目前,我國的電信網、計算機網和有線電視網是三個獨立的運營網絡,每一種網絡都是為其專門的業務而設計和建成的,它們的傳輸速率和技術功能以及終端設備各不相同,且互相不能兼容。在實際的網絡與通信應用中,尤其是在制訂智能化建筑和智能化小區內綜合布線系統的技術方案上,除了通信、計算機和建筑自動化系統外,還有有線電視系統(CATV)。從我國現有信息網絡狀況和今后的發展趨勢來看,如能把通信網建成“一網多用、綜合開發”的信息高速公路,就能更好地滿足傳送各種信息日益增長的需要。同樣,智能化建筑和智能化小區中的綜合布線系統也應具有傳送話音、數據、文字和圖像等各種信息的功能。
電信網
電信網(又稱電話通信網)中用戶之間的互相通信,目前主要是話音通信,為此,需要的通信系統為雙工通信傳輸方式。由于傳送以話音通信的窄帶業務為主,且因電話用戶數量多,分布范圍極廣、通信業務的隨機性大,為節省通信線路和成本費用以及便于維護管理,其通信網絡基本結構是由多段點到點的傳輸鏈路和在節點處設有電話交換設備構成,采用電話交換方式。所以傳輸頻帶較窄、傳輸速率也低,但通信范圍有本地、國內長途和國際長途。目前電信網擁有規模很大的骨干通信網和用戶接入網,尤其是利用現有的銅芯對絞線通信電纜,采取不對稱數字用戶線(ADSL)等先進技術,可以向廣大電話用戶傳送2-6MHz帶寬的雙向數據,也可以通過相關系統向家庭、商業、企業和機關傳送話音、數據、圖文和電視等信息業務。
計算機網
計算機網,又稱計算機通信網或計算機信息網。計算機系統要實現獲得外界各種信息和共享信息資源,就必須利用公用的電話通信網組成大范圍、長距離的計算機網。但它不同于電信網,目前在用戶之間不設交換設備,且整體發展水平還較低。其典型的網絡拓撲結構是總線型以太網、令牌環網等,且以地理范圍較小的局域網為主,它完全不同于電話交換和分組交換的通信網絡結構和信息處理方式,它們都是共享介質多址接入系統,為了實現分布處理和系統間的互為備用等要求,采取帶碰撞檢測的載波監聽多址接入方式(CSMA/CD)或集中控制的令牌式輪詢方式,適合非實時性的數據傳輸。近幾年來,出現了交換型以太網和異步轉移模式ATM-局域網,使計算機網在各方面得到提高和完善。計算機網是以局域網為基礎,通過公用的電話網互連,其交互傳遞信息的范圍擴大到全國各地,甚至世界各國,組成全球范圍的廣域網。
有線電視網
有線電視網的聲音和圖像等信息都是單方向傳遞,用戶只需購置接收設備(如黑白或彩色電視機)即可實現接收信息。目前,有線電視網光纖化已成為一種發展趨勢。光纖/同軸電纜混合(HFC)系統以其頻帶寬、容量大、雙向性、成本低、抗干擾性強等優點,已成為有線電視系統的主要模式。國內有線電視網沒有交換設備或復雜的樹狀網絡結構,主要為星形網絡結構。我國有線電視已進入有規則、有計劃的發展階段,已成為千家萬戶接收政治、經濟、文化、娛樂、科技、教育、體育、醫療、氣象等各方面信息的重要設施,其技術性能將不斷提高和完善、建設規模和覆蓋范圍日漸加快和擴大。目前,我國有線電視除了傳送電視和廣播節目外,擴大傳輸容量、增多功能服務已成為有線電視網的發展方向。為此,各地的有線電視網已開展了圖文電視等數據廣播業務,或與計算機聯網服務,甚至利用HFC網進行語音、數據和圖像融合的傳輸試驗,有些地方的有線電視網試驗成功了電視會議、Internet接入、視頻點播等服務項目。有線電視網近年的發展是很快的,但其覆蓋面和總里程不及電信網。基礎設備都為傳輸模擬信息,設備和技術落后;現有影視節目和信息資源均未數字化;傳遞節目和信息只能單向傳播,沒有實現交互;網絡分散,難以發揮整體優勢,實現資源共享等。
