第一篇：電力10kV通信接入網(wǎng)技術(shù)體制選擇分析

電力10kV通信接入網(wǎng)技術(shù)體制選擇分析

摘 要：本文通過對光纖通信技術(shù)中的SDH/MSTP、光Modem、工業(yè)以太網(wǎng)、xPON和無線通信技術(shù)中的WiMAX、McWill技術(shù)、230電力無線寬帶、公網(wǎng)3G/4G進(jìn)行分析，提出了電力10kV通信接入網(wǎng)骨干層和接入層技術(shù)體制選擇方案。關(guān)鍵詞：10kV通信接入網(wǎng)；技術(shù)體制

0 引言

10kV通信接入網(wǎng)是變電站10kV（20kV/6kV）出線至配電網(wǎng)開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)單元、柱上開關(guān)、配電變壓器、分布式電源站點、電動汽車充換電站等的通信系統(tǒng)。目前，主要用于上傳配電自動信息。

配電自動化以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，以配電自動化系統(tǒng)為核心，綜合利用多種通信方式，實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，并通過與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理。

本文通過對多種通信方式進(jìn)行分析，提出適合電力10kV通信接入網(wǎng)的技術(shù)體制。技術(shù)體制概況

10kV通信接入網(wǎng)從介質(zhì)上劃分，可分為光纖通信技術(shù)、無線通信技術(shù)等；從性質(zhì)上劃分，可分為專網(wǎng)通信方式和公網(wǎng)通信方式。以下按照介質(zhì)分類對10kV通信接入網(wǎng)適用技術(shù)進(jìn)行介紹。1.1 光纖通信技術(shù)

光纖通信是以光波為信息載體的通信手段，具有容量大、可靠性高、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，是數(shù)字通信的理想通道。目前可應(yīng)用于配用電環(huán)節(jié)的光纖通信技術(shù)較多，根據(jù)設(shè)備類型和組網(wǎng)方式的不同，主要有SDH/MSTP、光Modem、工業(yè)以太網(wǎng)、xPON等。1.2 無線通信技術(shù)

無線通信是，具有容量較大、可靠性較高、組網(wǎng)靈活、不需要大量布線等優(yōu)點，是數(shù)字通信的理想通道。目前可應(yīng)用于10kV環(huán)節(jié)的無線通信技術(shù)較多，主要有WiMAX、McWill技術(shù)、230電力無線寬帶、公網(wǎng)3G/4G等。技術(shù)體制介紹 2.1 光纖通信技術(shù)

（1）MSTP/SDH技術(shù)

SDH技術(shù)是面向連接的電路交換技術(shù)，比較適合傳送傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)。它整個通信機(jī)制是先建立通信雙方的通道連接，然后再在這個通道上進(jìn)行通信和信令傳送，待通信結(jié)束后釋放該鏈路。近年來隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷增加，SDH已逐漸升級到MSTP(多業(yè)務(wù)傳送平臺)，它解決了以往SDH無法傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的問題通過GFP(通用幀封裝協(xié)議)、LCA(鏈路容量調(diào)整方案)、虛級聯(lián)技術(shù)使原有SDH可以傳送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。

（2）光纖MODEM(RS232光貓)光纖MODEM類似協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，將RS232/485轉(zhuǎn)換為光信號進(jìn)行距離上的延伸，突破RS232/485距離限制。

（3）工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)EPA是專門為工業(yè)應(yīng)用環(huán)境設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)(即IEEE802．3標(biāo)準(zhǔn))兼容，在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強(qiáng)度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性甚至本質(zhì)安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要，組網(wǎng)方式靈活，可組成環(huán)網(wǎng)形成自愈。能更好的滿足配電網(wǎng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。在每個配電終端配置一個多光口工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)，組網(wǎng)方式非常靈活，可以組成環(huán)網(wǎng)或者鏈路。工業(yè)以太網(wǎng)方式采用了以太網(wǎng)絡(luò)的通信模式，結(jié)合配電網(wǎng)終端的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢提出的一種站端通信方式。以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用，使配電自動化系統(tǒng)在許多方面發(fā)生質(zhì)的變化，可大大提高系統(tǒng)的信息交換速度，保障系統(tǒng)通信的高可靠性和高實時性。主要表現(xiàn)在：通信速度大幅度提高，整個系統(tǒng)的實時性更高，更多的信息可以在信道上傳送。信息路由簡單易行：以太網(wǎng)采用分層體系結(jié)構(gòu)，可以使用路由器或網(wǎng)橋在IP層實現(xiàn)設(shè)備之間信息的路由。系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)得到很大提高：饋線故障隔離時間以及非故障區(qū)段恢復(fù)供電時間是調(diào)配自動化系統(tǒng)的兩個比較關(guān)鍵的指標(biāo)，這兩個指標(biāo)主要取決于系統(tǒng)的通信，因此通信速度、通信質(zhì)量的顯著提高能夠大大縮短隔離時間和恢復(fù)時間。

（4）xPON無源光網(wǎng)絡(luò)

xPON技術(shù)全名為無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其主要特點為在光網(wǎng)絡(luò)中使用無源分光器實現(xiàn)光路的分支，而不需要昂貴的光交換設(shè)備，以較低成本實現(xiàn)一到多的廣播式光通信。發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用于公網(wǎng)通信中的接入網(wǎng)，主要應(yīng)用于三網(wǎng)FTTx接入。xPON技術(shù)非常適合于10kV通信接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。EPON 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以樹形結(jié)構(gòu)為主，在構(gòu)建樹形網(wǎng)絡(luò)時，它會有自己獨特的優(yōu)勢。EPON 技術(shù)最大的特色則是無源分光器，直接利用分光器構(gòu)建樹形的光通信網(wǎng)絡(luò)。隨著EPON 技術(shù)的發(fā)展，新的ONU 設(shè)備可提供雙PON 口，通過不同光路，上行到兩臺不同OLT 或同一臺OLT 的不同PON 口，形成端到端的手拉手主備冗余組網(wǎng)；當(dāng)主鏈路出現(xiàn)故障時，可自動切換到備用鏈路，鏈路切換時間小于50ms。EPON技術(shù)采用時分復(fù)用（TDM）的方式，在其分配的時隙內(nèi)能獨享帶寬，同時又可根據(jù)資源情況動態(tài)分配時隙，實現(xiàn)帶寬動態(tài)分配。

2.2 無線通信技術(shù)

（1）WiMAX技術(shù)

WiMAX技術(shù)全稱為全球微波接入互操作性，是一項基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù)。該技術(shù)采用了OFDM/OFDMA、HARQ、AMC、AAS、MIMO等先進(jìn)技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接。傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)50km，并能在20MHz信道帶寬下，支持高達(dá)75M的基站吞吐速率，并具有QoS保障、業(yè)務(wù)豐富多樣等優(yōu)點。

（2）McWill技術(shù)

SCDMA寬帶無線接入系統(tǒng)，簡稱McWiLL，是基于現(xiàn)有窄帶SCDMA技術(shù)，同時集智能天線、CS-OFDMA、增強(qiáng)零陷、信道跟蹤和預(yù)測、動態(tài)信道分配、頻空聯(lián)合檢測等核心技術(shù)為一體的寬帶無線通信系統(tǒng)。單基站能夠利用5MHz頻段提供15Mbit/s雙向傳輸速率，為單終端提供3Mbit/s的上下行傳輸速率，系統(tǒng)支持同頻組網(wǎng)，具有QoS/GoS保障，上下行帶寬靈活分配?？商峁┐笕萘康脑捯魳I(yè)務(wù)和高帶寬數(shù)據(jù)性能,支持固定、便攜以及全移動模式下的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持切換和漫游。

