三网融合的现状发展与通信企业方案设计研究

1、湖南邮电职业牧*修院Hunan Post And Telecommunication College毕业设计说明书设 计题目： 三网融合的现状发展与通信企业方案设计研究班级：三网121学号：201202070133姓名：指导教师：完成日期：年月日目录第 1 章 设计背景 1第 2 章 实现过程 3第 3 章 设计依据 10第1章设计背景随着信息技 术的快速发展，人们对信息交流的要求已经不仅限于单一 的语音信息交流，数字技 术的不断发展，网络传输的速度加快，语音、数据、图 像的综合信 息服务给人们提供了更加自然、生动、真切和有效的交流方 式，在 我国2001年制定并通过的十五计划纲要中第一次明确

2、提出促进电信，电视，计算机三网融合；20 06年制定并通过 的十一五规划纲要中 指出，应积极 推进三网融合，加快发展宽带用户接入网，稳步推进新一代移动通信网络建 设，建设集有线，地面，卫星传输于一体的数字电视网络。构建下一代互联网， 加快商业化运动制定和完善网络标准，促进互联互通和资源 共享，三网融合是一种重要的产业融合现象 ，随着信息化推进，网络快速普及电子信息技术不 断进步三网融合的技术和体制障碍不断弱化，世界各国纷纷将三网融合作为提升信息产业发展的新的增长引擎，上升为重要的国家战略其中有许多成 功经验为全面推动我国的三网融合提供重要启示。很多发达国家早已开展网络融合的相关工作,对于电信业

3、和广电业混业 经营的现状，为了避免垄断和推动行业的整体发展，美国成立了联邦电信委员会，它是独立 于广播电视，电信，进行管理和监管机构，政府的态度经历了从开始反对到后来支持的变化。英国的史蒂夫-马斯特斯（电信公司全球联合通信业务的负责人）认为，电信网、互联网和广播电视网等网络的融合是产业发展的必然趋势。为了在融合过程中有 效地发挥管理和引导作用。2003年英国成立了通信业管理机构，监管了原有电信，电视、广播、无线电等多个行业，大大推荐了融合产业的发展，英国电信公司作为英国最大的网络运营商，在提供互联网 电话等通信服务的基础上，开办了自己的网络电视频道。 同时，著名的英国广播公司 也进军网络，推出

4、在线电视，凭借内容优势吸引了 大批网络用户，马 斯特斯认为，网络融合可以分为3个阶段：统一产业标准阶 段；基础设施的融合阶段；延伸拓展阶段。即各种通信服务和管理机构的融合， 是网络融合发展到一定程度的必然要求。法国的电信和广播电视彼此是对称 开放的，融合发展是主旋律，在网络融合上直接走了快车道，随着法国各运营商加快投资光纤网络，估计到2 0 16年，将有55 %以上的家庭选择 三4网融合的服务。2 0 0 1年日本推出了电信业务利用放 送法，目的是在网络 融合的过渡期，使利用电信设备播放电视合法化。2 002年出台的 关于促进电 信和广播电视融合技术开放的法律，把网 络 融合技术定义为“把利用

5、英特网的电信传输和通过数字信号播放的电视融合在 一起，并成为融合基础的电信广电技术” 2 010年1月13日，中国国务院总理 温家宝主持召开国务院常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网 三网融合，会议 上明确了三网融合 的时间表。从全球范 围看，无论是学术界,标准化组织还是产业 界都没有“三网融合”这一术语，只有“融合(con verge nee )”或“三合一(triple play)” 2个词，前者在国外网络融合相关文献中使用，但含义十分宽泛，牵涉的领域也很广 阔，不仅仅指三网融合；后者是一种 融合了话音 数据和视频业务的捆绑业务 模式。总之，三网融合作为一个世界性的信息通信业间

6、 业务融合的趋势和必然, 远不指一个纯粹的技术术语，也不存在严格的定义。在国内三网融合的定义是指电信网计算机网和电视网三大网络通过技 术改造，实现宽带 通信网、数 字电 视网下一代互联网的融合，能够提供包括语音数据，图像等综合多 媒体通信 业务。融合主要是业务应用层面的 融合，表现 为技术标准趋于一致。网络层 互联互通，物理层资源实现共享，业务应用层互相渗透和交叉，所有业务和技 术基于统一的IP通信协议，最终走向统一 行业监管政策和监督机构融合的国 际大趋势。互联网 本质上是一种寄生性网络，不对底层做任何规范，没有自己真正的主干网，主要依托在其他基础网上，并且，互联网与电信网融合 已完全 实现

