三网融合关键技术2011年3月内容提纲一、三网融合的总体技术发展方向 二、承载网络关键技术 三、融合类业务关键技术 四、终端技术 五、其他技术－2－三网融合的总体技术发展方向－3－内容提纲一、三网融合的总体技术发展方向 二、承载网络关键技术 三、融合类业务关键技术 四、终端技术 五、其他技术－4－IP城域网多业务承载面临的挑战城域网需要具备承载丰富的自营精品业务的能力，如IPTV、IP虚拟专网、 以太网专线（替代ATM/帧中继）、3G基站回传等等，因此要求城域网不 再仅仅是为用户提供简单的带宽服务，而是要成为给用户提供保证业务 体验的平台。
精品业务承载的关键技术要点– 网络故障的快速恢复（单播、组播）、安全、QoS、稳定性 – 网络不仅需要具备QoS能力，还需要具备QoE能力，能够感知应用服务的传送 质量。
可将城域网分为两个平面，公众平面负责承载开放式互联网业务、精品 平面负责承载运营商“封闭式”的自营精品业务－5－虚拟IP专网内容服务以太网专线移动3G业务高速互联网语音 &视频IP城域网双平面实现多业务综合承载公众宽带互联网平面业务定位 开放互联网业务精品平面电信运营商自营的“封闭”业务： IP-RAN、NGN VoIP、IPTV、 L1/L2/L3 VPN、DCN*、企业互联网 专线* 2G/3G移动用户、3-play家庭客户、 商企客户、运营商自身 保证业务内容SLA、提供视频承载 能力、严格的Qos保障机制、时钟 同步能力、高可靠性、快速收敛、 VPN业务隔离能力、支持组播…. IP/MPLS、Unicast、Multicast 桶型+树型+网状流量模型 高 光纤直连/PON/基站路由器 /DSLAM+SR服务客户群 网络承载要求家庭客户+Wifi用户 每用户的Qos限速、保证连通 性SLA、不保证业务内容 SLA，允许较高的超卖比、较 低的网络故障收敛要求 IP + Unicast 桶型流量模型 一般 DSLAM/PON/Wifi+汇聚交换机 +BRAS承载技术 流量模型 网络安全需求 网络设备－6－IP城域网双平面实现多业务综合承载第一平面：树形网络结构承载开放业务 骨干网 自下而上的树形网络； 开放型internet业务； 第一平面设备/用户与骨干网 /internet路由完全贯通 第一平面的业务出口是CR 网络安全是第一平面的主要挑战之一 接入层 用户层Internet 用户 －7－ Internet 用户 Internet 用户 Internet 用户核心层 业务接入控制层IP城域网双平面实现多业务综合承载第二平面：精品型、自营型多业务承载Internet Routing Free 的 IP/MPLS骨干网 改良和优化接入网络 IP RAN、NGN、企业L2/L3VPN、 IPTV、企业互联网、以太网专线 均作为一种业务进行差异化承载 第二平面通过各种业务网关与 NGN 第一平面和骨干网互通 第二平面与IP承载网是互为 CE-PE关系企业 VPN VPNIPRANInternet VPNIPTV VPN骨干网SW/TGIP承载网RNC/MGW Video serverVPN核心层基站业务接入控制层 接入层 用户层企业VPN用户 IPTV 用户 基站 AG企业VPN用户以太网专 线企业internet用户－8－IP城域网双平面实现多业务综合承载城域网演进--独立的城域宽带网和第二平面城域网P PEBSC/RNCIP承载网 PE骨干网软交换/TGGuard FW DPI ISG /IPSec 增值业务中心商企VPN业务 网关城域宽带网BRAS核心 Internet 网关 IPTV SR核心 自营业务 网关Content server VoD TV第二城域网政企客户 SR自营业务 SR－9－家庭宽带 internet家庭宽 Voice/ITVMobileAGIP城域网精品平面建设思路－10－QoE保障视频传输质量传统的QoS技术无法确保视频业务的传输质量 视频质量损伤主要依赖于MPEG中的I-frame的丢 失，特定情况下即便丢失一个数据包也可能对一 组后续图像(GOP)带来巨大的损害,根据编码不同 影响程度不同 在50ms的收敛情况下，都会有34% 的几率丢失Iframe loss with 50ms outage 从而造成1-2 sec 视觉质量的损伤I-Frame Loss Probability (%)视频流的数据包构成(GOP)出现马赛克Video SLA 用每缺陷平均间隔时间 mean time between the artefacts (MTBA)来表示 根据行业惯例商业 IPTV服务的MTBA 应该长于2小 时，即每2小时不应出现超过一次的可以察觉的缺 陷100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600Outage Duration (ms)－11－QoE保障视频传输质量——I帧缓存I帧缓存：将I帧进行缓存，在遇到丢包情况时重新申请部分I帧的重传，进行 补偿CDN中心节点中心节点视频 补偿模块流分析 模块边缘 …… 节点1边缘 节点边缘 节点……边缘 节点N边缘节点视频 补偿模块 终端预处理 模块机顶盒视频质量 保障系统CDN边缘节点视频补偿模块缓存I帧冗余流，和客户端预处理模块通信。
