1、現代通信技術 大作業報告專業：電子信息科學與技術班級：110406姓 名： 劉豆豆學號：1104061232014 年 12 月 13 日一、引言 3二、三網合一的基本概念 3三、三網合一的技術基礎 43.1 數字技術 4.3.2 IP 技術 4.2.3 軟交換技術 5.3.4 IMS 5.3.5 寬帶接入技術 6.四、三網融合的關鍵技術 74.1 三網融合的總體技術方向 74.2 承載網絡關鍵技術 7城域網多業務承載面臨的挑戰 7技術的發展 74.3 融合類業務關鍵技術 84.3.1 發展互聯網融合類業務的必要性 94.4 終端技術 94.5 其他技術 104.5.1 物聯網技術 10五、三

2、網合一的著力點 125.1 廣電和電信業務的雙向進入 125.2 加強網絡建設改造 135.3 強化網絡管理 13六、三網合一的發展方向 136.1 發達國家發展特征 . 1.36.2 下一代網絡發展方向 1. 4七、結束語 15、引言2006年十屆人大通過的中華人民共和國國民經濟和社會發展的第十一個 五年規劃中，對信息產業的三網合一提出了新的要求，提出了以“加強寬帶通 信網、數字電視網、下一代互聯網等信息基礎設施建設，推進三網合一，健全信 息安全保障體系”的整體發展目標，并對三網合一的概念進行了界定， “三網合 一是指電信網、 計算機網、廣播電視網打破各自界限， 在業務應用方面進行合一。 三

3、個網絡在技術上趨向一致， 網絡層面實現互聯互通， 業務層面互相滲透和交叉， 有利于實現網絡資源最大程度的共享” 。三網合一既然是在業務應用方面進行合 一，就需要原來的電信網、 計算機網和廣播電視網中的任一網絡能夠承載另外兩 個網絡的基本業務， 這就需要有相應的技術基礎， 其中既包括三網合一統一的技 術基礎，也包括現有三種網絡承載其他網絡基本業務所需要的技術基礎。二、三網合一的基本概念三網合一是指電信網、廣播電視網、互聯網在向寬帶通信網、數字電視網、 下一代互聯網演進過程中， 三大網絡通過技術改造， 其技術功能趨于一致， 業務 范圍趨于相同，網絡互聯互通、資源共享，能為用戶提供語音、數據和廣播電

4、視 等多種服務。如圖示：圖 1 三網合一示意圖三網合一是一種廣義的、 社會化的說法， 在現階段它并不意味著三大網絡的 物理合一， 而主要是指高層業務應用的合一。 其表現為技術上趨向一致， 網絡層 上可以實現互聯互通， 形成無縫覆蓋， 業務層上互相滲透和交叉， 應用層上趨向 使用統一的 IP 協議，在經營上互相競爭、互相合作，朝著向人類提供多樣化、 多媒體化、 個性化服務的同一目標逐漸交匯在一起， 行業管制和政策方面也逐漸 趨向統一。三網合一， 在概念上從不同角度和層次上分析， 可以涉及到技術合一、 業務 合一、行業合一、 終端合一及網絡合一。 目前更主要的是應用層次上互相使用統 一的通信協議。

5、 IP 優化光網絡就是新一代電信網的基礎，是我們所說的三網合 一的結合點。三網合一應用廣泛，遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安 家居等多個領域。以后的手機可以看電視、上網，電視可以打電話、上網，電腦 也可以打電話、看電視。三者之間相互交叉，形成你中有我、我中有你的格局。三、三網合一的技術基礎3.1 數字技術成熟的數字技術， 即語音、數據、圖像等信息都可以通過編碼成 0和 1的比 特流進行傳輸和交換， 這是三網合一的基本條件。 這一技術使得電信網、 計算機 網和有線電視網有了共同的語言， 無論是音頻還是視頻等各種內容都可以通過不 同的網絡來進行交換和傳輸。模擬信號數字化有多種方法，

