宽带城域网及其增值业务

上海贝尔有限公司董事长 奚国华

摘   要：城市信息化离不开城市信息高速公路，宽带城域网的建设为城市信息化提供了高速的通道。以POS、GE技术为基础的宽带IP网以及ATM网是目前宽带城域网的主要核心平台，宽带接入技术（ADSL、HFC等）将成为城域网接入的主要手段，宽带城域网整体解决方案离不开IP软技术的应用。同时，数据、视频、语音网络的融合将是目前宽带城域网发展方向之一。

——业务尤其是增值业务是网络不断发展的动力之所在，城市信息化的重点工程包括：信息港、智能化社区服务系统、电子商务、网上教育、网上医疗等增值业务及平台的建设。

关键词：城市信息化；宽带城域网；IP；ATM；宽带接入；IP软技术；增值业务；

一、前言

——21世纪将是信息产业持续快速发展的世纪，人类进入了因特网经济时代。一方面，IP技术使得信息汇聚和现有网络的整合成为可能，IP over everything已成为无可争议的事实。同时网络带宽将遵循新的More定律，每9个月光纤带宽增加一倍，每两年DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）传输容量增加四倍，IP网络的建设也因此热火朝天。另一方面，因特网的建设和发展也得到各行各业的支持，网络用户及WWW（World Wide Web）站点的飞速增长、因特网全新增值业务不断推广为我们创造了史无前例的巨大市场，因特网已形成一种另类产业。因特网产业可定义为如下四个方面：产业基础设施、软件应用、电子商务、中介公司。简单来讲，上述四个方面可归纳为两类内容：网络环境与增值业务。

——我们知道，城市具有经济发达、工业产业区集中、人口密集、覆盖地域紧凑等特点。这给了城域网建设提供了得天独厚的条件，城市信息化无疑是全民信息化的重点内容和前期目标。随着因特网不断壮大，业务量成指数级递增，负载的急剧增加，网络的宽带化已成为建设信息高速公路的重点，城市信息化更离不开宽带城域网的建设。宽带城域网从接入到核心各个部分都实现宽带化，架构了以IP为基础的无阻塞数据承载平台，为实现电子商务、网上医疗、网上政府、信息港等城市信息化工程提供安全、可靠、高速业务网络环境。

二、宽带城域网为城市信息化提供了高速的网络平台

——实现网络的宽带化，不仅要提供高速无阻塞的核心平台，宽带接入也是网络宽带化的重点。目前，比较实用的宽带网络的核心技术有两类：IP（Internet Protocol）和ATM（Asynchronous Transfer Mode），基于IP的宽带城域网技术有：POS（Packet ovr SDH）、GE（Gigabit Ethernet）。ATM则是对传统分组交换协议（X.25）的大大简化实现了硬件级交换，它是一种支持面向连接功能的统计复用技术。MPLS融合了IP路由和ATM交换的特点，是目前骨干网的发展方向，但究其设备互通性较差，目前，一般在架构城域网时都要求支持但并不采用。宽带接入一直是网络厂商争抢的要地，解决宽带接入的最终途径是FTTH（Fiber To The Home），但这似乎离现实还很遥远，目前切实可行的几种宽带接入技术有XDSL（a general designation of ADSL，R-ADSL，HDSL，SDSL），HFC（Hybrid Fiber-Coaxial），Ethernet（五类线直接到户）等，这些接入技术的使用有效地解决了“FTTH的最后一公里”问题。

——我们知道，作为整个网络的解决方案，其内容不仅仅包括网路的架设，交换技术的选择，更应该解决好IP软技术问题。IP技术包括网络地址的规划、全网路由、域名解析、网络安全、网络管理、业务管理等。同时网络建设的“循序渐进，滚动发展”的原则，新建网络应能整合现存的网络。综合已有的业务，尽可能保护现有的资源。当前，随着全球信息化程度的不断提高，三网融合已逐渐成为IT界热门话题，我们认为在宽带城域网对现有网络资源进行整合时应该考虑到网络融合的实际举措。

——1、宽带城域网的实用技术

——从传输媒体来看，城市光纤资源相对丰富，电信光纤网以及CATV光纤网业已遍及整个城区，基本实现了FTTB（Fiber To The Building）、FTTC（Fiber To The Curb），这为建设宽带城域网骨干提供了现成的媒体。而且楼宇内的智能化的布线系统，小区内“两线一轴”到户，CATV网的同轴电缆到户等线路设施为城域网的宽带接入提供了物理平台，可以很方便地实现ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）、HFC、以太网用户接入。

——目前，业内许多专家都认为“未来的网络是以IP／ATM特别是以IP为主要承载平台的多媒体宽带通信网”，籍此，宽带城域网的网络平台也应以IP及ATM技术为主，但究竟选择ATM还是IP可因地而异，具体问题具体考虑。网络整体解决方案也离不开IP软技术的支持。

