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现代通信新技术发展现状及趋势

时间:01-25 来源:中国联通网站 点击:
"三网"发展现状和趋势

  通信网的发展趋势是宽带化、智能化、个人化和综合化,能够支持各类窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率,尤其是多媒体业务。目前规模最大的三大网是电信网、有线电视网(CATV)、计算机网,它们都各有自己的优点和不足。

  计算机网络虽能很好地支持数据业务,但实时性(QoS,服务质量)差,宽带性不够,不支持电话和实时图像业务,网络管理的安全性不够。

  电话网虽可高质量地支持话音业务,但带宽不够,所有的程控交换机均按传输话音的带宽设计(64kbit/s)。同时智能不够,虽有部分智能网业务(如800),但目前还达不到计算机网络的智能。

  有线电视网虽然实时性和宽带能力均很好,但不能双向通信,无交换和网络管理。

  三种网都在逐步演变,使自己具备其他两网的优点。电信网通过采用光纤、xDSL、以太网和ATM,提供Internet的高速接入和交互多媒体业务;CATV铺设光缆,以更换同轴电缆,采用HFC技术进行双向化改造;网络公司围绕Internet技术建网,力争在同一个网上支持全业务。目前靠单一网络的发展,难以实现通信网的发展要求,因此提出"三网融合"的概念。

  "三网融合"不是指三网在物理上的兼并合一,而是指高层业务应用的融合,即技术上互相渗透,网络层上实现互通,应用层上使用相同的协议,但运行和管理是分开的。三网将在GII(全球信息基础结构)概念下,共同存在,向互通融合的趋势发展。

  "三网融合"有利于最大程度地共享现有资源,为推动"三网融合",ITU提出了GII概念,其目标是通过三网资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效网络,满足用户在任何时间、任何地点,以可接收的质量和费用,安全地享受多种业务(声音、数据、图像、影像等)。

  下一代网络中软交换、能动网和分布式面向对象的网络结构(DONA)将是新的发展思路。

  在现代通信新技术中,这里主要介绍宽带网核心技术(IP与ATM)、接入网技术、光纤接入技术、第三代移动通信技术及蓝牙、超宽带等无线通信技术。

  宽带网核心技术

  现有的电信网是基于电路交换的窄带PSTN/ISDM和基于分组(信元)面向连接的宽带ATM网,它将日趋宽带化。

  宽带网的业务特点是:速率跨度大、业务突发性强、对差错敏感程度不同、对时延敏感程度不同、多播(multicast)和广播(broadcast)。

  *电路交换与分组交换

  电路交换虽然时延小、通信质量有保证、控制简单,但呼叫建立需要时间、带宽固定,不能适应不同速率的业务和突发业务,因而不适于宽带业务。

  分组交换带宽可变、统计复用资源利用率高,但时延大、协议复杂。部分适用于宽带业务。X.25是传统的分组交换,帧中继、ATM等均属于分组交换。

  目前,帧中继在国内外仍广泛应用,速率可达100Mbit/s,但由于端到端的传输时延会发生变化,只适用于非实时多媒体业务,且网络功能不够简单,差错控制有限。

  ATM是一种面向连接的快速分组交换,属于异步传递模式。在这种模式中,信息被分成信元来传递,而包含同一用户信息的信元不需要在传输链路上周期性地出现;它不进行逐段链路差错和流量控制,面向连接,信头功能简单,信元长度小而固定,用户信息透明地穿过网络。

  ATM具有光纤的速率,误码率低,既支持局域网、城域网和广域网等固定网,又支持移动网、卫星网等无线网;既支持核心网,又支持接入网。

  ?ATM与IP的比较

  ATM是宽带综合业务数字网(B-ISDN)的传递方式,支持不同速率、不同突发性、不同实时性的任何业务。通过统计复用技术能有效利用网络资源,可实现单一通信网(B-ISDN)。ATM网具有电信级QoS,具有新型网络结构应达到的性能。IP网目前还做不到这一点。

