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互联网骨干网网间竞争及互联互通博弈研究 摘要 在国外研究的基础上，本文结合我国互联网的情况，重点对互联网 互联互通的基础理论作了进一步的探讨，结合研究的成果对我国互联网 互联互通情况作了相应的实证分析和提出我国互联网互联互通的发展策 略建议。 本文共有七章组成，其中第一章和第七章分别为理论综述和未研究 的互联互通领域。第二章到第六章为本论文的核心内容，重点从互联网 骨干网竞争、互联网互联互通、互联网骨干网价值和互联网结算等方面 进行了研究。具体内容： 第一章为本论文的出发点，首先介绍了互联网互联互通的几个定义， 其次介绍本论文研究的必要性，即重点分析国内外对互联网管制的争议 和电信网与互联网的差异性。最后阐述了研究的目的、研究内容和创新 点。 第二章和第三章重点研究互联网骨干网对连接方式的选择，第二章 研究互联网骨干网网间转接和直联的竞争博弈，得出连接方式选择与骨 干网规模有关。第三章重点研究不同质量骨干网的i s ? ( i n t e r n e ts e r v i c e p r o v i d e r ) 对网内直联和网间直联的偏好情况。 第四章和第五章重点主要从互联互通的角度，结合我国互联网骨干 网的市场特点，从两个不同的角度得出不同企业对互联互通质量的偏好 和行为，以及在互联网发展的不同阶段企业会采取的互联互通策略。 第六章首先对我国的互联网骨干网市场现状进行定性分析，然后从 定量的角度，采用多元线性回归的方法测算骨干网网络价值。最后提出 骨干网间进行对等直联的程序和基于“焦点”讨价还价结算模型。 第七章重点对本论文的内容进行了总结和未涉及的领域进行说明， 并作为今后研究的重点。主要探讨互联网骨干网在互联互通契约签订前 后出现的逆向选择和道德风险问题。 由于个人水平有限，研究中存在一些不足之处，有待进一步完善提 高。同时，互联网互联互通中涉及到管制问题的研究刚刚起步，还有许 第1 页 多领域值得深入研究下去。 关键词互联网互联互通直联转接讨价还价结算 第页 c o m p e t i t i o na n di n t e r c o n n e c t l o ng a m e b e t w e e ni n t e r n e tb a c k b o n ep r o v i d e r s a b s t r a c t o nt h eb a s i so fi n t e r n a t i o n a ls t u d i e sa n dc o n s i d e r i n gt h ea c t u a l si nc h i n a ，t h i sa r t i c l e m a k e saf u l l e rd i s c u s s i o no nt h et h e o r yo fi n t e m e ti n t e r c o n n e c t i o n a n di ta l s om a k e s r e l e v a n td e m o n s t r a t i o n sa n ds t r a t e g ys u g g e s t i o n so ni n t e r n e ti n t e r c o n n e c t i o n so fc h i n a t h ea r t i c l ec o n s i s t so f7c h a p t e r s ，i nw h i c ht h ef i r s ta n ds e v e n t hc h a p t e r sa r e i n t r o d u c t i o na n du n s e t t l e dp r o n e m s f r o mn l es e c o n dp a r tt ot h es i x t ho n ea r ek e r n e lp a r t s o ft h ea r t i c l e ，w h i c hm o s t l yw o r ko v e rb a c k b o n ec o m p e t i t i o n ，i n t e m e ti n t e r c o n n e c t i o n ， v a l u eo f b a c k b o n e sa n di n t e r n e ts e t t l e m e n t s h o w i n gd e t a i l sa sf o l l o w ： t h ef i r s tc h a p t e ri st h es t a r to ft h ep a p e r a tt h eb e g i n n i n g ，i ti n t r o d u c e ds o m e d e f i n i t i o na b o u ti n t e r n e ti n t e r c o n n e c t i o n t h e ni tr e c o m m e n d e dt h en