——1）网络平台及其比较

——*骨干层

——宽带城域网骨干层实用核心技术有宽带IP以及ATM网络，选择IP或ATM应因地制宜。从技术上来讲，ATM与IP对组网方式都没有过多的要求，而在系统实现性价比、协议的复杂性以及对QOS的支持上两者却有着显著的差异，这些也是目前争论的焦点之所在。

——IP技术具有协议简单，实现起来方便，各厂商设备互通性好，能够迅速整合现有的网络资源，是一种性价比较好的宽带业务平台，其缺点是缺乏QOS的可靠保证，这就导致了其实时多媒体通信性能较差，尽管提出了IP综合业务框架，主要通过数码包处理机制（即排队、数码包分类机制、认证控制机制和资源保留机制来实现），提出了RSVP（Resource ReserVation Protocol）、RTP（Real-time Transport Protocol）、RTCP（Real-time Transport Control Protocol）等协议，但造成了IP协议簇越来越复杂，其结果与ATM协议簇一样复杂，甚至ATM的一个翻版。

——ATM技术优势在于网络资源的统计复用、多业务支持能力、端到端的QOS（Quality of Service），具有流量控制和拥塞控制，灵活的动态带宽分配与管理，交换速度快，可扩展性强，更方便地利用光纤资源，支持现有电路交换网的演变和可作为第三代移动通信的核心交换与传送网等功能。其缺点是：代价较高，协议较复杂，信头封装的开销较高，而且局域网区基本是IP的天下，ATM信元到桌面前景日趋暗淡，各厂商设备互通性较差，目前仅能通过PVC建立ATM网络环境。但是可以承认：ATM是一种先进的技术，问题的关键是如何充分利用ATM的优势。而不是让其成为一个多面手，四面出击，四面受敌。ATM在桌面和局域网方面受到IP与以太网的挤压，但在广域网上支持多业务和统一传送平台方面仍具有绝对的优势。

——从宽带城域网当地现有的资源及所有者来分析：本地SDH（Synchronous Digital Hierarchy）光传送网较完善的可酌情考虑采用IP over SDH、ATM技术组网；考虑到光纤资源较丰富，但需求成本低廉，并能迅速整合现存局域网资源，可考虑采用GE技术来组网。宽带城域网的所有者主要有电信局和广电局，电信局考虑自身的特点可采用ATM以及POS技术来架构网络；广电局一般更倾向于宽带IP，包括GE以及POS技术来组网。

——*接入层

——我们知道，FTTH是未来接入网的最终方向，但在光纤普及到户之前，普通用户能在PSTN（Public Switched Telephone Network）、ISDN（Integrated Swithch Digital Network）、ADSL、Cable Modem、DDN（Digital Data Network）和X.25租用线接入方式中选择其一。相比之下，ADSL、Cable Modem接入是目前最佳选择。然而ADSL、Cable Modem接入有着各自的优缺点。Cable Modem接入速率高，但其共享传输总线，而ADSL接入独享接入带宽却接入速率稍低；相对ADSL接入来说，Cable Modem接入采用同轴电缆，其抗干扰能力强，ADSL接入充分利用了现有的电话网络的双绞铜线，而推广Cable Modem的有线电视网络必须满足双向传输的要求。此外，ADSL接入已经有了统一的技术标准，而Cable Modem仍然在观望。

——这里，给出了宽带城域网架构示意图（图1）。

——2）IP软技术

——IP软技术是网络解决方案的灵魂，IP软技术包括网络地址的分配、域名解析、路由的规划、网络管理、网络安全、业务管理、流量工程、故障容错机制等。IP软技术是宽带城域网设计与规划的核心内容。

——城域网网络地址的规划是实施IP软技术的第一步，因为网络地址直接影响着域名解析以及路由的规划，网络地址应由网管中心统一发放，并综合考虑其与现有网络地址的整合以及与其它网络（如Internet）的互通；域名解析是IP地址高级名字形式，域名解析应符合相关的规范，一般可按照地域、行政、设备、应用等方面进行命名；城域网路由应以动态路由为主，在接入层以及与现有网络整合时可酌情考虑部分采用静态路由的形式；网络管理以SNMP（Simple Network Management Protocol）协议为主支持对全网、全设备的配置、性能管理、故障管理、安全管理。网络的安全主要考虑到IP网安全性，必要时采用安全认证、数据加密、VPN等网络安全技术，同时可在路由器和三层交换机上配置虚拟网VLAN（Virtual Local Area Network）以及访问控制列表ACL（Access Control List），设置网络设备不同的管理权限，确保城域网不受黑客攻击以及病毒的侵扰。城域网的业务管理是网络经营、收费的主要内容，籍此，可以实现对用户的认证、授权、计费等功能，业务管理应支持标准的RADIUS（Remote Access Dial-In User Service）协议。流量工程、故障的容错弹性设计也是城域网设计与规划所必须考虑的核心内容。