7、，互联网与广播电视网的融合也基本 实现，所谓三网融合的关键是电信网 与广播电视网的融合，即两网融 合的问题。所谓三网融合并非仅限于网络的融 合,涉及的范畴十分广阔，最终将使3个产业链的融 合，即三业融合，这必将造 就一个全新的信息产业。第2章实现过程1.三网融合的涵义对三网融合”最早的技术描 述产生于20世纪90年代中期，即指以计算 机网络技术为基础，提供具有图像，语音数据三种功能的网络，1994年国际电联 在世界电信发展报告一文中指出，电信广播电视与计算机三个行业及其网络 将逐步走向融合并汇聚成一个统一的信息行业，具体体现为：（1 ）技术融合：指 信息的沟通方式源自数字技术和计算机技术的进步

8、与发展所有信息源都可以编 排成统一的数字流来传输；（2）业务融合指服务的消费方式即网络从提供单一业务向 同时提供多种业务发展，业务间彼此渗透；（3）企业融合：指业务提供方式，即原 来分别从事电信，广电，计算机，网络运营的企业将通过并购等方式进行整合，总 之，就是在传输层面，要互联互通；在业务 层面，要相互交叉渗透；在技术层面 采用统一的IP协议，在管制层面，政策趋于统一。2 三网融合的国内现状在我国，三网融合”早已不是新课题，从国家政策的倡导到理论实践的探索 三网融合”在 进展上已取得了一定成绩。国家政策方面：1996年7月2 8日国务院批准了原邮电部门关于利用公用电信传送CATV的报告，在政

9、策上首次指明了电话 、计算机有线电视三网融 合”的光电传输系统发展方向；我国 十五”计划也明确提出促进 三网融合”； 信息产业部的成立标志着我国产业格局也将发生巨大变化；国务院正式颁发文 件电信业务经营许可管理办法。打破了有关电信，广电分业经营的规定鼓励广电开展增值电信业务国有电信企业也可以投资数字电视接入网络和 终端改造。我国的电信网与互联网的监管体系融合度相对较高而电信网 和广电网的管理体系还处于相对独立的状态，要想实现三网融合最大的挑战不是技术问题而是我国三网的现行法规体系和监管体系问题理论实践方面：三网 融合技术现在主要有数字技术，光通信技术，IP技术和软交换技术，中国电信主 要采用软

10、交换技术当前已在全国部署软交换设备2 0 0多套 ，智能用户数据 库2 6 0多台，路由器8 6 0多台形成了世界最大的软交换网络。IP技术的运 用也很广泛。如山西移动就采用IPTV技术把当年三个网才可以办成的事用一条光缆线完成了，实现了多个功能的融合与放大；武汉等地也在着手推广使 用IPTV技术，我国的有线电视网络从上世纪7 0年代开始建设目前不仅大 中小城市每户基本已电缆入室各县，镇,乡也在积极发展,各地的CATV网之 间还通过卫星信道微波通信或光纤信道实现了互联形成了地理覆盖范围更大 的CATV网，这将为CATV网从目前的广播式网络改造成双向的交互式网 络，让电视与电信业务集成一体，为一

11、种新的计算机接入网提供条件， 当前,各通讯产品经销公司纷纷在 三网融合”这一领域中投入了大量的技术和 资金。同时，各通讯运营商也纷纷制定相应的技术规范，全国各地的专网也投入资金进行尝试，国内已有不少地方和企业瞄准了三网融合”广阔的市场 前景,准备或已经实施其抢占滩头的战略计划 。但就目 前而言,他们之中大多数 还处于投入期现阶段还没收到显著的效益，我国应用于借鉴国外的先进技术和政策 经验抓住机遇，应对挑战推进我国三网融合进程又快又好地发展。3 通信企业 三网融合”方案设计研究通过对通信企业 三网融合”国内外现状以及面临的困难的分析，可知三网 融合”对网络带宽，存储空间 下载播放模式，传输方式等

12、有更高的要求而分布 式流媒体技术的出现可以很好的解决这些问题， 分布式流媒体技术通过IP 网络传送视音频数 据流文件,流媒体的数据存储内容处理 信息发布等由不同 职能的服务器完成服务器对象之间通过应用协议来协调运作，并且利用分布 式技术的集成特点整合多种媒体可以创造新的流媒体应用，下面将采用分布式 流媒体技术来设计通信企业三网融合方案。（一）分布式流媒体系统的基本原理分布式流媒体解决方案是一个完整的流媒体内容支撑平台，采用分布式流媒体运营方案基本思路是在网络运营商的网络边缘建设流媒体服务器在距离用户最近的地方为用户提供服务降低流媒体业务对网络资源的消耗提高 整个系统的效率对最终用户提供高质量的

