21世紀(jì)的通信技術(shù)革命

　　20世紀(jì)遺留的課題


　　信息通信技術(shù)領(lǐng)域正處于激烈變革之中。1998年興起的移動(dòng)電話大潮到1999年已經(jīng)演化為主導(dǎo)技術(shù)，與此相應(yīng)，Interne和移動(dòng)通信持續(xù)急速地成長(zhǎng)。然而，上一世紀(jì)里，在通信領(lǐng)域還有許多未解決或未徹底解決的課題，其中多數(shù)將要帶入21世紀(jì)。讓我們先來(lái)看看，20世紀(jì)遺留的課題有那些？


　　·接入線路的搶占：是堅(jiān)持徹底搶占，還是保留有條件搶占？


　　·通信的計(jì)費(fèi)方式：從按距離/時(shí)間計(jì)費(fèi)轉(zhuǎn)向固定收費(fèi)。下一步怎么做？


　　·通信與廣播的融合：是要徹底打破兩者的壁壘，還是要保留兩者的界墻？


　　·IP的"后繼"是什么；Internet有無(wú)局限？


　　·電磁波對(duì)人體的影響：無(wú)線時(shí)代的致命弱點(diǎn)。



　　·頻段分配：是以公正公平為前提分配，還是以效率為重？


　　·安全保密：能否放心地使用Internet


　　·網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的立法：網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)法制仍不健全。


　　·FTTH（Fiber TO The Home，光纖到戶）：誰(shuí)做？誰(shuí)用？


　　·Internet控制：誰(shuí)來(lái)管理？


　　顯而易見，信息的概念隨著時(shí)代的前進(jìn)也在不斷地變化著�，F(xiàn)在我們所說(shuō)的信息是兩大塊，一塊是"天上的電視，另一塊是"地"上電話，即所謂的大眾傳媒'Mass Communication'和口頭傳媒"Verbal Communication"。20世紀(jì)是確立這兩大信息網(wǎng)的時(shí)代，而到21世紀(jì)，將變成每個(gè)人都能接收和發(fā)送信息的交互式網(wǎng)絡(luò)，即形成所謂全方位、立體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。


　　支持這樣一個(gè)全新的信息概念，首先要有高速的通信線路（基礎(chǔ)設(shè)施），要建設(shè)"信息高速公路"，采用更先進(jìn)的波長(zhǎng)多路轉(zhuǎn)換（WDM）技術(shù)，使用光纖將通信速度從Tbps（T：1012）級(jí)提高到Pbps（P:1015）級(jí)，同時(shí)，接入線路也要進(jìn)行光纖化。


　　信息通信技術(shù)變化之快令人吃驚與困惑，但我們必須接受這個(gè)現(xiàn)實(shí)，抗拒變化、裹足不前就會(huì)被淘汰。所以，我們必須順應(yīng)激變的環(huán)境，勇敢挑戰(zhàn)20世紀(jì)信息通信技術(shù)領(lǐng)域遺留下的課題。


　　展望21世紀(jì)，通信技術(shù)將在以下幾個(gè)方面發(fā)生巨大的革命。


　　Internet向高速躍進(jìn)


　　21世紀(jì)的Internet的通信速度，要向更高速度躍進(jìn)。預(yù)計(jì)到2003年，面向個(gè)人的通信速度可達(dá)10Mbps，而企業(yè)的通信速度則可達(dá)45MbpS。


　　在2000年，ISDN技術(shù)和設(shè)備是被普遍采用的IP接入服務(wù)，究其原因主要是技術(shù)上的成熟、ISP容易按區(qū)域展開服務(wù)、可以原封不動(dòng)地使用已有的ISDN路由器等。但是，使用ISDN很難將通信速度提高到兆級(jí)。此外，ISDN的月租金比ADSL等服務(wù)要高許多。ISDN租金若不大幅下降，到2003年將難逃滅亡的命運(yùn)。


　　于是，從1999年年末開始，在提供服務(wù)方面，由ADSL實(shí)現(xiàn)的接入服務(wù)日趨火爆，ADSL的通信速度最高可達(dá)600KbPS。但是ADSL也有其"致命"的弱點(diǎn)；首先，傳送距離一長(zhǎng)，ADSL的通信速度急速下降；而且，ADSL和ISDN線路間還有干擾；伴隨著FTTH的進(jìn)展，ADSL中不可缺少的銅電纜本身將逐漸消亡，這是一股"逆流"。


