摘 要：三網融合" title="三網融合">三網融合已經是大勢所趨。文中對三種網絡需要新增的基本技術及其發(fā)展情況進行了探討。
關鍵詞：三網融合 統(tǒng)一業(yè)務 下一代網絡 技術基礎
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??? 隨著用戶對融合業(yè)務的需求越來越強烈，全球范圍內對三網融合的呼聲也越來越高。世界各國紛紛開始進行三網融合的相關研究工作，在ITU進行的下一代網絡研究中已明確把GII(全球信息基礎設施)稱為“計算機、電信和廣播三種技術融合的中心”，并在此基礎上展開了對下一代網絡的研究。我國" title="我國">我國對三網融合問題也極為重視。早在2001年3月，我國九屆人大在《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展的第十個五年計劃》中就正式以文件的形式對三網融合提出了明確的要求，提出“按照應用主導、面向市場、網絡共建、資源共享、技術創(chuàng)新、競爭開放的發(fā)展思路，努力實現我國信息產業(yè)的跨越式發(fā)展，加速推進信息化， 促進電信、電視、計算機三網融合”；2006年十屆人大通過的《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展的第十一個五年規(guī)劃》中，又對信息產業(yè)的三網融合提出了新的要求，提出了以“加強寬帶通信網、數字電視網、下一代互聯(lián)網等信息基礎設施建設，推進三網融合，健全信息安全保障體系”的整體發(fā)展目標，并對三網融合的概念進行了界定，“三網融合是指電信網" title="電信網">電信網、計算機網、廣播電視網" title="廣播電視網">廣播電視網打破各自界限，在業(yè)務應用方面進行融合。三個網絡在技術上趨向一致，網絡層面實現互聯(lián)互通，業(yè)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”(參見圖1)。應該說，通過《十一五規(guī)劃》，我國的三網融合工作逐漸落到了實處。
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??????????????????????????????????????? 圖1 十一五規(guī)劃中期望的融合架構
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? 三網融合既然是在業(yè)務應用方面進行融合，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(yè)務，這就需要有相應的技術基礎" title="技術基礎">技術基礎，其中既包括三網融合統(tǒng)一的技術基礎，也包括現有三種網絡承載其他網絡基本業(yè)務所需要的技術基礎。
三網融合統(tǒng)一的技術基礎
??? 三網融合在技術上趨于一致，實際上是指它們所需的基本技術趨于一致，這些基本技術是電信網、計算機網、廣播電視網三種網絡能夠互聯(lián)互通、業(yè)務能夠相互承載所必需的技術基礎。就目前情況看，三網融合的基本技術包括數字技術、大容量光纖通信技術、IP技術等。
??? 數字技術把話音、數據和圖像信號編碼成“1”、“0”符號，所有業(yè)務在數字網中都將成為統(tǒng)一的0/1比特流，而無任何區(qū)別。這樣，就形成電信網、計算機網和廣播電視網的共同語言，從而使得話音、數據、聲頻和視頻各種內容(無論其特性如何）都可以通過不同的網絡來傳輸、交換、選路處理和提供，并通過數字終端存儲起來或以視覺、聽覺的方式呈現在人們的面前。目前，數字技術已經在電信網和計算機網中得到了全面應用，并在廣播電視網中迅速發(fā)展起來。
??? 網絡融合的目的之一是通過一個網絡提供統(tǒng)一的業(yè)務。若要提供統(tǒng)一業(yè)務就必須要有能夠支持音視頻等各種多媒體(流媒體)業(yè)務傳送的網絡平臺。這些業(yè)務的特點是業(yè)務需求量大、數據量大、服務質量要求較高，因此在傳輸時一般都需要非常大的帶寬。另外，從經濟角度來講，成本也不宜太高。這樣，容量巨大且可持續(xù)發(fā)展的大容量光纖通信技術就成了傳輸介質的最佳選擇。目前，無論是電信網，還是計算機網、廣播電視網，大容量光纖通信技術都已經在其中得到了廣泛的應用。
