电信系统通信网论文

众所周知，技术正以惊人的速度在发展。宽带技术，诸如多媒体会议、电子邮件、快速互联网接入和电子商务，正在不断改变公司处理事务的方式。在多数情况下，为了适应这些新的业务方式，你得不断增加投资用以升级电脑、通信网络和程序。所以，通信信息技术快速发展在给公司带来更高效益的同时，对网络运行的可靠和有效性提出越来越高的要求。以下是小编精心整理的《电信系统通信网论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

电信系统通信网论文 篇1：

国际气象通信系统传输模型研究

摘   要：国家气象信息中心承担世界气象组织（WMO）全球电信系统（GTS）区域通信枢纽（RTH）的职责，目前由第三代国际气象通信系统具体实施。通过对该系统的框架结构和数据传输流程的分析，描绘出此系统传输处理的分层模型。通过此模型能够为分析、维护和改进国际气象通信系统的提供支撑。更进一步，介绍了WMO信息系统（WIS）全球信息系统北京中心（GISC Beijing）的传输模型，描述该模型如何演化和发展。

关键词：全球电信系统;WMO信息系统;气象通信;分层模型

Research on Transfer Model of International

Meteorological Telecommunication System

WANG Fu-di WANG Peng

（National Meteorological Information Centre，Beijing 100081，China）

Key words：global telecommunication system;WMO information system;meteorological communication;hierarchical model

全球电信系统GTS（Global Telecommunication System）是为了构建世界气象监测网（World Weather Watch），进行气象数据和产品的收集、交换、分发，并满足时效性、覆盖性、一致性、可靠性等要求的气象通信系统。国家气象信息中心作为GTS主干网上的区域通信枢纽RTH（Regional Telecommunication Hub），与日本、德国、俄罗斯、欧洲气象卫星组织等10个国外中心建立有国际气象通信链路，对于区域间和区域内的实时气象信息传输起到了核心作用[1]。RTH北京的主要功能由国家气象信息中心开发运行的第三代国际气象通信系统来实现。

2007年，第十五届世界气象大会批准了WMO信息系统（WIS）计划，标志着WIS进入实施阶段，它将依托目前支撑WWW计划数据传输和服务的全球电信系统（GTS）进行实施和过渡。GTS是WMO现有信息系统中最为成功的部分，但是它基于点对点通信线路和专用传输规范进行数据交换，在支持WMO其他计划的数据传输以及为更多用户提供数据服务方面存在着局限性[2]。2011年5月，第十六次世界气象大会正式批准世界气象组织全球信息系统中心北京中心的建立[3-4]。

1   WMO GTS和RTH北京

1.1   GTS的基础网络结构

全球电信系统GTS是一个三层的网络结构，如图1：

●   MTN（骨干通信网络）：由三个世界气象中心（WMC）和包括北京在内的15个区域通信枢纽（RTH）连接组成，此核心网络保证各气象通信中心（MTCs）之间有效、快速和可信的信息传输;

●   RMTNs（区域气象通信网络）：由覆盖全球6个区域的网络线路组成，保证骨干通信网络与国家气象中心（NMC）的互联互通;

●   NMTNs（国家气象通信网络）：主要满足国家层面收集和分发气象信息;

另外基于卫星的数据收集和分发系统也是GTS重要的组成部分。

1.2   GTS的数据传输流程

根据WMO的要求，GTS传输的数据、资料、产品，有统一的编码规则[5-6]、编报规则[5-8]、通信协议、传输路由以及质量保证等规范。GTS是点对点通信线路和专用传输规范进行数据交换的最典型实施。观测数据的从发送端开始，需要经过如下步骤：

（1）根据编码手册[5-6]进行编码。将原始观测数据（Raw Data）依照观测类别所对应的编码格式（FM），编码成为报告（Report）;

（2）根据公报目录[7]进行编报。由对应的编报中心负责收集责任范围内的报告，将这些报告根据观测类别进行汇集，并附上该类型的简式报头（Abbreviated Heading，使用“TTAAii”表示）、观测时次（适用“YYGGgg”表示）以及编报中心的代号（使用“CCCC”表示），形成公报（Bulletin）;

