三网融合技术的发展和下一代网络技术

三网融合技术的发展和下一代网络技术1. 三网融合的背景随着社会的发展，广大用户对于电信网、广播电视网、互联网的需求越来越多，以及对于电信网、广播电视网、互联网的发展提出了更多的要求。三网融合技术在这种背景应运而生。 三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，三大网络通过技术改造，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据、和广播电视等多种服务。三网融合应用广泛，遍及只能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家具等多个领域。以后的手机可以看电视上网，电视可以打电话、上网，电脑也可以打电话，看电视。三者之间相互交叉，形成你中有我，我中有你的格局。三网融合打破了此前广电在内容输送、电信在宽带运营领域各自的垄断，明确了互相进入的准则在符合条件的情况下，广电企业可经营增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电网络提供的互联网接入业务等；而国有电信企业在有关部门的监管下，可从事除时政类节目之外的广播电视节目生产制作、互联网视听节目信号传输、转播时政类新闻视听节目服务，IPTV传输服务、手机电视分发服务等。2.三网融合的关键技术1.宽带接入技术（1）利用铜线资源，用XDSL实现宽带接入 在宽带业务发展的初期和中期，宽带用户需求和宽带业务普及率较低，将FTTC(或FTTB)，特别是APON与ADSL(或VDSL)技术相结合可以提供光纤敷设成本、电子设备成本和提供的带宽能力方面的最佳平衡，是一种比较理想的宽带混合接入方案。（2）采用FTTC+HFC实现全业务接人HFC和基于PON的FTFC是两种较好的接人方式，但各自有不足之处：HFC在传送模拟CATV信号方面有优势，但开展语音、数据接入方面可靠性差，且上行信道频带窄、易受噪声“漏斗”效应的影响和信号问串扰；此外，模拟信道对数字业务开展也不利。HFC是在现有的CATV网基础上建设，在成本上具有很大优势；而FTTC采用PON技术，提高了通信传输质量，解决了上行传输中的带宽问题，但它不支持模拟分配式视像业务(CATV业务)的传送。将上述两种技术优化组合而形成新的网络结构，便可支持所有业务的接人。（3）发展宽带PONXDSL技术和HFC网络中Cable Modem是目前提供宽带接入的基本方案，但它们的发展受传输距离、最大容量或噪声干扰的限制。因此，它们只是宽带接入的过渡方案，宽带光纤接人才是接入网发展的主要方向。引入光纤有几种方案，根据当前具体情况，在近期和中期应主要采用FTFCFTTB方案。PON是比较有前途的网络结构，网络可靠性高、成本低、分支能力强、对业务透明、易于升级扩容。窄带PON可方便地升级到宽带PON，还可继续使用WDM扩容。宽带无源光纤网(BPON)是宽带接人的一种较好结构，特别是以ATM为基础的无源光网络(APON)，结合了ATM多业务多比特率支持能力和无源光网络透明宽带传送能力，是BPON的发展方向。（4）WDM进入接入网为了满足接入网容量不断增长的需要，可采用光分插复用器(OADM)来扩大主干层容量。不同波长用于网络的不同节点，不仅具有良好的保密性、有效性和安全性，而且可以不变接人网结构而将宽带业务逐渐引入，从而实现平稳升级。 当所需容量超过了PON所能提供的速率时，WDMPON不需要使用复杂的电子设备来增加传输比特率，仅需引入一个新波长就可满足新的容量要求。目前的水平可实现1632个波长的密集波分复用(DWDM)，从长远看则有可能实现数百个波长的高密集波分复用或频分复用系统，将来甚至可以实现一个用户一个波长。（5)发展LMDS，实现宽带无线接入 本地多点分配系统(LMDS)是一种新兴的宽带接人技术，以点对多点的广播信号传送方式提供高速率、大容量、全双工的宽带接人手段。运用LMDS可实现用户远端到骨干网的宽带无线接入，进行包括话音、数据、图像的传输，也可作为因特网的接入网。LMDS工作在28GHz波段附近，可用宽带达到1GHz以上，通过若干个类似蜂窝的服务区提供业务，每个服务区建立一个基站，用户远端通过基站接入骨干网。