基于Intranet三网融合的探讨*

文光斌

（深圳职业技术学院 计算机工程学院，广东 深圳 518055）

国内外三网融合的研究，主要是研究广电网、电信网及计算机网内容的融合，实际上就是广电和电信互相开放，广电和电信网都能传送电视视频信号、电话音频信号和计算机数据[1]，但只能做到内容融合，不能做到物理上的三网合一，这是由于它们属于不同的管理者和利益方所决定的．目前国内的进展是电信网基本上能够做到能同时传送三种信号，并且已实现了全国联网，如果是 20兆以上的光纤到户，在保障足够的计算机上网速度和电话通话音质的前提下，能够做到十分流畅地收看几十套一般电视节目和十几套高清节目，但其缺点是节目源有所不足，由于体制的原因，同城中国电信的电信网一般没有同城的有线电视台的节目．而广电网的三网融合进展较慢，还没有形成全国性的广电网，而是各城市的有线电视网单独作战．目前的情况是各大城市的有线电视网都已经实现了数字化，能够传送电视信号和计算机数据信号，其缺点是不能传送电话信号，且计算机数据带宽受有线网接入电信网的专线带宽限制．因此，用户一般都要同时接入这2个网络．

目前，企业内部网络的状况是大型企业既有计算机局域网，又有内部电话网，还有广播电视网；即使中小型企业一般也有计算机局域网和内部电话网．一般计算机局域网通过路由器接入电信网或有线电视网从而连上Internet，企业内部电话网经程控交换机接入电信电话网，而企业内部电视网则接入有线电视网．建设这些网络不但需要高投入，而且维持这些网络的正常运营也需要耗费大量的物质和人力资源．如企事业单位的终端用户一般有几十、几百甚至几千上万个，如果每个终端用户直接接入电信和有线网，费用必将昂贵，如一个电视用户每月一般要花费几十元，一个电话用户每月也至少几十元，并且单位还不好控制和管理．如果电信和有线网只接入单位的Intranet，单位的所有终端用户再通过 Intranet接入电信和有线网，不但能大大降低每个终端用户的接入费用，同时还有利单位对终端用户的费用管理和内容的掌控．到目前为止，国内三网融合的探索，都集中在研究如何让电信网或有线电视网同时传送电话、电视和计算机数据信号的问题，还没有研究使企业内部的电视网、电话网及计算机局域网三网合一的问题，而企业内部多个网络的存在，增加企业网络的建设、管理和维护成本，阻碍了企业的信息化进步，因此，基于Intranet三网融合的探讨十分必要．

基于 Intranet三网融合要解决的问题是把企业内部的计算机网、电视网和电话三网合一，即企业内部只建设计算机局域网，而把电视信号和电话信号变成能在计算机网上传输的 IPTV（Internet Protocol Television，网络协定电视）信号和 IP（Internet Protocol，网络互连协议）电话信号[2-4]，然后，电视、电话、数据三种信号都通过计算机局域网传送，这样不但大大降低了企业内部网络的建设成本，同时也大大节省了网络的运营费用．基于Intranet的三网融合技术上可行的，因为随着“宽带中国”战略的实施和网络技术的发展，Intranet（企业内网）的网速将会越来越快．目前，大型企业的内部局域网网速基本上达到了千兆，小型企业的局域网网速也达到了百兆，突破了通过内部局域网同时传递电视视频信号、电话音频信号和计算机数据信号的速度和延迟的瓶颈，使通过内部局域网实现企业内部的电视网、电话网和计算机网三网融合或三网合一成为了可能．其实现方法是在企业计算机局域网的基础上，通过增加信号转换设备，把电视信号和电话信号变成可在计算机网络上传输IP数据包，即IPTV和IP电话信号，经过Intranet网络上传递，再由接收端的三网融合终端接收、分离与转换，把计算机信号、电视信号和电话信号分别送到计算机、电视机和电话机上，从而实现企业内部的三网合一．

1 基于 Intranet三网融合的技术路线

总的技术思路是首先对企业内部局域网Intranet进行升级，一般几十人用户的企业网速要达到百兆，几百人以上的用户企业网速要达到千兆，达到能同时 IPTV、IP电话和计算机数据信号的三网融合网络网速的要求．然后，增加接入设备把电信网及广电网接入Intranet，增加终端设备把电视、电话及计算机信号分别送到电视机、电话机和计算机，当然整个过程需要服务器和相应的软件对其进行控制和管理．

1.1 电视信号和电话信号的数据化

电视信号和电话信号的数据化就是把模拟的电视视频信号和电话音频信号转换成能在计算机网络传输的IP数据包的过程．具体步骤是先采样量化，即把模拟信号转换成数字信号；然后压缩编码，把数字信号变成数据帧，再分组打包进行IP封装，即把若干个数据帧分成一组，加入含有路由和控制信息的报头，变成IP数据包，最后把IP数据包送到收发电路，经收发电路发送到Intranet上，如图1所示．电视信号和电话信号的编码压缩格式不同，前者采用 H.264编码格式，后者为 G.729编码格式．收发电路具有路由和存贮转发的功能．

