第1章引论课件

第1章引论1.1现代电信网1.2计算机通信网的变革1.3计算机通信网的基本概念1.4计算机通信与网络应用及发展前景1.1现代电信网1.1.1通信系统模型通信技术的发展已有100多年的历史。早在19世纪30年代，莫尔斯就实现了有线电报通信；进而在19世纪70年代，有线电话通信开始形成；19世纪末，人们利用电磁波辐射原理发明了无线电报，从此开辟了无线通信发展的道路。不论有线还是无线通信方式，其通信系统模型的基本组成如图1.1.1所示。发信源在发送端通过发信设备，经信道将信号传送到接收端的接收设备并转交给收信者，实现端到端的通信。在传输的过程中，信号常受内、外干扰源的干扰而影响通信质量。通信系统的基本任务是确保发信源的信息(包括话音或/和数据、图像)能迅速、准确、安全、可靠地传递到收信者。应当指出，图1.1.1仅是单方向通信(如传统的广播、电视)的简单示例，实际的通信系统(如话音通信、数据通信等)大多都是双向的。图1.1.1通信系统模型的基本组成1.1.2现代电信网的构架1.现代电信网的组成现代电信网是一个复杂的大通信系统。在上述通信系统模型的基础上，现代电信网的组成可包括三个部分：终端系统、交换系统和传输系统，如图1.1.2所示。现代电信网的主要功能是提供面向信息的处理、交换和传送服务。从网络的角度来分，传输系统可分为两大类：中继传输系统和用户传输系统。从传输信息特征来分，传输系统有两种：模拟传输系统和数字传输系统。在传输系统中使用的传输媒体一般可分为线传输媒体(有线线路)、软传输媒体(无线信道)两类，前者包括双绞线、同轴电缆及光缆，后者主要包括无线电波、地面微波、卫星微波等。交换系统包括各类交换设备，电信网的交换方式有电路交换、报文交换、分组交换以及快速分组交换等。终端系统由各类终端设备构成，图1.1.2中仅画出电话、移动电话、电视、电脑(计算机)等，终端的类型、功能与电信网提供的业务有关。图1.1.2电信网的基本组成2.电信网的分类电信网可以按下列不同的方法进行分类［7］：(1)按服务的性质来分，电信网分为公用网和专用网。我国的公用网是由中国电信(ChinaTelecom)、中国网通(ChinaNetcom)、中国移动(CMC)、中国联通(ChinaUnicom)、中国铁通等部门(公司)建立和管理的开放式网络；专用网则是由特定部门(如电力、民航、银行、石油、军事等)专设的网络。(2)按信号传输方式来分，电信网可分为模拟网、数字网两大类。数字网是今后发展的主流，它可细分为综合数字网(IDN)、综合业务数字网(ISDN)、数字数据网(DDN)等。(3)按信号在网中的处理方式来分，电信网可分为交换网和广播网。(4)按网络结构等级功能来分，电信网可分主干网(BackboneNet)、区域网和本地网(LocalNet)。(5)按电信业务类型来分，电信网可分为电话网、电报网和数据网等。随着通信技术与计算机技术的结合，电信网支持的电信业务层出不尽，除了传统的电话(Telephone)、用户电传(Telex)、智能用户电报(Teletex)、用户传真外，又有诸如图文电视(Videotext)、电视电话(VideoPhone)、网络电话(IPPhone)、网络电视(IPTV)、电子邮件(Email)、话音邮件(Voicemail)、电子数据交换(EDI)、电子化服务(EService)、计算机电话集成(CTI，ComputerTelephoneIntegration)等新型业务涌现出来。综上所述，电信网正处在不断变革之中，网络类型以及所提供的服务种类不断地增加和更新，形成了复杂的电信网络框架结构，如图1.1.3所示。图1.1.3现代电信网的基本框架结构1)基础网基础网主要包括交换网、传输网、接入网等部分。在交换网内，通常按网络规划设计设置若干交换节点(交换机)，在交换节点之间用中继线(Trunk)相连，每个交换节点向用户提供大量的用户接口，用户终端设备利用用户线接到交换节点上。按交换方式的不同，交换网大体上可分为三类：

(1)电路交换网,如现代的程控电话交换系统、窄带综合业务数字网(NISDN)、电路交换公用数据网(CSPDN)等。(2)报文交换网，如传统的电报通信系统。(3)分组交换网，如X.25分组交换公用数据网(PSPDN)、帧中继网(FRN)、ATM

