運營商對新技術(shù)采用延遲現(xiàn)象的研究

1、運營商對新技術(shù)采用延遲現(xiàn)象的研究             論文關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡外部性技術(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。當人們還在固守著“全光通信”的思路時,網(wǎng)絡已在悄然改變。但是,當采用傳統(tǒng)技術(shù)的光網(wǎng)絡設備已經(jīng)在網(wǎng)絡中廣泛應用,運營商在面對新技術(shù)時,往往會出現(xiàn)選擇延遲的效應。文章從網(wǎng)絡規(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,分析了運營商對于新技術(shù)采用延遲的內(nèi)在原因。通過理論和實踐結(jié)合的方式,分析了光子集成技術(shù)在中

2、國的市場實踐和發(fā)展前景,為運營商決策提供參考。一、引言在中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展了近10年,中國已經(jīng)成為世界上帶寬消耗增長最快的國家。運營商正在考慮新一輪的傳送網(wǎng)建設和改造,以適應IP業(yè)務的發(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。當人們還在固守著“全光通信”的思路時,網(wǎng)絡已在悄然改變。節(jié)點設備需要光電變換,通過“光-電-光( O-E-O)”才能將信號進行整形和放大,從而傳給計算機。Infinera的技術(shù)就是這樣,“沒有人想過要將高密集波分復用(DWDM)系統(tǒng)做在一個芯片上,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)順應了時代發(fā)展,將一個DWDM系統(tǒng)做在一個

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雜性,以更低的成本構(gòu)建一個具有更多節(jié)點的全新的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu);更多的節(jié)點意味著更靈活的接入,以及更有效的維護和故障處理。1一個器件的創(chuàng)新往往會導致光傳輸設備跳躍式演進。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)絡效應條件下,運營商對選擇新技術(shù)存在著延遲的效應。二、運營商對新技術(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)濟的作用,消費者在使用新技術(shù)產(chǎn)品時會非常小心,害怕選擇了失敗者而被無價值的設備所困擾,所以在新技術(shù)采用的過程中往往伴隨著對未來規(guī)模的預期。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,消費者對新技術(shù)有不同的偏好,

4、因此會出現(xiàn)“超額慣量”或者“超額動量”。在網(wǎng)絡效應條件下,超額動量的例子是很少的,新技術(shù)往往會出現(xiàn)暫時的停滯2-3。本文采用“迭代經(jīng)濟”模型進行動態(tài)分析4-5。假設新技術(shù)在t0時間出現(xiàn),但是運營商在新技術(shù)出現(xiàn)了若干年后(t=t0+d年)才采用新技術(shù)建設自己的網(wǎng)絡,則Nt可以代表t時間新建的網(wǎng)絡數(shù)量,Nt-1代表t時間之前的網(wǎng)絡數(shù)量; Tt表示新技術(shù)在t時間的質(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時間運營商在新建網(wǎng)絡中采用原有舊技術(shù)時,效用函數(shù)為（1）如果t時間運營商在新建網(wǎng)絡中采用新技術(shù)時，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當目僅當采用新技術(shù)的效用

5、函數(shù)大于采用原有技術(shù)時，即（3）運營商才愿意在t時間采用新技術(shù)建設網(wǎng)絡。假設效用函數(shù)是關(guān)于技術(shù)質(zhì)量和網(wǎng)絡規(guī)模的增函數(shù),T和N歸一化后,采用電路仿真業(yè)務(CES,circuit emulation service)函數(shù)對以上效用函數(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)絡規(guī)模滿足單調(diào)增函數(shù)。當=1時, 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,-1,即技術(shù)的質(zhì)量和網(wǎng)絡規(guī)模滿足單調(diào)減函數(shù)。當=-1時, T的增加相當于N的減少。將式(4)代入式(3),得到（5）網(wǎng)絡規(guī)模和新技術(shù)采用延遲的關(guān)系為了研究網(wǎng)絡規(guī)模和新技術(shù)采用延遲的關(guān)系,假定新舊網(wǎng)絡的兼容性c=0·5,

