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三网融合的现状与发展


2010年12月 第33卷第6期
Journal of

北京邮电大学学报 Beijing University of Posts and Telecommunications

Dee.2010 V01.33 No.6

文章编号:1007-5321(2010)06-0001-08

三网

融合的现状与发展
袁超伟1, 张金波1, 姚建波2
(1.北京邮电大学信息与通信工程学院,北京100876;2.遵义职业技术学院.贵州遵义563000)

摘要:探讨了三网融合的内涵,介绍了三网融合的国内外发展现状,分析了广电和电信部门各自的优缺点,给出了

三网融合的关键技术、下一代网络体系架构及三网融合所面临的问题,提出了三网融合的发展方向、发展目标及发
展策略.

关键词:三网融合;电信网;电视网;计算机网;互联网
中图分类号:TN915.81 文献标志码:A

Present Status and

Development of Network Convergence

YUAN Chao.weil,ZHANG Jin—b01,YAO Jian—b02
(1.School
of Information and

Communication Engineering,Beijing

University of Posts and Guizhou

Telecommunication8,Beijing

100876,China;

2.Zunyi Professional Technology College,Zunyi

563000,China)

Abstract:Network convergence has become Network convergence is aimed
at

an

important process

and component of broadband strategy.
to

promoting the information processing capacity and making china

be



network power.The connotation of network convergence is discussed,the domestic and international
rent status

cur-

is

introduced.the respective advantages and disadvantages of Broadcast&Television
next

are

ana—

lyzed,the key technology of network convergence,architecture of of network convergence
opment
are are

generation

network and problems

presented,and the direction,goal and strategy of network convergence devel-

proposed. network convergence;telecommunication network;television network;
computer

Key words:

network;

Internet



引言
随着信息技术的快速发展,人们对信息交流

的十一五规划纲要中指出,应积极推进三网融合, 加快发展宽带用户接入网,稳步推进新一代移动 通信网络建设,建设集有线、地面、卫星传输于一 体的数字电视网络,构建下一代互联网,加快商业 化应用,制定和完善网络标准,促进互联互通和资 源共享.三网融合是一种重要的产业融合现象,随 着信息化推进、网络快速普及电子信息技术不断 进步,三网融合的技术和体制障碍不断弱化,世界 各国纷纷将三网融合作为提升信息产业发展的新

的要求已不仅限于单一的语音信息交流.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提供了更加自然、生 动、真切和有效的交流方式.在我国,2001年制定 并通过的十五计划纲要中第一次明确提出促进电 信、电视、计算机三网融合…;2006年制定并通过

收稿日期:2010—12-01

基金项目:国家科技重大专项项目(2009ZX03002-009-01);国家自然科学基金项目(60672132,60872149) 作者简介:袁超伟(196l一),男,教授,博士生导师。E-mail:yuancw2000@bupt.edu.cn.

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北京邮电大学学报

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的增长引擎,上升为重要的国家战略"1,其中有许 多成功经验为全面推动我国的三网融合提供了重
要启示.

务的捆绑业务模式.总之,三网融合作为一个世界 性的信息通信业间业务融合的趋势和必然,远不 指一个纯粹的技术术语,也不存在严格的定义.在 国内三网融合的定义是指电信网、计算机网和电 视网三大网络通过技术改造,实现宽带通信网、数 字电视网、下一代互联网的融合,能够提供包括语 音、数据、图像等综合多媒体通信业务.融合主要 是业务应用层面的融合,表现为技术标准趋于一 致,网络层互联互通,物理层资源实现共享,业务
应用层互相渗透和交叉,所有业务和技术基于统

很多发达国家早已开展网络融合的相关工 作,对于电信业和广电业混业经营的现状,为了避 免垄断和推动行业的整体发展,美国成立了联邦 电信委员会,它是独立于广播电视、电信进行管理 的监管机构,政府的态度经历了从开始反对到后 来支持的变化¨。;英国的史蒂夫?马斯特斯(电信 公司全球联合通信业务的负责人)认为,电信网、 互联网和广播电视网等网络的融合是产业发展的 必然趋势.为了在融合过程中有效地发挥管理和 引导作用,2003年英国成立了通信业管理机构,监 管了原有电信、电视、广播、无线电等多个行业,大 大推进了融合产业的发展.英国电信公司作为英 国最大的网络运营商,在提供互联网、电话等通信
服务的基础上,开办了自己的网络电视频道,同

