再论中国信息网络现代化之路--中国信息网络现代化进程初探_通信论文

再论中国信息网络现代化之路--中国信息网络现代化进程初探_通信论文

关于中国信息网络现代化道路的再探讨——Agaln Exploration about the Course of Modernization of China#39;s Information Network,本文主要内容关键词为:信息网络论文,中国论文,道路论文,Agaln论文,Exploration论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

一、90年代世界信息网络逐步向宽带ISDN演变

80年代末,窄带综合业务数字网(N-ISDN)刚从试验走向商用,ISDN标准文件(CCITT1988年建议)墨迹未干,很多规划和设计工作就已转向比ISDN本身更富有革命性的宽带ISDN(B-ISDN)。

专家们指出,为适应信息化社会发展需要,将来必须建立以光纤通信为主体,与卫星通信、无线电通信相结合的宽带化、综合化、个人化、智能化的新型通信网,相应的网络技术将成为90年代乃至下个世纪初各国大力开发的信息高技术。显然,大力开发B-ISDN将是90年代的一项战略任务。

B-ISDN被称为21世纪的电信网。促使向B-ISDN加快演变的主要推动力包括对高比特率业务需求的增长,特别是图像和视频业务,以及支持这些业务的技术发展。技术发展的关键是能为网络干线及用户环路提供廉价的、高数据率的光纤传输系统,以及能为交换、传输及用户设备提供高速而价廉的微电子电路。

反映在1984年CCITT Ⅰ系列建议书中,人们对向ISDN过渡的认识分为三个阶段:第一阶段,由现存的模拟电话网逐步发展成数字传输、数字交换的综合数字电话网(IDN),提供64千比特/秒的数字连接;第二阶段,用户到用户实现数字传输,在IDN中逐步实现窄带业务的综合,以形成窄带综合业务数字网(N-ISDN);第三阶段,在N-ISDN基础上全面向B-ISDN过渡。可见,当时认为第一、二阶段相当漫长,而把B-ISDN的实现视为相当遥远的事。

但从近几年一些国家N-ISDN投入商用以来,由于它所支持的业务种类不多,要求提供话音和数据的窄带业务的用户数极少,N-ISDN的前景并不乐观。相反,B-ISDN却十分引人注目。这意味着,用户目前真正迫切需要的不是N-ISDN,而是能提供话音、高速批量数据和电视节目,而且能让用户终端获得多种信息形式配合使用的B-ISDN。因此,目前有把握推断,建立新型通信网或许要跳过窄带网,直接达到B-ISDN。这一高效而灵活的B-ISDN时代正以人们未预料到的速度临近现实。这是关系到信息网络建设的全局性大问题和新动向,尤其值得我们这样的发展中大国认真加以研究。

二、国际上B-ISDN发展的动向

1.加速B-ISDN标准化

CCITT第18研究组在1984~1988年研究的基础上,于1990年和1992年以加速程序批准和补充了关于B-ISDN的一整套建议。这些建议除了探讨B-ISDN的概貌外,对于具体的业务和组网的有关事项,对于异步传递方式(ATM,Asynchroncus Transfer Mode)的基本特点以及网络管理与维护都做了相应的规定。它们将是开发网络各要素的基础。CCITT还为宽带网定义了同步数字系列(SDH,Synchronous Digital Hierarchy)传输概念,并为SDH加速形成了一套建议。

美国贝尔通信研究所首先提出的同步光纤网(SONET)概念,CCITT于1988年正式接受并重新命名为同步数字系列(SDH),使之成为不仅适用于光纤,也适用于微波和卫星传输的技术体制,且在网络管理功能方面大大加强。从1988年到1990年CCITT通过了有关SDH的9个建议,1992年又通过7个有关的建议。其工作速度之快,反映了各国开发SDH网的巨大热情。SDH/SONET网现已成为公认的新一代理想的宽带传输网体制。

2.各国对B-ISDN的研究概况

自1986年美国贝尔实验室和法国邮电科学院分别提出异步转移模式(ATM,Asynchrounous Tronsfer Mode)的思想后,B-ISDN在实现技术上得到了突破性进展。各发达国家为了使自己在通信领域处于领先地位,都在加紧研究B-ISDN。然而,各国的研究策略和技术路线不尽相同。美国和欧洲研究策略的差异是由其社会背景和技术现状决定的。美国各州的立法不同,有些州认为B-ISDN是通信领域发展方向,有的州则认为目前的通信环境已能满足需要,不积极研究B-ISDN。因此,B-ISDN研究期大体分为两个阶段:第一阶段以数据通信为主要内容,首先实现宽带LAN、MAN及二者结合的高速数据网;第二阶段实现以ATM为基础的B-ISDN。