（3）根据GTS手册[8-9]按照传输格式进行统一编报。各RTH负责收集责任区内的各个编报中心的公报，根据通信链路的协议要求，选择编报的字符集，然后将简式报头、时次、编报中心、公报正文等内容编成符合GTS规范的传输格式的公报，其中还包括了用于确保传输顺序的流水号和确保修订关系的订正项（使用“BBB”表示），形成用于传输的公报消息（Message）;

（4）根据GTS手册的传输协议进行传输。对于目前广泛使用的FTP方式，这个步骤还需对公报进行累积打包，而后生成文件（File）;

（5）根据GTS手册的区域划分及其数据传输路径，RTH依托各自报文转发或者编辑报发送路由，每类公报根据简式报头、时次、编报中心按照控制数据发送给指定RTH或者NMC;

（6）传输依赖于GTS网络的基础网络结构，根据RTH之间达成的双边协议，进行传输，包括通信链路（Link）、通信协议、通信质量保障等。

数据在接收端的处理是发送的逆过程。

1.3   第三代国际气象通信系统的体系结构

北京第三代国际气象通信系统按照GTS技术规范要求[10]，实现了上节所描述的发送处理、接收处理以及中间存储、报文编辑等功能。第三代国际气象通信系统的应用软件系统由数据收发系统、报文处理系统和业务监控系统组成。其中，支持各类电路、协议的数据接收系统通过GTS电路和Internet收集数据后，由报文处理系统处理、存储、以及向其它业务系统（如：国内气象通信系统，实时数据库系统等）进行分发;同时，报文处理系统按照业务要求，将第三代国际气象通信系统收集到的国内、外各类资料，提供给数据分发系统，由数据发送软件完成资料向各条GTS电路和Internet的发送。第三代国际气象通信系统的数据输入/输出、处理过程，系统运行状态等都可以通过业务监控系统进行监视和控制。国际气象通信系统中各功能组件之间的协作关系如图2所示。

第三代国际气象通信系统的核心是报文处理系统，承担GTS规范和路由要求的格式检查、报文存储、报文转发、报文编辑、编报打包等诸多任务，主要基于文件工作。报文的转发、编辑主要依赖于控制数据[11]，据此在特定时刻执行某项任务，而处理中的报文则放在报文处理缓存库中。

数据收发系统负责报文的接收和发送，同时保证报文处理系统与对外通信链路的隔离。数据收发系统与专用连接、公网连接、内网连接等通信网络相连：专用连接（简称专线）是指专门用于RTH北京与其它RTH或者NMC，以及同城系统进行通信的连接;公网连接是指通过Internet线路进行通信的连接，可以使用FTP、HTTP或SMTP协议等，通信与Internet上的其他通信不隔离;内网连接是指国际气象通信系统与其它系统通信的连接，如国内通信系统、实时数据库等。业务监控系统实时监视着系统运行状况，并在出现异常和问题的时候告警，同时提供给操作员人机交互的界面。

第三代国际气象通信系统的传输功能依赖于数据收发系统和通信连接，目前主要基于FTP协议进行传输。报文处理系统根据通信伙伴中心和传输内容的类别进行了划分，每个“<伙伴中心，内容类别>对”都定义为一个逻辑通道（LCN）。例如，字符码资料与RTH东京之间的传输定义为“11”通道，二进制编码资料与NMC平壤之间的传输定義为“76”通道。因此报文处理的整个过程就是在该特定通道中进行的变换过程。

其中报文处理系统并不一定是收到以后直接转发，而是先存储在报文处理缓存库中，根据控制数据在合适的时刻读取并编报发送。

这种通道式结构反映了报文处理的实质，也是RTH的基本功能：数据的选择性转发。换句话说，这种选择性转发是将一条输入通道中的数据，根据控制数据，实时或者延时地进行转发到一条输出通道中。这个“输入通道-控制数据-输出通道”的模式与网络路由器“输入线路-路由表-输出线路”的模式十分接近;不同之处是路由器可以认为是只进行实时转发，而报文处理系统是延时/定时转发。

