21世纪的通信技术革命

发布: 2010-10-20 00:47 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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　　20世纪遗留的课题

　　信息通信技术领域正处于激烈变革之中。1998年兴起的移动电话大潮到1999年已经演化为主导技术，与此相应，Interne和移动通信持续急速地成长。然而，上一世纪里，在通信领域还有许多未解决或未彻底解决的课题，其中多数将要带入21世纪。让我们先来看看，20世纪遗留的课题有那些？

　　·接入线路的抢占：是坚持彻底抢占，还是保留有条件抢占？

　　·通信的计费方式：从按距离/时间计费转向固定收费。下一步怎么做？

　　·通信与广播的融合：是要彻底打破两者的壁垒，还是要保留两者的界墙？

　　·IP的"后继"是什么；Internet有无局限？

　　·电磁波对人体的影响：无线时代的致命弱点。

　　·频段分配：是以公正公平为前提分配，还是以效率为重？

　　·安全保密：能否放心地使用Internet

　　·网络社会的立法：网络经济法制仍不健全。

　　·FTTH（Fiber TO The Home，光纤到户）：谁做？谁用？

　　·Internet控制：谁来管理？

　　显而易见，信息的概念随着时代的前进也在不断地变化着。现在我们所说的信息是两大块，一块是"天上的电视，另一块是"地"上电话，即所谓的大众传媒'Mass Communication'和口头传媒"Verbal Communication"。20世纪是确立这两大信息网的时代，而到21世纪，将变成每个人都能接收和发送信息的交互式网络，即形成所谓全方位、立体的网络环境。

　　支持这样一个全新的信息概念，首先要有高速的通信线路（基础设施），要建设"信息高速公路"，采用更先进的波长多路转换（WDM）技术，使用光纤将通信速度从Tbps（T：1012）级提高到Pbps（P:1015）级，同时，接入线路也要进行光纤化。

　　信息通信技术变化之快令人吃惊与困惑，但我们必须接受这个现实，抗拒变化、裹足不前就会被淘汰。所以，我们必须顺应激变的环境，勇敢挑战20世纪信息通信技术领域遗留下的课题。

　　展望21世纪，通信技术将在以下几个方面发生巨大的革命。

　　Internet向高速跃进

　　21世纪的Internet的通信速度，要向更高速度跃进。预计到2003年，面向个人的通信速度可达10Mbps，而企业的通信速度则可达45MbpS。

　　在2000年，ISDN技术和设备是被普遍采用的IP接入服务，究其原因主要是技术上的成熟、ISP容易按区域展开服务、可以原封不动地使用已有的ISDN路由器等。但是，使用ISDN很难将通信速度提高到兆级。此外，ISDN的月租金比ADSL等服务要高许多。ISDN租金若不大幅下降，到2003年将难逃灭亡的命运。

　　于是，从1999年年末开始，在提供服务方面，由ADSL实现的接入服务日趋火爆，ADSL的通信速度最高可达600KbPS。但是ADSL也有其"致命"的弱点；首先，传送距离一长，ADSL的通信速度急速下降；而且，ADSL和ISDN线路间还有干扰；伴随着FTTH的进展，ADSL中不可缺少的铜电缆本身将逐渐消亡，这是一股"逆流"。

　　于是，大家都开始谈论无线LAN，无线LAN技术的接入服务的实力目前还是个未知数。但有一点是可以肯定的，那就是在费用和速度方面，无线LAN肯定有战胜ADSL的潜力。由无线LAN实现的Internet接入服务，利用2.4GHz频段的无线，可以使多个用户共享2Mbps-10Mbps的接入服务；利用5GHz频段，可实现数十兆的无线LAN产品。这些无线LAN技术与服务在2000年已经出台，今后速度还会得到进一步的提升。

　　但是无线LAN也有其弱点，首先，容易受来自家电的噪音的影响，基地台的覆盖范围小，此外，为提供服务而新设基地台的成本，以及联结基地台和服务提供商的设备间的专用线的成本，都是不小的负担。所以，要想一下子把服务区域搞得很大，也是不现实的。

　　日本NTT地域公司，从2000年秋天开始将推出所谓"中高速IP服务"，利用一种名为Shared Access的光技术，以月租数美元的廉价向FITH导入区域的用户提供1.5Mbps- 10Mbps的接入线路。