6、最基本的是脈碼調制 (PCM) 、差值編碼 (DPCM) 、自適應差值編碼 (ADPCM) 以及各種類型的增量調制。數字化后的數字 信號抗干擾能力強，通信質量不再受距離的影響，能適應各種通信業務的要求， 便于采用大規模集成電路，占用較寬的信道頻帶。目前，數字技術已經在電信網和計算機網中得到了全面的應用， 并在有線電 視網中迅速發展起來。3.2 IP 技術IP(Interact Protoc01)技術是一種直接由 IP 分組頭信息決定分組轉發路徑的 包交換技術，不需要預先建立連接。 利用這一技術， 可以在多種物理介質與多樣 的應用需求之間建立簡單而統一的映射， 對多種業務數據、 軟硬件環境和多種

7、通 信協議進行集成，使得各種以 IP 為基礎的業務都能在不同的網絡上實現互通?；?IP技術的 IP 電話就是在互聯網上傳送語音的電話業務，也叫做 VoIP(Voice Over IP)。它首先將語音信號進行編碼數字化并壓縮處理成幀，然后 轉換為 IP 數據包在計算機網上進行傳輸， 從而實現在計算機網上進行語音通信， 大大降低了通信的費用。 IP 業務既可以在傳統電信網上開放，也可以在獨立的 IP 網上開放。3.3 軟交換技術軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網關 (傳輸層 )中分離出來，通 過軟件實現基本呼叫控制功能，從而實現呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、 交換和軟件可編程功能建立

8、分離的平面。 軟交換主要提供連接控制、 翻譯和選路、 網關管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細記錄等功能。與此同 時，軟交換還將網絡資源、 網絡能力封裝起來， 通過標準開放的業務接口和業務 應用層相連，可方便地在網絡上快速提供新的業務。軟交換技術是一個分布式的軟件系統， 可以在基于各種不同技術、 協議和設 備的網絡之間提供無縫的互操作性， 其基本設計原理是設法創建一個具有很好伸 縮性、接口標準性、 業務開放性等特點的分布式軟件系統。 它獨立于特定的底層 硬緲操作系統， 并能夠很好地處理各種業務所需要的同步通信協議， 在一個理想 的位置上把該架構推向摩爾曲線軌道。 軟交換的實現目標是

9、在媒體設備和媒體網 關的配合下， 通過計算機軟件編程的方式來實現對各種媒體流進行協議轉換， 并 基于分組網絡 (IPATM)的架構實現 IP網、 ATM 網、 PSTN網等的互連，以提 供和電路交換機具有相同功能并便于業務增值和靈活伸縮的設備。 目前，中國電信在全國部署軟交換設備 200多套，智能用戶數據庫 260 多臺，路 由器 860 多臺，形成世界最大的軟交換網絡。有數據顯示，目前國內已有 60 的長途話音業務是通過軟交換完成的，未來兩年內很可能會達到90以上。3.4 IMSIP多媒體系統 (IP Multimedia Subsystem，IMS)是一種全新的多媒體業務形 式，它能夠滿足

10、現在的終端客戶更新穎、 更多樣化多媒體業務的需求。 目前，IMS 被認為是下一代網絡的核心技術，也是解決移動與固網合一，引入語音、數據、 視頻三重合一等差異化業務的重要方式。 目前全球 IMS 網絡多數處于初級階段， 應用方式也處于業界探討當中。IMS 和軟交換都是基于 IP 分組網，實現了控制與承載的分離。與軟交換相 比， IMS 進一步對業務和控制進行分離，并將用戶數據進行集中，支持移動性， 并且具有一定的服務質量 (QoS)保障機制。在網絡構架上，軟交換網絡體系基于 主從控制的特點，使得其與具體的接人手段關系密切，而 IMS 體系由于終端與 核心則采用基于 IP承載的 SIP協議。IP技

