第1章 网络新技术及其发展

第1章网络新技术及其发展1.1发展中的网络技术1.2网络新技术体系和三网融合1.3网络技术的发展趋势与展望1.1发展中的网络技术1.1.1信息时代的网络技术 1.1.2引领网络新技术潮流的驱动力 1.1.1信息时代的网络技术网络是人们获取信息的基础设施，21世纪是一个以网络化为核心的信息时代。以电话网为代表的电信网络和以因特网为代表的计算机通信网络已成为现代信息社会最重要的基础设施。为什么世界上会有那么多的大家都看好的技术结果并不成功（或者有点成绩也很不理想）呢？其实原因很简单，就是原有的网络技术必然会被新的、更加先进的技术所取代。这也是网络新技术不断产生的原因。1.1.2引领网络新技术潮流的驱动力1．技术的作用科技进步与技术创新推动了网络的发展。理论研究的突破，科技成果的发明，新型专利的提出，国际标准的制定，加速了网络新技术的出现和新产品的上市。政府行为的强制性和协调性是我们有目共睹的，通过政策引导、法律规范、行业自律、专业组织辅助管理来施加影响，利用经济手段和法律手段约束企业和各方主体的行为。2．政府的作用业务需求和市场是开发网络新技术的主要驱动力。业务的成功与否最终由顾客是否愿意购买来决定。蜂窝式电话用户数量的爆炸式增长促使了新的无线技术的发展。企业驱动力是靠企业在竞争中自发增强的，谁在营销手段、技术开发或价格上占有优势，谁就会赢得市场。3．业务需求和市场的作用网络的价值在很大程度上取决于标准所能影响的用户群。标准的存在使得小公司能够进入像通信网络一样的大市场。标准保证这些产品能够在整个网络中运转。4．标准的作用1.2网络新技术体系和三网融合 1.2.1网络新技术体系 1.2.2从不同角度看网络新技术 1.2.3三网融合的技术与构建 包括传送网新技术、接入网新技术、交换网新技术、因特网新技术、互联网络新技术、无线网络新技术和移动网新技术。传送网新技术主要是以光纤传输为基础的传送网技术，包括光传输网、全光网络和智能光网络（包括自动交换传送网和自动交换光网络）。自动交换光网络将成为以后传送网发展的重要方向。1．传送网新技术接入网新技术是指多元化的无缝宽带接入网技术，主要包括基于公众交换电话网（PSTN，PublicSwitchedTelephoneNetwork）的接入、宽带以太网接入、下一代光接入、下一代无线接入和综合接入等。当前，接入网已经成为全网宽带化的最后瓶颈，接入网的宽带化已成为接入网发展的主要趋势。2．接入网新技术交换网新技术是指网络的控制层面采用软交换或IP多媒体子系统（IMS，IPMultimediaSub-system）作为核心架构。3．交换网新技术因特网新技术是以IP版本6（IPv6，IPversion6）为基础，高速、高带宽的国际互联网络先进技术。内容涉及IPv6、下一代因特网、光因特网、量子因特网、全息网、语义万维网或语义网、宽带高速因特网、宽带移动因特网、网格技术和生物联网等。4．因特网新技术互联网络泛指由多个计算机网络相互连接而成的一个网络。涉及的新技术是一个基于分组的网络技术，内容包括下一代网络、家庭网络、主动网络、网络存储技术、宽带智能网、10吉比特以太网、40/100吉比特以太网、传感器网络、网络代理（智能代理和移动代理）等先进技术。5．互联网络新技术所谓无线网络就是利用无线电波作为信息传输媒介构成的信息网络。主要的新技术具有分布式、自适应、自组织特性的无线自组织（Adhoc）网络、无线Mesh网络、无线传感器网络和无线上网等技术。6．无线网络新技术移动网新技术是指以3G、B3G和4G为代表的移动网络，内容还涉及下一代移动网、宽带移动因特网和互联网络、移动代理等。7．移动网新技术1.2.2从不同角度看网络新技术从国家信息基础设施建设的角度看，应向高速化、宽带化方向发展。从业务和使用的角度看，要求更高的灵活性、更大的容量、更快的速度、更强的生存力、更好的互通性、更强大的业务支撑能力，需要更加易用、有效、价格低廉的网络。从产业角度看可持续发展能力；开放、竞争的网络环境，新的商业模式；技术标准、专利等。从运营商的角度来看，有保证的服务质量，提供服务与多种应用，增加资产回报、创造利润，具有开放性与灵活性的网络技术。