三網(wǎng)融合技術(shù)介紹及其解決方案

三網(wǎng)融合是指現有的電信網(wǎng)絡(luò )、計算機網(wǎng)絡(luò )及廣播電視網(wǎng)絡(luò )相互融合。逐漸形成一個(gè)統一的網(wǎng)絡(luò )系統，由一個(gè)全數字化的網(wǎng)絡(luò )設施來(lái)支持包括數據、話(huà)音和視像在內的所有業(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

三網(wǎng)融合的通信網(wǎng)絡(luò )將是一個(gè)覆蓋全球、功能強大、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 )結構應是一個(gè)統一完整的結合體系，為全球任一地點(diǎn)，采用任何終端的用戶(hù)提供綜合的語(yǔ)音、數字、圖像等多種服務(wù)。它將是以IP協(xié)議為基礎，所有網(wǎng)絡(luò )將向以IP為基本協(xié)議的分組網(wǎng)統一。因特網(wǎng)的廣泛業(yè)務(wù)，諸如電子郵件、文件傳輸、遠程登錄、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(lái)的網(wǎng)絡(luò )是集語(yǔ)音、數據文字、圖像視頻于一體的綜合網(wǎng)絡(luò )，因特網(wǎng)是實(shí)現這一網(wǎng)絡(luò )綜合化的基礎，也是實(shí)現三網(wǎng)融合的綜合業(yè)務(wù)平臺。對如何構成高速數據傳輸鏈路IP主干網(wǎng)，已成為當今信息傳輸領(lǐng)域的焦點(diǎn)。

2.三網(wǎng)融合的接入網(wǎng)技術(shù)

近年來(lái)，高速大容量的同步數字系列（SDH）光纖通信系統以及波分復用密集技術(shù)的成熟，已能滿(mǎn)足當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。寬帶接入網(wǎng)絡(luò )在采用了光纖／同軸電纜混合（HFC）拓撲網(wǎng)絡(luò )以后，技術(shù)上取得了很大的發(fā)展，它可以通過(guò)一個(gè)HFC接入網(wǎng)，同時(shí)向用戶(hù)提供電話(huà)、數據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(huà)、模擬廣播電視業(yè)務(wù)外，還可提供窄帶ISDN業(yè)務(wù)、高速數據通信業(yè)務(wù)、數字視頻點(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(wèn)題。即使到了數字電視時(shí)代，HFC寬帶多媒體接入網(wǎng)仍能以進(jìn)一步降低每個(gè)光結點(diǎn)覆蓋的用戶(hù)數量，增加業(yè)務(wù)靈活，適應性好，帶寬資源豐富，開(kāi)展高速數據業(yè)務(wù)和數字電視業(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)了一種新的拓樸結構——節點(diǎn)結構，這種結構使網(wǎng)絡(luò )很容易向各個(gè)小區提供交換服務(wù)。三網(wǎng)融合并不是原來(lái)的簡(jiǎn)單延伸，而是將開(kāi)拓出一個(gè)以IP為基礎的新一代電信網(wǎng)絡(luò )，提供IP電話(huà)、視頻點(diǎn)播、交互式游戲、遠程教育、電子商務(wù)、遠程醫療等應用。

二、IPTV的應用

1.IPTV系統架構

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

圖1為IPTV端到端的系統網(wǎng)絡(luò )架構，IPTV前端一般具有完成節目采集與存儲和服務(wù)兩種功能。節目采集包含節目的接收（如從衛星、CATV網(wǎng)、地面無(wú)線(xiàn)和IP/ATM網(wǎng)絡(luò )等）、節目的壓縮編碼或變換編（transcoding）及格式化、加密和DRM打包及節目生成等。節目存儲和服務(wù)則完成對經(jīng)節目采集程序處理后生成的節目大規模存儲或播送服務(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(hù)或用戶(hù)終端設備的進(jìn)行認證（authentication），并從DRM授權／密鑰服務(wù)器（DRMlicenseserver），向被認證的用戶(hù)或用戶(hù)終端設備傳送DRM授權／密鑰，使用戶(hù)能夠對已接收的加密視音頻流媒體節目進(jìn)行解密和播放。IPTV所使用的DRM技術(shù)，與傳統的條件接收技術(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容本身進(jìn)行加密，而后者是對連接／傳輸層如MPEG-2系統復用層／流的加密；其二，前者的DRM授權／密鑰一般不與被加密的視音頻流媒體節目流一起傳送，而后者的密鑰如ECM必須與被加密的視音頻流媒體節目流一起傳送。

IPTV系統的節目傳送功能是由IP骨干網(wǎng)、IP城域網(wǎng)、有線(xiàn)電視前端或電信中心站及相應的寬帶接入網(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(guò)升級方能支持IP組播路由交換。目前，各設備廠(chǎng)家普遍支持的IP組播協(xié)議是IGMPv2。為了保證所傳送的IPTV節目流的質(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節目流點(diǎn)播的響應和傳輸實(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前端設計容量所造成的壓力，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(wàn)兆光以太網(wǎng)）的方式提供傳輸服務(wù)。有線(xiàn)電視前端或電信中心站則根據相應的寬帶接入網(wǎng)絡(luò )，如Cable Modem網(wǎng)絡(luò )或DSL網(wǎng)絡(luò )將IP視音頻流媒體節目流以IP over DOCSIS或IP over DSL的方式，通過(guò)放在有線(xiàn)電視前端的CMTS鑒定或電信中心站的DSLAM設備，向用戶(hù)發(fā)送出去。有線(xiàn)電視前端或電信中心站還往往配備有視音頻流媒體節目流內容服務(wù)器和DRM授權／密鑰服務(wù)器，具有節目存儲和服務(wù)功能。

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