三网合一主要技术问题及解决方案

第卷第期

254

20047

年月

微计算机应用

MICROCOMPUTERAPPLICATIONSJul.,2004

Vol.25,No.4

三网合一主要技术问题及解决方案

陈 波 冼 进

12

(

12

湛江市疾病预防控中心湛江广东省华南理工大学计算机学院广州

524037;510640

)

摘要本文详细分析了我国当前计算机网络通信三网并立的现状及其发展趋势以及三网合

:,

一宽带化时所面临的宽带传输、宽带交换、宽带接入等主要技术问题通过、等技术

,IPMPLS

解决难题的可能和解决方案并指出了把通信、广播电视、计算机、多媒体等各种信息服务纳

,

入统一的网络是今后网络建设的潮流和需求。基于光纤的宽带网代表了今后网络发展的方

IP

向随着技术的发展和社会的进步三网合一终将实现。

,,

关键词宽带 三网合一 网络通信

:

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

当前在我国通信、计算机信息产业领域中三网合一是最热门的话题之一所谓“三

,,,

网合一”即是把现有的传统电信网计算机网络及广播电视网络相互融合逐渐

()

PSTN,,

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、话音和图像在内的

,

所有业务的通信。

1

主要技术问题

()

1

宽带传输的问题。骨干网传输的宽带化是三网合一的基础。密集波分复用技术

()

DWDM,DWDM+

使光纤技术的发展已成熟并走向商品化。现在以光纤为媒介、以

SDHSynchronousDigitalHierarchy

()

同步数字体系为主体的光纤网成了电信骨干传输网的

本文于收到收到修改稿。

2003-11-10,2004-03-24

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第期微计算机应用

4

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主流在普通标准单模光纤上提供×1传输能力的系统已经在国内的许多

,425Gbit/sWDM

主干线上投入使用从光纤通信具有的优点以及未来技术的发展趋势看以为基础

;,DWDM

的光通信网络必将在整个骨干网中占主导地位三网将在此基础上合一。但存在的问题是

,,

较为成熟的系统主要是针对语音信号设计的要能使信息量庞大的视频、数

DWDM+SDH,

据等信息尤其是实时性很高的视频信息也能在该系统上快速、高效的传输同时保证较好

,,

的还有许多问题需要解决。例如如何保证语音和视频信息的如何以一种统一

QoS,:QoS;

的数据格式传输各种信息如何与传统的兼容如何进行统一的网络管理如何保

;PSTN;;

证技术实现的低成本等。如果这些问题不能很好的解决以为基础的光纤骨干网所

,DWDM

具有的大容量、高宽带的优势就无从发挥三网合一就无从谈起。

,

()

2,,

宽带交换的问题。实践表明网络交换机是造成网络阻塞的主要原因宽带交换机

则是三网合一的关键。以信元交换、统计复用为特征的

ATMAsynchronousTransferMode

(

异步传送模式对语间、图像和数据等都有较好的交换速度高达。

)

QoS,150Mbit/s

但无论是交换机还是新一代的吉位线速路由交换机在交换速度、网络吞吐

ATM,,

量、等方面都远不能达到三网合一需要的性能指标。单以话音来说像北京、上海、广

QoS,

州这样的汇接中心来往的话路是数以百万计的其信息交换量之庞大可想而知单纯依靠

,,

ATM,

交换机或吉位线路由交换机是不可能胜任交换任务的而三网合一后还需要传输更大

数据量、更高要求的视频信息以及数据信息这必然对骨干交换机提出更高的要求。

QoS,

()

3,

宽带接入的问题。接入网是指从用户端到本地局端或网络节点的连接部分它通常

由用户传输系统、复用设备、交叉连接设备等部分构成负责将电信业务透明地传送到用

,

户。接入网问题又称为“最后一公里问题”也是三网合一的主要难点。现阶段宽带接入

,,

网技术主要有光纤同轴电缆混合接入网技术和基于铜线的2

HFCHgbridFiberCoaxialXD

()