11、術與承載媒體無關的特性使得 IMS 體 系可以支持各類接入方式，從而使得 IMS 的應用范圍從最初始的移動網逐步擴 大到固定領域。3.5 寬帶接入技術要在各個網絡中實現業務的統一， 離不開高帶寬、 高傳輸速率的支持。 目前 的寬帶接入方式主要有 DSL、光纖接入和 DDN 專線、ATM( 異步傳輸模式 )網等。 數字用戶環路 (Digital Subscriber Loop， DSL) 技術是基于普通電話線的寬帶接入 技術，它在同一銅線上分別傳送數據和語音信號， 數據信號不通過電話交換機設 備，減輕了電話交換機的負載， 并且屬于專線上網方式。 DSL包括 ADSL 、RADSL 、 HDSL

12、和 VDSL 等。非對稱數字用戶環路 (Asymmetrical Digital SubscriberLoop ， ADSL)技術是一種高速寬帶技術，它利用現有的一對電話銅線，為用戶提供上、 下行非對稱的傳輸速率 (帶寬)。非對稱主要體現在上行速率 (最高 640 kbits)和 下行速率 (最高 8 Mbit s)的非對稱性上。高速數字用戶環路 (Very hi 出一 bit rateDigital Subscriber Loop，VDSL) 的傳輸速率比 ADSL 的傳輸速率更快，短距 離內的最大下傳速率可達 55Mbit s，上傳速率可達 192 Mbi s，甚至更高。 光纖接入技術是面

13、向未來的光纖到路邊 (HTTC)和光纖到戶 (HTYH) 的寬帶網 絡接入技術。光纖接入網 (OAN) 是采用光纖傳輸技術的接入網，即本地交換局和 用戶之問全部或部分采用光纖傳輸的通信系統。 光纖具有寬帶、 遠距離傳輸能力 強、保密性好、抗干擾能力強等優點，是未來接入網的主要實現技術。目前， 10 Gbits SDH光纖通信系統技術成熟， 400 Gbits密集波分復用系統 (DWDH) 也 即將投入商用。四、三網融合的關鍵技術4.1 三網融合的總體技術方向1）構建合理的體系架構 包括承載網絡的體系架構、業務平臺的體系架構及內容分發網絡的架構。 關 注下一代網絡 NGN 、 LTE、 IMS

14、的發展2）實現端到端的標準化 在業務實現的端到端的各個層面需要實現標準化，包括安全、承載網、業務網、 網絡管理、終端、各系統間接口和互聯互通等方面。3）創新各類融合業務包括移動融合類業務（ FMC ）、電信與互聯網融合類業務、通信與視頻相融合、 IT與CT融合類業務（ ICT）等4）提示用戶體驗 運用有效技術保證用戶在使用時安全、便捷、高質量的各類業務。5）包括各類 IT 、通信等新技術：如云計算、物聯網、可信計算等。4.2 承載網絡關鍵技術城域網多業務承載面臨的挑戰城域網需要具備承載豐富的自營精品業務的能力，如 IPTV 、 IP 虛擬專網、 以太網專線（替代 ATM/幀中繼）、3G 基站回

15、傳等等，因此要求城域網不再僅僅 是為用戶提供簡單的帶寬服務， 而是要成為給用戶提供保證業務體驗的平臺。 精 品業務承載的關鍵技術要點- 網絡故障的快速恢復（單播、組播） 、安全、 QoS、穩定性。- 網絡不僅需要具備 QoS 能力，還需要具備 QoE 能力，能夠感知應用服務的傳 送質量。-可將城域網分為兩個平面，公眾平面負責承載開放式互聯網業務、精品平面負 責承載運營商“封閉式”的自營精品業。技術的發展全球 IANA IPv4 地址已經在 2011年 2月 3日分配結束，全球 IPV4 地址預 計將于 2011年 8 月枯竭。需盡早研究和部署向基于 IPv6 的下一代互聯網的平滑 過渡和演進。