网等。传输网中包括线传输媒体(如双绞线、同轴电缆和光缆)和软传输媒(如无线信道、微波信道、卫星信道以及移动通信的手机到基站信道等)。在国家主干网上，以光缆为主、卫星为辅成网。在有线数字传输网中，现有准同步数字系列(PDH)和同步数字系列(SDH)两种。接入网即用户接入网，是由SNI(业务节点接口，位于电信公司侧)与UNI(用户网络接口)之间一系列传送实体组成的、为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经由电信管理网的Q3接口进行配置和管理。2)支撑网支撑网对用户来讲是透明的，主要包括信号网、同步网等。信号网又称信令网，由信号点(SP，SignalPoint)、信号转接点(STP，SignalTransferPoint)以及连接它们的信号链路组成。在信号网中，目前主要采用公共信道信号系统CCSSNo.7，在逻辑上，7号信号网独立于所服务的信息网。实质上，7号信号网是一个专用的分组交换数据网。7号信令方式主要作为电话网中的局间信号，在公共信号链路上传送消息信号单元(MSU，MessageSignalUnit)，可控制一群话路的接续。现代通信网大都采用时间同步网。同步网中有一个精度极高的主时钟，取自铯原子钟或铷原子钟。同步网是分级网，一般采用主-从同步方式，下级局可在接收信号中获取同步信号。3)业务网业务网是电信网中最具活力的一个层面，各类网络所提供的基本业务就是设计这些网络的主要对象，参看表1.1.1所示。表1.1.1电信网提供的基本业务4)电信管理网随着信息技术，尤其是计算机硬、软件(大型关系数据库、面向对象技术、高性能多处理机服务器)技术的发展，电信网的管理模式正在不断改进。电信管理网(TMN，TelecommunicationManagementNetwork)是电信企业管理网络资源和业务运行、维护的支撑网。

按照国际标准化组织(ISO)的规定，TMN的网络管理功能包括配置管理、性能管理、故障管理、计费管理、安全管理，所有的经营、管理、维护和运行都可映射为TMN体系结构中各层的对应管理运行实体。图1.1.4给出了现代电信网的类型与服务对象。图中虚线右侧部分为当前电信网的类型；虚线左侧部分为电信网的服务对象。图1.1.4现代电信网的类型与服务对象1.2计算机通信网的变革相对通信技术而言，计算机系统及其网络的发展历史较短。自1945年第一台计算机问世以来，到如今的50多年的时间里，计算机系统发生了巨大的变化和进展，成为人类科学发展史上的一个重要进程。单从计算机的名称变化就可看出计算机系统所呈现的魅力，如大型计算机(MainframeComputer)、小型计算机(Minicomputer)、微型计算机(Microcomputer)、笔记本电脑(NotebookComputer)、掌上电脑(PalmComputer)，以及新兴的多媒体计算机系统等等。

