時間：2022-05-08 04:14:37
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本文作者：崔嵩作者單位：哈爾濱鐵路局齊齊哈爾電務(wù)段
國家為了提升鐵路建設(shè)質(zhì)量，進(jìn)行了財政補(bǔ)貼和政策輔助，近年來，為了更好地適應(yīng)鐵路運輸?shù)陌l(fā)展，尤其重視鐵路的通信扶持，通信技術(shù)的質(zhì)量直接影響鐵路運輸?shù)呢浳锖腿松戆踩?，是保證鐵路運輸又好又快發(fā)展的關(guān)鍵。
1接入網(wǎng)在鐵路通信中的應(yīng)用及趨勢
隨著鐵路通信業(yè)務(wù)功能化需求不斷增加，鐵路專用通信業(yè)務(wù)正在向綜合化、數(shù)字化、智能化、寬帶化方向發(fā)展，鐵路安全生產(chǎn)對鐵路通信的需求也不斷提高，鐵道部、局、站段、車間、班組的五級會議網(wǎng)絡(luò)全面建立，客票、數(shù)字調(diào)度、TDCS、微機(jī)監(jiān)測等兩兆通道的網(wǎng)絡(luò)搭建，各種鐵路專程電話的使用等本地接入業(yè)務(wù)全部是靠接入網(wǎng)來實現(xiàn)的。如何充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源增加業(yè)務(wù)類型，提高服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)一步保證鐵路行車通信安全已成為鐵路通信今后發(fā)展方向。
2傳統(tǒng)鐵路通信存在的問題
在國家政策扶持和鐵路技術(shù)人員的共同努力之下，鐵路運輸中的通信質(zhì)量得到了顯著提升，但是與發(fā)達(dá)國家相比較仍存在較大差距，仍有一些發(fā)展的不足之處，需要技術(shù)人員進(jìn)行必要的技術(shù)改進(jìn)?，F(xiàn)對目前鐵路運輸存在的通信問題進(jìn)行歸納。
1）設(shè)計方面。鐵路通信設(shè)計是一項復(fù)雜性的規(guī)劃工作，必須要從鐵路運輸?shù)母鱾€方面考慮鐵路信息傳輸?shù)囊?。由于前期?zhǔn)備工作不充分，設(shè)計人員在編制鐵路通信方案時缺少可靠的參考資料，建筑通信工程的應(yīng)用成效不理想。如：建設(shè)單位提供的結(jié)構(gòu)圖紙不詳細(xì)，設(shè)計單位的實地考察不全面等，這些前期工作對鐵路通信設(shè)計方案的質(zhì)量造成了不利影響。
2）模式方面。就鐵路通信模塊來說，國內(nèi)已掌握的設(shè)計方法包括人工設(shè)計、自動化設(shè)計兩種方式，不同的設(shè)計方法均有相應(yīng)的使用場合。鐵路通信設(shè)計所用的方法不當(dāng)，導(dǎo)致工程成本造價提高而降低了經(jīng)濟(jì)收益。如：通信工程應(yīng)盡可能手工設(shè)計完成通信工程的規(guī)劃，設(shè)計單位采用自動化設(shè)計增多了成本投入，難度較大的通信系統(tǒng)則應(yīng)結(jié)合計算機(jī)等完成自動化設(shè)計。
3）性能方面。標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計流程可指導(dǎo)設(shè)計人員有序地完成規(guī)劃任務(wù)，保證了通信工程功能的全面發(fā)揮。鐵路通信設(shè)計流程不全面等問題普遍存在，缺少系統(tǒng)性的設(shè)計模塊而限制了相關(guān)設(shè)備的使用。整套鐵路通信設(shè)計方案應(yīng)從資料籌集、通信分析、系統(tǒng)組件、配件安裝等方面考慮，工程建設(shè)中對各項問題考慮不周全，造成通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能不理想。
3接入網(wǎng)技術(shù)的實際應(yīng)用
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信方式日益復(fù)雜多樣化，乘客對于鐵路的運輸質(zhì)量也提出了更高層次的要求，鐵路局至站段的視頻及光纖網(wǎng)絡(luò)到班組聯(lián)網(wǎng)等鐵路通信新需求的出現(xiàn)，需要鐵路行業(yè)不僅進(jìn)行有線通信的技術(shù)改進(jìn)，同時也需要引進(jìn)GSM-R數(shù)字移動通信網(wǎng)技術(shù)，并使之完善。
3.1有線通信接入技術(shù)
1）高速率數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。利用通信對稱電纜做音頻傳輸通道對開調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)將數(shù)字——音頻——數(shù)字的傳輸目的，達(dá)到傳送距離為3km-5km，傳輸速率為2048Kbit/s。該傳輸數(shù)據(jù)要求對電纜的電特性指標(biāo)要求很高，電纜芯線線徑和傳輸?shù)木嚯x成正比，一般用來作鐵路地區(qū)的2M業(yè)務(wù)，例如大站區(qū)的TDCS、微機(jī)監(jiān)測、客票業(yè)務(wù)及一些TIMS通道。
2）同軸電纜接入技術(shù)。主要針對短距離傳輸?shù)?M業(yè)務(wù)，例如距通信機(jī)房100m以內(nèi)的2M業(yè)務(wù)的開通，由終端的2M同軸電纜和協(xié)議轉(zhuǎn)換器和機(jī)房的2M端口直接連接，這種業(yè)務(wù)的優(yōu)點是傳輸穩(wěn)定、速率高、干擾小、投資低等優(yōu)點，但存在傳輸距離近的缺點，對超過100m的地點無法進(jìn)行開通。現(xiàn)在鐵路利用此項技術(shù)完成站區(qū)內(nèi)短距離的如：客票、TDCS、微機(jī)監(jiān)測業(yè)務(wù)的連接。
3）光纖用戶環(huán)路技術(shù)。以光纖為主要傳輸媒介，根據(jù)光纖向用戶延伸的距離，可以分為FTTC，F(xiàn)TTB，F(xiàn)TTH等，TTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標(biāo)。針對鐵路站區(qū)集中特點，現(xiàn)利用光纖收發(fā)器來完成鐵路100Mbit/s業(yè)務(wù)的傳輸，可以在光纖上完成收、發(fā)雙向的以太網(wǎng)的光、電信號轉(zhuǎn)換，現(xiàn)鐵路利用該技術(shù)完成5T、客票、食堂聯(lián)網(wǎng)、視頻網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)業(yè)務(wù)的開通，隨著地區(qū)范圍內(nèi)的光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善，鐵路單位站段、車間、班組三級的辦公網(wǎng)絡(luò)也將會利用該業(yè)務(wù)完成。
