“全球多媒体网络”这个术语会使人产生错觉，以为是一个单一的统一网络。实际上，全球多媒体网络将是一个可互操作的网络集合，它支持数据、音频、图形、视频、图像和动画合并的多媒体应用。该网络将提供高效益、高性能的服务，包括娱乐质量的视频。它的规模是可伸缩的，可以支持成千上万的用户；它的结构也是灵活与可扩展的，可以适应未来应用的需要。

为了成功地迎接未来网络技术的挑战，研究者必须跨学科合作，以达到最终的设计目标，软件、半导体、计算机、电信、资讯提供者、硬件和软件供应商等都将会参加全球多媒体网络的设计与开发。

从目前应用的需求来看，全球多媒体网络必须具备5种特性：异构性、服务质量、移动性、扩展性和安全性。

（一）异构性

异构性是指网络应付大量不同的传输技术、终端技术以及应用的能力。异构性是全球多媒体网络最明显的特点。

1.网络构成

全球多媒体网络是多构成的网络，它包括公用交换电话网PSTN Internet、CATV、卫星网络、局域网、ATM网络、X.25分组交换网络，帧中继网络以及无线网络的派生体（DECT、GSM、IS—54、IS—95、JDC等）。

2.传输媒介

各自物理层媒介涉及多种不同的传输技术，传输媒介可以是专用的或共享的，也可以是有线的或无线的，包括光纤、双绞线、同轴电缆、微波、无线电、红外线和激光等。

3.终端设备

面对数据、音频、视频的处理应用，将会出现大量功能不同的各种终端，范围从无线个人数字助手PDA、电话（包括手机、可视电话）、传真机、电视、个人计算机，直到多处理器的超级计算机。

4.应用

网络支持的应用是一种广泛、动态的混合体，既适于小型特殊用户组的需要，如远程运行超级计算机应用程序的用户要求很高的通信带宽；也适于具有百万用户的公共应用，如电话、电子邮件、视频会议、信息浏览（包括文档检索、声像资料检索）、游戏娱乐、电子商务、远程教育、远程医疗等。

5.协议

网络采用的访问技术可以是时分、码分、频分和波分多路复用，可以支持恒定比特率和可变比特率；交换技术可以是电路交换、分组交换和标记交换。

综上所述，全球多媒体网络在很多方面是异构的，而用户的梦想是在异构型网络世界里无缝地共享多媒体应用。例如，Internet用户能打电话给PSTN上的用户，以CATV作为网络访问主要手段的用户能与帧中继网络、PSTN和Internet用户举行视频会议。异构性使这种梦想的实现变得困难。简单地说，所有通用网络应该对所有用户提供无限的联通性，而不管他们访问的是什么网络。当然，应用也应该服从根本的网络限制，如带宽、误码率等，但网络互联不应该因其自身原因而带来额外的实质限制。

包容异构型是网络体系结构设计的主要目标之一。过去的网络设计和标准化是设法以某种形式包容异构性，尤其是在物理媒介方面包容异构性，而在某些层次上（典型是传输协议）争取同构性。这种方法允许每个网络使用自己的本地协议、信号压缩和加密技术等，并在网络互联的网关上执行转换。

包容异构性的另一种方法是让网络变得透明，迫使互操作发生在网络边缘。这种方法已成功应用于Internet，它刺激了新业务的迅速引入和发展，因为只需把新业务嵌入到需要该业务的终端或访问点上就可以了。

（二）服务质量

ITU-T E.800对服务质量（QoS）的定义是：“服务质量是业务性能的集中表现，这些业务性能决定了用户对业务的满意程度。”由此可见，服务质量是用户对信道质量的主观评价，具体一点就是指用户所看到的网络的性能指标，如时延、丢失和损坏。损坏是指能被用户感知的信息质量的降低，原因可以是量化、压缩和丢失造成的。(www.daowen.com)

今天的网络对应用提供的是“尽力而为”的服务。在多媒体网络中，音频和视频一般要求网络提供服务质量保证。多媒体网络会根据价格与质量指标的折中、当前的通信量状况等，要求应用网络在通信时对服务质量的指标进行协商。

为了确保实时传送，时延必须约定上限。为了确保预期的主观质量，丢失和损坏必须加以限制。时延的下限是传播时延，即电磁波或光的传播时间。人们现在已经可以感知到传播时延（几百毫秒的数量级）的影响，例如，人们利用某些国际长途电话通话时会感到对方反应有些迟钝；通过不同卫星电视频道观看同一节目时，更换频道能够看出节目有些不同步。

服务质量的主要问题是定义适当的服务质量指标，这些指标应该在详细和简单之间形成平衡。从应用的观点看，指标的详尽程度应该足以预知用户的主观质量。从网络的观点看，指标应该尽可能简单，以便能够监视和控制设备。音频和视频的主观质量依赖于所用的压缩算法、加密算法、差错影响、通信量整形、流量控制、缓冲、带宽分配和路由算法等。迄今为止，只定义了一些相当简单的服务质量指标，如ATM网中的信元传递时延、信元时延抖动、信元丢失率等。

