对于“宽带中国”的理解

广州广联数字家庭产业技术研究院 中国电子科技集团公司第五十四研究所中国工程院 院士 孙 玉

对于“宽带中国”的理解

广州广联数字家庭产业技术研究院 中国电子科技集团公司第五十四研究所中国工程院 院士 孙 玉

针对国务院发布的《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》，从电信技术角度，针对信息消费、“宽带中国”战略、三网融合、数字家庭、物联网、信息安全等技术问题提出了个人观点与看法，同时，也提出了信息产业将面临严峻的挑战。

宽带中国；数字家庭；物联网；信息消费

2013年8月8日，国务院发布了国发[2013]32号文件《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》（下文简称《文件》），提出了“宽带中国”概念，这个概念立即得到了全国电信界的普遍关注。本文从电信技术角度，谈谈笔者对于“宽带中国”的理解。

“宽带中国”的提出

1 信息消费概念

关于信息消费的概念在32号文件发布之后，出现了很多解释文件，使得文件基本概念很快得以成形，笔者归纳为以下几点：1）信息消费是以信息产品和信息服务为对象的消费活动；2）信息消费的知识基础是多种多样的信息系统；3）信息消费系统支持信息消费构成了信息消费产业。

2 信息消费分类

如图1所示是信息消费的产业结构，信息消费的基础是多种多样的信息系统，它支持两类服务，一类是通信类信息服务消费，另一类是物联网类信息服务消费，它们构成了信息服务。而信息系统设施、网络基本设备等电信网络设施就构成了信息产品的组成部分，另一部分就是千家万户手中的用户终端和物联网系统设备一起，形成信息产品。信息产品和信息服务构成信息消费。图1所示的模型大体上把文件三条基本概念联系起来。

3 信息消费发展的主要目标

图1 信息消费产业结构

信息消费发展的总体目标是：信息消费规模快速增长、信息基础设施显著改善、信息消费市场健康活跃。具体的目标是“十二五”后三年，我国信息消费规模年增长20%以上，到2015年，我国信息消费规模将超过3.2万亿元。

对于如何保障实现主要目标，工业和信息化部部长苗圩做了简明概述，针对三个问题实行三方面的政策：第一，针对信息消费市场不规范，营造激励信息消费的政策环境；第二，针对信息基础设施建设落后，支持加快提升信息基础设施；第三，针对数字内容产业发展滞后，支持积极开发信息应用系统。

4 对于“宽带中国”的认识

1）提升信息基础设施是实现消息消费目标的保障和基础；2）“宽带中国”战略是国家提升信息基础设施的现实纲领；3）“宽带中国”的主体包括核心网络、接入网络和用户驻地网；4）“宽带中国”必须面对的现实问题包括：三网融合、物联网、智慧城市、网络安全等问题。这些问题通常都超出了信息基础设施范围。本文将就上述问题谈谈笔者的理解。

“宽带中国”的接入网络

1“宽带中国”接入网络的发展目标

1）“宽带中国”战略特别突出推荐光纤入户，到2015年城市家庭宽带接入能力基本达到20Mbit/s，部分城市达到100Mbit/s，农村家庭宽带接入能力达到4Mbit/s。

2）发展目标是提升用户接入速率，“光纤入户”是提升接入速率的技术方法的统称。具体技术实现可能存在多种配置。

2 宽带接入网络实现技术

2.1 光纤到户（FTTH）

无源光网络是国际公认的接入技术，国家已经公布了光纤到户的国家标准。这种方案适合大户型家庭，如图2所示。

2.2 光纤到配电屏（FTTP）

在楼房内的配电屏里，光纤与到各个家庭的电力线耦合，利用电力线传输系统实现用户信号接入。这种方案适用于小户型家庭，如图3所示。

2.3 光纤到电话线交接箱

在楼房外的电话线交接箱里，光纤与到各个家庭的电话线耦合，利用VDSL传输系统，实现用户信号接入。这种方案能够延续电话线应用，如图4所示。

“宽带中国”的用户驻地网

1 用户驻地网

1）与核心网络、接入网络对应的用户驻地网，泛指与用户相关的各种边缘基层电信网络，例如家庭、办公室、车间、指挥所、车辆等内部电信网络。家庭网络是一种典型的用户驻地网。

2）《文件》专门提到支持数字家庭智能终端研发及产业化；大力推进数字家庭示范应用和数字家庭产业基地建设。

2 数字家庭概念

我国在2005年就提出了数字家庭的概念，由广东省发改委等6部门组织实施了“数字家庭行动计划”。当时的理解是，数字家庭是利用数字技术装备家庭。2009年，工信部在广州市成立了第一个国家数字家庭应用示范产业基地。从广义上理解，数字家庭是利用数字技术装备人类活动的基本空间。因为从信息化的角度来看，人们在家庭、办公室、仓库、车间甚至部队指挥所遇到的问题和解决问题的办法都是类似的。而城市是人类活动空间的集合，所以说，数字家庭就是数字城市的基本结构。

