǎng)絡(luò),則Nt可以代表t時(shí)間新建的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量,Nt-1代表t時(shí)間之前的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量; Tt表示新技術(shù)在t時(shí)間的質(zhì)量, Tt0表示在新技術(shù)出現(xiàn)以前的舊技術(shù)質(zhì)量。如果t時(shí)間運(yùn)營(yíng)商在新建網(wǎng)絡(luò)中采用原有舊技術(shù)時(shí),效用函數(shù)為（1）如果t時(shí)間運(yùn)營(yíng)商在新建網(wǎng)絡(luò)中采用新技術(shù)時(shí)，效用函數(shù)為（2）式中。代表新技術(shù)和舊技術(shù)直接的兼容程度，0 c1當(dāng)目?jī)H當(dāng)采用新技術(shù)的效用

5、函數(shù)大于采用原有技術(shù)時(shí)，即（3）運(yùn)營(yíng)商才愿意在t時(shí)間采用新技術(shù)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)效用函數(shù)是關(guān)于技術(shù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增函數(shù),T和N歸一化后,采用電路仿真業(yè)務(wù)(CES,circuit emulation service)函數(shù)對(duì)以上效用函數(shù)求解,則如果T和N滿足完全替代,1,即技術(shù)的質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模滿足單調(diào)增函數(shù)。當(dāng)=1時(shí), T的增加和N的增加效用完全相同。如果T和N滿足完全互補(bǔ),-1,即技術(shù)的質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模滿足單調(diào)減函數(shù)。當(dāng)=-1時(shí), T的增加相當(dāng)于N的減少。將式(4)代入式(3),得到（5）網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和新技術(shù)采用延遲的關(guān)系為了研究網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和新技術(shù)采用延遲的關(guān)系,假定新舊網(wǎng)絡(luò)的兼容性c=0·5,

6、并且技術(shù)的進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模效應(yīng)完全替代=1;網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增長(zhǎng)滿足線性增長(zhǎng)曲線,即=1;技術(shù)質(zhì)量的提高滿足摩爾定律,即=2。則（6）將式(6)代入式(5)中,取不同的N0進(jìn)行計(jì)算得到表1所示結(jié)果。從表1可以看出,隨著N0的增加,d值也會(huì)增加;隨著初始網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增加,技術(shù)采用延遲的時(shí)間會(huì)越長(zhǎng)。2.創(chuàng)新程度、兼容性和新技術(shù)采用延遲的關(guān)系為了研究網(wǎng)絡(luò)兼容性、創(chuàng)新程度和新技術(shù)采用延遲的關(guān)系,假定初始網(wǎng)絡(luò)規(guī)模N0=3,其增長(zhǎng)滿足線性增長(zhǎng)曲線,即=1;技術(shù)的進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模效應(yīng)完全替代=1;技術(shù)創(chuàng)新程度和兼容性成反比,即有Nt=tN0,c=1/(7)將式(7)代入式(5),取不同的技術(shù)質(zhì)量因子進(jìn)行計(jì)算得到表3

7、所示結(jié)果。從表2可以看出,隨著的增加, d的值會(huì)減少;隨著新技術(shù)質(zhì)量的提高,技術(shù)采用延遲的時(shí)間會(huì)減少。但是同時(shí)可以看到,由于技術(shù)創(chuàng)新程度往往和兼容性存在著負(fù)相關(guān)性,網(wǎng)絡(luò)兼容性隨著技術(shù)質(zhì)量的提高會(huì)降低,在一定程度上降低了技術(shù)創(chuàng)新帶來的優(yōu)勢(shì)。三、光子集成新技術(shù)產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)的實(shí)踐從上述的理論分析可以看出,在存在著網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)的信息產(chǎn)業(yè)中,運(yùn)營(yíng)商對(duì)于網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)采用將出現(xiàn)延遲。一方面,運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)存在著網(wǎng)絡(luò)外部性,即采用新技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)與已有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)存在不兼容或者部分兼容的現(xiàn)象,在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)減弱新技術(shù)網(wǎng)絡(luò)帶來的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)擁有了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),新技術(shù)的采用會(huì)帶來一定的轉(zhuǎn)換成本,這些因素都會(huì)導(dǎo)