欧洲则与美国不同,各国政府及欧共体对B-ISDN均有极大的热情,明确B-ISDN是下一世纪通信网络的基础结构。欧洲及日本对B-ISDN的研究是以图像、话音、数据的综合为主要内容。

现将各国对B-ISDN研究现状简介如下:

美国 近年来个人计算机和工作站非常普及,使LAN发展非常迅速。1990年底,IEEE802.6委员会将与ATM非常接近的DQDB(分布队列双总线)方式作为MAN的标准。美国地区电话公司DOC计划于1992年前在26个城市建设MAN。为了连接众多的LAN和MAN,计算机厂家开发了FDDI-Ⅱ。为了与FDDI-Ⅱ抗衡,DOC与贝尔实验室合作,开发出SMDS(高速宽带数据服务)方式。目前,SMDS占上风。

1993年9月15日,美国副总统戈尔和商务部长布朗正式宣布,美国将实施一项“信息高速公路”计划。按照这一计划的设想,将在美国建设一个全国性网络,把所有通信系统、电脑资料库和电信消费设施连接起来。届时,美国人几乎可以在任何地方,利用电脑和双向电视,通过人造卫星和高能电缆构成的“电子高速公路”实行电子沟通。例如,企业家和商人可以从最偏远的高山上与生意客户联络或召开影像会议;学生可选择最好的老师与图书馆,病人可以从专业机构和专业人员那里得到最先进的医疗信息与服务;住在海边的人也可保持大都市中的一份工作。到那时全国通信网络密布,在家上班与办公室上班没有两样,从而“永久改变美国人生活、工作和互相沟通的方式”。因此,“信息高速公路”计划的实施,必将大大加快B-ISDN的发展,必将成为人类进入信息化社会的一个重要里程碑。

法国 研究B-ISDN最早的国家之一。1979年进行地区宽带光纤通信网试验,于1984年启用,其业务内容包括可视电话、多功能电话、录像业务、图像选择(静图、动图、话音、文字、数据)、数据传送、广播电视、立体声等。80年代中期开始研究ATM技术,计划1992年在巴黎郊区进行现场试验。

英国 80年代后期,研究B-ISDN限于小规模试验。1991年制订了三年计划,开始进行地区宽带光纤网试验,其业务内容包括电话、多信道电视、高保真立体声、视频录像库等。英国采用的网络结构有两种:一种是无源光纤网络TPON/BPON(Telephony/Broadband on Passive Optical Network)2级星型系统;另一种被称为宽带综合业务分配网(BIDN,Broad Integrated Distributed Network),它通过具有交换功能的宽带接入结点(BAP,Broadband Access Point)选择业务。

德国 其研究重点是宽带综合光纤电信网(Broadband Integrated Glass Fiber Telecommunication Network),一般称为BIGFERN系统。从1983年起,用三年时间完成了现场试验。系统通过模拟和数字两种方式提供了电视、可视电话、立体声等业务;交换功能由两个交换模块完成,即窄带ISDN交换模块和宽带空分交换模块。1986年计划在29个城市建设本地光纤覆盖网(IBN,Integrated Broadband Network)。至1989年,已在13个城市安装了IBN。使用IBN的BERCOM通信网试验,其宽带交换机由电路交换模块和ATM交换模块(16条140兆比特/秒线路)构成,提供的主要业务有远程电子医疗、综合生产管理和控制、宽带信息库等。

日本 也是研究B-ISDN较早的国家。按计划,1990~1992年建立以ATM交换为基础的专用网;1993~1995年实现用户区域、中继区域等的ATM;1995~1997年正式推出ATM商用交换机。与此同时,网络用户系统的全光通信和智能化将全面展开。1995~2000年实现N-ISDN向B-ISDN的过渡。

三、对我国发展信息网络系统的建议

1.积极发展B-ISDN,加速我国信息网络现代化的步伐

美国著名的“信息高速公路”计划目前已成为当代美国从科学界到实业界最热门、最具挑战性的实践领域;在世界范围内也引起了强烈的反响。这个计划就是要建立以现代计算机网络通信技术为基础,以光纤为骨干,跨越美国东西海岸,纵横北美大陆的大容量、高速度的电子数据传递系统。其核心之一就是要加快发展B-ISDN。对处在由计划经济向市场经济转化,并努力同国际经济接轨的我国来说,从信息技术革命的高度,积极开发B-ISDN,认真推动信息技术及信息产业的发展,已成为一个紧迫的时代课题。

