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文檔簡介
新一代高速網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與應(yīng)用-3Tnet與IPTV的未來發(fā)展鄔江興教授,工程院院士國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心摘要:本文首先介紹了國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢,分析了當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)承載IPTV業(yè)務(wù)時所面臨的主要技術(shù)問題。然后,敘述了西方發(fā)達(dá)國家在高速網(wǎng)絡(luò)方面的重要計劃,指出了我國在發(fā)展高速網(wǎng)絡(luò)方面所進(jìn)行的努力,特別是國家863計劃支持的高性能寬帶信息網(wǎng)(3Tnet)重大項目,正是我國在通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域追趕西方發(fā)達(dá)國家的重要舉措。最后,詳細(xì)介紹了3Tnet重大項目的主要創(chuàng)新、所取得的研究成果等,并對新一代網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的發(fā)展作了簡單預(yù)測。一國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢全球通信業(yè)務(wù)發(fā)展總體趨勢o從服務(wù)對象上,全球通信業(yè)務(wù)越來越重視兩個方面n提倡以人為本,提供高質(zhì)量、個性化、人性化通信服務(wù);n重視全民共享,推行無所不在的服務(wù),縮小數(shù)字鴻溝。o許多國家越來越重視通信網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)業(yè)在建設(shè)信息社會與可持續(xù)發(fā)展中的基礎(chǔ)作用通信業(yè)務(wù)主體發(fā)生變化o數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(特別是IP業(yè)務(wù))對PSTN話音業(yè)務(wù)沖擊明顯n預(yù)計未來5年骨干網(wǎng)帶寬需求年增長約80%;o移動網(wǎng)替代固定網(wǎng)趨勢正日益加速n2003年10月移動用戶超固網(wǎng)用戶;n2003年2月移動業(yè)務(wù)收入占%;n移動通話次數(shù)接近,時長超過固網(wǎng)。o簡單推算n若視頻流媒體服務(wù)(IPTV,VoD)的用戶數(shù)從%增加到1%,則其流量在整個IP業(yè)務(wù)總流量中將從9%增加到90%;o兩點推論格、圖像質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量o用戶對內(nèi)容要求n視頻點播以電影、電視劇為主;n信息服務(wù)以社會、體育、財經(jīng)、彩票為主;n互動游戲以休閑、益智、對抗類游戲為主;n遠(yuǎn)程教育以時尚、烹飪、職業(yè)教育為主。o用戶對終端要求n數(shù)人喜歡機頂盒+電視機模式;n目前市場上機頂盒的質(zhì)量與外觀都有不足。o用戶對網(wǎng)絡(luò)要求n開機連接啟動速度、網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定性、頻道切換速度等存在問題二在互聯(lián)網(wǎng)開展網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)面臨問題視頻流媒體業(yè)務(wù)的特征o與傳統(tǒng)IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(FTP、HTTP、Telnet、Email等)相比,視頻流媒體(IPTV、VoD等)需消耗更多網(wǎng)絡(luò)帶寬o“流”的本質(zhì)–希望網(wǎng)絡(luò)具有面向連接的特性n數(shù)據(jù)包有時間順序(時序約束);n數(shù)據(jù)包必須在限定時間內(nèi)到達(dá)(有界時延抖動:TCP無用);n數(shù)據(jù)包丟失率盡量小(優(yōu)先丟失);n在流數(shù)據(jù)傳送期間需持續(xù)占據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬(最小帶寬保證)?;ヂ?lián)網(wǎng)的本質(zhì)缺陷o無法保證端到端QoS(帶寬、數(shù)據(jù)包丟失、包延遲等);應(yīng)積極探尋新的網(wǎng)絡(luò)體系o視頻流媒體業(yè)務(wù)中“流”的本質(zhì)特征要求新一代互聯(lián)網(wǎng)具有面向連接的特性n要求帶寬獨占和流速平穩(wěn);n要求大規(guī)模并發(fā)和組播;n突發(fā)數(shù)據(jù)訪問;o在網(wǎng)絡(luò)邊緣用戶設(shè)備接入時又必然要求IPnIP的開放特性(允許子網(wǎng)異構(gòu),全局尋址,透明);n允許各類終端訪問網(wǎng)絡(luò)(普遍連接性要求);n匯聚各種異構(gòu)業(yè)務(wù)源的上下行流量(多路復(fù)用)。