简述三网合一及存在问题

09简述"三网合一"及存在的问题

摘要:本文从社会角度和技术角度简单解释了“三网合一”的成因，技术困难，解决方案。

分析了光通信在“三网合一”中的重要作用。并阐述了实现三网合一面临的商业问题，相关行业的整合问题。

关键词:三网合一，光通信技术，FTTH，HFC

一．引言

最近几年，世界各发达国家如美国、欧洲各国、日本等陆续通过相应的立法打破了以往电信运营业与有线电视网(CATV)运营业相互独立，不得经营对方业务的局面，以政策手段来促进CATV和电信业务的激烈竞争，以繁荣信息业。随着信息市场的开放，电信部门和CATV公司相互独立的重叠网的建设，势必造成大量资金浪费，导致通信局面混乱，也不利于信息业的长远发展。随着电信与信息技术的飞速发展和电信市场的开放以及用户对多种业务需求的与日俱增，国际上出现的三网合一的潮流，已成为国际化的大趋势。三网合一正逐渐成为世人瞩目的焦点，同时也孕育着巨大的市场机会。二．形成“三网合一”趋势的原因

三网合一已成为国际化的大趋势，形成这种趋势是有多种原因的。

(1)数字技术将不同物理信号统一为二进制比特流，在信息的传输、交换、选路和

处理过程中已经实现了融合。数字技术的迅速发展和全面采用，使得语音、数据和图像信号都可以通过I／O信号在网络间进行传输和交流，而无任何区别，为在信息传输、交换和处理过程中实现融合奠定了基础。

(2)利用波分复用技术在单一光纤上传输320Gbi怕的系统已经商用。具有巨大可持

续发展容量的光纤传输网是三网各类业务的理想传输平台。大容量光纤通信技术为各种综合业务信息传送提供了宽敞、廉价、高质量的信息通道。光通信的发展使得传输成本大幅度下降，也使得通信成本与距离无关。因而从传输平台上具备了三网合一的技术条件。

(3)TCP／IP协议的普遍使用，使得各种以IP为基础的业务都能实现互通。TCP／

IP协议不仅成为占主导地位的通信协议，而且还为三大网络找到了统一的通信协议，从而在技术上为三网合一奠定了最坚实的联网基础。

(4)软件技术正以计算机为中心向以多媒体信息服务为对象的方向发展，软件开发

与芯片设计相互融合和渗透，将人机充分自然地结合起来，为。三网合一。提供支持。

由上所述，从三网的角度来讲，三网在技术上逐渐趋向一致：网络层可实现互联互通；

业务层互相渗透和交叉：应用层使用统一的TCP／IP协议；电话、计算机和电视等终端

最终将融合为统一的信息终端。三网合一在技术上已是顺理成章，水到渠成。[1]

三．三种网络的比较

1计算机网络

传统的计算机局域网，如典型结构的总线型以太网，令牌环网等，完全不同于电路交换和分组交换的网络结构和信息处理方式，它们是共享介质，多址接入系统，适合非实时性的数据传输。从本质上讲，它们都不适合交互式多媒体通信。但是通过增加一些机制，如为信息分配优先权，增加存储缓冲区，或者从逻辑上划分带宽等，就可以进行多媒体通信；但是在对时延要求非常严格的通信场合，它们不如交换式网络适用。当然，近年发展起来的交换型以太网和ATM-LAN(异步传输方式局域网环在此列。所以传统的计算机局域网也不能单独支持多媒体通信。

2有线电视（CATV）网

有线电视网是指以电缆，光纤为主要传输媒介，向用户传送本地，远地及自办节目的电视广播系统。这是一个集节目组织、节目传送及分配V---体的区域型网络，并向综合信息传播媒介的方向发展。有线电视网的最大优点就在于光纤和电缆传输，带宽可达1GI-Iz。这是传输多种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。有线电视网的另一特点是有广泛的市场和广阔的发展前景。

虽然有线电视网有着宽带的特点，但目前有线电视网是没有交换设备或协议的树状网结构，在没有升级改造为双向网时，不适合交互式多媒体通信。即使改造成双向网，在这种网络结构上发展双向高速通信业务会形成上行噪声积累，这也是树形网通信的主要障碍。