在每个这样的处理管道线中，数据依次经过各级处理，最终封装成为可供传输的格式;每次处理都是依据“<伙伴中心，内容类别>对”对报文格式进行的变换，可以看成是一个管道线;整个报文处理管道线序列就构成了一个流水线一样的处理流程。管道线中每个处理步骤，都是针对特定“<伙伴中心，内容类别>对”进行变换的处理模块，可以加入新的处理模块，去除现有的处理模块，修改处理模块的算法等。

2   报文传输处理的分层模型

根据GTS传输的流程框架，以及国际气象通信系统的设计和运行的实践，可以归纳得到一个报文传输处理的分层模型，称为国际气象信息交互层次模型（Meteorological Information Interconnection Layers Model）。这个模型仿照ISO开放式通信系统（OSI）参考模型的分层结构，表示了对通信数据的逐层封装/解封。如图3所示。

这样的分层结构，具有与OSI参考模型相同的结构特性：

●   不同结点相同层次具有相同的功能;

●   相同层次之间通过相同的协议进行对等层之间的通信;

●   每一层使用下层的服务并向上层提供服务;

●   上层的数据是下层的负载。

发送方数据由最高层逐渐向下层传递，到接收方数据由最低层逐渐向高层传递。

数据在发送的时候，从上向下逐层封装，经过编码、编报、累积打包等处理以后，依次封装成为报告、公报、消息、文件，然后通过网络传输方式发送给目标主机;目标主机依照相反的顺序进行逐层解封，最终还原数据。

层次高的相对于层次低的称为上层，相对的称为下层;相互通信的、层次相同的两层称为对等层。特别地，如果上层和下层相邻，则互称为上邻层和下邻层。在每个层次看来，它与对等层之间的通信只依赖于它和下邻层之间的接口，而与下层的实现方式、下层与其对等层之间的通信协议等无关。某层向其上邻层提供服务的接口称为服务接口，调用其下邻层服务的接口称为协议接口。

下面以北京15日00时次整的常规地面观测数据的传输为例进行说明：

（1）经过FM 12-XI Ext. SYNOP编码成为一份报告（Report）;

（2）经过汇集其他参与国际交换的报告并附加SMCIBABJii 150000的报头（TTAAiiCCCCYYGGgg）等信息，成为一份公报（Bulletin）;

（3）交给编报程序根据字符集No.5变成以报文开始符（SOH）开头、以文本结束符（ETX）结尾的消息（Message）;

（4）由累积打包程序放入文件（File）中，由于传输方式为FTP，文件名为BABJnnnnnnnn.a（其中nnnnnnnn为文件流水号）;

（5）最后通过FTP传输服务进行发送。

如果改用WMO推行使用的表格驱动编码格式（TDCF），则处理过程为：

（1）观测数据根据FM 95 BURF进行编码;

（2）附加ISMNiiBABJ 150000的报头等信息，并最终汇集成为公报（Bulletin）;

（3）交给编报程序根据字符集No.5变成SOH开头、以ETX結尾的消息（Message）;

（4）由累积打包程序放入文件（File）中，文件名为BABJnnnnnnnn.b（其中nnnnnnnn为文件流水号）

（5）最后通过FTP传输服务进行发送。

3   分层模型的分析与实践

3.1   分层模型的分析

分层结构的特性使得国际气象信息交互层次模型具有如下性质：

●   抽象性：层次越高则设计的抽象层次就越高;

●   低耦合：某个层次的变动只可能影响上邻层和下邻层;

●   重用性：某个层次可以通过不同的方式实现;

●   管道性：针对某个“<伙伴中心，内容类别>对”，处理流程和变换过程等效于一个专用于处理该“<伙伴中心，内容类别>对”的管道线。

例如，在Bulletin的编码格式上，可以选择字符编码和BUFR码格式等;在Message的编报格式上，可以选择No.2字符集和No.5字符集;在传输方式上可以选择FTP方式、TCP sockets方式等;在链路上可以选择专用链路、公网链路等。利用此模型能帮助系统维护和管理人员更好的实施业务，这在系统功能升级时尤为显著。