　　于是，大家都開始談?wù)摕o(wú)線LAN，無(wú)線LAN技術(shù)的接入服務(wù)的實(shí)力目前還是個(gè)未知數(shù)。但有一點(diǎn)是可以肯定的，那就是在費(fèi)用和速度方面，無(wú)線LAN肯定有戰(zhàn)勝ADSL的潛力。由無(wú)線LAN實(shí)現(xiàn)的Internet接入服務(wù)，利用2.4GHz頻段的無(wú)線，可以使多個(gè)用戶共享2Mbps-10Mbps的接入服務(wù)；利用5GHz頻段，可實(shí)現(xiàn)數(shù)十兆的無(wú)線LAN產(chǎn)品。這些無(wú)線LAN技術(shù)與服務(wù)在2000年已經(jīng)出臺(tái)，今后速 度還會(huì)得到進(jìn)一步的提升。


　　但是無(wú)線LAN也有其弱點(diǎn)，首先，容易受來(lái)自家電的噪音的影響，基地臺(tái)的覆蓋范圍小，此外，為提供服務(wù)而新設(shè)基地臺(tái)的成本，以及聯(lián)結(jié)基地臺(tái)和服務(wù)提供商的設(shè)備間的專用線的成本，都是不小的負(fù)擔(dān)。所以，要想一下子把服務(wù)區(qū)域搞得很大，也是不現(xiàn)實(shí)的。


　　日本NTT地域公司，從2000年秋天開始將推出所謂"中高速IP服務(wù)"，利用一種名為Shared Access的光技術(shù)，以月租數(shù)美元的廉價(jià)向FITH導(dǎo)入?yún)^(qū)域的用戶提供1.5Mbps- 10Mbps的接入線路。


　　如果"中高速IP服務(wù)"能夠成為現(xiàn)實(shí)，將直接威脅ADSL和無(wú)線LAN的地位。特別是隨著提供中高速IP服務(wù)的FTTH區(qū)域的擴(kuò)展，ADSL的服務(wù)區(qū)域?qū)��?huì)縮小。


　　另外，我們知道，由于噪聲的影響，ADSL和無(wú)線LAN的吞吐量會(huì)下降，最壞的情況將完全不能通信。而"中高速IP服務(wù)"的傳輸介質(zhì)是光纖，所以沒有由于噪聲而導(dǎo)致傳送質(zhì)量惡化的問(wèn)題。


　　因此，"中高速IP服務(wù)"在速度上穩(wěn)操勝券，在租金上也頗具競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。"中高速IP服務(wù)"若真能"得逞"，不可否認(rèn)，光技術(shù)就有可能覆蓋所有服務(wù)領(lǐng)域，而其他服務(wù)就將會(huì)消亡。但是這種技術(shù)存在很多尚待解決的問(wèn)題，其中關(guān)鍵問(wèn)題是"中高速IP服務(wù)"的前提FTTH，而FTTH是既耗時(shí)間又費(fèi)錢的工作，投資熱度低。


　　從介紹中不難看出，要想實(shí)現(xiàn)兆級(jí)、甚至發(fā)展到超過(guò)百兆級(jí)，非光技術(shù)莫屬。但目前，ADSL支撐著面向個(gè)人的Internet，所以，保留銅線電纜，讓ADSL繼續(xù)存在下去是現(xiàn)實(shí)的。而目前的現(xiàn)狀是，ADSL和無(wú)線LAN覆蓋著一半以上的區(qū)域，F(xiàn)TTH的普及將會(huì)從大城市循序漸進(jìn)地向周邊輻射。


　　移動(dòng)通信面臨高速、動(dòng)態(tài)挑戰(zhàn)。


　　在今后幾年內(nèi)，移動(dòng)通信的進(jìn)展要超過(guò)Internet。下一代通信系統(tǒng)"IMT-2000"將在2001年3月啟動(dòng)。IMT-2000相當(dāng)?shù)?代手持電話系統(tǒng)（模擬手持電話是第1代，現(xiàn)行的數(shù)字手持電話是第2代）。而第2代之前的系統(tǒng)，歐美日等國(guó)家和地區(qū)由于各自獨(dú)立開發(fā)，所以不同制式間沒有兼容性。而第3代的IMT-2000以實(shí)現(xiàn)世界統(tǒng)一制式和高速數(shù)據(jù)通信功能為目標(biāo)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)開發(fā)，目前世界上已經(jīng)指定2GHz頻段為IMT-2000專用頻段。
業(yè)界的另一個(gè)發(fā)展前景是，到2003年，用戶可根據(jù)不同用途，分別使用IMT-2000、手持電話和PHS（Personal Handyphone System，個(gè)人便攜電話系統(tǒng)）。用戶不一定一下子跳到IMT-2000，因?yàn)�，首先，在高速Internet接入中，有來(lái)自ADSL、光纖、固定型高速無(wú)線等挑戰(zhàn)，在速度和價(jià)格方面，IMT-2000未必有利：其次，動(dòng)態(tài)圖像發(fā)布等高速應(yīng)用的需求究竟有多大，還不是很清楚；此外，已有的手持電話和PHS性能也會(huì)大幅提升，從價(jià)格的角度，用戶的選擇并非僅限于IMT-2000。因此，如果IMT-2000不同時(shí)具備費(fèi)用低、品質(zhì)高、廣域性等有魅力的應(yīng)用等條件的話，就不會(huì)立刻取代手持電話和PHS。


