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从电信网到信息网演进的历史脉络
发布时间发布时间:2021-05-17 23:11

  当前,全球电信运营商都在向综合型信息服务提供商转型,转型是电信网面临的一次革命性变革,涉及到网络发展的方方面面,而网络转型是一系列转型的技术基础。电信网从诞生之日发展到今天,它是在什么力量的推动下成长为规模庞大、对经济社会发展产生深刻影响的全球性网络?又是怎样的大环境变化驱动着电信网继续发生变革?而这种变革取得成功的基础条件又在哪里?让我们沿着电信网一百多年的发展历史一路走来,探索网络发展的内在脉络,从中找到网络演进的历史和现实的必然性。

  自古以来,信息就如同物质和能量一样,是人类赖以生存和发展的基础资源之一。通信的实质就是对信息进行有效的传递。人类通信的历史可以追溯到远古时代,文字、信标、烽火及驿站等作为主要的通信方式,曾经延续了几千年。

  以任何有线、无线、光纤或其他电磁系统,对信号、标识、文字、图像、声音或任何自然信息进行传输、发射或接收,即为电信。而由各种电信设备组成的网络状物理实体,则称为电信网。从1837年美国人莫尔斯发明人工电报装置开始,电信网的发展历史至今不过170年。翻开厚厚的电信史册,沿着历史的脚步一路走来,在技术和市场需求的双重驱动下,仅有一百多年历史的电信网发生了翻天覆地的巨变,取得了令人惊叹的辉煌成就。

  社会生产力的发展,要求相应的生产工具来适应。欧洲航海时代的到来,极大地拓展了人类社会经济活动的空间,而以蒸汽机发明为标志的第一次工业革命所带来的大机器工业的兴起,为人类活动能力的极大提升奠定了基础。但是直到19世纪初期,信息传递的工具仍然停留在邮政的肩挑手提、骡马运输阶段。显然,这个工具已经不适应生产力的发展水平。

  美国人莫尔斯顺应时代要求,于1837年发明了电报。电报的出现,首次使人们实现了以电磁信号远距离传送信息的梦想,因而很快得到了广泛的普及和应用,19世纪被称为“电报的世纪”。

  1876年,曾担任波士顿大学语音学教授的贝尔发明出电话装置。电话的发明,突破了电报只能传递电码的局限性,人们能够直接传送自己的声音,而且由于不必经过专业的编码和译码程序,非常便于推广使用,因而用户数量增长迅速。

  从19世纪末到20世纪80年代,是电话网发展的第一个黄金时期。在近百年时间内,电话网在全球范围内得到迅猛扩展,电话主线普及率不断提高,用户数呈爆炸式增长。到20世纪80年代末,全球电线年代开始,固定电话业务逐渐趋于饱和,导致全球电话业务增长明显放缓。然而“东方不亮西方亮”,移动电话的出现,在全世界引发了新一轮通信消费热潮,电话网迎来了发展的第二个春天。

  移动电线年代初正式投入商用。进入90年代后,移动电话业务以出人意料的速度迅猛增长,彻底改变了通信业务的格局。从1996年起,全球每年新增的电话用户中,移动电话用户数量已超过固定电线年起,每年新增的移动电话用户数已达到新增固定电线年,全球的移动电线亿户。

  电话的出现,是对传统通信技术手段的划时代变革,它大大地加快了信息的传递速度,扩大了信息的传递范围,使人类的通信方式产生了质的飞跃。更为重要的是,电信业务从固定电话、电报、传真等传统业务领域拓展到了卫星通信和蜂窝移动通信等领域,电信网以其宏大的规模、广泛的覆盖以及强大的渗透性,越来越深刻地影响到社会、经济、政治、军事、科技、文化和人民生活的方方面面,成为国民经济的先导性、基础性信息平台。

  一百多年来全球电信网的发展史,是一部通信技术不断取得突破性进展的历史。从架空明线、同轴电缆到光导纤维,从“步进制”、“纵横制”到数字程控交换机,从固定电话、卫星通信到移动电话,通信技术的每一次重大进步,都给电信网的发展注入了新的活力。特别是信息技术革命以来,随着微电子技术、计算机技术、光纤技术等相关技术的快速发展,极大地增强了电信网的综合通信能力,推动了社会通信服务水平的提高。

