三网融合及NGN技术在物联网终端技术研究中的应用

1.三网融合

（1）三网融合的提出、发展含义及应用

随着信息技术的快速发展，人们对信息交流的要求已不局限于单一的语音信息交流，近些年来数字技术的不断发展，网络传输的速度加快，语音、数据、图像的综合信息服务给人们自然、生动、真切和有效的交流方法。三网融合就是在这种背景下提出的。

三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，三大网络通过技术改造，其技术功能已趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务，三网融合注重电信网、广播电视网和互联网的相互渗透、互相兼容并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络，其中互联网是其核心部分。“三网融合”使三大网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变，网络性能得以提升，资源利用水平进一步提升。

我国早在1996年就提出互联网、电信网、广播电视网的三网合一。当时三个信息网络都是沿着自己的某种方式在发展，且力求满足社会的需求。一是邮电通信网，它是信息基本通道，也是国家基础设施不可缺少的部分；二是计算机网，从中国网（CHINANET）到互联网（Internet），已成为重要科研机关及部门交换信息的主渠道；最后一个是不被人们重视但又非常需要的有线电视网（CACT）。90年代后期多媒体迅速发展，所以人们就想到如果能将三网合一，将节约大量的投资，方便社会各阶层人士的需求，而且在技术上是可行的。

三网具体融合方式有两种，一是物理层的融合，即将三张网合而为一；二是业务层的融合，即在同一个网络上可以同时开展语音、数据和视频等多种不同的业务，即“数字融合”，国际上称之为“Digital Convergence”。第一种主张实际上是部门的变革。网络统一的背后是管理权的整合，实施和运作难度很大。第二种主张从市场角度来看，一个三方竞争的状态有利于消费者和业务成长。所以“三网融合”并不是指目前用于传播语音、数据和视频信号的三个网，电信网、互联网和广播电视网——最终融合为物理上的一个网络，或者其中的某一个网络将取代另一个网络。

三网融合比之三网合一更符合事实。三网融合并不意味着三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合，由于互联网已经开放，三网融合的核心本质是电信与广播媒体的融合，即电信网融合传媒特性。三网融合主要涉及技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合等。

三网融合可以给千家万户带来实质性的便利，比如未来的“下一代广播电视网”（NGB）将传统广播电视网、互联网、通信网进行“三网融合”，形成新一代国家信息基础设施，将给我国千家万户带来一场“电视革命”。NGB好比国家面向千家万户修建了一条条畅通的“信息高速公路”。通过这条高速公路，极大降低了老百姓使用、获取信息和享受娱乐的技术门槛。NGB可以提供互动电视、电子商务、在线娱乐、个人通信、医疗教育、金融证券、社区服务、物流等各种类型的服务，传统的电视内容提供商将会变成信息系统的综合服务商。内容与网络强强联手，对电视数字产业乃至整个广电行业发展具有重要意义。

除了“下一代广播电视网”，三网融合具有广泛的应用，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居等多个领域。三网融合的发展能够促进物联网的发展，因为物联网各种各样的应用需要网络实现，而目前除了电力载波网络，主要依靠三网来实现。三网融合进一步使网络趋于同质化，有利于实现物联网所要求的无所不在的网络的需求。

（2）国外三网融合的发展

从三网融合的提出到现在，全球许多国家的政府、相关的管制部门都在做着不同的尝试，通过政策、制度以及管制框架上的变革来解决实现三网融合面临的诸多问题。一个明显的趋势就是一些国家把电信和广播在传输上的管制职责集中到一个管制实体中。目前有6个国家，美国、英国、日本、意大利、加拿大、澳大利亚成立统一的监管机构。国外的三网融合是一个渐进的过程，三网融合的难点在于电信网和有线电视网的融合，这两个行业从最初严格的禁入，到现在19个国家已经实现了两个行业的双向进入。