2.基于光缆的宽带光纤接入技术(1)宽带有源光接人SDH技术在接人网中的应用虽然已经很普遍，但仍只是FTTC(光纤到路边)、FTTB(光纤到楼)的程度，光纤的巨大带宽仍然没有到户。因此，要真正向用户提供宽带业务能力，单单采用SDH技术解决馈线、配线段的宽带化是不够的，在引入线部分可分别采用FTTB/C+XDSL、FTTB/C+Cable Modem、FTTB/C+局域网接人等方式提供业务。(2)宽带无源光接入网特别是如果F1TrH大量使用，有源器件和电源备份系统从室外转移到了室内，对器件和设备的环境要求可以大大降低，维护周期可以加长。APON的标准化程度很高，使得大规模生产和降低成本成为可能。此外，ATM统计复用的特点也使ATM PON能比TDM方式的PON服务于更多的用户，ATM的QOS优势也得以继承。采用波分复用技术是扩大光纤传输容量的一种有效手段。以波分复用技术为基础的无源光网络(WDM PON)用于接入网有着广阔的发展前景。3.宽带IP技术 该网络的优点：带宽宽，容量大，具有透明的交互业务功能。全网络结构统一，设备简化，统一使用IP协议，同外围网络可实现真正无缝连接，便于向优化光学网络过渡。便于与国家信息基础设备NII开放式网络模型要求接轨。性能价格比优，标准成熟，运用广泛。接入方便灵活，易于扩展和推广应用。能较好地保证QOS，具有现实经济性和持续先进性。4.视频编码技术现在国内外已经开展的IPTV业务基本上都是NPEG-2，与现在的DVD相同，在编码时对图像和声音的处理是分别进行的，这种处理方式压缩效率较低，而且不利于传输。目前的趋势是使用更适合流媒体系统的H264/MPEG-4，AVS是我国具有自主知识产权的新一代编码方式，复杂性更低。目前运营商在编码标准的选择上还没有统一。视频信号输入计算机，完成数字化后，仍不能马上直接使用，一般要经过视频编辑才能使这些视频素材文件达到我们的要求。5.软件技术软件技术的发展，尤其是联合与协调不同操作系统、不同网络环境问的中间件技术；面对日益增长的大规模服务请求、高可用且有良好伸缩能力与容错效果的软交换平台系统的发展，使得三大网络及其终端都能通过软件变换，最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。目前三网融合的主要应用包括互联网电视（IPTV）和网络电话（VOIP）。6.VoIPVoIP又名宽带电话，是指IP技术和宽带传输网络，以“IP终端”为载体的融合“语音”和“数据”的业务平台与业务集。包括三种实现方式：一种是接电脑，另一种是接一种有宽带接口的电话机（宽带电话机），还有一种是加一个类似分线盒的网关装置，出口一头接电脑，另一头出来接普通电话机。用户只需一台可以上网的计算机，并向服务供应商申请一个号码，或者一台网络电话机，连接到互联网就可以市内电话费用的成本打给世界各地的其它网络电话使用者拨打任何地区的电话。其最大特点就是：利用互联网廉价的上网费用和全世界无处不通的特点，把语音长话费用降低到传统电话网电话费用的50%或更低。但它同语音聊天软件不同的是，此业务可以拨打传统电话，且由于公司设置了专门的网关，语音质量比起聊天软件要好得多，不管是从音质或拨打时间都与普通固定电话相差无几。IPTV是指利用IP技术，通过宽带网络提供视频业务。IPTV融合了电视业务和电信业务的特点，其优势在于“互动性”与“按需观看”，彻底改变了传统电视单向播放的缺点。互联网电视从某种程度上讲，可以让消费者体验到电视永不过时的感受，这是因为互联网电视具备在线升级的新颖功能。拿TCL推出的MITV来说，它集中了业界领先的操作系统、强大的功能和丰富的内容服务三大平台，并能跟随互联网技术的发展而不断升级。基于上面的诸多优点我们不难看出，IPTV是目前甚至以后三网融合最好的模式之一。首先，IPTV是三网融合能够实现的有效模式和盈利点，这是因为IPTV产业链比传统的通讯或信息服务的产业链更加复杂，内容更加新颖，而且信息内容和网络成为IPTV 业务发展的双核心，IPTV既使广电、电信两部门找到了共同的利益点，又促进了他们彼此之间的良性竞争，这将大大推动和促进三网融合计划的实施。其次，IPTV 是数字电视进行互动的最主要的技术。