3.2GSM-R數(shù)字移動通信網(wǎng)技術(shù)
GSM-R網(wǎng)路結(jié)構(gòu)完全滿足鐵路運輸行車指揮的需求。他所提供的業(yè)務(wù)包括話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、與呼叫相關(guān)的業(yè)務(wù)和鐵路特定業(yè)務(wù)，并可在上述業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展新的應(yīng)用。GSM-R網(wǎng)由GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）、網(wǎng)管子系統(tǒng)（OMC）、通用分組無線子系統(tǒng)（GPRS）、固定用戶接入系統(tǒng)（FAS）、終端子系統(tǒng)等七部分構(gòu)成。是結(jié)合鐵路需求、定位于鐵路專用移動通信的系統(tǒng)（與公網(wǎng)在業(yè)務(wù)、服務(wù)質(zhì)量、用戶有所不同）進(jìn)行優(yōu)化而得到的系統(tǒng)（高速、調(diào)度通信）。是我國鐵路第二代移動通信系統(tǒng)，實現(xiàn)了第一代模擬移動通信向數(shù)字移動通信的質(zhì)的飛躍?？稍贑TCS中連續(xù)傳送列車控制命令信息實現(xiàn)車地之間雙向、大容量的數(shù)據(jù)通信，體現(xiàn)通信信號一體化的特點。2002年，鐵道部確定采用GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)作為我國鐵路綜合移動通信的技術(shù)體制。已建成或在建GSM-R鐵路線有京津線、合寧線、青藏線、大秦線、膠濟(jì)線、合武線、武廣、石太、鄭西、京滬、哈大等線路。
4基于接入網(wǎng)技術(shù)的工程管理策略
通信工程設(shè)計方案的科學(xué)性及合理性對系統(tǒng)功能的發(fā)揮有著重要的影響。鑒于鐵路通信設(shè)計流程存在的各種問題，設(shè)計單位應(yīng)按照建設(shè)單位提供的設(shè)計要求開展工作，積極引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以滿足高效率通信模塊的需要。接入網(wǎng)技術(shù)運用于鐵路通信工程后還需加強(qiáng)人員、技術(shù)方面的綜合改進(jìn)，為接入網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)造更好的運行環(huán)境。
1）管理方面。堅持管理規(guī)范化也是鐵路通信的重點，利用管理措施約束設(shè)計人員的操作流程，可引導(dǎo)其遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完成不同的信息處理操作。利用接入網(wǎng)必須要適應(yīng)通信工程的使用需要。
2）人員方面。鐵路通信系統(tǒng)應(yīng)針對自身的特點，全面提高通信技術(shù)工作人員的業(yè)務(wù)能力和素質(zhì)。首先應(yīng)該對于上崗之前的人員進(jìn)行全面的培訓(xùn)，確保所有工作人員持證上崗，具備相關(guān)崗位的管理和故障處理能力。其次，對于工作人員需要進(jìn)行定期的業(yè)務(wù)考核，根據(jù)考核的實際成績，分重點分批次的進(jìn)行技術(shù)鞏固，針對不同業(yè)務(wù)能力的工作人員進(jìn)行必要的獎罰鼓勵措施，全面提高工作人員的工作積極性。
3）技術(shù)方面。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是鐵路通信質(zhì)量的保證，也是指導(dǎo)信息傳輸、處理、收集、顯示等一體化操控的條件。接入網(wǎng)技術(shù)作為現(xiàn)代通信的新技術(shù)，其必須要配備相應(yīng)的輔助技術(shù)才能發(fā)揮作用。如：利用計算機(jī)為輔助平臺，結(jié)合有線通信、無線通信等技術(shù)完成操作，既減少了運營商的成本投資，也使得數(shù)據(jù)信息的處理水平有所改善。
5結(jié)語
綜上所述，接入網(wǎng)技術(shù)是鐵路通信發(fā)展的關(guān)鍵。這種技術(shù)既能夠滿足基礎(chǔ)通信的多方需求，全面提高鐵路運輸?shù)耐ㄐ刨|(zhì)量，也能夠為鐵路運輸行業(yè)開辟新的經(jīng)濟(jì)利益增長點，更重要的是可以保證鐵路運輸?shù)姆€(wěn)定和安全?；诖?，鐵路管理部門、技術(shù)人員需要共同合作，促進(jìn)接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信工程中的完善。
摘要:分別就不同寬帶接入技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡要的介紹，對接入平臺綜合化的歷史進(jìn)程和發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析、總結(jié)，對當(dāng)前最主要的寬帶綜合接入平臺—數(shù)字用戶線接入復(fù)用設(shè)備(DSLAM)的演變趨勢做了具體分析，最后介紹了部分可行的基于不同接入技術(shù)平臺的綜合運用形式。
關(guān)鍵詞:寬帶接入網(wǎng)，接入復(fù)用器，接入網(wǎng)綜合化
進(jìn)入21世紀(jì)以來，人們對寬帶業(yè)務(wù)的需求劇增，寬帶接入技術(shù)進(jìn)入了一個快速發(fā)展時期，呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢。一方面，接入網(wǎng)的光纖化提供了一條擁有巨大帶寬的接入途徑，光纖到戶(FTTH成了接入網(wǎng)發(fā)展的理想目標(biāo)。但是，今天的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢告訴我們，接入網(wǎng)光纖化不是惟一的趨勢，接入網(wǎng)應(yīng)是各種技術(shù)的綜合，并將逐步向更高帶寬、更加經(jīng)濟(jì)、更加方便、更能區(qū)分服務(wù)并提供相應(yīng)服務(wù)質(zhì)量保證等方向發(fā)展。寬帶綜合接入平臺是全面滿足和適應(yīng)這種發(fā)展進(jìn)程的產(chǎn)物，也是近期接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重點之一。下面分別就不同寬帶接入技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢，以及接入平臺綜合化的歷史進(jìn)程和未來發(fā)展進(jìn)行分析、總結(jié)，并對當(dāng)前最主要的寬帶綜合接入平臺—數(shù)字用戶線接入復(fù)用設(shè)備(DSLAM)的演變趨勢做具體分析。