  1946年,以世界上第一台电子计算机“埃尼阿克”诞生为标志,信息技术革命拉开了序幕。从20世纪中叶开始,信息技术不断取得革命性的进步,一大批激动人心的重大成果被商用,极大地推动了电信网技术从模拟向数字化的全面跨越。

  1947年发明了晶体管,1958年诞生了世界上第一块半导体集成电路。晶体管和集成电路的发明,为电子设备的进一步小型化、轻量化和节能化打下了坚实的基础。随着集成电路的加速度发展,芯片的运算能力及性能价格比呈几何级数增长,功能日益强大,从而带动计算机技术达到前所未有的水平。集成电路的广泛应用,为通信设备的微型化、智能化、自动化和数字化打下了坚实的基础,大大提高了电信网络和设备的自动化、智能化水平和可靠性。

  1958年世界上第一颗通信卫星上天。1965年,第一颗地球同步通信卫星发射成功。此后,从无源到有源,从非同步到同步,卫星通信的技术手段迅速提高,成为现代电信网的重要手段之一。——程控交换技术迅速发展。程控交换技术的出现是电话交换技术的一个重大突破。与传统机电式交换机相比,程控交换机的工作效率提高了上万倍,而体积一般只有机电式交换机的十几分之一,目前已成为世界各国电信网中交换设备的主流产品。

  1970年,世界上第一根光导纤维试制成功。20世纪80年代初,光纤技术达到实用阶段,并以其优异的传输性能随即迅速进入信息传输领域。光纤的传输能力大得惊人,与电信发展初期的传输容量和速率相比完全不可同日而语。最近十年,光纤的传输能力每半年就翻一番,目前在一对光纤上已经可同时传输1000万路以上的电话。

  1946年,美国首先开通了公众移动电话系统,但当时一个载频只能为一对通话者服务,频率资源的限制成为移动电话发展的瓶颈。蜂窝移动通信通过频率复用有效地解决了这一问题,大大推动了移动通信的发展。世界上第一个蜂窝模拟移动通信系统1979年投入试运行,20世纪90年代初数字蜂窝移动通信技术逐渐成熟并投入商用。由于移动电话满足了大众对通信移动性和个人化的需求,其用户数量急剧增长。

  更重要的是,信息处理技术(代表是计算机技术)和信息传输技术的融合,使现代通信系统在计算机的控制下实现了信息传输的自动化、高效化和高可靠性。软件技术的迅速发展,成倍地扩大了硬件技术的应用范围,大大增加了其功能,软件技术已经成为现代通信网络的神经系统,是实现网络灵巧化和业务智能化的主要手段。数字技术的普遍采用,促进了通信技术从低速向高速、从单一语音通信向的转变。

  20世纪90年代以来,经济全球化、社会信息化已经成为推动经济发展、增强综合国力和提高人民生活水平的两大动力,而信息网络化和产业高级化更是各国迎接这一趋势的重要战略,这就给作为信息网络化重要支柱的电信网,带来了新的巨大挑战。

  根据联合国贸易与发展会议关于世界贸易和投资的报告,全球贸易额从1950年的607亿美元增长到1995年的6万多亿美元,45年来增长了98倍,并且增长的速度越来越快。另据资料报道,20世纪70年代以来,全球已陆续出现了由120多个国家分别组成的20多个区域性经济集团,跨国公司更是遍布全世界,总数近万家,还有20万家分公司,其产值相当于全球国民生产总值的30%,控制着对外贸易额的50%,掌握着90%以上的海外投资和80%以上的新技术专利。跨国公司全球化配置资源和全球化组织生产、研发、销售,对信息的采集、处理、贮存和传送提出了更高的要求。

  随着全球经济联系越来越紧密,人们在政治、文化、科技、教育、体育等各个领域的交流日益活跃,地区之间、国家之间的相互依存度不断提高,世界日益成为“地球村”,对信息通信的需求持续增长。电子商务、电子政务、远程教育、远程医疗,数字家庭,数字娱乐,国民经济和社会信息化的浪潮风起云涌,这一切都对传统的电信网提出了迈向综合信息网的迫切要求。