（3）230電力無線寬帶

國家電網(wǎng)公司所屬國網(wǎng)信息通信公司自主成功研發(fā)了TD-LTE 230M電力無線寬帶通信系統(tǒng)，針對配用電網(wǎng)絡(luò)地域分布廣泛、測量監(jiān)控點多、對通信實時可靠性要求較高等特點，首次將第四代無線寬帶通信技術(shù)引入電力系統(tǒng)，解決了制約配用電網(wǎng)絡(luò)智能化的通信問題，能夠有效滿足智能配用電業(yè)務(wù)實時大規(guī)模數(shù)據(jù)采集、傳輸以及安全可靠通信等方面的需要,將為我國發(fā)展智能電網(wǎng)提供重要技術(shù)支撐。

電力無線寬帶通信系統(tǒng)單扇區(qū)通信速率達(dá)1.76Mbps/0.711Mbps(上行/下行)，無中繼覆蓋達(dá)到3公里/30公里(密集城區(qū)/郊區(qū))，單基站支持同時在線用戶13320個，具備組網(wǎng)靈活、業(yè)務(wù)應(yīng)用接口豐富、支持多種信息加密技術(shù)等特點。

（4）公網(wǎng)3G/4G 目前3G/4G技術(shù)牌照及相應(yīng)頻率已分配給國內(nèi)三大運營商，三大運營商都已經(jīng)部署了3G/4G網(wǎng)絡(luò)，并開展了商用運營。因此，租用3G/4G網(wǎng)絡(luò)成為可能3G/4G在注重語音業(yè)務(wù)的同時，大大加強(qiáng)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用。隨著國內(nèi)3G/4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的提高，業(yè)務(wù)應(yīng)用日漸成熟，產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展進(jìn)一步完善，業(yè)務(wù)應(yīng)用越來越體現(xiàn)出高帶寬、大容量、安全性好等優(yōu)勢。技術(shù)體制選擇

鑒于配用電環(huán)節(jié)通信站點多、單點業(yè)務(wù)量小、業(yè)務(wù)類型豐富、非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比重大等特點，配用電通信網(wǎng)最適合采用基于IP的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方式建設(shè)。本規(guī)劃建議各地市城區(qū)配用電通信網(wǎng)絡(luò)采用分層結(jié)構(gòu)，自上而下依次是：

骨干層，由配電自動化主站(設(shè)在配調(diào)中心)至各配電子站或通信子站(設(shè)在城區(qū)有10千伏出線的各變電站)。骨干層通信網(wǎng)絡(luò)最適合采用光纖通信方式?？紤]到各變電站在作為配電子站/通信子站的同時，自身也有調(diào)度通信、遠(yuǎn)動、保護(hù)等實時性、可靠性要求高的業(yè)務(wù)，故在目前來說，依托地區(qū)骨干MSTP傳輸網(wǎng)建設(shè)骨干層IP網(wǎng)絡(luò)最為方便。骨干層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜具備自愈功能。

接入層，由各配電子站或通信子站(設(shè)在城區(qū)有10千伏出線的各變電站)至各配電終端。接入層又可分為主干接入層和分支接入層，主干接入層由各配電子站或通信子站至各開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、配電所DTU和開關(guān)、分支箱FTU；分支接入層由各DTU和FTU至各配變TTU。接入層通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)因地制宜，可綜合采用光纖專網(wǎng)、無線等多種通信方式。光纖專網(wǎng)方式因其傳輸容量大、安全性及可靠性高等優(yōu)勢，在條件許可時應(yīng)優(yōu)先采用；Wi-max、Mcwill、230電力無線寬帶等無線專網(wǎng)方式無需有線介質(zhì)，組網(wǎng)靈活，傳輸速率也可滿足要求，非常適合于老舊線路多、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且變動頻繁、光纜架設(shè)困難等地區(qū)(如老城區(qū))，但存在實際應(yīng)用經(jīng)驗少、須申請使用頻段等缺點，且在城區(qū)基站選址建設(shè)有一定難度，終端設(shè)備的安裝方式也

受到一些影響。結(jié)論

10kV通信接入網(wǎng)接入點數(shù)量龐大、分布相對分散，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較簡單多為一點對多點的輻射方式或手拉手方式，線路長度較短，分段數(shù)多，信息對實時性和可靠性要求相對較高。因此結(jié)合以上特點，10kV通信接入網(wǎng)應(yīng)因地制宜，可綜合采用光纖、無線、等多種通信方式。

第二篇：新世紀(jì)的移動通信與接入網(wǎng)技術(shù)(一)

新世紀(jì)的移動通信與接入網(wǎng)技術(shù)

（一）第一代蜂窩無線通信系統(tǒng)是頻分復(fù)用（FDM）模擬系統(tǒng)。由于受當(dāng)時技術(shù)條件的限制，移動電話機(jī)的體積粗大笨重。因此有人預(yù)言移動技術(shù)不會有很大的發(fā)展。實際上，1980年代以前，移動通信用戶的數(shù)量也確實寥寥無幾。80年代末，半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步使移動通信有了快速的發(fā)展。利用ASIC技術(shù)，移動電話的體積減小了許多。這一技術(shù)進(jìn)步為移動通信業(yè)帶來了巨大的變化。

移動通信的第二次飛躍來自第二代數(shù)字技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的廣泛使用，包括GSM、IS-136 TDMA、IS-95 CDMA以及PDC。2G技術(shù)提高了語音的質(zhì)量，在降低手機(jī)和基礎(chǔ)設(shè)施的成本方面則更為明顯。因此，在90年代中期，該技術(shù)進(jìn)一步加速了移動通信的發(fā)展。

21世紀(jì)的移動通信將有更大的發(fā)展。3G技術(shù)提高了頻譜利用率，在數(shù)據(jù)和復(fù)用能力方面也有了重大的進(jìn)步。從技術(shù)角度來看，該進(jìn)步是革命性的，它大大提高并拓展了人與人、人與機(jī)器甚至機(jī)器與機(jī)器之間的通信能力，并進(jìn)一步挖掘了通信潛力。與1G帶來的從車到人的變革相似，3G帶來的將是在終端用戶的巨大變革，使更多的機(jī)器可以參與通信。

除了上述變革之外，還有更多的功能正在被應(yīng)用于手機(jī)，如將手機(jī)與PDA結(jié)合。在3G中，UMTS終端將與GSM結(jié)合。由于多重標(biāo)準(zhǔn)的存在，將來可能采用多模式終端或利用軟件無線電實現(xiàn)。

3G技術(shù)的進(jìn)步與接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展是密不可分的。目前有多種接入技術(shù)處在發(fā)展階段。GSM正通過GPRS、EDGE向UMTS發(fā)展。無線局域網(wǎng)（WLAN）系統(tǒng)，如HIPERLAN2、IEEE802.11、DAB、DVB-T等都在應(yīng)用中。藍(lán)牙、DECT系統(tǒng)等接入技術(shù)可以實現(xiàn)短距離連接。在固定網(wǎng)中，xDSL特別是ADSL技術(shù)大大提高了數(shù)據(jù)在最后一公里的傳輸速度。這些技術(shù)都可能成為固定移動網(wǎng)中的一部分。

核心網(wǎng)的傳輸能力在最近10年內(nèi)的增長極為迅速，傳輸速度相對信號處理能力有了更快的發(fā)展，DWDM等技術(shù)的發(fā)展使得傳輸費用顯著降低。核心網(wǎng)正在向透明傳輸發(fā)展，人們不再區(qū)分電路交換數(shù)據(jù)和分組交換數(shù)據(jù)，以便在同一網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)對實時業(yè)務(wù)和非實時業(yè)務(wù)的支持。從目前的發(fā)展來看，IP是最好的解決方案。IP傳輸也可用于無線接入網(wǎng)絡(luò)，并將路由器設(shè)置在基站附近，并可以采用路由器支持的軟件技術(shù)、Java Virtual技術(shù)等。

