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浅析“三网合一” 摘要：本文从社会角度和技术角度简述了“三网合一”的目的和优缺点，并分析实现“三网合一”的主要困难和光通信在“三网合一”中的作用。关键词：三网合一，光通信技术，FTTH，HFC目 录一、简介21.1 名词解释21.2三种网的比较21.2.1 计算机网络21.2.2 有线电视(CATV)网21.2.3 电话网21.3 “三网合一”发展意义21.4 国内外的发展状况2二、“三网合一”发展目的及优缺点22.1 发展目的22.2 优点22.3 不足之处2三、关键技术及主要困难2四、技术优势及采用光通信的重要作用24.1 技术优势24.2 光通信的应用24.2.1 铜线接入网不能满足宽带IP业务的需要24.2.2 FTTH是实现“三网合一”的最终解决方案2五、结束语2参考文献：2一、简介1.1 名词解释 “三网合一”是指电信网、计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。 三合是一种广义的、社会化的说法，在现阶段它是指在信息传递中，把广播传输中的“点”对“面”，通信传输中的“点”对“点”，计算机中的存储时移融合在一起，更好为人类服务，并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。“三网合一”后，民众可用电视遥控器打电话，在手机上看电视剧，随需选择网络和终端，只要拉一条线、或无线接入即完成通信、电视、上网等。所谓“三网融合”，就是指电信网、广播电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。“三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带的多媒体基础平台。其表现为技术上趋向一致，网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖，业务层上互相渗透和交叉，应用层上趋向使用统一的IP协议，在经营上互相竞争、互相合作，朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起，行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。1.2三种网的比较1.2.1 计算机网络传统的计算机局域网，如典型结构的总线型以太网，令牌环网等，完全不同于电路交换和分组交换的网络结构和信息处理方式，它们是共享介质，多址接入系统，适合非实时性的数据传输。从本质上讲，它们都不适合交互式多媒体通信。但是通过增加一些机制，如为信息分配优先权，增加存储缓冲区，或者从逻辑上划分带宽等，就可以进行多媒体通信；但是在对时延要求非常严格的通信场合，它们不如交换式网络适用。当然，近年发展起来的交换型以太网和ATM-LAN(异步传输方式局域网环在此列。所以传统的计算机局域网也不能单独支持多媒体通信。1.2.2 有线电视(CATV)网有线电视网是指以电缆，光纤为主要传输媒介，向用户传送本地，远地及自办节目的电视广播系统。这是一个集节目组织、节目传送及分配V-体的区域型网络，并向综合信息传播媒介的方向发展。有线电视网的最大优点就在于光纤和电缆传输，带宽可达1GI-Iz。这是传输多种媒体信息的关键之一，可传输高质量的数字电视。高保真的数字电话及高速率的数据。有线电视网的另一特点是有广泛的市场和广阔的发展前景。虽然有线电视网有着宽带的特点，但目前有线电视网是没有交换设备或协议的树状网结构，在没有升级改造为双向网时，不适合交互式多媒体通信。即使改造成双向网，在这种网络结构上发展双向高速通信业务会形成上行噪声积累，这也是树形网通信的主要障碍。1.2.3 电话网电话网是传统电信网的最重要部分。有百年多的历史。电话网是双向传输的，规模大，范围广，深入到千家万户。目前电话网采用电路交换方式，用于模拟语音通信。电话网带宽窄，速率低，但它连接范围广，通信成本低，它在国内还将存在相当长的时间，所以还是受到多媒体通信研究和设计者的重视。模拟调制解调器伽ODEM)技术近年来取得很大进展。从以上分析可见，目前的每一种通信网都是为某种专门的业务而设计的。它们的传输速率和特性各不相同，这些网络往往不能再适应其它用途。虽然某些业务(如数据通信业务)在几个不同的网络中都能同时存在，但不同网络中的(数据)终端却互不兼容，它们之间的互通只有通过网问的特殊设备来实现。