6、并且技術(shù)的進步和網(wǎng)絡的規(guī)模效應完全替代=1;網(wǎng)絡規(guī)模的增長滿足線性增長曲線,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進行計算得到表1所示結(jié)果。從表1可以看出,隨著N0的增加,d值也會增加;隨著初始網(wǎng)絡規(guī)模的增加,技術(shù)采用延遲的時間會越長。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)絡規(guī)模N0=3,其增長滿足線性增長曲線,即=1;技術(shù)的進步和網(wǎng)絡的規(guī)模效應完全替代=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)量因子進行計算得到表3

7、所示結(jié)果。從表2可以看出,隨著的增加, d的值會減少;隨著新技術(shù)質(zhì)量的提高,技術(shù)采用延遲的時間會減少。但是同時可以看到,由于技術(shù)創(chuàng)新程度往往和兼容性存在著負相關(guān)性,網(wǎng)絡兼容性隨著技術(shù)質(zhì)量的提高會降低,在一定程度上降低了技術(shù)創(chuàng)新帶來的優(yōu)勢。三、光子集成新技術(shù)產(chǎn)品在中國市場的實踐從上述的理論分析可以看出,在存在著網(wǎng)絡效應的信息產(chǎn)業(yè)中,運營商對于網(wǎng)絡新技術(shù)采用將出現(xiàn)延遲。一方面,運營商的網(wǎng)絡存在著網(wǎng)絡外部性,即采用新技術(shù)的網(wǎng)絡可能會與已有的網(wǎng)絡基礎存在不兼容或者部分兼容的現(xiàn)象,在一定時間內(nèi)會減弱新技術(shù)網(wǎng)絡帶來的優(yōu)勢。同時運營商已經(jīng)擁有了強大的網(wǎng)絡基礎,新技術(shù)的采用會帶來一定的轉(zhuǎn)換成本,這些因素都會導

8、致運營商在選擇新技術(shù)時非常謹慎。本文將從光網(wǎng)絡技術(shù)創(chuàng)新的市場實踐進一步分析該現(xiàn)象。從20世紀末,互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展,光網(wǎng)絡技術(shù)作為提供互聯(lián)網(wǎng)帶寬的最基本網(wǎng)絡,在短短的10年內(nèi),光纖的傳輸速率增長了近1 000倍。光纖傳輸能力的提高主要得益于光器件的技術(shù)進步和成本的降低。然而人們對帶寬的需求是無止境的,但是運營商并不愿意為不斷增長的帶寬買單?，F(xiàn)在的光器件供應商已經(jīng)將工廠搬到了人工成本很低的國家,單個分離器件成本已經(jīng)接近邊際成本,光網(wǎng)絡設備成本不能再逐年降低,將在一段時間內(nèi)出現(xiàn)一個價格的瓶頸。         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)十個板卡上的分離光器件集成在一個拇指大小的芯片中,使每比特的成本繼續(xù)下降成為可能。同時,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)品競爭中變得越來越重要。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Infinera公司。2004年美國Infinera公司推出了世界上第一臺具有光子集成芯片的光網(wǎng)絡設備,并在短短幾年時間內(nèi),迅速占領(lǐng)了北美市場, 2007年躍居該領(lǐng)域北美市場占有率第一。Infinera公司新產(chǎn)品的成功與北美的運

10、營商環(huán)境是密不可分的。在美國,存在著幾十家電信運營商,并且新興運營商層出不窮。Infinera的第一個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)品的擁護者。這些運營商比起AT&T、Ver-izon、South Bell等幾個老牌運營商,沒有龐大的網(wǎng)絡基礎,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。同時在業(yè)務提供方面具有比老牌運營商更強的能力,更容易吸引客戶。這些因素都促使新興的運營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)絡新產(chǎn)品帶入中國,在2006年初,成功地在電力專網(wǎng)得