經(jīng)濟(jì)趨勢和業(yè)務(wù)需求

目前，移動通信的發(fā)展由經(jīng)濟(jì)和技術(shù)趨勢決定，未來則主要由需求決定。隨著2G的發(fā)展和3G的出現(xiàn)，用戶可獲得更多的數(shù)據(jù)服務(wù)和多媒體服務(wù)。用戶的需求和要求正影響著3G及以后的系統(tǒng)的發(fā)展。

在最近10年內(nèi)，世界上許多國家開放了電信市場。由于存在競爭，通信服務(wù)費用特別是移動通信服務(wù)費用大幅下降，用戶增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于估計值：1998年全球用戶增長率為60%，2002年預(yù)計可達(dá)到100%；2000年全球的移動用戶數(shù)已超過4億，到了2010年全球?qū)谐^17億的移動用戶。

新的通信環(huán)境使移動通信的業(yè)務(wù)模式發(fā)生了變化。未來創(chuàng)造產(chǎn)值的主力將不再是運營商，而是內(nèi)容提供商。當(dāng)然，二者都要借助接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。據(jù)專家預(yù)測，數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)和內(nèi)容提供服務(wù)將會成為新的經(jīng)濟(jì)增長點。

新的發(fā)展模式中應(yīng)當(dāng)包括以下三部分：

* IT：互聯(lián)網(wǎng)的接入網(wǎng)、E-mail、實時圖像傳輸、多媒體傳輸、瀏覽、廣播以及移動電腦。

* 媒體：語音—視頻服務(wù)、視頻點播、交互式視頻服務(wù)、增值服務(wù)以及電視、廣播。

* 通信：移動通信、可視電話、寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)、接入網(wǎng)安全和QoS。

通信技術(shù)和信息技術(shù)的結(jié)合是信息社會的必然要求。信息社會的服務(wù)將是多方位的：互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、通信、可視會議、教育、金融服務(wù)、電子商務(wù)、遙感技術(shù)、定位服務(wù)、個人通信、個人保健以及娛樂等。UMTS論壇預(yù)計，到2010年，歐洲將會有超過9000萬的移動用戶能夠享受多媒體服務(wù)，其中有60%的數(shù)據(jù)是以比特形式傳輸?shù)?。這些不同的服務(wù)可以繼續(xù)細(xì)分為多媒體、E-mail、文件傳輸?shù)葘ΨQ或非對稱業(yè)務(wù)、實時或非實時業(yè)務(wù)。另外，上述服務(wù)還可分為：

* 廣域服務(wù)：移動電話、GPRS、移動多媒體。

* 局域服務(wù)：高速無線安全接入、快速Internet和Intranet、共享數(shù)據(jù)服務(wù)。

3G的無線通信協(xié)議

為了提高全球漫游能力，ITU制定了IMT-2000建議，定義了地面和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的協(xié)議。

人們起初希望能夠制定世界范圍內(nèi)的統(tǒng)一無線接口標(biāo)準(zhǔn)。但是很快發(fā)現(xiàn)，制定多種規(guī)范以滿足不同區(qū)域的要求較為符合現(xiàn)實市場的需要。其原因在于3G是從2G演變而來，而2G是建立在許多不同的技術(shù)和無線接口標(biāo)準(zhǔn)（如GSM、CDMA、TDMA）的基礎(chǔ)上；此外，還存在著兩個主要的地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：GSM-MAP和ANSI-41。

大部分2G系統(tǒng)建立在GSM或TDMA基礎(chǔ)上，其向3G的演變則通過EDGE標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)。對于新興的服務(wù)提供商而言，實現(xiàn)UMTS的方法很可能采用寬帶CDMA（W-CDMA）。W-CDMA系統(tǒng)會在每一條FDD鏈路上提供5M的帶寬。對于采用IS-95技術(shù)的系統(tǒng)，2G向3G的演進(jìn)將采用cdma-2000標(biāo)準(zhǔn)。第一階段，每條鏈路提供1.25M帶寬以確保能與目前的2G系統(tǒng)兼容，其帶寬最終可擴(kuò)展到5MHz。

雖然3G將制定一組無線接口標(biāo)準(zhǔn)，但是ITU決定不在核心網(wǎng)內(nèi)使用這些協(xié)議。這是為了讓GSM-MAP和ANSI-41能分別根據(jù)市場的需求獨立發(fā)展。ITU將制定核心網(wǎng)之間的互連協(xié)議，即網(wǎng)間接口（NNI），以便實現(xiàn)漫游。

考慮到3G可采用的無線接口標(biāo)準(zhǔn)有EDGE、UMTS和cdma2000(分別對應(yīng)于GSM-MAP和ANSI-41)，運營商必須為不同的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立不同的基礎(chǔ)設(shè)施，并根據(jù)不同的運營商和國家而采用不同的頻段。

以3G為核心的其他技術(shù)

軟件無線電

人們需要在不同的標(biāo)準(zhǔn)和不同的頻段之間切換的技術(shù)。由于半導(dǎo)體技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，該技術(shù)日趨成為現(xiàn)實。其中最有前景的技術(shù)是軟件無線電（SDR：Software Defined Radio）技術(shù)。

SDR技術(shù)的優(yōu)點是：

* A/D和D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展使接近天線的高速信號的直接轉(zhuǎn)換成為可能，減少了無線轉(zhuǎn)換部件的數(shù)量，大大方便了數(shù)字部件的制造。

* 可采用寬帶無線通路來提供內(nèi)在的機(jī)動性，以支持不同的標(biāo)準(zhǔn)和不同的工作頻段。

* DSP和FPGA芯片的快速發(fā)展，使制造低價的通用設(shè)備成為可能。這些采用軟件或者固件技術(shù)的設(shè)備速度很快，完全可與硬件速度相媲美。

* 許多數(shù)字技術(shù)和軟件協(xié)議已應(yīng)用多年，可進(jìn)一步降低成本、縮短投放市場的時間。

* 通過軟件升級，更加容易開發(fā)新的服務(wù)，因此在快速發(fā)展的無線工業(yè)中，該技術(shù)更有吸引力。

* 軟件系統(tǒng)容易根據(jù)特定用戶的需求進(jìn)行修改。

* 在新老系統(tǒng)的變更中，提供一定的機(jī)動性。

SDR雖然有上述的優(yōu)點，其廣泛應(yīng)用還有待時日，它仍然面臨著來自ASIC的挑戰(zhàn)。在基站系統(tǒng)中，不同的服務(wù)提供商可能只要滿足采用同一種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備的要求。雖然采用ASIC可能需要更長的時間才能推向市場，但是考慮到按特定標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的設(shè)備只需要最低限度的軟件和硬件，因此制造成本較低。

另外應(yīng)當(dāng)指出，SDR的發(fā)展與半導(dǎo)體技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展相關(guān)。目前處理器和DSP芯片的發(fā)展速度每1～2年就會有大幅度的提高，并很快就會被新的無線標(biāo)準(zhǔn)所吸收。從理論上說，采用SDR技術(shù)只需要軟件升級，實際上系統(tǒng)的硬件設(shè)施也必須隨著處理器和DSP芯片的快速發(fā)展而不斷更新。因此，與PC機(jī)的軟件/硬件關(guān)系類似，SDR的一些優(yōu)點將會因硬件的不穩(wěn)定性而受到影響。

