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陕西理工学院电信工程系毕业设计答辩. 题目:三网融合的关键技术与未来预测 指导老师:傅明星 通信 073 班 吕耀省. 题目意义. 随着网络技术的发展,电信网、互联网、广播电视网的业务不断扩展,相互渗透,三网融合已成趋势。本报告介绍了三网融合的概念,发展现状,存在的问题,以及未来的前景预测,重点介绍推进三网融合的关键技术 —— 软交换技术 . 总之,网络技术的发展逐渐走向技术的趋同,三种网络将逐渐演化为统一的信息网络。“三网融合”的目标是有效整合各类网络资源,提高我国信息产业的整体水平,为社会经济网络化、数字化创造条件,成为形成新经济具有业务融合能力的网络基础设施。.
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陕西理工学院电信工程系毕业设计答辩 • 题目:三网融合的关键技术与未来预测 • 指导老师:傅明星 • 通信073班 吕耀省
题目意义 • 随着网络技术的发展,电信网、互联网、广播电视网的业务不断扩展,相互渗透,三网融合已成趋势。本报告介绍了三网融合的概念,发展现状,存在的问题,以及未来的前景预测,重点介绍推进三网融合的关键技术——软交换技术.总之,网络技术的发展逐渐走向技术的趋同,三种网络将逐渐演化为统一的信息网络。“三网融合”的目标是有效整合各类网络资源,提高我国信息产业的整体水平,为社会经济网络化、数字化创造条件,成为形成新经济具有业务融合能力的网络基础设施。
1.三网融合的现状 • 运营监管层面的三网融合:运营监管层面主要涉及监管部门、运营商两个主体。在运营监管层面.三网融合的内涵包括:运营商发展为全业务运营商.能够经营电信、互联网、广电三网业务;建立统一的监管部门,对电信、互联网、广电三网业务统一监管。 • 网络架构层面的三网融合:网络架构层面主要涉及传送网、接入网两个主体。在网络架构层面,网融合的内涵包括:打破传统的三网分立格局,每张传送网都是全业务传送网.并能实现所有不同技术类型的接入网连接。 • 业务层面的三网融合:业务层面主要涉及接入网、终端及业务三个主体。在业务层面,三网融合的内涵包括:打破传统的三网分立格局,所有的接入网能和所有终端连接.所有终端上能实现所有的业务。
当前存在的主要问题 • 分业监管造成体制阻碍:我国现行的电信、互联网和广电分业监管体制对加快推进三网融合进程造成了严重阻碍。分业监管不利于营造公平竞争的市场环境,无法避免网络资源的重复建设,限制了新业务的蓬勃发展,无法保障三网融合的彻底实现。 • 运营企业发展不均衡:我国电信运营企业经过多轮改革重组,已基本形成了有效竞争的市场格局。与电信企业相比,广电运营商的实力还相差很大,不仅尚未形成全国统一的广电运营企业,也没有实现完全的市场化.盈利能力薄弱。在运营能力悬殊的现状下.很难找到保障双方利益的最佳融合途径。 • 新一代网络体系架构还需在技术上创新突破:“有线通”业务仅仅是电信传送网与广电接入网的简单组合.并不是真正意义上的三网融合,VolP也只是在电信互联网内部通过有限的技术升级手段实现了融合.并且VolP在业务质量上较传统的语音业务有所降低。从网络架构层面看.距离实现高质量的全业务传送还存在一定的技术障碍,无论是电信的NGN还是广电的NGB,目前在技术上都不够成熟,新一代网络架构是当前电信互联网与广电两方都在加紧探索、研究的重点问题。
2.“三网”的概况及特点 • 广播电视网的现状:(1)有线广播电视发展迅速,我国建成了全球第一大有线网络。(2)数字广播电视技术重点推进。(3)中央和省级节目全部实现卫星推送。 • 广播电视网的技术特点:我国的广播电视网是受众最广的信息网络业务。由于他具有的带宽比较高,因此比电信业务有一定的网络优势。特别是近十年来发展起来的广播电视网,具有网络技术设备先进(光缆为主干线);贯通全国和各省市首府及其大部分的城镇:宽带双向光纤同轴电缆混合网(HFC)入户的优点。与电话接入方式相比,其传输的带宽约为电话线的一万倍,而且在有线电视的同一根同轴电缆上,利用频分技术,可以同时看电视、打电话、上网,且互不干扰。
电信业务网的技术特点:电信业务网是以电话网为基础逐步发展起来。目前信息到户主要是双绞线,通过交换机与骨干网相连。目前用户计算机接入互联网主要是依靠电话猫。通过猫的信号转化,利用非对称用户环路(ADSL)和高速用户环路(VDSL),速率虽然可以从几Mbps到几十Mbps,但整个网络的流通能力受到双绞线传输容量这一瓶颈的抑制。目前电话双绞线上网的主流频率为56K,其物理极限为64K,潜力非常有限。电信业务网的技术特点:电信业务网是以电话网为基础逐步发展起来。目前信息到户主要是双绞线,通过交换机与骨干网相连。目前用户计算机接入互联网主要是依靠电话猫。通过猫的信号转化,利用非对称用户环路(ADSL)和高速用户环路(VDSL),速率虽然可以从几Mbps到几十Mbps,但整个网络的流通能力受到双绞线传输容量这一瓶颈的抑制。目前电话双绞线上网的主流频率为56K,其物理极限为64K,潜力非常有限。