一、現(xiàn)有寬帶接入技術(shù)及其應(yīng)用情況
當(dāng)前紛繁的寬帶接入技術(shù)可劃分為有線接入技術(shù)和無線接入技術(shù)。其中，有線接入技術(shù)包括銅纜接入、光纖接入、混合接入、電力線接入;無線接入技術(shù)包括固定無線接入(FWA)和移動接入。
銅纜接入主要被擁有固定市話網(wǎng)絡(luò)的運營商，如中國電信、中國網(wǎng)通和中國鐵通等所采用，是國內(nèi)當(dāng)前最主要的寬帶接入方式，其中主要是ADSL;光纖混合同軸電纜<HFC)主要被廣播電視部門所采用，是北美地區(qū)主要的寬帶接入方式，國內(nèi)則不然;移動接入目前主要由中國移動、中國聯(lián)通在使用，帶寬還很有限，而基于3G的移動接入帶寬能力被看好;固定無線接入則可為以上不同運營商所采用;另外，電力線等新的接入方式被電力通信之類的新興運營商
所采用。
一、寬帶接入技術(shù)的演進(jìn)趨勢
1.技術(shù)演進(jìn)的幾個方面
1)向光纖化過渡
我國接入網(wǎng)骨干層的光纖化已經(jīng)完成，而接入層(配線層和引入層)的光纖化還處于起步階段，SDH和各類無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)相結(jié)合的傳輸技術(shù)比較經(jīng)濟(jì)，符合中國具體的網(wǎng)絡(luò)情況。應(yīng)當(dāng)首先實現(xiàn)光纖到路邊、光纖到小區(qū)和光纖到大樓，然后隨著通信業(yè)務(wù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不斷演變，逐步推進(jìn)光纖接入網(wǎng)的建設(shè)，擴(kuò)大光纖接入網(wǎng)的覆蓋范圍，縮短光纖接入網(wǎng)與用戶終端的距離。
(2)充分利用原有線纜并適度挖潛
寬帶接入在追求高帶寬的同時，還應(yīng)重視經(jīng)濟(jì)性、方便性，光纖接入雖然有巨大的帶寬，但目前還不具備經(jīng)濟(jì)性、方便性。反過來看，用戶網(wǎng)長期以來是以金屬線纜為基礎(chǔ)的，經(jīng)過多年的建設(shè)，存在大量的線纜資源，如固定電話雙絞線網(wǎng)、有線電視的HFC網(wǎng)、無處不在的電力線網(wǎng)等，u_其帶寬能夠滿足現(xiàn)有卞要業(yè)務(wù)的要求。在寬帶接入網(wǎng)建設(shè)的初期，應(yīng)充分利用基于這些線纜的接入技術(shù)，以節(jié)省投資，滿足快速發(fā)展的業(yè)務(wù)需求。電力線資源巨大，其寬帶應(yīng)用還剛剛起步，有待進(jìn)一步挖掘其潛力。C3>以固定無線接入補(bǔ)充有線接入網(wǎng)
固定無線接入方式提供業(yè)務(wù)快、組網(wǎng)靈活、易維護(hù)、初期投資少，而目_允許用戶在局域范圍內(nèi)慢速移動，適于在農(nóng)村地區(qū)為散居人口提供經(jīng)濟(jì)的接入和應(yīng)急通信的接入，也可以作為城市改造區(qū)域的臨時接入手段;與FTTX+xDSL,FTTX+LAN等配合使用可以擴(kuò)大覆蓋范圍。C4)接入平臺的綜合化
ADSL接入平臺有其特有的優(yōu)勢，如基于現(xiàn)有的電話線并與模擬話音或ISDN共存，速率的不對稱性剛好滿足上網(wǎng)需求;與此同時，它也有很多劣勢，如在距離、速率、非對稱性等方而受到的限制。將ADSL與SHDSL,VDSL等不同的xDSL接入方式以及以太網(wǎng)接入方式納入同一接入系統(tǒng)平臺，能充分發(fā)揮不同技術(shù)的特點，并相互補(bǔ)充，這已成為當(dāng)前接入技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。
2.當(dāng)前接入網(wǎng)的發(fā)展策略
構(gòu)筑未來接入網(wǎng)的關(guān)鍵在于如何合理地處理各種寬、窄帶業(yè)務(wù)，寬帶網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建必須充分利用現(xiàn)有的龐大網(wǎng)絡(luò)，因而寬帶接入是演進(jìn)而非革命。從總的方向來看，F(xiàn)TTH仍然是長期目標(biāo)，它卞要解決帶寬問題。與此同時，接入網(wǎng)傳輸?shù)腎P化以及基于同一平臺的各種業(yè)務(wù)的綜合接入也是接入網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)，是寬帶接入網(wǎng)滿足未來更高業(yè)務(wù)要求的技術(shù)保障。但是，當(dāng)前接入網(wǎng)建設(shè)中擺在第一位的是如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源基礎(chǔ)上啟動光纖接入網(wǎng)，最大限度地節(jié)省投資并保證接入網(wǎng)能適應(yīng)通信業(yè)務(wù)種類和規(guī)模劇增的需要，以及能夠向未來寬帶接入網(wǎng)順利過渡。從技術(shù)和市場的角度來看，基于FT-TX+各類寬帶接入技術(shù)的方式是目前寬帶技術(shù)的卞要方式，是逐步向FTTH演進(jìn)的平滑過渡方式。而其中FTTX+xDSL和FTTX+LAN是目前技術(shù)比較成熟，市場也最為成功的寬帶接入方式。
由于寬帶接入市場規(guī)模巨大，不同的技術(shù)都在向?qū)拵Ы尤霛B透。卜一代網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的總趨勢，它是以IP為中心并支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)，對當(dāng)前的接入網(wǎng)來說，可首先實現(xiàn)傳輸?shù)腎P化，并逐步向卜一代網(wǎng)絡(luò)過渡。
