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1、大规模并行数据广播及其应用张天林一、我国信息化应用进展和遇到的一些问题近年来，随着我国经济的发展，信息化取得了突飞猛进的发展，呈现出快速发展的态势。应当看到，目前城乡地区的信息化发展和应用很不平衡。如何实现均衡发展，避免信息化“鸿沟”的出现，国国民经济持续稳定的发展，由发展中国家向先进国家过渡，开展信息化应用的研究具有的现实意义。目前大城市的信息设施环境比较完善，可以确保我通过报纸、广播、电视、电话、互联网络获得信息可以说，现有网络环境基本上满足了一般工作和生活的需求，但信息化的进展还面临一些困难。1 由于管理体制的弊端，部门分割，行业垄断造成信息化的系统规模很小，系统不能互相兼容，影响着发展
2、速度。特别是我国现有的广播电视系统和信息产业的通信系统自成系统，相互独立，影响了规模发展。随着技术进步，三网融合的技术日益成熟，已建设的网络在扩展业务时，应当互相渗透，但在实际应用中，一些技术方案在行政体制的壁垒面前屡屡碰壁，因此也造成重复性建设和设备资源的浪费。规模不大，软件资源不足，投资效益不够高是阻碍信息化发展的障碍。现在我国一般用户在信息化的支出费用占其经济收入的比例较大，进一步降低信息化的资费，扩大规模，进一步推动普及和发展是一项艰巨的任务。2 城市有线电视网数字化改造工程进展较缓慢由于各种原因，广电总局推进的城市有线电视网数字化改造工程进展较缓慢。应当看到，现在实施的有线电视网的数
3、字化改造方案，并不完全适宜在广大农村地区推广。3 我国的卫星通信技术应用发展缓慢我国是个地域辽阔的大国，卫星通信和广播本应有广阔的发展空间，由于发展政策等方面的原因，我国的卫星广播和通信应用产业规模较小，据统计2 0 0 2 年，全世界卫星广播通信等应用方面的业务金额，占整个通信行业的金额比例约为4 8 ，我国该项比例仅为0 2 9 。且由于各种原因，已有一些应用系统利用率不足，造成资源浪费。实际上，卫星通信的应用应当有巨大的发展空间。4 地面无线广播频率资源有待于进一步开发利用我国广大农村地区无线广播的频率资源有待进一步开发应用。根据我国的无线电频率分配规划，很大部分米波、分米波，用于广播电
4、视业务。我国8 0 年代初制定了传输模拟电视和广播节目的频率分配和覆盖规划。按当时的规划要求，一些大城市频率资源比较紧张，而边远地区无线频率资源有相当多的冗余，在数字化电视迅速发展的今天，需要重新对于宝贵的无线电频率资源分配规划进行调整，更好的发挥空间无线电频率资源的经济效益。再有，国内M M D S 等微波频率段设备的技术发展也很成熟，微波频率段的资源也有待于充分开发利用。二、发展农村和边远地区的信息化是一项重要的战略任务1 发展农村信息化有重要的现实意义我国是个发展中的国家，现有2 3 的人口生活在农村地区，随着我国现代化的进程加快，农村经济会进一步发展，也将会有更多的农村人口进入城市地区
5、。1 3 0 本世纪我国要从社会主义初级阶段，向现代化大国转变，实现可持续发展，推进农村地区的信息化将是一项十分重要和艰巨的任务。农村信息化不仅仅是个技术问题，实际上，涉及到法律、政策体制、发展机制等多方面因素，最主要的还是资全以及如何维持后继发展的模式。我国的地域辽阔，地形复杂，通信基础设施薄弱，农村地区经济条件还比较差。我国有1 3 亿人口，粗略分析，约有3 2 5 亿的家庭，若1 - 2 亿户使用了有线电视网，那么剩下的2 亿多家庭，不能像城市人民那样，看到大量的电视节目，他们可能是通过无线广播接收、或通过卫星接收看到几套电视节目，或者是看不到电视节目。发展农村信息化需要得到政府的支持，