e c e s s i t yo ft h es t u d y , w h i c hf o c u s e so nt h ea n a l y s i so nt h ed i s p u t a t i o no fi n t e r n e tr e g u l a t i o na n dt h ed i s c r e p a n c y b e t w e e nt e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k sa n di n t e r n e t f i n a l l y , i te x p a t i a t e do nt h ei n t e n t i o n , c o n t e n ta n di n n o v a t i o no f t h ep a p e r t h ep a p e re x p l o r e sc h o i c eo fi n t e r c o n n e c t i o nm o d e l sb e t w e e ni n t e r n e tb a c k b o n e p r o v i d e r si nc h a p t e r2a n dc h a p t e r3 c h a p t e r2a n a l y z e st r a n s i tv e r s u sp e e r i n gc o m p e t i t i o n g a m ea n dc o n c l u d e s 也a ti n t e r c o n n e c t i o nm o d e lc h o i c eh a v er e l a t i o nt on e t w o r ks i z e c h a p t e r3d i s c u s s e st h ep r e f e r e n c eo fi n t r a - p e e r i n ga n di n t e r - p e e r i n gb e t w e e ni n t e r n e t s e r v i c ep r o v i d e r so fd i f f e r e n t - q u a l i t yb a c k b o n e s f o rt h ep e r s p e c t i v eo fi n t e r c o u n e c t i o n ，i n t e g r a t e dw i t hi n t e r n e tb a c k b o n em a r k e t c h a r a c t e r i s t i ci nc h i n a , c h a p t e r4a n dc h a p t e r5i n v e s t i g a t ep r e f e r e n c e sa n db e h a v i o r so f i n t e r c o n n e c f i o nq u a l i t ya n dt h a tt h ee n t e r p r i s e sc a l la d o p ti n t e r c o n n e c t i o np o l i c i e si nv a r i e d p h a s e s c h a p t e r 6 f i s t l y h a sa q u a l i t a t i v ea n a l y s i s o fi n t e r n e tb a c k b o n em a r k e ti n 第1 i i 页 c h i n a s e c o n d l y ；t h ep a p e rb r i n g sf o r w a r dm u l t i p l e l i n e a r r e g r e s s i o na p p l i c a t i o no n a s s e s s m e n to f1 b p s ( i n t e r n e tb a c k b o n ep r o v i d e r s ) n e t w o r kv a l u e f i n a l l y , w ep u tf o r w a r d c r i t e r i ao fs y m m e t r i c a lp e e r i n ga n ds e t t l e m e n to fi n t e r n e ti n t e r c o n n e c t i o nb a r g a i n i n go nt h e f o c a lp o i n tf o ra s y m m e t r i c a lp e e r i n g i nc h a p t e r7 ，w em a k eas u m m a r yo fp r i m a r yv i e w p o i n t sa n de x p l a i nt h er e a l mw