隨著寬帶化的發(fā)展和不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相互融合，以及用戶對電信綜合業(yè)務(wù)的需求與日俱增，作為業(yè)務(wù)網(wǎng)和用戶之間橋梁的接入網(wǎng)，其光纖化、寬帶化和綜合化是必然的發(fā)展趨勢。綜合化既可容納具有不同特點的新技術(shù)，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，滿足不同的業(yè)務(wù)需求，又可方便地實現(xiàn)向卜一代網(wǎng)絡(luò)的過渡。在寬帶接入網(wǎng)綜合化發(fā)展過程中，存在如卜幾個不同的發(fā)展階段:
1.早期的寬、窄帶兼容的綜合接入
以烽火通信的綜合寬帶接入系統(tǒng)IBAS為代表的綜合接入方案，是以SDH等成熟的光纖傳輸技術(shù)為承載平臺，支持以太網(wǎng)、數(shù)字視頻廣播(DVB)等寬帶接入和話音、ISDN等各種Nx64kbit/s速率的窄帶接入。
2.基于DSLAM的寬帶綜合接入
基于DSLAM設(shè)備的綜合化接入能力，實現(xiàn)ADSL,SHDSL,VDSL和LAN的綜合接入，是當(dāng)前寬帶綜合接入的卞流技術(shù)。
3.新的寬、窄帶兼容的綜合接入
以港灣網(wǎng)絡(luò)的綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)產(chǎn)品IONS為代表的新一代綜合接入平臺，實現(xiàn)了窄帶電路交換和寬帶IP分組交換一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及寬、窄帶各類業(yè)務(wù)板的同框棍插，使寬、窄帶業(yè)務(wù)在卞控板上得以l聚，統(tǒng)一提供寬、窄帶上行接口，實現(xiàn)各業(yè)務(wù)板交換與集中控制管理功能，不但可以提供窄帶話音和傳統(tǒng)的DDN/FR業(yè)務(wù)，還可以提供ADSL,VDSL,
SHDSL,LAN,WLAN等多種寬帶綜合接入手段。
所謂棍插即在同一背板的業(yè)務(wù)槽位上根據(jù)業(yè)務(wù)需要選擇插入ADSL,VDSL等不同的業(yè)務(wù)板卡，由系統(tǒng)自動識別板卡類型并作相應(yīng)處理。
4.卜一代網(wǎng)絡(luò)的綜合接入
卜一代網(wǎng)絡(luò)具有開放、分布式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和豐富多樣的綜合接入承載手段，是實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)和圖像綜合接入的理想承載平臺。就目前來說，基于軟交換的卜一代網(wǎng)絡(luò)還處于試驗階段，其綜合接入設(shè)備功能還較簡單，只提供Z接口和以太網(wǎng)接口。另一方而，如果基于前而寬、窄帶兼容的綜合接入平臺實現(xiàn)對軟交換的支持，便可提供更豐富的接入方式。當(dāng)然，目前卜一代網(wǎng)絡(luò)的QoS,IP地址、流控/安全、協(xié)議互通、兼容性等尚不能完全滿足運營要求，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)正在制訂、完善之中，其實用性有待規(guī)模商業(yè)試運營的考驗。
ADSL誕生之初正是ATM技術(shù)被看好之時，由于ATM被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)承載的理想平臺，特別是在帶寬受限時具有良好的性能，如可以讓時延敏感業(yè)務(wù)和大傳輸量業(yè)務(wù)共用一條帶寬受限鏈路，所以AD-SL在鏈路層也采用了ATM的信元格式。然而實際應(yīng)用時，對時延敏感的話音業(yè)務(wù)仍然采用模擬信號，大量其他信急(卞要是數(shù)據(jù),VoIP和Web視頻)在用戶端均以IP分組的形式存在，在ADSL線路上卻要以ATM信元來承載。因此，便引發(fā)了ADSLDSLAM結(jié)構(gòu)的演變:從端到端ATM模式到ATM內(nèi)核IP上行，再到IP內(nèi)核IP上行。與此同時，DSL技術(shù)也在不斷發(fā)展，如VDSL既能支持對稱業(yè)務(wù)又能支持非對稱業(yè)務(wù)，目_最高卜行速率在300m距離時可達(dá)52Mbit/s;SHDSL則支持對稱業(yè)務(wù)，并可支持多線對方式，它們與ADSL具有很好的互補(bǔ)特性，并可共存于同一DSLAM平臺。另外，LAN的接入方式有著與用戶端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特有的一致性，隨著技術(shù)的發(fā)展也被納入DSLAM平臺。因此，基于DSLAM的綜合接入也伴隨著其結(jié)構(gòu)的變化而發(fā)展、變化。
1.DSLAM綜合接入技術(shù)的二個發(fā)展階段
(1>l};到端ATM模式的第一代DSLAM
基于當(dāng)初對ATM技術(shù)的依賴，從用戶駐地設(shè)備(CPE)到DSLAM的上行端口間的整個鏈路為端到端的ATM方式，對DSLAM來說包括它的上、卜行鏈路和交叉連接均基于ATM來實現(xiàn)。DSLAM的組網(wǎng)只能是基于城域ATM網(wǎng)絡(luò)或提供ATM端口的設(shè)備來實現(xiàn)。由于早期的VDSL也是采用基于ATM的端到端模式，故可實現(xiàn)ADSL,VDSL及其他基于ATM端到端模式的DSL綜合接入平臺。
C2)ATM內(nèi)核IP上行的第一代DSLAM
隨著DSLAM的大量應(yīng)用，原有ATM網(wǎng)絡(luò)資源將很快耗盡，新建ATM網(wǎng)絡(luò)成木高、利用率低，而IP城域網(wǎng)絡(luò)資源豐富，端口成木低廉。為了適應(yīng)這種變化，并保留原有的核心技術(shù)，人們想到使ATM信號在DSLAM的上行端口前終結(jié)，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換后直接提供IP上行端口，從而可經(jīng)IP進(jìn)行DSLAM組網(wǎng)。由于核心沒有變化，此時的DSLAM不僅具有第一代的所有功能，并增加了組網(wǎng)的靈活性，而目_棍插技術(shù)也進(jìn)一步成熟，即在單一機(jī)框的同一背板上可插入ADSL,VDSL,SHDSL等xDSL類型線路板，以滿足不同業(yè)務(wù)用戶的需要。
C3)IP內(nèi)核IP上行的第二代DSLAM