一的lP通信协议,最终走向统一行业监管政策和 监管机构融合的国际大趋势.互联网本质上是一 种寄生性网络,不对底层做任何规范,没有自己真 正的主干网,主要依托在其他基础网上,并且,互 联网与电信网融合已完全实现,互联网与广播电 视网的融合也基本实现,所谓三网融合的关键是 电信网与广播电视网的融合,即两网融合的问题, 所谓三网融合并非仅限于网络的融合,涉及的范 畴十分广阔,最终将使3个产业链的融合,即三业 融合,这必将造就一个全新的信息产业怕-. 1

时,著名的英国广播公司(BBC)也进军网络,推出 在线电视,凭借内容优势吸引了大批网络用户.马 斯特斯认为,网络融合可以分为3个阶段:统一产 业标准阶段;基础设施的融合阶段;延伸拓展阶 段.即各种通信服务和管理机构的融合,是网络融 合发展到一定程度的必然要求.法国的电信和广 播电视彼此是对称开放的,融合发展是主旋律,在 网络融合上直接走了快车道.随着法国各运营商 加快投资光纤网络,估计到2014年,将有50%以 上的家庭选择三网融合的服务”。;2001年Et本推 出了《电信业务利用放送法》,目的是在网络融合 的过渡时期,使利用电信设备播放电视合法化, 2002年出台的《关于促进电信和广播电视融合技 术开发的法律》,把网络融合技术定义为“把利用 因特网的电信传输和通过数字信号播放的电视融 合在一起,并成为融合基础的电信广电技术”. 2010年1月13日,中国国务院总理温家宝主持召 开国务院常务会议,决定加快推进电信网、广播电 视网和互联网三网融合¨1,会议上明确了三网融 合的时间表. 从全球范围看,无论是学术界、标准化组织, 还是产业界都没有“三网融合”这一术语,只有 “融合(convergence)”或“三合一(triple play)” 2个词¨1,前者在国外网络融合相关文献中使用, 但含义十分宽泛,牵涉的领域也很广阔,不仅仅指 三网融合;后者是一种融合了话音、数据和视频业

网络现状
如图I所示,网络融合的内涵是从分离的网

络、分离的业务演进到统一融合的网络来提供各
种业务.

网络融合不是全业务牌照发放的概念,目前 阶段,三网融合的重点应放在对三网的改造上,使 网络可以基于IP在各自数据应用平台上提供多种 服务,承载多种业务,让已经具有基本能力的各种 网络系统进行适当的业务交叉和渗透,充分发挥 各类网络资源的潜力….从技术上看,尽管各种网 络仍有自己的特点,但技术特征正逐渐趋向一致, 如数字化、光纤化、分组交换化等,特别是逐渐向
IP协议的汇聚已成为下一步发展的共同趋向¨】.

当各种网络平台达到可承载本质上相同的业务能 力时,它们才真正成为可以相互替代的,打破了3 个行业中历来按业务种类划分市场和行业的技术 壁垒.技术的进步使传统的行业界限变得越来越 模糊,并促进了行业技术、服务和市场走向融 合一1.网络融合的动力是降低成本,增加利润,同 时也是用户和业务发展的需求;网络融合涉及网 络承载网、业务控制、终端、应用等领域;网络融合 是业界长期追求的目标,是个长期的过程;三网融