日本在1989年修订了广播法和电波法，提出了承载和内容管制分离。2003年出台新的管制政策，进一步开放准入。由总务省负责广播和电信相关管理和管制工作，在现行法律下，通信的管制办法与广电的管制办法十分不同，两者划分不明确，总务省下面是两个局分别在管。目前NTT已经可以提供视频业务，日本的有线电话公司也提供宽带接入和电话业务，但用户数量有限制。

韩国的广播和电信管制机构是分离的，韩国广播委员会管理广播产业的相关事务，而信息通信部对电信产业实施管制。韩国广播委员会认为IPTV应该按照广播业务管制，担心IPTV冲击有线电视和被划为网络增值业务后外资将进入；信息通信部认为IPTV应该作为网络增值业务来管理，如果IPTV业务延迟部署，将会影响到韩国运营商在国际电信市场的竞争力。韩国的宽带设施非常发达，宽带普及率和带宽都能够满足IPTV业务的需求。

欧洲1997年融合指令的发布和2003年统一监管框架的实施，推动了欧盟各国三网融合的发展。欧盟大多数国家均开放了有线电视和电信市场，允许彼此进入。这方面英国走得比较快，英国1992年修订了有线广播电视法，允许有线电视公司经营电话业务，同时允许电信运营商提供有线电视，但是先从区域运营开始，而且当时还不允许最大的运营商BT做电视业务。到2001年英国已经全面开放，所有的电信运营商都可以经营全国范围的广播业务。2003年英国推出了新的《通信法》，将原来的电信管理局——OFTEL、无线电通信管理局、独立电视委员会、无线电管理局、播放标准委员会等通信行业的监管机构合为一，成立了融合的组织机构——OFCOM。

美国依据1934年的通信法，成立美国联邦通信委员会（FCC），在全世界最早实现电信和广播统一管制，美国《1996年电信法》中最重要的两个改变之一是取消电信业和有线电视业之间相互禁入的限制。明显放松了有线电视进入电信市场的条件，但对电信运营商进入有线电视领域则需要获得本地视频特许权和交纳相应的特许费用。按照美国1996年修改的电信法，对有线电视的定义就是视频节目或者其他节目业务的单向传输，有线电视运营商认为IPTV不论在何种平台上传送或以何种技术传送还是电视，应作为电视业务进行管理；而提供电视业务时必须获得市政当局的“本地特许”。IPTV要在本地获得视频许可，要交3年的许可费用，而且要到美国所有的地方一个一个办申请，费时、费力很麻烦。电信运营商则认为“IPTV业务就像IP上的电话业务一样，不应在本地层层进行管制”。双方看法的不同，一个重视看TV，—个重视看IP。

2.下一代网络NGN

下一代网络NGN（Next-generation Network）技术以软交换为核心，能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了通信网络发展的方向。NGN自身具有分组传送、控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离、业务提供与网络分离、提供开放接口、应用各基本的业务组成模块、提供广泛的业务和应用、端到端QoS和透明的传输能力通过开放的接口规范与传统网络实现互通、通用移动性、允许用户自由地接入不同业务提供商、支持多样标志体系，融合固定与移动业务等特点。

NGN是传统电信技术发展和演进的一个重要里程碑，标志着新一代电信网络时代的到来。NGN是在传统以电路交换为主的PSTN网络逐渐走向以分组交换为主，它承载了原有PSTN网络的所有业务，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务，使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为可能。NGN源于传统智能网的业务和呼叫控制相分离的基本理念，并将承载网络分组化、用户接入多样化等网络技术思路在统一的网络体系结构下实现。因此NGN并不是一场技术革命，而是一种网络体系的革命，它继承了现有电信技术的优势，以软交换为控制核心、以分组交换网络为传输平台、组合多种接入方式（包括固定网、移动网等）的网络体系。

从业务能力上看，NGN将支持话音、数据和多媒体等多种业务，具有开放的业务接口以及对业务灵活的配置和客户化能力。(www.xing528.com)