6、但我国的经济底子薄，目前尚不可能一次性投入巨额资金，用于发展农村信息化，需要分步实施，统筹规划发展，简单地套用城市信息化的发展模式，来发展农村地区信息化是不适宜的。需要探索出一条适应我国农村实际的发展信息化的道路。2 农村信息化已取得了一些进展我国农村信息化发展是很不平衡的，部分发达地区农村可以说与城市没区别，与城市距离较近的乡镇，受益于城市信息化的发展，信息化条件比较好。但大多数边远地区就相差多了。近年耒，广电总局支持推进的村村通工程，西新工程取得了些进展，广播的覆盖日益扩大，取得了一些进展。上世纪末，教育部实施“教育振兴行动计划”，建设了现代远程教育工程。为支持农村地区信息化和远程教育，实
7、施了卫星电视网改造工程，利用卫星传输电视节目、网络信息和I P 网络课程，并且把卫星网与地面互联网相结合，建立了天地相结合的远程教育和信息化教育专业网络。由此，也推进了农村中小学的信息化教育网络建设和高校远程教育的发展，取得了较好的成果。2 0 0 3 年中组部在借鉴教育部卫星多媒体远程教育网和农村中小学信息网络建设的基础上，与教育部等部委共同合作，建设了农村党员干部教育培训远程教育网络系统，并首先在山东、湖南、贵州、安徽( 金州) 等地开展试点，积累得了丰富的经验。农业部在多年建设中央农业广播电视学校的基础上，与农业部信息中心等单位合作，启动了农村信息化网络建设工程，并制定了发展规划。部分省
8、、市也开展了面向农村服务的数据广播网络，以上系统建设多是以开办卫星多媒体数据广播作为切入点，在面向农村地区信息服务应用取得了好的开端。但新建设施多集中在学校，或试点单位村一级办公机构，覆盖面尚不够广。信息资源数量较少，应用规模尚小，缺少双向功能，系统的开放性、兼容性等方面的一些问题有待于改善。当前，要在较短的时间内，以较少的资金投入，大规模地推进农村地区信息化的建设和应用，实现跨越式发展，需要发挥社会主义制度的优越性，从我国农村的实际出发，整合已有资源，采用现代通信技术，要充分用好卫星通信技术，无线广播技术，因地制宜地开展多种应用技术模式的试点，政府应予以支持和推进，循序渐进地发展，不断地扩大
9、应用规模。3 发展农村地区信息化的困难和问题我国农村地区经济基础差，基础建设设施比较差，发展农村信息化将面临一些困难。当前存在的农村信息化的主要制约点有以下几个方面：( 1 ) 缺少基础设施和信息传输线路和可供使用的传输平台( 2 ) 缺少面向三农服务的信息资源：农村还不可能像城市的用户看到几十套开放播出的电视节目和音频广播节目。( 3 ) 缺少发展农村信息化的统筹规划和成功的经济运行模式1 3 1 三、技术的进步为农村和边远地区信息化的建设创造了机遇随着我国I T 技术的发展，很多新技术逐步投入应用，为推进农村和边远地区信息化的应用和普及创造了较好的条件。1 直播卫星将于2 0 0 6 年投
10、入使用根据我国的空间应用发展规划，我国制造的鑫诺2 号卫星将于2 0 0 6 年中期发射升空，将开辟我国使用直播卫星广播节目的新时代，届时，我国1 9 9 2 年制定的国务院1 2 8 号文将做出进一步的修改和补充。卫星通信和广播技术将得到更广泛的应用，直播卫星的启用，将为农村和边远地区信息化提供了良好的发展空间。2 我国的地面数字电视广播技术已取得了较大进展，国内开发具有自主知识产权的地面数字电视广播标准，取得了阶段性成果。国内开发的用于数字电视广播的中视1 号芯片已研制成功，并开展了一些应用实验，为大范围推广应用提供较好的条件。3 数字压缩技术的进展，使空间频率资源利用率进一步提高上世纪9
11、 0 年代，国际上开发了数字电视m p e g 一2 的标准，大大压缩了传送电视节目占用的带宽。本世纪初，新的数字压缩电视技术m p e g 一4 p a r t l 0 ( H 2 6 4 ) 标准制定，进一步压缩了电视节目占用的资源带宽，且m p e g - 4 等标准，适用于I P 网络环境，由此大大扩大了网络的应用范围。近两年，我国自主开发了与m p e g - 4 ( H 2 6 4 ，A V C ) 标准相应的A V S 标准，该标准已得到凰际标准化委员会的认可，相应的软硬件正在研发之中。具备自主知识产权的标准和相应的软硬件设施，可为农村信息化提供服务。4 大规模并行数据广播的理论