SL

技术。

HFC,,

是把光缆接入小区然后通过光电转换节点利用有线电视和总线式同轴电缆网

连接到用户提供综合业务技术。网络可以提供的业务有语音、数据传输、电视传输

,HFC

等基本上综合了当今的新技术。宽带网业务关键技术有数字压缩技术、宽带交换

,HFC:

技术、有限制接收系统和2互联技术。其优点是可充分利用有线电视的原有网络

HFCLAN,

建网快、造价低同时由于同轴电缆的带宽较大可作为宽带综合业务的接入平台。

;,HFC

是一种被有线电视运营机构看好的技术。但的缺点是采用的是模拟频分多路复

HFC:HFC

用技术而主干网络采用的是数字技术增加了同步、网管和信令等技术上的难度采用树

,,;

状拓扑结构的保密性能不够理想上行带宽不足同时易产生上行信号的噪声积累

,HFC,,,

影响话音质量现在绝大多数的都是单向传输的若要同时传输话音、数据、图像等

;HFC,

信息必须将其改造成双向传输信道这需要大量投资而在现阶段过高的成本不能被绝

,,,,

大多数用户所接受。

XDSL,ADSLHDSLRADSLVDSLSDSLID

是各种类型的用户线的总称包括、、、、、2

SLADSLADSL

等。其中技术是目前最诱人的。技术的优势是可以充分利用现在的双绞线

接入网资源、传输距离也相对较长。但双绞线接入网在提供宽带多媒体业务方面提供的带宽

资源不能达到三网合一的要求并且它的传输速率和距离相互制约从以上分析可以看出

,,,

三网合一从传输、交换到接入都有许多尚未解决的问题所以在今后很长一段时间内仍将

,,

是在三网缓慢合一的过程中共同存在。

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微计算机应用年

2004

2

解决方案

21IP3

1基于的种技术

宽带网络是以为核心的高速网络在网络层以上所有的应用都是为优化的

IPIP,,IP,

建立在的基础上。网络层之下无论是还是新一代的光纤传输网络都是为了使

IP,ATMIP

包能够高速、高质量、实时地传输。但仅靠因特网的协议是解决不了宽带应用问题

TCP/IP

的只有与、、结合并在保证较好的前提下才能使宽带业务在

,IPATMSDHWDM,QoS,

大范围内应用。于是、和种技术应运而生。

IPOverATMIPOverSDHIPoverWDM3

()

1IPOverATMATM,,;IP

。的特点是速度快容量大支持业务能力强的特点是结

构简单连接灵活容易扩充。将协议与层结合把选路和交换融为一体二者

,,IPATM,,

优势互补达到灵活、高效的目的。不足之处是结构复杂开销损失大～。

,,25%30%

()

()

2IPOverSDHIP,SDH

。这种技术将数据通过点到点协议直接映射进的虚容器

()

VC,,,,,

中可简化体系结构提高传送效率降低成本方便地实现网间互连特别是随着

吉比特交换路由器的成熟大大降低了分组的延迟达级对于越洋点对点

()()

GSR,ms,

IP,

通信骨干网这是一种理想的解决方案。其缺点是拥塞控制能力较弱。

()

3IPoverWDMATMSDH,IP,

。这种技术可省去中间层和在光纤上直接构建网

即路由设备直接与光纤相连接。它的实现拟分两步走第一步是利用现有的光传送网将

:,

IPSDHSTM16STM64,IP;

的高速路由器直接接入的2或2实现点到点传送第二步是开发

全新的线路接口在发端和收端都不再进行电光和光电转换。这就需要解决适配协议、网

,//

管协议等技术难点实现多种速率随机接入和多点传送。

,

对于宽带网络通信来说以上种技术各有优点估计还会共存相当一段时期。就

IP,3,

IPoverWDM,,,

技术而言它能够极大地拓展现有的网络带宽最大限度地提高线路利用率

并在外围网络以吉以太网成为主流的情况下这种技术能真正地实现无缝接入。所以从长

,,

远发展看更具竞争实力可能成为未来宽带网络通信的首选解决方案。

,IPOverWDM,IP

22MPLS

1 技术

IPQoS,

将成为新一代电信网最关键的问题许多解决方案已经被提出并投入实际的使

用。目前除已问世的新一代协议———外世界因特网工程任务组织提

,IPIPV6,IETF

()