h i c h i sn o tm e n t i o n e di nt h ea b o v ec h a p t e r s i ti sa l s ot h ee m p h a s i si nt h ef t l r t h e rr e s e a r c h t h e r e a l md e a l s 、i t l lt h ea d v e r s es e l e c t i o na n dm o r a lh a z a r di nt h ei n t e r c o r m e c t i o na m o n g i n t e r n e tb a c k b o n en e t w o r k d u et ot h el i m i t a t i o no ft h ea u t h o r , t h e r ei ss o m es h o g a g ei no u rr e s e a r c hn e e dt ob e i m p r o v e d ，f u r t h e r m o r e ，t h er e g u l a t i o ni s s u e so fi n t e r n e ti n t e r c o n n e c t i o na r eu n d e rw a y t h e ya r ew o r t hm a k i n gaf u r t h e rr e s e a r c h k e yw o r d s ：i n t e r n e ti n t e r c o r m e c t i o n ，p e e r i n g ，t r a n s i t ， b a r g a i n i n g s e t t l e m e n t 第1 v 页 声明 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名 粤髯一日期：4 乓手4 乒一 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名 导师签名 日期 日期 北京邮l 乜人学博士研究生学位论文互联网骨干网i 冽间竞争及互暇互通博弈研究 第一章绪论 c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 互联网互联互通的几个定义与说明 互联网是一个网中网，互联网中的i s p 存在着两种连接方式与电信网有所不 同，并且目前还没有对互联网中的连接方式有统一和确切的定义，只是一种默认 的定义。本节重点对互联网中各种i s p ( i s p ：i n t e m e ts e r v i c ep r o v i d e r ) 的连接模 式及结算方式作一些定义和说明，首先以美国的互联网发展为例，对互联网互联 互通发展作一个简单的介绍，从而对互联网的连接方式等有一个大体上的认识， 对连接方式的定义和说明有一个直观的了解。 1 1 1 互联网互联互通发展阶段 目前形成的互联网骨干网网间互联互通方式，是随着互联网从最初为学术研 究服务向商业应用逐渐转变而形成的。从互联网的形成至今，美国互联网互联互 通主要经历以下三个阶段： 1 早期阶段，互联网主要服务于军事和学术机构，联接方式为n a p ( n e t w o r k a c c e s sp o i n t ) 点联接方式 互联网起源于上世纪6 0 年代末期。美国国防部建设联接国防部和数所大学 的a r p a n e t ，这是一个基于t c p i p 协议的分组交换网络。上世纪8 0 年代中期， 美国国家科学基金会( n s f ) 接管了a r p a n e t ，并将其改名为n s f n e t ，作为 骨干网主要向科研和教育机构提供互联服务，但禁止商业应用。1 9 8 8 年以后， 其他国家、地区的类似网络陆续与n s f n - e t 进行了互联，互联网的覆盖范围得 到了延伸。可见，发展初期的互联网网间互联互通主要是为了实现资源共享，以 促进学术研究上的交流，各网络之间不存在经济利益上的冲突，互联网骨干网网 问互联互通更侧重技术细节。 2 中期阶段，互联网投入商用阶段，联接方式主要为n a p 点联接方式和对 等直联方式 随着基于网络的应用逐渐增多，上世纪9 0 年代初期电信企业开始进入互联 第1 页共1 1 7 页 北京洲j l u 火学博一l 研究生学位论文 互联| 卿骨干网嘲间竞争及互联互通博弈研究 网，纷纷建设自己基于t c p i p 协议的分组交换网络来满足商业的需求。由于 n s f n e t 不同意电信企业将其作为骨干网交换流量以满足商业需求，1 9 9 0 年几 家电信企业开始联合建立商业互联网交换中心( c i x ，c o m m e r c i a li n t e m e t e x c h a n g e s ) 。后来，n s f n e t 逐渐取消对商业应用的限制，多家公共互联网交换 中心( n a p ，n e t w o r ka c c e s sp o i n t ) 相继出现，更多国家、地区的网络开始通过 n a p 点与美国备商业互联网骨干网互联互通。