3.2   RTH北京-东京线路功能升级

为更好的满足WMO规范要求，RTH北京和东京开展了传输功能升级工作，主要目标是：1）从TCP sockets方式升级成为FTP方式，2）实现消息的定时打包功能，3）实现文件的顺序流水传输。对照国际气象信息交互层次模型，可以得到如下需求：

（1）通信协议的升级，涉及到消息（Message）、打包文件（File）和链路（Link）部分;

（2）公报内容不发生改变，则原始数据（Data）、报告（Report）和公报（Bulletin）无影响;

（3）消息的定时打包，仅涉及打包文件（File）层;

（4）保证文件流水号的顺序性，则需要根据打包的情况，调整流水号计数器。

综合以上几点考虑，本次功能升级涉及协议（PROCOTOL）、文件（FILE）和消息（MESSAGE）三个层次的变更。

综上所述，升级方案采用了如下设计：

（1）在消息层，为实现定时打包功能，在组件程序中将原有消息通过消息队列的控制来实现;

（2）在文件层，当满足打包输出条件时，累积结果输出为符合下层（传输服务）需要的顺序流水号文件名（如BABJnnnnnnnn.a）;

（3）在协议层，使用FTP协议取代原有TCP Sockets方式，日志格式记录不变。

经过实际测试，该方案代码修改范围小而准确，由此带来的开发、测试等方面的风险也最小。借助模型的指导作用使得维护人员分析解决问题的目标更明确，方案设计更合理。

3.3   模型的演化

为了支撑WMO各项计划以及相关国际组织和计划的数据交换和共享，根据2003年世界气象大会报告（Cg-XIV，2003），WMO将建立下一代的信息系统——WIS。WIS的目的是提高WMO成员组织收集和分发数据及产品的能力。未来它将成为WMO的核心信息系统，为所有的WMO及其相关计划提供资料服务。它将使用国际行业标准的协议，通过在GTS核心和基础上改进并逐步演化，同时进行通信网络能力的升级建设，最终完成从传统GTS到WIS系统的平稳过渡[12]。WIS的核心基础结构包括：国家中心（NC）、资料收集和产品中心（DCPC）、GISC和连接这三个中心的数据通信网络。GISC是保证WIS全球性和区域性连接的核心通信中心，把全世界所有的责任地区连接起来。它们会从其负责的区域范围内的资料供应中心收集那些所有供全球分发的观测资料和产品，这些资料会被汇入大的综合数据集[13]。

中国气象局目前是GTS主干通信网的亚洲区域通信枢纽（RTH），建成GISC北京中心是CMA的既定目标，也是巩固和提升CMA在WMO通信网络及信息系统中的地位和影响力的重要举措。同时，通过承担GISC职责，还将提升中国气象局对全球实时数据和产品的发现和获取能力，拓展各类国外资料的收集途径，从而为我国气象预报业务和科研提供更为丰富、更高时效的数据支撑和服务。2011年，中国气象局完成GISC Beijing的业务化，实现WIS/GISC的目标[13]。

WIS计划并不改变国际气象信息交互层次模型分层架构，相反地，它需要对现有的GTS分层架构的进一步增强[14]，同时需要通过链路、协议以及交换文件的扩展来满足新增需求。该模型演化为图4所示：

为了支撑其他非气象行业部门和用户以及WMO其他计划对WWW的数据需求，必须依赖更为广泛的Internet互联特性，在线路和系统层需要改进;为满足对非行业用户对数据的检索和获取，在消息和文件层应扩展元数据和元数据描述载体（XML）的封装实现。

通过对国际气象信息交互层次模型的演化和分析，使得GISC Beijing的WIS实施技术路线更为清晰：一是继续巩固和进一步改善GTS，该系统用于传输时间和业务要求甚高的资料，以满足世界天气监视网及其他WMO计划的业务需要，同时它也是系统数据收集主要来源和分发的重要方式之一。主要采用专用通信手段（GTS专线和卫星广播）从而提供有质量保证的服务;第二，通过灵活的数据发现、获取和检索服务，将信息服务扩大到授权用户，以及灵活及时地提供服务，这主要通过因特网实施。

