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1雷電對通訊設施的影響
作為一種常見的自然現象,無論是在科學技術水平落后的舊中國,還是科學技術日新月異的現代,雷電都給我國造成過許多人力和財力上的損失。而在計算機科學技術的大力推動下,近年來通信設施為了滿足與日俱增的社會需求,開始大量采用集成電路和智能化設施,這樣一來,也為通信設施的供電電壓帶來了全新的挑戰。因為在供電過程中,電壓往往會由于天饋線、信號線或電源線等受到雷擊產生的過電壓而發生異常,進而影響到各類通信設施的正常運轉,甚至造成人員傷亡現象。所以,在通信時代,雷電災害早已成為了公認的社會公害之一。伴隨著近年來,為國內外對通訊設施雷電過電壓防護工作研究的不斷深入,通信相關領域的研究人員已經在造成通信設備損壞的罪魁禍首上達成共識,即電脈雷電沖,它是由于通信設施受到雷電波沖擊和雷電感應的影響后產生的。這一點便很好地解釋了為何配置有良好的避雷措施的通信大樓仍舊無法逃脫雷電襲擊的現象。在雷電天氣中,進入到電力和通訊線路的電荷是由空中的雷電云層通過通信設施上的天線產生的,而這時候大地與線纜之間的連接障礙會使得雷電感應由于過高的電位而引發過電壓現象,讓通信設施中的電流超過電纜所能承受的極限,從而影響到通信設施的正常工作,甚至造成人員傷亡。
2通信設施的防雷
2.1防雷原理就目前而言,疏導、隔離、等位和中和是我國專門針對通信設備和通信建筑的四大防雷原理。其中,疏導是以保證通信設備和建筑遠離雷電或者雷電感應的直接襲擊為目的的,在這一過程中,最常采用的便是運用疏導線讓那些雷云中的電荷順利傳入到大地中,進而避免給設備的電纜造成的危害影響通信設施的正常工作。其次,隔離通信設施與雷擊過程引發的過電壓以達到保護的效果的原理被稱為隔離。而等位原理則是將各類公共設施,諸如通信設施所在地、天饋線所在地、鐵塔地等,放置在等電位上。最后,中和原理是通過杜絕雷電的形成來保護通信設施和建筑物的,在雷電現象中,大氣中產生的電荷會與防雷設備產生的相反電荷離子相互產生中和作用。這四類避雷原理便是我國通信設施防雷措施中常用的。
2.2防雷措施
2.2.1通信設施外部防雷。接地裝置和避雷針是通信設施外部防雷常用的方法,其中,接地裝置包含了地極和接地線這兩部分,而避雷帶、避雷線和避雷網則是避雷針中最常見的三種。在雷電現象中,地面上的電場往往會由于空氣中雷云的放電而發生異常,這個時候便需要接地裝置和避雷針的協同工作,為了改變雷電導入電的傳輸方向,需要運用避雷針的頂部產生特定的電場,從而將電流逐步引導到接地線中,并最終通過地極順利將雷電流釋放到大地中,避免對通信設施和建筑造成傷害。但是受限于該過程中的各類變量限制,在日常的防雷避雷過程中,該裝置并未能取得良好的效果,無論是在對雷電的反應敏捷度還是所能保護的范圍的大小亦或能夠承受的雷電流量,它都始終處于被動的狀態,無法滿足正常的通信設施和建筑物的快速防雷要求的。要想防雷措施跟上我國飛速發展的通信領域的腳步,則務必要求避雷針能徹底改變以前的被動狀態,在防雷過程中能夠主動對通信設施和建筑物采取預防雷手段,不僅如此,還需要提高避雷針同時抵御各類雷擊的能力,讓避雷針可以兼顧到周邊通信設施和建筑物的安全,提高對雷擊產生的電流的承載量,這就要求避雷帶和避雷線能夠與保護物外部的所有金屬零件的良好聯通。除此之外,還需要將電涌保護器安裝到天饋系統中,以實現對感應雷擊的消除,為了保證通信設施外部良好的防雷效果,在安裝電涌保護器時,還需要用接地線將它的接地端與地網牢固連接起來。而在復雜的通信工程中,防止供電系統遭受雷電攻擊也極為重要,這個時候便需要將避雷裝置延伸到供電系統的配電房和變壓器中,保證供電系統的正常安全運行。
各省、自治區、直轄市建設廳(建委)、規劃局(規委)、房地局、通信管理局,中國電信集團公司,中國網絡通信集團公司、中國移動通信集團公司、中國聯合通信有限公司、中國衛星通信集團公司、中國鐵通集團有限公司:
為規范住宅小區和商住樓通信管線及通信設施的建設行為,減少不必要的重復建設,維護用戶自由選擇電信業務的權利,保障電信業務平等接入,根據《中華人民共和國城市規劃法》、《中華人民共和國電信條例》及相關法律法規,特作如下規定:
一、住宅小區及商住樓內的通信設施建設應符合城鄉規劃要求,與電信發展規劃相適應。
為保障消費者的合法權益,滿足廣大電信用戶使用通信設施的需要,住宅小區及商住樓應同步建設建筑規劃用地紅線內的通信管道和樓內通信暗管、暗線,建設并預留用于安裝通信線路配線設備的集中配線交接間,所需投資一并納入相應住宅小區或商住樓的建設項目概算,并作為項目配套設施統一移交。
二、住宅小區及商住樓的通信管線等通信設施應納入設計文件,設計審查部門在審批設計時,建設、規劃主管部門在核發建設工程規劃許可證、施工許可證時,應依法定職責嚴格把關。建設項目竣工后、接入公用電信網前,各省通信管理部門要嚴把接入關。建設單位應當在竣工驗收3個月內向城鄉建設檔案管理部門報送有關竣工資料。
三、房地產開發企業、項目管理者不得就接入和使用住宅小區和商住樓內的通信管線等通信設施與電信運營企業簽訂壟斷性協議,不得以任何方式限制其他電信運營企業的接入和使用,不得限制用戶自由選擇電信業務的權利。
1算網融合
算網融合是目前的熱門話題,大家都在談“算網融合”,“算網融合”觀點一致了嗎?“算網融合”有共識了嗎?從目前的情況來看都不是,“算網融合”融合沒有取得共識,大家談的“算網融合”往往不是同一件事。要推進“算網融合”的發展,必須首先要有共識。要做到這一點,首先要將各自的觀點發表出來,作廣泛和深度的研討,在廣泛研討的基礎之上才可形成共識。共識首先要從定義出發來討論和研究。那么什么是“算網融合”呢?算網融合涉及的范圍很廣,但下述三方面是一定要研究的。什么是“算”?從文字意義來說,“算”就是算力、計算能力,當然這是很窄義的定義,是一種對直接算力的定義。在這個定義下,首要的難題是,算力怎么度量?對直接算力度量是很難的,目前可以度量的算力只有CPU,對CPU算力的度量明確分為兩種:一種是運算能力,通常可以用MIPS(即每秒百萬次指令計算)來度量;另一種是交易能力,以一筆標準的交易為單位,通常可以用MTOPS(即每秒百萬次交易)來度量。GPU目前也可以度量,一般用MFLOPS(每秒百萬次浮點計算)來度量;另外還有一種度量方法,就是芯片中的CPU數和核數,這是對物理資源粗放的度量。除此以外還有嗎?沒有了,其他算力都很難度量。如TPU如何度量算力,DPU如何度量算力,XPU如何度量算力,ASIC如何來度量算力,專用的FPGA如何來度量算力,目前都沒有說法。算力度量是“算網融合”中基礎的基礎,度量偏偏又是“難題”,目前尚無解決辦法。另外,算力不能只考慮直接算力,還要考慮間接算力,間接算力如何度量也是問題。第二個難題是,算力如何標識,到目前為止算力標識是沒有共識的,算力標識是算力應用的必要條件,沒有標識,用戶如何能用上算力,目前的基本概念是:算力標識由兩部份組成,算力地址+算力屬性,但沒有共識。第三個難題是算力要成為基礎設施,首先要解決算力池化和算力按需配置的問題,算力如何池化,算力如何分配和管理。由于第三個難題的基礎是前兩個問題,前兩個問題不解決,第三個問題是無法深入研究的。第四個難題是算力如何能夠按需、保質地到達用戶。提供方能夠供出的算力和使用方能夠使用到的算力是不同的,算力提供方是要經過網絡來向使用方提供的,網絡如果“不聽話”或“不給力”,算力也很難按需供出。這個問題是目前最大的問題,目前可以進行端到端傳輸的網絡只有IP網,偏偏IP網是“不聽話”“不可管控”的,如何將IP網作為基礎來支持算力遞送,是一個極大的難題。第五個難題是算力的提供形態,向用戶提供算力,算力到底是以直接算力的形態來提供,還是以間接算力來提供。以直接算力的形態來提供,碰到的難點是算力難以度量,用戶無法精準地提出算力需求,再有就是使用直接算力,對網絡提出極高的要求;以間接算力的形態來提供算力(對普通用戶),可能是未來算力提供的主模態,即用戶使用平臺或軟件,平臺和軟件使用直接算力,這樣用戶是間接算力的使用方,如何提供統一的算力度量機制和統一的算力標識是極大的難題。