3 数字家庭的层次结构

数字家庭研究的内容从网络平台的角度，可以分为小区网络平台、家庭网络平台和家居物联网平台。支持两类应用系统，一类是通信类信息系统，一类支持物联网信息系统。如图5所示，家庭就是一个多级局域网，就提供了所有典型的接口设备，把家里的各个网络都连起来。因此，数字家庭由电信网络平台和应用系统组成，所以说，数字家庭是一类信息系统。

4 数字家庭在信息消费产业结构中的位置

在信息消费产业结构中，除了核心网，都属于数字家庭范围。数字家庭支持两类信息系统，一类是人与人之间应用的通信系统，另一类是物与物之间应用的信息系统，如图6所示。可见，数字家庭在信息消费领域中起到重要的作用。

图2 光纤到户示意图

图3 光纤到配电屏示意图

图4 光纤到电话线交接箱示意图

图5 数字家庭支持的应用系统

图6 数字家庭在信息消费产业结构中的位置

5 数字家庭应用主流

数字家庭近期应用主流从原来很多分立的应用系统逐渐平移到统一的网络平台之上。主要有小区可视对讲、小区安防、小区照明控制、小区管理便民服务、家居环境监测、家居安防、家居水电气监测、家居电器操控、家居照明操控、家居通风遮光操控、网络购物、电子邮件、信息查询与浏览、短消息和微信、网络聊天、游戏娱乐、玩微博、远程教育、健康医疗信息服务等。

数字家庭远期发展趋势主要是研发和应用家居物联网平台及其支持的家居物联网应用系统。在不同的应用环境中，需要使用不同的家居物联网平台，例如基于ZigBee、基于WiFi、基于五类线、基于低速电猫的家居物联网平台等；物联网应用系统都是由客户机—服务器系统组成的，比如监控类、监测类、互动类、操控类、感知类和信息服务类物联网应用系统等。

“宽带中国”的核心网络

核心网络是电信网络的主体，1996年以前的核心网络形态是PSTN、CATV、Internet三网分立，如图7所示。1996年以后，核心网的中间部分实现了网络融合（B-ISDN）；核心网的边缘部分仍然保留三种网络形态（PSTN、CATV、Internet），如图8所示。

图7 1996年以前的核心网示意图

图8 1996年以后的核心网示意图

1）现实核心网络的层次结构：

（1）公用核心网络（S-ISDN）；

（2）公用交换电话网（PSTN）；

（3）公用广播电视网（CATV）；

（4）公用互联网（Internet）；

（5）公用移动电话系统（UMTS）。

2）发展中的核心网络的层次结构：

发展中的核心网络的层次将逐渐增加。例如：专用应急通信系统，专用无线定位导航网络，专用卫星移动通信系统。

核心网络支持的应用系统因核心网络的层次增加而扩展。例如：海上与边远地区移动通信系统，广域物联网系统，卫星导航定位系统。如图9所示，随着信息系统产业结构的深入，应用的平台会越来越多，这是一个发展过程。

关于全面推进三网融合

我国实现“三网融合”包含两种含义不同的概念：三网运营融合和三网技术融合。关于《文件》中全面推进三网融合，重点讨论的是三网运营融合，目标是建立竞争运营机制。因为不解决运营机制问题就无法解决因为垄断运营而引入的任何弊端。比如说平均接入速率，美国是5.0Mbit/s，全球平均是1.8Mbit/s，而中国是0.8Mbit/s，再看固定宽度价格指数，美国为0.6，日本为1.1，中国却是3.1。

三网技术融合方面，核心网的网络融合问题1996年已经解决，现在说的三网融合是指在接入网和用户驻地网环境中综合利用PSTN、CATV、Inter⁃net三类技术体系的潜在效能，以期最大限度地简化电信网络，如图10所示。

图10 三网融合示意图

目前，三网技术融合的实现技术已经成熟，但是推广应用需要时间。主要是因为受到了网络电视（IPTV/ OTTTV）的冲击。网络电视不仅冲击了传统电视领域（CATV），对整个电信领域冲击也非常大。比如说，支持传统电视，小区网络必须采用波分复用；支持网络电视，小区网络就不必采用波分复用，因而，仅仅ONU价格就降低了900元。

支持CATV的三网融合方案与仅考虑网络电视的三网融合方案复杂程度差别很大，参见图11。

图11 三网融合示例

物联网

《文件》中专门提到了开展物联网重大应用示范。笔者认为，信息系统可以按应用分为：

1）用于人与人之间的信息系统传统称为通信系统；

2）用于人与物之间的信息系统传统称为遥控系统；

3）用于物与人之间的信息系统传统称为遥测系统；

4）用于物与物之间的信息系统现在称为物联网。

可见，物联网是一类信息系统。有时，把前3种与人相关的统称为通信类信息系统；把后3种与物相关的，统称为物联网类信息系统。可见，通信类信息系统与物联网类信息系统之间，存在模糊地带。

