电信网络系统的远离平衡态特性分析

摘 要 ： 离平衡 态是 电信 网 系统 有序演化 的必要 每件 ， 远 络 本文从 多样性 和非均 匀性 ２ 方 面对 电信 网络 系统 的远 离平衡 态特性进行 了 个 分析 ， 而揭 示 了电信 网络远 离平衡 态特 性和 系统有序 演化之 间的 内在逻辑 。 从
关键词； 电信网络 远离平衡态 多样性 非均匀性
工业技术
ＳｎｅＴｎｇｎａ ｒ 叠 幔蜀耻 ｃｅｄｃｌ ｖｎ ａ 圄凼 圈蛋 ｉ ｈ ｙｏ Ｈｌ ｅ ｎｅｏ Ｉ ｔ ｄ ｃ ｏ ｎ ｉ ｅ圈匿篮脚 ｏ ■
电信 网络 系统的远离平衡态特性分析 ①
王 勇 ’ 张蕾 （， １ 长春工业 大学工 商管理学院 吉林长春 １ ０ １ ； ， ０ ２ 长春工 业大学信 息传播学 院 吉林长春 １ ０ １ ） ３ ２ ０ ３ ２
中图分类号 ： ６ １ Ｆ ２ 文献标识码 ； Ａ 文章编号 ：６ ４ ０ ８ （０ ８１（） ０ １ ０ １ ７— ９Ｘ ２ ０）ｌｃ一０４ — １． 来自１系统远离平衡态的意义
系 统 的 状 态 可 以 分 为 两 种 ： 衡 态 和 平 非 平 衡 态 。 平 衡 态 是 整 个 系 统 呈 现 出 均 匀 、单 一 的特 点 ， 一 种 无序 的 状 态 。非 平 是 衡 态 又 可分 为近 平衡 态 和远 离 平衡 态 。 在 近 平 衡 态 下 ， 统 的 主 要 运 动 趋 势 是 走 向 系 平 衡态 ， 在 远 离 平 衡 态 时 ， 统 在 某 个 临 而 系 界 距离进 入分岔点 ， 在随机涨 落的 “ 并 选 择 ” 下 突 变 产 生 新 的 时 空 有 序 结 构 ， 耗 即 散 结 构 ， 离 平 衡 态是 系 统 出现 耗 散 结 构 远 的一个必要 条件 。
２电信网络远离平衡态特性的分析
在 电 信 网 络 中 ， 衡 态 和 近 平 衡 态 指 平 的 是 网 络利 用率 低 、 业 务 单 一 和 业 务量 均 匀 等 状 态 ， 远 离 平 衡 态 则 是 电 信 网络 系 而
统 有 序 演 化 直 至 形 成 耗 散 结 构 的 必 要 条 件 ， 主要 包 括 系 统 的 多样 性 和 非 均 匀 性 。 ２． 多样 性 １ 供 需 的不 平 衡 和 竞 争 的 不 平 衡 激 发 了 网络技 术和业务技 术的创新 ， 而形 成 了 从 网 络 的 多 样 性 。一 方 面 ， 网络 技 术 与 电信 业 务 多 样性 的深 化 发 展 将 推 动 电信 网络 继 续 远 离 平 衡 态 ， 至 突 破 某 一 阀 值 后 ， 信 直 电 网 络就 会 发 生阶 段性 突 变 升 级 ； 另一 方 面 ， 电 信 网络 远 离 平 衡 态 ， 会 进 一 步 推 动 电 也 信 网络 技 术 和 电 信 业 务 的 多样 性 发 展 。 （ 电信 网 络 技 术 的 多 样 性 １ ） 摩 尔 定律 指 出 ， 片 密 度 每 ｌ 芯 月 翻 ８个 番， 而光 通 信 技术 ６ 个 月就 会翻 一 番 。 ～９ 伴 随 着 网络 新技 术 的 出现 和原 有技 术 的 发 展 ， 种 网络 技 术 必 然 要 在 一 段较 长 的 时 各 期 内 共 存 共 生 ， 现 多 样 性 。 这 种 技 术 发 呈 展 的多样性 实质上是要 降低 网络成本 ， 提 高 网 络 利 用 率 和 发 展速 度 ， 网 络 远 离 低 使 效 、低 发展 速 度 的平 衡 态 。而 网络 技 术 创 新 和创 新 的扩 散 则 加 剧 了 网络 的远 离平 衡 态 ， 而 使 网络 技 术 的 多样 性 更 加 鲜 明 。 从 （ 电信 业 务 的 多 样 性 ２ ） 从 最 初 的 电 报 电话 业 务 发 展 到 今 天 ， 电信 业 务 已 经发 展 成 了较 为 丰 富 和 完 整 的 业 务 体 系 。 与 网 络 技 术 类 似 ， 信 业 务 的 电 丰 富 同样 是 为 了驱 使 电信 网络 远 离 业 务 单 收 益 能 力 低 下 的 平 衡 态 。 电信 网络 远 离 平 衡 态 会 促 进 电信 业 务 向专 业 化 、 个 性
