实现三网融合的最佳解决方案_视频通信

实现三网融合的最佳解决方案_视频通信

一、前言

网络数字化、业务综合化是信息网络发展的必然趋势。21世纪人们将步入信息社会，为了迎接信息社会的到来，近十年来信息技术的众多领域都取得了突破性进展，使信息产业在国民经济和军事领域中的作用越来越显著。

1ArrayArray4年以来，因特网爆炸式发展，使许多传

统数据业务向因特网上转移，从而推动了基于IP技术的网络迅猛发展。超高速超大规模集成电路芯片技术的进步，加速了吉位、太位路由交换机实用化产品的面市，一举打破了传统路由器设备交换速度慢、时延、时延抖动大，不能传送话音、视频等实时业务，不能保证QOS，从而使一些实时业务也开始向因特网大转移。使商业化网络服务逐渐形成了一个大市场。今天这种以TCP/IP为基础，能传输实时业务，保证QOS的网络被人们称为宽带IP网，已经成

为信息骨干网络建设选用的主流技术之一。

我国数据通信业务起步较晚，但发展速度快，电信部门的数据通信网络，采用的是时分复用SDH系统，迄今全国骨干网已建成，它以话音业务为主，同时也提供数据业务服务。但系统带宽、地域覆盖、业务种类等许多方向不能满足经济快速发菜带来的日益广泛的客户要求。

众所周知，我国是有线电视大国。有线电视入网用户迄今已达8000万户。大多数有线电视网络已建成HFC网。

前端到光节点采用光缆传输。每个光节点覆盖500-1500

用户，光缆为四芯以上，其中一芯用于传送模拟电视广播信号，其它作备份。有线电视HFC网的宽带资源和网络物理结构建设三网融合的新型多媒体网络提供了良好的物质基础。

二、宽带IP技术的发展

近几年，宽带IP网技术发展迅速，半导体芯片技术的快速发展，促进了吉位、太位高性能路由器交换机的出现，

开创了高速以太网的新纪元。吉位以太网技术标准已发布，在单模光纤上传送数据，距离可达100km。吉位路由交换机产品已实用化，太位路由交换产品也已面市。密集波分复用DWDM技术已经成熟。CIENA公司和NORTEL公司已向市场提供实用化产品。吉位、太位路由交换机与密集波分复用技术结合，可构成IP优化学光学网络，在单模光纤上传输速度可达100-240Gbps，且其成本可大大下降。

半导体芯片技术的进步，可使CMOS工艺线宽达

0.1μm，集成度达4000万信逻辑门电路/cm2。这样就可以大大简化传统分组交换协议，消除一些如窗口控制和数据重发等差错控制手段，而形成以帧或信元为单位进行传输的快速分组交换方式，大大提高了网络传输速度。

吉位、太位路由交换机，在半导体芯片技术新成就的基础上，一些公司采用硬件专用电路进行路由识别，计算和转发，推出了新型L2/L3/L4高性能一体化交换机。目前吉位路由交换机产品交换速度为10-60Gbps，包转发速度

为60Mbps。比传统路由器提高了上百倍，时延、时延抖动在微秒量级。太位路由交换机采用并行和大规模并行计算技术，从而使交换速度大大提高。

保证QOS方面，吉位路由交换机吸取了ATM的QOS思路，可实现L2/L3/L4一体化交换，其结构与ATM相似，有的交换机还采用了与ATM相似的QOS算法。实行分类服务，对不同业务在占有网络资源时给予不同的优先级；采用加权公平队列算法；在网络边缘实行指定速度接入；对于特

殊业务，通过采用资源预留来保证网络有能力支持不同应用优先级业务；保证网络硬件可扩展性。通过一系列措施，相信能很快实现与ATM相当的QOS性能。

IP-VPN。宽带IP网作为公用宽带传输平台最重要的一项应用是为企、事业单位提供虚拟专用网服务。VPN采用一种隧道技术，在公网上建立一个隧道，来提供一个确定的、类似于点对点的连接，供特定用户间交换数据，别人无法访问这个连接。

隧道技术种类较多，但较成熟的隧道协议有四种：基于通用路由封装的Layer3Forword；基于VPDN的

Layer2Forword；基于IPSEC的加密IP数据包；GRE和IPSEC 技术的结合。其中基于GRE和IPSEC相结合技术的安全性最好。它的实现方法是先建立一个隧道，把其他网络层的数据打包成IP数据包，再通过IPSEC安全地通过IPSEC 安全地通过公共IP网传输。