3.4   在气象其他领域的扩展

不仅在国际气象通信领域针对复杂的传输通信逻辑可以进行扩展，在国内气象通信领域，为了适应现有气象资料传输业务的动态需求，也不断在改进过程中体现着这种分层的设计模式：比如在新一代国内气象通信系统[16]中建立了基于NetCDF的数据封装增强对通信报文数据的读取和检索，通过封装通信消息使得气象数据能在收集与分发功能模块之间高效流转。在全国综合气象信息共享平台（CIMISS）[17]中更是引入气象元数据封装技术将分层设计模式拓展到气象数据的处理、归档和监控等环节。

实现气象资料统一平台下的高效收集与分发、统一数据格式检查标准、统一业务监视，使气象部门在未来一段时间内气象资料传输和资料信息业务传输拓展的重要依托。

4   結   论

通过对全球电信系统GTS的框架结构，尤其是其数据传输流程的分析，可以描绘出一个报文传输处理的模式，涵盖了气象数据传输的各种表达形式。基于第三代国际气象通信系统的开发和维护实践，在其逻辑通道概念的基础上，可以归纳出一个管道线式的处理模式，数据的实时或者延时转发。结合上述两种模式，仿照OSI参考模型，能够得到一个报文传输处理的分层模型。在此模型中，数据的传输过程表示为平行方向的对等层之间通过协议接口进行通信，数据的处理过程表示为垂直方向的逐层封装/解封的管道式的变换。处理过程以“<伙伴中心，内容类别>对”为判别依据，实现选择性转发的目的。

分层模型以报文传输处理系统为着眼点，融合并抽象概括了传输的基础网络结构，具有抽象性、低耦合、重用性、管道性等特点，能够比较合理地解释国际气象通信系统中报文处理传输的整体步骤和层次，通过理论分析和实践检验，证明此模型适合于分析国际气象通信系统中的不同的模块、协议、格式的功能、层次、作用、接口等，从而为国际气象通信系统的维护和发展提供了较好的模型框架。该模型同时也是随着技术的发展而不断演化，适应未来WIS的需求。

参考文献

[1]    李湘. 气象通信系统发展与展望[J]. 气象，2010，36（7）：56—61.

[2]    李湘，王甫棣，姜立鹏，等. WIS的实现技术研究及应用 [J]. 气象，2011，37（10）：1301—1308.

[3]    王甫棣，姜立鹏，姚燕. 北京全球信息系统中心的数据缓存功能优化[J]. 应用气象学报，2014，25（2）：242—248.

[4]    WANG Fu-di. WMO information system：Beijing global information system center[J]. Bulletin of the American Meteorological Society，2013，94（7）：991—994.

[5]    WMO. Manual on Codes，Volume I.1 [R]. WMO-No.306，1995.

[6]    WMO. Manual on codes，volume I.2 [R]. WMO-No.306，2001.

[7]    WMO. Manual on codes，volume II [R]. WMO-No.306，1998.

[8]    WMO. Manual on codes，volume C1 [R]. WMO-No.9，2010.

[9]    WMO. Manual on global telecommunication system，volume I [R]. WMO-No.386，2009.

[10]  WMO. Manual on Global Telecommunication System，Volume II[R]. WMO-No.386，1991.

[11]  徐杰芙. 第三代国际通信系统控制数据[J]. 气象科技，2006， 34（增刊）：10—12.

[12]  GEOFF L.The birth of WMO information system[A]. Bulletin of WMO，2003，55（4）：232—238.

[13]  李湘，王甫棣，姜立鹏，等. WIS的实现技术研究及应用[J].气象，2011，37（10）：1301—1308.

[14]  王甫棣，李湘，姚燕，等. 北京GISC系统建模与实现[J]. 计算机技术与发展，2013，23（5）：145—149.

[15]  林润生，孙周军，谭小华，等. 新一代国内气象通信系统设计与实现[J].气象，2011，37（3）：356—362

[16]  赵芳，何文春，张小缨，等. 全国综合气象信息共享平台建设[J]. 气象科技进展，2018，8（1）：171—180.