计算机通信网是计算机技术与通信技术结合的产物。数据通信是计算机通信与网络的实现基础。计算机应用离不开通信网络环境的支持，计算机系统应用的广泛普及又大大促进了通信网络新技术的不断更新。随着因特网(Internet)掀起的应用浪潮，人们对计算机通信与网络给予了少有的关注并产生了极大的热情。我们从三个阶段来看计算机通信网的变革［1］［4］［5］［10］。1.2.1面向终端的远程联机集中处理计算机系统在第一台计算机问世之后的头10年里，计算机和远程通信并没有太多关联，通常用户解题必须到计算中心机房去使用计算机。1954年设计了具有收/发功能的终端设备(Terminal)，人们可利用终端设备通过线路将信息发送到远程的计算机，逐步形成了面向终端的远程联机集中处理计算机系统，如图1.2.1所示，也可称之为第一代计算机网络。从计算机技术的观点来看，这是一个支持多用户终端的远程信息集中处理系统，主机与终端间呈主-从关系，远程信息以大型计算机为中心集中处理。图1.2.1面向终端的计算机联机系统1.主机主机通常配置中央处理单元、存储单元、外围设备(如磁带机、硬磁盘以及打印机)等，集中安装在恒温、恒湿、接地良好的主机房内。此外，主机必须配有相应的操作系统、通信控制程序，业务处理程序等。主机具有很强的信息处理功能，包括数值计算、事务处理，且可向用户终端提供数据存储和资源(包括软件、硬件及数据)共享。主机系统一般可分为联机系统和脱机系统。联机系统按信息处理方式又可分为实时处理联机系统、批处理联机系统和分时处理联机系统。2.通信处理机由图1.2.1可见，通信处理机处于主机与用户终端之间，主要用于完成全部通信控制任务，其目的是减轻主机通信处理的负荷，以利于提高主机系统的信息处理效率。通信处理机又称前端处理机(FEP，FrontEndProcessor)，简称为前端机。在配有成百上千台终端的巨型主机中，常选用小型计算机作为通信处理机。3.链接方式用户终端可通过通信设施与通信处理机链接，再由通信处理机将信息转发到主机系统，反之亦然。链接方式可归纳为以下四种。1)点-点链路方式采用这种链路方式时，每个用户终端独立地占用通信处理机的一个端口(Port)。当用户终端与端口的距离很远时，直达链路的投资相当昂贵。若用户终端具有较大通信量，则可向电信部门租用专线。2)多点链路方式对于某些定时的数据采集或数据文件收发之类的应用，用户终端一般不经常使用链路，因而链路的利用率很低。为改进链路利用率，可采用多点链路方式，即一条链路连接多个用户终端，共享通信处理机的一个端口。在这种点-多点的通信方式中，为使通信处理机便于区分用户终端，通信过程中有必要外加用户识别标志。这种措施显然增加了识别处理的开销，但以此为代价可提高链路的利用率和端口的可用性。值得提醒的是，这种基带处理方式允许用户终端轮流与通信处理机进行交互通信。3)复用器/集中器方式使用复用器或集中器可将多个用户终端通过共享同一链路接入通信处理机。复用器(Multiplexer)是一种实现数据复用和分路功能的设备。当采用同步时分复用技术(SynchronousTimeDivisionMultiplex)时，复用器输出链路的传输总容量至少与输入各链路容量的总和相等，在通信处理机侧复用器所恢复的信道端口数通常等于用户侧复用器所接入的用户终端数。如图1.2.1中，复用器只接入两个用户终端，通信处理机侧信道端口一般也应接两个。集中器(Concentrator)是一台程序控制设备，一般可由小型计算机或功能相当的高档微机组成。通常将多个用户终端用低速链路汇接到集中器，并经高速同步数据链路连接到通信处理机的一个端口。集中器采用了异步时分复用(AsynchronousTimeDivisionMultiplex)技术，也称统计时分复用或动态时分复用技术。此时通信处理机需附加一软件，能分别对收、发的数据进行分配与集中处理。4)拨号方式这种方式利用已有的公用电话交换网(PSTN)以接续服务方式为用户终端提供数据链路，

可节省传输媒体的投资，提高网内交换设备和链路的利用率。由于PSTN最初是为模拟系统中话音传输(带宽为0.3～3.4kHz)和接续而设计的，因而在电话网上传输数据信号必然会受到一定的约束。图1.2.1中Modem表示数字调制解调器，其功能是完成信号变换。将用户终端或通信处理机的数字数据信号变换成适宜于在话路带宽(常取为4kHz)的信道上传输的模拟信号，称为调制；将模拟信号变换为数字数据信号的过程，称为解调。用户终端利用这种方式，在数据通信前，每次先要按电话通信规定拨通对方端口，由PSTN完成电路的接续，然后调制解调器将电路切换到数据传输状态；同样，每当数据传输完毕，需拆除(或释放)已接续的交换链路。由上述可知，面向终端的远程联机集中处理计算机系统已经涉及到多种通信技术、数据传输设备等。当前，大型企业、科研机构仍然在使用这种模式，但计算机系统的发展重点将是高速并行处理、人工智能、模式识别、知识工程等方面的软、硬技术。这一阶段的面向终端的远程联机集中处理计算机系统有两个基本特点：(1)以计算机(称主机，Host)为中心集中处理信息，而终端设备没有处理能力，常称之为主-从系统。(2)远地的多个终端通过数据通信设备与主机直接通信，可享用主机资源。1.2.2计算机系统互联成网在20世纪60年代中期到70年代末，随着计算机技术和通信技术的发展，需要将多台面向终端的计算机联机系统互相连接起来，组成以多处理机为中心的网络。1969年，美国国防部高级研究计划局(AdvancedResearchProjectsAgency)首先实现了以资源共享为目的的异种计算机互连的网络，命名为ARPA计算机网(ARPAnet)，如图1.2.2所示。ARPA网将通信控制处理机(CCP)称为接口报文处理机(IMP，InterfaceMessageProfessor)。随后几年，ARPA网的物理节点迅速增到50多个，主机已超过100台，连接区域范围由美国本土通过卫星、海底电缆扩展到欧洲、夏威夷。ARPA网已成为世界公认的第一个实用计算机网，开辟了计算机技术与通信技术相结合的新方式，人们将其称为第二代计算机网络。ARPA网的主要特点有：(1)采用层次化网络结构。(2)从逻辑上分为通信子网和用户资源子网。(3)使用分组交换方式，采用接口报文处理机(IMP)。(4)分布式控制。(5)资源共享。