16、國際互聯網編號分配機構 IANA 宣布全球 IPv4 地址將在 2010 年底 前后分配完畢，全球互聯網從 IPv4向 IPv6過渡變得十分迫切。在這一關鍵時期， 搶占國際競爭的戰略制高點，及時制定我國下一代互聯網國家發 展戰略規劃， 大力發展以下一代互聯網為代表的高技術新興產業的意義就更加重大。 與發達國 家互聯網普及率已達 70%且有較多未使用的 IPv4地址不同，到 2009年底，我國 是目前世界上互聯網用戶數多的國家，達到 3.84億，但我國擁有的 IPv4 地址總 數僅為 2.32億多個，平均每個用戶僅擁有 0.605 個地址。我國的國情使得我們無 法等待 1015 年之后的“未來網

17、絡” ，而是迫切需要采用基于 IPv6 技術的下一 代互聯網。下一代互聯網并不等于簡單將 IPv4 替換為 IPv6，很多核心技術都需 要進行改變，例如路由技術、 安全技術等，而建設世界上大規模的下一代互聯網， 沒有成熟的經驗可以借鑒， 只能依靠我國自主創新， 不能等待其他國家發展后再 發展。綜上所述，面對全球 IPv4地址即將分配殆盡的嚴峻形勢，我國 IPv4 地址短 缺現象更為嚴重，現有的 IPv4 地址將于未來 12 年內分配完畢，發展 IPv6 網 絡已經迫在眉睫。4.3 融合類業務關鍵技術三網融合在現階段主要是指高層業務應用的融合。三大網絡通過技術改造， 能夠提供包括語音、數據、圖像

18、等綜合多媒體的通信業務。因此，會衍生出許多 新型業務，需要關注實現這些業務的關鍵技術。互聯網與電信網融合類業務1) DSN2) 三屏實現 WEB2.0 及 UGC3) Widget 廣電與電信融合類業務4) TV 通話5) TV 視頻監控6) TV 視頻會議發展互聯網融合類業務的必要性互聯網發展的影響：三網融合的演進過程中，無論對廣電還是電信運營商，社區（ SDK 工具包），用戶在平創造內容和應用，并激發付費、免費發型的活力 與欲望平臺的同時實現價值， 從而將網絡運營商淪為管道。 ?互聯網重構新媒體的鏈條， 重新定義網絡人際關系架構，通過 SNS 社區積淀網民關系，實現從廣告到窄告、 ）三網融

19、合的重點和難點，其 實是互聯網，這個沒有圍墻的花園。無論電信還是廣電，真正的對手并非彼此， 而是去中心、無權威的互聯網。在創新無障礙、創意無門檻、的互聯網上獲得強 大的生命力。電信運營商應對策略： 電信運營商可采用不同應對策略， 向泛在網時代的綜 合信息服務運營轉型。 ?精細化運營。挖掘用戶的個性化需求，為用戶提供個性 化的貼身的業務，打造傳統互聯網粗放的業務形式所不能提供的用戶體驗。?開放合作。通過客戶端等方式積極引進各種互聯網上的典型業務； 為互聯網業務開 發者開的 API ，如位置信息、計費能力等，為互聯網業務開發者創造更便利的開 發環境；打造第三方應用平臺， 聚集更豐富應用與內容以云計

20、算技術拓展服務領 域。作為云計算平臺提供者制訂開放的標準與規則， 吸引更多的互聯網應用開發 者。DSN（Distributed Service Network，分布式業務網絡 ）DSN 是通過 P2P 技術和分布式計算技術，通過一組均質化的節點來實現用 戶數據管理和會話控制，并結合電信 NGN 網絡可運營、可管理的框架，具備可 管理性、高質量業務保障和安性的特點基礎上，實現業務核心網的功能。 DSN 關鍵技術： CDN 、疊加網路由技術、 DHT 分布式技術、統一業務路由技術。4.4 終端技術傳統的終端：固定電話、移動電話、電視、電腦、 PDA . 接入設備聯接至業務系統。機頂盒、一體機（集成

