三網合一主要技術問題及解決方案

第卷第期

254

20047

年月

微計算機應用

MICROCOMPUTERAPPLICATIONSJul.,2004

Vol.25,No.4

三網合一主要技術問題及解決方案

陳 波 冼 進

12

(

12

湛江市疾病預防控中心湛江廣東省華南理工大學計算機學院廣州

524037;510640

)

摘要本文詳細分析了我國當前計算機網絡通信三網并立的現狀及其發展趨勢以及三網合

:,

一寬帶化時所面臨的寬帶傳輸、寬帶交換、寬帶接入等主要技術問題通過、等技術

,IPMPLS

解決難題的可能和解決方案并指出了把通信、廣播電視、計算機、多媒體等各種信息服務納

,

入統一的網絡是今后網絡建設的潮流和需求。基于光纖的寬帶網代表了今后網絡發展的方

IP

向隨著技術的發展和社會的進步三網合一終將實現。

,,

關鍵詞寬帶 三網合一 網絡通信

:

TheKeyTechnicalProblemsandSolutionofIntegrationofthreeNetworks

CHENBo,XIANJin

12

(

1

CenterforDiaControlandPreventionofZhanjang,Zhanjiang,524037;

2

ComputerCollege,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China

)

Abstract:Thisarticleprentsadetailanalysisofcurrentsituationofthreeindependentnetworksof

internet,telephonyandcabletvinchinaandpointsoutthetrendofintegrationanddevelopmentofthe

threenetworks.Also,thearticlepredictstheintegrationwillbearequirementinthenearfutureandlays

outthekeyissuesthisintegrationprocesswillface:brandbandcommunication,brandbandinterchange

andbrandbandintegration.Thearticlecontinuestoprentpropodsolutionstotheproblemsbytech

2

nologieslikeIPtechnologyandMPLS.FiberopticbadbroadbandIPnetworkreprentsthedirectionof

networkdevelopmentandasthetechnologycontinuetoadvancedowntheroad,thisintegrationofthree

networkswillbecomearealityinChina.

Keywords:Broadband,Integrationofthreenetworks,networkcommunication

當前在我國通信、計算機信息產業領域中三網合一是最熱門的話題之一所謂“三

,,,

網合一”即是把現有的傳統電信網計算機網絡及廣播電視網絡相互融合逐漸

()

PSTN,,

形成一個統一的網絡系統由一個全數字化的網絡設施來支持包括數據、話音和圖像在內的

,

所有業務的通信。

1

主要技術問題

()

1

寬帶傳輸的問題。骨干網傳輸的寬帶化是三網合一的基礎。密集波分復用技術

()

DWDM,DWDM+

使光纖技術的發展已成熟并走向商品化。現在以光纖為媒介、以

SDHSynchronousDigitalHierarchy

()

同步數字體系為主體的光纖網成了電信骨干傳輸網的

本文于收到收到修改稿。

2003-11-10,2004-03-24

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第期微計算機應用

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主流在普通標準單模光纖上提供×1傳輸能力的系統已經在國內的許多

,425Gbit/sWDM

主干線上投入使用從光纖通信具有的優點以及未來技術的發展趨勢看以為基礎

;,DWDM

的光通信網絡必將在整個骨干網中占主導地位三網將在此基礎上合一。但存在的問題是

,,

較為成熟的系統主要是針對語音信號設計的要能使信息量龐大的視頻、數

DWDM+SDH,

據等信息尤其是實時性很高的視頻信息也能在該系統上快速、高效的傳輸同時保證較好

,,

的還有許多問題需要解決。例如如何保證語音和視頻信息的如何以一種統一

QoS,:QoS;

的數據格式傳輸各種信息如何與傳統的兼容如何進行統一的網絡管理如何保

;PSTN;;

證技術實現的低成本等。如果這些問題不能很好的解決以為基礎的光纖骨干網所

,DWDM

具有的大容量、高寬帶的優勢就無從發揮三網合一就無從談起。

,

()

2,,

寬帶交換的問題。實踐表明網絡交換機是造成網絡阻塞的主要原因寬帶交換機

則是三網合一的關鍵。以信元交換、統計復用為特征的

ATMAsynchronousTransferMode

(

異步傳送模式對語間、圖像和數據等都有較好的交換速度高達。

)

QoS,150Mbit/s

但無論是交換機還是新一代的吉位線速路由交換機在交換速度、網絡吞吐

ATM,,

量、等方面都遠不能達到三網合一需要的性能指標。單以話音來說像北京、上海、廣

QoS,

州這樣的匯接中心來往的話路是數以百萬計的其信息交換量之龐大可想而知單純依靠

,,

ATM,

交換機或吉位線路由交換機是不可能勝任交換任務的而三網合一后還需要傳輸更大

數據量、更高要求的視頻信息以及數據信息這必然對骨干交換機提出更高的要求。

QoS,

()