ARPA网的重要贡献是奠定了计算机网络技术的基础，也是当今Internet的先驱者。图1.2.2ARPA网1.2.3计算机网络体系结构的标准化在ARPANet成功运行的驱动下，各大计算机公司为了促进网络产品的开发，纷纷制定了各自的网络技术标准。例如，IBM公司在1974年首先提出了计算机网络体系标准化的概念，宣布了系统网络体系结构(SNA，SystemNetworkArchitecture)；随后DEC公司(先由COMPAQ公司收购，而后HP公司将COMPAQ公司合并)推出了数字网络体系结构(DNA，DigitalNetworkArchitecture)等，但这些网络技术规范只是在本公司同构型设备基础上互连的。网络通信市场各自为政的状况，使用户在组网时无所适从，投资得不到保护，也不利于多厂商间的公平竞争。

1976年，国际电报电话咨询委员会(CCITT)，现改名为国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)正式公布了基于分组交换技术的公用数据网的重要建议——X.25接口规程，该规程后又经过多次修改和补充，成为公用数据网分组交换技术发展过程中的一个里程碑，各国电信部门纷纷兴建分组交换公用数据网(PSPDN)，提供各类计算机系统的接入。我国在1989年分组交换实验网运行的基础上，于1993年建成了X.25分组交换公用数据网，称之为ChinaPAC，支持用户接入的数据速率一般不超过64kb/s。在20世纪70～80年代，随着微型计算机(PC，PersonalComputer)技术的不断发展，各种形式的局域计算机网纷纷推出。起初所用的典型网络计算模式为共享服务器模式，即以服务器为中心的网络计算模式。占有市场份额最多的局域网首推总线式结构的以太网(Ethernet)，如图1.2.3(a)所示。国际电子电气工程师协会(IEEE)802委员会推出了IEEE802系列建议，后经ISO批准为国际标准。图1.2.3常用局域计算机网(以太网)的基本结构在图1.2.3(a)中，连接工作站(Workstation)和服务器的传输介质最早是细同轴电缆(简称细缆)或粗同轴电缆(简称粗缆)，所有站点通过争用总线共享服务器。在基带电缆上，每次只允许一个站点的数据流传送。这种结构简单的LAN，实用时常因连接点接触不可靠而影响整个网络的使用效果。目前大都采用图1.2.3(b)的连接方式，各站点通过无屏蔽双绞线(UTP)接到集线器(Hub)，其物理结构呈星型。由于集线器内部是总线，因而其逻辑结构仍为总线型。显然，这种结构有利于工程实施和维护管理，当网中任一接口或传输介质受损时，仅影响一个站点的运行。局域计算机网极大地促进了计算机技术和通信技术的有机结合，以及计算机应用的大众化，使计算机网络应用进入了一个新阶段。在网络技术不断发展的基础上，要求制定统一技术标准的呼声日高。1977年，国际标准化组织(ISO)设立了TC97(计算机与信息处理标准化委员会)下属的SC16(开放系统互连分技术委员会)，吸取了SNA、DNA以及APPA网等网络体系结构的成功经验，参照X.25开放互连结构特性，从用户系统信息处理的角度提出了开放系统互连的参考模型(OSI-RM)，即ISO7498，该参考模型于1984年5月被批准成为国际标准。