移动通信网络 • GSM:全球移动通信系统(global system for mobile communication;GSM) 由欧洲电信标准化协会提出,后来成为全球性标准的蜂窝无线电通信系统。是当前应用最为广泛的移动电话标准。 • TD-SCDMA:TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步码分多址) 的简称,是一种第三代无线通信的技术标准,也是ITU批准的三个3G标准中的一个。 • WCDMA :是英文Wideband Code Division Multiple Access(宽带码分多址)的英文简称,是一种第三代无线通讯技术。目前中国联通采用的此种3G通讯标准。 • CDMA2000:CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000) 是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口,也是2G CDMAOne标准的延伸。目前中国电信采用的此种3G通讯标准。
互联网的技术特点:从技术的角度来定义互联网。1.通过全球唯一的网络逻辑地址在网络媒介基础之上逻辑的链接在一起。这个地址是建立在互联网(IP)或今后其它协议基础之上的。 2.可以通过传输控制协议和互联网协议(TCP/IP),或者今后其它接替的协议或与互联网协议(IP)兼容的协议来进行通信。 3.以让公共用户或者私人用户享受现代计算机信息技术带来的高水平、全方位的服务。这种服务是建立在上述通信及相关的基础设施之上的。这个定义至少揭示了三个方面的内容:首先,互联网是全球性的;其次,互联网上的每一台主机都需要有地址;最后,这些主机必须按照共同的规则(协议)连接在一起。
3.基于软交换的融合关键技术 • 软交换技术的精髓在于实现控制、业务和传输的彻底分离。软交换对用户透明,将下层的网关控制功能从逻辑和物理上与网关彻底分离,提供呼叫控制和信令开放的标准软件;而同上层间又具有开放式应用编程接口,使得业务独立于网络,有利于新业务的开发、生成和部署。软交换技术通过控制、业务和传输的分离取消了传统网络组网的分级概念,使网络由垂直集成走向开放统一。软交换保护了传统投资,又在业务层上实现了融合,利于提供新业务,具有创新性,对新老运营公司都有利,无疑是三网融合的最佳途径。
软交换体系中的主要设备及功能 • 目前比较普遍的看法认为,组成软交换系统的主要网元设备应包括:软交换设备(也称软交换机),应用服务器,媒体网关,信令网关,媒体服务器,IP智能终端等。其中,软交换设备是软交换系统的控制核心,位于控制层;应用服务器是业务提供的核心,位于业务层;媒体网关,信令网关,媒体服务器,IP智能终端等位于接入层。就功能而言,软交换系统并不关心传输层的实现,也就是说,无论网络采用何种物理介质建构,采取何种制式传输(如ATM或IP),都对软交换的功能没有影响。软交换系统中各层设备的主要功能描述如下。下面分层介绍其中的设备及功能。
控制层软交换设备(软交换机):软交换设备是分组网的核心设备之一,它主要完成呼叫控制,媒体网关接入控制,资源分配,协议处理,路由,认证,计费等主要功能,并可以向用户提供基本语音业务,移动业务,多媒体业务以及多样化的第三方业务。控制层软交换设备(软交换机):软交换设备是分组网的核心设备之一,它主要完成呼叫控制,媒体网关接入控制,资源分配,协议处理,路由,认证,计费等主要功能,并可以向用户提供基本语音业务,移动业务,多媒体业务以及多样化的第三方业务。 • 边缘接入层:负责将各种不同的网络和终端设备接入到软交换体系结构的网络中,并实现信息格式的转换。 • 软交换系统业务层:(应用服务器)在软交换系统的业务层中,应用服务器是业界公认的未来三网融合业务提供的主体。
集成接入设备(IAD):集成接入设备(IAD)是软交换系统中的接入层用户设备。IAD可以直接连接POTS话机以及其他终端设备,用来将用户的数据、语音及视频等业务接入到分组网络中。IAD的作用是将用户端得语音、数据、和图像视频等应用需求接入到分组交换网络中,并在分组交换网络中完成相应的功能。IAD接入方式比较灵活、适应范围广,如家庭、楼道、桌面、IP超市等。从概念上来说,IAD可提供语音、数据、和图像视频等业务的综合接入。目前IAD采用的技术主要包括:VOIP和VODSL。VOIP接入技术是指IAD的网络侧采用以太网接口;VODSL接入技术是指IAD的网络侧采用DSL(Digital Subscriber Line,数字用户线路)接入方式,通过DSLAM(数字用户线路接入复用器)接入到网络中。 • IAD的应用方式:1,POTS电话接入。2,XDSL接入方式。3, WLAN接入方式。4, HFC接入。