这个时期各个企业的用户规模和 网络规模都不大，实力相差也不大。这时期主要采用n a p 点方式，主要基于以 下两个原因：首先，互联网骨干网的建设需要大量投资，采用n a p 点方式可以 降低投资互联网骨干网建设和运营的风险：其次，可以使互联网的用户发展规模 尽快达到互联网发展的临界点，使互联网尽快地成长。 随着互联网的发展，更多的企业联接到n a p 点，更多的流量通过n a p 点， 造成了n a p 点的拥塞，但由于n a p 点具有公共物品的属性，故其拥塞越来越严 重，从而更多的企业转而寻求对等直联方式或转接方式。1 9 9 6 年开始，互联网 骨干网运营商确立了初步的对等直联( p e e r i n g ) 标准。随着互联网的迅速发展， 更多的互联网骨干网运营商满足了最初的标准。规模比较大的互联网骨干网运营 商逐渐改变了他们的对等直联策略，甚至提出更高的对等直联标准。根据更高的 标准，通过双边谈判来决定是否与其它的运营商实行对等直联。对于不符合标准 的那些规模较小的互联网骨干网运营商不再实行对等直联，而要求其购买穿透服 务( t r a n s i t ) 。 3 现阶段，互联网联接方式日趋多样化，形成等级制的互联网结构 互联互通的模式随着互联网的发展而逐渐的演变，主要的互联网互联互通模 式已经开始从最初的自愿、无差别的方式转换到一个等级制的有差别的模式。目 前，美国互联网骨干网市场存在着众多规模不一的骨干网运营商。根据这些骨干 网各自的网络规模、与其它i s p 的互联互通关系和联接数量等，大致可以分为三 个级别： ( 1 ) 顶级互联网骨干网运营商：这一层次的运营商数量比较少，公认的有 5 家：c a b l e & w i r e l e s s ，w o r l d c o m ，s p r i n t ，a t & t 和g e n u i t y ，其网络横跨多个 国家。 ( 2 ) 国家级互联网骨干网运营商：一般指在全国范围内都有p o p ( p o i n t o f p r e s e n c e ，网络的接入点) 的互联骨干网运营商。 ( 3 ) 地区级互联网骨干网运营商：是指在一个地区范围内提供服务的互联 骨干网运营商。 各互联网骨干网在互联互通模式的选择上主要体现为：处于同一层次的互联 网骨干网运营商由于彼此在网络规模、交换流量等方面都相差无几，所以他们之 第2 页共1 1 7 页 北京邮电大学博士研究生学位论文互联网骨干网网问竞争及互联互通博弈矾究 间的互联互通一般会采取通过公共互联交换中心( n a p ) 或对等直联方式联接； 而处于不同层次的运营商之间的互联，通常都采用转接互联的方式，下游互联网 骨干运营商，如地区级i s p 、国家级i s p ，向上游运营商购买穿透服务。 。o 。1 0 p e e r i n g - - - - - - - - - - - - - - - - 一t r a i l s i t 图1 1 互联网网络结构层次图 1 1 2 互联网连接方式的定义 从上小节来看，互联网网间实现互联主要有三种连接方式：n a p 点连接方 式、两个网络之间的直联方式( p r i v a t ep e e r i n g ) 和两个网络之间的转接方式 ( t r a n s i t ) 。其中n a p 点连接方式和两个网络间的直联方式可以归为直联，总体 来看，互联网普遍采用的互联模式主要有两种：一是直联，即p e e r i n g ：二是转 接，即t r a n s i t 。 1 直联1 直联是指互联网互联互通的双方只交换自己网络用户与对方网络用户之间 的业务，而不转接其它骨干网运营者的用户之间的业务。即互联网互联互通双方 只交换源于一网而终结于另一网的流量，如图1 - 2 所示，网a 和网c 达成直联 关系后，两网的用户间可交换流量，网b 和网c 同理。但是，直联协议指出， 一网不得作为中转站，即从一个直联网中接收流量，又将此流量转发至另一直联 网。以图为例，c 网不能接收从a 网发至b 网的流量。 本文中若未经特别说明，直联一般都指两个企业的直联。 第3 页共1 1 7 页 北京邮电大学博士研究生学位论文 互联网骨干刚网问竞争及互联互通博弈聊f 究 图卜2 直联结构图 直联还可进步地分为两种形式：一是公共n a p 点( n a p ：n e t w o r ka c c e s s p o i n t ) 直联，即p u b l i cp e e r i n g ；二是直联，即p r i v a t ep e e r i n g 。 公共n a p 点互联是指多个网络通过国家建立的n a p 点进行互联互通，如图 1 3 所示。 图卜3n a p 点连接结构图 直联则是互联网互联互通的双方通过自己的电路直接相联，如图1 4 所示。 其中网a 和网b 建立了一种直联联接而不是通过n a p 点来交换彼此之间的流 量，同时它们又利用公共的n a p 点与网c 交换流量。 