出了多协议标记交换技术这是一种基于网络层选路的各种标记标签的交换能

()

MPLS,/,

提高选路的灵活性扩展网络层选路能力简化路由器和基于信元交换的集成提高网络性

,,,

能。既可以作为独立的选路协议工作又能与现有网络选路协议兼容支持网络

MPLS,,IP

的各种操作、管理、维护功能使网络通信的、路由、信令等性能大大提高达到

,IPQoS,

或接近统计复用定长分组交换的水平而又比简单、高效、便宜、适用。综

()

ATM,ATM

上所述虽然目前宽带网尚未形成统一的标准但以为基础对三网进行融合已在学术

,IP,IP

界和产业界形成了共识可以说宽带网络代表着未来网络发展的方向。

,,IP

3

结束语

各种新业务的不断涌现促使人们建立一个宽频带、高速率的公用信息网络把通信、

,,

广播电视、计算机、多媒体等各种信息服务业务纳入统一的网络高速度、高效益地满足社

,

会对信息的需求。三网分立以成为信息资源共享、即时交流的最大障碍。三网的运营商正力

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图把各种业务纳入自己的范围之内了而且三网合一将大大节省用户网的建设投资、降低网

,

络管理、维护和运营成本。所以三网合一的需求日益高涨宽带化、综合化和数字化成为今

,

后网络建设的潮流。

从三网合一的可能性看市场需求和竞争给合一带来了新的驱动力量管制部门放宽对

,;

业务提供者经营范围的限制使某种业务提供者提供多种业务具有了一定的可能性为合一

,,

创造了有利的政策环境数字技术、光通信技术、软件技术以及协议的发展为三网

;TCP/IP

合一的实现提供了技术基础。“三网合一”是大势所趋不可阻挡。

,

三网合一并不是简单的三网相加从目前每一种通信网来看它们都是为某种专业业务

,,

而设计的它们的传输速率和特性各不相同这些网络已经不能再适应其他用途虽然数据

,,,

通信业务在几个不同的网络中都能同时存在但不同网络中数据终端却互不兼容它们之间

,,

的互通只有通过网间的特殊网关来实现这种业务专门化的网络已不能适应社会的发展和用

,

户的需求从现阶段的实际情况来看三网融合的技术条件还不太成熟所以在今后很长时

,,,

间内仍将是三网共存。但宽带化、综合化、数字化已成为今后网络建设的潮流基于光纤的

,

宽带网代表了今后网络发展的方向随着技术的发展和社会的进步三网合一终将实现。

IP,,

参 考 文 献

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

美著姚永成译技术与工程实践北京清华大学出版社

2,..:,2002.

欧建平娄生强著网络与多媒体通信技术北京人民邮电出版社

投稿须知

1,,,,

1文章以讲述自己的工作成果为主文字简洁论点明确数据可靠一般篇幅不超

过字包括图、表和程序清单简报字左右简讯字左右稿件力求短小

6000,1000,500,

()

精悍。

220,

1论文标题不超过个汉字附英文题目及作者姓名汉语拼音文章摘要中、英

()(

文力求简明扼要一般不超过个汉字关键词中、英文要求—个。

)()

,200,38

3A4,5,,,

1来稿一律使用纸号字单面隔行打印。插图线条、文字清晰比例适当计

量单位名称符合国家标准全文前后统一。

,

4

1文章中的引文必须标注出处。

5,,

1请勿一稿多投作者在投稿三个月后未收到录用通知可另行投稿。稿件未被本刊

录用不再通知。

,

6,,Email

1在稿件后面应附上作者的简介、身份证号和通讯地址邮编电话及2地址等。

7,

1本刊投稿方式可任选邮政投递或电子邮件发送

Email:shiy@dspaccn

2地址11

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邮政编码

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