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袁超伟等:三网融合的现状与发展



目Ij{f各网络分离存在

综合承载网络 网络控制点

墨墨
一个业务建一个网络。 多个业务建多个网络 图1 网络融合演进示意图 一个统一网络平台 同时提供多种业务

合是技术发展的必然趋势【1 01,可为电信、广电和互 联网运营商提供新的市场,减少提供业务的成本, 满足用户业务多样化的需求,将刺激相关技术创 新和市场规模的扩大.金融危机过后,多国将提高 网络带宽和创新业务模式作为促进经济的手段之 一,电信运营商传统业务饱和、增长空间有限,急 需新业务¨“.广电部门从2000年以来发展数字 电视,进展缓慢,用户满意度不高,存在“事业单 位,企业管理”和“条块分割”等体制问题【1“.电 信与广电两大部门之间的利益纠葛是影响三网融 合业务发展的重要因素.广电部门的优势是信道 资源丰富,具有节目播出权,并掌握内容;广电部 门的劣势是单向网,条块分割,缺乏企业思维、运 营能力和技术力量;电信部门的优势是双向网,全 程全网,企业经营,技术力量强,资金实力雄厚;电 信部门的劣势是接入带宽有限,无节目播出权.广 电部门提出了下一代广播电视网(NGB,next
eration gen—

创新,增加了业务的多样性,而且降低了消费成 本,提高了消费者的便利性.虽然三网融合有诸多 的优点,但是仍然存在许多问题M].
2.1

三网融合需要解决的技术问题

三网融合并不能一蹴而就,它是一个不断演 进的过程,需要按照先易后难的原则逐步实施¨“. 应当在网络和业务层面,电信网与互联网的融合 已完成,目前正在进行广电网与互联网的融合,最 后再实现三网的大融合;在数据层面,语音与数据 的融合已完成¨9‘2引,数据与视像的转换已基本实 现¨“,最后再实现三者的大融合;在基础设施层面 上,目前应在最大共享现有网络资源的基础上,再 统一规划和建设下一代全新的宽带信息网. 在技术层面上,三网融合并非简单解决网络 水平上的融合,包括核心网、城域网、接入网、设备 终端的互联互通,而应重点处理好网络垂直层面 上的融合,包括应用、业务、传送、控制等不同应用 层面上的相互包容与相互渗透,主要工作细节集 中在微融合上,例如移动与固定的融合、接口及标 准的融合等,最终实现管理和控制上的融合¨“. 从国外网络融合的情况来看,现有的任何一个 网络在短期内不可能胜任其他两网的功能,这是因 为网络都是根据具体的业务需求而设计的,很难满 足其他应用的要求.随着三网融合的推进,将会遇 到许多技术问题,简单归纳如下¨…: 1)传输的宽带化 骨干网传输的宽带化是三网融合的重要基础, 但采用何种传输方式还没有统一观点.

broadcasting)的目标概念¨。“1,提出成立国

家有线电视公司,双向网改造,推出高清数字电视
(HDTV,high.definition TV)、3D—HDTV¨。”1等新业

务,封杀网络电视(IPTV)。17];电信部门正在增加 接入带宽,预计到2012年,中国电信将提供50一
100

Mbit的网络带宽接入,北京联通将全力推进光
Gbit.

纤入户,目标是家庭宽带达到20 Mbit以上,企业

宽带达到100 Mbit,高端企业达到10 2

三网融合所面临的问题
三网融合是一种行业、专业间的整合,融合不

仅节约了资源,简化了业务的提供,也有利于业务

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2)交换的高指标 高性能的宽带交换机是三网融合的关键,根据 以往的实践经验,网络阻塞的瓶颈在于网络交换机. 随着三网融合业务的开展和大数据流的出现以及广 电业务的市场化,三高网络交换机(高交换速度、高 网络吞吐量、高QoS)的性能将是三网融合的重要指 标旧“,也是网络融合需要解决的主要问题之一. 3)“最后一公里”问题 用户的宽带接入问题,又称“最后一公里”问 题,是三网融合的难点,问题的关键是用户如何通过 统一的接入设备来实现已有的三网业务心4-26】.
2.2三网融合需要解决的社会问题

难,真正实现三网融合仍然是一个相当长的
过程‘291.

3三网融合的发展趋势


3.1三网融合的目标

三网融合的终极科学目标是创造全新的互联
网,三网融合的长远目标不能局限于两大行业的相 互准入‘引.