8、致運(yùn)營(yíng)商在選擇新技術(shù)時(shí)非常謹(jǐn)慎。本文將從光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的市場(chǎng)實(shí)踐進(jìn)一步分析該現(xiàn)象。從20世紀(jì)末,互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展,光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為提供互聯(lián)網(wǎng)帶寬的最基本網(wǎng)絡(luò),在短短的10年內(nèi),光纖的傳輸速率增長(zhǎng)了近1 000倍。光纖傳輸能力的提高主要得益于光器件的技術(shù)進(jìn)步和成本的降低。然而人們對(duì)帶寬的需求是無止境的,但是運(yùn)營(yíng)商并不愿意為不斷增長(zhǎng)的帶寬買單?，F(xiàn)在的光器件供應(yīng)商已經(jīng)將工廠搬到了人工成本很低的國(guó)家,單個(gè)分離器件成本已經(jīng)接近邊際成本,光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本不能再逐年降低,將在一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)價(jià)格的瓶頸。         令人高興的是

9、,與電子器件一樣,光器件也出現(xiàn)了集成技術(shù)。光子集成技術(shù)將過去數(shù)十個(gè)板卡上的分離光器件集成在一個(gè)拇指大小的芯片中,使每比特的成本繼續(xù)下降成為可能。同時(shí),集成技術(shù)也大大降低了系統(tǒng)的尺寸和功耗,目前,全球都在關(guān)注節(jié)能減排,降低功耗在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中變得越來越重要。因此,無論從成本上還是功能上,光子集成技術(shù)將成為未來光通信領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展方向。在光子集成技術(shù)領(lǐng)域,成功商用的案例就是美國(guó)Infinera公司。2004年美國(guó)Infinera公司推出了世界上第一臺(tái)具有光子集成芯片的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,并在短短幾年時(shí)間內(nèi),迅速占領(lǐng)了北美市場(chǎng), 2007年躍居該領(lǐng)域北美市場(chǎng)占有率第一。Infinera公司新產(chǎn)品的成功與北美的運(yùn)

10、營(yíng)商環(huán)境是密不可分的。在美國(guó),存在著幾十家電信運(yùn)營(yíng)商,并且新興運(yùn)營(yíng)商層出不窮。Infinera的第一個(gè)客戶也是最大的客戶就是全美最大的帶寬批發(fā)商Level3;而后, Xo、Inter route都成為該產(chǎn)品的擁護(hù)者。這些運(yùn)營(yíng)商比起AT&T、Ver-izon、South Bell等幾個(gè)老牌運(yùn)營(yíng)商,沒有龐大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),無需考慮兼容性,而且新的技術(shù)能帶來成本的巨大優(yōu)勢(shì)。同時(shí)在業(yè)務(wù)提供方面具有比老牌運(yùn)營(yíng)商更強(qiáng)的能力,更容易吸引客戶。這些因素都促使新興的運(yùn)營(yíng)商不約而同地選擇了新的技術(shù)。2005年底, Infinera公司將具有光子集成技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)新產(chǎn)品帶入中國(guó),在2006年初,成功地在電力專網(wǎng)得

11、到應(yīng)用。同樣是沒有舊的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),光子集成技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)變得簡(jiǎn)單,大大降低了運(yùn)維成本。但是,該技術(shù)在傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商面前就顯得舉步維艱。20072008年, Infinera公司幾次參與運(yùn)營(yíng)商的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采購競(jìng)標(biāo),但收獲甚微。為什么新的技術(shù)在運(yùn)營(yíng)商那里叫好而不叫座?根據(jù)前面分析,運(yùn)營(yíng)商對(duì)新技術(shù)選擇和運(yùn)營(yíng)商的初始網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和兼容性、初期投資成本和運(yùn)維成本以及轉(zhuǎn)換成本有密切關(guān)系。(1)初始網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和兼容性。中國(guó)現(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)商,無論是中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通還是中國(guó)移動(dòng),都是有著龐大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商,在新建網(wǎng)絡(luò)時(shí)考慮更多的是網(wǎng)絡(luò)的兼容性。以光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為例,目前各地同步數(shù)字體系(SDH)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模非常龐大,雖然運(yùn)營(yíng)商