软交换支持的协议 • 协议是系统赖以生存的规则。标准化协议是支持通信设备互通互联、提高通信设施效率、保障通信网络服务质量的关键因素。软交换体系结构基本协议框架已经清晰,涉及的协议很多。 • 软交换与信令网关间采用SIGTRAN通信,与媒体网关间采用H.248或MGCP协议通信。与应用服务器、媒体服务器间采用SIP协议通信,软交换间可以采用SIP、H.323、BICC等协议通信,与各种终端之间采用相应的协议通信,如与H.323终端则采用H.323,与SIP终端则采用SIP协议。
H.323协议:是当前已经部署了的VoIP网络的主协议。为了与H.323网络互通,下一代网络必须支持该项协议。H.323协议:是当前已经部署了的VoIP网络的主协议。为了与H.323网络互通,下一代网络必须支持该项协议。 • MGCP:MGCP(Media Getway Control Protocol媒体网关控制协议) 是由IETF提出来的,MGCP的连接模型基于端点(Endpoint)和连接(Connection)两个构件。端点发送或接收数据流;连接由软交换控制的终端在呼叫涉及的端点间建立。 • H.248/MEGACO:H.248/MEGACO具有更开放的机制和对多媒体业务和多方会议更好的支持。其主要作用就是将呼叫逻辑控制从媒体网关分离出来,使媒体网关只保持媒体格式转换功能,大大地加强了容量和扩展性。H.248/MEGACO是对MGCP进行了改进和完善,结合其它媒体网关控制协议特点发展而成的一种协议。
SIP:SIP(Session Initiation Protocol会话初始化协议)是一个由IETF提出的面向Internet会议和电话的简单信令协议,提出此协议的主要目的是为了解决IP网络中的信令控制以及同软交换的通信,从而构成下一代的增值业务平台。SIP与HTTP和SMTP类似,是一个基于文本的协议,位于应用层,主要用于在IP网络上进行多媒体通信的控制,建立,修改和终结多媒体会话与呼叫。采用基于文本的编码方式是SIP同视频通信领域其他现有标准相比最大的特点之一。 • BICC协议:BICC协议的全称为与承载无关的呼叫控制协议,它是由ITU-T第11组提出的信令协议。BICC协议是属于应用层控制协议,可用于在软交换设备之间建立、修改和终结呼叫,可以承载全方位的PSTN/ISDN业务。 • SCTP协议:SCTP是由IETF的SIGTRAN工作组提出的流控制传送协议,可在无连接的网络,如UDP或IP上传送PSTN信令消息,提供可靠的数据传输服务。该协议针对IP网络上TCP协议的缺陷进行了修改和补充,但它同时也支持原来TCP更高层次上的协议,能够按照目前No.7信令网对可靠性和误码率等要求生成数据包,并透明的传输。
4三网融合的趋势与未来预测 • 从分离的网络,分离的业务演进到统一的网络来提供各种综合的业务服务,如下图所示. 首先,网络融合不是全业务牌照发放,即不能简单地理解为各个不同网络运营商获得全业务的运营许可,否则会造成网络严重的重复建设,资源严重浪费;其次,网络融合的动力应该是降低网络的建设和运维成本,增加利润;第三,网络融合是为用户提供高质量,便捷的服务,同时也是运营商业务发展的需求。 目前这些网络没有得到充分融合,制约了各种网络资源和服务的共享和利用。 网络融合从技术上来说涉及承载网络,业务控制,接入网,驻地网,固网与移动网络融合,终端,应用等各个层面;网络融合是业界长期追求的目标,也是长期的过程。
前景:三网融合并不是一场谁吃掉谁的战争,其涉及技术融合、业务融合、市场融合、行业融合、终端融合、网络融合乃至行业管制和政策方面的融合等。所以最终追求的是“1+1+1>3”的效果。从国内外的融合历史实践可以看到。无论是哪一个层面的融合都不可能一蹴而就。“路漫漫,其修远兮”,融合之路将是漫长的,不仅需要热情,还需要足够的耐心和恒心,更需要决心和高超的智慧。可以肯定的是,既然破冰之旅已经启航,目标已经清晰可见,这一天终将来临,祝愿我国信息通信产业顺利进入一个全新的发展阶段。前景:三网融合并不是一场谁吃掉谁的战争,其涉及技术融合、业务融合、市场融合、行业融合、终端融合、网络融合乃至行业管制和政策方面的融合等。所以最终追求的是“1+1+1>3”的效果。从国内外的融合历史实践可以看到。无论是哪一个层面的融合都不可能一蹴而就。“路漫漫,其修远兮”,融合之路将是漫长的,不仅需要热情,还需要足够的耐心和恒心,更需要决心和高超的智慧。可以肯定的是,既然破冰之旅已经启航,目标已经清晰可见,这一天终将来临,祝愿我国信息通信产业顺利进入一个全新的发展阶段。
谢谢各位老师的指导与宝贵的意见,我将继续努力,再接再厉!谢谢各位老师的指导与宝贵的意见,我将继续努力,再接再厉!