這里所說的第二代DSLAM，更多地是強(qiáng)調(diào)技術(shù)的差別，從當(dāng)前應(yīng)用的情況來看，第一代和第二代DSLAM各有千秋:第_代DSLAM技術(shù)成熟，級聯(lián)方式豐富，可充分利用不同的網(wǎng)絡(luò)資源;第二代DSLAM以IP為核心，ATM分布式地在業(yè)務(wù)板上進(jìn)行終結(jié)，即在每個業(yè)務(wù)板上實現(xiàn)ATM信元的終結(jié)和每條永久虛連接(PVC)與虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識(VLANID)的一一映射，這種結(jié)構(gòu)特別有利于用于承載以太網(wǎng)的VDSL以及LAN的接入方式。就長期的發(fā)展來看，IP內(nèi)核的DSLAM與網(wǎng)絡(luò)IP化發(fā)展的大趨勢一致，其固有的優(yōu)勢將日益凸現(xiàn)。
2.DSLAM結(jié)構(gòu)與綜合接入技術(shù)的實現(xiàn)
DSLAM設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)按照所采用的芯片組的不同而有所不同，其中一種典型的結(jié)構(gòu)是采用高速串行技術(shù)—低壓差分信號(LVDS)進(jìn)行背板互聯(lián)，由二類板卡分別實現(xiàn)上聯(lián)、核心處理和用戶連接，以及用各類輔助板卡實現(xiàn)其他連接。
3.DSLAM組網(wǎng)連接的綜合化
為了進(jìn)一步合理利用城域網(wǎng)傳輸，匯聚資源，滿足接入網(wǎng)擴(kuò)容的需要，需對DSLAM設(shè)備進(jìn)行合理組網(wǎng)。擴(kuò)容后的DSLAM對ATM端口的消耗很大，而運營商目前一般不再愿意對ATM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容。解決此問題的辦法有兩種:一是采用IP上聯(lián)的方式;一是根據(jù)各地DSLAM的帶寬需求和需級連的分支節(jié)點數(shù)，采用不同方式進(jìn)行級連，如基于ATM155Mbit/s進(jìn)行級連，也可基于ATM反向復(fù)用(IMA)的Nx2Mbit/s進(jìn)行級連，這里N根據(jù)連接需要取不同值，還可棍合ATM,IMA和IP進(jìn)行組網(wǎng)。
(5)加速WATM的研究
無線ATMCWATM:WirelessATM)是為那些需要帶有高性能音頻和視頻的高速數(shù)據(jù)通信的用戶而提出的一種解決方案。它可以提供高傳輸速率的多媒體通信業(yè)務(wù)，正好與3G的業(yè)務(wù)目標(biāo)一致。
無線ATM技術(shù)的實現(xiàn)將使無線寬帶接入的應(yīng)用成為可能，從而滿足人們對無線多媒體業(yè)務(wù)的需求。此外，采用ATM技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)的另一個好處是能方便地與B-ISDN/ATM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互連互通。因此，在WCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用WATM技術(shù)是非常有必要和有意義的。
目前的寬帶接入方式卞要是光纖技術(shù)與銅纜技術(shù)的結(jié)合，即采用FTTX+xDSL,FTTX+LAN或HFC的方式。隨著WLAN技術(shù)的成熟，以及信急產(chǎn)業(yè)部決定放開5.8GHz頻段作為無線上網(wǎng)頻段，5.8GHz和2.4GHz兩個頻段都可以用做上網(wǎng)頻段，各運營商可借助自己已有的寬帶城域傳輸網(wǎng)和接入網(wǎng)的優(yōu)勢，在寬帶擴(kuò)容中考慮提供ADSL+WLAN,FTTX+WLAN或FWA+LAN形式的無線寬帶接入業(yè)務(wù)，以增強(qiáng)寬帶接入的移動性，滿足家
庭、企業(yè)對移動接入的需求，免除室內(nèi)布線，實現(xiàn)有線與無線結(jié)合、移動上網(wǎng)、多人共享帶寬等功能。此外，光纖接入、銅纜接入還可與電力線接入等形式實現(xiàn)綜合互補(bǔ)，以滿足未來業(yè)務(wù)的需求。
寬帶接入技術(shù)正在快速地向高帶寬、可管理、更經(jīng)濟(jì)、更方便、能提供一定服務(wù)質(zhì)量的方向發(fā)展，并向卜一代網(wǎng)絡(luò)靠攏。而接入網(wǎng)的綜合化能更容易地結(jié)合不同技術(shù)的優(yōu)勢，更好地滿足業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，并能適應(yīng)向未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演變。
從技術(shù)角度來看，ATM技術(shù)非常完善，無可挑剔。ATM是一種超前的技術(shù)，人們尚未意識到它能帶來的好處。
ATM技術(shù)使用固定長度信元使打包、拆包時延相當(dāng)，減小了時延抖動，并目_小信元長度有效地降低了時延值。ATM在統(tǒng)計復(fù)用、流量控制、QoS和CoS等方而的先進(jìn)技術(shù)優(yōu)于IP體制，是IP技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的保障。ATM技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)最有效的、最容易擴(kuò)展的組網(wǎng)技術(shù)，它擴(kuò)容方便、能保證QoS并具有動態(tài)的用戶管理能力。
ATM技術(shù)不是過時了，而是以一種更務(wù)實的姿態(tài)進(jìn)入實用階段，對ATM技術(shù)的理解也應(yīng)在思想上更新。我們應(yīng)該充分認(rèn)識到ATM技術(shù)的巨大優(yōu)勢，以及未來廣闊的市場前景，加大對ATM技術(shù)的研究，避免長期以來低水平的跟隨和重復(fù)，直接研究最有生命力、最容易取得獨立知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。
摘要：近幾年來,隨著用戶對電信新業(yè)務(wù)需求的不斷增加和電信技術(shù)的發(fā)展,光纖通信在接入網(wǎng)中的作用越來越太,特別是用于寬帶接入網(wǎng),光纖通信有獨特的優(yōu)越性。目前的趨勢是要使光纖盡可能地靠近用戶,積極發(fā)展帶有V5接口的光纖接入網(wǎng)。本文介紹了光纖接入網(wǎng)技術(shù),對其在鐵路通信中的應(yīng)用進(jìn)行了探討,供大家參考。