1.2 综合接入端设备的功能及组成

综合接入设备的功能把来自电信网自带终端的IPTV、电话模拟音频和计算机数据信号、来自广电的电视数据流及来自本地内部产生的电视信号都接入进来，经过一系列的变换和处理后，最后在控制和管理软件的控制下，变成IP数据包经收发电路送到企业内部局域网Intranet上．它由信号变换电路、电视信号混合电路、电话内外信号变换电路、数据收发电路、控制电路、嵌入式CPU、RAM内存、ROM 中的操作系统及控制管理软件等模块组成，如图2所示．其中，信号变换电路的主要作用是把广电网送来的电视信号或本地产生的电视信号变换成能在计算机网传递的 IP数据包形式的电视信号．电视信号混合电路是把广电网与电信网送来的IP电视数据包和本地产生的电视信号 IP数据包混加到一块，变成单一的 IPTV数据报送到收发电路．电话内外信号变换电路把电信终端送的模拟电话音频变成 IP数据信号，如果是内线拨打的是外线，该电路就把内部局域网Intranet送来的IP电话信号变成模拟电话信号向电信网传递．嵌入式CPU是接入端的中央处理器，所有运算和进程都是在其操作系统的控制下由CPU完成的．控制电路的作用是按照操作系统和控制管理软件的要求控制其它电路的工作．操作系统及控制管理等应用软件都存贮在只读存储器ROM中，只要通电就按照设定好的程序启动接入端的工作．

1.3 三网融合终端的原理与组成

三网融合终端的原理是把来自Intranet的IP数据包，经过终端的网线接口和隔离变压器的处理，送到数据收发电路，送来的数据包经数据收发电路中的接收电路的整形、质量控制和路由转发等处理送到嵌入式CPU中，CPU根据各种协议和管理控制软件的要求对数据包进行处理，处理好的IPTV和计算机数据包送到收发电路中的发送电路，发送电路再把数据处理成符合网络传送的数据包经网络接口分别把数据送到计算机和IPTV机顶盒，IPTV再经机顶盒的控制节目软件的选取、数模转换等工作后送到电视机，而IP电话数据包经信号变换电路的解码、数模转换等处理后变成模拟音频信号直接送到电话机，其组成和功能关系如图3所示．反之，电话机的模拟音频信号、电视机盒送来的互动信号和计算机来的数据信号经三网融合终端的处理变成IP数据报送到企业内网中．

1.4 控制管理服务器的作用

控制管理服务器主要装有管理监控系统软件，它的作用是用户管理及认证，数据流监视及设备运行状态监视及报警等；IPTV管理控制系统软件，其主要作用有流服务管理，媒体管理和电子节目单服务等；IP电话管理控制系统软件，其主要作用有Intranet内部IP电话号码设置与管理，IP电话通话的建立与拆除等．

图1 电视信号和电话信号转变成IP数据包示意图

图2 三网融合综合接入端方框图

图3 三网融合终端方框图

2 基于 Intranet三网融合的实现方法

2.1 基于Intranet三网融合的实现功能图

经过技术路线的讨论，可以得出完整的基于Intranet三网融合的实现功能图，它由三网融合综合接入端、企业内部局域网Intranet、若干个三网融合终端及控制管理服务器组成，如图4所示．电信送来电话信号、电视信号、计算机数据信号和广电送来的电视信号及本地产生的电视信号都直接连接到三网融合接入端，经接入端的处理变成IP数据包送到企业内部局域网 Intranet上，经局域网传送到各三网融合终端上，再由终端处理分别变成电话信号送到电话机、IPTV电视信号送到电视机顶盒、计算机数据信号送到计算机．电视节目的选取与控制、内部电话号码的设置与管理、用户的管理与认证等都由控制管理服务器完成．

2.2 基于Intranet三网融合与现有企业内网络的比较

现在大型企事业单位一般拥有计算机局域网、内部电话网、内部电视网三个网络，其功能图如图5所示．

图4 基于Intranet三网融合的实现功能图

图5 企业内部局域网、电话网、电视网功能图

从图5看出，企业内部的计算机局域网、内部电话网和电视网是3个独立的网络，分别传送计算机数据、电话音频和电视视频三种信号，网络建设成本和管理成本都非常大，甚至有的大企业这 3个网络分属不同的部门管理，如计算机局域网由计算中心或信息中心管理，电话网由通信或机要部门管理，而电视网则由宣传部门管理．管理成员庞大，消耗大量人力物力．随着国家促进信息化建设的政策逐步贯彻实施，大多数企业都升级了计算机局域网使其网络带宽达到了百兆、千兆，所以利用计算机局域网同时传送数据、电视和电话三种信号成为可能．因此，基于Intranet三网融合比独立建设企业内部的计算机局域网、内部电话网和电视网在硬件费用、管理、维护和运营等方面都有优势．

[1] 李方．促进信息消费 网络通信业政策四箭连发[EB/OL]．中国经济网www.ce.cn.[2013-08-23]．

[2] Bikfalvi A, Garc´ıa-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，吴建平．基于用户效用的三网融合演化模型与分析[J]．计算机学报, 2013（05）：3-14．