三网融合技术研究.docx

1、三网融合技术研究兰州交通大学现代传输课程设计 题目：三网融合技术的研究学 院：电子与信息工程学院专 业： 通信工程 班 级： 通信092班 学生姓名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 摘要：三网融合是指现有的电信网络、计算机网络及广播电视网络相互融合。逐渐形成一个统一的网络系统，由一个全数字化的网络设施来支持包括数据、话音和视像在内的所有业务的通信。三网融合主要是指高层业务应用的融合；技术上趋于一致；网络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；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

2、和政策方面也逐渐趋向一致。关键在于广电和电信技术上的互联互通，业务上相互渗透、双向传输。关键词：三网融合；互通；数字化Abstract:Three nets fusion is to point to the existing telecommunications network, computer network and broadcast television network integration. Gradually formed a united network system, by a full digital network facilities to support inclu

3、des data, voice and video, the business of all communication . Three nets fusion is mainly refers to top business application of fusion; The technology to the agreement; The network can realize the interchange, form the seamless coverage; Business layer infiltration and cross each other; The applica

4、tion layer on the unity of the IP protocol tends to use; The business competition with each other, mutual cooperation, to provide diversification, towards human more media-oriented, the same target of personalized service gradually intersection in together, industry control and policy also gradually

5、 tend to agree. The key lies in the radio and television and telecommunications technical interconnected, business infiltration, and two-way transmission.Keyword：Telecommunications network ；Telecommunications technical ；Layer目录1. 三网融合概述 - 1 -1. 三网融合的三大技术基础 - 1 -2. 三网融合技术研究的目的及意义 - 1 -2.1 三网融合的目的 - 1

6、 -2.2 三网融合的意义 - 2 -3. 三网融合的主要技术 - 2 -3.1 三网融合的综合业务平台 - 3 -3.2 三网融合的接入网技术 - 3 -3.3 成熟的数字化技术 - 4 -3.3.1 数字化是数字计算机的基础 - 5 -3.3.2 数字化是多媒体技术的基础 - 5 -3.3.3 数字化是软件技术的基础，是智能技术的基础 - 5 -3.3.4 数字化是信息社会的技术基础 - 5 -3.3.5 数字化技术的优点 - 5 -3.4 IP技术 - 6 -3.4.1 宽带IP网的发展趋势 - 6 -3.4.2 三网融合于IP核心网 - 7 -3.5 光通信技术。 - 9 -3.5.1

7、 FTTH技术 - 9 -3.5.2 无源光网络PON 技术 - 10 -3.5.3 光传送网 - 11 -3.5.4 高速传输技术 - 11 -4. 总结 - 12 -参考文献 - 14 -1. 三网融合概述“三网融合”的方向是传输、接收和处理全部实现数字化，即原先独立设计运营的三网相互渗透和相互融合，它主要指高层业务应用的融合，表现为技术上趋向一致，网络层上实现互联互通，业务层上互相渗透和交叉，应用层上使用统一的IP通信协议。三网融合能有效整合各类网络资源，提高我国信息产业的整体水平，为社会经济网络化、数字化创造条件，成为形成新经济，具有业务融合能力的网络基础设施。相应地，三类不同的业务、

8、市场和产业也将相互渗透和相互融合，以三大业务来分割三大市场和行业的界限逐步变得模糊，逐渐形成一个统一的网络系统，并以全数字化的网络设施来支持包括数据、话音和视像在内的所有业务的通信。因此，这种网络体系应该具有以下几个特征。1) 网络在物理层上是互通的，即一个网络的信号可以直接传递或者经过组织、变换，传送到另一个网络中去，并且通过另外的网络传送到用户终端时，不改变信息内容，也就是说，网络之间要互相透明。2) 用户只需一个物理网络连接，就可以享用其他网络的资源或者与其他网络上的用户通信。3) 在应用层上，网络之间业务是相互渗透和交叉的，但又可相互独立，互不妨碍，并且在各自的网络上可以像以往那样独立