图1 - 4 双边和多边直联混合结构图 第4 页共1 1 7 页 北京邮l u 大学博士研究生学位论文互联网骨干网网间竞争及互联互通博弈研究 2 转接 转接互联指没有直接相联的网络通过某些中间网络的业务穿透来间接地实 现互联。这是一种典型的“用户一一提供者”或“零售一一批发”的商务关系， 这就注定了通过这种模式互联的双方处于上下层关系，互联的控制权掌握在提供 者一方。用户( 通常是较小的网络经营者) 通过向提供者支付互联费以购买提供者 ( 通常是处于主导地位的经营者) 的业务，实现对其它网络的访问。转接互联业务 提供者除了允许网络用户访问自己网络中的任目的地址外，还允许其通过自己 的网络访问其它与其直联的网络或其上一层网络。如图1 5 所示，网a 是网c 的转接客户，也就是说网a 的用户不仅可以接入到网c ，也可以接入到网c 的 所有直联伙伴网，如网b 。如果网a 和网c 形成直联关系，那么网c 将不接收 网a 至网b 的流量。 图1 - 5 转接结构图 3 我国互联网连接情况 本文若没特别说明，互联网骨干网( i n t e m e t b a c k b o n e p r o v i d e r ) 主要指国家 级i s p ，即在全国范围内拥有骨干网的互联网服务提供商。目前我国市场上主要 有9 家互联网骨干网，分别是中国公用计算机互联网( c h i n a n e t ) 、中国科技 网( c s t n e t ) 、中国教育和科研计算机网( c e r n e t ) 、中国联通互联网 ( u n i n e t ) 、中国网通公用互联网( c n 删) 、中国移动互联网( c m n e t ) 、 中国国际经济贸易互联网( c i e n 呃t ) 、中国长城互联网( c g w n e t ) 和中匡i 卫 星集团互联网( c s n e t ) ；其中非营利单位有三家：中国科技网、中国教育和科 研计算机网、中国国际经济贸易互联网。 我国的互联网骨干网之间的连接方式主要为直联方式，即为n a p 点连接和 骨干网之间直联。我国设有北京、上海和广州三个国家级互联网骨干网交换中心 ( n a p ) ，并且信息产业部规定了经营性的网络必须全部接入所有国家级交换中 心，而非经营性网络可以选择一个或多个国家级交换中心。随着我国互联网事业 的迅速发展，n a p 点的流量负担日益加重，从而造成了网络的阻塞和信息的延 第5 页共1 1 7 页 北京邮电大学博士研究生学位论文互联网骨干刚刚问竞争及互联互通博弈研究 迟。为了提供高质量的服务以满足用户的需求，一些互联网骨干网运营商期望与 其它骨干网进行直联。总之，两种互联方式基本上都发挥出了各自的作用，今后 直联形式在互联网网间互联互通方面将会起主要作用，而n a p 点联接方式将可 能成为直联形式的有效补充。目前，我国互联网骨干网之间没有转接连接方式的 存在。 】3 互联互通结算方式说明 目前，互联网互联互通双方的结算方式主要有以下三种： 1 互不结算 ( 1 ) 互不结算的定义 互不结算模式，即s k a 模式( s e n d e r k e e p a l l ，简称s k a ) ，是指互联网互 联互通双方对两网间的流量交换互不付费，这种付费模式使得两网之间虽有流量 交换但无结算问题。 当互联双方从对等中获得的利益相当时，通常采用互不结算的方式，这种情 况通常出现在相同等级的网络经营者之间，例如。地区骨干网与地区骨干网之间， 全国骨干网与全国骨干网之间。而当两个或多个不均衡的骨干网要建立互不结算 的对等互联时，可以采用局部网络对等方式。 由于多边对等协议需要多个经营者一起签署，很难建立一套结算体制平等地 反映各个经营者从对等中获得的利益，因而多边对等一般不进行结算。对等互联 的双方之间不进行结算，各方只负责互联所需的自己那部分传输带宽、交换设备 等相关设施的费用。 ( 2 ) 互不结算模式的优点 第一，对于两个在地域上相距遥远的网，如果规模相近且流量基本均衡，这 种模式效益最大： 第二，s p 之间互联，有流量交换但没有结算问题，结算模式简单化； 第三、由于互联双方同意互不结算，流量在一种有效的形式下交换，网络服 务的价值可以得到充分体现。 ( 3 ) 互不结算式的主要缺点 第一，对于网络投资量小的i s p ，与大的i s p 对等接入可获得免费互联和免 费使用，但对大的i s p ，由于网络投资量大，与其它i s p 特别是与小i s p 的互联 中成本因素没能体现，投资不能得到补偿，无法获得进一步发展的资金。在技术 迅速发展的今天，这种模式可能会阻碍进一步的发展： 第二，不进行流量结算会导致对流量的不重视，产生对于网络使用的无效性。 2 多边结算 第6 页麸1 1 7 页 北京邮电大学博士研究生学位论文互联网骨干网网间竞争及互联互通博弈研究 多边结算方式主要在一些使用多边对等协议的中立性交换中心内应用，这种 结算方式可以采用不同的付费结构。在所有成员规模大致相似的交换中心里，通 常是由那些拥有更多用户的成员象征性地支付一些费用。 3 双边协商结算 这种方式是由互联双方协商结算。双方通过互联点相互出售业务，并通过结 算来平衡相关的销售收入，使两个不均衡的网络之间建立稳定的对等关系。