论文关键词:网络外部性　技术创新　光子集成技术　全光通信

　　论文摘要:光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域。当人们还在固守着“全光通信”的思路时,网络已在悄然改变。但是,当采用传统技术的光网络设备已经在网络中广泛应用,运营商在面对新技术时,往往会出现选择延迟的效应。文章从网络规模和兼容性、技术创新程度、初期投资以及转换成本等的角度,分析了运营商对于新技术采用延迟的内在原因。通过理论和实践结合的方式,分析了光子集成技术在中国的市场实践和发展前景,为运营商决策提供参考。

　　一、引言

　　在中国互联网发展了近10年,中国已经成为世界上带宽消耗增长最快的国家。运营商正在考虑新一轮的传送网建设和改造,以适应IP业务的发展。

　　光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域。当人们还在固守着“全光通信”的思路时,网络已在悄然改变。节点设备需要光电变换,通过“光-电-光( O-E-O)”才能将信号进行整形和放大,从而传给计算机。Infinera的技术就是这样,“没有人想过要将高密集波分复用(DWDM)系统做在一个芯片上,也没有人试着这么做过”, Infinera将不可能的事情变成可能。光子集成技术顺应了时代发展,将一个DWDM系统做在一个芯片中,光子集成比传统的分立O-E-O处理降低了成本和复杂性,以更低的成本构建一个具有更多节点的全新的网络结构;更多的节点意味着更灵活的接入,以及更有效的维护和故障处理。[1]

　　一个器件的创新往往会导致光传输设备跳跃式演进。是继续采用传统分离器件还是选择光子集成技术,在网络效应条件下,运营商对选择新技术存在着延迟的效应。

　　二、运营商对新技术采用延迟现象的理论分析

　　信息产业中,由于需求方规模经济的作用,消费者在使用新技术产品时会非常小心,害怕选择了失败者而被无价值的设备所困扰,所以在新技术采用的过程中往往伴随着对未来规模的预期。在新技术采用的分析中,静态分析可以采用博弈论方法,消费者对新技术有不同的偏好,因此会出现“超额惯量”或者“超额动量”。在网络效应条件下,超额动量的例子是很少的,新技术往往会出现暂时的停滞[2-3]。

　　本文采用“迭代经济”模型进行动态分析[4-5]。假设新技术在t0时间出现,但是运营商在新技术出现了若干年后(t=t0+d年)才采用新技术建设自己的网络,则Nt可以代表t时间新建的网络数量,Nt-1代表t时间之前的网络数量; Tt表示新技术在t时间的质量, Tt0表示在新技术出现以前的旧技术质量。如果t时间运营商在新建网络中采用原有旧技术时,效用函数为（3）运营商才愿意在t时间采用新技术建设网络。

　　假设效用函数是关于技术质量和网络规模的增函数,T和N归一化后,采用电路仿真业务(CES,circuit emulation service)函数对以上效用函数求解,则

　　如果T和N满足完全替代,α→1,即技术的质量和网络规模满足单调增函数。当α=1时, T的增加和N的增加效用完全相同。如果T和N满足完全互补,α→-1,即技术的质量和网络规模满足单调减函数。当α=-1时, T的增加相当于N的减少。将式(4)代入式(3),得到（5）

　　1.网络规模和新技术采用延迟的关系

　　为了研究网络规模和新技术采用延迟的关系,假定新旧网络的兼容性c=0·5,并且技术的进步和网络的规模效应完全替代α=1;网络规模的增长满足线性增长曲线,即η=1;技术质量的提高满足摩尔定律,即θ=2。则（6）将式(6)代入式(5)中,取不同的N0进行计算得到表1所示结果。从表1可以看出,随着N0的增加,d值也会增加;随着初始网络规模的增加,技术采用延迟的时间会越长。

　　2.创新程度、兼容性和新技术采用延迟的关系

　　为了研究网络兼容性、创新程度和新技术采用延迟的关系,假定初始网络规模N0=3,其增长满足线性增长曲线,即η=1;技术的进步和网络的规模效应完全替代α=1;技术创新程度和兼容性成反比,即有Nt=ηtN0,c=1/θ(7)将式(7)代入式(5),取不同的技术质量因子θ进行计算得到表3所示结果。从表2可以看出,随着θ的增加, d的值会减少;随着新技术质量的提高,技术采用延迟的时间会减少。但是同时可以看到,由于技术创新程度往往和兼容性存在着负相关性,网络兼容性随着技术质量的提高会降低,在一定程度上降低了技术创新带来的优势。

　　三、光子集成新技术产品在中国市场的实践

　　从上述的理论分析可以看出,在存在着网络效应的信息产业中,运营商对于网络新技术采用将出现延迟。一方面,运营商的网络存在着网络外部性,即采用新技术的网络可能会与已有的网络基础存在不兼容或者部分兼容的现象,在一定时间内会减弱新技术网络带来的优势。同时运营商已经拥有了强大的网络基础,新技术的采用会带来一定的转换成本[6],这些因素都会导致运营商在选择新技术时非常谨慎。本文将从光网络技术创新的市场实践进一步分析该现象。

　　从20世纪末,互联网迅速发展,光网络技术作为提供互联网带宽的最基本网络,在短短的10年内,光纤的传输速率增长了近1 000倍。光纤传输能力的提高主要得益于光器件的技术进步和成本的降低。然而人们对带宽的需求是无止境的,但是运营商并不愿意为不断增长的带宽买单。现在的光器件供应商已经将工厂搬到了人工成本很低的国家,单个分离器件成本已经接近边际成本,光网络设备成本不能再逐年降低,将在一段时间内出现一个价格的瓶颈。