三网融合的趋势、策略、问题与机遇
摘要
随着技术的发展及市场的需求，传统的电信网、有线电视网、计算机网（主要指Internet）正通过各种方式趋向于相互渗透和融合。本文首先描述了三网的现状、问题和发展趋势，指出了它们融合的方案，最后讨论了融合过程中可能遇到的问题与带来的机遇。
关键字
电信网、Internet、有线电视网、NGN、三网融合
1.三网的现状及发展趋势
1.1电信网
从贝尔发明电话至今，电信网已经有上百年的历史。目前全球的电信网已拥有15亿用户。电信网提供的业务，已经深入到人们生活和生产的各个方面，深刻地改变了人们的生活和生产方式。
电信网的优势在于具有强大的、覆盖面广的传送网。目前电信网尽管已能传送多种业务，但仍主要以传送电话业务为主。其主要特点是采用电路交换网形式，以恒定的、对称的话路量为中心，传输实时电话业务较佳具有服务质量有保证，64kbit/s带宽恒定，呼叫成本基于距离和时间，也可以传输突发性数据为主的业务，但效率较低。
图1 2004年一季度中国电信业收入比例
电信网的主要问题是，发达国家的基本电话业务发展到今天已趋于饱和，加上竞争激烈，ARPU值降低，很多电信公司的电话业务收入将开始下降。
一些有远见的电信公司已开始进行体制上的改革和概念上的重大转变，以及技术方向上的战略转向。不少电信公司利用现有网络资源和路由器开始组建新一代年代有电信级质量的IP电信网，向融合的下一代电信网拓展。能否妥善解决好从电路交换向分组交换的过渡以及宽带接入问题，是电信公司能否在未来竞争中站住脚跟的关键。
1.2、有线电视网
有线电视网目前在全世界已有10多亿用户。
有线电视网的优势是普及率高，接入带宽最高。
有线电视网存在的主要问题是网络分散、各自为政、无统一、严格的技术标准和网络规划。为单向广播电视业务设计的网络在开放双向通信业务各方面确实先天不足，质量较差，可靠性较低。此外，其经营者也缺乏通信方面的知识和运营经验。
有线电视开展IP业务势在必行。其目标应该是首先用电缆调制解调器抢占IP数据业务市场，再逐步争夺电话业务和其他多媒体业务。使用电缆调制解调器后，用户共享速率可达10-30Mbit/s，这使其在IP接入业务上发展很快，成为目前最流行的宽带接入技术之一。此外，数字电视技术发展也很快，从长远看，也极有可能成为三网融合的基础技术之一。
1.3 Internet
全世界Internet用户已超过5亿，发展速度极快，呈指数增长。Internet的主要特点是采用无连接的IP分组交换网形式，没有复杂的时分复用结构，有信息才占用网络资源，效率高，成本低，带宽不定，但对实时业务质量难保证，成本基于带宽，而不是距离与时间。
Internet领域吸引了大量投资，新概念、新技术不断出现。Internet主要是由路由器组成的网，在全球范围内已出现大批以IP业务为主要考虑的新型骨干传输网。从网络边缘看，源于企业用户驻地网的以太网正在积极地向其它领域渗透，如接入网、城域网乃至广域网等领域。从而试图从物理层面上也形成与电信公司和有线电视公司三足鼎立的局面。
Internet的最大优势在于TCP/IP是目前唯一可为三大网共同接受的通信协议。另外，Internet技术更新快，成本低，其运营者正试图用数据来逐渐吸收和融合公众电话和图像业务，并进入核心长途网市场。
Internet的主要问题是端到端性能无法保障，难以实现统一的网络管理，实时业务质量目前也无法保证，网络可靠性和可用性很差，无法满足电信级网的要求，要想成为真正意义上的电信级企业务提供者，这些问题都需要妥善解决。
2．三网融合，大势所趋
从上面的三网的现状及发展趋势可以看出，各种网都想提供丰富的业务、都需要高速的带宽和可以保证的服务质量，必然促使原来独立设计运营的传统电信网、Internet和有线电视网正通过各种方式趋向于相互渗透和融合。这体现在以下几个方面：
2.1传输控制层的融合
光通信技术的发展，为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量。目前一根光纤可以提供TB级的传输速率，最后能提供高带宽、高质量的传输网络必定是光网络。光通信的发展也便传输成本大幅度下降，使通信成本最终成为与传输距离几乎无关的事。因而从传输平台上也已经具备了融合的技术条件。
TCP/IP协议的普遍采用，使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。TCP/IP协议不仅已经成为占主导地位的通信协议，而且是三大网都能接受的通信协议，从技术上为三网融合奠定了联网基础。届时，从用户驻地网到接入网到核心网，整个网络将实现协议的统一，各种各样的终端最终都能实现透明连接。IPV6已经逐渐成熟，它能提供足够的地址空间、提供QoS和安全保证，克服了许多传统IP网络的弊端，将成为三网融合后的控制层主要协议。
2.2业务层的融合