广电部门的目标是用10年时间建成覆盖全国 3亿家庭的下一代广播电视网(NGB),加速形成与 电信网公平竞合的态势,突破“三网融合”中的“代 差”瓶颈,同时增强广播电视舆论阵地的时代作用, 营造网络文化有序创新环境,促进电子信息产业结 构调整,带动现代服务业高速发展,为提升国家综合 竞争实力做出重要的历史性贡献.同时,要加快有 线数字电视网络的建设和整合,全面推进有线电视 网络数字化和双向化升级改造,优化网络资源配置, 提高网络业务承载能力和对综合业务的支撑能力, 建立符合全业务运营要求的可管、可控、具备安全保 障能力的技术管理系统和业务支撑系统;适应三网 融合需要,按照网络规模化、产业化运营的要求,积 极推进各地分散运营的有线电视网络整合,逐步实 现全国有线电视网络统一规划、统一建设、统一运
营、统一管理.

1)产业政策需要调整 就目前而言,要真正实现三网融合,在国家的产 业政策层面上就必要进行一定的调整,如国际互联 网的出口问题旧“. 2)行业监管责任需要明确 目前,广电网、电信网分属2个行业主管部门, 广电部门作为意识形态部门,除了具有三网融合中 的网络传输任务外,还承担着维护国家文化安全、信 息安全的任务.为了避免三网融合中出现无休止的 争论,需要一个组织来监管三网融合中在国家文化 安全、信息安全、市场拓展、产业布局、行业规范等方 面产生的一系列问题旧“. 3)内容信息监管需要改进 三网融合中内容信息的监管是一大难题,按照 我国国情,三网的信息管理不能等同对待,否则会阻 碍发展. 4)业务融合面临挑战 由于设计目标不同,广电网和电信网的网络结 构不同,所采用的技术和业务的重点也不相同,在业 务融合的过程中会面临许多意想不到的问题,所以, 业务融合不仅仅是机遇,更是挑战. 5)行业标准需要统一 电信网、计算机网和广电网各自有不同的技术 规范、网络结构和管理理念,故三网的技术标准缺乏 兼容性、透明性、互联互通性,三网网间的费用结算 也存在差异性,所以,国家有必要统一规划,制定统 一的行业标准和网间结算标准来避免重复建设、无 序竞争,克服互联互通的障碍. 国家虽然对三网融合已经拟定了时间表,试点 工作正在启动,但仍然需要克服产业政策、行业监 管、信息监管、业务融合、标准统一等许多方面的困

国务院已经明确提出了推进三网融合的阶段性 目标,包括:2010--2012年,重点开展广电和电信业 务双向进入试点,探索形成保障三网融合规范有序 开展的政策体系和体制机制;2013--2015年,要总 结推广试点经验,全面实现三网融合发展,普及应用 融合业务,基本形成适度竞争的网络产业格局,基本 建立适应三网融合的体制机制和职责清晰、协调顺 畅、决策科学、管理高效的新型监管体系;2016— 2020年,完成全网建设,实现全网业务的开展与运 营,建成分级结算和管理体系,完成监管网络的全面 建设,建成为国家网络文化传播和社会信息服务的 主要基础设施.应该说,这三步实施计划尽管时间 较长,但是考虑到行业的现实和我国特殊的监管体 制现状,这仍然是一个重要的突破性进展,既有了阶 段性实施目标,而且明确涵盖了监管层面的融合目 标,比前几年的现场试验有了实质性的进步.若这 一目标能够按时实现,将是我国信息通信行业的重 大历史性进步,对于行业发展和老百姓的生活以及 社会的进步和文明会产生极其深远的影响.预期达

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袁超伟等:三网融合的现状与发展
Mbit~1 Gbit的固定和

到的发展水平包括:具有100

务(很难成为新的业务增长点),电话再按照时间/ 距离计费的运营模式必将成为历史.所以,未来网 络演变将以大规模的实时互动视频业务为主导,或 抽象地说,是以长时间占用带宽的、实时性/交互性 很强的宽带流媒体为基本业务的新兴服务的发展所 驱动,逐步过渡到新一代网络目标.下一代网络的 特征主要体现在6个方面.1)多业务特征.电视节 目是目前所有业务传输对质量、时延等要求最高的 业务,满足电视节目传输要求的网络,同样能够满足 现有网络业务的要求.2)宽带化特征.视频节目对 带宽的要求比话音、数据业务对网络带宽的要求高 很多.3)分组化特征.节目是以“分组流”的形式 传输,特别是经过压缩编码后的视频节目,信源编 码、信道纠错编码等都需要进行分组处理,各种体制 的区别在于分组格式不同.4)泛在性.5)安全性.
6)可管理性.