三西方發(fā)達(dá)國家高速網(wǎng)絡(luò)發(fā)展計劃簡介美國高速網(wǎng)絡(luò)計劃oNGI,Internet2o100×100研究計劃解決端到端QoS;n設(shè)計理念;致力于全新網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,不考慮后向兼容,只考慮前向兼容;n具體內(nèi)容:除了考慮帶寬、遲延、遲延抖動、安全等性能參數(shù)外,特別強調(diào)無處不在的接入、用戶和網(wǎng)絡(luò)運營的經(jīng)濟性、安全抗攻擊性和易管理性等。歐盟高速網(wǎng)絡(luò)計劃oe-Europe2002的重點是寬帶接入oe-Europe2005主要關(guān)注如何推進(jìn)業(yè)務(wù)、應(yīng)用和內(nèi)容,致力于寬帶架構(gòu)和安全事務(wù)的發(fā)展,提出了現(xiàn)代化的在線公眾服務(wù)(電子政府、e-learning和e-health)和具有推動力的電子商務(wù)環(huán)境及應(yīng)用支持基礎(chǔ)(普遍可用的寬帶接入和信息安全架構(gòu))的目標(biāo)oe-Japan戰(zhàn)略計劃使日本2003年實現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境thinganyonen實現(xiàn)何時何地都可以舒適地利用網(wǎng)絡(luò)的社會;n實現(xiàn)可以持續(xù)創(chuàng)造新商業(yè)及服務(wù)的社會;n實現(xiàn)任何人都可以安心且安全生活的社會;n實現(xiàn)充滿活力的社會。o日本政府預(yù)測與U-Japan有關(guān)的市場規(guī)模達(dá)萬億日元,影響日本經(jīng)濟萬億日元發(fā)展新一代網(wǎng)絡(luò)是許多國家的戰(zhàn)略選擇o西方發(fā)達(dá)國家的戰(zhàn)略選擇n把對新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的掌握視為提升經(jīng)濟實力和國家競爭力的重要手段;n高度重視通信網(wǎng)絡(luò)和信息服務(wù)業(yè)在建設(shè)信息社會與推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中基礎(chǔ)性作用;3計劃3Tnet重大專項介紹十五期間我國網(wǎng)絡(luò)發(fā)展計劃o中國各級政府部門高度重視高速網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展n科技部八六三計劃:高性能寬帶信息網(wǎng)(3Tnet)n國家發(fā)改委:中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程(CNGI,重點解決IPv6)n國信辦:因特網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀、問題和發(fā)展趨勢的研究(重點解決網(wǎng)絡(luò)信息安全問題)n自然科學(xué)基金委:網(wǎng)絡(luò)與信息安全重大研究計劃oTnet專區(qū)域經(jīng)濟跨越式發(fā)展,使我國在新一代通信網(wǎng)核心技術(shù)方面進(jìn)入世界前列。o自主研制Tbps網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,在長三角促進(jìn)地方政府和運營公司建設(shè)下一代可運營、支持大規(guī)模并發(fā)流媒體和交互式多媒體業(yè)務(wù)的高性能寬帶信息示范網(wǎng)IPv4/v6雙棧路由器等核心節(jié)點設(shè)備,研究開發(fā)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境;n網(wǎng)絡(luò)目標(biāo):用Tbps級節(jié)點設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境和相關(guān)業(yè)務(wù)資源促進(jìn)地方政府和運營公司,建立一個實用化的、可管理、可運營的廣域高性能寬帶信息網(wǎng);務(wù),推進(jìn)示范區(qū)域信息一體化進(jìn)程。