这种业务专门化的严重后果是业务依赖性，不灵活性和低效率。很明显，没有一种现成的通信网络能适应性质各异的多媒体通信。为了改变这种现状，必须从根本上改变网络之间的隔离状况，使三网融合成一个单一的网络来提供各种不同类型的业务。使不同的业务共享可用的资源，实现完全的开放系统互连。1图1 网络状况对比21.3 “三网合一”发展意义图2 三大产业融合前竞争示意图三网融合，在概念上从不同角度和层次上分析，可以涉及到技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。目前更主要的是应用层次上互相使用统一的通信协议。IP优化光网络就是新一代电信网的基础，是我们所说的三网融合的结合点。三网融合将为上游设备提供商带来收益。数据显示，中国现有有线用户1.6亿，尚有1亿有线用户并未数字化整转，不考虑有线用户增长，机顶盒开支约350亿；而尚未双向网络改造用户接近1.5亿，未来网络改造成本接近600亿，根据整转截止时点2015年，每年资本开支约200亿，可能利好上游机顶盒设备供应商和网络改造设备供应商。它不仅是将现有网络资源有效整合、互联互通，而且会形成新的服务和运营机制，并有利于信息产业结构的优化，以及政策法规的相应变革。融合以后，不仅信息传播、内容和通信服务的方式会发生很大变化，企业应用、个人信息消费的具体形态也将会有质的变化。1.4 国内外的发展状况最近几年，世界各发达国家如美国、欧洲各国、日本等陆续通过相应的立法打破了以往电信运营业与有线电视网(CATV)运营业相互独立，不得经营对方业务的局面，以政策手段来促进CATV和电信业务的激烈竞争，以繁荣信息业。随着信息市场的开放，电信部门和CATV公司相互独立的重叠网的建设，势必造成大量资金浪费，导致通信局面混乱，也不利于信息业的长远发展。随着电信与信息技术的飞速发展和电信市场的开放以及用户对多种业务需求的与日俱增，国际上出现的三网合一的潮流，已成为国际化的大趋势。三网合一正逐渐成为世人瞩目的焦点，同时也孕育着巨大的市场机会。尤其是在二十世纪末，这领域己经发生了突破性的变化。三网合一是世界性潮流，各国己为此纷纷放松电话公司、互联网公司和有线电视公司之间的管制，允许它们互相渗透、互相竞争。三网合一带来的直接结果是1998年以来席卷全球的跨行业、跨国界的电信企业兼并活动，全球电信业的格局和发展方向发生巨大变化，各国主要电信商纷纷构筑三网合一的全能业务平台。外国的大型计算机企业，如微软、索尼等公司，已经把三网合一作为其今后发展的业务重点而加以大力推进。前不久闹得沸沸扬扬的微软“维纳斯计划就是瞄准了这一市场。与世界其他国家相比，美国的电信和信息通信业市场开放较早，竞争更为成熟和充分，三网合一的尝试也早于许多国家。1993年的下半年，美国提出了信息高速公路计划之后，信息化浪潮席卷全球，美国1996年电信法为有线电视的发展开辟了广阔的前景。首先，“开放视频系统”(OVS)的实施使它的发展进入一个新的历史时期；其次，一些新技术的应用，如电缆调制解调器、不对称数字用户线路(ADSL)、无线有线电视技术等彻底改变了有线电视的应用范围，改变了人们对有线电视的传统观念；最后，竞争使有线电视公司改变了传统的经营方式，有线电视、电话和计算机三种网络的结合己被提到议事日程，三种业务的合一成了有线电视发展的必然趋势。就国内而言，北京、上海、青岛、重庆、江西等省市已经在开展这方面的探索。作为国家确定的有线电视网、计算机网、电信网三网合一的试点城市，上海已捷足先登，早在1993年的第一届东亚运动会期间就利用广电系统和电信系统共同建设HFC综合网传输各种语音、数据和视频信号，获得了很好的效果和收益，成功地为我国发展HFC网提供了样板；上海广电集团研制的“SGIT三网合一”多媒体信息网络系统，就在其公司开发的居民住宅小区进行试运行；广州、深圳等地均已建有宽带光纤同轴混合有线电视网络(HFC)试验小区网：武汉则利用FTTH技术在高层楼字中实现三网合一的试运行；而重庆华信高技术公司则成功地开发了三网合一的HFC用户接入系统，能够利用有线电视网并行传输电视、电话和计算机信息；中信国安、海信电器等上市公司也已经在这一领域迈出了扎实的一步。总的说来，国内已有不少地方和企业瞄准了三网合一广阔的市场前景，准备或已经实施其抢占滩头的战略计划。3二、“三网合一”发展目的及优缺点2.1 发展目的三网合一已成为国际化的大趋势，形成这种趋势是有多种原因的。(1)数字技术将不同物理信号统一为二进制比特流，在信息的传输、交换、选路和处理过程中已经实现了融合。