????內容數字化后，還不能直接承載在通信網絡介質之上，還需要通過IP技術在內容與傳送介質之間搭起一座橋梁。IP技術（特別是IPv6技術）的產生，滿足了在多種物理介質與多樣的應用需求之間建立簡單而統(tǒng)一的映射需求，可以順利地對多種業(yè)務數據、多種軟硬件環(huán)境、多種通信協(xié)議進行集成、綜合、統(tǒng)一，對網絡資源進行綜合調度和管理，使得各種以IP為基礎的業(yè)務都能在不同的網絡上實現互通。對于計算機網絡來說，IP技術是它賴以存在的基礎；對于數據通信網絡來講，IP協(xié)議已經成為占主導地位的通信協(xié)議；對于廣播電視網絡來講，隨著數字電視的逐漸推廣，IP技術的應用也越來越廣。
電信網承載數據和電視業(yè)務的技術基礎
??? 電信網的基本業(yè)務是話音。要走向三網融合，電信網還需要能夠承載數據和電視業(yè)務。電信網分為固定網和移動網，由于網絡形態(tài)的不同，它們要承載的數據和電視業(yè)務所需的技術也不同。
??? 對于固定電話網絡來說，主要是通過ADSL/VDSL/FTTH接入來完成對數據業(yè)務的承載。ADSL技術通過普通電話線在不影響正常電話通信的同時傳送數據。在傳輸距離5千米范圍內，標準上行（從客戶終端到局端）帶寬640kbps，下行（從局端到客戶端）帶寬為2Mbps。這樣的帶寬基本上可以提供流媒體數據業(yè)務。VDSL技術是ADSL技術的增強版，也是通過兩芯電纜（如普通電話線），在傳輸距離1300米的范圍內，上下對稱傳輸帶寬約為12Mbps，可以滿足高速下載和視頻業(yè)務的要求。隨著光通信的發(fā)展，FTTH(Fiber To The Home)技術被認為是最有前途的接入網方式。FTTH的顯著技術特點是不但提供更大的帶寬，而且增強了網絡對數據格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，放寬了對環(huán)境條件和供電等要求，簡化了維護和安裝。FTTH可徹底解決接入的帶寬問題，最終目的是向用戶提供全業(yè)務、全功能、速率高達上百兆比特率的寬帶通信服務，支持數據、視頻及語音業(yè)務，有效實現網絡的融合。這種方式可大大簡化接入網結構，降低接入網建設成本，充分發(fā)揮光纖網絡的巨大潛力。
??? 對于移動通信網絡來說，主要是通過WAP等技術來實現對互聯(lián)網業(yè)務的承載。WAP協(xié)議可以使移動用戶接入Internet，而手機終端只需內置一個微型瀏覽器。WAP的網絡結構包括終端、WAP網關和WAP服務器。WAP網關負責將終端的請求轉換成HTTP協(xié)議，向WAP服務器提出服務申請，并將WAP服務器中的信息處理后回傳給手機終端。WAP協(xié)議可應用于如GSM、GPRS、CDMA等多種網絡。WAP也有其局限性，諸如終端耗電量大、終端顯示屏較小、終端輸入不便等缺點，不過可以使移動用戶實時獲得Internet中的信息，Internet網絡運營商也希望擴展自己的用戶群，WAP協(xié)議在移動通信中有很高的應用價值。目前，移動通信技術已經發(fā)展到第三代。與前兩代系統(tǒng)相比，第三代移動通信的主要特征是可提供移動多媒體業(yè)務，其中高速移動環(huán)境支持144kbps、步行慢速移動環(huán)境支持384kbps、室內支持2Mbps的數據傳輸。隨著全球移動網和互聯(lián)網技術的快速發(fā)展，語音和視頻等實時業(yè)務將完全以分組數據的形式傳送，移動通信網將完全變成移動數據網。
??? 由于在固定網絡和移動網絡中都使用了IP技術進行數據傳送，所以在其上利用流媒體技術來實現對電視節(jié)目的傳輸也就順理成章了。流媒體技術則采用了流式傳輸方式，將整個多媒體文件壓縮解析成多個壓縮包，向客戶端實時地順序傳送，用戶可以一邊解壓播放前面?zhèn)魉瓦^來的壓縮包，一邊下載后續(xù)的壓縮包，這與傳統(tǒng)電視節(jié)目的播放結果基本相似。在移動通信網絡中，除了上、下行都使用IP來傳送電視節(jié)目的方式之外，還有一種比較實用的電視節(jié)目傳送方式是在上行通道中使用IP技術，而在下行通道中使用廣播技術（如DVB-H技術等）。目前的固定網絡和移動網絡中都已經能夠進行電視節(jié)目的傳送，國內外IPTV和手機電視業(yè)務都已經有了一定的應用規(guī)模。