21、機頂盒的電視機） ，三網融合 終端主要是指機頂盒。機頂盒： Set-top Box（STB）依托電視終端提供綜合信息業務的家電設備。 使用戶能在現有電視機上觀看數字電視節目， 并可通過網絡進行交互式數字化娛 樂、教育和商業化活動， 廣泛用于廣電領域和電信運營商領域。 部分產品融入家 庭網關的功能。終端的重要性： 三網融合業務運營商務必主導終端的規范制定、 集采及管理 運維工作。終端定位：終端是實現全部業務的基礎終端是用戶對業務體驗的唯一媒介； 終端是引導用戶的消費習慣=掌握用戶 終端：家庭用戶享受到三網融合業務落地的服務； 各類業務的開展對終端提 出了相應的要求；業務的發展不斷促進終端的更新與

22、發展 業務及市場需求決定終端技術要求 互聯網電視業務 + IPTV 業務 終端的功能同一化；業?標清視頻業務 務?高清視頻業務 基礎型高清終端； 需?互動游戲業務 求?視頻通話業務 具有多種功能的融合型終端；多屏業務 不同用戶群，對終端的功能、業務甚至外觀需求不同： 市?商務人士， SOHO 一族，有家庭支付的需求，需要刷卡支付功 場?家庭主婦， 喜歡看電視，有裝飾美化家庭的需求； 需?白領階層，追求時尚，希望能看高清，有融合終端的需求； 求?運動愛好者，有家求運動游戲的需求，需要支持體感手柄的終打破“平臺+終端”的壟斷模式；其多廠商競爭，降低成本 終端接入開放化； 他要求終端標準統一，做到終

23、端和業務平臺解耦需求。4.5 其他技術4.5.1 物聯網技術“物聯網就是物物相連的互聯網” 。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和 基礎仍然是互聯網， 是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡； 第二， 其用戶端延 伸和擴展到了任何物品與物品之間， 進行信息交換和通信。 因此，物聯網的定義 是通過射頻識別（ RFID ）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感 設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實 現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。 技術架構： 物聯網主要技術是通過射頻識別（ RFID ）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃 描器、氣體感應

24、器等信息傳感設備，按約定的協議，把物品與互聯網相連接，進 行信息交換和通信來實現對物品的智能化識別、 定位、跟蹤、 監控和管理的一種 網絡。物聯網技術的核心和基礎是互聯網技術， 是在互聯網基礎上的延伸和擴展 的網絡。物聯網架構可分為三層：感知層、網絡層和應用層。 感知層由各種傳感器 構成，包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、 RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、 GPS 等 感知終端。感知層是物聯網識別體、采集信息的來源。網絡層由各種網絡， 包括互聯網、 廣電網、網絡管理系統和云計算平臺等組 成，是整個物聯網的中樞，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶的接口， 它與行業需求結合， 實現物

25、聯網的智能應用。4.5.2 云計算云計算至今為止沒有統一的定義， 雖然不同的組織從不同的角度給出了不同 的定 語，根據統計至少有 25 種以上，但云計算的目標是“象使用水電一樣地使 用 IT 資 源”。廣義云計算是指服務的交付和使用模式， 指通過網絡以按需、 易擴展的方式 獲得所需的服務。這種服務可以是 IT 和軟件、互聯網相關的，也可以是任意其 他的服務。 狹義云計算是指 IT 基礎設施資源的交付和使用模式，指通過網絡以 按需、易擴展的方式所需的資源（硬件、平臺、軟件） 。提供資源的網絡被稱為 “云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按 需使用，隨時擴展，按使用