網絡融合分析與探討
從20世紀90年代開始,有線電視(CATV)在我國的發展極其快速,尤其是近幾年,各大中小城市每戶基本上均有電纜入室,各縣、鎮、鄉也在積極發展CATV,且發展速度也很快。據統計,現有電視機已超過了3.5億臺,有線電視用戶達1億戶,且每年以500萬戶的速度遞增。現在,各地CATV網之間正在通過衛星信道、微波信道或光纖信道實現互連,形成地理覆蓋范圍更大的CATV網。顯然,如果將CATV網目前的廣播式網絡改造成為雙向的交互式網絡,讓電視與電信業務集成一體,那將使CATV網成為一種新的計算機接入網。目前,CATV網多采用同軸電纜,各局部CATV網之間的互連用光纜比較理想,因此混合光纖同軸網(HFC)技術成為研究開發的熱點。現在,利用HFC技術已經實現將PC接入計算機網(Internet),由此可見,HFC網絡很有可能發展成為寬帶通信網的主體,并與多媒體計算機結合實現多媒體通信。又因為有線電視的干線傳輸一般采用微波(如MMDS)或同軸電纜(以后要逐步被光纖代替),用戶分配網一般采用同軸電纜。而我國具有廣闊的寬帶同軸電纜網,故此,給發展寬帶HFC用戶網提供了很有利的條件。
在電信通信方面(即:電信網),現階段還是依靠雙絞銅纜作為用戶接入傳輸電話。不過,我國現已建成分組交換網(CHINAPAC)和數字數據網(CHINADDN)兩大骨干網,并建成“八縱八橫”光纖干線。另外,北京、上海、廣東、吉林、黑龍江、福建、山東、湖北8個省市已建成SDH系列光纖主干網。但這些光纖干線的建設離最終的用戶還很遠,為此,建立一個怎樣的寬帶用戶接入網是值得考慮的。
目前我國的CATV網和電信網這兩個大網是相互獨立、互相壟斷的,為發展我國的寬帶高速信息網,急需有關部門通過立法打破這種局面。隨著新業務的不斷出現加上技術水平不斷提高,而且這些新業務和技術并沒有限制哪個部門單獨經營,這樣就會造成兩大網的重復建設并且還會出現幾個部門為爭取市場而互相扯皮加劇壟斷現象。
現代電信科技正向著寬帶化、綜合化和個人化方向發展。向用戶提供語音、數據、視頻綜合通信服務,是世界各國通信界的奮斗目標。為達到這個目標,必須在國家建設的高速信息網與用戶之間建立一個寬帶接入網,使不同用戶之間、用戶與各種信息媒體之間實現信息交換。而現有電信接入網的雙絞線顯然不能滿足用戶要求。
隨著數字技術的發展和多種試驗性網絡的建設,人們對未來社會里的信息網絡的形式和服務內容有了越來越清晰的認識。信息高速公路應該是一個寬帶入戶的雙向網絡,能將現在的電話業、計算機通訊業、有線電視業、廣播新聞業有機地結合在一起,并在此網絡上為用戶提供全新的服務。如家庭購物、遠程診斷、遠程教學、視頻點播等等。
由于技術、業務、市場的高速發展,人們對通信服務的種類要求越來越多,而且要求速率越來越高。隨著信息化社會的不斷向前發展,人們不再是滿足打電話、看電視而已,而是出現了眾多新的雙向交互式業務:如電子郵件、影視點播、會議電視、高速數據傳真等。這些業務種類多而且要求質量高、高速度、可靠、有效及經濟地傳輸,這就給整個電信網、計算機網最后1km這一制約通信的瓶頸提出了巨大的挑戰。為支持這些高速寬帶的新業務,網絡節點和中繼設備的改造相對來說比較容易。而直接和用戶連接的用戶接入網的改造是最困難的。我國幅員遼闊,市場潛力巨大,有幾億用戶,建設適合我國國情的寬帶用戶接入網,實在是一個重大而迫切的新課題。
