互联网通信业务及其分类

2.3.1 宽带互联网概述

我国的“宽带互联网”业务的开展和普及，是从2000年后兴起的。这里的宽带上网业务，是指通过“中国电信公司”、“中国联通公司”等传统通信运营商的“用户接入网”，接入中国宽带互联网（CHINANET）的宽带网络通信方式。通常以接入的数据传输速率（传码率）作为“带宽”的衡量标志，主要有0.5Mbit/s、1～10 Mbit/s等几种“传输带宽”模式。通常认为， 1Mbit/s以上网速的接入网上网速率，就被称为“宽带上网”的起步速率了。

我国的互联网用户的接入，按照技术发展的前后过程，主要有“电话双绞线ADSL接入方式”、“光纤到大楼的FTTB接入方式”和2011年才推广开展的“光纤到户FTTH接入方式”三种。下面，分别予以简述。

1．电话双绞线ADSL上网方式

ADSL(Asymmetrical Digital Subscribe Line：非对称数字用户线）接入方式，是利用原有的电话双绞铜线（即普通电话线）电缆，以上、下行不同的传输速率（非对称）接入互联网的上网方式。理论上的研究表明，ADSL传输模式中，上行（从用户到电信机房网络）为低速的传输，最高可达1Mb/s ；而下行（从电信机房网络到用户）为高速传输，可达8Mb/s。如图2.6所示。这是2000年至2005年之间，电信部门主要推荐使用的“上网方式”。是电信公司，根据自己的网络实际情况，充分利用了原有的电话双绞线资源，在电信机房和用户之间，分别设置“终端信号转换器”，形成宽带数字信号的传输通道，从而为广大原有的电话用户，直接升级成为电话和宽带上网的“综合电信业务”用户。在图2.8中，局端设备（DSLAM）一方面连接上级宽带交换机，另一方面连接机房内的各类“宽带服务器”，直接将数字信号传送给相关的用户。在用户端，通过“用户端设备”，形成电话信号和宽带信号、甚至是电信局视频信号的分离，分别产生电话业务、宽带互联网业务和电信视频业务等各类通信业务。

第二代ADSL上网技术——“ADSL2+/ VDSL2技术”自2005年以来，逐步得到了业内的发展和应用，不仅保持了第一代技术的优势，并且可在短距离内（500米/1000米）实现电话双绞线的双向20～100 Mb/s的传输速度。

图2.8 ADSL方式接入系统结构示意图

该接入方式，通常是采用以太网技术（普通用户）或IP地址接入技术（专线高速用户）， ADSL技术只是其接入网“信道编码”的传输方式。由于充分利用了原有的市内电话通信电缆系统，并且不影响原有的电话通信业务开展，形成了“电话+宽带”的综合通信的接入效果。其业务特征如下所述：

（1）安装方便快捷

普通电话用户申请办理ADSL业务后，只需在普通电话用户端安装相应的ADSL终端设备（modem）就可享受宽带业务，原有电话线路无须改造，安装便捷，使用简便，避免用户因线路改造而引起的布线困难和破坏室内装修等诸多问题的困扰；

（2）高速上网

ADSL 是速率非对称的接入技术，传输速率上行可达1Mb/s、下行理论上可达8Mb/s，符合用户使用互联网的使用特点，浏览或下载多、上传少。

（3）带宽独享

ADSL是点到点的星形网络结构，用户的ADSL线路直接与中国电信的IP城域网骨干相连，保证了用户独享线路和带宽。

（4）上网、打电话互不干扰

安装ADSL业务后，用户便可直接利用现有电话线同时进行上网和打电话 （电话保持原有号码不变），两者互不干扰；

（5）ADSL专线接入具有固定的IP地址

ADSL接入方式目前可提供虚拟拨号接入和专线接入两种接入方式。

2．光纤到大楼（FTTB）接入方式

光纤到大楼的FTTB宽带接入方式，又被称为（Local Area Network）“局域网接入方式”，这是自2007年至2011年，电信部门开始推荐采用的主流宽带接入方式和技术。主要是直接采用“以太网”技术，以“信息化小区”的形式为用户服务。在中心节点使用高速交换机，将“用户宽带交换机”配置到用户的办公大楼、住宅小区等地，从而为用户提供“FTTB（光纤到大楼）+LAN（网线到用户）”模式的宽带接入。如图2.9所示。