随着公网安全性技术的发展，IP-VPV在公网上都具有

保密性。从原理讲，加密密钥越长越难被攻破。密钥交换越频繁，数据越安全。用随机数作密钥，并用硬件产生密钥最理想，但网络开销增大。

三、三网融合最佳解决方案

宽带综合业务骨干网有两大主流组网技术，即ATM技术和宽带IP技术，其主要优缺点分别为：

3.1ATM技术

ATM技术是一种快速分组交换方式，通过采用53字节

定长信元和不同的虚通道/虚通路进行负载的传送，具有包括话音、视频和数据在内的综合业务传输能力。为了完成端点间的通信，于电路交换方式，ATM首先选择路由，在两实体之间建立虚通路，这样就使得路由寻址和数据转发功能截然分开。采用虚连接方法。ATM可将逻辑子网与物理子网隔离开，网络的主要管理和控制功能集中在虚电路一级上，使传输过程的控制较为简单，减少了网管、网控复杂性。鉴于TCP/IP业务的普遍性和桌面接入网中ATM

信元的稀缺性，为了在ATM网络上传送MPLS等协议。这些工作大大提高了ATM骨干网多业务承载能力。ATM技术的优点：兼有电路交换和分组交换的特点，支持多协议，即支持传统的电信业务，又支持IP新业务；保证QOS；安全性好；配置灵活；链路可以用不同速率操作，伸缩性大；是较好的多业务承载平台。缺点：价格高，内部开销大，效率低，网络互联较复杂。

3.2宽带IP技术

TCP/IP技术是一种适用于不同传输技术和传输媒体的广域网技术。传统上，其所采用的底层接入网协议是资源共享方式，基本为面向无连接业务方式。这种分组包交换网络对各种业务一律平等。为了完成通信任务，它们需在分组包中携带包括信源和信宿地址在内的路由信息，并在每个节点进行路由寻址，交换速率低，当网络拥塞时，无法保证传输实时业务的服务质量。然而，近年来，宽带IP网技术发展迅速，许多关键技术相继被突破，出现了吉

位以太网技术，迅速使以太网从一种专用网络技术发展成公用网络技术。采用吉位路由交换机为核心设备，在光缆上直接架构宽带IP网已成为当前宽带综合业务骨干网主流组网技术之一。该网络的优点：带宽宽，容量大，具有透明的交互业务功能。全网络结构统一，设备简化，统一使用IP协议，同外围网络可实现真正无缝连接，便于向优化光学网络过渡。便于与国家信息基础设备NII开放式网络模型要求接轨。性能价格比优，标准成熟，运用广泛，。

接入方便灵活，易于扩展和推广应用。能较好地保证QOS，具有现实经济性和持续先进性。

3.3方案选择原则

有线电视三网融合方案，实际上是指有线电视城域网改造方案，根据我国国情，有线电视三网融合方案应满足设计原则。

技术起点高，适应网络数字化，业务综合化的发展趋势，能与国家信息基础设施NII开放式网络模型要求接轨，

所选技术应代表目前国际上最先进的技术，又能与21世纪技术发展平滑衔接，避免频繁升级改造成人力、财力浪费。建设实施应走统一规则、分步实施、滚动发展、逐步完善的道路。

我国当前经济还不发达，模拟电视节目和多媒体数字业务并行传输的体制可能会延续相当长的时间，三网融合方案应把目标集中在建设宽带网络平台上，同时满足高质量传输模拟电视节目和以传输数据业务为基本业务的计算

机网络要求，彻底解决传统回传通道的瓶颈问题。建成可扩展、接入方便灵活的宽带综合业务网，尽快全面开展多功能增值业务。

实现高性能价格比，使建设单位建得起，用户用得起，做到少花钱，提供多功能优质服务。

3.4最佳方案的网络拓扑结构

在有线电视HFC网光缆备份芯线上，采用吉位路由交换机作核心设备，直接架构宽带IP网，用于开展数据通信

等交互式多功能业务。而有线电视模拟信号传输HFC网络构保持不变，构成HFC网与宽带IP网并行方案。这种融合方案可以说是相当完美的优势互补。即兼容我国CATV的模拟传输体制，又有满足今天数据传输的需要，同时避免了传统双向网络方案中头痛的反向噪声问题，为网络全面数字化奠定了良好的基础。

网络拓扑结构选择环型与星型相结合结构。总前端设吉位路由交换机，其中一个千兆位端口与国家骨干网相连，

另两个千兆位端口与主干环相连。在主干环上根据需求设置若干吉位路由交换机为分前端，构成1550cm光环网。在分支干线上设二级节点，光节点到楼栋。二级节点配小型吉位路由交换机，楼栋光节点配快速以太网交换机，在楼内用5类双绞线作传输介质，与用户终端相连。该网络结构自愈功能强。设分前端，大大减少了主前端光缆出纤量，从而减轻前端信息承载量，提高了可靠性。核心设备采用插槽结构，为未来新业务预留有插槽，便于滚动发展，有

很强的扩展能力。

3.5IP+ATM

IP是当前应用最广泛的协议，因此利用VPN很方便，可以用IPVPN，也可用IPsec，还可以利用接入控制表使某些用户使用某部分网络。故在互联网和企业内联网中占优势。而ATM具有优越的业务管理和服务质量保证能力。将这两种优势合二为一，经过多年的幻想之后，今天终于出现了IP+ATM网络。