3电信网

电话网是传统电信网的最重要部分。有百年多的历史。电话网是双向传输的，规模大，范围广，深入到千家万户。目前电话网采用电路交换方式，用于模拟语音通信。电话网带宽窄，速率低，但它连接范围广，通信成本低，它在国内还将存在相当长的时间，所以还是受到多媒体通信研究和设计者的重视。模拟调制解调器伽ODEM)技术近年来取得很大进展。

从以上分析可见，目前的每一种通信网都是为某种专门的业务而设计的。它们的传输速率和特性各不相同，这些网络往往不能再适应其它用途。虽然某些业务(如数据通信业务)在几个不同的网络中都能同时存在，但不同网络中的(数据)终端却互不兼容，它们之间的互通只有通过网问的特殊设备来实现。这种业务专门化的严重后果是业务依

赖性，不灵活性和低效率。很明显，没有一种现成的通信网络能适应性质各异的多媒体通信。为了改变这种现状，必须从根本上改变网络之间的隔离状况，使三网融合成一个单一的网络来提供各种不同类型的业务。使不同的业务共享可用的资源，实现完全的开放系统互连。[2]

图1 网络状况对比[2]

四．关键技术及主要困难

在三网合一的运行过程中，主要需要解决的关键技术出现在这几个方面：接入网技术；大容量、高速度的路由方案及硬件系统；新一代的软件技术；高性能并行计算技术等。[3][4]

(1)接入网技术。接入网连接用户端到本地局端或网络节点，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(HFC)接入网技术和基于铜线的数字用户环路(xDSL)接入技术及光纤(FTTx)接入技术等。

(2)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)使光纤技术的发展己成熟并走向商品化。现在，以光纤为媒介、以DWDM+SDH(Synchronous Digital Hierarchy同步数字体系)为主体的光纤网成了电信骨

干传输网的主流，在普通标准单模光纤上提供4*2．5Gbit／s传输能力的WDM系统已经在国内的许多主干线上投入使用；从光纤通信具有的优点以及未来技术的发展趋势看，以DWDM为基础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DWDM+SDH系统主要是针对语音信号设的，要能使信息量庞大的视频、数据等信息，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QoS，还有许多问题需要解决。例如：如何保证语音和视频信息的OoS；如何以一种统一的数据格式传输各种信息；如何与传统的PSTN兼容；如何进行统一的网络管理；如何保证技术实现的低成本等。如果这些问题不能很好的解决，以DWDM为基础的光纤骨干网所具有的大容量、高宽带的优势就无从发挥，三网合一就无从谈起。

(3)并行计算和分布式系统。近年来，高性能和大容量已经成为计算机系统发展的

趋势，而并行技术则克服了芯片运行速度的限制，从计算机体系结构的角度上提高计算机的运行速度，已成为当今提高计算机性能的主要手段和基本途径；同样，分布式系统提供了进程通信和计算机资源共享的能力，它向用户提供透明地存取其他计算机上资源的能力。它们为三网合一提供了性能和容量的保证。

(4)软件技术。软件技术的发展，尤其是联合与协调不同操作系统、不同网络环境

间的中间件技术；面对日益增长的大规模服务请求、高可用且有良好伸缩能力与容错效果的软交换平台系统的发展，使得三大网络及其终端都能通过软件变换，最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。

(5)IP技术。IP协议的普遍采用，使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上

实现互通。IP协议不仅已经成为占主导地位的通信协议，而且人们首次有了统一的、为三大网都能接受的通信协议，从而在技术上为三网合一奠定了最坚实的联网基础。从用户驻地网到接入网，到核心网，整个网络将实现协议的统一，各种各样的终端最终都能实现透明连接。尽管各种网络仍有自己的特点，但技术特征正逐渐趋向一致(数字化、光纤化、分组化等)，特别是逐渐向IP协议的汇聚已成为下一步发展的共同趋向。

综上所述，在三网合一的众多技术中，接入网技术是重点，也是难点，只要解决好这一问题，三网合一就能事半功倍。

五．技术优势及采用光通信的重要作用

1技术优势

(1)数字技术。数字技术的主要优势有：信号质量高，抗干扰能力强；传输效率高，

多功能复用；双向交互性，便于网络化等。较之模拟技术，数字技术以其高容错性、高可靠性、高效率等特点，得到了广泛应用，信息的传播也逐步从模拟向数字化过渡。传统的模拟传输让位于数字传输已是信息社会发展的必然。数字技术将不同物理信号统一为二进制比特流，在信息的传输、交换、选路和处理过程中已经实现了融合。数字技术的迅速发展和全面采用，使得语音、数据和图像信号都可以通过I/O 信号在网络间进行传输和交流，而无任何区别。为在信息传输、交换和处理过程中实现融合奠定了基础。