执行 双边结算的最简单方式是测量通过互联点双向的流量，并对所有流量采用统一的 费率，在每个结算周期末，两个经营者基于测得的流量和费率进行结算。 结算时付费的方向与业务流的方向之间存在一定的关系。一种方式是付费方 向与业务流方向相同，也就是发出业务流的经营者向接收业务流的经营者付费； 另一种方式则相反，由接收方的经营者向发出方的经营者付费。后一种方式有着 更合理的理由，因为业务流通常是为了响应接收者的动作而产生的，如目前互 联网中最多使用的业务是网页浏览和文件下载等，而且大的经营者向小的经营者 提供的流量通常大于它从对方接收的流量。双边业务流量统计也支持后一种方 式，经营者从对等中获得的利益一般与它接收到的流量成正比关系。因此，在双 边结算中，通常是由接收方向发送方付费。 在结算过程中，不同的经营者可以采用不同的费率，通常是以一个基本费率 为基础，再乘以一定的费率调整因子来得到各个经营者最终的费率。实现不同费 率是为了避免拥有大多数用户的经营者付出过多的结算金。结算调整因子可以根 据经营者的p o p 点个数、网络的覆盖范围、网络中承载的业务流量、向对等方 广告的路由数目或经营者的投资成本等因素确定。总之，调整因子可以是任何与 网络本身无关的数值，只要结算双方都同意就行。 4 、我国互联网骨干网结算关系 我国n a p 点或直联的结算方式主要有单边结算和互不结算。具体来讲，中 国电信、中国网通、教育网它们三者之间采用互不结算的方式，而中国电信、中 国网通与其它骨干网之间采用单边结算。本文不对具体结算模型作详细研究，故 不再此赘述。具体见附录。 1 2 论文的研究背景 本节重点从两个方面来阐述本文的研究背景以及选题的原因，重点说明互联 网骨干网互联互通是否值得研究，以及它与电信网的互联互通有何差异性，本节 成为本文研究的一个引子。 第7 页共1 1 7 页 北京邮电大学博士研究生学位论文互联网骨- t - n n 问竞争及互联互通博弃研究 1 2 1 国内外对互联网互联互通的争议 1 互联网“管制消亡”论的出现 自从互联网出现以来，各国对互联网的管制政策各有不同，总体上采取放松 管制或不管制占多数( 表1 1 ) ，以美国为例，一直以来，美国通信联邦委员会 ( f c c ) 都把以计算机为基础的服务归类成“增值业务( e n h a n c e ds e r v i c e ) ”。而 与“增值业务”相对的“基础业务( b a s i cs e r v i c e ) ”是指受到通信法第二章( t i t l e i io ft h ec o r m n u n i c a t i o r sa c t ) 制约的由公共电信运营商提供的业务。由于f c c 认为互联网骨干运营商是依靠国家基础电信设施来传输互联网业务的，他们自己 并不具备直接向公众提供电信服务的能力，因此他们认为把那些施加给公共电信 运营商的管制强加在互联网骨干网运营商身上是完全没有必要。 f c c 放松对互联网骨干网运营商管制的行为从根本上促使骨干网之间的互 联互通完全成为了一种商业行为。美国政府机构只是采用反垄断法来裁决企业的 反竞争行为，如w o r l d c o m 和m c i 合并，而企业之间的互联互通方式和结算方式 则完全是企业行为，政府不进行任何干预。 而我国虽然和世界许多国家一样对直联不进行管制，但是由于我国对n a p 点实行管制，从而导致对直联的管制外部性，从而使我国对直联的不管制有名无 实，故研究n a p 点的互联结算方案对我国互联网发展能起到重要的作用，监管 机构在制定n a p 点的结算方案时应考虑对直联的管制外部性。同样今后我国互 联网骨干网的互联互通方式是和国际完全一致，还是保持现有的方式，这两种方 式哪一种更适合我国的情况，是我国监管机构需要解决的问题，也是本文研究的 一个重要问题之一。 表卜l 各国直联的监管情况 地域国家直联的监管情况 英国不监管 德国不监管 欧洲 法国不监管 瑞士不监管 美国不监管 北美 加拿大不监管 澳洲澳大利亚不监管 日本不监管 亚洲 韩国不监管 第8 页共1 1 7 页 北京邮电大学博士研究生学位论文互联侧骨干网网间竞争及互联互通博弈研究 ( 资料来源：幽巡i ! 堕：丝) 2 国内互联网骨干网互联互通的争议 从2 0 0 3 年六月份以来，以中国联通和中国电信为主的运营商陆续在人民 邮电报等报刊和杂志发表对我国当前的互联网互联互通政策等各方面分别提出 自己的看法，另外信息产业部也委托信产部研究院及其他方面的专家对互联网的 互联互通政策进行了讨论，使得互联网互联互通问题逐步显现出来。这主要是因 为随着近几年我国互联网用户规模的迅速增长，截至到2 0 0 4 年互联网用户已达 到9 4 0 0 万，从而使互联网的收入成为各大运营商未来的个利润增长点，各运 营商对互联网的互联互通日益重视起来。目前各运营商对互联网骨干网的互联互 通的争议主要集中在以下几个方面： 1 监管层面的问题，哪些连接方式应该监管，哪些不应该监管。 目前我国互联网骨干网的连接方式只有直联和n a p 点两种连接方式，在骨 干网之间还没有发展转接连接方式。