图2.9 LAN方式接入系统结构示意图

宽带用户只需一台电脑和一块自适应网卡，就可“通过网线”高速接入互联网。其特点是：

（1）高速，基本做到千兆到小区、百兆到居民大楼、十兆到用户；

（2）便捷，接入设备成本低、可靠性好，用户只需一块10～100Mb/s的网卡即可轻松上网。

3．光纤到用户（FTTH）接入方式

自2011年以来，随着通信技术和业务的不断发展，对“信号带宽”的需求越来越强烈。在这种情况下，光纤到户（FTTH）的接入方式应运而生。光纤到户（FTTH）的方式，就是利用光纤媒介的“远距离、大容量信号传输能力”，为每一位宽带用户提供100Mb/s以上的宽带互联网接入方式。如图2.10所示。

光纤到户的传送模式中，用户端的电话信号和宽带信号，都被“用户端设备”中的通信系统，组合转换成统一的“数字光信号”，直接传送到电信公司的机房“局端FTTH接口设备”中，以新一代NGN通信交换系统的数字通信方式，统一传送到信号对端。用户在家中，可以同时上网和打电话，不同的业务之间互不干扰，保证了通信信号的稳定、高速、可靠地传送。这是目前各家通信公司都在大力推广的“新的通信接入方式”。具有光纤传输系统的“信号容量大、传输距离远、信号传输稳定可靠、不受雷电和环境电磁波干扰”等诸多优点。是当前和未来时期的通信发展新方向，为将来的“全光通信系统”的建立和发展，奠定了物质基础。

2.3.2 互联网络的通信与信息业务

互联网作为现代信息的最大载体，它的出现，带给人们实时的海量的信息，也促成了人们利用互联网及时传递信息的欲望。随着各类应用的实现和开发，互联网越来越成为信息社会的实际载体，下面分3点介绍互联网的实际作用。

图2.10 光纤到户（FTTH）方式接入系统结构示意图

1. 互联网的基本业务应用

互联网的基本业务应用，主要有“网站（页）的浏览”（Http）、“在线下载与在线视屏传播”、“传送邮件”和“远端登录（Telnet）”四种类型。其中，人们使用最普遍的是第一种——通过“软件浏览器（IE）”，或其他类型的浏览器软件，登录各类专业的网站，进行QQ综合通信（在线）；浏览各类新闻及八卦消息；在线观看各类影视剧；写博客、微博等。

“互联网”业务对社会大众而言，其实就是一个汇集了各类网站的信息平台，每个网站都具有独立的“网址”和相关的“网页（展示的页面）”，随着网络功能的不断开发，人们发现，在社会上的绝大多数功能，通过互联网络，都能够实现。人们在网络上开展的各类活动，举例如表2.2所示。

表2.2 基于网站登录的网上信息业务种类表

现代互联网的一个典型应用是，以“深圳市腾讯计算机系统有限公司”开发的“QQ信息平台”等为典型代表的多家新一代网络公司，是利用建立在中国电信等公司提供的互联网内的“大众化网络应用平台”，为社会大众提供免费的各类通信服务和网站信息发布服务（QQ空间、QQ微博等平台）等，其中的“QQ聊天”平台，提供了“打字聊天”、“声音聊天”和“视频聊天”三种“电话通信”的效果，和两人电话通信、“群聊（多人在线电话通信）”等多种免费的电话通信方式。如图1.5所示。

图1.5 QQ（通信）聊天的平台示意图

这种新型的通信方式，不仅强烈地冲击了传统的通信公司提供的各类通信业务，并且还带来了通信信息传递的新模式——统一采用“互联网通信方式”，传播各类通信与信息业务，这也是通信行业一直追求的通信模式，今天，由“非专业通信运营商”的腾讯公司，在广大用户中实现了。这不仅昭示着未来通信行业的技术发展方向——多样化、个性化的通信方式；高效率、统一化的信息传输技术与传播系统（平台）；越来越低廉的通信费用；同时也预示着“大众直接推动信息产业的发展”的局面的逐渐到来——由社会大众共同开发和推动互联网各类应用的开展！

2. 社会企业使用网络的主要业务

企业的主要业务功能是：通过网站，开展业务，如淘宝网的网购、腾讯网的QQ聊天（通信）、百度网的搜索信息、各类企业网、学校网的宣传，以及内部网的办公功能（文件传递）、监控功能、生产线的精密控制功能、物联网的各类终端在线交流等。(www.xing528.com)