网络是用来携带业务的，但往往不同的网络结构适于提供不同的业务，而不同的业务也往往要求不同的网络结构来支持。100年来，电信网的主要业务一直是电话业务。然而，近年来，由于计算机的广泛应用和普及，数据业务正呈现指数式增长态势，特别是IP业务正呈现爆炸式增长趋势。最终，电信网的业务将主要由数据构成，100年来的电话主业地位将最终让位给数据业务，网络业务的构成将发生根本性的变化，网络的业务将向数据业务为中心的方向融合。
需要特别指出，90年代中期以来，Internet业务量的增长已构成数据业务的主要增长因素。1990-2000年间，用户数增长了大约2个数量级。
在数据业务中，多媒体业务占的比重也越来越大，包括VOD、VOIP、视频电话、视频会议、在线直播等业务，极大地丰富了用户的体验。
3 三网融合的解决方案
3.1 演进路线
三网融合的演进，主要有两种方式：
l 重叠网
这种策略让电路交换网继续独立发展，传输电话业务；对于日益增长的数据业务特别是IP业务可以通过重建一个重叠的分组化网（ATM网或IP路由器网）来解决。两个网的业务节点独立、并行发展，其间通过各种网关和网关控制器实现互联互通，实现业务层融合，统一提供管理和加快扩展业务。等到数据业务逐渐成为网络的主要业务后再考虑将电路交换网上的电话业务逐渐转移到分组化网上来，最终形成一个统一的、融合的网，这种网络演进思路的基点在于网络和业务的融合，而不在于节点的融合，允许不同的网接各自的最佳方向独立演进，不受限于节点结构。
l 混合网
这种策略主张采用新一代的交换机来进一步改进电路交换网，提高交换节点的效率，扩大交换节点的容量。这种交换机能支持ATM/IP业务，便于网络向分组化方向演进。不同业务量各走各的网，只是业务节点在物理上融合成一体。采用新型交换机后可以保持原有电话业务量，承载新增业务量和所有数据业务量，从而最终完成向分组网的过渡。
采用何种网络融合策略，需要根据具体网络现状和业务预测以及经济比较进行详细分析后才能决定，没有现成的答案。根据具体情况采用两者的混合策略可能是比较现实的。需要注意的是，无论采用哪一种融合策略，其业务的融合都不会受限于基础网络的传输结构。事实上，融合的业务应能通过任何一种基础网络来传送，业务融合仅要求在业务网的边缘采用基本统一IP协议的平台即可，业务网络的内部可以采用任何层的协议来运作。
3.2 技术方案
三网融合技术方案有许多种，作者比较看好的是NGN软交换技术。
NGN采用软交换技术，在功能上可分为如下四层:
● 接入层：将用户连接至网络，集中用户业务将它们传递至目的地，包括各种接入手段。
● 媒体层：将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。例如：将话音信号分割成ATM信元或IP包。此外，媒体层可以将信息选路至目的地。
● 控制层：包含呼叫智能，此层决定用户收到的业务，并能控制低层网络元素对业务流的处理。
● 业务提供层：在呼叫建立的基础上提供额外的服务。
图2 NGN的网络分层结构
NGN的分层表现了一个主要特征：采用开放的网络构架体系，将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展；部件间的协议接口基于相应的标准。部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要，自由组合各部分的功能产品来组建网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。
NGN的分层屏蔽了底层网络的差异，能够承载和提供各种业务，因而实现了各种网络的融合。
NGN的另一个重要特点就是业务的开放性。网络运营商把网络的能力通过方便使用的方式（如API）开放出去，第三方业务提供商可以在这个基础上开发丰富的业务提供给用户并于网络运营上分成收入。这将是一种崭新的业务提供模式。
4 三网融合面临的问题与机遇
尽管三网融合已成为不可避免的趋势，从技术上已无重大障碍而言，但目前阻碍这一进程的因素还不少，主要有：
l 不同部门之前是的利益冲突；
l 行业特点的限制；
l 通信界、计算机界与有线电视界观念上的巨大区别；
l 各种标准和各种结构之间不兼容、缺乏共同的技术语言；
l 各种技术之间的透明度和网络互联互通性不理想；
可见，三网融合将是一个长期而艰巨的过程，但这是不可阻挡的趋势。同时，三网的融合也将给我们带来巨大的机遇，比如创造了全新的业务提供模式，开放了电信业务的产业链，给中小公司提供了进入电信市场的机会，提高了电信运营商的资源利用率。同时，三网融合的最大受益者是广大用户，那时，他们将体验的各种个性化的服务，提供生活的质量和生产的效率。
参考资料
【2】 《软交换与下一代网络》 陈建亚 余浩 北京邮电大学出版社
【3】 《向以软交换为核心光联网为基础的下一代网络演进》 韦乐平 电信科学，2002
【4】 《2004年第一季度通信行业运行状况分析》 中国信息产业网，www.cnii.com.cn