　　對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，是否要從已有的手持電話和PHS過(guò)渡到IMT-2000，其中一個(gè)非常重要的判斷標(biāo)準(zhǔn)是高速移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的費(fèi)用。IMT-2000的數(shù)據(jù)通信服務(wù)要比手持電話快數(shù)倍甚至數(shù)十倍，而字節(jié)流量的單價(jià)卻按數(shù)量級(jí)下降。



　　另外，由于在IMT-2000中導(dǎo)入了SIM卡（Subscriber Identity Module），用戶就擺脫了過(guò)去。"1個(gè)終端1個(gè)合同"的簽約方式。用戶一旦與手持電話經(jīng)營(yíng)商簽約，就將加入者的信息寫到SIM卡中。通常，只需要隨身攜帶小型終端，而當(dāng)訪問(wèn)動(dòng)態(tài)圖像服務(wù)時(shí)，使用插入SIM卡的具有較大液晶畫面的專用終端，可以隨其所好，選擇各種設(shè)計(jì)風(fēng)格的終端。在新的世紀(jì)，充分發(fā)揮IMT-2000的高速性的動(dòng)態(tài)圖像、音樂(lè)等應(yīng)用也將陸續(xù)登場(chǎng)，因此，手持終端的功能也將發(fā)生"翻 天覆地"的變化。


　　此外，與線路交換相比，分組交換通信方式會(huì)是今后無(wú)線數(shù)據(jù)通信的主流。到2001年，在分組交換通信中，將提供下行（從基地臺(tái)到終端）最高可達(dá)384KbpS的高速服務(wù)，而線路交換仍然保持64KbpS的速度。估計(jì)上行（從終端到基地臺(tái)）速度還是要限制為64Kbps，因?yàn)樯闲兴俣纫患涌�，必須提升終端側(cè)的發(fā)送能力，因此功率放大器和電源將難以小型化。假若將上行速度提升到384Kbps，終端就會(huì)變成像手提包那么大。


　　PHS的數(shù)據(jù)通信速度也將大幅躍升。到2003年，在某些地區(qū)將開始384KbpS的高速分組交換通信服務(wù)，還將開發(fā)面向家庭數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信適配器。這是一個(gè)在多個(gè)PHS基地臺(tái)之間設(shè)定通信通道、確保最大可達(dá)384KbpS通信速度的裝置。


　　IMT-2000最值得炫耀的是數(shù)據(jù)通信速度比現(xiàn)在的手持電話和PHS要高很多。抓住M0bile Internet的需求、瞄準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像發(fā)布等高速應(yīng)用、抓緊從手持電話和PHS向IMT-2000的過(guò)渡，這是業(yè)界的一個(gè)重要?jiǎng)酉颉?br />


　　企業(yè)通信服務(wù)IP化


　　到2003年，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)主管最關(guān)注的問(wèn)題有兩個(gè)：最適合IP網(wǎng)絡(luò)的通信服務(wù)是什么？企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的IP化究竟要進(jìn)展到何種程度？面對(duì)這些問(wèn)題，可以預(yù)見有兩種發(fā)展前景。


　　一種是企業(yè)主干網(wǎng)的主流由IP進(jìn)行整合與集成。通信服務(wù)商擴(kuò)充廉價(jià)的、面向企業(yè)的通信服務(wù)種類。按每根專線簽約來(lái)構(gòu)筑企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代將結(jié)束。內(nèi)、外線電話都換成IP電話。


　　另一種是多數(shù)企業(yè)將按用途分別使用ATM服務(wù)/FR（幀中繼）服務(wù)和IP通信服務(wù)。


　　因?yàn)槟壳癐P通信服務(wù)的品質(zhì)還不能滿足企業(yè)用戶的要求，所以，企業(yè)用戶由IP進(jìn)行整合、集成整個(gè)企業(yè)主干網(wǎng)的步伐將踏步不前。而已有電話服務(wù)的價(jià)格大幅下跌，IP電話將迫切性降溫，使用已有電話的虛擬內(nèi)線電話將逐漸變熱。