视频补 偿服务器在需要丢包重传时工作，通过与客户端预处理模块进行通信，获取需 －12－ 要重传的I帧信息，从缓存内调出相应I帧冗余流，并发送至客户端预处理模块。
QoE保障视频传输质量——FEC前向纠错（ FEC ）：通过附加冗余信息的方 式，增加流媒体文件的信息量，在遇到视频质 量不好的情况时，可以通过本身附加的冗余信 息补偿视频； 直播源将编码后的媒体封装成IP包提供给流媒 体服务器； 流媒体服务器接收直播源的码流进行FEC编码， 生成少量冗余包（图中为浅蓝色）； 直播码流和冗余包经过网络传输，到达接收端 时，部分媒体包丢失； 接收端通过FEC解码器进行FEC解码，使用大部 分媒体包和冗余包将丢失的媒体包加以恢复。
0.5% 丢包效果前向纠错机制后效果－13－QoE保障视频传输质量——FCC目前用户已经习惯了传统广播方式下的电视使用习惯，能快速打开、换台、操作。
IPTV优先的是要保障用户的感受是连续的。
FCC (Fast Channel Change )技术采用旁挂服务器的方式，基于网络特性的支持， 可以把频道切换时间压缩到0.5秒左右。
IPTV 平台骨干层汇聚层 切换服务器 1 ~ N通过直播缓存服务器，将频道 切换所需要的媒体信息进行实 时缓存。
当用户切换频道时， 机顶盒一方面要求加入目标频 道的组播组，一方面向直播缓 存服务器请求缓存信息。
当频道切换动作发生后，机顶 盒将首先显示缓存信息，这 样，用户在体验上将很快看到 新的频道图像。
之后，机顶盒 再将画面无缝切换到组播源中 实际的媒体信息（用户侧感知 不到画面的切换）－14－认证方式IPoE认证方式对视频、语音设备的网络接入及设备网管等对上网时长不敏 感的长时间在线类业务的支持能力较好，电信级业务保护机制完善；以队 列的方式部署业务的QoS策略；安全性有保证。
－15－其他——NGNNGN－Next Generation Network，下一代网络。
是一种业务驱动型网络。
通过业务和呼叫完全分离，呼叫控制和承载完全 分离，从而实现相对独立的业务体系，使业务独立于网络。
是一种开放式综合业务架构。
NGN是集话音、数据、传真和视频业务于一 体的全新的网络。
NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；承载、控制和业务实现功能分 离；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术 相独立，支持广泛的移动性和用户业务的一致性。
随着市场和技术的共同推动，电信网络将逐步向业务驱动型下一代网络 （NGN）演进已基本成为业界的共识。
三网融合符合技术发展的方向，是现有 网络向NGN演进的一个很好切入点。
NGN是一种目标网络，其核心理念为“开放、创新与融合”。
无论宽带 通信网、移动宽带网或IPTV及手机电视，都将沿此未来信息通信网络演进的大 环境和大趋势而创新、融合发展。
－16－其他——NGNNGN的五大领域ITU-T认为NGN实际是一把几乎可以覆盖所有通信网络领域的大伞。
NGN的范畴至少覆盖以下5个领域：广义NGN：指下一代融合网，泛指不同于目前一代，大量采用新技术，以IP为中 心，同时支持语音、数据和多媒体业务的融合网络。
狭义NGN：指以软交换/IMS为控制层的新交换体系。
－17－目的：简化网络结构、推进网络/业务融合。
其他——NGNNGN体系结构:下一代网络的本质特性为开放和融合，是可以提供包括话音、数据和多 媒体等各种业务的综合开放的网络－18－其他——NGN软交换和IMS是NGN网络演进的不同阶段NGN是一个不断发展、逐步演进的网络，软交换是NGN发展过程中最初的一个阶段：“软交换”是当前基于IP分组网络向传统PSTN用户提供业务时一种较佳的选择；软交换尽管 实现了控制和承载分离, 但业务和控制仍没有实现分离，基本业务和补充业务仍在软交换内部 实现。
－19－ “NGN”更关注于网络未来的发展方向，IMS已经成为业界认可的下一代网络融合和核心控制层发展的重要技术趋势。
其他——NGNIMS是固定移动融合网络的控制核心IMS(IP Multimedia Subsystem)是固定移动融 合网络的控制核心，实现 承载与控制、控制与业务 功能的分离，同时实现控 制与接入方式、终端的分 离。
实现跨越不同终端、 不同接入方式、不同网络 的应用环境。
MS被认为是下一代网络 的核心技术，也是解决移 动与固网融合，引入语音、 数据、视频三重融合等差 异化业务的重要方式。
－20－其他——多媒体和IPTV业务的核心控制技术基于IMS的IPTV控制架构IMS核心功能实体代替 了IPTV业务控制功能，将 提供基于SIP的会话控制 机制与基于IPTV应用业务 用户订阅信息的鉴权和授 权，并且通过与RACS交互 进行资源预留。
核心IMS在SIP会话期 间为IPTV终端功能，IPTV 应用和内容分发功能之间 提供交互功能。
核心IMS 能够用作业务发现，并且 诸如计费和漫游也被支持。
－21－其他——IPv6IPv4地址即将耗尽IPv4存在技术缺陷2011-3-4数据 2011-3-4数据全球IANA IPv4地址已经在2011年2月3日分配结 束，全球IPV4地址预计将于2011年8月枯竭。