鐵路通信網(wǎng)中的本地網(wǎng)之業(yè)務(wù)節(jié)點以及業(yè)務(wù)節(jié)點之間的傳送網(wǎng)已經(jīng)基本上實現(xiàn)了數(shù)字化(規(guī)模有待于拓展),并正在向?qū)拵Х较虬l(fā)展,只有用戶接入網(wǎng)主要還是市話電纜和金屬絞線,以模擬方式傳輸。這樣的網(wǎng)絡(luò)容量小、頻帶窄,不易擴(kuò)容升級和全數(shù)字化,這就制約了鐵路通信業(yè)務(wù)的高速發(fā)展。因此加速鐵路接入網(wǎng)的寬帶化和數(shù)字化是當(dāng)前鐵路通信網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵。
2光纖接入網(wǎng)技術(shù)
2.1光纖接入網(wǎng)簡介
光纖接入網(wǎng)技術(shù)是近幾年在公用網(wǎng)中為解決數(shù)字程控電話的遠(yuǎn)程接入而發(fā)展起來的新技術(shù)。接入網(wǎng)作為鐵路站段主要業(yè)務(wù)的承載體,它可以接入各類不同形式的用戶信息業(yè)務(wù),按統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范,在交換復(fù)用一體化的綜合數(shù)字網(wǎng)中運行。特別是目前光纖價格的不斷下降,光纖接入網(wǎng)將成為今后的鐵路通信的主要發(fā)展方向。鐵路光纖接入網(wǎng)引入前,區(qū)段通信網(wǎng)的基本構(gòu)成方式是由光數(shù)字傳輸系統(tǒng)提供通道,在車站通過PCM及D/I分插設(shè)備分下話路,實現(xiàn)區(qū)段業(yè)務(wù)的接入。接入的音頻業(yè)務(wù)主要有各種調(diào)度和專用電話系統(tǒng)(工務(wù)、電務(wù)、水電)、站間行車電話和小站自動電話。接入的低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要有電力遠(yuǎn)動、紅外軸溫和CTC系統(tǒng)等。
資料顯示,目前全世界銅纜接入網(wǎng)占90%的份額。但銅纜網(wǎng)故障率高,維護(hù)成本也很高,貝爾電話公司公布的數(shù)據(jù),其每年用于銅纜網(wǎng)運行的花費高達(dá)30億美元。在光通訊時代,花費巨額資金去維護(hù)一個將要淘汰的銅纜網(wǎng)實在是迫不得已之舉。光纜具有容量大、損耗小、抗干擾等優(yōu)點,而且近年來光器件價格的持續(xù)穩(wěn)定下降,而銅纜價格持續(xù)上升,因此光纖接入網(wǎng)取代銅纜接入是大勢所趨。
2.2光接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),是指傳輸線路和節(jié)點的幾何排列圖形,它表示了網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的相互位置與相互連接的布局情況。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)功能、造價及可靠性等具有重要影響。其三種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是:總線型、環(huán)型和星型。①總線型結(jié)構(gòu)。總線型結(jié)構(gòu)是以光纖作為公共總線(母線)、各用戶終端通過某種耦合器與總線直接連接所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。②環(huán)型結(jié)構(gòu)。環(huán)形結(jié)構(gòu)是指所有節(jié)點共用一條光纖鏈路,光纖鏈路首尾相接自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。③星型結(jié)構(gòu)。星形結(jié)構(gòu)是各用戶終端通過一個位于中央節(jié)點具有控制和交換功能的星形耦合器進(jìn)行信息交換,這種結(jié)構(gòu)屬于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。
2.3光纖接入網(wǎng)的優(yōu)點與缺點
與其他接入技術(shù)相比,光纖接入網(wǎng)具有如下優(yōu)點:(1)光纖接入網(wǎng)能滿足用戶對各種業(yè)務(wù)的需求。(2)光纖可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。此外,光纖不受電磁干擾,保證了信號傳輸質(zhì)量,用光纜代替銅纜,可以解決城市地下通信管道擁擠的問題。(3)光纖接入網(wǎng)的性能不斷提高,價格不斷下降,而銅纜的價格在不斷上漲。(4)光纖接入網(wǎng)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),有完善的監(jiān)控和管理系統(tǒng),能適應(yīng)將來寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的需要,打破“瓶頸”,使信息高速公路暢通無阻。當(dāng)然,與其他接入網(wǎng)技術(shù)相比,光纖接入網(wǎng)也存在一定的缺點。最大的問題是成本還比較高。另外,與無線接入網(wǎng)相比,光纖接入網(wǎng)還需要管道資源。
3鐵路通信工程中的光纖接入網(wǎng)
鐵路光纖接入網(wǎng)引入前,區(qū)段通信網(wǎng)的基本構(gòu)成方式是由光數(shù)字傳輸系統(tǒng)提供通道,在車站通過PCM及D/1分插設(shè)備分下話路,實現(xiàn)區(qū)段業(yè)務(wù)的接入。接入的音頻業(yè)務(wù)主要有各種調(diào)度和專用電話系統(tǒng)、站間行車電話和小站自動電話。接入的低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要有電力遠(yuǎn)動、紅外軸溫和CTC系統(tǒng)等。
3.1鐵路光纖接入網(wǎng)的現(xiàn)狀
鐵路列車具有高速運動的特點,因而無線接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)中占有相當(dāng)大的比重,下面將重點討論鐵路無線接入網(wǎng)的現(xiàn)狀。當(dāng)然,固定位置的車站(場)、單位以及各種固定設(shè)施之間的通信方式,首選方案仍是采用SDH光同步數(shù)字傳輸設(shè)備進(jìn)行組建,同時應(yīng)考慮采用ATM交換以及網(wǎng)絡(luò)IP通信等先進(jìn)技術(shù)來構(gòu)成通信主干網(wǎng)及光纖用戶接入網(wǎng)。