  IP是Internet协议,是面向无连接的,主要用于数据业务,解决不同网络间的通信。影响IP网发展的关键因素是:地址空间、服务质量、安全性移动管理、计费带宽等。

  ?发展趋势

  ATM最大的优势是与光纤连用,我国光纤的发展与SDH有关,现用的ATM均是基于光纤的。现阶段ATM最广泛的应用是利用其高速率大、容量和支持多业务的优势,作为传送数据业务平台,完成链路层功能,但效率低。ATM支持各种业务,理论上可行,实际应用中仍面临许多问题,目前尚难以与IP桌面应用竞争。

  IP和ATM结合:IP Over ATM,已广泛用于骨干网,但带宽管理、QoS机制尚不成熟。

  ATM将向MPLS演进,形成MPLS与传统ATM混合的网络结构,在未来的通信网中,扮演多业务接入的角色;卫星通信ATM将成为下一代卫星网络的标准;基于ATM的宽带光接入网ATM-PON(无源光网络)设备的开发,将在宽带接入中有重要作用。

  IP将成为电信网的主导通信协议,可同时支持现有电路交换网、ATM网、以太网和宽带IP网,最终将是以IP为基础的无缝融合网。

  接入网(Access Network,AN)

  接入网是在公用电信网中连接核心网与用户或用户驻本地网的桥梁,是本地交换机到用户终端的实施系统,它通过V5接口与交换设备连接,无交换功能,主要完成传输、复用、交叉连接;AN采用ATM以支持多业务接入(电话、数据、视像和多媒体业务等)。

  接入网分为有线接入和无线接入,主要技术有:xDSL、OAN、HFC、SDV、宽带无线接入。

  xDSL技术:是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使之承载宽带业务。DSL即Digital Subscriber Line(数字用户线),x=A,H,S,V;ADSL(非对称DSL)是其中的代表,ADSL的上行和下行速率不对称,适于支持Internet、VOD和远程LAN业务,同时能在保证原POT业务的前提下,不改动原有铜缆设施就能提供宽带业务,因此ADSL在北美和欧洲有限好的推广应用,我国也正在发展应用中。

  光纤接入网(OAN):是在接入网中采用光纤作为主要传输媒质,实现接入网功能的技术,它具有带宽宽、不需要中继器、传输质量好、市场看好等特点;OAN技术由于其性能和带宽的优势,将在宽带接入中发挥主要作用。

  "最后一公里":即从用户家庭到电话网端局的用户线长度。我国实际用户线的平均长度为3.38km,比一公里要大。目前电信网中,传输网和交换网已分别实现宽带化、数字化和程控化,而用户接入网中以铜线为主的"最后一公里"发展缓慢,成为影响制约通信网发展的瓶颈。"最后一公里"采用何种技术,是接入网需要解决的问题。

  FTTX(Fiber To The "x"):光纤到"x",指"最后一公里"的解决方案,x=大楼(building)、路边(curb)、家(home)、小区(zone)。

  美国前几年已实行FTTC战略,通过光纤到远端模块或电节点再经铜线分配至用户的FTTR方式,有源双星结构的ADS-FTTC方式和PON实现。对于FTTH计划的实施,采用AON、PON、WDM与路由器相结合的PON方案进行;美国有线电视网非常发达,对有线电视网的改造采用"电话和电视(模拟)HFC方案",综合HFC方案(即信令、数字电话、模拟和数字电视)以及"宽带接入HFC方案"。

  北京、上海等城市正在进行FTTZ的建设,部分高校内采用FTTB建立自己的吉比特局域网,中国电信将在3-5年内,建成适合全业务要求的灵活可靠的宽带接入网,通过统一接入平台,满足不同速率、不同类型、不同服务质量的要求,到2005年,使宽带用户到2000万以上;中国网通宽带接入网的建设,将以IP为切入点,以实现各类电信业务的融合为方向。

  无线接入:指从业务节点接口到用户终端部分或全部采用无线方式。目前无线接入网所能传送的业务主要是电话、传真和短消息,对数字视频和因特网浏览等数字业务的支持正处于积极研究阶段,并已有相关产品问世,如WAP手机、掌上电脑。

  目前的接入网与业务节点:PSTN、CATV、ATM分别有各自的SNI接口,未来的接入网与业务节点的接口仅需一个SNI接口。

  未来宽带接入网中,有线和无线共存,光纤接入是主流,无线接入因其组网方便、使用灵活和成本低等特点也将占有一席之地。

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