如果没有IPTV就不可能有互动的电视。再次，IPTV最能体现三网的优势互补。广电系统的先天优势在于他们在节目内容的制作、播出以及节目的信号传输上占有绝对的主动权；电信网的优势则在于覆盖面广、组织严密、经验丰富，有长期积累的大型网络设计运营和管理经验，电信网与大众用户、商业用户保持着长久的合作、服务关系。而在我国，出现独立运营IPTV业务的新运营商估计也不太可能，因此，电信运营商介入并参与IPTV业务的具体运营是一条十分可行的途径。IPTV 的盈利模式将使电信网、电视网和计算机网长期共存，各尽其责，充分利用原设备和资源展开竞争。IPTV发展的问题还有很多.我国目前主流的接入技术是ADSL，实际应用中主要是512k、1M和2M三种下行接入速率，远远不能满足IPTV的带宽需求，更无法满足互动的视频业务。如果IPTV清晰度不够，而且不能支持互动，同时也没有富余的带宽提供其他增值业务，仅仅依靠点播是没有前途的；再次是如何平衡信息内容最大化和投资的关系，如何强化产业链中内容提供商与网络运营商的关系；这三方面应该说是IPTV发展非常重要，急需解决的问题。三网融合是国家发展信息化的战略考虑，是技术发展的必然趋势。尽管如此，但要真正实现“ 三网合一” 还要有一个相当长的过程。由于三网业务的定位不同，不同行业、不同网络之间的管理利益问题，三大网络标准不统一，以及当前网络信息资源开放不够等，三网融合至少涉及业务融合、技术融合、市场融合、行业融合、终端融合乃至行业管制和政策方面的融合等，这就使得三网融合仍面临不少的困难，“三网融合”的真正意义所在也没真正体现出来。但是随着新技术、新业务的发展，在技术和设备上可以实现“ 三网融合”已经不是问题，特别是多方合作，技术所造就的运营商之间协作融合，正在成为一种发展趋势，“三网融合”必将提高我国信息化的整体竞争力。3.下一代网络及其特点下一代网络（Next Generation Network），又称为次世代网络。主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络中的一个重点。为了强调IP技术的重要性，业界的主要公司之一思科公司（Cisco Systems）主张称为IP-NGN。NGN是一个分组网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它允许用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。它是以软交换为核心的，能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了通信网络发展的方向。NGN具有分组传送、控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离、业务提供与网络分离、提供开放接口、利用各基本的业务组成模块、提供广泛的业务和应用、端到端QoS和透明的传输能力通过开放的接口规范与传统网络实现互通、通用移动性、允许用户自由地接入不同业务提供商、支持多样标志体系，融合固定与移动业务等等特征。从意义上讲，NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。是可以同时提供话音、数据、多媒体等多种业务的综合性的、全开放的宽频网络平台体系，至少可实现千兆光纤到户。NGN能在的网络基础上提供包括话音、数据、多媒体等多种服务，还能把用于长途电话的低资费IP电话引入本地市话，有望大大降低本地通话费的成本和价格。从网络功能层次上看，NGN在垂直方向从上往下依次包括业务层、控制层、媒体传输层和接入层，在水平方向应覆盖核心网和接入网乃至用户驻地网。网络业务层负责在呼叫建立的基础上提供各种增值业务和管理功能，网管和智能网是该层的一部分；控制层负责完成各种呼叫控制和相应业务处理信息的传送；媒体层负责将用户侧送来的信息转换为能够在网上传递的格式并将信息选路送至目的地，该层包含各种网关并负责网络边缘和核心的交换/选路；接入层负责将用户连至网络，集中其业务量并将业务传送至目的地，包括各种接入手段和接入节点。NGN的网络层次分层可以归结为一句话：NGN不仅实现了