物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分，2013年2月5日发布了《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，9月20日发表了《物联网发展专项行动计划》，其中包括顶层设计专项行动计划、标准制定专项行动计划、技术研发专项行动计划、应用推广专项行动计划、产业支撑专项行动计划、商业模式专项行动计划、安全保障专项行动计划、政府扶持措施专项行动计划、法律法规保障专项行动计划和人才培养专项行动计划等，可见国家对物联网的重视程度。

关于物联网的发展问题，大家都说物联网具有广泛的应用领域和使用价值，然而物联网具体选题却遇到了普遍困难。这不难理解，物联网是国民经济发展过程的产物，因而物联网推广应用必然受到现实经济基础的限制。而国民经济各个领域发展是不平衡的，甚至可以说很不平衡，在某个领域能够成功应用物联网，但在另一个领域却未必现实，这很正常。作为例外，这几年家居物联网出现6类20种典型应用，物联网专家说，物联网很可能在数字家庭里得到推广应用。

家居物联网体系结构如图12所示，物联网服务器门禁系统如图13所示。

加快智慧城市建设

关于加快智慧城市建设，《文件》中专门提到，有条件的城市开展智慧城市试点建设，鼓励各类市场主体共同参与智慧城市建设。据网络报道，有人说截至2012年底，中国有154个城市规划投入1.5万亿元建设智慧城市，但真正体现智慧城市内涵的目前一个也没看到；于是，有记者就此事发表文章《智慧城市难产，1.5万亿打水漂》。对此，笔者认为国家发动和鼓励智慧城市建设时，应该及时澄清智慧城市的概念。

图12 家居物联网体系结构

图13 物联网服务器门禁系统

网络也有报道，称智慧城市是一种具有综合性、整体性和区域信息化发展的过程。笔者同意这种看法。例如，高速公路收费现在同时存在人工收费、刷卡、ETC三种方式，代表城市的智慧化程度越来越高。如果有一天，车不需要降速，就可以进行高速公路收费，就更智能了。可见，智慧城市需要有一个提高智慧的过程，智慧城市是城市信息化发展过程的产物，而国民经济信息化是一个艰难的建设过程。

“宽带中国”的网络安全问题

关于加强信息消费环境建设，《文件》中多处提到信息安全问题，却未提出网络安全问题。目前我国电信网络骚扰、欺诈、窃听、病毒、偷用层出不穷。试问：这是谁之过？应当谁来管？应当如何管？是信息安全问题还是网络安全问题？

众所周知，ITU关于“电信”有明确的定义：电信是利用电磁方法传递承载消息的信号。其中，电磁相当于道路；信号相当于车辆；消息相当于货物。保护货物、保护信息，称为信息安全。保护道路和车辆、保护电信网络，称为网络安全。可见，信息安全与网络安全不是一回事，它们分属不同专业，各有各的任务。

1 信息消费市场

不规范问题

《文件》提出的3个问题之一是信息消费市场不规范。但是在解决这些问题的目标和措施方面差距甚远：提升信息基础设施有明确目标，规范信息消费市场却相当模糊。是否值得沿着《文件》精神进一步明确？例如：国家完善电信立法和提高执法力度；规范电信公司诚信运营，强制采取措施解决现实问题；规范电信用户的自律与依法管制等都需要进一步明确。

2 国家安全问题

如果把现实信息领域的安全问题看作国家安全问题，建议参考美国白宫2003《Cyberspace安全的国家战略》执行概要（直译如下）：

美国的关键基础设施涉及农业、食品、供水、公共卫生、应急服务、政府、国防工业基地、信息电信、能源、运输、银行金融、化工和危险品以及邮政和航运。Cyberspace是他们的神经系统——美国的控制系统。Cyberspace由几十万台互连的计算机、服务器、路由器、交换机和光缆组成，使得美国的关键基础设施得以运转。因此，Cyber⁃space的健康运行对美国的经济和国家安全至关重要。

这一段简明的文字至少可以说明2个问题：

1）Cyberspace的定义：与ITU的“信息基础设施”的定义一致；第一类信息基础设施是由电信网络构成的。所以，把Cyberspace翻译成“网络空间”可取。在2005年美国总统信咨委《Cyber安全：急中之急》把Cyber翻译成“网络”，翻译一致。

2）信息基础设施（电信网络）安全的重要性：信息基础设施支持着各类关键国家基础设施，信息基础设施使得这些关键基础设施得以运转。信息基础设施是他们的神经系统即国家的控制系统。因此，信息基础设施（电信网络）安全对国民经济和国家安全至关重要。

小结

笔者基于电信网络知识，对于《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》中几个技术问题表达了一些看法。总体而言，针对信息基础设施建设落后，提出“宽带中国”策略，以提升我国信息基础设施，令人鼓舞。

这些年来，国家从各个角度撬动信息产业这个庞然大物，2013年陆续发布了《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》、《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》、《物联网发展专项行动计划》、《2014—2016年国家物联网重大应用示范工程区域试点工作的通知》，这无疑是信息产业发展的难得机遇，也是严峻挑战。各位准备做出哪些贡献？路漫漫其修远兮，愿诸君上下而求索。

TN915

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【本文献信息】孙玉.对于“宽带中国”的理解[J].电视技术，2014，38（2）.