目前信息产业部主要如何确保对大中小三种 不同规模的互联网骨干网之间的互联互通，初步认为通过小的骨干网连入n a p 点来保证小的骨干网能够连入i n t e m e t ，而现在主要问题的症结在如何保证大中 两个层面的骨干网的互联互通，这两个层面的互联网骨干网是通过n a p 点连接， 还是通过直联达到互联互通，认为随着互联网骨干网的发展，n a p 点在连接方 式中的作用会逐步处于次要或辅助的地位，信产部初步认为应该对大中两个层面 的骨干网进行监管。而目前还没有考虑这三个层面的骨干网是否应该建立转接模 式，或者还没有考虑转接模式，而当前对n a p 点监管上的问题上没有太大的分 歧，而是否应该对直联方式进行监管，不同的利益方有不同的看法，有的认为应 该监管，有的认为由于已经对n a p 点监管。n a p 点的管制价格对直联的价格有 一个抑制作用，从而认为不应该对直联方式进行监管。这些问题也是本文下面主 要研究的问题之一，在此就不做更具体的说明。 2 连接方式是否与结算方式有关系? 目前各个利益方对连接方式和结算方式之间的关系及具体的结算方式都有 不同的看法，有些利益方根据国外普遍对n a p 点不是实行结算，认为我国的n a p 点也应该实行互不结算，而有些利益方认为我国互联网规模的差距悬殊，并且 n a p 点连接还在我国互联网骨干网连接方式中占据重要地位，故认为应该进行 结算，而对于具体的结算方式，每个利益方又有不同的看法。另外我国规模差异 比较大的互联网骨干网之间都采用单边付费的结算方式，而对于规模相对小的互 联网骨干网认为特别是一些大的互联网骨干网利用目前对等接入没有明确界定 的情况，以不对等为理由拒绝对等直连，使得对等直连的发展前景笼罩在阴影下。 特别是在无必要的管制措施和组织机构的情况下，对等直连模式的弱化，将会强 第9 页共1 1 7 页 北京邮电大学博士研究生学位论文互联网骨干网网闻竞争及互联互通博弈研究 化处于垄断地位的i s p 地位，不利于促进互联网的公平竞争发展。而另外一些运 营商认为本身在直联中支付的结算费用相当于转接的费用，而没有享受到可以穿 透其他骨干网的权利。 而有些运营商认为：互联网网间结算虽然没有统一的国际付费模式，但也有 一些约定俗成的办法。从管理角度看，目前国际、国内均没有权威的管理机构， 对互联网的互联模式和结算方式进行管理。目前，互联各方仅以一种台作和相互 交换的方式维护互联网的运行，各i s p 间无论是通过n a p ，还是对等直连，或 是通过转接方式实现互连和流量交换，还没有可依据的、透明的商业结算原则， 使用最多的办法是依据带宽进行结算。结果是处于垄断地位的i s p ，随着网间互 联的增加，成本优势会进一步扩大，从而强化了垄断地位与竞争优势；而中小i s p 为了提高竞争力，改善网间互联质量，必须扩容带宽，又不得不支付高额的互联 费用，造成运营成本不断增加，始终处于竞争的劣势，最终难以改善互联网服务 质量。而这些高额的成本又最终会转嫁到消费者身上。结果是抑制了社会对互联 网的需求，有悖于形成开放、公平竞争的电信市场竞争格局，延迟了国家信息化 发展战略的推进速度。因此，对互联网付费模式进行改革势在必行! 当然各个互联网骨干网的争议不止上面两点，但作者认为主要表现在以上两 个方面，其他的就不做详细说明。总之，由于各个利益方的出发点不一样，对各 种问题的看法也不一样，本文将从理论建模的角度对以上闯题进行分析，从而更 为客观公正地对以上问题进行研究。 1 2 2 互联网互联互通与电信网传输的差异性比较 互联网与电信网互联互通的差异性表现在连接方式的差异、成本的差异和流 量传输差异上。与电信网连接方式相比，互联网的连接方式具有多样性，具体可 见绪论第一节中的介绍，而对于互联网与电信网在互联互通中的成本差异性可见 电信网网间互联与互联网网间互联成本及费用产生的比较分析( 郑会颂，李雯 翠，2 0 0 3 年9 月) ，其中有较为详细的论述，本小节重点介绍互联网互联互通与 电信网互联互通传输的差异性上来。 l 电信网互联流量传输特征 电信网运营商网间互联时，对于话务量的传输尽可能在本网传输，这样对自 己网内电路利用的越充分，在互联结算时获取的收益就越大 1 】。见图1 - 6 ，运营 商甲在城市1 和城市2 分别设有本地交换局a 和b ，同样，运营商乙在城市l 和城市2 也分别设有本地交换局c 和d ，两个运营商在城市1 和城市2 的互联 点分别为x 和y ，同时在城市l 和城市2 之间，运营商都有自己的长途传输网。 假如运营商甲在城市l 的用户u s e r i 呼叫运营商乙在城市2 的用户u s e r j ，话务量 第1 0 页共1 1 7 页 j t ；, 亩：l lr i lf i 大学博_ - ：1 i 3 f 究生学位论文 互联网骨干网刚间竞争及互睚互通博磐研究 传输由两条路由可供选择，一是通过在城市1 的互联点x 进入运营商乙的长途 传输网，然后再到运营商乙在城市2 的本地交换局d ，到达用户u s e r j ，即a c d ； 二是用户u s e r i 的话务量到达本地交换局a 后，直接进入运营商甲的长途传输网， 然后到达在城市2 的本地交换局b ，通过在城市2 的互联点y 进入运营商乙在 城市2 的本地交换局d ，最终到达用户u s e r j ，即a b d 。