作者：王甫棣 王鹏

电信系统通信网论文 篇2：

为未来２０年做好准备

众所周知，技术正以惊人的速度在发展。宽带技术，诸如多媒体会议、电子邮件、快速互联网接入和电子商务，正在不断改变公司处理事务的方式。在多数情况下，为了适应这些新的业务方式，你得不断增加投资用以升级电脑、通信网络和程序。所以，通信信息技术快速发展在给公司带来更高效益的同时，对网络运行的可靠和有效性提出越来越高的要求。

对布线设施的新要求

为了在电信系统中得到最大投资回报，用户在选择布线系统时不仅要考虑现在，还要考虑将来的运行需求。目前，电脑应用程序的预期使用寿命约1.5年，PC机2年，主机10年。所以，投资结构化布线系统时要把眼光越过现在使用的技术，考虑它是否能与未来的应用程序和设备相适应，这才是明智之举。

在这方面，作为一种为不同的通讯需求度身定制出的高效益的通信系统，KRONE PremisNET 结构化布线解决方案为今后可能会采用的新技术提供了升级的通道。

KRONE PremisNET保护对布线设施的投资

一般总是用IT总预算的5%来安装结构化布线系统。这虽然不占IT投资的最大份额，可是多达70%的网络故障起因于布线，这笔投资就至关重要了。KRONE PremisNET方案远胜出现有的5类标准，尖端方案甚至超过国际标准组织（ISO）即将出笼的6类标准。所以，KRONE PremisNET 方案提供足够的带宽，不仅满足目前的电信传输之需，而且还为未来的新技术提供升级通道。这意味着，避免了几年以后重新布线的可观开支。

KRONE PremisNET还有一种方案，可以把设备的大楼管理系统、视频系统、话音和数据通信系统整合到一个布线设施中，让多种配线系统成为历史。这样，不仅大大降低初装布线系统的成本，而且在提高系统效率的同时降低了设施的日常运行成本。

网络性能符合当前的标准就够了吗？

大多情况下用户都没有意识到自己的网络并没有以全速在运转，这样就没能充分利用投资所应得的带宽。通过广泛调查，KRONE发现：许多机构诊断不出导致其布线系统数据出错、数据流量减少的症结所在。即使他们的布线系统完全符合当今ISO、EIA/TIA标准，问题仍然存在。现在我们可以证明网络的连接件与线缆阻抗不匹配会导致传输出现问题。网络对这些错误的反映就是重发数据。正是数据重发严重影响了网络的数据流量。只要有1%的数据重发，一个100Mb/s 的以太网就会降低为仅20Mb/s.

怎样防止数据流量出错

KRONE已研制出PremisNET结构化布线方案，使用了TrueNet技术。协调的连接件和布线部件杜绝阻抗失配。有了TrueNet，KRONE PremisNET保证让网络运行在最大的以太网数据流量。这样能提供给用户从NIC到服务器保证零误码率传输。

为何选择KRONE PremisNET

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* 独一无二的系统保证：20/5年系统保证，即20年完整地符合行业标准的系统保证；另外，如果使用TrueNet阻抗匹配的部件，还有5年的数据流量保证，使结构化布线信道保持零误码率传输。

作者：汪　珍

电信系统通信网论文 篇3：

关于电信运营商通信网融合演进方向的探讨

摘要：本文介绍了电信运营商通信网融合的趋势，通过对下一代网络核心层、传输层、接入层融合方式的论述，引申出网络融合的目标结构模型。结合实际情况，给出了网络演进有效的解决途径。对未来网络功能、融合后的优势和意义进行了展望。

关键词：融合；NGN；IMS；目标网；PON；模型

Talking on Communications Network Integration Evolution Direction of Telecommunications Operators

Guo Lei1,Xia Yurong2,Li Xianling2

(1.Jining Branch of China Unicom,Jining272000,China;2.Jining Polytechnic,Jining272000,China)

2008年电信重组后，形成了中国移动、中国电信和中国联通三大全业务运营商，形成了三足鼎力的局势。自重组三年来，如何降低网络的建设维护成本，打造自身的竞争优势，大力发展FMC业务，是各运营商现阶段考虑的首要问题，促进通信网络融合和演进是必然选择。FMC业务即指Fixed Mobile Convergence，它通过固定和无线技术相结合的方式提供通信业务。