——综上所述，宽带城域网的设计与规划是一项复杂系统工程，从横向来看，它包括骨干、接入层与终端；从纵向来看，它包括光传输、网络互联、业务整合与高层应用等各种技术。

——2、三网融合是宽带城域网的一个发展方向

——近年来，全球向信息化迈近的步伐明显加快，电信网、计算机网、有线电视网的业务市场开始融合。人类开始迈向网络经济时代。电信部门从过去只能提供话音、数据业务，发展到现在也能提供交互式视频服务；相应地，有线电视部门从过去单一的广播方式提供服务进入到能够进行交互式话音及数据传送业务。这也就是说，电信部门和有线电视部门都已能实现包括Internet接入、交互式视音频以及数据传送服务。

——三网融合也是城市信息化的一个发展趋势，目前，对三网融合错误理解是：既然“三网都趋于融合”是不是以后建立一个宽带网就可以了。这是不正确的，三网融合应该是高层应用及用户终端的融合。在宽带城域网的规划和设计中，主要体现在接入和用户终端部分，我们知道，城市中的PSTN网与CATV网资源相对较广，并且已拥有相当的用户群，新建宽带城域网应能充分利用这些资源，宽带城域网与PSTN网可由ADSL、拨号接入技术实现网络整合，通过基于H.323的IP Phone技术实现业务综合。宽带城域网与CATV网可由Cable Modem接入技术实现网络整合。三网融合必将是宽带城域网的一个发展方向，未来的城域网也终将是以IP／ATM特别是以IP为主的宽带多媒体通信网。

三、宽带城域网上的增值业务

——可以预见，未来网络无处不在，城市信息化涵盖了更广泛意义的内容：企业内部网的建设促进了企业办公、生产的自动化，提高了生产效率，节约了生产成本，城域网的建设为企业网的互联、公共信息服务提供了平台，促进了城市交通、公安系统、社会福利保障、金融外贸等事业信息化的发展，居家办公、网上购物、可视电话、自动抄表及缴付系统的应用将给人们的生活将带来前所未有的便利，网上无所不包的内容将极大地丰富了人们对信息的渴求。

——通信网络是信息网络的基础，但是享受信息服务和应用服务是用户上网的最终目的。应该看到，宽带城域网的用户大致分成两类：信息的消费者（普通用户）和信息的供应商（信息源、增值服务提供者）。由此来看，创造良好的信息服务和应用服务的运行、开发环境，是宽带城域网的责任和义务。

——*信息平台建设

——信息平台是面向社会大众，以用户最能够接受的方式，为其提供所需的服务。信息平台要能够适应信息源的多样性，能够提供接入现有的信息资源和应用服务的手段。信息平台要能够提供信息和服务开发和二次开发的环境。信息平台将提供完善的管理方案，与计费系统结合，对信息资源和用户进行管理，保证信息服务的安全可靠的运行。

——WEB技术无疑已经占据信息平台的主导地位。服务器端相应地以WEB Server为响应用户起点，以数据库为信息存储处理的核心，构成Browser／WEB Server／DataBase Server三层、或多层结构。

——*智能化社区服务系统

——随着计算机网络技术的不断普及，人们迫切需要提高社区服务管理的质量。一方面，随着生活水平的提高和现代化生活节奏的加快，居民越来越希望物业管理公司能够提供全方位多层次的服务；另一方面，随着NII／GII（National Information Infrastructure／Global Information Infrastructure，国家／全球信息基础）计划的实施，网络正快速地向家庭用户延伸，公众对信息的需求也不断增加和丰富。信息服务不但能为人们的工作、社交提供便利，同时还能提供高质量的休闲娱乐享受。

——小区对宽带数据网络业务需求较为迫切，有比较好业务发展的基础，目前多媒体服务种类繁多，但为公众广泛使用的是小区物业管理、社区服务、VOD（Video On Demand）点播和访问因特网。

——*电子商务

——电子商务的应用，传统的经营模式和经营理念将发生巨大的变化。电子商务将会创造巨大的效益和机会，会将市场的空间形态、时间形态和虚拟形态结合起来，将物质流、现金流、信息流汇集成开放的、良性循环的环路，使经营者以市场为纽带，在市场上发挥最佳的作用，得到最大的效益。可以肯定，电子商务的发展会带给我们一个经济更加繁荣的时代。电子商务的发展，不仅将有力地推动Internet的发展，也对社会的进步和经济的变革产生深远影响，更重要的，它本身的发展和成熟为我们提供了许许多多的机会，对于传统商业来说，确实面临一场新的革命。