12、和试验取得了进展中国工程物理研究院的专家在研究了大规模并行广播理论方面取得了进展，清华大学在应用试验方面也取得了一系列的成绩。实践证明，大规模并行数据广播，同时传输几百个或上千个频道多媒体节目，终端用户根据需要选择接收或存储的技术方案是可行的。5 国内接收终端和适应农村地区应用的网络计算机的研发和应用取得一系列可喜的成果。目前，用在远程教育中的卫星接收终端，产品种类很多，价格低廉，在技术方面适当改进，能适应大规摸数据广播接收和与地面网联通的需求。应用在各类培训中心的网络计算机，以其价格低廉，操作简单的优势受到使用者的青睐和好评。6 卫星双向通信系统的标准和技术成熟应用日趋广泛国际上，欧洲标准化
13、组织巴发布了有关数字电视广播( D V B ) 和，I P 网相结合的卫星双向通信的技术标准。有了参考标准，随着用户数量增加，生产量逐步扩大。用于卫星双向非平衡通信的终端产品价格也大幅下降。目前一套普及的终端设备价格约为1 0 0 0 1 5 0 0 美元，远远低于前几年的价格，这也为广泛应用提供了良好的条件。7 农村电话的普及和发展进度将加快按照信息产业部的发展规划，十五期间，我国农村地区村一级的电话通信普及率将要达到百分之九十五。窄带通信线路开通后，电话网与其它广播宽带线路相结合，能适应农村信息化初期阶段的业务发展需求。8 专业电视制作设备价格便宜，节目制作成本大幅下降1 3 2 随着I
14、T 技术发展和应用普及，专业电视节目制作的设备，价格已相当便宜，特别是数字化的电视节目制作设备与计算机相结合，大大的降低了制作成本，由此，一般专业多媒体节目的制作设施，投入成本已很低。多媒体节目制作水平的提高和日益普及，为组织和制作更多的为城市和农村服务的信息资源和培训节目创造了较好的条件。四、大规模并行数据广播应是发展我国信息化的重要技术手段之一我国的三农问题是多年形成的，资金和机制当然是主要的问题，但从技术角度看，也缺少好的可实施发展方案。我国地域广阔，人口众多，环境和自然条件千差万别，宜采用多种技术模式的发展方案。其中大规模并行数据广播应是发展我国信息化的重要技术手段之一。1 应大力推进
15、多媒体数据广播实现大面积覆盖( 1 ) 建立大规模数据广播传输平台农村地区适宜通过无线广播网接收宽带多媒体和电视节目。建立大规模数据广播传输平台，采用卫星广播，地面广播网传送的方式。大量的专业频道循环播出，供用户选择接收，尽管广播网是单向传输的，采用智能化的选择接收和存储的方式，能够满足多数人的共性化需求。( 2 ) 开发多种应用终端接收设施，适应不同用户需求供以电视机为监视终端的用户使用的设备使用机顶盒和简单操作的遥控器，选择接收内容，使用者可与机顶盒实现交互。适用一般文化的农民使用。即可接收电视，也可查看信息。以计算机作为接收终端的配套设备可供学生和文化程度相对高的人员使用。人机交互，选择
16、性接收。目前P C 机更新换代较快，在农村不宜推广一家一台计算机的方案。根据教育部农村远程教育和信息化的经验，在人口相对集中的地区，管理能力较强的单位，建立小型计算机网，采用安装1 台主机，配置上几台网络计算机的使用方案。该方案投资相对少，利于管理，使更多的人接触计算机和学习信息化的知识。( 3 ) 多重网络交叉覆盖建立卫星宽带广播网，大规模并行广播的电视和宽带多媒体节目面向全国覆盖，由中央和地方共同组织节目和信息源0 适宜用户在固定位置接收。建立卫星语音和多媒体广播网传输多频道的语音和数字流媒体节目，由中央和地方组织节目和信息源，适宜子用户室外活动时接收。建设数字电视地面无线广播网，传输多频道数字电视和宽带多媒体节目，面向本省覆盖，由省市组织节目和信息源，适宜于传输本省特点的节目和信息源。2 构建多种形式的电信网与电视广播网相结合的应用系统( 1 ) 充分利用现有设施农村地区已建立的有线电视网，应加快数字化改造，增添数据多媒体广播的功能。建有宽带互联网的农村地区，应采取优惠措旌面向农