計算機網承載話音和電視的技術基礎
??? 計算機網主要由路由器組成。到目前為止，大部分計算機網的基礎傳送網絡(除了局域網之外)仍主要依靠現有電信網實現互聯(lián)。但這并不是說計算機網必須依賴于電信網。由于技術的飛速發(fā)展以及競爭的驅動，在全球范圍內已出現大批以IP業(yè)務為主要考慮目標的新型骨干傳輸網，目前在建的跨國界和全國性的這類新型骨干傳輸已有幾十個，我國的教育與科研網（CERNET）就是一個純粹的計算機網絡。計算機網的基本業(yè)務是數據業(yè)務。要走向三網融合，則計算機網必須能夠承載話音與電視業(yè)務。
??? 對于計算機網承載話音業(yè)務的技術，目前已經出現并獲得了廣泛應用的VOIP技術。VoIP又稱IP電話，它首先通過對語音信號進行編碼數字化并壓縮處理成壓縮幀，然后轉換為IP數據包在IP網絡上進行傳輸，從而達到在IP網絡上進行語音通信的目的。VoIP廣泛地采用Internet和全球IP互連的環(huán)境，除了能提供比傳統(tǒng)業(yè)務更多、更好的服務之外，還大大降低了通信的費用。目前，ITU-T的H.323協(xié)議和IETF的SIP協(xié)議都能夠很好地進行語音傳輸。
??? 對于利用計算機網絡來傳送電視節(jié)目來講，可以在對電視節(jié)目數字化之后，通過IP協(xié)議直接承載在計算機網上。計算機網絡通過數字編碼器把視頻節(jié)目包括普通的電視節(jié)目和其他內容變成數字媒體流，通過服務器供網上用戶在線觀看。用戶端則通過普通解碼軟件或設備將數字媒體流進行解碼，并呈現在用戶面前。目前有多種編碼技術標準可供選擇，如AVS、MPEG-2、MPEG-4、H.264等。
廣播電視網承載數據和話音的技術基礎
??? 廣播電視網的基本業(yè)務是電視節(jié)目傳輸。要想走向三網融合，廣播電視網還應能夠承載數據與話音業(yè)務。從技術上分析，廣播電視(CATV)網已經由初期的共用天線系統(tǒng)朝著光纜/同軸電纜混合系統(tǒng)HFC(Hybrid Fiber Coaxial)的方向逐步過渡。HFC網是指光纖同軸電纜混合網，它是一種新型的寬帶網絡，采用光纖到服務區(qū)，而在進入用戶的“最后1千米”采用同軸電纜，HFC的優(yōu)點是頻帶寬、容量大、抗干擾性能好。
??? 目前，我國的廣播電視網基本上都是單向網絡，如果要承載話音和數據業(yè)務，就必須要進行雙向改造。經過雙向改造的有線電視網絡，把傳送的內容由過去的模擬電視信號變?yōu)閿底中盘?，其中既包括電視信號也包括電子郵件等其他的數據，由此便可進行雙向信息傳送。目前已經出現使用雙向HFC網絡進行話音和數據傳輸的應用，而且一般都是通過IP over DVB技術來提供互聯(lián)網業(yè)務，在有線網絡側關鍵的節(jié)點中安裝新的數字設備，在用戶側先用機頂盒（或分線器）將進到用戶室內的電纜分為兩個分支，一個接普通電視機，另一個通過電纜調制解調器(Cable Modem)接到電腦。這樣，電視機同樣能收看有線電視節(jié)目。這種技術是利用機頂盒+電視完成接收視頻點播節(jié)目、視頻廣播及網上沖浪等功能。其中，機頂盒用來完成身份認證、視頻流解碼等工作，它既可以是同時支持Cable和IP的雙模機頂盒，也可以是只支持IP的單模機頂盒。這也是目前IPTV業(yè)務中常用的一種方式。
??? 下一代網絡的目標是“通過互聯(lián)互通的電信網、計算機網和電視網等網絡資源的無縫融合，構成一個具有統(tǒng)一接入和應用界面的高效率網絡，使人類能在任何時間和地點，以一種可以接受的費用和質量，安全地享受多種方式的信息應用”。從這個意義上講，下一代網絡不是現有三網的簡單延伸和疊加，而應是其各自優(yōu)勢的有機融合。但下一代網絡是不可能一步到位的，它還要從電信網、計算機網和有線電視網三個方向逐漸演進。由于每條演進路線的基礎不同，演進中所需要的技術和技術成熟度也不盡相同。因此，要實現資源共享、業(yè)務統(tǒng)一的目標，還需要三網融合相關行業(yè)的仁人志士的不懈努力。