9、发展自己的新业务。4) 网络之间的协议兼容或者可以进行转换，这是因为各个网络都有自己的协议，因此信息从一个网传送到另一个网时它应该满足所转向网络的协议要求。1. 三网融合的三大技术基础数字技术/计算机技术。只有数字化才有可能充分利用计算机科学与技术的所有成果。一台数字电视机，与其称它电视机，不如叫它计算机，因为它的功能更大程度上是一台计算机，是信息处理的能力。光纤技术。因为只有基于光纤的电子通信网络才能满足“三网融合”不断增长的带宽需求。 基于IP。只有基于IP才能充分利用互联网已经取得的技术成就，构造和实现多对多的、极为简便的电子通信网。2. 三网融合技术研究的目的及意义2.1 三网融合的目

10、的三网融合的目的是通过技术改造、优化现有网络配置、综合利用整合现有网络资源、采用全数字化连接、宽带数据交换与传输、高度集成业务、简化终端接口、智能化管理与控制等方式改造多媒体信息网络，加快我国的信息产业与文化产业发展，向用户提供语音、数据、图像等综合多媒体信息业务。为用户带来方便、便宜和多种多样的新应用、新享受，为人民生活、工作、学习、娱乐带来极其丰富的内容和服务。为运营商、技术提供商带来广大的发展空间推进信息、通信和广电等产业向综合服务发展。为不同用户群体提供不同类别的服务，有利于和谐社会的建设。2.2 三网融合的意义三网融合后消费者就有更大的空间选择最适合自己的网络。根据消费者的不同需求与

11、不同选择，三张网通过不断地完善服务和提高质量来争取用户，这是很好的竞争。待三网真正融合后，每张网都可以提供全功能业务。功能更多，价格更低，最终是老百姓获益。为了保障各网健康有序的发展，国家政策可能也会做些相应的调整。对于各参与方来说，“三网融合”能够让它们取长补短。广电在节目内容的制作、播出以及信号传输方面地位强势，它的优势在于传统视频内容领域的监管和分销；电信则强于覆盖面广，用户基数大，有长期积累的大型网络建设、运营和管理经验；拥有海量的内容则是互联网的最大优势，有调查显示，互联网已经超越报纸成为人们获取信息资料的主要来源，约40%的受访者表示，拥有更丰富的内容是他们访问互联网的主要原因，同

12、时，互动性强、可点对点沟通，也是互联网的主要特征。可以想见，如果三网融合能够真正实现，每一个网络的运营商都将会成为多业务运营商，这意味着能够最大限度地盘活资源，实现融合各方和整个产业链的效益最大化。1).三网融合已经成为电信业和广电业的共同发展方向。2).在我国，实现三网融合的实质是在现有电信市场格局下再引入一个源自广电业的运营商，实现某种程度的异质竞争，促进行业、监管、市场、技术、业务、网络、终端、支撑系统等八个方面的融合和创新。 3). 实现统一的适应三网融合的监管政策和监管架构有利于给市场发出晰的信号。4).实现三网融合也有利于创新宣传方式，扩大宣传范围,主导思想舆论阵地，促进文化繁荣。

13、5).在当前的特殊形势下,三网融合的实施还将为国民经济的发展注入新的源动力,创造一个新的市场空间。3. 三网融合的主要技术1.成熟的数字化技术，即语音、数据、图像等信息都可以通过编码成和的比特流进行传输和交换，这是三网融合的基本条件；2.采用TCP/IP协议。只有基于独立IP地址，才能实现点对点、点对多点的互动，才能使得各种以IP为基础的业务能在不同的网上实现互通；3.光通信技术。只有光通信技术才能提供足够的信息传输速度，保证传输质量，光通信技术也使传输成本大幅下降。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）。IPTV是指利用IP技术，通过宽带网络提供视频业务。IP

14、TV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。VOIP又名宽带电话，是指基于宽带技术实现的电脑与电脑、电脑与电话、电话与电话之间的通话业务。因无须搭建专属网络,VOIP运营成本低，通话资费大大低于传统电话。3.1 三网融合的综合业务平台三网融合的通信网络将是一个覆盖全球、功能强大、业务齐全的信息服务网络，即为全球一体化的综合宽带多媒体通信网。而这一网络结构应是一个统一完整的结合体系，为全球任一地点，采用任何终端的用户提供综合的语音、数字、图像等多种服务。它将是以IP协议为基础，所有网络将向以IP为基本协议的分组网统一。因特网的广泛业务

