三網(wǎng)融合技術(shù)介紹及其解決方案

三網(wǎng)融合是指現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及廣播電視網(wǎng)絡(luò)相互融合。逐漸形成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由一個(gè)全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施來支持包括數(shù)據(jù)、話音和視像在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)的通信。

一、三網(wǎng)融合的技術(shù)

1.三網(wǎng)融合的綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)

三網(wǎng)融合的通信網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)覆蓋全球、功能強(qiáng)大、業(yè)務(wù)齊全的信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，即為全球一體化的綜合寬帶多媒體通信網(wǎng)。而這一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)是一個(gè)統(tǒng)一完整的結(jié)合體系，為全球任一地點(diǎn)，采用任何終端的用戶提供綜合的語音、數(shù)字、圖像等多種服務(wù)。它將是以IP協(xié)議為基礎(chǔ)，所有網(wǎng)絡(luò)將向以IP為基本協(xié)議的分組網(wǎng)統(tǒng)一。因特網(wǎng)的廣泛業(yè)務(wù)，諸如電子郵件、文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、全球WWW瀏覽，已使因特網(wǎng)成為人們廣為利用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而未來的網(wǎng)絡(luò)是集語音、數(shù)據(jù)文字、圖像視頻于一體的綜合網(wǎng)絡(luò)，因特網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)這一網(wǎng)絡(luò)綜合化的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)。對如何構(gòu)成高速數(shù)據(jù)傳輸鏈路IP主干網(wǎng)，已成為當(dāng)今信息傳輸領(lǐng)域的焦點(diǎn)。

2.三網(wǎng)融合的接入網(wǎng)技術(shù)

近年來，高速大容量的同步數(shù)字系列（SDH）光纖通信系統(tǒng)以及波分復(fù)用密集技術(shù)的成熟，已能滿足當(dāng)前高速寬帶通信的要求，而逐漸成熟的ATM交換技術(shù)又為寬帶綜合業(yè)務(wù)交換奠定了良好基礎(chǔ)。寬帶接入網(wǎng)絡(luò)在采用了光纖／同軸電纜混合（HFC）拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)以后，技術(shù)上取得了很大的發(fā)展，它可以通過一個(gè)HFC接入網(wǎng)，同時(shí)向用戶提供電話、數(shù)據(jù)和視頻圖像等綜合業(yè)務(wù)。目前HFC接入網(wǎng)技術(shù)已逐步成熟，提供的業(yè)務(wù)除了電話、模擬廣播電視業(yè)務(wù)外，還可提供窄帶ISDN業(yè)務(wù)、高速數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、數(shù)字視頻點(diǎn)播（NVoD）和其他各種高速信息服務(wù)業(yè)務(wù)，它以足夠的帶寬較好的解決了傳輸瓶頸問題。即使到了數(shù)字電視時(shí)代，HFC寬帶多媒體接入網(wǎng)仍能以進(jìn)一步降低每個(gè)光結(jié)點(diǎn)覆蓋的用戶數(shù)量，增加業(yè)務(wù)靈活，適應(yīng)性好，帶寬資源豐富，開展高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和數(shù)字電視業(yè)務(wù)，價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的特點(diǎn)而具很大的競爭力。

同時(shí)，HFC不僅僅是用光纖取代了同軸電纜，而且引進(jìn)了一種新的拓樸結(jié)構(gòu)——節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡(luò)很容易向各個(gè)小區(qū)提供交換服務(wù)。三網(wǎng)融合并不是原來的簡單延伸，而是將開拓出一個(gè)以IP為基礎(chǔ)的新一代電信網(wǎng)絡(luò)，提供IP電話、視頻點(diǎn)播、交互式游戲、遠(yuǎn)程教育、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用。

二、IPTV的應(yīng)用

1.IPTV系統(tǒng)架構(gòu)

目前，IPTV系統(tǒng)技術(shù)已陸續(xù)開始被世界各大電信運(yùn)營商大規(guī)模采用和部署。在國外，美國的VERIZON、SBC和QUEST電話公司、加拿大的貝爾公司、MANITOBA電話公司和SASKTEL電話公司、歐洲的法國電信、意大利電信、SWISSCOM和TELEFONICA等都已開展了IP電視的商業(yè)和技術(shù)試驗(yàn)或商業(yè)運(yùn)營。法國電信、MANITOBA電話公司和SASKTEL電話公司已分別有了10萬、2萬和1.75萬IP電視用戶。在國內(nèi)，中國電信在廣東和上海，中國網(wǎng)通在北京和東北分別開展了基于寬帶ADSL接入網(wǎng)絡(luò)的IPTV運(yùn)營試驗(yàn)。