　　如果"中高速IP服务"能够成为现实，将直接威胁ADSL和无线LAN的地位。特别是随着提供中高速IP服务的FTTH区域的扩展，ADSL的服务区域将会缩小。

　　另外，我们知道，由于噪声的影响，ADSL和无线LAN的吞吐量会下降，最坏的情况将完全不能通信。而"中高速IP服务"的传输介质是光纤，所以没有由于噪声而导致传送质量恶化的问题。

　　因此，"中高速IP服务"在速度上稳操胜券，在租金上也颇具竞争实力。"中高速IP服务"若真能"得逞"，不可否认，光技术就有可能覆盖所有服务领域，而其他服务就将会消亡。但是这种技术存在很多尚待解决的问题，其中关键问题是"中高速IP服务"的前提FTTH，而FTTH是既耗时间又费钱的工作，投资热度低。

　　从介绍中不难看出，要想实现兆级、甚至发展到超过百兆级，非光技术莫属。但目前，ADSL支撑着面向个人的Internet，所以，保留铜线电缆，让ADSL继续存在下去是现实的。而目前的现状是，ADSL和无线LAN覆盖着一半以上的区域，FTTH的普及将会从大城市循序渐进地向周边辐射。

　　移动通信面临高速、动态挑战。

　　在今后几年内，移动通信的进展要超过Internet。下一代通信系统"IMT-2000"将在2001年3月启动。IMT-2000相当第3代手持电话系统（模拟手持电话是第1代，现行的数字手持电话是第2代）。而第2代之前的系统，欧美日等国家和地区由于各自独立开发，所以不同制式间没有兼容性。而第3代的IMT-2000以实现世界统一制式和高速数据通信功能为目标进行的标准化技术开发，目前世界上已经指定2GHz频段为IMT-2000专用频段。
业界的另一个发展前景是，到2003年，用户可根据不同用途，分别使用IMT-2000、手持电话和PHS（Personal Handyphone System，个人便携电话系统）。用户不一定一下子跳到IMT-2000，因为，首先，在高速Internet接入中，有来自ADSL、光纤、固定型高速无线等挑战，在速度和价格方面，IMT-2000未必有利：其次，动态图像发布等高速应用的需求究竟有多大，还不是很清楚；此外，已有的手持电话和PHS性能也会大幅提升，从价格的角度，用户的选择并非仅限于IMT-2000。因此，如果IMT-2000不同时具备费用低、品质高、广域性等有魅力的应用等条件的话，就不会立刻取代手持电话和PHS。

　　对用户来说，是否要从已有的手持电话和PHS过渡到IMT-2000，其中一个非常重要的判断标准是高速移动数据通信的费用。IMT-2000的数据通信服务要比手持电话快数倍甚至数十倍，而字节流量的单价却按数量级下降。

　　另外，由于在IMT-2000中导入了SIM卡（Subscriber Identity Module），用户就摆脱了过去。"1个终端1个合同"的签约方式。用户一旦与手持电话经营商签约，就将加入者的信息写到SIM卡中。通常，只需要随身携带小型终端，而当访问动态图像服务时，使用插入SIM卡的具有较大液晶画面的专用终端，可以随其所好，选择各种设计风格的终端。在新的世纪，充分发挥IMT-2000的高速性的动态图像、音乐等应用也将陆续登场，因此，手持终端的功能也将发生"翻天覆地"的变化。

　　此外，与线路交换相比，分组交换通信方式会是今后无线数据通信的主流。到2001年，在分组交换通信中，将提供下行（从基地台到终端）最高可达384KbpS的高速服务，而线路交换仍然保持64KbpS的速度。估计上行（从终端到基地台）速度还是要限制为64Kbps，因为上行速度一加快，必须提升终端侧的发送能力，因此功率放大器和电源将难以小型化。假若将上行速度提升到384Kbps，终端就会变成像手提包那么大。

　　PHS的数据通信速度也将大幅跃升。到2003年，在某些地区将开始384KbpS的高速分组交换通信服务，还将开发面向家庭数据通信的数据通信适配器。这是一个在多个PHS基地台之间设定通信通道、确保最大可达384KbpS通信速度的装置。