建立“信息高速公路”对我国现代化进程的特殊意义和迫切性在于,它有可能对我国现代化建设所面临的,而又难以用传统方式解决的能源、交通和环境问题提供崭新的缓解手段,使我国现代化建设在某种程度上利用新型技术,不沿用传统的发展模式就能解决对能源、交通的大量需求以及对环境的巨大破坏问题。因此,现在迫切需要政府及有关领导部门的魄力和正确的决策,需要全民的共识以及科研部门的智慧。迎接挑战,跟上形势发展。

2.全国性干线网宜跨越N-ISDN的独立发展阶段

如前所述,国际上有个新动向,在向ISDN过渡中,作为一个大阶段可能要跨过N-ISDN的发展阶段,力争直接实现能提供完整意义上的多种业务综合的B-ISDN。这一点,对于电信事业处于大发展的我们这样一个大国来说,值得高度重视,深入加以探讨。

邮电部门已制订了从“八五”到2000年分三步走,使通信水平达到世界中等发达国家水平的发展战略。我国的公用电信网已由原来的模拟网过渡到数一模混合网,现正以高速向综合数字网(IDN)演变。“八五”期间,按计划将建成以北京为中心,联接除拉萨以外的所有省会城市的光缆骨干网,一级干线光缆长度将突破3万公里,省内干线长度也可达3万公里,加上新建17条数字微波干线和19座大中型卫星地面站,将形成一个立体的数字传输干线网。至“九五”末,全国县以上城市的电话网将基本实现IDN,为下个世纪执行第三步发展目标打下坚实的基础。

根据国际动向和我国干线网光纤化的发展势头,我国在90年代向ISDN过渡的策略似应是:

(1)从经济性考虑,基于公用电话网与数据网的进一步发展,话音和初期的数据业务可基本得到满足的条件,就全国范围的地面干线网来说,N-ISDN作为一个独立阶段原则上可不予发展。国家863计划中“适度发展N-ISDN”的必要性值得商榷。

(2)在投资不太多的前提下,可争取发展综合业务数字卫星网(ISDSN),且充分发挥新型VAST系统在组网联网中的作用。

(3)在局部地区集中力量重点做好B-ISDN各项开发、试验工作,为下个世纪全面向B-ISDN过渡做好前期准备。

(4)发展干线网需要的光纤五次群系统,有两种可选体制:PDH体制的565兆比特/秒和SDH体制的622兆比特/秒。我国干线网体制必将逐步从PDH体制转向SDH体制,因而主要科研力量,特别是引进生产项目及技术一定要放在622兆比特/秒和2.4吉比特/秒系统上。这样才能使我们干线网既能应付中近期业务需求的强大压力,又能顺应长期的B-ISDN和“中国信息高速公路”发展的需要。

3.在实现了IDN的地区,广泛地综合非话业务的条件已经成熟。

ISDN的一个重要目标就是在IDN基础上广泛综合一切话音和非话业务,要着力解决诸业务网各自分割发展和重复建设的不合理性。

经过“七五”计划,不少省市及地区先后实现了IDN,形成了“数字岛”,全国县以上城市电话网的交换、传输数字化进程也在加速推进。因而,对于那些实现了IDN的地区,应把开发重点放在充分发挥数字网综合多种非话业务的功能上。在地区范围实现多种业务综合,并通过适当接口方便地进入全国性公用数据网,在技术上完全可行。例如,在上海市话网内试用的前期ISDN方案,即在目前的程控数字交换机和光纤传输系统构成的IDN基础上提供用户至用户的数字连接,原则上交换机本身软件和中继电路、信令协议均不作改动,只需把原有的模拟用户接口电话更换为数字用户接口电路。此方案已在F-150和S-1240两种交换机上实现,并可互通。提供2B+D基本接入:在用户侧如配置终端适匹器,可以RS-232C接口向用户提供19.2千比特/秒以下异号/同步数字链路;两条B信道可通过PCM编译码器连接普通模拟话机。试用表明,此方案能满足用户对非话业务的初期要求,与符合CCITT建议的窄带ISDN并不互斥,相反,完全可以长期共存。

类似上海这样的非常实用的过渡方案指明了发展ISDN的中国特色,国家应有计划地在引进有程控数字交换机的地区和城市,加速予以推广,以减少单独建立各种数据专用网,节省大量投资,且在向ISDN过渡中又迈出重要的一步。