鐵路通信的無線接入部分目前僅有的是400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng),它完成車站值班員與進(jìn)入其管轄區(qū)段的列車車長以及列車司機(jī)之間的通話聯(lián)系。當(dāng)列車即將進(jìn)站或即將出站時,這些通話才進(jìn)行,否則如果沒有特殊的情況,則在列車運行于區(qū)間時,通話一般不進(jìn)行,這主要是從節(jié)約頻率資源,減少同頻干擾的角度出發(fā)的。但是,隨著鐵路現(xiàn)代化改造進(jìn)程的迅速推進(jìn),從前單一的無線列調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鐵路無線通信的需要,這樣就迫切需要建設(shè)一套適合于鐵路現(xiàn)代化運營指揮需要的先進(jìn)的無線通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)應(yīng)該采用小區(qū)制,并完成大三角功能。也就是說,系統(tǒng)必須可以實現(xiàn)調(diào)度中心與車站值班員之間、車站值班員與列車司機(jī)之間、列車司機(jī)與調(diào)度中心之間的通話功能。基于這一想法造車網(wǎng),構(gòu)成鐵路無線通信接入網(wǎng)的方式可以采用現(xiàn)有的無線通信方式的集群通信方式、GSM(全球移動通信系統(tǒng))移動通信方式、CDMA移動通信方式。
3.2鐵路光纖接入網(wǎng)的特點及車站光纖接入網(wǎng)承載的主要業(yè)務(wù)
鐵路通信網(wǎng)的特點是點多線長的鏈狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),交換局、所設(shè)置較多,而小站自動電話普及率較低。鐵路接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)主要可分為公用和專用兩方面。專用業(yè)務(wù)主要有:(1)鐵路專用通信:調(diào)度電話、專用電話、區(qū)間電話、站間電話和閉塞電話。(2)專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):鐵路運輸管理信息系統(tǒng)TMIS鐵路客票發(fā)售和定系統(tǒng)、鐵路運輸調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)TDCS、調(diào)度集中CTC、調(diào)度監(jiān)督、紅外軸溫遠(yuǎn)程監(jiān)測、電力遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制、中間站電源設(shè)備及環(huán)境等遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制。(3)其他多媒體業(yè)務(wù):電視會議系統(tǒng)、電纜電視(CATV)等。
4結(jié)語
隨著鐵路跨越式的發(fā)展,鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也取得了飛速的發(fā)展,采用了先進(jìn)的現(xiàn)代化的傳輸和接入方式,實現(xiàn)了鐵路通信網(wǎng)的升級,適應(yīng)高速列車通信的需求,發(fā)揮鐵路通信在國民經(jīng)濟(jì)中的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
一、國外接入網(wǎng)狀況
目前，世界各國電信公司普遍把發(fā)展接入網(wǎng)作為主要的經(jīng)營策略之一，傾注了很大的力量。設(shè)備制造商也積極適應(yīng)這方面的需要，開發(fā)了各種各樣的接入網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)品。
接入網(wǎng)概念的出現(xiàn)，使電信運營者能夠綜合考慮用戶環(huán)路的設(shè)備配置問題，既著眼于現(xiàn)在的需求又放眼于網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展。但由于發(fā)展的不平衡，服務(wù)水平都存在巨大差異。在現(xiàn)階段接入網(wǎng)發(fā)展建設(shè)過程中，普遍面臨著兩個方面的主要問題：一個是在電信欠發(fā)達(dá)地區(qū)缺乏配套的用戶線問題，另一個是電信發(fā)達(dá)地區(qū)用戶環(huán)路的數(shù)字化與寬帶化問題。在發(fā)展中國家，城市和鄉(xiāng)村普遍存在著因沒有用戶線而造成的大量待裝用戶無法及時裝機(jī)。
許多國家的電信運營公司認(rèn)為，采用無線用戶環(huán)路解決電話網(wǎng)的機(jī)線矛盾是見效最快的方法，尤其在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村和山區(qū)，效果更明顯。因為目前的農(nóng)村電話用戶基本是固定用戶，不存在不同無線技術(shù)之間的互通問題，也基本不考慮漫游問題，所以原則上可以不對采用的技術(shù)加以限制。
另外，SDH/SONET已大規(guī)模推廣，ATM也已經(jīng)從實驗室走向公用網(wǎng)，開始商用。因此用戶環(huán)路也需要相應(yīng)寬帶化以支持各種寬帶業(yè)務(wù)?，F(xiàn)在，電信運營公司已經(jīng)認(rèn)識到用戶環(huán)路寬帶化刻不容緩，紛紛提出改造或重建用戶網(wǎng)絡(luò)的計劃。
用戶環(huán)路寬帶化的方案有很多，如FTTB、FTTC、FTTH、HFC、HDSL、ADSL、WLL等等，并且有可能不斷推出更新的接入技術(shù)。
對于新的各種接入技術(shù)，F(xiàn)TTB、FTTC、FTTZ將在近期內(nèi)占有較大市場；國外電信界普遍認(rèn)為FTTH是未來的發(fā)展方向；HFC是目前較看好的提供CATV等寬帶業(yè)務(wù)的方法；HDSL在利用現(xiàn)有用戶線對提供基群速率業(yè)務(wù)方面技術(shù)相對比較成熟；WLL還限于提供基本電話業(yè)務(wù)，與有線技術(shù)相比很具競爭力。但無論采用什么技術(shù)，運營公司最關(guān)心的是每線成本及商用的時間。