从业界的角度来看，能够充分发挥容量潜力，保护运营商已有投资，能平滑演进，综合开放的多业务网络。从技术角度看，可扩展性、实时业务、网络的安全性和可信性，对移动性的支持、业务支撑能力等方面，需要发展。从专家们的角度来看，在新型网络中将包括3个世界：服务层面上，将是IP的世界；传送层面上，将是光的世界；接入层面上，将是无线的世界。1.2.3三网融合的技术与构建三网融合是指将电信网、计算机网和广播电视网进行融合。现阶段的所谓三网融合主要是指高层业务应用的融合。其表现为技术上趋向一致；网络层上可以实现互联互通；业务层上互相渗透和交叉；互相合作，同一目标逐渐交汇；行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。真正的三网物理融合，还将繁衍出大量新的业务和应用。衍生出更具特色的个性化终端。各自优势的有机融合。真正的三网物理融合，还将繁衍出大量新的业务和应用。衍生出更具特色的个性化终端。各自优势的有机融合。三网融合的基本技术包括数字技术、大容量光纤通信技术、IP技术等。1．三网融合的技术基础要走向三网融合，电信网还要能够承载数据和电视业务。（1）电信网承载数据和电视业务的技术基础要走向三网融合，计算机网必须能够承载话音与电视业务。（2）计算机网承载话音和电视业务的技术基础要想走向三网融合，广播电视网还应能够承载数据与话音业务。（3）广播电视网承载数据和话音业务的技术基础2．基于HFC网三网融合的构想（1）系统结构图1-1基于HFC网实现的三网融合采用双向非对称技术进行数据传输。通信协议采用传输控制协议（TCP，TransportControlProtocol）/IP。①90～860MHz频段——下行数据信道。②5～50MHz频段——上行回传。通过上/下行数据信道形成数据传输回路。实现的业务有因特网的高速接入、E-mail、计算机互联以及家用办公等。（2）数据传输通过VoIP技术可提供IP话音业务。（3）话音传输要在HFC网络中真正提供话音业务，就必须实行与PSTN的互通。（4）HFC网与PSTN互通图1-2HFC网与PSTN的互通1.3网络技术的发展趋势与展望 1.3.1网络通信技术的发展趋势 1.3.2接入网的发展 1.3.3光通信技术的基本发展方向1.3.4网络的总体发展趋势与演变 网络技术的演变：①低速网络→高速网络→超高速网络；②窄带网络→宽带网络→新型宽带网络；③专用网→公用网→下一代网络；④面向终端的网→资源共享网；⑤电路交换→报文交换→分组交换；⑥各种通信控制规程→国际标准；⑦单一的数据通信网→综合业务数字通信网；⑧微机→主机→对等通信→客户/服务器→网站/浏览器；⑨IP版本4（IPv4，IPversion4）→IPv6；⑩固定、有线互联网络→宽带固定、有线/无线互联网络；接入技术→10吉比特以太网接入、下一代光接入和多种宽带接入方式融合；移动通信→3G（第三代移动通信）→4G（第四代移动通信）；以太网→10吉比特以太网→100吉比特以太网；大型组网→网格计算组网和三网（电话网、计算机网、有线电视网）融合；信息存储→网络存储→基于IPv6的融合网络存储；现代网络模式→宽带智能网、智能代理、主动网络、传感器网络→下一代融合网络；光网络→全光网络→智能光网络和自动交换光网络；因特网→宽带因特网→互联网。1.3.1网络通信技术的发展趋势网络通信技术发展的基本方向是开放、集成、融合、高性能、智能化和移动性。通信网络正逐步朝着高速、宽带、大容量、多媒体、数字化、多平台、多业务、多协议、无缝连接、安全可靠的保证质量的新一代网络演进，同时充分考虑固定与移动的融合。①开放是指开放的体系结构、开放的接口标准。②集成表现在各种服务与多种媒体应用的高度集成上。③高性能表现在网络应当提供高速的传输、高效的协议处理和高品质的网络服务。④融合将体现在“话音与数据”、“传输与交换”、“电路与分组”、“有线与无线”、“移动与固定”、“管理与控制”、“电信与计算机”、“集中与分布”、“电域与光域”等多个方面。⑤智能化表现在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。⑥移动性从3G向4G，从