(2)光通信技术。从技术的角度看，光通信技术的发展速度大大出乎人们的预料，没过多少年就有了10G、40G DWDM，又在向全光网跑步前进。利用波分复用技术在单一光纤上传输320Gbit/s的系统已经商用。具有巨大可持续发展容量的光纤传输网是三网各类业务的理想传输平台。大容量光纤通信技术为各种综合业务信息传送提供了宽敞、廉价、高质量的信息通道。光通信的发展使得传输成本大幅度下降，也使得通信成本与距离无关。因而从传输平台上具备了三网合一的技术条件。

(3)TCP/IP协议（传输控制协议和网际协议）。TCP/IP协议的普遍使用，使得各种以IP为基础的业务都能实现互通。TCP/IP协议不仅成为占主导地位的通信协议，而且还为三大网络找到了统一的通信协议，从而在技术上为三网合一奠定了最坚实的联网基础。从用户驻地网到接入网，到核心网，整个网络将实现协议的统一，各种各样的终端最终都能实现透明的连接。

(4)软件技术。软件技术的发展将呈现平台网络化、技术对象化、系统构件化、产品领域化、开发过程化、生产规模化、竞争国际化的趋势。软件技术正以计算机为中心向以多媒体信息服务为对象的方向发展，软件开发与芯片设计相互融合和渗透，将人机充分自然地结合起来；网络软件正在成为研究投资的热点；软件业的市场发展空间将超过硬件业的市场规模。软件技术的发展使得三大网络及其终端都能通过软件变更支持各种用户所需的特性、功能和业务，现代的通信设备已成为高度智能化和软件化的产品。软件技术已经具备三网业务和应用融合的手段。

2光通信的应用

（1）铜线接入网不能满足宽带IP业务的需求

现有的电信网和广播电视网的接入端均以铜线为传输媒质。要传送IP业务，就需要新技术支持或改造。目前，电信运营商一般采用xDSL技术来提高用户家庭双绞线的宽带。广播电视运营商需采用Cable Modem和HFC技术对有线电视网进行双向改造后，来提供IP业务。

但是在远程医疗、远程教学等宽带多媒体业务大量出现后，现有的铜质的接入网将不能满足要求。ADSL可提供的宽带随距离不同，在1km范围内约2MHz。据统计，远程医疗、远程教育以及网络游戏这类业务所需的最大带宽都在6MHz左右，尤其是点播电视所需的带宽，更是在3~6MHz。ADSL是无法提供这些业务的，而且ADSL是上下行不对称传输，所以对于今后发展双向业务有困难。虽然目前正在使用的ADSL2+技术可将使用带宽增加至6MHz，但大量的突发带宽承受能力不够。另外，VDSL虽然可以解决ADSL 的部分问题，提供高达50MHz的带宽，但是其传输距离受到极大的限制。

实时的广播电视占据带宽约500MHz，要用Internet去传送或采用点播方式是不现实的。现有的广播电视网经过HFC双向改造后，上行带宽为40MHz，在传送广播电视的基础上兼顾IP业务，可满足部分数据业务的需要。但是在许多用户分享带宽的情况下，每用户只能得到的上行带宽和ADSL差不多，难以满足今后大量上行业务的发展。否则需要放弃HFC，同时对频带重新安排，以解决IP传送问题。与其他方案比较，这种方式是否经济还值得商量。

以光网LAN可提供10~100MHz的双向带宽，满足目前宽带多媒体业务的需求，但不能传输广播电视。再则，HDTV经过压缩后，仍需要19Mbit/s的传输速率，10MHz的LAN 还难以胜任。[5]

（2）FTTH是实现“三网合一”的最终解决方案

FTTH是今后高清数字电视系统最好的传输平台，是信息产业网络化建设的最好技术方案之一。它的实用化将大大降低网络的运营成本和消费成本，彻底打破各行各业间的技术垄断和业务垄断。

