基于Intranet三網融合的探討*

文光斌

（深圳職業技術學院 計算機工程學院，廣東 深圳 518055）

國內外三網融合的研究，主要是研究廣電網、電信網及計算機網內容的融合，實際上就是廣電和電信互相開放，廣電和電信網都能傳送電視視頻信號、電話音頻信號和計算機數據[1]，但只能做到內容融合，不能做到物理上的三網合一，這是由于它們屬于不同的管理者和利益方所決定的．目前國內的進展是電信網基本上能夠做到能同時傳送三種信號，并且已實現了全國聯網，如果是 20兆以上的光纖到戶，在保障足夠的計算機上網速度和電話通話音質的前提下，能夠做到十分流暢地收看幾十套一般電視節目和十幾套高清節目，但其缺點是節目源有所不足，由于體制的原因，同城中國電信的電信網一般沒有同城的有線電視臺的節目．而廣電網的三網融合進展較慢，還沒有形成全國性的廣電網，而是各城市的有線電視網單獨作戰．目前的情況是各大城市的有線電視網都已經實現了數字化，能夠傳送電視信號和計算機數據信號，其缺點是不能傳送電話信號，且計算機數據帶寬受有線網接入電信網的專線帶寬限制．因此，用戶一般都要同時接入這2個網絡．

目前，企業內部網絡的狀況是大型企業既有計算機局域網，又有內部電話網，還有廣播電視網；即使中小型企業一般也有計算機局域網和內部電話網．一般計算機局域網通過路由器接入電信網或有線電視網從而連上Internet，企業內部電話網經程控交換機接入電信電話網，而企業內部電視網則接入有線電視網．建設這些網絡不但需要高投入，而且維持這些網絡的正常運營也需要耗費大量的物質和人力資源．如企事業單位的終端用戶一般有幾十、幾百甚至幾千上萬個，如果每個終端用戶直接接入電信和有線網，費用必將昂貴，如一個電視用戶每月一般要花費幾十元，一個電話用戶每月也至少幾十元，并且單位還不好控制和管理．如果電信和有線網只接入單位的Intranet，單位的所有終端用戶再通過 Intranet接入電信和有線網，不但能大大降低每個終端用戶的接入費用，同時還有利單位對終端用戶的費用管理和內容的掌控．到目前為止，國內三網融合的探索，都集中在研究如何讓電信網或有線電視網同時傳送電話、電視和計算機數據信號的問題，還沒有研究使企業內部的電視網、電話網及計算機局域網三網合一的問題，而企業內部多個網絡的存在，增加企業網絡的建設、管理和維護成本，阻礙了企業的信息化進步，因此，基于Intranet三網融合的探討十分必要．

基于 Intranet三網融合要解決的問題是把企業內部的計算機網、電視網和電話三網合一，即企業內部只建設計算機局域網，而把電視信號和電話信號變成能在計算機網上傳輸的 IPTV（Internet Protocol Television，網絡協定電視）信號和 IP（Internet Protocol，網絡互連協議）電話信號[2-4]，然后，電視、電話、數據三種信號都通過計算機局域網傳送，這樣不但大大降低了企業內部網絡的建設成本，同時也大大節省了網絡的運營費用．基于Intranet的三網融合技術上可行的，因為隨著“寬帶中國”戰略的實施和網絡技術的發展，Intranet（企業內網）的網速將會越來越快．目前，大型企業的內部局域網網速基本上達到了千兆，小型企業的局域網網速也達到了百兆，突破了通過內部局域網同時傳遞電視視頻信號、電話音頻信號和計算機數據信號的速度和延遲的瓶頸，使通過內部局域網實現企業內部的電視網、電話網和計算機網三網融合或三網合一成為了可能．其實現方法是在企業計算機局域網的基礎上，通過增加信號轉換設備，把電視信號和電話信號變成可在計算機網絡上傳輸IP數據包，即IPTV和IP電話信號，經過Intranet網絡上傳遞，再由接收端的三網融合終端接收、分離與轉換，把計算機信號、電視信號和電話信號分別送到計算機、電視機和電話機上，從而實現企業內部的三網合一．

1 基于 Intranet三網融合的技術路線

總的技術思路是首先對企業內部局域網Intranet進行升級，一般幾十人用戶的企業網速要達到百兆，幾百人以上的用戶企業網速要達到千兆，達到能同時 IPTV、IP電話和計算機數據信號的三網融合網絡網速的要求．然后，增加接入設備把電信網及廣電網接入Intranet，增加終端設備把電視、電話及計算機信號分別送到電視機、電話機和計算機，當然整個過程需要服務器和相應的軟件對其進行控制和管理．

1.1 電視信號和電話信號的數據化

電視信號和電話信號的數據化就是把模擬的電視視頻信號和電話音頻信號轉換成能在計算機網絡傳輸的IP數據包的過程．具體步驟是先采樣量化，即把模擬信號轉換成數字信號；然后壓縮編碼，把數字信號變成數據幀，再分組打包進行IP封裝，即把若干個數據幀分成一組，加入含有路由和控制信息的報頭，變成IP數據包，最后把IP數據包送到收發電路，經收發電路發送到Intranet上，如圖1所示．電視信號和電話信號的編碼壓縮格式不同，前者采用 H.264編碼格式，后者為 G.729編碼格式．收發電路具有路由和存貯轉發的功能．