同时,通过通信卫星来沟通上述“数字岛”和各主要城市之间的ISDN业务,达到首先实现网络的数字化和综合化是有希望的。国际上早就提出了卫星加入ISDN通信(SLIC,Satellite Link ISDN Communication)的概念。1989年前西德发射了Copernicus通信卫星,成功地沟通了其各主要城市的ISDN业务。该系统有两个12/14吉赫转发器,采用DATDMA方式工作,总速率为60兆比特/秒。这一方案对大国尤其值得借鉴,它可以减少对地面干线网的业务压力,利用卫星信道实现有限度的N-ISDN,更有利于地面干线网实现跨越N-ISDN发展阶段的设想,直接向B-ISDN目标过渡。

4.选择合适的地区和用户及早进行B-ISDN试验。

B-ISDN是21世纪的电信网络,是未来建设“信息高速公路”(高速信息网)的基础设施,是一项规模巨大、意义重大的系统工程,须经小规模的充分试验,摸清存在的技术问题,找出解决办法,并对用户的需求、B-ISDN业务成本以及可行的资费政策等作实地调查。这几乎是所有发展B-ISDN国家的一个共同作法。

5.以ISDN(B-ISDN)为基础,强化网络技术体制技术标准的研究,努力做到适度超前

ISDN最终目标带有全球性,制定统一标准对设备制造商、网络提供者和用户均是至关重要的。为此,CCITT正超前研究制定ISDN各项标准,以指导各国ISDN的发展。因此,我国要加强网络技术体制和Ⅰ系列建议及其他有关建议的研究,并密切注意国际标准化的动向和进展。

当前应抓紧“光同步技术体制”、“ISDN技术体制”的研究。为了能做到超前研究,对有关B-ISDN、智能网(IN)、个人通信网(PCN)等新的网络技术应尽早进行研究,以掌握这些高技术领域的关键技术,为技术体制的制定打下技术基础。

90年代我国进入干线建设高潮,面临高速大容量光缆系统的发展策略问题。据报道,欧洲国家和日本今后将广泛采用SDH系统而不再建设PDH系统。从PDH向SDH过渡,原有的140兆比特/秒系统可纳入SDH的STM中,而565兆比特/秒光纤通信系统则不能直接进入SDH,要废除565兆比特/秒5次群系统的设备,将形成5次群的原有4个4次群系统直接纳入SDH的STM-1系统中。但靠目前的140兆比特/秒系统难以满足我国干线日益增长的业务需求。采用5次群系统就遇到两种体制的选择:PDH体制的565兆比特/秒系统和SDH体制的622兆比特/秒系统。从技术上讲,采用SDH体制的622兆比特/秒系统最理想,长远看可自然地构成SDH网的一部分,具有较长的技术寿命;然而,考虑国内国际因素,近期实现恐有一定难度。建设565兆比特/秒系统作为一种过渡,能满足近、中期的业务需求,但给向SDH过渡又带来了一些问题。诸如此类技术体制问题,急需展开充分论证。

6.强化通信发展战略研究,加强领导,加快发展

如同其他学科一样,通信战略研究内容主要涉及通信发展战略、规划、计划、政策法规等。有关战略级的研究在我国是一个相当薄弱的环节。无论是政府领导部门、生产制造业、通信经营业、系统工程业还是学术界,均应有一部分专家从事有关国际通信发展现状、趋势、战略、经验教训以及电信法规的研究。这些经验教训是国际共同的财富,只有在洞悉这些国际经验背景的基础上,才有可能找到适合我国国情的新思路、新战略、新举措。一个国家通信发展战略的制定,虽主要是属于领导部门的事,但只有在广泛的专家咨询、研究的基础上,才能做得更好更完善。

90年代,全国各地各部门均要展开许多建网工作,国家迫切需要有一个过渡策略和以ISDN(B-ISDN)为目标的总体发展规划。过去由于缺乏总体考虑,公用网与各专用网、有线与无线、地面与空中、固定与移动,以及各个业务网之间,均未能很好地协调发展,出现重复开发、重复引进,有的一次引进不成功,再次引进。甚至重复国外走过的弯路,“诸业务网并行发展”,带来重复投资,资源不能共享,电路利用率低,即不经济也不方便等问题。由于缺乏发展战略的深入研究,未认真吸取国外经验教训,一些“不合理性”在我国将可能再现。这是一项涉及国家巨额资金的关系全局的重大问题,需要中央有关部门高度加以重视。

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