一
一
、
独 立 ， 成 一 个 个 如 同烟 囱 从 地 面 直 插 天 形 空 的 “ 囱状 的业 务 体 系” 烟 。这 种 业务 体 系 的 建 设 、 使 用 和 推 广 的难 度 及 成 本 都 很 高 ， 电 信 网络 趋 于 平 衡 态 （ 成 本 ， 价 使 高 低 值） 。下 一 代 网络 （ Ｎ） ＮＧ 是一 个 开 放 的 、业 务 和 控 制 分 离 的 、 能 承 载 多 业 务 的 综 合 网 ， 而 能 够 实现 网络 融 合 ， 网络 融 合 极 从 而 大 地 拓 展 了 电信 业 务 和 网 络 技 术 的 创新 能 力空 间 ， 一 步推 动 电信 网络 远 离 平 衡 态 。 进 ２ ２ 非均匀性 ． 电信 网 络 的 非 均 匀性 主要 体 现 在 网 络 带 宽分 布 的 非均 匀 性 和业 务 量 的非 均 匀性 。 （ 带 宽 分 布 的 非 均 匀 性 １ ） 电 信 网 络 技 术 演 进 的一 个 核 心 目标 就 是 创 造更 大 的 网络 容 量 ， 个 目标 在技 术上 这 可 以 说 已经 实 现 了 。 由于 承 载 业 务 量 的 显 著不同， 电信 网络 的 核心 网络 带宽 一 直高 于 某 一 接入 网络 的带 宽 ， 入 网络 的 带 宽之 和 接 又 高 于 核 心 网络 带 宽 。而 且 随 着 网络 流 量 的快速 增 长 ， 种 不 平衡 态 会 使接 入 网资 源 这 和 核 心 网资 源得 到 有 效 配置 ， 从而 使 网络 资 源 的 利 用 效 率 不 断远 离 低 下 的平 衡 态 。 对 于 电 话 业 务 来 说 ， 纤 技 术 的 飞 速 光 发 展 和 光 缆 的 大 量 铺 设 已解 决 了 传 输 瓶 颈 问题 ， 网络 设 备 的 逐 年 扩 建 使 整 个 系 统 而 的容 量 得 以 持 续 增 长 。 以 我 国为 例 ，０ ７ ２ ０ 年 ， 用 交换 机容 量 达 到 ５ ｌ ６ ３万 门 ， 局 ｌ１． 移 动 电话 交 换 机 容 量达 到 ８ ３ ６ ３ 户 。而 ５１．万 目前 全 国 固定 电话 数 为 ３ ５ ４ ８万 户 ， ６４ ． 移 动 电话 用 户 数 为 ５ ７ ８ ６ 户 。 网络 容 量 ４２．万 的增 长速 度 高 于 用 户 需 求 的 增 长 ， 宽 已 带 不 是 问题 。 对 互 联 网 业 务 来 说 ， 宽 不 足 却 一 直 带 是 其 发 展 的 瓶 颈 ， 个 重 要 原 因是 从 外 界 一 环 境 引 入 了正 熵 （ 商 业 利 益 因 素 的影 响 因 而人 为限制带 宽） 。互 联 网 的 带 宽 问题 在 于 接入 网的 “ 后 一 公 里 ” 带 宽受 限 ， 最 ｘ Ｌ、Ｌ ＤＳ ＡＮ 甚 至 光 接 入 等 技 术 的普 及 已 使用户端 具备 了宽带接入 的技术能力 ， 但 运 营 商 为 了 利 益 需 要 却 对 网 络 带 宽 做 出 了 人 为 的 限制 ， 比如 将 ＡＤ Ｌ的 ８ 带宽 能 力 Ｓ Ｍ 限制 为 ２ 或更 低 。这就 使得 网络 的 Ｑ Ｓ变 Ｍ ｏ 成 互 联 网 发 展 的一 个 重 要 障 碍 ， 因为 全 程 宽 带是 网络 Ｑ Ｓ的根 本保 障 ， Ｓ Ｎ 的 Ｑ Ｓ ｏ ＰＴ ｏ 实 质 上 也 是 以 保 证 可 用 带 宽 为 基 础 的 。 问