浅议三网与三网合一
薛延平、李来军、陈占计 2000/11/21
随着信息技术的飞速发展,人们的生活方式及工作方式都发生了很大变化,越来越需 要多样化的服务。电信网、计算机网、电视网三大行业都在寻找更大的市场空间,因特网 不断向传统电信业务渗透,有线电视公司想提供电话和因特网接入,电信公司则想做信息 服务和VOD之类的娱乐性节目。因此,电信网、因特网、电视网三网合一是网络发展的必 然趋势。
所谓三网合一是指现有的电信网络,计算机网络以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。
一、3种网络的不同特点
从连接和提供的业务方式上来看,这3种网络各有特点。
现有的电信网络,主要是能在任意两个用户之间实现一对一的、双向的、实时的连接。 通常使用的是电路交换网络系统,用户之间可以实时地交换话音、传真或数据等各种信息。 这种通信方式的个人化和实时性是非常明显的,原因在于每个用户都占用了一个单独的通 信线路或信道。由于通信系统的资源是有限的,尤其是在人们使用长途电话和移动电话的 情况下更显突出。因此用户需要根据其所占用资源的种类,数量和时间而支付较高的费用。
对于广播电视网而言,则是将一个信息源以单向、实时及一点对多点的方式连接到众 多的用户,用户只能在当时被动地选择是否接收此种信息(主要是语音和图像的广播)。 近年来广播电视部门也开始利用一些新的数字调制技术,通过全系统的广播信道传送一些 特殊的数据信息。由于广播所采用的是一点对多点的方式,众多用户共享一个信道,不涉 及任何交换技术,所以用户几乎无需支付任何费用。
因特网的连接方式和它所能提供的业务,则是在上述两种极端的情况之间实现了所有 的可能。在因特网中,用户之间的连接可以是一对一的,也可以是一点对多点的。用户之 间的通信在某种情况下可以认为是实时的,而在大多数情况下都是非实时的,采用的是存 储转发的方式,通信方式可以是双向交互式的,也可以是单向的。因特网主要采用TCP/IP 协议,用户也是共享通信系统的资源,因而每个用户所需支付的费用是比较低廉的,正是 因特网这种灵活的通信功能,低成本的通信方式,才得以快速发展,使人们考虑建立真正 的信息高速公路——高速宽带信息网络。
二、三网合一是网络发展的必然趋势
在信息时代的社会,一方面,人们需要能有更多更快,更直接的信息交流,这就是所 谓同时包括语音、图像和数据在内的多媒体技术。多媒体技术对通信的要求就是高速、宽 带的信息传输网络。另一方面,未来会出现许多更加方便和智能化的终端,如数码相机、 可视电话、IP电话或其他拿在手上,甚至戴在身上的网络终端,来替代现有的计算机显示 屏。还有随着电子商务,VOD、DVD以及高清晰度数字电视的出现,用户终端业务需求对未 来网络通信朝着多媒体通信方向发展提出更高的要求。可以看出,社会经济日益增长的需 要以及电子信息和通信网络技术的发展对网络的统一提出了迫切要求。
三、网络融合的接入网技术
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。传统电信网络接入网的有限带宽,是竞带网络传输的瓶颈,而广播电视网络的接 入网也仍然是传统的单向广播。它只能向用户提供基本的单向广播电视和广播数据业务, 这与信息高速公路中用户端到端的高速宽带建设要求和主干信息网络大容量、高速、双向 宽带的实际情况是不相适应的。
广播电视部门正在探讨建立IP多媒体通信网络。CATV网最大特点和优点就在于光纤和 电缆传输,带宽可达1GHz,这是传输多媒体信息的关键之一,可传输高质量的数字电视。 高保真的数字电话及高速率的数据,CATV在作为多媒体接入网方案中,最理想的是采用光 纤接入网络技术(OAN)。因为光纤作为传输媒体对传输信号类型和业务类型最具透明性, 但由于目前光纤到户(FTTH)进入大规模应用阶段尚存在许多技术阻碍和经济市场需求方 面的限制。另外美国Lucent公司推出的交换型数字视频(SDV)技术方案,其成本太高,不 适合我国国情。而基于传统电信接入网双绞线的高速数字用户环路(HDSL)设备,非对称 字用户环路(ADSL)设备,特别适用于用户高速Internet访问和数字电视点播,但设备价 格高,对双续用户线,端到瑞转接线路传输噪声环境要求高。
近年来,宽带接入网络在采用了光纤/同轴电缆混合(HFC)拓外网络以后,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。这种新 HFC接入网与传统的双绞线用户网相比较,其网络基建管理、维护成本的降低和运营效率的 提高都很可观,它叶以最大限度地满足近期广大用户对电话、数据、有线电视等业务飞速 增长的需求。目前,某些发达国家的有线电子公司和电信公司已工始将HFC接入网络计划, 并开通HFC试验网络。
由于光纤具有带宽高、信号衰减小、传输距离长、抗干扰能力强等许多优点,替代CATV 中同轴电缆及相应放大器。减少了从源端到用户设备所需的放大器数目,提高网络的可靠性, HFC不仅充分利用了光纤优越的传输特性和一种拓朴结构来极大的提高每个用户的带宽,也 充分利用了数字传输技术和成熟的调制技术来增加上行通道和下行通道的容量,并为今后提 供多媒体应用打下了基础。
HFC不仅仅是用光纤取代了同轴电缆,而且引进了一种新的拓朴结构、节点结构。这种 节点结构把原来电缆网络的用户分成许多个500户左右的独立小区,每一小区设一光纤节点 (光电转换器),由一根光纤连到源端。每个用户通过同轴电缆与光纤节点相连接。当一条 线路有故障时受影响的用户比原来的要少,增加了叮靠性的传输带宽。一条线路上用户数的 减少,也降低了上行通道的累加噪声,同时这种结构使它很容易向各个小区提供交换服务。 在电缆网端需要配置上行通道放大器。带通滤波器,保证只有5-42MHz信号能进入上行通道。 HFC在它的源端增加交换功能(如ATM交换机或交换网络)。在用户端设备(如PC机或机项盒) 也增加交换功能。这样带有交换功能的HFC就能向用户提供双向交换服务。
三网合一并不是原来的简单延伸,而是将开拓出一个以IP为基础的新一代电信网络,提 供IP电话、视频点播、交互式游戏、远程教育、电子商务、远程医疗等应用。
摘自《现代通信》 2000/10/10