窄義算力是指直接計算能力,但太窄義了,用戶是很難使用的。實際上用戶可以用的算力是廣義算力,廣義算力包括直接算力+間接算力。從廣義上講,算力=直接算力(窄義算力)+間接算力,間接算力包括:算、數、智,平臺、軟件,這樣廣義算力就是信息技術(IT)資源的全部了。什么是“網絡”?很顯然它不是指移動通信網,也不是指固定通信網,它是指作為基礎設施的通信網整體,是指連通算力供給方和算力使用方的連接。核心要求是連通能力,還必須包括提供能夠滿足用戶體驗的網絡性能。“算網融合”的網絡是端到端連接的數據網,它包含移動接入和固定接入,包含支持數據網網元間的點到點連接的傳送網,這里的網絡是通信技術(CT)整體的集合。目前用于算力融合的數據網是IP網,但是目前的IP網能力太弱了,除了提供“盡力而為”的傳輸能力外,一切能力依靠外掛。50年來的努力,外掛技術已經不少,但認真研究后,發現它們全部是局部技術,局部有效、全局無效。IP網的全局技術已經50年不變了,遠遠落后需要。數據網技術的變革是遲早的事。“算網融合”是兩個基礎設施的融合,一個是通信技術(CT)基礎設施,另一個是信息技術(IT)基礎設施。IP網在互聯網的發展中起到極為關鍵的作用,是互聯網已有的唯一基礎設施,即通信技術(CT)基礎設施。在算網融合中,目前通信技術(CT)基礎設施還是IP網,而信息技術(IT)也將成為基礎設施,目前IT還是以資源孤島形態存在,IT孤島資源要成為IT基礎設施,需要通信技術(CT)的支持,什么樣的通信網絡技術能夠支持目前是不確定的,IP網很難承擔此重任。什么是“融合”?這是最沒有共識的部分。融合是什么,是“你中有我,我中有你”,兩個完全不同的實體融合在一起,物理上難以區分了,它是一個物理融合過程,并不產生第三實體,融合后,在實體層面難以區分了,在虛擬層面上仍是可分的。“融合”是物理過程,就像青銅,青銅是融合的產物,青銅是純銅(紅銅)中加入錫或鉛的合金(融合),在青銅中銅還是銅、錫或鉛,只是它們的形態變了。化合就完全不一樣了,化合過程會使原來的實體沒有了,變成第三者(或第四者)新的實體。這一點認識很重要,“融合”是“你中有我,我中有你”“你還是你,我還是我”,質沒有變、形變了;“化合”則是你沒有了,我也沒有了,產生第三種(或更多)實體,如鹽酸和氫氧化鈉“化合”后產生氯化鈉和水。對于“融合”的看法,是否大家都認可它是一個物理過程,而不是一個化學過程,這一點是存疑的,但很重要,因為它決定了研究的技術路線。NFV提出后,網絡中的網元已經不再全部是實體網元,網絡中的網元可以是實體網元也可以是虛擬網元。實體網元的硬件和軟件是一體的,是不可分離的;虛擬網元的硬件和軟件是分離的,虛擬網元的IT資源(計算、存儲、I/O等)是從云化數據中心中獲取,軟件是通過適當的渠道,加載到虛擬網元的IT資源上,只要虛擬網元的IT資源和實體網元中的硬件能力相同,它就可以成為與相應實體網元相同的虛擬網元,并可替代實體網元,在網絡中運行,起到實體網元相同的作用。在這種場合,實體網元在形態上從有形成為無形的了,通信技術(CT)和信息技術(IT)在物理系統層面融合了,但從虛擬的層面,兩者還是涇渭分明的,通信網還是獨立存在,通信網體系沒有變化,通信網能力也沒有變,并不因為虛擬網元的存在而改變。因此,“融合”在物理層面是“你中有我,我中有你”,兩個完全不同的實體融合在一起,物理上難以區分了;在虛擬層面,“你還是你,我還是我”,質沒有變、形態變了。這一點認識非常重要,涉及到研究的技術路線、采用的技術方案和相關的網元(或ICT信元)的引入。因為對這一點的認識是有深刻教訓的,CCSATC1在研究FDN(未來數據網)時,由于NFV技術的引入,對編排器、SDN控制器和網管的功能分配用了1年多時間的討論還是定不下來(實際上這個問題至今還沒有解決),其關鍵還是對融合的定義的認識,如果認同融合是物理過程,這個問題就不難解決。