13、内容服务。该系统分为流媒体数据 管理中心和边缘服务器两部分，其基本原理如图1所示。中数据源点管流有多系统基本结构cche，用户的访问定向,如果该缓存节点中有用户所需信息则直接为用户提供，取得信息后,再传给用户，至最近的边缘存节点服务否则该缓存节点将向上级缓存节点发送请求 同时在本地缓存。（二）组网方案分布式流媒体组网方案一般有紧凑型组网，城域网本地组网，多级分布式组网等形式。i .紧凑型组网方案对于区县等小城市，由于用户较少，业务量较小,覆盖的范围较窄,可以采 用紧凑型组网方案（见图2），以减少成本，节约开支。这时所有媒体 文件可 集中放置,仅需建设中心数据源服务节点,也可作为多级组网的 最后

14、一级组 网。当用户增多、区域扩大时可以很方便地拆分为独立的设备以加强其处理图2紧灌型组网方案示意图2 .城域网组网方案城域网本地典型组网方案如图 网的各个小区中心就近为用户服务3所示，将流媒体边缘服务器放置在城域 ，流媒体数据源可任意放置在骨感网上。能力和加快其处理速度。本组网的特点：只需建立一套分布式流媒体网络采用一级调度与内容分 发，组网所需的设备较少 响应速度较快可以满足一般中小城市流媒体业务的需 要。3 .多级分布式组网方案多级分布式组网一般以省 或大区为中心建立分布式流媒体网络，在省中 心有一套设备各个地区再各自组成分布式流媒体由全省统一规划目的是实现 资源的有效合理分配和共享避免重

15、复建设和资源浪费，在这种组网方式下配置有省级媒体数据中心和各地、市的本地媒体数据 中心。本地数据中心的配 置与一般本地组网数据 中心配置相同，省中心配置可根据需要配置 。组 网方 案如图4所示。卉圾杵I：网|4：地源折源|!网边绿隈务粘壮地薄抓備.2图斗务级分布式组网育栗示意图多级组网的内容发布可以兼顾全网多点发布和本地发布流媒体可以在省中 心统一发布也可以在本地网点发布，当需要在全省多个本地网发布时就由 省中心统一发布。内容的存储策略：多个城市发布的内容，在省中心集中备份； 各地市本地发布只在本地存储。采用这种组网方案，一方面可将流媒体内容推 送到各个本地网络的边缘节约骨干网络带宽，避免骨干

16、网络的拥塞，降低投资；另一方面还可以提供高质量的流媒体服务和网络浏览服务有效保证Q0提高 用户满意度。在三网融合工程实施过程中，方案选型和指标计算显得尤为重要1 .技术方案的选择P ON( Passi ve Cpti cal Network指无源光网络，近年PON技术已发展为接入网的主流技术，这是因为0具有3个较大的优点，一是网络结构简单，设备部署成本低；二是提供的带 宽可以满足现状和未来各种综合业务的需要，升级方便；三是接入网中省却了有源设备，从而避 免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，大幅降低运维成本。PON技术架构由光线路终端(0_T)、光网络终端或光网络单NT/ 0N

17、U、光分配网络DDN) 以及网管系统个部分组成。目前在Oh技术下有2个主要技术方向：EPN( Ethernet Passive (pti cal Nst- work)和 GPON( G gabit Cap ablePON)。EPON是 由 IEEE802 3ahX作组制定白Ethernet PON标准的EPO支持点到多点P2MP)的拓扑结构，采 用8b/10b线路编码，提供固定上下行25 Gbps速率:GPON是由ITU/FSAN制定的 标准，基于ITU TG. 984 X标准，ATM技术为基础，GPON支持多种速率等级， 可以支持上下行不对称速率，下行2.5 Gbps或 1.25 Gbps上

18、行1 - 25 Gbp或 622 Mbps能根据实际需求来灵活部署上下行速率。从技术指标的角度上讲GPO要优于EPONGPO能提供更大的带宽，使用更灵活，能 承载更大的业务量，可以提供QOS勺全业务保障。但EPO具备自身的优势；EPO以以 太网技术为基础，继承了其简单可靠的优点，由于以太网目前的广泛应用，绝大多数 网络设备都要提供对以太网接口的支持，通用性强。另外，POF还具有部署成本低、 性价比高的优点。基于以上理由，我们认为在现阶段GPO适用于专业的电信级应 用，EPONS用于广电的三网融合改造，事实上，这几年广电的技术改造绝大多数 采用EPON技术，EPO技术近年来已平滑升级为G-EPO