随着FTTX建设工作的加速，网络从核心到接入越来越IP化，这为当今的网络在同一架构下融合创造了条件。将来网络融合演进的方向为“下一代网络”，即NGN（Next Generation Network），它将在一个统一的网络平台上，采取统一管理的方式提供多媒体业务，将现有的固定电话、移动电话网络进行整合，并增加多媒体数据服务及其他增值型服务。

广义的NGN包括，下一代交换网、下一代传送网、下一代接入网、下一代移动网等多个方面。本文将结合运营商通信网的实际情况和网络发展趋势，从这多个方面探讨当前通信网向NGN演进融合的途径。

网络融合一般经过四个阶段，目前的电信运营商处于第三个阶段，正向第四个阶段即网络融合迈进。融合的最终目的就是固定网、移动网完全融合成一张网，与接入无关，也就是以IMS为网络架构的下一代网。IMS（IP Multimedia Subsystem），即为IP多媒体子系统，它是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。

固定网、移动网的融合方向应是统一IMS，我们建设的网络目标应是IMS网络架构下的下一代网NGN。IMS 作为下一代多媒体业务网络架构已经在3GPP/3GPP2中规范，并且TISPAN被采纳作为FMC的网络架构。3GPP和TISPAN紧密合作，以统一的IMS核心为目标。（1）3GPP侧重于从移动的角度对IMS进行研究，负责接入无关的统一IMS核心。（2）TISPAN侧重于从固定的角度提出对IMS的需求，开发针对固定接入的扩展。TISPAN=电信和互联网融合业务及高级网络协议，是ETSI（欧洲电信标准协会）从事下一代网络（NGN）研究的标准化组织。

一、核心层融合的两个关键

（一）控制平面的融合：建设统一的IP多媒体子系统IMS，代替各网的控制平面。只有实现统一的IMS，网络才能完全融合，才能真正实现接入的无关性，无论用户在何种网络下、何种位置都能使用相同的业务。

（二）用户数据中心的融合：建设统一的用户归属服务器HSS，代替各网的用户数据中心。2/3G网、固话网和宽带网的用户数据、业务属性全部统一到HSS。HSS可以提供统一的认证，集中的用户和业务数据库，支持漫游和互通；提供统一的账户，统一的账单，统一的用户ID，统一的业务，为开展融合型的业务提供基础。

下一阶段核心层网络融合的IMS目标网有三个：不再有各网的软交换平台；不再有各网的HLR平台；固网不再有多个汇接中心。

核心层融合需要做的基本工作：（1）将现有固网软交换平台升级成IMS。（2）新建一台或两台IMS平台，形成双IMS平面，实现核心网双归属。（3）移动网不再通过省级软交换平台，割接到IMS平台。（4）本地电话网不再通过本地交换网汇接局，直接割接到IMS平台。（5）升级现有SDC或新建双HSS，融合各网的HLR。

通过上述工作实现彻底的网络融合，从而能够大力发展FMC业务，在融合的过程中，最有意义的一步，就是3G网和宽带用户网的融合，融合后用户定制的宽带业务（话音、文字、图像、视频、上网），无论通过电脑终端还是手机终端，对用户都是一样，并且可以在不同的网络中漫游，拥有统一账号、ID和计费。

二、传送层的融合方向

作为全业务电信运营商，G网和固网的传送均向IP化、宽带化发展，并且在不同的网络层次，IP化对传送网提出了不同的需求。

（一）在骨干层主要是为T级别的骨干路由器提供海量带宽；基于DWDM密集波分的OTN（光传送网），提供海量带宽

（二）在城域层则要求传送网能够传送更多的业务形式，并提供灵活的业务调度能力、智能管理和电信级的可靠保护；

（三）在接入层则要解决大量宽带上网业务和移动数据业务高效汇聚。CWDM（粗波分），提供AG、DSLAM、EPON/GPON上行汇聚

（四）移动网传送层的演进方向—PTN；下一步移动网对传送层的要求：以分组内核为架构；面向连接的IP承载技术；能继承电信级的管理和运维机制；满足全网时间同步等电信网络的技术要求。