11、到應用。同樣是沒有舊的網(wǎng)絡基礎,光子集成技術(shù)使網(wǎng)絡變得簡單,大大降低了運維成本。但是,該技術(shù)在傳統(tǒng)運營商面前就顯得舉步維艱。20072008年, Infinera公司幾次參與運營商的光網(wǎng)絡設備采購競標,但收獲甚微。為什么新的技術(shù)在運營商那里叫好而不叫座?根據(jù)前面分析,運營商對新技術(shù)選擇和運營商的初始網(wǎng)絡規(guī)模和兼容性、初期投資成本和運維成本以及轉(zhuǎn)換成本有密切關(guān)系。(1)初始網(wǎng)絡規(guī)模和兼容性。中國現(xiàn)有的運營商,無論是中國電信、中國聯(lián)通還是中國移動,都是有著龐大的網(wǎng)絡基礎的傳統(tǒng)運營商,在新建網(wǎng)絡時考慮更多的是網(wǎng)絡的兼容性。以光網(wǎng)絡設備為例,目前各地同步數(shù)字體系(SDH)網(wǎng)絡的規(guī)模非常龐大,雖然運營商

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

13、部分,而運營成本已占據(jù)總體擁有成本60%的份額,設備購買僅占其中的14%,與部署成本及維護成本大致持平。因此,初期設備的低價帶來的也許是后期維護費用的高昂。以光網(wǎng)絡市場為例, 2000年的1個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。如此的價格,抑制了新技術(shù)的應用。對于光子集成新技術(shù)產(chǎn)品而言,其新增加的功能使初期網(wǎng)絡成本有所上升,但從長遠來看,集成度和功耗的降低, SDH設備投資的減少,運維成本的降低,使整個網(wǎng)絡成本得以降低。然而在目前集中采購的模式下,新技術(shù)設備往往得不到應用。(3)轉(zhuǎn)換成本。新技術(shù)取代舊技術(shù)的另一個阻礙就是采用不同技術(shù)之間的轉(zhuǎn)換成本。轉(zhuǎn)

14、換成本包含運營商和供應商的關(guān)系成本、網(wǎng)絡建設和運維的習慣成本、新技術(shù)標準制定成本、新技術(shù)培訓和學習成本等。以光網(wǎng)絡為例,運營商為了保持傳統(tǒng)波分網(wǎng)絡規(guī)劃和采購流程,在不確定業(yè)務的流量和流向時,往往提前采購和部署冗余的光電轉(zhuǎn)換模塊,以適應網(wǎng)絡擴容時的快速開通。但是同時,提前部署的光電轉(zhuǎn)換模塊有可能在后續(xù)不使用,浪費了一定的設備投資,占用了機房面積和功耗。光子集成技術(shù)在業(yè)務靈活性方面比傳統(tǒng)的設備有了很大的提高,無需提前部署設備,但是需要改變現(xiàn)有的規(guī)劃和采購流程,會帶來一定的轉(zhuǎn)換成本。從目前的實踐來看,運營商寧可犧牲一部分的設備成本而保持原有的流程,轉(zhuǎn)換成本的存在也會導致新技術(shù)設備不能很快的得到應用。

15、四、新技術(shù)展望綜上所述,一方面,運營商對新技術(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。一個器件的創(chuàng)新往往會導致光傳輸設備跳躍式演進。從長遠來看,尤其是在中國政府倡導節(jié)能減排的背景下,光子集成技術(shù)最終會得到廣泛應用,但是這需要運營商和設備供應商的共同努力。運營商需要改變現(xiàn)有的采購思路,在考察設備初期價格時,也應全面考察整個網(wǎng)絡的建設成本和運維成本。同時,運營商也有責任推動國內(nèi)廠商對于新技術(shù)的研發(fā),只有新技術(shù)在網(wǎng)絡中得到了試用和認可,才有可能帶動國內(nèi)廠商對于該領(lǐng)域研發(fā)的投入,最終共同推動技術(shù)的進步。參考文獻:1 Nagarajan R.Large scale photonic in

16、tegrated circuitsJ. IEEE JSTQE, 2005, 11(1): 5065.Aghion P, Bloom N, BlundellR, et a.l Competition and innovation: an invertedU relationshipD. Boston: Harvard Busi-ness School ofHarvardUniversity, 2002.KatzM L, Shapiro C.Network externalities, competition, and compatibilityAmericanJ. Economic Review, 1985, 75(3):424440.ShyO.Technology revolutions in the presence ofnetwork externalitiesJ. International Journalof IndustrialEconomics, 1996,14: 785800.張保勝.網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè):技術(shù)創(chuàng)新與競爭M.北京:經(jīng)