o基于業(yè)務(wù)特征驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)漸進(jìn)演變的一般規(guī)律,研究3Tnet整體構(gòu)架(核心網(wǎng)和邊緣網(wǎng));o流媒體業(yè)務(wù)的支持;o研究接入網(wǎng)對端到端帶寬的保證(40Mbps);o開展大規(guī)模試驗和示范應(yīng)用,以驗證3Tnet的體制、技術(shù)、設(shè)備、業(yè)務(wù)的運營支撐環(huán)境和商o支持流媒體業(yè)務(wù):網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)或視頻點播(VoD)n利用[機頂盒+電視機]、電腦等終端設(shè)備,通過3Tnet接入網(wǎng),按頻道接收電視節(jié)目(包含HDTV);n或按節(jié)目表點播視頻節(jié)目。n瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)郵件等Tnet果介紹o大規(guī)模匯聚路由器ACR;o基本特征:電路和分組混合的交換體制。3Tnet的核心網(wǎng)(ASON)o上海—杭州:基于40Gbps的Tbps密集波分復(fù)用(DWDM)光傳輸系統(tǒng)ONn突發(fā)交換式連接、組播。撲3Tnet的接入網(wǎng)(ACR)o高度簡化接入網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(超級扁平樹結(jié)構(gòu),端到端2跳),提供QoS保證和端口流量控o支持大規(guī)模用戶端口數(shù)(最多可擴展到6萬個端口);o支持二層隔離和三層受控互訪,支持一體化網(wǎng)管;視頻道數(shù);o支持基于IPv4/IPv6的激活和休眠狀態(tài)的受控組播樹,組播樹數(shù)量大于100個,用戶在組播樹間的切換時間:75%的情況下小于;85%小于1s;最長切換時間小于;o支持基于流聚合的動態(tài)組播樹,提供VOD業(yè)務(wù),動態(tài)組播樹的數(shù)量大于2000個,流聚合的最大時延小于1分鐘。o主要瓶頸:網(wǎng)絡(luò)帶寬o主要瓶頸:網(wǎng)絡(luò)帶寬;服務(wù)器能力o從媒體前端、媒體傳輸、運營保障、用戶接入等方面入手,構(gòu)建了集IPTV(含HDTV、互o實現(xiàn)了用戶一點認(rèn)證付費,業(yè)務(wù)運營商(包括視頻業(yè)務(wù)運營商、話音業(yè)務(wù)運營商、各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運營商等)、網(wǎng)絡(luò)運營商、駐地網(wǎng)運營商的可獨立管理各自業(yè)務(wù)和可信分帳的運營機制。Vo智能化內(nèi)容分發(fā)提高系統(tǒng)的整體性能和效率;o運營支撐環(huán)境保證系統(tǒng)可管理和可運營。NoTbps路由:融合電路交換和分組交換優(yōu)勢,研制大規(guī)模匯聚路由器;TVo產(chǎn)業(yè)推進(jìn):引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新和國家(國際)標(biāo)準(zhǔn)的制定,為寬帶網(wǎng)絡(luò)與IPTV形成產(chǎn)業(yè)鏈奠礎(chǔ)。oeShanghaiTnet走向?qū)嶋H應(yīng)用nE-EntertainmentnE-LearningnE-Health–通過3Tnet為醫(yī)院和社區(qū)服務(wù)nE-Show–通過3Tnet展示上海經(jīng)濟建設(shè)成果六下一代高速網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的發(fā)展趨向未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢o業(yè)務(wù)特征持續(xù)影響網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架演變Pn混合交換體制(分組交換中考慮面向連接)–開始興起;n從核心網(wǎng)到邊緣網(wǎng),光纖通信技術(shù)與設(shè)備將帶來網(wǎng)絡(luò)巨變;n發(fā)展寬帶移動接入,滿足泛在應(yīng)用需求;n還需考慮安全、可控、管理、經(jīng)濟等問題;o3Tnet在核心網(wǎng)、邊緣網(wǎng)、流媒體業(yè)務(wù)等方面所取得的成功經(jīng)驗將直接影響我國新一代網(wǎng)絡(luò)o建立面向大規(guī)模實際用戶的國家級新一代網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)測試床將是我國十一五
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