3. 通信运营商、网络公司的作用

通信运营商、网络公司的作用：提供硬件平台，组网——各类用户接入。为企业、用户建立、维护网络和各类应用网站。

2.3.3 中国新一代互联网示范工程CNGI项目

1．概述

中国下一代互联网示范工程(CNGI)项目，是国家级的战略项目，该项目由工业与信息化部、科技部、国家发展和改革委员会、教育部、国务院信息化工作办公室、中国科学院、中国工程院和国家自然科学基金委员会，共八个部委联合发起，并经国务院批准于2003年启动,。

该项目的主要目的是搭建下一代互联网的试验平台，以IPv6为核心。以此项目的启动为标志，我国的IPv6进入了实质性发展阶段。

CNGI：中国下一代互联网（China’s Next Generation Internet），Next Generation Internet 即为NGI。CNGI项目的目标是打造我国下一代互联网的基础平台，这个平台不仅是物理平台，相应的下一代研究和开发也都可在这一平台上进行试验，目标是使之成为产、学、研、用相结合的平台及中外合作开发的开放平台。根据当时的网络发展规划，我国将会在2005年底建成一个覆盖全国的IPv6网络，该网络将成为世界上最大的IPv6网络之一。

目前，CNGI项目实际包括六个主干网络，分别由赛尔网络（负责CERNET的运营）、中国科学院、中国移动等各大电信运营商负责规划建设。

2．内容及进展

中国下一代互联网示范网络核心网CNGI-CERNET 2/6IX项目已通过验收，宣布取得四大首要突破：①世界第一个纯IPv6网，开创性提出IPv6源地址认证互联新体系结构；②首次提出IPv4 over IPv6的过渡技术；③首次在主干网大规模应用国产IPv6路由器；④在北京建成国内/国际互联中心CNGI－6IX，实现了6个CNGI主干网的高速互联，实现了CNGI示范网络与北美、欧洲、亚太等地区国际下一代互联网的高速互联。

鉴定委员会成员、中国工程院副院长邬贺铨曾透露，“到2008年北京奥运会期间，中国将开始提供IPv6的商用服务”。上海电信一位高层也表示，到2010年，上海电信在世博会期间，将提供更具规模和实际意义的IPv6相关商用服务。事实上，2008年北京奥运会已首次在奥运史上采用IPv6建立了主页。

3．下一代互联网的示范效应

所谓“下一代互联网”，是相对于目前人们使用的互联网而言的，虽然目前学术界对于下一代互联网还没有统一定义，但对其以下的三个主要特征，已达成共识。

第一是空间更大，下一代互联网具有非常巨大的地址空间。

第二是速度更快，是现在网速的1000倍。

第三是更安全，身份识别与唯一IP地址捆绑，防黑客和病毒攻击更有章可循。

众所周知，在电话通讯中，电话用户是靠电话号码来识别的。同样，在网络中为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个号码，这个号码就是“IP地址”。因此，IP地址在互联网的发展过程中起着举足轻重的作用。

目前互联网使用的是IPv4(Internet Protocol version 4)地址协议，即IP地址协议的第四版，它是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议。其地址为32位编码，可提供的IP地址大约为40多亿个，但由于美国先占用了大量地址，目前已经分配完了70%，预计2010年左右将全部分配完毕。与此形成对比，截止2008年年底，中国的网民人数已达到2.9亿，居世界第一位，且增速没有减缓的趋势，IP地址不足将严重制约中国及其他国家互联网的应用和发展，因此中国急需发展下一代互联网。中国国家发展和改革委员会张晓强副主任介绍说：“首先我国面临IP地址资源短缺的严重问题，必须发展下一代互联网，IP地址从某种意义上来说是像国土资源一样重要的战略资源。”

与目前普遍使用的互联网IPv4协议相比，IPv6协议是下一代互联网使用的协议，采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址，整个地球的每平方米面积上可分配1000多个地址。在下一代互联网的研究进程中，IPv6解决了当前最紧迫的可扩展性问题。

因此，IPv6在全球越来越受到重视，美国、加拿大、欧盟、日本等发达国家都相继启动了基于IPv6的下一代互联网研究计划。为主动迎接全球互联网技术变革的挑战，中国国家发展和改革委员会、中国科学院等部门早在2003年就联合酝酿并启动了中国下一代互联网示范工程(CNGI)建设。国家发改委张晓强副主任介绍说：“总体目标是：建成下一代互联网示范网络，推动下一代互联网的科技进步，攻克下一代互联网关键技术，开发重大应用，初步实现产业化。”