（1）DNGN主要业务特点

①多媒体化。NGN中发展最快的将是其具有的多媒体特点，同时多媒体特点也是NGN最基本、最明显的特点。

②开放性。NGN网络具有标准的、开放的接口，为用户快速提供多样的定制业务。

③个性化。个性化业务的提供将给未来的运营商带来丰富的利润。

④虚拟化。虚拟业务将使个人身份、联系方式以至住所都虚拟化。用户可以用个人号码、号码可以携带等虚拟业务，实现在任何时候、任何地方的通信。

⑤智能化。NGN的通信终端具有多样化、智能化的特点，网络业务和终端特性结合起来可以提供更加智能化的业务。

（2）NGN的主要支撑技术

NGN的主要支撑技术主要有IPv6、光纤高速传输、光交换与智能光网、宽带接入、城域网、软交换、3G和后3G移动通信系统、IP终端和网络安全等技术。

①IPv60 NGN将基于IPv6，在6LowPAN小节中对IPv6做了介绍，相对于IPv4，IPv6扩大了地址空间，提高了网络的整体吞吐量，使服务质量得到很大改善，安全性有了更好的保证，支持即插即用和移动性，更好地实现了多播功能，是下一代互联网技术。

②光纤高速传输。光纤高速传输技术可以满足NGN更高的速率、更大容量的要求，目前单一光纤的传输容量已做到40Gb/s，预计几年后会达到6.4Tb/s。

③光交换与智能光网。NGN需要更加灵活有效的光传送网，其组网技术向利用光交换机构成的智能光网发展。智能光网在容量灵活性、成本有效性、网络可扩展性、业务灵活性、用户自助性、覆盖性和可靠性等方面比点到点传输系统和光联网带来更多的便利。

④宽带接入。NGN需要宽带接入技术的支持，只有当接入网的带宽瓶颈被打开，各种宽带服务与应用才能开展起来，网络容量的潜力才能真正发扬。

⑤城域网是NGN的重要组成部分。城域网的解决方案十分活跃，其中城域光网是一种具有发展潜力的城域网技术，能够把光网在成本与网络效率方面的好处带给最终用户，同时它也是一个扩展性非常好并能适应未来的透明、灵活、可靠的多业务平台，能提供动态的、基于标准的多协议支持，同时具备高效的配置能力、生存能力和综合网络管理的能力。

⑥软交换。NGN软交换技术是一种新的呼叫控制技术，具有开放的体系架构、基于分组传输、能够提供多种接入方式等特点，可以提供语音、多媒体等多种实时业务，已逐渐成为电路交换向分组交换演进的主流技术。

NGN使用软交换技术主要实现控制功能（包括服务控制功能和网络资源控制功能）与传送功能完全分开。软交换的概念基于新的网络分层模型（接入与传送层、媒体层、控制层与网络服务层四层）概念，从而对各种功能作不同程度的集成，将它们分开，通过各种接口协议，使业务提供者可以非常灵活地将业务传送协议和控制协议结合起来，实现业务融合和业务转移，非常适用于不同网络并存互通的需要，也适用于从话音网向多业务多媒体网的演变。

⑦3G和后3G移动通信系统。3G定位于多媒体IP业务，传输容量更大，灵活性更高，而包括4G在内的后3G系统将定位于宽带多媒体业务，使用更高的频带。

⑧IP终端。随着物联网应用的推进，智能物体可以挂在网上，因此要开发相应的IP终端来与之适配。基于IP的用户设备会越来越多，包括汽车、智能家居的各种智能家用电器等等。

⑨网络安全。网络安全是网络能够正常运行和存在的前提，若没有网络安全，就谈不上信息安全。现在网络安全性更侧重于有效地抵御黑客对网络的攻击和入侵，以及病毒与垃圾邮件等对网络的胁迫，避免系统资源被无效占用而造成的线路拥塞甚至系统瘫痪，为客户提供高质量的服务，避免有害信息在网络中传播。对于NGN网络主要应对由于接口的开放性、终端超级智能化和业务多样化带来的安全问题。