對手機(jī)而言，前景也并不明朗。雖然有很多旅行者希望他們的手機(jī)能夠支持不同的標(biāo)準(zhǔn)，但是相當(dāng)一部分無線用戶對只能夠支持某一國家或服務(wù)提供商的特定通信協(xié)議的手機(jī)已感到相當(dāng)滿足。對于這部分人來說，ASIC以其低廉的價格成為首選。另外，手機(jī)用戶必須考慮到手機(jī)電池的壽命?，F(xiàn)有ASIC的功率消耗比DSP和FPGA小得多，采用ASIC的手機(jī)體積也比后者小。因此，SDR若要成為普遍的選擇，還有很多的困難需要克服。但隨著時間的推移，SDR所占的比例將會逐步上升。

定位技術(shù)

當(dāng)采用陸地電話發(fā)送呼叫時，呼叫者的電話號碼和位置可從信令中識別出來，這種定位技術(shù)已被應(yīng)用于用戶號（ID）和緊急呼叫處理。同樣，無線用戶的位置也可用各種方法識別出來。與地面方式不同，無線定位采用了另一種關(guān)鍵技術(shù)——無線定位技術(shù)。該技術(shù)具有巨大的潛力，能夠改善相關(guān)的應(yīng)用，使人—機(jī)器和機(jī)器—機(jī)器之間的聯(lián)系更為便利。無線定位技術(shù)的應(yīng)用包括移動地圖服務(wù)、緊急呼叫位置查詢等。

無線定位技術(shù)有兩種，一種建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，另一種建立在手機(jī)基礎(chǔ)上。在基于網(wǎng)絡(luò)的解決方案中，定位信息是通過對時間、到達(dá)的角度、信號的強(qiáng)度來判斷的。在基于手機(jī)的解決方案中，主要利用GPS的信號來定位。

在實際使用中，上述兩種技術(shù)均有其局限性?；诰W(wǎng)絡(luò)的解決方案其定位的精確度受到接收信號精確度的限制；基于手機(jī)的解決方案，必須收到多顆GPS衛(wèi)星的信號才能準(zhǔn)確定位，而在室內(nèi)或者在高樓聳立的城市中要做到這一點相當(dāng)困難。因此，有人提出了GPS與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合（即輔助GPS）的方案。

智能天線

移動通信的飛速發(fā)展對系統(tǒng)容量和頻段的復(fù)用提出了更高的要求。智能天線技術(shù)可以大幅度提高系統(tǒng)的容量。目前的窄帶波束包括兩項技術(shù)：定向波束和可變向波束。

定向波束利用天線陣或均勻排列的定向天線。定向天線的元件能夠使正向鏈路上的狹窄帶波束指向指定的手機(jī)。正向鏈路的天線分集技術(shù)是智能天線解決方案的一部分。

可變向波束與定向波束技術(shù)至少有兩點不同：首先，可變向波束技術(shù)的天線安裝在扇區(qū)內(nèi)，而定向波束技術(shù)的天線位置則要根據(jù)信道狀況而定。其次，可變向波束可在不同天線波束間切換，定向波束則指向特定手機(jī)。

除了上述智能天線技術(shù)之外，貝爾實驗室提出了一種更有效的技術(shù)，即BLAST（Bellabs Layered Space Time）技術(shù)。BLAST技術(shù)在同一頻段上建立了復(fù)平行信道，并保持總傳輸功率不變。因此，正向和反向信道的容量可以在多種技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上得到大幅度的提高。

超導(dǎo)體，塔頂?shù)驮肼暦糯笃骱投嘤脩魴z測

現(xiàn)有的技術(shù)，如超導(dǎo)體、塔頂?shù)驮肼暦糯笃鳎═TLNA：Tower-top Low Noise Amplifier）和多用戶檢測等同樣可以大大提高反向信道的性能。

在很多無線系統(tǒng)中，一個小區(qū)的覆蓋范圍受手機(jī)最大傳輸功率和基站熱噪聲的限制?？紤]到電池壽命問題，提高手機(jī)最大傳輸功率是不現(xiàn)實的，降低系統(tǒng)噪聲自然成為擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍的最佳途徑。目前大部分無線通信系統(tǒng)的噪聲指標(biāo)為4—5dB。在天線中采用超導(dǎo)技術(shù)或TTLNA技術(shù)之后，噪聲指數(shù)可降低幾個分貝，從而擴(kuò)大了小區(qū)覆蓋范圍。目前TTLNA技術(shù)由于其較高的可靠性和較小的尺寸正在得到推廣，而超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用則沒有那么廣泛，還需要在價格、可靠性、設(shè)備體積等方面加以改進(jìn)。不難看出，由于TTLNA價格低、穩(wěn)定性高、傳輸損失小，超導(dǎo)技術(shù)正面臨著TTLNA技術(shù)的強(qiáng)大挑戰(zhàn)。

在城市中，許多移動系統(tǒng)面臨的最主要問題不是小區(qū)的覆蓋范圍，而是系統(tǒng)容量。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)采用多用戶檢測技術(shù)。由于一個小區(qū)內(nèi)存在使用相同頻段的不同用戶間的干擾，因此小區(qū)內(nèi)的功率受限。采用多用戶檢測技術(shù)后，當(dāng)某一用戶的強(qiáng)信號被接收和檢測，而此時還未檢測到其他信號時（該信號受到了強(qiáng)信號的干擾），可把該強(qiáng)信號從基站接收的總信號強(qiáng)度中扣除。一旦第二個信號被檢測到，便可將該信號從基站接收的總信號強(qiáng)度中扣除并重新檢測第一個信號的強(qiáng)度。顯然該方法可以反復(fù)采用以提高信號的檢測精度。

除了上述方法之外，還有其他一些可以一次檢測一個用戶或同時檢測出多個用戶的方法。目前，多用戶檢測技術(shù)還處于實驗研究階段，其廣泛應(yīng)用尚待檢測速度和正向鏈路容量的提高，因為如果正向鏈路容量不大，反向鏈路的容量也無法提高。

第三篇：GPON技術(shù)在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用研究

GPON技術(shù)在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用研究

摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對寬帶的需求逐年提升，而傳統(tǒng)的接入網(wǎng)技術(shù)因為其中本身較多，實現(xiàn)改革已成為必然。目前，以GPON接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用最為常見，已成為同新入網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其有著速度快、頻率高且覆蓋面積廣的優(yōu)勢，為整個通信事業(yè)發(fā)展提供了理想的技術(shù)依據(jù)。本文從GPON的概念和特點入手，深入闡述了它在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用情況，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)；接入網(wǎng)技術(shù)；通信技術(shù)；GPON技術(shù)

近年來，隨著科技的高速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，人們對互聯(lián)網(wǎng)的依賴性越來越強(qiáng)烈，小到個人聊天、信息交流，大到企業(yè)業(yè)務(wù)商談、合作等都已經(jīng)涉及到網(wǎng)絡(luò)信息，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的優(yōu)化發(fā)展已成為當(dāng)今研究重點，是整個工作中不容忽視的內(nèi)容。在這種時代背景下，人們對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度提出要求的同時，也對整個網(wǎng)絡(luò)信息研究提出了新內(nèi)容，其中最關(guān)鍵的一環(huán)就是網(wǎng)速。網(wǎng)速作為目前討論最多的話題，網(wǎng)速的快慢已成為目前人們對網(wǎng)絡(luò)的一印象，也是目前國內(nèi)數(shù)億網(wǎng)民共同追求的目標(biāo)。在這種時代背景下，更快的額網(wǎng)速已經(jīng)應(yīng)運而生了，這也就是我們目前所說的GPON技術(shù)，它的廣泛使用為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

一、GPON技術(shù)概述

自從上個世紀(jì)九十年代開始，ATMPON技術(shù)的出現(xiàn)為GPON技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，為FSAN組織的提出給予了新的標(biāo)準(zhǔn)，成為目前人們關(guān)心和研究的焦點。這種技術(shù)改進(jìn)改變了傳統(tǒng)的寬帶連接方式，極大的提高了寬帶通信傳輸速度，它必然成為未來廣泛使用的新技術(shù)，為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