无线综合宽带接人能力;天地一体化的综合广播能
力;高速的IP核心承载网路由能力;l Tbit甚至更高

的骨干传输能力;多种架构并存的服务平台和信息 分发、存储能力;人机、物物和人际间多种通信方式 并存的能力;强大的网络计算能力;分级完备的管理
和安全防护能力. 3.2三网融合的发展方向

发达的国家和地区早已启动了与国内三网融合 相类似的工作,但较少采用“三网融合”这个名词, 这也是由于国外在相关工作中有着较为宽松的产业 环境和发达的商业机制,无需专门把三网原先的行 业性质放在很高的位置来描述.美国、加拿大、英 国、法国、日本等发达国家在10年前就已经跨过了 重要的政策门槛,目前已经在相关领域取得重大突 破.无论是在通信服务、卫星直播电视业务方面,还 是在新兴的2G/3G移动通信业务、宽带接入业务、
有线数字电视业务和地面数字电视(DTT,digital
terrestrial

3.3三网融合的发展策略 三网融合的第1种观点是:可以建立在基于电 信网的融合核心网(软交换或IMS¨叫)上,在相对宽 松的规范下,独立发展电信网、广电网与互联网的业 务,并通过特定的技术构建三网节点互联、互通、互 操作平台,完成信令和路由信息的转换与集成.第 2种融合方案更彻底,一些人建议将核心网合并到 三者公共承载传输网(基于SDH和WDM/ DWDM"卜32’)上,在此基础上构建3个不同业务网: 电信业务网、互联业务网和广电业务网,并对其中交 叉性业务力求统一标准和协议.该方案较符合IrI’u-T 对NGNⅢo的设想,似乎更有前途. 广电部门的发展策略是在有线电视数字化和移 动多媒体广播电视(CMMB,China
mobile multimedia

television)等方面都得到了长足的发展;同

时,这些工作还带动了周边各种产业的发展,例如, 网络数字内容制作、消费电子产品销售等.目前,以 欧美、日韩为代表的发达国家已实现从三网融合初 期阶段向成熟阶段的转变,其特征是三网融合工作 的重点从增加媒体内容提供为主向为社会各方面提 供信息基础设施为主的转变,如近期受到国际广泛 关注的物联网等已经开始通过电信网、互联网和广 电网向不同用户群同时提供服务. 从骨干/城域交换网来看,传统电信网使用的 是电路交换机或基于电路的分组交换机;互联网使 用的是路由器;传统有线电视广播网不需要骨干交 换机,网络数字化双向改造升级后需要什么样的交 换机,国际上并无定论,都还处在研究中.从接入网 来看,网络在接人端上已经有双绞线、同轴电缆、五 类线、光纤、电力线、无线等多种接人方式,不存在相 互间的融合问题,也不可能有“大一统”的解决方 案.原因包括4个方面:1)以IP为基本架构的承载 网络将长期存在;2)网络带宽的需求无疑将会产生 跳跃式的增加;3)网络融合技术发展势在必行; 4)业务将决定网络发展的方向.业务是驱动网络 发展的核心动力,统计表明,如果网络中视频业务增 加到5%,那么将消耗95%的网络带宽;如果新一 代的数字广播电视网建成以后,传统的电话、上网、 邮件业务在这里都将成为一种免费或者是包月的服

broadcasting)口驯基础上,以自主创新的“高性能宽带 信息网(3Tnet)”关键技术为支撑,构建适合我国国 情“三网融合”的、有线与无线相结合的、全程全网 的下一代广播电视网络(NGB),以自主知识产权技 术标准为核心,可同时传输数字和模拟信号,具备双 向交互、组播、推送播存和广播4种工作模式,可管、 可控、可信、全程、全网的宽带交互式下一代广播电
视网络.