在电信网传输中，运 营商选择后者，即a b d ，主要因为第二种方式，运营商将获得的收入= 长途通 话费- 本地接续费( 付给运营商乙的) ，而第一种方式只能获得本地接续费。而互 联网骨干网的流量传输则恰好与此相反，即走路由a c d 。 图卜6 电信网络传输图 2 互联网骨干网互联流量传输特征 互联网之间的流量传输有四种，即用户用户、用户一i c p 、i c p i c p 、i c p - 用户四种，从目前来看，互联网之间的流量传输主要是i c p 用户，占到互联网 流量传输的8 0 ，故本文主要考虑i c p 用户之间的流量传输。下面来看互联网 互联流量传输的情况，如图1 。7 所示，i s p a 位于城市1 从骨干网甲购买互联网 接入，i s p d 位于城市2 从骨干网乙购买互联网接入。若用户u s e r i 请求访问连接 到i s p d 上的i e p j 网站内容，请求路线是从互联点x 出去，到达骨干网乙，然后 到达i s p d 的i c p j ，而i c p j 接到响应后，把响应到网页内容从互联点y 送出，到 达骨干网甲，然后到达连接到i s p a 上的用户u s e r i 这也就是互联网骨干网在互联 传输流量时所采用的最短路由法( h o t - p o t a t o ) ，即在最早的交换点将网间业务传 送到另一方，以较少的成本，获取更多的收益。 第1 1 页共1 1 7 页 北京邮电大学博士研究生学位论文 互联网骨干网网问竞争及互联互通博弈研究 城市2 图卜7 互联网最短路有示意图( h o t - p o t a t o ) 从互联网和电信网网间互联比较来看，互联网的主要通信表现为用户的下行 流量，即i c p 用户的流量为主，与电信网人与人之间通信不同。并且互联网骨 干网互联中，是由接受流量方向提供流量付费，在骨干网互联中采用最短路由法 ( h o t - p o t a t o ) 。 作者认为当前我国互联网的发展正在处于成长期的发展阶段，由于电信网与 互联网的互联互通差异性，从理论上并结合我国的实际情况，系统地分析我国互 联网骨干网网间竞争及互联互通等问题是完全有必要的。 目前国外对互联网互联互通的研究主要在各种i s p 之间的连接方式理论分 析，i b p 与i s p 之间竞争战略分析及大网互联的激励分析等等。从事这方面研究 的学者有m a r ka r m s t r o n g 、j o h nv i c k e r s 、j e a nt i r o l e 、n o r t o n 、w e i n b e r g 、 e c o n o m i d e s 、c a w l e y 、h u t s o n 等。国内对互联网互联互通研究处于初步阶段， 重点在国际互联网互联结算等方面作了的相关研究。本文在借鉴国外研究的基础 上，重点对互联网骨干网间的竞争及互联互通的基础理论作进一步的探讨，结合 研究的成果对我国互联网的互联互通情况作进一步的实证分析，同时根据我国的 具体情况，阐述监管机构在互联网发展中应起的作用，并提出相应的策略。 1 3 论文的研究目的、研究内容及创新点 1 论文的研究目的 本论文的研究目的：从一个客观的角度，为我国的互联网骨干网之间的互联 互通提供理论支撑，对互联网骨干网之间的连接方式的竞争和我国互联网骨干网 互联互通的实质进行分析，从而有利于互联互通相关利益方尤其是监管机构了解 第1 2 页共1 1 7 页 北京邮l 乜大学博= 匕研究生学位论文 互鞋网骨干网网间竞争及互联互通博峁研究 互联网互联互通的本质，为合理制定骨干网互联互通政策提供决策支持。 2 本论文的研究内容 本论文结构见图1 - g ，共有七章组成，第一章为绪论，第二章到第六章，每 章可以看作单独的一篇小论文，每章都有小结和现实意义。第二章和第三章从互 联网骨干网连接方式的角度来分析骨干网之间的竞争博弈，第四章和第五章，重 点结合我国互联网骨干网的特点，从骨干网互联互通的角度进行分析。而第六章 重点结合第二章到第五章的结论从骨干网网络价值作为衡量标准，确定了骨干网 之间如何确定对等直联、非对等直联和转接的大体界限，并且借鉴国外的互联网 骨干网的经验，扼要地提出对等直联政策的程序和标准。重点结合针对付费直联， 提出一个互联网骨干网网间结算模型。第七章对本文研究成果进行了总结和互联 网互联互通未涉及的领域作了简单的说明。 l第六章互联网骨干网网络价值与网间结算 + f第七章结论和未来研究热点 图1 - 8 论文的结构图 第1 3 页共1 1 7 页 北京邮电人学博士研究生学位论文互联嘲骨干网焖问竞争及互联互通博抽! 究 3 论文的创新点 本文重点从一个系统的角度来研究互联网骨干网的互联互通，以期对互联互 通有一个全面清晰的认识。本文的主要研究成果有以下几个方面： ( 1 ) 骨干网选择转接还是直联的连接方式与骨干网规模的差异有关，在一 定的临界点内骨干网会选择直联方式，超过这个临界点，骨干网会选择转接方式。 社会希望直联的临界点小于骨干网选择的临界点。 现实意义：我国互联网骨干网网间连接方式的选择应多样化，应适当对骨干 网进行分层。并且，