19、(N千兆无源光纤以太网)和10G EPON(万兆无源光纤以太网关于EPON勺分光比问题，大多数技术文献都指出EPONR大分光比最好不超过64 路。实际上，随着技术的发展，特别是G EPON10 G EPON勺快速推出，分光比的大 小已不是制约EPOF应用的技术障碍，据近年的文献报道，已有分光比为256的成熟 10 G EPOF产品推出，开始商业运用，目前国内外大的通信设备制造商都能提供此类 设备。例如，国内的烽火通信公司推出的10 G EPON接入平台，是支持1:256分光比 对称模式应用的10 G EPO平台，同时支持对称和非对称并通过运营商测试的设备， 并同时支持EPCN/GPN/10G

20、EPCN/WDMPON勺混插模式，实现不同速率ONU勺共存 和统一管理。2分光方式(ODN的选择FTTHX程中的ODN勺设计以用户的分布密度为主要参数，用户分布密度情况，可 分为高密度，中密度，低密度，不均匀密底大类，一般不超过三级分光。高密度：主要适用于城市高层建筑7至30层以上的电梯房，占地面积较小，楼宇 分布集中,，用户密度大，线距段，适用于二级分光或三级分光，平均每户建设成本低，但随着分光级数的增加运行故障率将会有所提高。中密度：主要适用于城市用户集中居住小区，以7层以下的楼房为主，楼宇分布集中，占地面积适 中，用 户密度适中 线距比高密度居民区略长 大 部分适用于二级分光，平均每户建

21、设成本较低。低密度：主要适用于商业区 城市别墅区或农村居民区以平房或 4层以下楼房为主楼宇分散占地面积大用户密度低线距大大部分适用于一 级分光或混合式分光方式 平均每户建设成本较高 。不均匀密度：主要适用于平房 楼房混居小区 或城 郊结合部等在一定的区域内用户密度呈不均匀分布， 主 要采用混合式分光方式建设成本需按实际情况估算。4方案实例随着城市的快速发展三网融合光纤到户建设时机已经成熟公司决定选取宝钢生活小区进行三网融合光纤到户建设试点方案如下：4.1 小区概况宝钢住宅区项目占地面积约4 98万平方米建设8栋1829层的高层住宅二梯六户 每户建筑面积50弋0吊设计住户1 920户为新建员工住

22、宅小 区， 计划2015年初投入使用经公司抽样调查用户光纤接入需求强烈该小区具备三网 融合光纤到户实施条件，预计工程建设完成后能够为用户提供宽带接入IP电话 及数字电视等信息服务并预留未来发展空间。4.2 总体方案13坚持实用性原则，采用EP0h+ FTTH技术 架构，如图1所示； 宽带前端肌| :OLT1 ：OW(OXT)；九B :1 Il 话IL-（|3,壬萨比缆数字电视前端k2芯约2 5）小区光缆10I比站图1系统总体技术架构图4.3 分光方式（ODN）的选择根据宝钢小区概 况，属于高密度用户集中居住 区采用二级分光方 式, 设计系统分光比为 1 ： 64安装1 : 4的一级光分路器 3

23、0个1 : 16的二级 光分路器64个一级光分路器上行 PONH上联至 OLT。4.4 指标计算1）光纤衰减取值本工程采用 1 310 nm单模 光缆，衰减 取值0.36 dB/ km用户端电长度值实测最大为：小于3 km=总光纤衰减值 =3 km X0.36 dB/km=1.08 dB2）光分路器衰减值计算1 : 4光分路器衰减值 =-10 l g K +附加损耗=10 l g（ 1 /4）+0.4 =6.42 dB1 : 16光分路器衰减值=10 l g K +附加损耗=10 l g（ 1 /1勺 +0.8 =12.84 dB总光分路器衰减值 =1 ： 4光分路器衰减 +1 : 16光分路器衰减 =6.42 +1284 =19.26 dB 3）光活动连接器衰减值计算总光活动连接器衰减值=6个X0 5 dB/个=3 dB4）光纤熔接接头衰减计算光纤熔接接头总衰减=4个 X0.2 dB/个=0.8 dB 5）富裕度取值：2 dB以上各项衰减值总和：PX2O对照表2设计衰减值小于N =1.08 + 19.26 + 3 +0.8 +2 =26.14 dB本工程计划采用的光模块种类为28dB,满足要求经查厂家资料，ONU勺光接收口灵敏度为28 dBP0N口的平均光发射功率为 7 dB,光