价格对于分配稀有资源来说是有效的机制。在未来的网络中，价格是建立服务质量的重要组成部分。价格及其相关的计费机制会引起一些问题，必须把这些机制的异构性、安全性和隐私性、移动性、扩展性和对服务质量的影响结合在一起进行研究。用鼓励和惩罚的方法得到所希望的表现行为，这是一种经济理论上的古老技术。多媒体网络将构成一个巨大的信息经济，必须弄清如何定价才能提供正确的鼓励，以确保所有的应用都能得到所要求的服务质量。

（三）移动性

移动性是指网络提供移动访问点的能力。移动网络管理的很多现有算法是为蜂窝电话网络开发的。当用户进入新蜂窝区域时，网络必须验证用户、进行计费、重新将连接导向新的基站，这就是越区切换。越区切换会造成明显的时延。

现有的蜂窝电话系统建立在集中式跟踪、控制和较大蜂窝的假设之上。越区切换的情况很少发生，这些假设不再适合微蜂窝楼内网络或正崭露头角的个人通信服务（PCS）网络。在这些网络中，越区切换频繁发生。个人通信指的是任何人（Whoever）在任何地方（Wherever）、任何时间（Whenever）能以任何方式（Whatever）与任何人（Whomever）进行通信，即所谓的“5W”。在个人通信中，每个人只有一个通信号码，不管他在何处、使用何种终端，主叫者只需拨打他的个人通信号码，就能与他进行通信。

跟踪用户并发掘他们实际的位置和环境信息，对于有效的网络管理至关重要。例如，如果算法能发掘用户位置及其实际环境，就能产生较短时延的越区切换，并能对高通信量区域更好地分配网络资源。

（四）扩展性

扩展性是指网络适应未来新的各种各样的应用和用户的需求。人们需要一个灵活而动态的网络，要求网络无需大的改动或投资就能进行扩展，以满足人们对网络的任何要求，并适应新的技术和应用。

用户要求通过网络进行无缝操作。对网络的扩展将涉及所有具体的技术部件，将会有大量的未知技术和组织被牵涉进来。当网络在规模、速率、复杂性和技术方面增长时，所设计的网络必须能够适应范围很广的参数。扩展性的关键问题是在网络建设阶段要有足够的灵活性，允许网络的未来演示，而无需大规模的改动或更新。

异构型多媒体网络的扩展性与大型软件系统遇到的问题有些相似。这里用到两个关键性的概念：模块化和抽象化。模块化是指把系统功能分成独立的和可配置的模块，通过避免模块间的不必要的依赖性，使之能独立发展。独立发展对扩展性很必要，因为全面更新换代在经济上是不现实的。抽象化是指用明显的可视性把不相关的实现细节隐藏起来，降低系统的复杂性。

扩展性的服务和应用是全球多媒体网络的重要特性。扩展性将根据事半功倍的原则实施。新的应用不仅在传输速率、信息处理和播放能力方面需要扩展性，而且要求服务质量参数也具有扩展性。在异构型网络环境中，一个给定的传送终端将会遇到各种各样的速率和服务质量特性。

扩展服务要避免两个传统上的障碍。第一个障碍是临界规模问题，服务团体要想在经济上存活就必须拓展跟踪数量的特定终端；第二个障碍是标准化，当有了标准化的服务描述语言后，就能够避免新服务拓展前的标准化工作。

（五）安全性

安全性是指网络确保用户通信不被截获和其位置不被跟踪的能力。网络是共享资源，它为广大用户和服务团体提供了访问优势，也带来了严重违背安全性、缺乏隐私和易被攻击的缺点。

安全性不但包括认证和授权，也包括信任和正直。在一些情况下，甚至希望掩饰用户之间正在发生通信的事实（通信量模式的屏蔽）。虽然音频和视频在播放时可容忍一些差错，但由于压缩、加密和差错传播之间的相互影响，使得多媒体网络有自己特殊的安全性。

加密隐藏了比特流基本的语法和语义元素，因此妨碍了很多重要的处理（如协议转换等）。在网络体系结构中，重要的问题是选择合适的加密地点。在低层进行加密（如网络层或数据链路层），可以更好地屏蔽通信量模式。然而，在网间网关上，如OSI和TCP/IP之间，用户数据将不得不解密和重新加密，这就容易被人窃听。在高层进行加密（如应用层），虽有可对用户数据进行端对端加密的优势，但由低层附加上的标头却没有加密，这暗示了通信量模式，使入侵者有机可乘。

安全性还有一个值得关注的问题，这就是如何恰当地定义隐私。例如，经理和职员希望有一个简短的私人谈话，而不想被职员代表们听到。在考虑应用需求时应包括隐私的保护。