与此同时，ITU―T从通信系统的角度，进一步研究了如何实现通信网络设备的兼容性要求，规定了ITU―T应用OSI―RM、各层提供的服务以及开放系统中对等实体间通信所必须遵循的规程X.200系列建议。遵循网络体系结构标准建成的网络也称为第三代网络。标准化进一步推动了信息产业。新一代的网络技术、网络互联、网络管理、系统集成也相应而起。因特网(Internet)异军突起，采用TCP/IP技术，不仅领衔稳坐支持数据业务的首选协议之席，而且实用化的VoIP加速了其向多种业务扩展的步伐［25］。尽管IP并不是完美的技术，但它无处不在已成为事实。1.3计算机通信网的基本概念1.3.1计算机通信网的定义在计算机、通信与网络的发展进程中，计算机通信网和计算机网络在学术上或在不同的阶段，有着不甚相同的含义。第一代计算机网络是以计算机为中心的远程集中处理联机系统，实质上是一个分时的多用户系统。在ARPANet出现后，计算机网络被定义为将各自具有独立处理能力的计算机系统相互连接成网，实现资源共享。特别强调独立处理能力的计算机系统与第一代计算机网络所称的终端是有根本不同的。所谓资源，是指硬件、软件和相关数据。以上定义侧重于应用目的，未指出网络的物理结构。计算机通信网则泛指以计算机传输信息为目的而连接起来的计算机系统的集合［12］。从宏观上来讲，计算机通信网与计算机网络没有本质上的差别。在研究和工程设计时，当侧重于用户如何共享和应用计算机资源时，一般引用术语“计算机网络”；而侧重于计算机之间信息通信时，则引用术语“计算机通信网”。多媒体计算机通信支持业务的多样化对计算机通信网提出了更新、更高的要求。在网络体系结构标准化的环境中，广义的第三代计算机网络或计算机通信网是指“地理上分散的各自独立运作的计算机，通过通信基础设施互连，在通信协议控制下实现信息的传输、交换、资源共享和协同工作(CSCW)等的系统”［1］［5］。1.3.2计算机通信网的组成计算机通信网是由通信子网和用户资源子网组成的，如图1.3.1所示。用户资源子网包括各种类型的计算机、终端以及数据采集系统，有的请求共享资源，有的可提供资源共享；而通信子网则可以采用电信部门提供的各种网络，支持用户资源子网的接入。图1.3.1计算机网络的组成从图论来看，计算机通信网的组成单元有网络节点和通信链路。网络节点可分为端节点和转接节点。转接节点是指通信设备，如交换机、集中器、集线器(Hub)、路由器(Router)等，而端节点是指用户主机或终端。在计算机通信网中，除了物理上选择必要的互连之外，还需要执行网络通信控制的软件，包括网络操作系统、网络通信软件、网络协议和协议软件、网络管理及网络应用软件。

1.3.3计算机通信网的分类1.按服务性质来划分根据服务性质，计算机通信网可分为：公用网，又称公众网，如中国公众多媒体通信网；专用网。2.按覆盖区域来划分计算机网络从覆盖区域来分(参见图1.3.2)，有广域网(WAN，WideAreaNetwork)、

城域网(MAN，MetropolitanAreaNetwork)和局域网(LAN，LocalAreaNetwork)。图1.3.2计算机通信网按覆盖区域分类图1.3.3企业级和电信级网络

LAN的数据传输率可达10Mb/s、100Mb/s乃至1000Mb/s。在LAN的基础上，可按需要进而构成工作组、部门级直至企业级的计算机网，如图1.3.3所示。随着移动通信技术的广泛应用，以掌上电脑、彩信手机为主要对象组成的个人域网(PAN，PersonalAreaNetwork)的覆盖区域一般在几米到几十米的范围。3.按网络拓扑结构来划分计算机通信网按拓扑结构来划分，是一种与网络规划、设计以及网络性能有关的划分方法。拓扑(Topology)一词源自于图论，从拓扑学的观点来看，将计算机通信网中所有节点(网络单元)抽象为“点”，通信链路抽象为“线”，形成点、线构成的几何图形。采用拓扑学方法将计算机通信网抽象成几何图形，称之为计算机通信网的拓扑结构。局域网中的主要拓扑结构有总线型结构、星型结构、环型结构和树型结构，如图1.3.4所示。图1.3.4常用的网络拓扑结构在广域网中，拓扑结构比较复杂，一般为不规则形结构，有时称之为网状网。为了便于管理，网络的拓扑结构又常选用层次结构，由上述的树型、星型、环型结构组合而成，如图1.3.5所示。注意，主干层中要求节点具有足够强的处理能力，常将节点之间一一互连，形成全连通；分布层的节点从可靠性出发要求提供冗余的连接方式，常与两个不同的主干节点相连。大型的企业网、校园网、政府网也可采用层次结构组网。图1.3.5层次拓扑结构1.4计算机通信与网络应用及发展前景当今世界，科学技术日新月异，以信息技术、生物技术为代表的高新技术及其产业迅猛发展，深刻影响着各国的政治、经济、军事、文化等方面。有人形容信息技术领域的发展是一日千里，甚至变幻莫测，因而要对其未来作出精确的预测往往比较困难。下面从应用需求、市场竞争和生产成本等视角，分四个方面阐述其发展前景［1］［4］［25］。