3,

寬帶接入的問題。接入網是指從用戶端到本地局端或網絡節點的連接部分它通常

由用戶傳輸系統、復用設備、交叉連接設備等部分構成負責將電信業務透明地傳送到用

,

戶。接入網問題又稱為“最后一公里問題”也是三網合一的主要難點。現階段寬帶接入

,,

網技術主要有光纖同軸電纜混合接入網技術和基于銅線的2

HFCHgbridFiberCoaxialXD

()

SL

技術。

HFC,,

是把光纜接入小區然后通過光電轉換節點利用有線電視和總線式同軸電纜網

連接到用戶提供綜合業務技術。網絡可以提供的業務有語音、數據傳輸、電視傳輸

,HFC

等基本上綜合了當今的新技術。寬帶網業務關鍵技術有數字壓縮技術、寬帶交換

,HFC:

技術、有限制接收系統和2互聯技術。其優點是可充分利用有線電視的原有網絡

HFCLAN,

建網快、造價低同時由于同軸電纜的帶寬較大可作為寬帶綜合業務的接入平臺。

;,HFC

是一種被有線電視運營機構看好的技術。但的缺點是采用的是模擬頻分多路復

HFC:HFC

用技術而主干網絡采用的是數字技術增加了同步、網管和信令等技術上的難度采用樹

,,;

狀拓撲結構的保密性能不夠理想上行帶寬不足同時易產生上行信號的噪聲積累

,HFC,,,

影響話音質量現在絕大多數的都是單向傳輸的若要同時傳輸話音、數據、圖像等

;HFC,

信息必須將其改造成雙向傳輸信道這需要大量投資而在現階段過高的成本不能被絕

,,,,

大多數用戶所接受。

XDSL,ADSLHDSLRADSLVDSLSDSLID

是各種類型的用戶線的總稱包括、、、、、2

SLADSLADSL

等。其中技術是目前最誘人的。技術的優勢是可以充分利用現在的雙絞線

接入網資源、傳輸距離也相對較長。但雙絞線接入網在提供寬帶多媒體業務方面提供的帶寬

資源不能達到三網合一的要求并且它的傳輸速率和距離相互制約從以上分析可以看出

,,,

三網合一從傳輸、交換到接入都有許多尚未解決的問題所以在今后很長一段時間內仍將

,,

是在三網緩慢合一的過程中共同存在。

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微計算機應用年

2004

2

解決方案

21IP3

1基于的種技術

寬帶網絡是以為核心的高速網絡在網絡層以上所有的應用都是為優化的

IPIP,,IP,

建立在的基礎上。網絡層之下無論是還是新一代的光纖傳輸網絡都是為了使

IP,ATMIP

包能夠高速、高質量、實時地傳輸。但僅靠因特網的協議是解決不了寬帶應用問題

TCP/IP

的只有與、、結合并在保證較好的前提下才能使寬帶業務在

,IPATMSDHWDM,QoS,

大范圍內應用。于是、和種技術應運而生。

IPOverATMIPOverSDHIPoverWDM3

()

1IPOverATMATM,,;IP

。的特點是速度快容量大支持業務能力強的特點是結

構簡單連接靈活容易擴充。將協議與層結合把選路和交換融為一體二者

,,IPATM,,

優勢互補達到靈活、高效的目的。不足之處是結構復雜開銷損失大～。

,,25%30%

()

()

2IPOverSDHIP,SDH

。這種技術將數據通過點到點協議直接映射進的虛容器

()

VC,,,,,

中可簡化體系結構提高傳送效率降低成本方便地實現網間互連特別是隨著

吉比特交換路由器的成熟大大降低了分組的延遲達級對于越洋點對點

()()

GSR,ms,

IP,

通信骨干網這是一種理想的解決方案。其缺點是擁塞控制能力較弱。

()

3IPoverWDMATMSDH,IP,

。這種技術可省去中間層和在光纖上直接構建網

即路由設備直接與光纖相連接。它的實現擬分兩步走第一步是利用現有的光傳送網將

:,

IPSDHSTM16STM64,IP;