在FTTH中，光通信又是其核心技术，光通信技术的发展与成熟带动着传输速率和容量的进一步提高。

以下为一个FTTH实例。

三网合一视频复用光纤交换机通过光纤以1000M/100M速率与Internet边缘路由器或汇集交换机相联，实现小区网络接入Internet，通过光纤与CATV光纤网相联。

如图是首迈通信OnAccess的Internet宽带接入、有线电视广播(CATV)接入和IP 电话三网合一光纤到家(FTTH)解决方案组网方式。

网络核心设备是放置于小区机房或大厦机房的OnAccess2224S三网合一视频复用光纤交换机，该三网合一视频复用光纤交换机通过光纤以1000M/100M速率与Internet 边缘路由器或汇集交换机相联，实现小区网络接入Internet，通过光纤与CATV光纤网

相联。

一般地，CATV光信号需要通过掺铒光纤放大器(EDFA)放大后再接入三网合一视频复用光纤交换机。

三网合一视频复用光纤交换机通过光纤和点对点的方式与放置在用户家中的OnAccessH1002S或OnAccessH1004S光网络单元相联，同时向用户提供双工100M速率高速Internet、CATV广播和IP电话接入。

OnAccessH1002S或OnAccessH1004S光网络单元实现光电转换完成与计算机、电视机和IP电话或普通电话的接口

图3 采用FTTH实现三网合一

六．展望“三网合一”及其存在的问题

在三网合一的网络体系中，网络在物理层上是互通的，也就是说，网络之间要互相透明。用户只需一个物理网络连接，就可以享用其他网络的资源或者与其他网络上的用户通信。在应用层上，网络之间业务是相互渗透和交叉的，但又可以相互独立，互不妨碍，并且在各自的网络上可以像以往那样独立发展自己的新业务。网络之间的协议兼容或者可以进行转换。

那么对于我们普通用户三网合一带来了什么？

（1）电话：钞票更省话质更高

现在，电话已经成了每家每户的生活必需品。可是，每个月的电话费还是我们生活中一笔不小的开支，尤其有些亲戚朋友在外地或是在国外的，打一个电话常常会让我们考虑半天，计算好一分钟能讲几句话，才会动手拨电话号码。正因如此，在传统电话业务不断发展的同时，网络IP电话也得到了用户越来越多的重视。它最吸引人的就是低廉的话费，只需花普通电话30%的费用就可以打相同时间的长途电话。但是在目前，我们使用IP电话的通话质量还不是很稳定，经常会被时不时打断。

而当宽带综合信息网进入家庭以后，优质而且同样低价的IP电话便能使你轻松地和天涯海角的亲朋畅所欲言。

随着宽带入户，还有一种新的通话方式将会进入你的生活，那就是可视电话。现在，可视电话对于我们一般的家庭而言还是一种可望而不可及的奢侈品，但是有了新的综合网络，这种电话中的“贵族”将放下架子，进入寻常百姓家。当你通过网络，不仅能听到远方亲人的声音，还看到了他音容笑貌的时候，会为你提供多少的便利，又会给你带来多少的欣喜。

（2）电视：好片大片随意点

现在，我们家里的有线电视最多可以收到几十套电视节目，尽管频道增加了，但是，我们仍然是被动地坐在电视机前，电视台播什么，我们只能看什么，毫无自主性。而几个卫星频道播放的节目往往是这个频道刚播过，那个频道接着播，观众的选择面还是比较窄。于是，VCD和DVD在百姓家里迅速普及开来，还常常花钱买一些质量很差的盗版光盘聊以解闷。

当宽带有线综合信息网建成，数字电视普及后，点播电视将会很快地进入家庭。届时，电视台将会每年给用户提供几百套影片，我们每个月只要花上几十元钱，就可以在家中随时点播高质量的DVD影片。电视台还会将一个星期的节目包括新闻都提前告诉你，你可以随时点播各地的新闻节目、各个时段的节目，还可以点播社区的动态消息。有线宽带网不仅能传送电视节目，甚至连报纸、杂志的文字新闻也能同步传送，到那个时候，只要家里有了有线电视，你就可以了解所有的信息。现在的有线电视，一些频道常常会出现图像模糊，甚至有收音机里的声音串进来的现象。随着有线电视光纤带宽的增加，我们不仅能看到没有任何干扰的有线电视节目，还可以同时收到国内100多套卫星电视节目。