1.基本目标21世纪是一个信息化社会，面向新世纪的计算机通信与网络的基本目标将继续在各个国家乃至全球建立起一个完整、统一、先进的公用信息基础网络，即国家信息基础设施(NII，NationalInformationInfrastructure)和全球信息基础设施(GII，GlobalInformationInfrastructure)［4］，实施数字地球计划。

NII和GII的基本组成有通信网、计算机(含各种计算机控制的端接设备)、信息内容(各类业务)和服务对象(不同背景、年龄段的人)。NII的层次结构可分为传输层次、网络层次、终端系统和信息服务四个层次。NII建成之后，一个国家的信息基础网络能为任何人在任何地点、任何时间，以任何方式提供可选的任何业务，诸如话音、音乐、文字、图像、数据、视频等，完成全方位通信，如图1.4.1所示。图1.4.1计算机通信与网络应用及发展展望2.支柱技术在实施基本目标时，必须具有两个核心的支柱性技术，即微电子技术和光(通信)技术。20世纪70年代，Intel公司创始人戈登·摩尔提出了摩尔(Moore)定律。摩尔定律预示芯片的处理能力和集成度每18个月翻一番。这种发展趋势是信息产业发展的驱动力，对各行各业有着相当大的影响，在20世纪下半叶为信息产业的创新打下了坚实的基础。人们大多认为，至少在今后15年里，这种发展将以同样的速度持续下去。那时每个芯片的容量可达1010个元器件。尽管理论上芯片容量物理极限为1011个元器件，但每个芯片的实际元器件数在108～109之间。PC微处理器的处理能力也在不断地增长，预计在2011年可达10万MIPS(百万条指令每秒)。20世纪90年代初，以太网发明者Metcalfe(曼卡夫)提出了曼卡夫定律，其表达式为：网络价值其中，N为用户数。该定律预测网络性能的增长与连到网上PC能力的平方有关，预计每年网络频宽需增长3倍。光(通信)技术是对信息产业有着重要影响的另一支柱技术。1999年，世界电信展暨世界电信论坛会议副主席、加拿大北电网络公司(Nortel)总裁约翰·罗斯(JohnRoth)在论坛上提出了互联网的“新摩尔定律”——光纤定律(OpticalLaw)：预计Internet频宽每9个月会增加一倍的容量，同时成本降低一半。衡量光纤传输技术的发展标准是传输的比特率和信号在需要再生前可传输的距离的乘积。第一代光纤传输使用0.8μm波长的激光器，传输率达280Mb/s;第二代光纤传输使用1.3μm波长的激光器和单模光纤，传输率达560Mb/s;第三代光纤传输使用单频1.5μm波长的激光器和单模光纤;第四代光纤传输使用光放大器，数据传输率达10~20Gb/s。如今,在引用光放大器和波分复用技术(WDM)后，可在同一光纤上传送16种波长，每个波长速率为2.5Gb/s，构成一个40Gb/s的光纤传输系统；