1、GPON技術(shù)概念

GPON技術(shù)也就是目前我們常說的千兆無源光網(wǎng)，也就是網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商提供的10的9次方網(wǎng)速，這一技術(shù)的應(yīng)用代表著2的30次方，也就是網(wǎng)絡(luò)信息傳輸信號的高度。這種千兆網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)速度到底有多快，根據(jù)業(yè)內(nèi)工作人員研究發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)在2G電影的下載中，僅僅需要1分鐘就可以了。這與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)速相比較速度非常快，且整個速度應(yīng)用時間非常的充足。

2、GPON技術(shù)特點

GPON技術(shù)主要是將光纖技術(shù)、光纖分配技術(shù)、光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三個部分共同組合，它是通過采用點到多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將光纖接入到其中，從而引進(jìn)GEM技術(shù)的現(xiàn)代化格式，這種技術(shù)的應(yīng)用能有效的滿足眾多用戶的新要求，對整個語音功能、使用功能和傳輸功能的普及提出了新的標(biāo)準(zhǔn)。目前，我們常見的GPON技術(shù)按照其應(yīng)用特點主要可以分為：

首先，寬帶頻率高，傳輸速度快、傳輸距離長的優(yōu)點。GPON技術(shù)的應(yīng)用能使得網(wǎng)速達(dá)到1.244Gbit/s，下載速度能夠達(dá)到2.448Gbit/s，一般來說傳輸距離一旦超過20km那么這種網(wǎng)速完全可以滿足人們網(wǎng)絡(luò)使用的任何要求，從而達(dá)到提高工作效率的目的。

其次、光纖接入，光纖接入的應(yīng)用能夠通過一根簡單的光纖讓用戶的需求得到滿足，不僅節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的運用成本，而且提高了網(wǎng)絡(luò)運行效率。

再次，QOS要保證全部業(yè)務(wù)的接入，通過GPON技術(shù)的應(yīng)用能讓ATM和GEM兩者的優(yōu)點達(dá)到交融，從而保證了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的服務(wù)質(zhì)量，他可以有效的能保證通話功能和多重視頻以及高速發(fā)展的業(yè)務(wù)功能要求，這樣將有利于GPON技術(shù)在社會生產(chǎn)中的利用，從而達(dá)到提高工作效益的目的。

二、GPON在通信接入網(wǎng)中的案例研究

目前的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用中存在著覆蓋范圍窄、寬帶面積小且容易掉線等問題，不僅不適合大規(guī)模發(fā)展和應(yīng)用，而且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，這種技術(shù)在應(yīng)用上存在著許多問題。我們到底該以什么樣的現(xiàn)代化技術(shù)來解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運營中存在的種種問題，這就需要我們對GPON技術(shù)的通信接入網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行研究，從而達(dá)到預(yù)計工作目的。

1某小區(qū)的GPON接入應(yīng)用

1.1用戶帶寬需求設(shè)計

在該小區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究中，通過采用GPON技術(shù)有效的提高了網(wǎng)絡(luò)速度，而且將這一技術(shù)的應(yīng)用理念同實際結(jié)合了起來，從而達(dá)到共同提升的現(xiàn)代化階段，為整個管理事業(yè)發(fā)展走出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。

1.2OLT規(guī)劃

OLT即千兆無源光網(wǎng)中的光纜終端設(shè)備，我們也可以將其稱之為終端設(shè)備，但是這種設(shè)備一般都不會出現(xiàn)在家里，而是通過設(shè)備的大小來直接決定接入用戶的多少，從而在實際的工作中組建科學(xué)的終端設(shè)備，選擇合理的網(wǎng)絡(luò)連接方式。

2小區(qū)GPON接入應(yīng)用

2.1小區(qū)帶寬及組網(wǎng)規(guī)劃

對小區(qū)接入之前先要確定光纖主干的租用情況，目前城市中的通訊用光纖主要分為移動、聯(lián)通、鐵通、電信等。具體的接入可以根據(jù)對方的光纖帶寬情況以及其目前擁有的總用戶的帶寬使用情況測算其空余帶寬情況是否能夠滿足目標(biāo)小區(qū)對帶寬的需求。

2.2小區(qū)工程施工調(diào)查及路徑規(guī)劃

已接入小區(qū)的機(jī)房或小區(qū)某一中央位置的ONU到用戶的組網(wǎng)方式選擇原則是因用戶情況而宜。對于部分精裝修的用戶，只能根據(jù)該用戶已經(jīng)接入的線路進(jìn)行接入考量，比如該用戶接入了電話線，那么就可以為其安裝ADSL，如果該用戶已經(jīng)在精裝修之前鋪設(shè)了百兆或千兆網(wǎng)線，那么就可以為其安裝PPPOE方式的LAN（局域網(wǎng)，即目前供應(yīng)商們號稱光纖的用戶端接入方式）。

3無網(wǎng)絡(luò)覆蓋的GPON接入應(yīng)用

對于機(jī)場、車站、賓館、酒店等大型服務(wù)性場所只需接入一至數(shù)個ONU即可，然后根據(jù)用戶集中的方式選擇一或幾個大功率WiFi覆蓋基站即可完成對整個區(qū)域的覆蓋。對于直排式樓房，即每個房間的窗子均朝向一個方向的，可以選擇在ONU后面接一個室外微波天線式大功率無線WiFi發(fā)射裝置通過窗口對整個建筑物進(jìn)行WiFi覆蓋。

3.1小區(qū)組網(wǎng)規(guī)劃

對小區(qū)的組網(wǎng)規(guī)劃首要問題在于合理選擇光纖主干線路。應(yīng)該選擇從供應(yīng)商到目標(biāo)小區(qū)最近的光纖主干線路。當(dāng)然租用價格也是考量的因素之一。

3.2接入方案

3.2.1終端設(shè)備AP施工方案

首先根據(jù)小區(qū)內(nèi)樓房分布確定AP的數(shù)量，比如小區(qū)有10棟樓房，其中有三棟距離較近，可以考慮共用一個大功率AP，這三棟如果與其他樓房較遠(yuǎn)，可以考慮進(jìn)行AP中繼。另外，單獨的距離較遠(yuǎn)的樓房使用一個AP。由于AP具有良好的擴(kuò)展性和中繼性，因此，對于分散區(qū)域的用戶而言非常適合采用這種接入方式。

3.2.2跨接多級放大器施工方案

由于GPON從網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商到目標(biāo)小區(qū)的距離較遠(yuǎn)，因此必須使用放大器。在分支分配網(wǎng)絡(luò)中如果需要放大的級數(shù)超過1級，有時甚至需要3-4級，這種情況下網(wǎng)絡(luò)中兩兩相連的放大器之間都要選用回傳通道短路的雙向放大器。

4結(jié)束語

由于目前GPON的極高昂費用，使用GPON最多的還只能是各大電信運營商以及某些超大型企事業(yè)單位。GPON的下載速率可達(dá)每秒2.488GB，上傳速率可達(dá)每秒1.244GB（注：1GB=1000MB），這樣的“飛速”在目前仍處于個位數(shù)（一般是2MB-10MB即通常所說的2兆到10兆，GPON的速度可是2000兆）的互聯(lián)網(wǎng)接入階段，對普通用戶而言，GPON、“光貓”至少5年（可能更長，10年或者20年）之內(nèi)都將是遙不可及的夢想而已。雖然是那么的遙不可及，但是有夢想就會有希望。或許就在下一個十年吧，“家有光貓”的時代應(yīng)該不遠(yuǎn)了。