編排器可以編排IT資源(特別是云化數據中心中的云資源,也可以編排云中的虛擬連接資源(云CT)),但沒有能力來編排廣域的通信技術(CT資源),SDN控制器和網管的功能分配是混淆和不清晰的,結果是導致融合過程進展緩慢。實際上,目前的融合能力,連創建一個數據網物理創新平臺的能力都不具備。算網融合是很有挑戰性的,目前技術缺口還很大。但最主要還是認識問題,如果認可融合是物理過程,那么算和網的融合是物理層面的形態改變,虛擬(或邏輯)層面還是獨立的,那么算力體系的設計和網絡技術的設計是相對獨立的。算力體系和網絡體系獨立設計,并使其最優化,再建立算力體系和網絡體系的聯系。
2數字經濟和算網融合(通信信息技術(ICT)基礎設施)
互聯網技術的發展,極大地促進數字經濟的發展,已經成為數字經濟的基礎設施。支持互聯網的基礎設施是什么?這個問題很少有人討論,或者連想都沒有想過。這個問題實際上是很重要的,是要很好地進行研究和討論。互聯網發展的前期,它的基礎設施就是通信技術(CT)基礎設施,確切的說就是IP網,IP網是支持互聯網發展的核心,是其唯一的基礎設施。所以互聯網的發展是以IP網的覆蓋率來衡量的。“想要富,先修路”,同樣“要發展互聯網,先建設IP網”,早期的互聯網就是這樣發展起來的。傳統互聯網設計理念中的業務網和承載網(IP網)的徹底分離,互聯網業務全部是OTT形態的業務,只要有IP網,業務就“千姿百態”地發展起來,數字經濟隨著互聯網的發展迅速發展了。由于互聯網的業務發展太快了,特別是音視頻業務,音視頻業務對網絡的資源提出了很高的要求,IP網,特別是IP核心網和會聚網資源有限,難以承擔巨量的音視頻業務信息數據的傳送。內容分發網絡(CDN)就是在這種場景下發展起來(“應運而生”)了,內容分發網絡(CDN)是由多層級的存儲器(含計算和存儲能力)、在內容路由的基礎上發展起來的。目前內容分發網絡(CDN)已經成為互聯網中不可或缺的組成部分,它和IP網共同成為通信技術(CT)基礎設施。在內容分發網絡(CDN)中多層級的存儲器(含計算和存儲能力)是屬于信息技術(IT)資源,因此在內容分發網絡(CDN)中實現了IT和CT的融合。NFV的提出和應用,網絡中的網元已經不再是實體網元一種形態了,在網絡中可以有功能和性能和實體網元相同的虛擬網元。虛擬網元實現了軟件和硬件分離,虛擬網元的硬件(IT)資源取自云化數據中心(云計算),一般來說是以虛機或容器形態來提供,軟件通過鏡像的形態加載到虛擬網元的硬件(IT)上,虛擬網元資源和鏡像形態的軟件結合構成了一個完整的虛擬網元。認真研究發現,在這種場合下,網絡技術并沒有發生變化,IPV4中的所有網元都可以以虛擬網元的形態來提供服務,同樣IPV6中的所有網元都可以以虛擬網元的形態來提供服務,IP網變了嗎?沒有變,IPV4網仍然是IPV4網,IPV6網仍然是IPV6網,只要虛擬網元的IT資源與實體網元的資源相同,網絡能力和性能也不會發生變化,變化的只是它的呈現形態,實體網元不見了,虛擬網元取代了它,在這種場合IT和CT融合了。融合的結果使它改變了網絡的形態,但沒有改變網絡的實質,網絡只是發生物理的變化。在互聯網的業務網層面,也在發生變化。互聯網的業務網通常由控制面、管理面、網站和終端等組成。早期的互聯網中,它們通常以實體形態存在,業務網的全部網元都是實體網元,網站也都是實體形態,終端也是一體機,軟件和硬件是不分離的。互聯網的發展,業務網中應用也發生很大的變化,以終端實現實時翻譯為例,早期一般是在終端安裝一個翻譯軟件,軟件和硬件是在一個終端中,翻譯工作都在終端中完成,由于終端資源(IT資源:計算和存儲資源)有限,翻譯的質量一般都不會高,現在的翻譯軟件一般都有“在線翻譯”的選項,什么是“在線翻譯”,實際上就是把翻譯所需要的IT資源從終端分離出去,目前的IT資源通常都是放在云化數據中心(云計算)中,由于云化數據中心有強大的IT資源,它可以完成終端難以完成的(計算、存儲等)任務,終端的工作需要有外部IT資源的支持。