采用密集波分复用(DWDM)技术，则可在同一光纤上传送40种波长，每个波长速率为2.5Gb/s，构成一个实用化的100Gb/s的光纤传输系统。充裕的光纤传输信道将对网络技术引起深远的变革。3.网络融合数字技术是21世纪的主要特征，NII和GII构筑在计算机、通信、信息内容三方面技术融合的基础之上。信息时代的网络经济也体现了计算机、通信、信息内容三种关键经济成分构架的融合。与信息技术(IT，InformationTechnology)密切依存的三网，通常指的是电信网、计算机网(主要是因特网)及有线电视网。可以预见，不久的将来，计算机、通信、电视网络将融为一体。众所周知，在数字化的平台上，原先各有明确传输途径和传输内容的三个网——电信网、计算机网、有线电视网正在相互渗透，致使行业之间的界限趋向模糊。例如，在传统话音业务的电话网上提供了增值业务——数据、传真甚至视频信号传输；数据网的业务也由纯粹的数据传送进展到IP话音、图像等多媒体信息传送；同样，基于广播式单向传送视频图像的有线电视网也在采用各种新技术实现双向传输，以支持多种业务的需求。电话网主要是为传输从模拟技术起步的话音业务而优化设计的，其传输数据的能力存在一定的局限性。为此，20世纪80年代国际上推出了NISDN(常称一线通)，即在传统的电话网上用程控电话交换机实现话音、数据和视频业务的综合化。但由于其性能、价格及互连性等方面都受到限制，因而只在部分地区得到应用。国际电信联盟在20世纪90年代推荐了ATM作为宽带综合业务数字网(BISDN)的基本传送模式，能确保服务质量(QoS)。这几年又陆续推出了一系列相关建议，取得了较大的进展，但其进程发展缓慢，事实上并未达到综合所有业务的目标。

因特网(Internet)的出现和飞速发展，给网络融合注入了崭新的生机。Internet采用TCP/IP协议，在网络层上进行互联，基本可以使隶属于不同单位且分布在全球的不同类型的网络进行无缝的连接。尽管因特网存在各种缺点，但它的无处不在已既成事实，网上的数据量近年来仍以平均每半年翻一番的速率递增。市场需要融合的网络，可靠、无缝、有效地在企业和运营商这两个市场中支持固定电话、移动电话和数据的混合应用。从发展前景来看，ITU和ETSI(欧洲电信标准协会)正在致力构造将电话网与因特网相结合的下一代网络(NGN，NextGenerationNetwork)。目前比较多的观点认为，NGN能力的标志就是具有潜在优势的因特网体系结构加上QoS，即“IPovereverything”和“EverythingonIP”成为网络融合的平台，不仅支持话音、移动和数据的混合应用，而且能根据具体用户的需要，以极具个性化的方式来提供服务。它们能满足用户在内容、时间、方式、地点等各方面的要求，包括与现有传统网络用户的互通。

4.热门技术应用需求、市场竞争和生产成本驱动着新的研究成果不断转化为外观时尚、体积小巧、性价比高的新产品。这些产品本身包含着各种热门技术。1)多媒体技术随着数字化技术的进步，数据、文本、话音、图像这些听觉、视觉类媒体的数字化已经成为现实。多媒体计算机系统集成了语音、图像的数字化压缩处理技术，不仅有处理能力强的低功耗、高集成、超高速CPU支持，还有海量存储技术(如高密度硬盘、CD―R／W和DVD、移动硬盘等)提供了以历史最低成本进行大规模存储的能力；

显示技术以低成本、低功耗显示器提供高质量的视频影像(如ATi、GeForce4图像加速卡)，并提供功能强大的用户接口(USB―2，IEEE1394)；软件技术采用分布式客户机／服务器平台、嵌入式系统、小型应用软件和可以定制的ASIC，能大面积地重复使用软件，使更多的软件开发商能创建各类应用；无线技术，如红外技术、宽带CDMA技术，能经济地提供以前只有固定网才能拥有的带宽。多媒体应用是灵魂，是导向，它将是促进技术和行业融合的强大市场驱动力。与多媒体相关的产品和技术包括高清晰度电视(HDTV)、高保真音频信号、高速数据，以及远程教学、远程医疗、电子商务所需的交互式话音、数据、真彩、全动态的活动图像和三维视频信号等。现今，500万像素的袖珍型数码相机、一系列基于Wi―Fi标准的无线局域网(WLAN)、数字电视等也将进驻新型家庭计算环境，使数字生活将更加精彩，还有协同计算、游戏和博彩、音乐(MP3)出版、网上电视(WebTV)、网上广播(WebRadio)等更多应用。

此外，虚拟现实(