參考文獻(xiàn)

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第四篇：淺析鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)施工技術(shù)

淺析鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)施工技術(shù)

【摘要】 隨著我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，鐵路通信系統(tǒng)也需要與此同步匹配。目前鐵道通信部門采用人機(jī)控制技術(shù)實現(xiàn)了通信傳輸技術(shù)和接入網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)的融合，使得鐵路專用通信系統(tǒng)能夠為人們帶來相對比較準(zhǔn)確且較為可靠的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。然而在新的市場環(huán)境下，鐵道通信部門需要繼續(xù)投入到通信系統(tǒng)接入網(wǎng)的研究中去，來滿足人們對通信業(yè)務(wù)的巨大需求。

【關(guān)鍵字】 鐵路通信系統(tǒng) 接入網(wǎng) 施工方案

一、前言

隨著網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)的大力發(fā)展，人們對于網(wǎng)絡(luò)通信的需求不斷加強(qiáng)。一次為背景，我國鐵道部門采用人機(jī)控制的方式，最終實現(xiàn)了鐵路通信傳輸技術(shù)和接入技術(shù)的完美結(jié)合。然而，隨著人們對通信業(yè)務(wù)需求量的進(jìn)一步擴(kuò)展，鐵道部門必須考慮對其接入技術(shù)進(jìn)行更新，以滿足目前甚至是以后人們巨大的網(wǎng)絡(luò)通信流量需求。

二、鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)工程技術(shù)概況

2.1 鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù)的特點

鐵路通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要分為三層。其中處在最上層的是干線長途傳輸網(wǎng)，而位于最下層是區(qū)段和地區(qū)傳輸網(wǎng)，還有一個比較重要的是中間層，它是各個局線長途和部分區(qū)段的傳輸網(wǎng)。在這三層中，最核心的是最上層以及中間層部分，本文所探討的接入網(wǎng)技術(shù)主要指的就是區(qū)段和地區(qū)傳輸網(wǎng)。

與傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)相比，鐵路通信專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要特點包括：線長、點多、支線多、維護(hù)難度大、組網(wǎng)復(fù)雜、成本較高等。因此，通路通信傳輸系統(tǒng)的接入網(wǎng)方式與傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)也是不一樣的。比如音頻專線板，而且可以模擬的用書比較少等。這些獨特之處都可以保證鐵道通信網(wǎng)絡(luò)能夠比較安全平穩(wěn)的運行。

2.2鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

目前，鐵道通信系統(tǒng)接入網(wǎng)的主要接入技術(shù)有兩種：（1）有線接入。有線接入技術(shù)的種類比較多，比如說混合光纖同軸電纜接入技術(shù)；可以為用戶提供多路數(shù)字圖像信號的非對稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)；光纖用戶環(huán)路技術(shù)；高速率數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)等等。（2）無線接入技術(shù)。無線接入網(wǎng)技術(shù)的主要目的是為了在用戶終端和交換點之間的全部環(huán)節(jié)都使用無線接入方式來實現(xiàn)通信傳輸功能。目前主要的無線接入方法有集群通信方式，這種方式對資源的利用率比較高，而且服務(wù)質(zhì)量非常高，但是容易受到電磁干擾，所以在保密方面效果不佳；CDMA 移動通信方式；GSM 移動通信方式，這種方式在我國發(fā)展的較為成熟，而且經(jīng)過多年的實踐說明，GSM-R相較于其他的方式來說，更適用與我國的鐵路通信無線接入技術(shù)。

三、鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)施工方案研究

3.1有線接入網(wǎng)施工方案研究

在有線接入網(wǎng)技術(shù)中目前流行的三種材料是金屬線、光纖以及混合線。下面分別對這三種材料的施工方式加以闡述。1）金屬線接入網(wǎng)技術(shù)。主要分布在一些使用銅線用戶的電纜上，所以需要使用數(shù)字信號處理技術(shù)來擴(kuò)充金屬線的容量。為了達(dá)到這一目的，目前使用比較多的技術(shù)方案是非對稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)以及用戶線增容技術(shù)。2）光纖接入網(wǎng)技術(shù)。主要是旨在主干網(wǎng)絡(luò)線路中使用光纖作為傳輸媒介。目前使用比較廣泛的實現(xiàn)手段包括：無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要利用無源光功率分配器來實現(xiàn)信息的傳輸功能；光纖環(huán)路技術(shù)，通常采用全數(shù)字傳輸形式來傳輸通信信息；SHD 技術(shù)、光纖入復(fù)用技術(shù)等。3）混合接入網(wǎng)技術(shù)。主要的實現(xiàn)方案有兩種：混合光纖同軸網(wǎng)技術(shù)，一般使用副載波調(diào)制方法，系統(tǒng)帶寬通常是750MHZ；混合光纖ADSL技術(shù)，一般使用離散多音頻線路編碼技術(shù)（DMT）、無載波調(diào)幅調(diào)相技術(shù)（CAP）來實現(xiàn)。

3.2無線接入網(wǎng)施工方案研究

無線接入方案主要有兩種，一種是固定無線接入技術(shù)，通常情況下，衛(wèi)星系統(tǒng)、本地多點分配業(yè)務(wù)類型、一些新興的固定無線接入系統(tǒng)中會采用這種接入方式；還有一種是移動無線接入技術(shù)，主要的使用場合有：數(shù)字增強(qiáng)無繩通信系統(tǒng)（Digital Enhanced Cordless Telecommunications，DECT），全球移動或個人業(yè)務(wù)通信技術(shù)等。

四、鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)發(fā)展趨勢研究

目前無論是共用網(wǎng)還是鐵路通信專用網(wǎng)絡(luò)都面臨著通信業(yè)務(wù)需求量不斷擴(kuò)增的局面，擴(kuò)充現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的容量，完善現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)線路以及接入技術(shù)等。如果兩種網(wǎng)絡(luò)各自施工的話，勢必會造成資源的浪費、增加施工成本等?；谶@些，鐵路專用網(wǎng)與公用網(wǎng)兩者彼此融合，必然是未來鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。兩者聯(lián)起手來，將我國的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面更加廣泛，充分利用兩者的技術(shù)及人力資源。以后，對于乘客來說，除了在鐵路信號覆蓋的區(qū)域可以使用通信業(yè)務(wù)之外，在公共網(wǎng)覆蓋的范圍內(nèi)也可以滿足通信業(yè)務(wù)的需求。

結(jié)語：面對通信行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和變革，通信系統(tǒng)的有線、無線接入網(wǎng)技術(shù)分別稱為當(dāng)前全球通信行業(yè)的研究熱點。而目前我國在這方面的發(fā)展還需進(jìn)一步加強(qiáng)，爭取早日實現(xiàn)鐵道通信系統(tǒng)全面實現(xiàn)現(xiàn)代化的目標(biāo)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 宋?x.鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)施工技術(shù)探析[J].中國新通信，2015，（08）： 43112.[3] 徐佳明.鐵路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)施工技術(shù)[J].信息系統(tǒng)工程，2012，（03）： 138-139.