12、發(fā)現(xiàn)SDH設(shè)備用于以IP為特征的大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度和傳送,成本高,擴(kuò)展性差,機(jī)房功耗和占地大,后期維護(hù)量大。但是,由于存在著維習(xí)慣、采購慣性等,仍然大量采購。以Infinera公司為首倡導(dǎo)的大容量光子集成設(shè)備非常適用于IP大顆粒的業(yè)務(wù)調(diào)度和傳送,但是由于不能與SDH設(shè)備完全兼容,并沒有立刻得到應(yīng)用。(2)初期投資成本和運(yùn)維成本。運(yùn)營(yíng)商采購設(shè)備的一個(gè)重要因素是設(shè)備價(jià)格。現(xiàn)在各個(gè)運(yùn)營(yíng)商都采用集中采購的辦法,其目的就是為了減少設(shè)備成本,而制造商往往為了獲得更多的市場(chǎng)份額,把初期設(shè)備價(jià)格壓得很低,近兩年采購中的價(jià)格戰(zhàn)屢見不鮮。從In-Stat最新研究表明,運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的總體擁有成本包括設(shè)備投資與運(yùn)營(yíng)成本兩

13、部分,而運(yùn)營(yíng)成本已占據(jù)總體擁有成本60%的份額,設(shè)備購買僅占其中的14%,與部署成本及維護(hù)成本大致持平。因此,初期設(shè)備的低價(jià)帶來的也許是后期維護(hù)費(fèi)用的高昂。以光網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)為例, 2000年的1個(gè)10 Gbit/s的光電轉(zhuǎn)換模塊可以賣到3040萬元,而2008年降至34萬元。如此的價(jià)格,抑制了新技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)于光子集成新技術(shù)產(chǎn)品而言,其新增加的功能使初期網(wǎng)絡(luò)成本有所上升,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,集成度和功耗的降低, SDH設(shè)備投資的減少,運(yùn)維成本的降低,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成本得以降低。然而在目前集中采購的模式下,新技術(shù)設(shè)備往往得不到應(yīng)用。(3)轉(zhuǎn)換成本。新技術(shù)取代舊技術(shù)的另一個(gè)阻礙就是采用不同技術(shù)之間的轉(zhuǎn)換成本。轉(zhuǎn)

14、換成本包含運(yùn)營(yíng)商和供應(yīng)商的關(guān)系成本、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維的習(xí)慣成本、新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定成本、新技術(shù)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)成本等。以光網(wǎng)絡(luò)為例,運(yùn)營(yíng)商為了保持傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和采購流程,在不確定業(yè)務(wù)的流量和流向時(shí),往往提前采購和部署冗余的光電轉(zhuǎn)換模塊,以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)的快速開通。但是同時(shí),提前部署的光電轉(zhuǎn)換模塊有可能在后續(xù)不使用,浪費(fèi)了一定的設(shè)備投資,占用了機(jī)房面積和功耗。光子集成技術(shù)在業(yè)務(wù)靈活性方面比傳統(tǒng)的設(shè)備有了很大的提高,無需提前部署設(shè)備,但是需要改變現(xiàn)有的規(guī)劃和采購流程,會(huì)帶來一定的轉(zhuǎn)換成本。從目前的實(shí)踐來看,運(yùn)營(yíng)商寧可犧牲一部分的設(shè)備成本而保持原有的流程,轉(zhuǎn)換成本的存在也會(huì)導(dǎo)致新技術(shù)設(shè)備不能很快的得到應(yīng)用。

15、四、新技術(shù)展望綜上所述,一方面,運(yùn)營(yíng)商對(duì)新技術(shù)采用存在著延遲;另一方面,只有技術(shù)革命才能創(chuàng)造新的市場(chǎng)。一個(gè)器件的創(chuàng)新往往會(huì)導(dǎo)致光傳輸設(shè)備跳躍式演進(jìn)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,尤其是在中國(guó)政府倡導(dǎo)節(jié)能減排的背景下,光子集成技術(shù)最終會(huì)得到廣泛應(yīng)用,但是這需要運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商的共同努力。運(yùn)營(yíng)商需要改變現(xiàn)有的采購思路,在考察設(shè)備初期價(jià)格時(shí),也應(yīng)全面考察整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本和運(yùn)維成本。同時(shí),運(yùn)營(yíng)商也有責(zé)任推動(dòng)國(guó)內(nèi)廠商對(duì)于新技術(shù)的研發(fā),只有新技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中得到了試用和認(rèn)可,才有可能帶動(dòng)國(guó)內(nèi)廠商對(duì)于該領(lǐng)域研發(fā)的投入,最終共同推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。參考文獻(xiàn):1 Nagarajan R.Large scale photonic in

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