從已公布的統計資料中分析,我國有線電視家庭普及率遠大于電話進入家庭普及率(辦公電話和部分農村家庭電話除外),且有很大發展勢頭,這是不爭的事實。我國擁有近3億戶家庭,而CATV用戶有1億戶僅為三分之一,所以還有很大的市場發展空間。利用現有CATV網發展用戶的寬帶綜合業務潛力很大,市場需求也大。故此,電信部門與廣電部門聯合開發HFC網是發展我國寬帶用戶接入網的有效途徑。鑒于我國信息界的現狀,我國為了盡快開發寬帶用戶網加速中國國家高速通信網的建設,已將“加強行業聯合,將電話與CATV傳輸統一起來,共網建設”列入發展中國國家高速信息基礎結構(CNSII)的有關建議中。對我國來講,在現階段只有電信部門聯合廣電部門共同開發和發展新業務,建立寬帶HFC網,才能體現符合我國國情集中各方力量辦大事情的優勢。
有線電視的發展前景十分廣闊,電信網與CATV網、計算機網三網融合所產生的行業將是一個全新的行業,它將是世界性信息革命的第三次產業革命浪潮的中堅,有線電視網作為信息高速公路入戶網絡有著先天的優越性,有線電視在此應有更廣闊的發展天地。可見,信息高速公路不但不會取代現在的有線電視網,反而為其發展提供了一個全新的天地,其發展方向是交互式有線電視網。
從上述中可以看出電信網、計算機網和有線電視網三種網絡,在現階段,它們的共性都是傳遞信息,所不同的是信息類型(話音、數據和圖像)、終端設備、服務方式、傳播形式和網絡結構等。隨著社會生產飛速發展、科學技術不斷進步和市場需要日益增加,必然促進三種網絡不斷發展和相互融合。
三網融合發展趨勢
目前,國際上的有線電視網絡公司、通訊公司、計算機軟硬件公司等就在交互式電視技術上進行了卓有成效的工作,并已有相應的產品問世。現在無論從技術上或設備上來看,包括市場潛力,三網融合日期為時不遠。特別是近段時間國外各大電信公司、計算機公司和有線電視公司互相爭購兼并從中可以看出三網融合是大勢所趨。
我國已由中國科學院牽頭,聯合廣電總局、鐵道部和上海市政府各投資25%組建新公司,在北京、上海等全國15個省市首先鋪設示范性寬帶網,利用有線電視網和鐵道部的光纖,準備基于IP協議的高速路由器和波分密集復用技術進行高速互聯網示范工程的建設和運營,開始參與電信和信息的經營。同時,我國通信市場先后出現了幾大運營商參與競爭,這樣給中國電信的壟斷經營帶來了嚴重的沖擊,大大減少了其盈利空間,競爭的必然結果將使技術和服務得到了進一步改善,價格不斷降低,用戶受益更多。
我國的有線電視網絡從20世紀70年代開始建設,目前已有了近1.5萬公里的國家干線光纜網絡,還有鋪設廣泛的光纖同軸混合網,一共連通了22個省。最近,廣電系統在國家主管部門指導下,組建了大型企業集團,有計劃地進行全行業的改革,包括整個網絡的產業化改造,參與信息網絡服務,推動了中國信息產業的發展,同時也為有線電視事業自身的發展帶來了機遇和挑戰。
有線電視網被專家譽為通向“全球信息高速公路”的又一理想通道。有線電視網在大力發展服務型專業頻道(如付費的體育頻道、教育頻道、電影頻道等)擴展業務的同時,數據廣播、計算機聯網等增值業務也將迅速開展。
接入網解決最終用戶至信息網的連接問題,對于接入網的建設正逐步從銅線向光纖、從模擬向數字化方向發展。由于數量大、要求各異、投資大,早在1996年7月28日國務院批準了原郵電部關于利用公用電信網傳送CATV的報告,在政策上指明了電話、計算機、有線電視三網融合及光電傳輸系統的發展方向。在當前光纖到用戶還不現實的情況下,采用主要干線為光纖、接入網為同軸電纜的HFC系統,能夠將話音、計算機通信和CATV三者融合在一起經濟有效地傳送,我們都期待著這一天早日到來。