目前正在研究“云手機”,原因是手機的硬件資源(IT資源),尤其是中低端手機的硬件資源,不足以支持高端App對IT資源的要求而無法運行,這里的資源主要是計算和存儲等資源不足,如果能得到外部IT資源的支持,中低端手機也能支持高端App,這就是“云手機”的設計理念。對于下一步工業互聯網中的制造用智能設備,由于成本上的原因,設備的配置往往不會很高,通常能滿足基本要求,當進行高端制造時,設備配置的IT資源往往不足,需要外部的IT資源來支持;另外,改造已有的智能設備同樣會有這樣的問題,一般地說,未來的發展趨勢是:設備的硬件和軟件分離,這時候IT資源將必須成為基礎設施才能滿足需要。終端是如此,主機更是如此,原來互聯網中的主機都是以獨立形態存在的,現在還有嗎?即使有,也很少。大量的主機已經沒有自己的獨立設備,它所需要的IT資源(計算、存儲、I/O等)都可以從云化數據中心(各類別的云計算)獲取。IT資源以孤島形態存在已經越來越不能滿足要求,IT技術資源的基礎設施化已是必然。將IT資源孤島變成IT技術資源基礎設施,核心是數據網(端到端通信)技術的能力是否能滿足要求,目前IP網從核心技術來說已經50年沒有發生變化了,50年來IP網增加的補丁技術沒有一項是涉及全局技術的,它們都是局部技術,在局部是有效的,但不能推廣到全網。典型的例子是MPLS,MPLS是面向連接的、提供點到點連接的隧道技術,存在N平方問題,局部可用,全局不可用。互聯網的前期,IP網是它唯一的基礎設施(CT基礎設施),目前信息技術(IT)資源也要基礎設施化(IT基礎設施),這將是互聯網發展的兩大支柱。讓我們從數字經濟和ICT基礎設施的角度再來看一下算網融合。算網融合的“算”定義很重要。“算”如果只是指窄義的直接算力,范圍太窄不好用。比較合理的定義是:“算”=直接算力+間接算力。間接算力包括:算、數、智、軟件、平臺等,如這個定義成立,算網融合等同于建設ICT基礎設施,ICT基礎設施=IT基礎設施+CT基礎設施。IT基礎設施就是“算”的部分,CT基礎設施就是“網”的部分,ICT基礎設施就是“算”“網”融合的信息通信基礎設施,是支持數字經濟運行的基礎設施。“算網融合”中的“網”是指由數據網(IP網)、傳輸網(網元間連接)和接入網(無線接入和固定接入)。傳輸網和接入網發展總體上是順利的,技術上能滿足信息通信發展的要求,問題最大的是數據網,目前唯一可用的數據網是IP網,但是目前的IP網能力上嚴重缺位無法擔起此重任,需要有技術上和設計理念上有重大創新和突破的新型數據網。算網融合是建設ICT基礎設施的第一步,目前的關鍵是理念上的共識,有共識才能有效的發展和推進算網融合,推進ICT基礎設施的建設。
作者:蔣林濤 單位:中國信息通信研究院
第一條為加強國際通信設施建設的統籌規劃和行業管理,維護國家利益,保障國家通信主權和安全,促進國際通信網健康、有序發展,根據《中華人民共和國電信條例》和國家有關規定,制定本規定。
第二條在中華人民共和國境內從事國際通信設施建設(含新建、改建、擴建和產權變更)活動,必須遵守本規定。
本規定所稱的國際通信設施,包括國際通信出入口和國際傳輸網等電信設施。
國際通信出入口包括國際通信信道出入口、國際通信業務出入口和邊境地區國際通信出入口。
國際傳輸網是指從境內的國際通信信道出入口至境外國家和地區間進行通信的所有有線、無線和衛星等電信設施。
第三條信息產業部依照本規定對國際通信設施建設實施監督管理。
一、指導思想
以中、省、咸維穩工作會議精神為指導,毫不動搖地堅持嚴打方針,堅持專門工作與群眾路線相結合,打防相結合,標本兼治的指導思想,動員全社會各方面力量參與,通過集中開展打擊破壞通信設施,有效遏制此類犯罪活動上升的勢頭,切實維護國家和人民生命財產安全,為進一步促進我轄區穩定和經濟建設做出積極貢獻
二、組織領導
為了確保這次專項斗爭取得實效,成立以書記任組長、為成員的領導小組,抽調派出所、治安辦、司法所以及村干部為成員,掌握工作動態,加強巡邏。
三、方法措施
(一)健全網絡,加強防范。