三网融合技术发展与展望
2015-03-25山西省运城市联通公司赵晓东
山西省运城市联通公司 赵晓东
1 三网融合技术概述
三网融合的概念,由来已久。“三网融合”又叫“三网合一”,是指电信网、电视网和互联网的相互融合并逐步合一的网络,其中互联网是其核心。三大网络通过技术升级改造,功能逐渐统一,业务逐渐统一,各网络之间互联互通、共享各自资源,为用户提供电视,电话,互联网等各种服务。本人先从常见的接入技术发展来简述下三网融合的发展。
2 接入技术发展
2.1 ISDN (一线通)
ISDN综合业务数字网(Int egr at ed Ser vices Di gi t al Net wor k),又叫“一线通”。是一种数字电话网络国际标准,属于典型的电路交换网络系统。在ITU的建议中,ISDN是一种在数字电话网IDN的基础上发展起来的通信网络,ISDN能够支持多种业务,包括电话业务和非电话业务。1996年正式将ISDN业务命名为“一线通”,非常形象地概括了ISDN的基本特性。ISDN的最重要特征是能够支持端到端的数字连接,并且可实现传统话音业务和分组数据业务的综合,使数据和话音能够在同一网络中传递。ISDN与数字公用电话交换网(PSTN)有者非常紧密的联系,可认为是在PSTN上为支持数据业务扩展形成的。ISDN的最基本功能与PSTN一样,提供端到端的64kbps的数字连接以承载话音或其他业务。在此基础上,ISDN还提供更高带宽的N*64kbps电路交换功能。ISDN的综合交换节点还应具有分组交换功能,以支持数据分组的交换。在信令结构上也与PSTN相同,采用7号信令系统,其用户部分为ISUP协议。
由于ISDN是全数字化的电路,不像模拟线路那样容易受到干扰,它能够提供稳定的数据流和稳定的连接速度。在线路上可以开展更多的的模拟线路无法完成的数字信息业务。例如除了基本的电话功能,还能提供视频、图像与其他的数据传送服务。但是144Kbit/s的速率仅仅可以满足上网与电话,视频也只是低码流的视频通话。当时家庭有电脑的用户并不多,安装的大部分是企事业单位,小公司等等,大部分应用还是上网,打电话,而在线视频,在线电视应用也没有,三网融合更加无从谈起。
2.2 ADSL技术
ADSL属于XDSL技术的一种,全称Asymmet r i c Di gi t al Subscr iber Line( 非对称数字用户线路)。ADSL技术利用现有铜线资源提供不对称的上,下行带宽,所以称为非对称数字用户线路。此技术采用离散多音频(DMT)技术把普通的电话线路分成三个频段用来传送电话和上,下行数据,避免了相互之间的干扰,还可以充分的利用线路。用户可以一边打电话一边上网,而不必担心上网速率和通话质量下降的问题。常见的ADSL终端有一个电话接口Line-In,一个以太网口Et her net,有些ADSL终端集成了信号分离器和Phone接口。理论上,ADSL 可在3~5 km 的范围内,在一对电话线上提供512Kbps~1 Mbps的上行速率和1Mbps~8Mbps的下行速率,能同时提供话音、数据、视频业务,我们俗称为“宽带”,成为电话线为介质的最理想的接入技术,宽带市场一触即发,需求旺盛,普及率很高。大部分用户都可以上网,打电话,利用流媒体软件看在线视频,在线电视。三网融合初现端倪。
但是由于电话线路质量,设备质量问题等原因,带来了各种各样的宽带问题,其中包括线路问题(线路老化,受外界干扰)、ADSL Modem问题(设备长时间运行引起的发烫,不稳定;厂家产品质量参差不齐、设备的兼容性等等)、网卡问题(版本与系统的问题)等等。市场急需新的替代技术,而光纤接入恰恰提供了这种可能。
2.3 PON技术
当光纤越来越物美价廉的时候,FTTX作为新一代宽带解决方案被广泛应用,为用户提供高带宽、全业务的接入平台。而FTTH(Fiber To The Home,光纤到户)是接入网发展的最终方式。点到多点(P2MP)的光纤接入方式PON(Passive Opt ical Net wor k,无源光纤网络)恰恰提供了这种接入。
PON技术应用于接入网,局端设备(OLT)和多用户端设备(ONU/ONT)之间。通过无源的光网络连接组成网络。“无源”的关键是在OLT和ONU之间的ODN是没有任何有源电子设备的光接入网,正因为此“无源”特性,使得PON这种纯介质网络可以避免外部设备的电磁干扰和雷电影响,进而降低了线路和外部设备的故障率,提高了系统的可靠性,减少了运维成本。
PON技术采用WDM技术,在单根光纤上实现下行1490nm/上行1310nm的波长复用,下行数据流采用广播技术,交换机发出的广播信号,每个ONU都可以收到,由ONU的MAC层进行地址解析,提取出属于自己的数据分组,丢弃其他的数据分组。上行数据流采用TDMA技术,因为只有一个通道,所以各ONU必须采用时分多路访问TDMA协议才能完成共享传输通道信息的访问。PON组成一般由光线路终端(OLT)、分光器(ODU)、用户终端(ONU)3个部分。目前在运营商网络中广泛应用的PON技术主要有EPON和GPON 2种,EPON上下行带宽均为1.25 Gbit/s,GPON下行带宽为2.5 Gbit/s,上行带宽为1.25 Gbit/s。
PON技术的发展,为能综合传送各业务信息提供了必要的带宽和高质量的传输通道,成为了三网融合业务的最理想传输平台。而IPTV业务作为三网融合的切入点,促进了三网融合的快速市场化。全光网(AON)的适时提出,适应了用户爆炸式增长的各通信业务需求,而“光进铜退”恰恰撑起了全光网的发展。所谓全光网,是指信号在网络中传输和交换始终以光的形式来进行,只在进出网络时才进行与电的转换。在整个传输与交换过程中没有了电信号的参与,所以常见的PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可以使用。理想接入平台的建立,提供了三网融合的各种接入可能。
3 未来与展望
三网融合最早于2001年提出,“促进电信、电视、互联网三网融合”。从最早的ISDN到ADSL,到现在大行其道的PON接入,已经走过了十数年。早期的电话线由于各种原因,承载不了太多的业务,而光纤由于价格,技术等因素,还只是作为专线,骨干网络来用。当光纤真正实现到户时,三网融合带来的福利才真正到来。新的技术带来了新的应用,理想慢慢照进现实。高清视频电话、高清IPTV、高清网络视频、视频游戏业务等大流量、高带宽的业务逐渐被消费者认同,主流的光接入技术EPON/GPON未来也变得越来越难以满足未来业务发展的带宽需求,PON网络迈向10G也变得脚步加快。10G EPON的优点是显而易见的,提高了EPON的上、下行带宽,同时提高了分光比,最高可达1:256。解决了与EPON的兼容性问题,可以实现1G EPON到10G EPON 的平滑过渡。
就目前情况来看的话,10G PON大规模部署的时机还不成熟,但是从宽带业务未来发展的趋势上来看,光纤接入网的“宽带化”还将继续,包括10G PON、40G PON以及WDM-PON在内的新一代PON技术都将顺应市场,业务需求,慢慢走近我们。
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