PTN是新一代分组传送技术，一方面为现网向IP化、宽带化演进提供电信级技术支持，另一方面有效地降低了全网IP化、宽带化的建设和运维成本。由于PTN支持时间同步，随着国内3G渐入佳境，PTN将得到更广泛的部署。PTN可以看作分组化的SDH网络，PTN借鉴了SDH技术中完善的保护倒换、丰富的OAM、良好的同步性能、多层网络架构、强大的网络管理等特性，PTN还从MPLS/Ethernet借鉴QoS管理、伪线技术等思想，PTN的产生为运营商建设可管理、可运维的统一融合的承载网提供了一个良好解决思路。

三、接入层的融合

（一）接入层的现状。一般来说，当前接入层上的设备较为复杂，语音网上有模块局、V5接入网、AG、EPON；数据网上有IP交换机、DSLAM、DDN；传输网上有SDH、PDH等。接入层上的复杂性，肯定对设备管理、设备监控、运行维护、人员配备等造成很大的困难。接入层处于网络的最底层，但是在整个网络中的比重最大，并且和客户直接相联，优化、整合接入层是提高服务质量，降低维护成本非常重要的一环。

（二）固网和3G的内核向IP方向演进，传送层也向基于IP化WDM和PTN方向演进，接入层的趋势必然将向基于IP的FTTX方向演进。在FTTX技术中，PON（EPON/GPON）作为主流接入技术，得到了业界的公认，PON承载固网的业务，大家已经很熟悉，XPON同样能够承载WI-FI、3G基站等无线业务，特别是局部热点区域的WIFI、室内分布系统、femtocell等室内基站。PON承载基站需要升级支持IEEE1588协议（精准时钟协议）。因此PON技术在接入层作为主流技术推动融合，承载话音、高速上网、视频监控、IPTV、互动游戏、无线基站等电信业务。PON上行组网，比较经济和理想的是通过OLT通过CWDM（粗波分）组网，可以分为两种组网模式：

1.OLT组网模式一：分散设置。如在主要端局、模块局设置CWDM和OLT节点，OLT通过CWDM上行组网。示意图：

2.OLT组网模式二：集中设置。如本地集中设置两个高架集中式OLT节点，通过城域CWDM网中各节点的粗波分设备直接下PON口，汇聚各节点的ONU设备。集中设置的优势：集中设置便于设备的集中管理；集中设置节约上联传输资源；大芯数光缆和小芯数光缆的建设成本差距越来越不明显；集中设置大大减少接入点的投资；集中维护可降低维护成本。

网络融合后的结构层次包含一个核心层IMS；一个用户数据层；HSS；两个主流的骨干传送层OTN/PTN；两个主流的城域传送层CWDM/PTN；一个主流的接入层PON。

融合后的网络可实现三专、三性、三集中。三专：专业化的管理；专业化的维护；专业化的队伍。三性：先进性；统一性；完整性。三集中：集中管理；集中维护；集中调度。

总之，新一代的通信网为了承载电信业务，引入新的网络技术解决新业务承载的问题，实现多种传统和新业务承载、固网和移动业务融合，提供IPTV、VOIP、3G等业务承载。但是短时间内固定NGN和移动NGN设备还是独立建设，固网将向固定软交换网演进，而移动则以3G建设为目标。但固网和移动网络融合是必然趋势。随着移动宽带网建设，移动多媒体业务越来越多，接入方式增多，IMS将承担固网和移动网络融合的任务，逐步实现固网移动在核心网络和业务应用设备上的共享。

参考文献：

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[2]常佳然.新一代互联网原理,技术及应用[M].高等教育出版社,2011,6

[3]原荣.宽带光接入技术[M].电子工业出版社,2010,9

[4]周贤伟等.光纤通信网络与安全[M].国防工业出版,2007,10:1

[5]http://www.cww.net.cn/.通信世界网

[6]http://www.zte.com.cn/.中兴通讯官网

[作者简介]郭垒，工程师，学士，中国联通济宁分公司，主要研究方向：通信与计算机网络；夏玉荣，讲师，硕士，济宁职业技术学院，主要研究方向：计算机网络与应用；李宪玲，讲师，硕士，济宁职业技术学院，主要研究方向：计算机软件与应用。

作者：郭垒,夏玉荣,李宪玲