1.2 綜合接入端設備的功能及組成

綜合接入設備的功能把來自電信網自帶終端的IPTV、電話模擬音頻和計算機數據信號、來自廣電的電視數據流及來自本地內部產生的電視信號都接入進來，經過一系列的變換和處理后，最后在控制和管理軟件的控制下，變成IP數據包經收發電路送到企業內部局域網Intranet上．它由信號變換電路、電視信號混合電路、電話內外信號變換電路、數據收發電路、控制電路、嵌入式CPU、RAM內存、ROM 中的操作系統及控制管理軟件等模塊組成，如圖2所示．其中，信號變換電路的主要作用是把廣電網送來的電視信號或本地產生的電視信號變換成能在計算機網傳遞的 IP數據包形式的電視信號．電視信號混合電路是把廣電網與電信網送來的IP電視數據包和本地產生的電視信號 IP數據包混加到一塊，變成單一的 IPTV數據報送到收發電路．電話內外信號變換電路把電信終端送的模擬電話音頻變成 IP數據信號，如果是內線撥打的是外線，該電路就把內部局域網Intranet送來的IP電話信號變成模擬電話信號向電信網傳遞．嵌入式CPU是接入端的中央處理器，所有運算和進程都是在其操作系統的控制下由CPU完成的．控制電路的作用是按照操作系統和控制管理軟件的要求控制其它電路的工作．操作系統及控制管理等應用軟件都存貯在只讀存儲器ROM中，只要通電就按照設定好的程序啟動接入端的工作．

1.3 三網融合終端的原理與組成

三網融合終端的原理是把來自Intranet的IP數據包，經過終端的網線接口和隔離變壓器的處理，送到數據收發電路，送來的數據包經數據收發電路中的接收電路的整形、質量控制和路由轉發等處理送到嵌入式CPU中，CPU根據各種協議和管理控制軟件的要求對數據包進行處理，處理好的IPTV和計算機數據包送到收發電路中的發送電路，發送電路再把數據處理成符合網絡傳送的數據包經網絡接口分別把數據送到計算機和IPTV機頂盒，IPTV再經機頂盒的控制節目軟件的選取、數模轉換等工作后送到電視機，而IP電話數據包經信號變換電路的解碼、數模轉換等處理后變成模擬音頻信號直接送到電話機，其組成和功能關系如圖3所示．反之，電話機的模擬音頻信號、電視機盒送來的互動信號和計算機來的數據信號經三網融合終端的處理變成IP數據報送到企業內網中．

1.4 控制管理服務器的作用

控制管理服務器主要裝有管理監控系統軟件，它的作用是用戶管理及認證，數據流監視及設備運行狀態監視及報警等；IPTV管理控制系統軟件，其主要作用有流服務管理，媒體管理和電子節目單服務等；IP電話管理控制系統軟件，其主要作用有Intranet內部IP電話號碼設置與管理，IP電話通話的建立與拆除等．

圖1 電視信號和電話信號轉變成IP數據包示意圖

圖2 三網融合綜合接入端方框圖

圖3 三網融合終端方框圖

2 基于 Intranet三網融合的實現方法

2.1 基于Intranet三網融合的實現功能圖

經過技術路線的討論，可以得出完整的基于Intranet三網融合的實現功能圖，它由三網融合綜合接入端、企業內部局域網Intranet、若干個三網融合終端及控制管理服務器組成，如圖4所示．電信送來電話信號、電視信號、計算機數據信號和廣電送來的電視信號及本地產生的電視信號都直接連接到三網融合接入端，經接入端的處理變成IP數據包送到企業內部局域網 Intranet上，經局域網傳送到各三網融合終端上，再由終端處理分別變成電話信號送到電話機、IPTV電視信號送到電視機頂盒、計算機數據信號送到計算機．電視節目的選取與控制、內部電話號碼的設置與管理、用戶的管理與認證等都由控制管理服務器完成．

2.2 基于Intranet三網融合與現有企業內網絡的比較

現在大型企事業單位一般擁有計算機局域網、內部電話網、內部電視網三個網絡，其功能圖如圖5所示．

圖4 基于Intranet三網融合的實現功能圖

圖5 企業內部局域網、電話網、電視網功能圖

從圖5看出，企業內部的計算機局域網、內部電話網和電視網是3個獨立的網絡，分別傳送計算機數據、電話音頻和電視視頻三種信號，網絡建設成本和管理成本都非常大，甚至有的大企業這 3個網絡分屬不同的部門管理，如計算機局域網由計算中心或信息中心管理，電話網由通信或機要部門管理，而電視網則由宣傳部門管理．管理成員龐大，消耗大量人力物力．隨著國家促進信息化建設的政策逐步貫徹實施，大多數企業都升級了計算機局域網使其網絡帶寬達到了百兆、千兆，所以利用計算機局域網同時傳送數據、電視和電話三種信號成為可能．因此，基于Intranet三網融合比獨立建設企業內部的計算機局域網、內部電話網和電視網在硬件費用、管理、維護和運營等方面都有優勢．

[1] 李方．促進信息消費 網絡通信業政策四箭連發[EB/OL]．中國經濟網www.ce.cn.[2013-08-23]．

[2] Bikfalvi A, Garc′?a-Reinoso J. A peer-to-peer IPTV service architecturefor the IP multimedia subsystem[J].International Journal of Communication Systems, 2010,23：780-801．

[3] Homero Toral-Cruz , Al-Sakib Khan Pathan. Accurate modeling of VoIP traffic QoS parameters in current and future networks with multifractal and Markov models[J].Mathematical and Computer Modelling, 2013, 57（11-12）：2832-2845．

[4] 徐恪，林嵩，吳建平．基于用戶效用的三網融合演化模型與分析[J]．計算機學報, 2013（05）：3-14．