15、，诸如电子邮件、文件传输、远程登录、全球WWW浏览，已使因特网成为人们广为利用的网络技术，而未来的网络是集语音、数据文字、图像视频于一体的综合网络，因特网是实现这一网络综合化的基础，也是实现三网融合的综合业务平台。对如何构成高速数据传输链路IP主干网，已成为当今信息传输领域的焦点。3.2 三网融合的接入网技术近年来，高速大容量的同步数字系列（SDH）光纤通信系统以及波分复用密集技术的成熟，已能满足当前高速宽带通信的要求，而逐渐成熟的ATM交换技术又为宽带综合业务交换奠定了良好基础。宽带接入网络在采用了光纤同轴电缆混合（HFC）拓扑网络以后，技术上取得了很大的发展，它可以通过一个HFC接入网，同

16、时向用户提供电话、数据和视频图像等综合业务。目前HFC接入网技术已逐步成熟，提供的业务除了电话、模拟广播电视业务外，还可提供窄带ISDN业务、高速数据通信业务、数字视频点播（NVoD）和其他各种高速信息服务业务，它以足够的带宽较好的解决了传输瓶颈问题。即使到了数字电视时代，HFC宽带多媒体接入网仍能以进一步降低每个光结点覆盖的用户数量，增加业务灵活，适应性好，带宽资源丰富，开展高速数据业务和数字电视业务，价廉质优的特点而具很大的竞争力。3.2.1 基于光缆的宽带光纤接入技术在各种宽带光纤接入网技术中，采用SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。这种系统可称之为有源光接人，主要是为了与基于无源光网

17、络(PON)的接人系统相对比。SDH技术是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用。在接入网中应用SDH技术，可以将SDH技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来的好处，在接入网的建设发展中长期受益。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

18、、FTTB/C+局域网接人等方式提供业务。3.2.2 宽带无源光接入网基于ATM的无源光网络(ATM PON)是既能提供传统业务，又能够提供先进多媒体业务的宽带平台。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。APON下行采用TDM，而上行采用TDMA技术，其下行速率为622Mbps或155Mbps，上行速率为155Mbps，可给用户提供灵活的高速接人。ATM PON最重要的特点就是其无源点到多点式的网络结构。光分配网络中没有有源器件，比有源的光网络和铜线网络简单，更加可靠，易于维护。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

19、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。3.3 成熟的数字化技术数字技术把话音、数据和图像信号编码成“1”、“0”符号，所有业务在数字网中都将成为统一的0l比特流，而无任何区别。这样，就形成电信网、计算机网和广播电视网的共同语言，从而使得话音、数据、声频和视频各种内容(无论其特性如何)都可以通过不同的网

20、络来传输、交换、选路处理和提供，并通过数字终端存储起来或以视觉、听觉的方式呈现在人们的面前。目前，数字技术已经在电信网和计算机网中得到了全面应用，并在广播电视网中迅速发展起来。3.3.1 数字化是数字计算机的基础若没有数字化技术，就没有当今的计算机，因为数字计算机的一切运算和功能都是用数字来完成的。 3.3.2 数字化是多媒体技术的基础 数字、文字、图像、语音，包括虚拟现实，及可视世界的各种信息等，实际上通过采样定理都可以用0和1来表示，这样数字化以后的0和1就是各种信息最基本、最简单的表示。因此计算机不仅可以计算，还可以发出声音、打电话、发传真、放录像、看电影，这就是因为0和1可以表示这种多

21、媒体的形象。用0和1还可以产生虚拟的房子，因此用数字媒体就可以代表各种媒体，就可以描述千差万别的现实世界。 3.3.3 数字化是软件技术的基础，是智能技术的基础 软件中的系统软件、工具软件、应用软件等，信号处理技术中的数字滤波、编码、加密、解压缩等等都是基于数字化实现的。例如图像的数据量很大，数字化后可以将数据压缩至10到几百倍；图像受到干扰变得模糊，可以用滤波技术使得变得清晰。这些都是经过数字化处理后所得到得结果。 不过在声音处理方面就见仁见智了。有人认为对声音数字化就是把声音搞得支离破碎，破坏了声音的连续美。所以CD的音质即使使用电子管放大器也比不上黑胶唱片。 3.3.4 数字化是信息社会