数字技术的迅速发展和全面采用，使得语音、数据和图像信号都可以通过IO信号在网络间进行传输和交流，而无任何区别，为在信息传输、交换和处理过程中实现融合奠定了基础。(2)利用波分复用技术在单一光纤上传输320Gbi怕的系统已经商用。具有巨大可持续发展容量的光纤传输网是三网各类业务的理想传输平台。大容量光纤通信技术为各种综合业务信息传送提供了宽敞、廉价、高质量的信息通道。光通信的发展使得传输成本大幅度下降，也使得通信成本与距离无关。因而从传输平台上具备了三网合一的技术条件。(3)TCPIP协议的普遍使用，使得各种以IP为基础的业务都能实现互通。TCPIP协议不仅成为占主导地位的通信协议，而且还为三大网络找到了统一的通信协议，从而在技术上为三网合一奠定了最坚实的联网基础。(4)软件技术正以计算机为中心向以多媒体信息服务为对象的方向发展，软件开发与芯片设计相互融合和渗透，将人机充分自然地结合起来，为。三网合一。提供支持。由上所述，从三网的角度来讲，三网在技术上逐渐趋向一致：网络层可实现互联互通；业务层互相渗透和交叉：应用层使用统一的TCPIP协议；电话、计算机和电视等终端最终将融合为统一的信息终端。三网合一在技术上已是顺理成章，水到渠成。42.2 优点 (1)信息服务将由单一业务转向文字、话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务通过手机视频看到客户货物的大致情况，并立即决定派什么样的车去提货，发完货以后，客户也能随时自主追。(2)有利于极大地减少基础建设投入，并简化网络管理，降低维护成本。(3)将使网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变，网络性能得以提升，资源利用水平进一步提高。(4) 三网融合是业务的整合，它不仅继承了原有的话音、数据和视频业务，而且通过网络的整合，衍生出了更加丰富的增值业务类型，如图文电视、VOIP、视频邮件和网络游戏等，极大地拓展了业务提供的范围。(5)三网融合打破了电信运营商和广电运营商在视频传输领域长期的恶性竞争状态，各大运营商将在一口锅里抢饭吃，看电视、上网、打电话资费可能打包下调。三网融合应用广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。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。”北京邮电大学教授曾剑秋说。汉能投资董事总经理赵小兵很生动地描述在三网融合的背景下，用户的消费生活：未来，我们可以用电视遥控器打电话，在手机上看电视剧，随需选择网络和终端，只要拉一条线、接入一张网，甚至可能完全通过无线接入的方式就能搞通信、电视、上网等各种应用需求了。而对于物流行业来说，亿博物流咨询介绍到，以后客户发货可以随时随地用手机迅速查到合适的物流公司，并立即下单，物流公司可以通过手机视频看到客户的货的大致情况，并立即决定派什么样的车去提货，发完货以后，客户也能随时自主追踪货物状态，直到货物安全到达最终用户手里。2.3 不足之处(1)三网业务定位不同。有线电视网主要提供广播式的视像业务，要发展交互式业务，就要进行双向化改造，这样工程巨大，效果也不佳；电信部门面临最后100m的宽带化问题；而计算机网也不能保证电话和视频信号的实时性要求和服务质量。(2)三大网标准不统一。电信网、计算机互联网和有线电视网的都不尽相同，存在不兼容的问题，要完成三网融合必须找到共同认可的网络结构、技术标准和通信协议。IP交换是可以被三网接纳的通信协议，而找到三网融合最大的困难是接入网，要找到物美价廉又便于建设的接入网还需要一段时间。(3)IP协议问题。虽然IP技术的优点在三网融合的过程中可以得到充分的发挥，但是基于IP技术的三网融合仍有许多问题需要解决，目前主要集中在传输网络层和中间网络层。首先需要建立一系列传输协议和标准，赋予多种介质支持IP数据的能力。IP数据在ATM、SDH 以及DWDM技术上的传输以及IP与MPEG、ITU-TG.729A（话音数字编码标准）等标准之间的兼容等问题经过若干年的研究已经取得很多成果。其次，IP的服务质量控制的难度也随着业务种类的增加和业务统计特性的差异而增大，尤其是实时交互业务的服务质量（IP电话时延有时达到100ms，实时多媒体应用还不成熟）。如何降低时延和抖动是当前需要解决的一个热点问题。最后，网络管理与控制、对IP协议在安全性方面的改进等也是三网融合过程中需要解决的问题。