第五篇：新世紀(jì)的移動通信與接入網(wǎng)技術(shù)(二)

新世紀(jì)的移動通信與接入網(wǎng)技術(shù)

（二）無線互聯(lián)網(wǎng)

目前，互聯(lián)網(wǎng)上存貯了大量信息，若移動用戶能夠方便地利用這些信息，將會帶來很大的便利。許多手機(jī)用戶將會在裝配WAP和無線Java后實現(xiàn)上網(wǎng)瀏覽功能。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)能夠根據(jù)移動用戶的定位，進(jìn)行傳輸時就會更方便。

為了傳輸互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，需要建立分組交換網(wǎng)絡(luò)。這就需要解決以下兩個問題：IP網(wǎng)上的話音傳輸是否可行，當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)較多時，全I(xiàn)P無線網(wǎng)是否能夠同時傳輸數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)。在3G系統(tǒng)中，分組交換數(shù)據(jù)通道能夠解決數(shù)據(jù)的有效傳輸問題。但I(xiàn)P協(xié)議在傳輸話音時頻譜利用率很低。因此，能實現(xiàn)話音和數(shù)據(jù)交換的全無線IP網(wǎng)在近期內(nèi)很難得到推廣。由于無線通信的帶寬有限且昂貴，也可能造成令人無法忍受的時延。

對在基站和網(wǎng)絡(luò)之間的無線接口而言，全I(xiàn)P網(wǎng)是可行的。然而，數(shù)據(jù)在過渡到全I(xiàn)P網(wǎng)之前，必須先過渡到ATM網(wǎng)絡(luò)。ATM網(wǎng)絡(luò)能夠保證數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)的質(zhì)量，一旦帶寬得到保證，全I(xiàn)P網(wǎng)就可以與不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

目前語音信號通過MSC實現(xiàn)傳輸，而數(shù)據(jù)通過路由器傳輸。將來會出現(xiàn)一種能夠代替獨立的MSC和路由器的軟件交換方式，它可降低網(wǎng)絡(luò)的費用，并提高OAM（運營、管理和維護(hù)）性能。

無線接入網(wǎng)

新技術(shù)展望

2001年，3G網(wǎng)絡(luò)開始向用戶提供多媒體業(yè)務(wù)。新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展是一個長期的過程，相關(guān)的工作目前剛剛開始。然而，未來發(fā)展的目標(biāo)何在？

頻譜是有限資源，無線業(yè)務(wù)的開展要求更高的頻譜利用率、更多的頻譜資源。日益增長而且價格低廉的計算處理能力使更為復(fù)雜的運算，如編碼、解碼、測量、軟件無線電等成為可能。具有不同靈活性和帶寬的接入技術(shù)不斷出現(xiàn)，在建立靈活的可移植平臺后，這些技術(shù)能夠?qū)τ脩舻膯蝹€終端提供更多的服務(wù)。用戶期望能夠得到與目前的有線網(wǎng)相媲美的QoS無線服務(wù)。

典型的通信模式將會采用現(xiàn)有的或研制中的接入網(wǎng)技術(shù)，該模式要求系統(tǒng)向用戶提供令人滿意的服務(wù)。從1990年3G標(biāo)準(zhǔn)提出以來，不同無線接入系統(tǒng)，如蜂窩、無繩等的容量應(yīng)當(dāng)?shù)玫讲煌瑹o線環(huán)境的統(tǒng)一接口支持。在UMTS定義和標(biāo)準(zhǔn)化階段，沒有什么技術(shù)能夠滿足所有的應(yīng)用要求。因此，UTRA結(jié)合了FDD和TDD來支持不同的對稱或非對稱業(yè)務(wù)。

由于上述因素的存在，3G系統(tǒng)將主要采用縱向通信模式，不同的接入方式如蜂窩、無繩、WLAN、短距離連接系統(tǒng)等可以共存于同一平臺，取長補短，以滿足不同用戶的需求。這些接入系統(tǒng)將會與一個靈活、無縫的核心網(wǎng)相連，對這些技術(shù)而言，實現(xiàn)全球漫游是必須的。另外，在不同的接入技術(shù)之間進(jìn)行縱向、橫向切換和無縫服務(wù)，并保證業(yè)務(wù)的移動性、安全性、QoS 等已成為必須解決的問題，其徹底解決有待于接入技術(shù)和核心網(wǎng)的發(fā)展。

其系統(tǒng)的主要特征包括：

* 在2G向3G的演變過程中，系統(tǒng)支持不同速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，寬帶接入、短距離連接系統(tǒng)以及有線系統(tǒng)（如xDSL系統(tǒng)）；

* 支持當(dāng)前和未來的帶寬；

* 在不同的系統(tǒng)和不同的運營商之間分配頻譜，使其能實現(xiàn)最大利用；

* 支持新的網(wǎng)絡(luò)類型和網(wǎng)絡(luò)管理方式（如自動網(wǎng)絡(luò)分配和動態(tài)網(wǎng)絡(luò)分配），在同一平臺上能夠支持不同接入系統(tǒng)的動態(tài)頻譜分配；

* 利用FDD和TDD系統(tǒng)支持對稱和非對稱業(yè)務(wù)；

* 核心網(wǎng)和接入網(wǎng)能夠支持實時業(yè)務(wù)的QoS要求，以滿足數(shù)據(jù)包傳輸?shù)男枨螅?/p>

* 為非對稱傳輸提供更好的鏈路服務(wù)；

* 目前，核心網(wǎng)和接入網(wǎng)建立在IP的基礎(chǔ)上，能夠降低重建費用，使新技術(shù)的移植更為便利；

* 物理層和不同接入技術(shù)分離，Java Virtual和CORBA技術(shù)使軟件和硬件實現(xiàn)分離。

接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展

多種接入網(wǎng)技術(shù)將在近期內(nèi)得到快速發(fā)展。這些技術(shù)大致可分為以下幾種：

* 蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G，如GSM；3G，如IMT-2000/UMTS）

* 無繩系統(tǒng)（如DECT）

* 短距離連接系統(tǒng)(藍(lán)牙，DECT系統(tǒng)）

* WLAN（如ETSI BRAN HIPERLAN2和HIPERACCESS、IEEE802.11a）

* 固定無線接入和無線環(huán)網(wǎng)

* 衛(wèi)星通信

* 廣播系統(tǒng)（如DAB、DVB-T）

* 有線系統(tǒng)（如xDSL、CATV系統(tǒng)）

上述系統(tǒng)的設(shè)計都適用于數(shù)據(jù)傳輸。WLAN系統(tǒng)主要用來進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接入，可用于公用網(wǎng)絡(luò)和一些接入設(shè)施，以及會議中心、展覽館、機(jī)場、飯店、火車站等。ETSI BRAN系統(tǒng)的物理層HIPERLAN2由IEEE 802.11a和日本的MMAC進(jìn)行協(xié)調(diào)，其中后者允許全球漫游。另外，在日本有一種新的接入技術(shù)正在研究之中，該技術(shù)支持高移動性和高數(shù)據(jù)速率。自組網(wǎng)絡(luò)也能對低功率系統(tǒng)和某些特殊業(yè)務(wù)起到補充作用。在這些系統(tǒng)中，移動臺的作用相當(dāng)于在多跳傳輸系統(tǒng)中充當(dāng)遠(yuǎn)端手機(jī)和基站之間的中繼站。移動臺有支持基站的能力，直接的手機(jī)—手機(jī)呼叫是可行的。

固定無線接入和無線環(huán)網(wǎng)將取代或補充有線接入網(wǎng)，但這些系統(tǒng)并不支持移動通信。DAB和DAB-T可以在下行鏈路中用于寬帶廣播數(shù)據(jù)服務(wù)。這些系統(tǒng)可以與蜂窩移動系統(tǒng)（如GSM和UMTS）或公用交換網(wǎng)（PSTN、ISDN）結(jié)合，以支持下行不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前大量采用的是銅雙絞線和同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，后者支持寬帶數(shù)據(jù)傳輸，前者則可用于ISDN和xDSL(主要是ADSL)。

上述技術(shù)代表了未來業(yè)務(wù)平臺的多種技術(shù)方案。然而，這些技術(shù)大部分是獨立設(shè)計的，未考慮彼此間的兼容性。它們的設(shè)計主要用于支持特定的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)。在未來的用戶需求和經(jīng)濟(jì)需求的基礎(chǔ)上，將會有能夠滿足寬帶、高移動性的新接入網(wǎng)方案出現(xiàn)。