22、的技术基础 数字化技术还正在引发一场范围广泛的产品革命，各种家用电器设备，信息处理设备都将向数字化方向变化。如数字电视、数字广播、数字电影、DVD等等，现在通信网络也向数字化方向发展。 有人把信息社会的经济说成是数字经济，这足以证明数字化对社会的影响有多么重大。3.3.5 数字化技术的优点1) 数字信号与模拟信号相比，前者是加工信号。加工信号对于有杂波和易产生失真的外部环境和电路条件来说，具有较好的稳定性。可以说，数字信号适用于易产生杂波和波形失真的录像机及远距离传送使用。数字信号传送具有稳定性好、可靠性高的优点。根据上述的优点，还不能断言数字信号是与杂波无关的信号。 2) 数字信号本身与模拟

23、信号相比，确实受外部杂波的影响较小，但是它对被变换成数字信号的模拟信号本身的杂波却无法识别。因此，将模拟信号变换成数字信号所使用的模/数(A/D)变换器是无法辨别图像信号和杂波的。 3) 数字信号需要使用集成电路(IC)和大规模集成电路(ISI)，而且计算机易于处理数字信号。数字信号还适用于数字特技和图像处理。 4) 数字信号处理电路简单。它没有模拟电路里的各种调整，因而电路工作稳定、技术人员能够从日常的调整工作中解放出来。例如，在模拟摄像机里，需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时，还需要调整摄像机的摄像特性。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响，需要反复进行调整，才

24、能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备里，摄像机还算是较小的电子设备。如果摄像机100%的数字化，就可以不需要调整了。对厂家来说，降低了摄像机的成本费用。对电视台来说，不需要熟练的工程师，还缩短了节目制作时间。5) 数字信号易于进行压缩。这一点对于数字化摄像机来说，是主要的优点。3.4 IP技术IP技术(特别是IPv6技术)的产生，满足了在多种物理介质与多样的应用需求之间建立简单而统一的映射需求，可以顺利地对多种业务数据、多种软硬件环境、多种通信协议进行集成、综合、统一，对网络资源进行综合调度和管理，使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网络上实现互通。对于计算机网络来说，IP技术是

25、它赖以存在的基础；对于数据通信网络来讲，IP协议已经成为占主导地位的通信协议；对于广播电视网络来讲，随着数字电视的逐渐推广，IP技术的应用也越来越广。3.4.1 宽带IP网的发展趋势我国宽带IP骨干网技术经历了从IP over ATM，经过IP over SDH 到IP over DWDM的发展和演化的过程。在IP over DWDM系统中，IP数据包在传输中采用的封帧格式可以有两种选择：一是SDH帧格式，另一个是以太网帧格式。由于SDH帧格式是定长的，而IP数据包是变长的，需要有拆装处理。而以太网帧格式和IP数据包是一致的，不再需要任何中间处理，因此要简单方便得多。开始由于SDH支持2.5G

26、bit/s速率，而吉位以太网只能支持1Gbit/s速率，故主要采用SDH帧格式。在IP over DWDM系统中，QoS、流量工程、自愈恢复等完全靠路由器通过MPLS等协议完成。这对路由器构成很大的压力，限制了速率等性能的进一步提高。在光路由器没有发展成熟之前，目前的发展趋势是：采用由波长路由器(光交换机)和DWDM(城域网CWDM)系统构成的智能光网核心网和设置在边缘的以太网路由器构成的宽带城域网。在核心光网上采用以太网帧传输，称为以太路径，边缘则为10GbE或GbE以太网。这种核心网可以采用网状网结构，采用MPLmS协议等提供QoS和流量工程，这样可以减少对电路由器性能要求的压力，提供更高

27、的性能。对这种系统可以称之为智能光网以太网，这将是这几年的主要发展趋势。宽带IP接入网最初是在现有的各种接入网基础上发展起来的。在互联网上开展音视频广播，发展宽带交互式新媒体对接入网带宽的要求将越来越高。一般认为，今后家庭用户接入速率要求为100Mbit/s。目前各种接入网均不能满足这一要求，需要有专门的宽带IP接入网。目前用电话线实现宽带接入的主要方法对于家庭用户是采用不对称的数字用户环路(ADSL)。ADSL最高可以提供下行8Mbit/s、上行2Mbit/s的不对称宽带接入，实际速率要低一些。有线电视光缆同轴混合网(HFC网)通过电缆调制解调器构成宽带IP接入网，下行速率可以达到40Mbi