在互联网应用中，路由器把网络相互连接起来。路由器英文名为Router，其作用一个是连通不同的网络，另一个是选择信息传送的线路。

4．初步的成果

经过5年建设，目前中国以IPv6路由器为代表的关键技术及设备产业化初成规模，已形成从设备、软件到应用系统等较为完整的研发及产业化体系。而且中国下一代互联网示范工程项目，也使中国在下一代互联网研究及关键技术方面走到了世界前列。中国目前已经向互联网标准组织IETF申请互联网标准草案9项，已获批准2项，这是中国第一次进入互联网核心标准领域。

清华大学教授、中国教育部计算机网络技术工程研究中心主任吴建平说：“在国内外CNGI有很大的影响，像美国互联网之父，去年年初参观了我们的研究之后有很大的感慨，认为我们的研究在世界上走在前列，另外对我们提供的两项技术给予肯定，认为将对全球互联网发展有重大贡献。”

此外，中国下一代互联网示范工程项目启动之初，就把产业发展摆到了第一位，并取得了丰硕成果，从关键设备IPv6路由器到相关软件及应用，初步形成了仅次于美国的下一代互联网产业群，彻底改变了第一代互联网时期受制于人的被动局面。中国的华为等公司的IPv6路由器等产品均在中国下一代互联网示范工程中担当了主力，并形成了系列的产业化格局。目前，中国下一代互联网示范工程中的相关国产设备及产品占50%以上，部分甚至达到80%。

目前，依托中国下一代互联网示范工程，中国开展了大规模的应用研究，如视频监控、环境监测等，并成功服务于北京奥运，开通了基于IPv6的奥运官方网站。中国地震局还建成了“基于IPv6的地震传感器示范网络”。

中国下一代互联网示范工程很好地将科学研究、技术开发、网络建设和产业发展结合，将高技术产业化项目与科学工程结合，为科学研究提供了一个通用平台，也为制造商提供了试验平台，成为可商用的网络，为下一步大规模应用打下了坚实基础。国家发改委张晓强副主任说：“应用是发展的源泉，对用户来讲最重要也是最直接的就是新型业务的效果，只有提供突出体现下一代互联网特征与优势的业务，才能真正有效地推动下一代互联网的发展。”

2.3.4 互联网的通信特征

以互联网为代表的现代通信网络，最早是由“民间组织”发起和不断发展壮大的，它以简单、易用赢得了广大民众和社会的强烈追捧，逐渐成为了引领通信与信息行业发展的技术方向和新的业务增长点。专业的通信行业和各类“通信运营商”在这种信息的大潮中，也接受和发展了这一新的技术与市场。互联网在中国壮大发展的短短十几年间，是各种“民间的（非通信专业的）”网络公司，不断发展出许多的网络应用，极大地推动了互联网的规模和技术的不断发展，真正是“取之于民、发展于民、用之于民”。下面，是对互联网技术与发展特征的几点总结。

1．技术发展来自于民间（非通信专业）

现有的互联网，只是提供了一个“连接千家万户”的巨大的网络平台，“互联网应用”的许多新内容、新功能和新技术，都是由各类网络公司（非通信运营商）引导和开发的，这样，就造就了“全民参与网络发展”的信息行业新格局，对每一家具有实力的网络公司而言，都有机会，发挥自身的技术优势和独特之处，寻找新的技术和业务增长点，不断推动互联网信息行业的壮大和发展，呈现出“百花齐放、百家争鸣”的繁荣发展的新格局。也造就了更多的网络公司，进入到“通信增值运营商”的行列中来。

2．互联网应用的发展依靠社会大众的广泛参与

互联网应用和技术的发展，离不开广泛的人民群众参与性。所以，网上推出的各类销售购物、网络游戏、QQ（博客）空间和微博等各类应用的成功实施，主要是坚持了“操作简单易用”和“功能实用性强”等特点，充分满足了社会大众的各类需求，从而获得了社会的广泛认可和追捧。

3. 互联网应用的未来发展是向社会需求的深度和广度不断前进

互联网的发展是非常迅速和广泛的，但是，社会和企事业单位的各种需求还有待于网络公司继续去开拓和发展，社会信息化的各个领域，还有待于有识之士的不断开拓和努力。所以，互联网应用的未来发展是将社会信息化的需求的深度和广度不断前进，努力将“各类信息化技术”武装我们社会的各个方面，从而大力推进我们社会信息化的程度不断深化。

4．互联网技术的发展重点是智能编程化

现代互联网技术的发展重点是不断改进的网络编程技术。主要是体现在“基于互联网（web）的编程技术”和“网络通信的网站建设（编程）”，所以，未来网络技术的重点发展方向，自然是基于互联网的智能化编程技术。并且，编程技术的升级也会越来越快——反映出技术方向的智能化编程发展。