　　IMT-2000最值得炫耀的是数据通信速度比现在的手持电话和PHS要高很多。抓住M0bile Internet的需求、瞄准动态图像发布等高速应用、抓紧从手持电话和PHS向IMT-2000的过渡，这是业界的一个重要动向。

　　企业通信服务IP化

　　到2003年，企业网络主管最关注的问题有两个：最适合IP网络的通信服务是什么？企业网络的IP化究竟要进展到何种程度？面对这些问题，可以预见有两种发展前景。

　　一种是企业主干网的主流由IP进行整合与集成。通信服务商扩充廉价的、面向企业的通信服务种类。按每根专线签约来构筑企业网络的时代将结束。内、外线电话都换成IP电话。

　　另一种是多数企业将按用途分别使用ATM服务/FR（帧中继）服务和IP通信服务。

　　因为目前IP通信服务的品质还不能满足企业用户的要求，所以，企业用户由IP进行整合、集成整个企业主干网的步伐将踏步不前。而已有电话服务的价格大幅下跌，IP电话将迫切性降温，使用已有电话的虚拟内线电话将逐渐变热。

　　到2003年，企业主干网由IP（Internet Protocol）进行再构的"运动"将告一段落。目前，在美国、日本，有许多企业的数据通信已经搬到了IP网上。还有更先进的用户，将内线电话网移到VoIP，整个主干网的IP化已经完成。可以肯定，今后这个趋势还会加速。

　　企业用户对品质的要求非常高。对于重要业务应用来说，应该广泛采纳ATM和FR服务。以高速数字专用线为代表的高质量、高价格通信服务，由于90年代中叶经济型服务的出台而退出历史舞台，继而掀起了ATM专线形成的高速化浪潮。可以预见，2000年以后，"与通信距离无关的计费体系"和"与服务类别无关的综合型服务"将获得长足进展。毋庸置疑，IP通信服务是支撑这样一个发展趋势的种子选手。

　　面向企业的IP通信服务，是从Internet分离出来的、IP专用的闭域网络服务。为了提供这种高速IP服务，通信经营商也在急速进行主干网本身的超高速化。于是，通信服务的字节流量的单价直线下跌。因此只要将已有的服务过渡到IP通信服务，就可以大幅节约费用开支。IP通信服务与使用ATM专线相比，企业的总通信成本可以节约1/3。IP通信服务的计费体系也因此转向与通信距离和速度无关的定额体制。

　　随着主干网的IP集成的快速进展，电话、ISDN、专线以及Internet接入等按单项签约的现行方式将逐渐废止。不仅是通信网络，PC和服务器、路由器等网络设备以及ST（系统集成）与运行管理等等都要转向一揽子按年签约的形态。因此，IP通信服务取代现有通信服务可有效降低成本。将Internet和内线、外线电话进行IP整合与集成，还会进一步削减成本、简化管理，以及提升企业的可扩充能力。

　　这样看来，IP通信服务有可能要大大改变企业的网络形态和成本结构。但是，企业用户是否接纳的一个关键因素是通信品质，即对QoS的考虑。其实，IP通信服务中确保QoS的方法非常简单。因为采用带宽主干网，可以做到尽量不发生数据传输延迟。通信商开始采用的MPLS（Multiprotocol Label Switching）--一种支撑宽带主干网的技术--可以任意设定、变更主干网内的数据传送路径，很容易地控制数据的交通量。这样，就可以以SLA（服务级别协议）的方式为用户保证必要的QoS。

　　有人说，通信与广播的融合是打开21世纪通信技术大门的钥匙。所以，我们必须打破通信和广播的壁垒，将两者融合起来。此外，我们知道，由于目前通信和广播制式上的壁垒，将极大地阻碍FTTH中最有生命力的一种应用--图像内容传送服务的进展。对于通信/广播基础设施来说，之所以用途和覆盖地域受到限制，是由于20世纪的模式是基础设施和服务合为一体，谁拥有了基础设施，谁就包揽了服务，进而垄断了市场。在兆级/千兆级网络向我们走来的21世纪，我们必须要考虑将基础设施和服务剥离开来。

　　总之，把握住21世纪通信技术在Internet、移动通信、企业通信服务三大方面革命的脉络，21世纪通信技术的辉煌将向我们走来。

摘自《北京电子》