28、t/s(小区5002000用户共享)，上行最高可达2Mbit/s，是目前和ADSL抗衡的另外一种宽带接入网。目前中国HFC网绝大部分是单向HFC网，由于所用同轴电缆和插头质量较差，需要全部更换才能改造成双向。改造需要有新的投入，限制了其推广应用。以上利用已经有的通信广播基础设施的接入方法都是过渡性的，必须建立IP专用的宽带接入网，它能够满足接入速度不断升级直到吉比特每秒的要求。采用IP over Optical的宽带IP城域网接入技术正在兴起，在城市光缆网上架构吉位以太网GbE(万兆位10Ge)宽带IP城域网。宽带IP城域网将吉比特每秒的光端口送到大楼光节点。设置在光节点的路由交换机通过5(6

29、)类线将10/100Mbit/s端口送到终端用户。这就是光缆到楼、5类线入户以太网接入网。3.4.2 三网融合于IP核心网三网实现融合后，可以大幅度降低通信成本，使网络管理更加统一便捷，同事也将产生更多新的业务和服务，给用户提供新的服务体验。现有的宽带IP网络相关技术经验将为三网融合后的IP核心网提供宝贵的理论和实践基础。固定电话和移动电话核心网的融合是传统电话和Web的融合。互联网采用开放体系结构、统一标准协议，任何接入网络只要是采用TCP/IP协议都可以和它互通互联。而传统的有线和移动电话则不同，他们有着各自独立的交换和传输网络。而无线移动电话的接入网络更是复杂，有着不同的空中传输标准。这

30、不仅增加了成本，也给使用管理带来很大不便。随着IP电话的兴起，VoIP技术的发展，传统电话正在向IP化演化发展。首先长途骨干网开始IP化，随后各种接入网被用于IP电话接入，软交换机将取代程控交换机，进一步将发展传统电话智能网和因特网特征相融合的新一代综合业务VoIP系统。上述发展势将影响3G移动电话的发展。3G移动电话不能再维持自己独立的用于传输和交换的核心网。目前3G移动通信的核心网将演化为全IP网，无线接入网也在向全IP化演化。话音也将采用基于SIP的IP电话(R5)，进一步向统一的IP核心网演化，不再使用移动电话专门的核心网。在IP核心网中将不再使用各种传统的电路交换机，而代之以在网络节

31、点的高性能路由交换机。传统电话智能网的上千种功能包含在交换机中，第3方应用开发商要和交换机打交道很困难。在统一的IP核心网中用应用服务器代替交换机运行各种应用，其效率比交换机要高得多。通过呼叫代理来增加新的功能，对第3方应用开发商要方便得多。在无连接的IP网上，采用基于SIP的VoIP系统，用软交换机提供VoIP业务，既可以提供固定电话的交换传输，也可以提供移动电话的交换传输，差别仅仅是接入方式不同。它不但可以提供传统电话智能网的全部功能，还可以提供传统电话智能网的功能和互联网特征融合的新功能。对于竞争的运营商而言，采用这一系统不仅可以以价格优势，更重要的是可以功能优势与传统电信运营商竞争。而

32、对于传统的电信运营商而言，由于已经拥有庞大的传统电话智能网基础设施，他们更强调平稳过渡。这就给新兴的运营商以竞争的空间和机会。发展统一的IP核心网使竞争的电信运营商能够从互联网综合业务的角度进入固定电话和移动电话领域。广播电视将从频道上逐步转移到互联网上，将出现宽带交互式新媒体。它是三网融合的产物，与传统媒体不同，它是交互的。目前的因特网只是这种新媒体的雏形，未来宽带交互新媒体既有因特网Web的交互能力，又有电视的动感和高质量的音像效果。在城市HFC有线电视网的光缆上可以采用有光端口的吉位路由交换机，直接在单模光纤上架构1000/100/10Mbps以太网，构成宽带IP城域网。IP网架构在CATV光缆网上具有灵活性，一是CATV网可以不进行双向改造，只要光缆部分改为双向的，就可在HFC的光缆部分，利用多余光纤芯架构独立于HFC的宽带网，然后用多模光纤等办法接入企事业用户，提供多种宽带数据通信业务。使有线电视网一网就双网，由单独传输电视节目变