圖1為IPTV端到端的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，IPTV前端一般具有完成節(jié)目采集與存儲(chǔ)和服務(wù)兩種功能。節(jié)目采集包含節(jié)目的接收（如從衛(wèi)星、CATV網(wǎng)、地面無線和IP/ATM網(wǎng)絡(luò)等）、節(jié)目的壓縮編碼或變換編（transcoding）及格式化、加密和DRM打包及節(jié)目生成等。節(jié)目存儲(chǔ)和服務(wù)則完成對經(jīng)節(jié)目采集程序處理后生成的節(jié)目大規(guī)模存儲(chǔ)或播送服務(wù)。這里的播送服務(wù)不僅要將加密的視音頻流媒體節(jié)目，以IP單播或組播的方式從視頻服務(wù)器播送出去，而且還要對用戶或用戶終端設(shè)備的進(jìn)行認(rèn)證（authentication），并從DRM授權(quán)／密鑰服務(wù)器（DRMlicenseserver），向被認(rèn)證的用戶或用戶終端設(shè)備傳送DRM授權(quán)／密鑰，使用戶能夠?qū)σ呀邮盏募用芤曇纛l流媒體節(jié)目進(jìn)行解密和播放。IPTV所使用的DRM技術(shù)，與傳統(tǒng)的條件接收技術(shù)相比，具有二個(gè)基本的不同之處。其一，前者是對視音頻流媒體內(nèi)容本身進(jìn)行加密，而后者是對連接／傳輸層如MPEG-2系統(tǒng)復(fù)用層／流的加密；其二，前者的DRM授權(quán)／密鑰一般不與被加密的視音頻流媒體節(jié)目流一起傳送，而后者的密鑰如ECM必須與被加密的視音頻流媒體節(jié)目流一起傳送。

IPTV系統(tǒng)的節(jié)目傳送功能是由IP骨干網(wǎng)、IP城域網(wǎng)、有線電視前端或電信中心站及相應(yīng)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)完成的。對以IP單播或組播方式發(fā)送的視音頻流媒體節(jié)目流進(jìn)行路由交換傳輸，是IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)在IPTV系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中要發(fā)揮的基本功能。一般而言，IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)現(xiàn)有的路由器可以很容易地支持各種不同的IP單播路由協(xié)議，但其中許多必須通過升級方能支持IP組播路由交換。目前，各設(shè)備廠家普遍支持的IP組播協(xié)議是IGMPv2。為了保證所傳送的IPTV節(jié)目流的質(zhì)量和實(shí)時(shí)收看性，IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)通常要采用各種不同的IPQoS技術(shù)，如Diffserv和MPLS等。

此外，為了提高對IPTV節(jié)目流點(diǎn)播的響應(yīng)和傳輸實(shí)時(shí)性，以及解決或減緩IPTV點(diǎn)播請求之沖擊性和波動(dòng)性對IPTV前端設(shè)計(jì)容量所造成的壓力，IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)上普遍采用了內(nèi)容分送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。IP骨干網(wǎng)和IP城域網(wǎng)也可以采用不同的低層物理網(wǎng)，以IP over SDH/SONET（即Packet over SDH／SONET），IP over ATM或IP over DWDM Optical（如千兆／萬兆光以太網(wǎng)）的方式提供傳輸服務(wù)。有線電視前端或電信中心站則根據(jù)相應(yīng)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，如Cable Modem網(wǎng)絡(luò)或DSL網(wǎng)絡(luò)將IP視音頻流媒體節(jié)目流以IP over DOCSIS或IP over DSL的方式，通過放在有線電視前端的CMTS鑒定或電信中心站的DSLAM設(shè)備，向用戶發(fā)送出去。有線電視前端或電信中心站還往往配備有視音頻流媒體節(jié)目流內(nèi)容服務(wù)器和DRM授權(quán)／密鑰服務(wù)器，具有節(jié)目存儲(chǔ)和服務(wù)功能。

圖1 IPTV業(yè)務(wù)之端到端的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)