面向3G的接入網(wǎng)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

目前仍存在許多技術(shù)上的問題，它們有待于進(jìn)一步的解決，其中最主要的就是同一平臺上不同接入網(wǎng)間的交互、多模式或者自適應(yīng)轉(zhuǎn)換，以及服務(wù)范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。在無線接口、無線接入、核心網(wǎng)等方面，當(dāng)前的技術(shù)也面臨挑戰(zhàn)。

未來的系統(tǒng)需要盡可能地利用頻譜資源。因此，需要首先解決以下幾個與物理層相關(guān)的問題：

* 優(yōu)化接入網(wǎng)系統(tǒng)，改善調(diào)制和編碼方案以進(jìn)一步提高頻譜利用率和系統(tǒng)性能；

* 提高檢測能力，如多用戶檢測等；

* 選擇在處理精度和算法復(fù)雜度之間取得最佳折衷的信號處理算法；

* 源代碼壓縮技術(shù)，以降低用戶數(shù)據(jù)速率。

目前有下列解決方案：

* 鏈路自適應(yīng)能力，可根據(jù)信道狀況、流量、頻率資源和系統(tǒng)性能自動調(diào)整；

* 不同系統(tǒng)間的頻譜和共享，不同無線接入系統(tǒng)間的共存性檢測；

* 先進(jìn)的天線技術(shù)以提高鏈路質(zhì)量和信道容量。

上述方案用于提高無線鏈路的容量。分集天線主要是減少多徑傳輸帶來的衰落現(xiàn)象。多重天線的概念是分集天線的延伸，由基站和終端的不同天線之間的不相關(guān)多徑傳輸構(gòu)成。在平行的傳輸信道中同時復(fù)用相同頻段，以增加信道容量。自適應(yīng)天線提高了鏈路性能，降低了不同方向間信道的相互干擾，并利用SDMA技術(shù)實現(xiàn)不同用戶、不同方向的相同頻率復(fù)用。控制信道和信號處理等系統(tǒng)方面的技術(shù)是天線的核心技術(shù)，它們可以實現(xiàn)頻譜的最大利用率。UMTS論壇已考慮到自適應(yīng)天線的技術(shù)要求和前題，但是各種射頻前端和基帶信號的處理成本問題是我們面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。

無縫網(wǎng)絡(luò)包括多個接入網(wǎng)系統(tǒng)和它們之間的無縫切換。功率低、體積小的多模式和多頻帶終端將在近期與用戶見面。不同的終端類型，如PDA、筆記本、手機(jī)等都支持上述的應(yīng)用。另外，高級信號處理平臺的概念是將不同的接入網(wǎng)參數(shù)下載到信號處理單元中。最先進(jìn)的可編程信號處理機(jī)能適應(yīng)任何實際接入系統(tǒng)。軟件無線電技術(shù)則是終端技術(shù)中最難實現(xiàn)的。隨著半導(dǎo)體技術(shù)和信號處理能力的不斷發(fā)展，上述方案和概念最終將成為現(xiàn)實。

從用戶的觀點來看，人機(jī)界面必須簡單易用，便于殘疾人和老人使用。當(dāng)然，這些技術(shù)和概念必須能夠與目前的承載能力相吻合。

技術(shù)競爭

現(xiàn)存許多無線或是有線技術(shù)，包括固定無線網(wǎng)、寬帶無線網(wǎng)（LMDS和MMDS）、衛(wèi)星通信等均試圖與蜂窩移動技術(shù)相媲美。

固定無線網(wǎng)技術(shù)曾流行一時，但從技術(shù)角度而言，它并不太適合無線環(huán)境。但是，高增益的窄波束技術(shù)可以大大提高覆蓋范圍，降低功率損耗。由于不需要硬切換，因而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以大大簡化。人們有理由相信,改進(jìn)后的固定無線網(wǎng)可能比目前的移動網(wǎng)造價更低、更有效地滿足網(wǎng)絡(luò)的需求。

當(dāng)前，固定無線網(wǎng)的希望并不大。困難之一在于移動通信中的競爭激烈。只要移動通信的主要業(yè)務(wù)仍是話音，那么固定無線網(wǎng)就很難主宰移動業(yè)務(wù)。相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計的改進(jìn)需要大量的投資，在當(dāng)前移動系統(tǒng)早已占有巨大市場份額的情況下，這顯然并不容易。另外，如果使用窄波束技術(shù)的話，固定無線網(wǎng)將會更加費時費力。以前曾有不少固定無線解決方案，由于價格方面不能與現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)抗衡而無法實施。

無線解決方案中也包括LMDS和MMDS的點對點和點對多點解決方案。由于微波的價格高昂，因此LMDS和MMDS解決方案開始可能只能為SOHO提供服務(wù)，其初期用戶將比移動市場的用戶少得多。

隨著銥星計劃的慘敗，衛(wèi)星和蜂窩移動技術(shù)之間在話音業(yè)務(wù)領(lǐng)域的競爭已告結(jié)束。即使技術(shù)上可行，利用衛(wèi)星進(jìn)行話音通信的費用也比目前的費用高得多。綜上所述，在最近

幾年內(nèi)，用于傳送話音的移動技術(shù)仍然會保持當(dāng)前的強(qiáng)勢。

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，上述無線解決方案可能會有所不同。以固定無線網(wǎng)技術(shù)為例，在使用窄波束技術(shù)后，該技術(shù)可以提高頻譜利用率。考慮到用戶對語音和數(shù)據(jù)混合傳輸?shù)囊?，在此基礎(chǔ)上，固定無線網(wǎng)技術(shù)對室內(nèi)無線應(yīng)用而言，是很有吸引力的。另外，LMDS和衛(wèi)星解決方案可利用它們的帶寬優(yōu)勢傳送高速數(shù)據(jù)。因此，在數(shù)據(jù)傳輸方面，還會有激烈的技術(shù)競爭。

移動多媒體的應(yīng)用隨著2G的發(fā)展而不斷擴(kuò)大。3G系統(tǒng)則為移動多媒體的發(fā)展提供了更多的機(jī)遇、更靈活的界面和更寬的帶寬。3G后的系統(tǒng)將會建立在更靈活的網(wǎng)絡(luò)平臺基礎(chǔ)上。依靠接入系統(tǒng)和承載層的能力，新的系統(tǒng)選擇最佳的接入方式，并根據(jù)小區(qū)的大小、覆蓋范圍、對全球移動性和無縫傳輸?shù)囊髮⒉煌慕尤胂到y(tǒng)應(yīng)用于不同的小區(qū)。從目前的情況來看，接入系統(tǒng)平臺的可移植性和核心網(wǎng)將會建立在IP技術(shù)和透明傳輸?shù)幕A(chǔ)上，以保證通信環(huán)境的自由性。另外，重組自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)網(wǎng)需要采用新的算法，并加入新的網(wǎng)絡(luò)實體和接入系統(tǒng)。

新技術(shù)的關(guān)鍵在于同一平臺上不同接入系統(tǒng)的縱向或橫向切換、無縫服務(wù)的實現(xiàn)和全球漫游。目前仍有許多技術(shù)上的問題需要解決，應(yīng)在接入系統(tǒng)、無線IP網(wǎng)和移動管理領(lǐng)域開展廣泛的國際合作研究。在解決上述問題的過程中，國際標(biāo)準(zhǔn)的制定將顯得尤為重要。

移動通信只有不到50年的歷史，卻已經(jīng)改變了人們相互交流的方式。未來將會有更多的新技術(shù)使人們的通信方式發(fā)生新的變革，最終使隨時隨地與任何對象的通信成為可能。

摘自《通訊世界》