与发达国家相比,我国三网融合仍处于初级发 展阶段,整体产业发展水平较低.虽然国内三网融 合工作所需的各项技术通过引进和自研已经接近发 达国家,但在新技术的知识产权和关键元器件制造 能力方面基本上属于空白.我国网络规模庞大,但

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网络整体技术水平和服务能力方面落后于国外发达 国家水平.更严峻的是,国内在三网融合新型产业 链的构建、运营/经营模式、内容创新、法律法规等方 面严重落后于国外发达国家,这也是国内三网融合 工作要优先解决的问题.我国三网融合的工作要赶 上发达国家的发展水平需要经历一个发展过程,首 先要解决的就是传统业务双向进入和网络整体水平 提升的问题,这是决定我国三网融合工作能否正常 开展的基础.目前,我国电信网是依照下一代网络
(NGN,next
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3个演进路线并不完全一致,3个物理网络还将 长期共存、互相竞争、互相合作.但网络采用的关键 技术将逐步趋同,尤其是在核心网络、传输网络和终 端技术方面将接近一致.3个网络所开展的业务将 不再受传统网络分工的制约,传统的业务会相互渗 透、相互交叉,三大网络通过技术改造,都能够提供 包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务.在
基础问题解决后就要着手推进产业链重组;近期这 [5]

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万方数据



北京邮电大学学报

第33卷

RFID标签天线设计技术的研究
研究单位:北京邮电大学电子工程学院
课题负责人:李秀萍

课题组成员:李秀萍

高建军杜

挺廖剑锟





徐晓宁

尚家川

曹亮杨子江郑洋章理徐志枢谭娟娟杨燕 李寿林应荧莹等
结题时间:2010年7月

本课题为国家高技术研究发展计划(863计划)先进制造技术领域射频识别(RFID)技术与应用专题项 目(课题编号:2006AA04A102). 课题组开发了RFID标签天线库及基于该库的RFID标签天线设计和优化平台,创新性地提出以提取 RFID标签天线关键尺寸与神经网络相结合的方式获得天线非线性模型.该模型提供了可选的14款天线尺 寸变量和芯片参数,形成以天线尺寸和芯片参数为输入变量、标签读取距离为输出(天线性能参数)的设计 和优化平台,方便用户根据实际芯片参数进行天线仿真或根据读取要求进行天线尺寸优化.该平台用秒量 级的时间即可完成相关仿真和优化,与现有商业化电磁仿真软件相比,效率提高了数百倍. 主要成果包括5个方面. 1)提出能匹配多种芯片的RFID标签天线设计技术,设计并完成了基于不同工艺的加工、测试及产业化 应用的14款RFID标签天线,给出了标签天线和读写器天线的测试解决方案. 2)开发的平台具有以下优点:①设计的常规RFID标签天线的仿真时间由10分钟量级减少为秒量级; ②软件提供的优化功能在结构尺寸无法满足与当前芯片阻抗匹配的情况下,有助于快速得到标签天线的优 化结构尺寸并进行仿真;③可快速获得所需标签天线的结构尺寸,便于进行加工测试,极大地提高了测试和 调试标签芯片阻抗的效率. 3)开发的平台在中芯国际(上海)集成电路有限公司得到了应用,用于解决芯片阻抗在大范围变化情 况下,标签天线的快速设计问题.结果表明,该平台提供的RFID标签天线结构适用于不同芯片,在芯片阻抗 大范围改变的情况下,用户只需输入相应的阻抗值,即可在数秒内得到优化的天线结构尺寸. 4)RFID标签天线库对相关企业的天线选型和加工提供了有力的支持,分别应用于武汉德瑞信息有限 公司和武汉信息材料科技有限公司. 5)基于课题研究成果延伸进行的近场标签和近场读写器天线设计分别得到了香港物流与供应链研发 中心(LSCM)和西门子(中国)有限公司的持续资助,其中西门子公司资助研发的读写器天线设计已成功申 请国际专利,多项设计结构已投入西门子公司的产业化生产.

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