(4)不同行业和网络的利益冲突。由于三大网分别由不同的行业部门经营管理，网络互联互通目前存在技术、网关、资费结算等许多问题。三网融合将带来各种业务和应用的重新整合，也必须会带来工作方式、业务流程的转变和各方面利益的调整。三网融合最终必须解决好各行业各部门和网络之间的利益冲突调整的问题，三大网络必须找到一个大家都能接受的利益平衡点。5三、关键技术及主要困难在三网合一的运行过程中，主要需要解决的关键技术出现在这几个方面：接入网技术；大容量、高速度的路由方案及硬件系统；新一代的软件技术；高性能并行计算技术等。67(1)接入网技术。接入网连接用户端到本地局端或网络节点，它通常由用户传输系统、复用设备、交叉连接设备等部分构成，负责将电信业务透明地传送到用户。接入网问题又称为“最后一公里问题”，也是三网合一的主要难点。现阶段，宽带接入网技术主要有光纤同轴电缆混合(HFC)接入网技术和基于铜线的数字用户环路(xDSL)接入技术及光纤(FTTx)接入技术等。(2)宽带传输的问题。骨干网传输的宽带化是三网合一的基础。密集波分复用技术(DWDM)使光纤技术的发展己成熟并走向商品化。现在，以光纤为媒介、以DWDM+SDH(Synchronous Digital Hierarchy同步数字体系)为主体的光纤网成了电信骨干传输网的主流，在普通标准单模光纤上提供4*25Gbits传输能力的WDM系统已经在国内的许多主干线上投入使用；从光纤通信具有的优点以及未来技术的发展趋势看，以DWDM为基础的光通信网络必将在整个骨干网中占主导地位，三网将在此基础上合一。但存在的问题是，较为成熟的DWDM+SDH系统主要是针对语音信号设的，要能使信息量庞大的视频、数据等信息，尤其是实时性很高的视频信息也能在该系统上快速、高效的传输，同时保证较好的QoS，还有许多问题需要解决。例如：如何保证语音和视频信息的OoS；如何以一种统一的数据格式传输各种信息；如何与传统的PSTN兼容；如何进行统一的网络管理；如何保证技术实现的低成本等。如果这些问题不能很好的解决，以DWDM为基础的光纤骨干网所具有的大容量、高宽带的优势就无从发挥，三网合一就无从谈起。(3)并行计算和分布式系统。近年来，高性能和大容量已经成为计算机系统发展的趋势，而并行技术则克服了芯片运行速度的限制，从计算机体系结构的角度上提高计算机的运行速度，已成为当今提高计算机性能的主要手段和基本途径；同样，分布式系统提供了进程通信和计算机资源共享的能力，它向用户提供透明地存取其他计算机上资源的能力。它们为三网合一提供了性能和容量的保证。(4)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、不同网络环境间的中间件技术；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。(5)IP技术。IP协议的普遍采用，使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。IP协议不仅已经成为占主导地位的通信协议，而且人们首次有了统一的、为三大网都能接受的通信协议，从而在技术上为三网合一奠定了最坚实的联网基础。从用户驻地网到接入网，到核心网，整个网络将实现协议的统一，各种各样的终端最终都能实现透明连接。尽管各种网络仍有自己的特点，但技术特征正逐渐趋向一致(数字化、光纤化、分组化等)，特别是逐渐向IP协议的汇聚已成为下一步发展的共同趋向。综上所述，在三网合一的众多技术中，接入网技术是重点，也是难点，只要解决好这一问题，三网合一就能事半功倍。四、技术优势及采用光通信的重要作用4.1 技术优势(1)数字技术。数字技术的主要优势有：信号质量高，抗干扰能力强；传输效率高，多功能复用；双向交互性，便于网络化等。较之模拟技术，数字技术以其高容错性、高可靠性、高效率等特点，得到了广泛应用，信息的传播也逐步从模拟向数字化过渡。传统的模拟传输让位于数字传输已是信息社会发展的必然。数字技术将不同物理信号统一为二进制比特流，在信息的传输、交换、选路和处理过程中已经实现了融合。数字技术的迅速发展和全面采用，使得语音、数据和图像信号都可以通过I/O 信号在网络间进行传输和交流，而无任何区别。为在信息传输、交换和处理过程中实现融合奠定了基础。(2)光通信技术。从技术的角度看，光通信技术的发展速度大大出乎人们的预料，没过多少年就有了10G、40G DWDM，又在向全光网跑步前进。利用波分复用技术在单一光纤上传输320Gbit/s的系统已经商用。