　　到2003年，企業(yè)主干網(wǎng)由IP（Internet Protocol）進(jìn)行再構(gòu)的"運(yùn)動(dòng)"將告一段落。目前，在美國(guó)、日本，有許多企業(yè)的數(shù)據(jù)通信已經(jīng)搬到了IP網(wǎng)上。還有更先進(jìn)的用戶，將內(nèi)線電話網(wǎng)移到VoIP，整個(gè)主干網(wǎng)的IP化已經(jīng)完成�？梢钥隙ǎ�今后這個(gè)趨勢(shì)還會(huì)加速。


　　企業(yè)用戶對(duì)品質(zhì)的要求非常高。對(duì)于重要業(yè)務(wù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，應(yīng)該廣泛采納ATM和FR服務(wù)。以高速數(shù)字專用線為代表的高質(zhì)量、高價(jià)格通信服務(wù)，由于90年代中葉經(jīng)濟(jì)型服務(wù)的出臺(tái)而退出歷史舞臺(tái)，繼而掀起了ATM專線形成的高速化浪潮�？梢灶A(yù)見，2000年以后，"與通信距離無(wú)關(guān)的計(jì)費(fèi)體系"和"與服務(wù)類別無(wú)關(guān)的綜合型服務(wù)"將獲得長(zhǎng)足進(jìn)展。毋庸置疑，IP通信服務(wù)是支撐這樣一 個(gè)發(fā)展趨勢(shì)的種子選手。


　　面向企業(yè)的IP通信服務(wù)，是從Internet分離出來(lái)的、IP專用的閉域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。為了提供這種高速IP服務(wù)，通信經(jīng)營(yíng)商也在急速進(jìn)行主干網(wǎng)本身的超高速化。于是，通信服務(wù)的字節(jié)流量的單價(jià)直線下跌。因此只要將已有的服務(wù)過(guò)渡到IP通信服務(wù)，就可以大幅節(jié)約費(fèi)用開支。IP通信服務(wù)與使用ATM專線相比，企業(yè)的總通信成本可以節(jié)約1/3。IP通信服務(wù)的計(jì)費(fèi)體系也因此轉(zhuǎn)向與通信 距離和速度無(wú)關(guān)的定額體制。



　　隨著主干網(wǎng)的IP集成的快速進(jìn)展，電話、ISDN、專線以及Internet接入等按單項(xiàng)簽約的現(xiàn)行方式將逐漸廢止。不僅是通信網(wǎng)絡(luò)，PC和服務(wù)器、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及ST（系統(tǒng)集成）與運(yùn)行管理等等都要轉(zhuǎn)向一攬子按年簽約的形態(tài)。因此，IP通信服務(wù)取代現(xiàn)有通信服務(wù)可有效降低成本。將Internet和內(nèi)線、外線電話進(jìn)行IP整合與集成，還會(huì)進(jìn)一步削減成本、簡(jiǎn)化管理，以及提升企業(yè)的可擴(kuò)充能力。


　　這樣看來(lái)，IP通信服務(wù)有可能要大大改變企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和成本結(jié)構(gòu)。但是，企業(yè)用戶是否接納的一個(gè)關(guān)鍵因素是通信品質(zhì)，即對(duì)QoS的考慮。其實(shí)，IP通信服務(wù)中確保QoS的方法非常簡(jiǎn)單。因?yàn)椴捎脦�寬主干網(wǎng)，可以做到盡量不發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸延遲。通信商開始采用的MPLS（Multiprotocol Label Switching）--一種支撐寬帶主干網(wǎng)的技術(shù)--可以任意設(shè)定、變更主干網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送路徑，很容易地控制數(shù)據(jù)的交通量。這樣，就可以以SLA（服務(wù)級(jí)別協(xié)議）的方式為用戶保證必要的QoS。


　　有人說(shuō)，通信與廣播的融合是打開21世紀(jì)通信技術(shù)大門的鑰匙。所以，我們必須打破通信和廣播的壁壘，將兩者融合起來(lái)。此外，我們知道，由于目前通信和廣播制式上的壁壘，將極大地阻礙FTTH中最有生命力的一種應(yīng)用--圖像內(nèi)容傳送服務(wù)的進(jìn)展。對(duì)于通信/廣播基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)說(shuō)，之所以用途和覆蓋地域受到限制，是由于20世紀(jì)的模式是基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)合為一體，誰(shuí)擁有了基礎(chǔ)設(shè)施，誰(shuí)就包攬了服務(wù)，進(jìn)而壟斷了市場(chǎng)。在兆級(jí)/千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò)向我們走來(lái)的21世紀(jì)，我們必須要考慮將基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)剝離開來(lái)。


　　總之，把握住21世紀(jì)通信技術(shù)在Internet、移動(dòng)通信、企業(yè)通信服務(wù)三大方面革命的脈絡(luò)，21世紀(jì)通信技術(shù)的輝煌將向我們走來(lái)。


摘自《北京電子》