  1991年,美国前副总统阿尔·戈尔提出了“信息高速公路法案”,建议由政府资助建设国家信息基础设施。继美国之后,法国、英国、德国、加拿大等西方国家以及日本、韩国、新加坡、马来西亚、泰国等亚洲国家也纷纷效仿,先后提出了各自的信息高速公路计划。2006年5月19日,国际电联在世界电信日来临之际首次将这一天命名为“世界信息社会日”,从而正式宣告了全球信息社会的到来。

  信息社会时代的到来,对电信网迈向综合信息网提出了客观要求,而以互联网技术的突飞猛进为代表的网络新技术革命,则为传统电信网向综合信息网的全面演进,提供了现实的基础驱动力。

  互联网的起源,可以追溯到20世纪60年代美国军方进行的远程计算机网络实验。在实验网络的基础上,美国国防部建设了世界上第一个互联网—“阿帕网”。不久,为实现计算机通信而发明的网络技术TCP/IP技术进入实用领域。互联网转向商用后,立即显示了强大的生命力,其联网计算机用户每15个月翻一番,网上业务量每100天增加一倍。与此相应,一系列重要的信息技术,如光通信(波分复用、密集波分复用等)技术、新的电信设备(如高速路由器等)不断推出并被商用,使信息传输的速度有了质的飞跃。

  互联网技术的兴起,是一场深刻的网络技术革命,是信息网络从量变到质变的新的飞跃。它将引发作为传统网络信息平台的电信网、计算机网和媒体网的全面变革并加速它们之间的融合进程。

  从传统电信网总体架构来看,它是按照话音为主要业务设计的,是一种面向连接的网络。当前,网络承载的业务流量性质已经从单一的话音业务转向综合多媒体业务。随着人们对宽带多媒体业务和数据业务需求的持续增长,现有网络已经表现出明显的不适应性。电信网存在日益沦为“比特管道”的边缘化危机。电信网络必须适应业务流量的本质变化,使得网络能够驯服IP技术并驾驭IP流量。吸取IP技术自由、灵活、简单的特长,同时保留电信网稳定可靠、可管理可运营、分层分级的传统优势,重新打造电信级的全IP网络。从电信网络具体结构来看,面对用户对各种多媒体通信需求的不断增多,传统电信网只能采取不断建设业务子网的方式来满足用户的不同业务需求,形成了一个个烟囱状的业务体系,各个子网之间相互独立,给网络的运营维护带来极大的不便。从纵向来看,核心网、传送网、接入网以及用户端在带宽上存在极大的差异性,网络带宽瓶颈随处可见,使得信息传送的通道不畅。信息社会的发展,迫切需要建设一个横向能够融汇,纵向能够贯通的精品网络。令人欣慰的是,网络相关技术的突飞猛进,已经为精品级综合信息网络的建设提供了可能。

  从核心网来看,将朝着融合化、智能化发展。软交换IMS技术正逐步成为核心网的重要支撑,它们融合的网络体系结构不仅能降低业务与网络的耦合度、降低成本,而且能够灵活开发出各种丰富业务,满足信息社会不断增长的需求。

  从接入网来看,将朝着宽带化、多元化、无缝化发展。DSLWiMAXPON等技术和家庭互联网、IPTV等丰富应用引领着接入网的全面进步。从移动网来看,将朝着综合化、高效化发展。伴随着HSPA、B3G等移动技术的不断演进,移动网将迎来新一轮的发展高潮。

  传送网将朝着海量化、智能化发展。以ASON等为代表的传送技术正在深刻地改变着人们对传送网络的传统理解,一个大容量、高速、安全、智能化传送网络呼之欲出。

  网络各个层面在各自领域充分发展,使得整个电信网向IP化、融合化、宽带化和智能化的信息网络发展落实到了每个基本点。随着电信运营商网络转型步伐的加快,一个全新的宽带综合信息网络平台已经呼之欲出,它将有力地支撑起信息社会的各种需求,引领电信网迈向崭新的未来。

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