——宽带城域网为电子商务提供了安全可靠的网络平台，应联合各方面的力量大力加强电子商务业务平台的建设，包括认证中心、银行支付网关、网上交易平台的建设，为吸引更多的商户参与到电子商务领域，有关电子商务的政策、法规也希望尽快出台。

——*会议电视

——会议电视就是利用电视技术和设备通过传输信道在两地或多个地点进行开会的一种通信手段。利用摄像机和话筒将一个地点会场的开会人的形象及他所发表的意见或报告内容传送到另一会场，并能出示实物、图纸、文件和实拍电视图像，以增加临场感；或辅以电子白板、书写电话、传真机等信息通信，可实现与对方会场的与会人员进行研讨和磋商。

——宽带城域网的建设为电视会议提供了可靠的网络平台，电视会议也逐渐为一般中小企业所接受。在TCP／IP的网络环境中使用电视会议实现多媒体的应用也有了现实的应用。可以预见，随着科学技术的更加发展，新兴网络技术的成熟和应用，视频压缩技术的不断突破和完善，电视会议必将迎来更加美好的未来。

——*网上教育

——随着TCP／IP网络技术和应用的普及，使得利用基于TCP／IP技术的远程教育成为可能。它突破了传统教育在地域和时间上的限制，大大方便了人们对知识的获取，从而日益成为现代社会不可或缺的一种教育和知识的传播途径。中国地域辽阔，人口众多，教育水平极不平衡，发展在线远程教育可以很大程度上弥补传统教育手段在师资、经费等方面的不足。多媒体远程教育系统以Video&Audio工业的最复杂的压缩和传送技术为基础，采用标准RTP协议并且以把高品质的视频／音频和HTML页面紧密结合。可实现视频、音频、图像和文字教学材料在网上的实时同步传输。多媒体远程教育系统可提供给用户更为灵活多样的远程教学手段，支持教育机构或信息提供商以多种形式提供教学素材，包括：活动图像（Video）、静止图像（Image）、声音（Sound）、文字（Text）。

——*远程医疗

——远程医疗从广义上讲是使用远程通信技术和计算机多媒体技术提供医学信息和服务。它包括远程诊断、远程会诊及护理、远程教育、远程医学信息服务等所有医学活动。从狭义上讲，是指远程医疗，包括远程影像学、远程诊断及会诊、远程护理等医疗活动。国外这一领域的发展已有近40年的历史，在我国仅有几年的时间。

——宽带城域网的建设为远程医疗提供了高速的业务平台，远程医疗可以架构在会议电视技术之上，通过宽带网络可向用户提供远程问药、远程咨询、在线挂号等业务，医院也可通过远程医疗技术实现远程会诊、专家咨询等先进的医疗服务。

——4、上海贝尔致力于城市信息化的发展

——上海贝尔有限公司一直致力于民族通信的发展，其S12交换机在国内程控交换机领域占有率位于首位，并带动了民族通信的发展，自1995年，公司开始涉足数据领域，并取得了一定的发展，先后参与了国家和地方多项数据网络工程的建设，在数据通信领域的销售额也逐年攀升。我们所提供的是网络的全面解决方案，包括国家骨干网、电信网络、行业专网、城域网、园区网等各种网络工程，应用业务在信息港平、远程教育、会议电视、视频点播、IP语音、呼叫中心等方面都有着完整的解决方案。

——城市信息化离不开网络产品、业务开发、系统集成、整体解决方案四个方面的支撑。上海贝尔在宽带城域网的建设以及各种增值业务的开发与实现上都积累了相当丰富的经验和研发力量，拥有一支年轻而成熟的技术队伍。在网络产品上我们提供ATM核心与接入交换机、ADSL接入系统、CableModem接入系统、宽带接入服务系统、USMS（Universal Service Management System）业务管理平台、拨号接入服务系统等；在业务开发上我们可方便地为用户进行量体定做所需各种增值业务系统包括电子商务、信息港、网上医疗、网上教育系统、视频会议、VOD等；在系统集成上已经实现了不同厂商设备之间的互通，能够快速地构建高速、有效、安全、可靠的路由交换的宽带网络环境，提供全网的解决方案；在整体解决方案上上海贝尔可以提供从传输、交换、路由、应用、业务开发等一整套的实现技术，并且已经在国家骨干网、铁路网、广电网、邮电专网、各地的宽带城域网上得到了广泛的使用。

——新的世纪到来了，进入了IT时代的人们对信息技术提出了更高的要求，上海贝尔肩负着民族通信产业振兴这一历史使命，将一如既往地为城市信息化、为全民的信息化贡献自己的力量！