26、付費 在理論上，云計算指的是一種新型的計算模式， 它依賴的不是個人電腦， 也不是獨立的服務器， 而是用戶無需關心其內部結構的 “云”。云計算通過虛擬化將所有的計算資源集起來，并由軟件實現自動管理， 無需人為參與。應用上，云計算就是以 Internet 為中心的軟件，云計算是一個囊括了開發，商業模式，以及架構的時髦詞，是軟件業的未來模式五、三網合一的著力點圖 2 廣電總局副局長介紹“三網合一”總體方案我國在 10 多年前就提出三網合一，在視頻類業務上升為主要應用的今天， 加快和推進三網合一就更有意義。 三網合一，運營網絡存在資源的充分利用問題。 網絡電視發展很快，但是業務不受控，電信公司不可能從

27、中贏利。如果用 IPIV ， 電信公司獲得經營權， 會帶來一些新的業務增長點， 會促進寬帶化發展。 廣電部 門借三網合一的機會進入電信業務， 走出有線電視包月收費的模式， 在用戶普及 率已較高的情況下，有線電視包月收入難有增長。5.1 廣電和電信業務的雙向進入在我國參與三網合一工作的主體是廣電和電信兩大部門。 現階段主要是選擇 有條件的地區開展雙向進入試點。 雙向進入是指： 符合條件的廣播電視企業可以 經營增值電信業務和部分基礎電信業務、 互聯網業務； 符合條件的電信企業可以 從事部分廣播電視節目生產制作和傳輸。按有關規定。向符合條件的廣電企業、 電信企業頒發相應的電信業務經營許可證和信息網絡

28、音視頻節目服務經營許可證。電信、廣電的雙向進入目標一旦實現， 現有的利益分配和競爭格局又將打破， 過去網絡資源掌握在電信企業手中， 而內容掌握在廣電企業手中的狀況將徹底顛 覆。鼓勵廣電企業和電信企業加強合作、優勢互補、共同發展。5.2 加強網絡建設改造全面推進有線電視網絡數字化和雙向化升級改造，提高業務承載和支撐能 力。整合有線電視網絡，培育市場主體。加快電信寬帶網絡建設，推進城鎮光纖 到戶，擴大農村地區寬帶網絡覆蓋范圍。 充分利用現有信息基礎設施， 積極推進 網絡統籌規劃和共建共享。5.3 強化網絡管理落實管理職責，健全管理體系，保障網絡信息安全和文化安全。六、三網合一的發展方向6.1 發達

29、國家發展特征發達的國家和地區早已啟動了與國內三網合一相類似的工作，但較少采用 “三網合一” 這個名詞，這也是由于國外在相關工作中有著較為寬松的產業環境 和發達的商業機制， 無需專門把三網原先的行業性質放在很高的位置來描述。 美 國、加拿大、英國、法國、日本等發達國家在 10 年前就已經跨過了重要的政策 門檻，目前已經在相關領域取得重大突破。 無論是在通信服務、 衛星直播電視業 務方面，還是在新興的 2G3G 移動通信業務、寬帶接入業務、有線數字電視業 務和地面數字電視等方面都得到了長足的發展； 同時，這些工作還帶動了周邊各 種產業的發展，例如，網絡數字內容制作、消費電子產品銷售等。目前，以歐美

30、、日韓為代表的發達國家已實現從三網合一初期階段向成熟階 段的轉變，其特征是三網合一工作的重點從增加媒體內容提供為主向為社會各方 面提供信息基礎設施為主的轉變， 如近期受到國際廣泛關注的物聯網等已經開始 通過電信網、互聯網和廣電網向不同用戶群同時提供服務。6.2 下一代網絡發展方向從骨干城域交換網來看， 傳統電信網使用的是電路交換機或基于電路的分組交 換機；互聯網使用的是路由器； 傳統有線電視廣播網不需要骨干交換機， 網絡數圖 3 網絡合一演進示意圖字化雙向改造升級后需要什么樣的交換機，國際上并無定論，都還處在研究中。 從接入網來看，網絡在接人端上已經有雙絞線、同軸電纜、五類線、光纖、電力 線、無線等多種接人方式，不存在相互間的合一問題，也不可能有“大一統”的 解決方案。原因包括 4個方面： 1）以IP為基本架構