具有巨大可持续发展容量的光纤传输网是三网各类业务的理想传输平台。大容量光纤通信技术为各种综合业务信息传送提供了宽敞、廉价、高质量的信息通道。光通信的发展使得传输成本大幅度下降，也使得通信成本与距离无关。因而从传输平台上具备了三网合一的技术条件。(3)TCP/IP协议（传输控制协议和网际协议）。TCP/IP协议的普遍使用，使得各种以IP为基础的业务都能实现互通。TCP/IP协议不仅成为占主导地位的通信协议，而且还为三大网络找到了统一的通信协议，从而在技术上为三网合一奠定了最坚实的联网基础。从用户驻地网到接入网，到核心网，整个网络将实现协议的统一，各种各样的终端最终都能实现透明的连接。(4)软件技术。软件技术的发展将呈现平台网络化、技术对象化、系统构件化、产品领域化、开发过程化、生产规模化、竞争国际化的趋势。软件技术正以计算机为中心向以多媒体信息服务为对象的方向发展，软件开发与芯片设计相互融合和渗透，将人机充分自然地结合起来；网络软件正在成为研究投资的热点；软件业的市场发展空间将超过硬件业的市场规模。软件技术的发展使得三大网络及其终端都能通过软件变更支持各种用户所需的特性、功能和业务，现代的通信设备已成为高度智能化和软件化的产品。软件技术已经具备三网业务和应用融合的手段。4.2 光通信的应用4.2.1 铜线接入网不能满足宽带IP业务的需要 现有的电信网和广播电视网的接入端均以铜线为传输媒质。要传送IP业务，就需要新技术支持或改造。目前，电信运营商一般采用xDSL技术来提高用户家庭双绞线的宽带。广播电视运营商需采用Cable Modem和HFC技术对有线电视网进行双向改造后，来提供IP业务。 但是在远程医疗、远程教学等宽带多媒体业务大量出现后，现有的铜质的接入网将不能满足要求。ADSL可提供的宽带随距离不同，在1km范围内约2MHz。据统计，远程医疗、远程教育以及网络游戏这类业务所需的最大带宽都在6MHz左右，尤其是点播电视所需的带宽，更是在36MHz。ADSL是无法提供这些业务的，而且ADSL是上下行不对称传输，所以对于今后发展双向业务有困难。虽然目前正在使用的ADSL2+技术可将使用带宽增加至6MHz，但大量的突发带宽承受能力不够。另外，VDSL虽然可以解决ADSL的部分问题，提供高达50MHz的带宽，但是其传输距离受到极大的限制。 实时的广播电视占据带宽约500MHz，要用Internet去传送或采用点播方式是不现实的。现有的广播电视网经过HFC双向改造后，上行带宽为40MHz，在传送广播电视的基础上兼顾IP业务，可满足部分数据业务的需要。但是在许多用户分享带宽的情况下，每用户只能得到的上行带宽和ADSL差不多，难以满足今后大量上行业务的发展。否则需要放弃HFC，同时对频带重新安排，以解决IP传送问题。与其他方案比较，这种方式是否经济还值得商量。 以太网LAN可提供10100MHz的双向带宽，满足目前宽带多媒体业务的需求，但不能传输广播电视。再则，HDTV经过压缩后，仍需要19Mbit/s的传输速率，10MHz的LAN还难以胜任。84.2.2 FTTH是实现“三网合一”的最终解决方案 FTTH是今后高清数字电视系统最好的传输平台，是信息产业网络化建设的最好技术方案之一。它的实用化将大大降低网络的运营成本和消费成本，彻底打破各行各业间的技术垄断和业务垄断。 在FTTH中，光通信又是其核心技术，光通信技术的发展与成熟带动着传输速率和容量的进一步提高。以下为一个FTTH实例。三网合一视频复用光纤交换机通过光纤以1000M/100M速率与Internet边缘路由器或汇集交换机相联，实现小区网络接入Internet，通过光纤与CATV光纤网相联。 如图是首迈通信OnAccess的Internet宽带接入、有线电视广播(CATV)接入和IP电话三网合一光纤到家(FTTH)解决方案组网方式。 网络核心设备是放置于小区机房或大厦机房的OnAccess2224S三网合一视频复用光纤交换机，该三网合一视频复用光纤交换机通过光纤以1000M/100M速率与Internet边缘路由器或汇集交换机相联，实现小区网络接入Internet，通过光纤与CATV光纤网相联。 一般地，CATV光信号需要通过掺铒光纤放大器(EDFA)放大后再接入三网合一视频复用光纤交换机。 三网合一视频复用光纤交换机通过光纤和点对点的方式与放置在用户家中的OnAccessH1002S或OnAccessH1004S光网络单元相联，同时向用户提供双工100M速率高速Internet、CATV广播和IP电话接入。 OnAccessH1002S或OnAcces