（3）电脑：上网犹如上高速

宽带进入家庭，变化最大的就是家用电脑。有资料表明，目前我国的电脑用户正在以每年100%的速度增加，但是，由于现在上网费用太贵，上网速度又慢，使许多的家庭对上网还处于一种观望态度。当宽带信息网接入家庭之后，我们现在的许多顾虑都将一扫而光。10M/100M/1000M甚至现高的速度能为用户建立接入线路的高速多层立体网。这种高速的上网速度将给你带来全新的上网感受。原来上网就好比坐着牛车在乡间的机耕路上行进，而将来，你就会像坐着奔驰在大城市的高速公路上飞驰一样。利用这个网络连接因特网的另一个好处，就是价格便宜，许多“网虫”再也不用为了上网而节衣缩食了。

当网络在家庭中普及的时候，我们的社会也将会真正进入信息化。一些以前只能在科幻片中的情景，将会变成现实。远程教育不但可以改变现在的教学模式，甚至可以让家长在家里通过网络看到在学校里上课的孩子；网上购物，远程医疗，将会成为杭州市民数字化生存的新生活模式；“电子政府”将能很方便地与公众沟通，及时发布权威信息，并可以同时开展网上服务，接受来自社会各个方面的反馈意见，我们再也不会为办一个手续而跑上几个甚至十几个部门；社区内将会实现楼宇自控物业管理，真正做到110网络到户，各种紧急事故、灾害事故更能及早发现、及早防范。

更高层次上看三网合一会带来什么？

（1）供需市场日趋成熟

随着信息技术的不断发展，降低沟通成本与提高沟通效率成为越来越多企业生存、发展的重要因素，而国内庞大的中小企业群体更是拉动该行业市场增长的新热点。在这样的背景之下，诸多厂商开始关注国内市场，其中不乏在运营经验及产品技术方面都颇为丰富的制造商，诸如红杉树。“三网融合”所带来应用内容的极大丰富以及成本方面更多的实惠，将会明显促进网络视频会议的普及化，拓宽该行业市场供需的发展。

（2）市场趋向专业丰富化

“三网融合”为网络视频会议市场提供了更多的融合技术支持，比如与3G、卫星通信结合等，而宽带网络和VPN的加速成熟，更适应了该类产品以语音、数据、图像等综合多媒体为主要传输方式的特点，加速了其在政府和企业集团、远程医疗、国际贸易、远程教育、远程监控等领域的应用，丰富了该类产品在实际应用方面的多样性，也更易于满足用户需求的日益个性化。

（3）资源共享降低使用成本

作为一项软件产品，网络视频会议系统的部署成本一直是众多企业关心的问题。

而三网融合实现了网络资源共享，避免了低水平重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带多媒体基础平台。这一平台能充分满足网络视频会议用户的需求，用户通过更低廉的网络投入就可以使用清晰流畅的网络视频会议服务。

理想很丰满，现实很骨感。三网合一不得不面对一些问题。

三网合一正在成为势不可挡的历史大潮，由于电信网是唯一的全覆盖网络，他是支持所有信息业务的最佳选择。但随着科学技术的迅猛发展，计算机互联网和有线电视网等具有不同模式的网络形态取得了超乎寻常的发展，而且每种网络都提出了业务综合的方式。这种局面导致了市场竞争日趋激化，而这种激烈竞争的结局既违背了经营者的初衷，也违背了用户的愿望。

在技术上，三网的网络结构存在质的差异，技术标准与通信协议间的兼容问题也是三网融合中必须克服的问题。其次一些政治经济和社会等方面的因素，融合的过程必然导致信息产业的重组和管理体制和政策法规的相应变革。在三网合一过程中，如何使各方保持原有利益的同时，开拓更大的商机和市场，也是必须面对的问题。

图2 三大产业融合前竞争示意图

七．结论

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TCP/IP协议的发展为三网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IP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。

参考文献

［1］周健. 浅谈网络发展的必然趋势——三网合一. 科技风. 2008年1月

［2］孔令华. “三网合一”及FTTH技术探讨. 胜利油田职工大学学报. 2008年8月［3］陈波，冼进. 三网合一主要技术问题及解决方案【J】. 微计算机应用，2004，25(4)，P396—399

［4］李伟章编著. 现代通信网概论[M]. 人民邮电出版社. 2003

［5］杨柳，王宏军. FTTH实现接入网段的“三网合一”. 邮电设计技术 2005年5月