的高速路由器直接接入的2或2實現點到點傳送第二步是開發

全新的線路接口在發端和收端都不再進行電光和光電轉換。這就需要解決適配協議、網

,//

管協議等技術難點實現多種速率隨機接入和多點傳送。

,

對于寬帶網絡通信來說以上種技術各有優點估計還會共存相當一段時期。就

IP,3,

IPoverWDM,,,

技術而言它能夠極大地拓展現有的網絡帶寬最大限度地提高線路利用率

并在外圍網絡以吉以太網成為主流的情況下這種技術能真正地實現無縫接入。所以從長

,,

遠發展看更具競爭實力可能成為未來寬帶網絡通信的首選解決方案。

,IPOverWDM,IP

22MPLS

1 技術

IPQoS,

將成為新一代電信網最關鍵的問題許多解決方案已經被提出并投入實際的使

用。目前除已問世的新一代協議———外世界因特網工程任務組織提

,IPIPV6,IETF

()

出了多協議標記交換技術這是一種基于網絡層選路的各種標記標簽的交換能

()

MPLS,/,

提高選路的靈活性擴展網絡層選路能力簡化路由器和基于信元交換的集成提高網絡性

,,,

能。既可以作為獨立的選路協議工作又能與現有網絡選路協議兼容支持網絡

MPLS,,IP

的各種操作、管理、維護功能使網絡通信的、路由、信令等性能大大提高達到

,IPQoS,

或接近統計復用定長分組交換的水平而又比簡單、高效、便宜、適用。綜

()

ATM,ATM

上所述雖然目前寬帶網尚未形成統一的標準但以為基礎對三網進行融合已在學術

,IP,IP

界和產業界形成了共識可以說寬帶網絡代表著未來網絡發展的方向。

,,IP

3

結束語

各種新業務的不斷涌現促使人們建立一個寬頻帶、高速率的公用信息網絡把通信、

,,

廣播電視、計算機、多媒體等各種信息服務業務納入統一的網絡高速度、高效益地滿足社

,

會對信息的需求。三網分立以成為信息資源共享、即時交流的最大障礙。三網的運營商正力

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圖把各種業務納入自己的范圍之內了而且三網合一將大大節省用戶網的建設投資、降低網

,

絡管理、維護和運營成本。所以三網合一的需求日益高漲寬帶化、綜合化和數字化成為今

,

后網絡建設的潮流。

從三網合一的可能性看市場需求和競爭給合一帶來了新的驅動力量管制部門放寬對

,;

業務提供者經營范圍的限制使某種業務提供者提供多種業務具有了一定的可能性為合一

,,

創造了有利的政策環境數字技術、光通信技術、軟件技術以及協議的發展為三網

;TCP/IP

合一的實現提供了技術基礎。“三網合一”是大勢所趨不可阻擋。

,

三網合一并不是簡單的三網相加從目前每一種通信網來看它們都是為某種專業業務

,,

而設計的它們的傳輸速率和特性各不相同這些網絡已經不能再適應其他用途雖然數據

,,,

通信業務在幾個不同的網絡中都能同時存在但不同網絡中數據終端卻互不兼容它們之間

,,

的互通只有通過網間的特殊網關來實現這種業務專門化的網絡已不能適應社會的發展和用

,

戶的需求從現階段的實際情況來看三網融合的技術條件還不太成熟所以在今后很長時

,,,

間內仍將是三網共存。但寬帶化、綜合化、數字化已成為今后網絡建設的潮流基于光纖的

,

寬帶網代表了今后網絡發展的方向隨著技術的發展和社會的進步三網合一終將實現。

IP,,

參 考 文 獻

1[]WalterJ,Goralski,.ADSL/DSL.:,2003.

美著姚永成譯技術與工程實踐北京清華大學出版社

2,..:,2002.

歐建平婁生強著網絡與多媒體通信技術北京人民郵電出版社

投稿須知

1,,,,

1文章以講述自己的工作成果為主文字簡潔論點明確數據可靠一般篇幅不超

過字包括圖、表和程序清單簡報字左右簡訊字左右稿件力求短小

6000,1000,500,

()

精悍。

220,

1論文標題不超過個漢字附英文題目及作者姓名漢語拼音文章摘要中、英

()(

文力求簡明扼要一般不超過個漢字關鍵詞中、英文要求—個。

)()

,200,38

3A4,5,,,

1來稿一律使用紙號字單面隔行打印。插圖線條、文字清晰比例適當計

量單位名稱符合國家標準全文前后統一。

,

4

1文章中的引文必須標注出處。

5,,

1請勿一稿多投作者在投稿三個月后未收到錄用通知可另行投稿。稿件未被本刊

錄用不再通知。

,

6,,Email

1在稿件后面應附上作者的簡介、身份證號和通訊地址郵編電話及2地址等。

7,

1本刊投稿方式可任選郵政投遞或電子郵件發送

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:21

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