無線用戶環(huán)路（WLL）目前主要用于提供基本電信業(yè)務(wù)，所采用的主要技術(shù)是以數(shù)字/模擬蜂窩為基礎(chǔ)的技術(shù)、數(shù)字微波技術(shù)和毫米波（28GHz）技術(shù)、一點多址技術(shù)。
目前，無線用戶環(huán)路在發(fā)展中國家應(yīng)用較多，想以此加快提高和發(fā)展電信業(yè)務(wù)。一些發(fā)達(dá)國家新的運營公司也用WLL作為競爭手段，在日本，已把發(fā)展無線接入技術(shù)作為今后通信發(fā)展的主要技術(shù)政策之一。日本NTT公司將從1998年開始在人口密度低的農(nóng)村地區(qū)，采用光纖接入和固定無線接入方式或有線無線混合接入等方式正式商用PHS-WLL固定無線接入技術(shù)，并把這種技術(shù)推向國外。一些國家在局部高密度用戶區(qū)域也開始應(yīng)用無線接入技術(shù)（PHS等）以擴(kuò)大業(yè)務(wù)。
二、我國接入發(fā)展?fàn)顩r
自“八五”、“九五”規(guī)劃期以來，我國電信網(wǎng)建設(shè)獲得了巨大成績，綜合通信能力明顯增強(qiáng)，通信網(wǎng)正向全數(shù)字化、綜合化方向發(fā)展。電話網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模已躍居世界第二位（交換機(jī)總?cè)萘窟_(dá)1.1億門）。全國縣城以上城市全部開通了程控電話交換機(jī)，程控化比重達(dá)到99.7%，長途話路中數(shù)字電路占99.2%以上，據(jù)ITU統(tǒng)計，1995年美國電信網(wǎng)數(shù)字化率達(dá)73%。應(yīng)當(dāng)說我國通信網(wǎng)路裝備水平實現(xiàn)了歷史性跨越。但從網(wǎng)絡(luò)整體看，我國處于網(wǎng)絡(luò)末端的用戶線路短缺問題在一些地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)十分突出，傳統(tǒng)的模擬銅纜為主要的用戶線傳輸手段，在一定程度上限制和制約著通信新業(yè)務(wù)的發(fā)展，成為建設(shè)現(xiàn)代化電信網(wǎng)的瓶頸。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，高速數(shù)據(jù)、高質(zhì)量視頻業(yè)務(wù)等寬帶業(yè)務(wù)的需求日趨迫切，作為交換局與用戶終端間的連接紐帶，用戶接入網(wǎng)的數(shù)字化寬帶化也被提到重要日程。我國農(nóng)村通信市場迅速啟動，將成為電信業(yè)務(wù)發(fā)展新的增長點。因此，農(nóng)村用戶接入網(wǎng)的建設(shè)也十分迫切。農(nóng)村用戶接入網(wǎng)建設(shè)受農(nóng)村用戶分散、地形條件復(fù)雜，山區(qū)、水網(wǎng)、用戶線路超長，再加上農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件差，這些特點，使得農(nóng)村地區(qū)的用戶接入網(wǎng)建設(shè)難度比城市用戶接入網(wǎng)建設(shè)的難度更大。
目前，接入網(wǎng)的許多技術(shù)仍不夠成熟，或成本太高，離大規(guī)模商用化還有一定距離。我國有關(guān)接入網(wǎng)的體制、標(biāo)準(zhǔn)正在抓緊制定中，相關(guān)的接入網(wǎng)試驗也在幾種交接上進(jìn)行實用化試驗工作。因此，在確定各地區(qū)接入網(wǎng)發(fā)展途徑和建設(shè)中，一定要根據(jù)城市和農(nóng)村地區(qū)具體情況，根據(jù)不同特點和條件，堅持實事求是，因地制宜地發(fā)展接入網(wǎng)。
三、接入網(wǎng)的定義和定界
國際電信聯(lián)盟ITU-T已通過關(guān)于用戶接入網(wǎng)定義、定界和功能的G·902建議，以及接入網(wǎng)的接口建議G·904、G965，我國已制訂了接入網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
接入網(wǎng)（AN）是由業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實體所組成的，為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的實施系統(tǒng)，可經(jīng)由Q3接口進(jìn)行配置和管理，傳送實體提供必要的傳送承載能力，對用戶信令是透明的，不作處理。換言之，接入網(wǎng)是由網(wǎng)絡(luò)側(cè)V或Z參考點與用戶測T或Z參考點之間的所有機(jī)線設(shè)備所構(gòu)成。
接入網(wǎng)所覆蓋的范圍由三個接口定界，即網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)由SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點（SN）相連，用戶側(cè)經(jīng)由UNI與用戶相連，管理方面則經(jīng)Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相連。其中SN是提供業(yè)務(wù)的實體，是一種可以接入各種交換型和/或永久連接型電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)元，而SNI即是AN與SN之間的接口?？商峁┮?guī)定業(yè)務(wù)的SN有本地交換機(jī)、租用線業(yè)務(wù)節(jié)點或特定配置情況下的點播電視和廣播電視業(yè)務(wù)節(jié)點等。
四、接入網(wǎng)的功能、位置及標(biāo)準(zhǔn)化接口
根據(jù)接入網(wǎng)的定義，接入網(wǎng)為本地交換機(jī)與用戶端設(shè)備之間的實施系統(tǒng)，它可以部分或全部代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用戶本地線路網(wǎng)，可含復(fù)用、交叉連接和傳輸功能。接入網(wǎng)可支持包括窄帶和寬帶多種業(yè)務(wù)的綜合接入。
為了支持不同的業(yè)務(wù)，接入網(wǎng)需要有不同的接口。交換側(cè)和用戶側(cè)的接口根據(jù)具體的應(yīng)用情況配置，兩側(cè)的接口可以是不對稱的。目前ITU-T規(guī)范接口版本交換側(cè)采用的為V5.1和V5.2接口，將來接口類型還要向前發(fā)展，例如寬帶V接口，如VB5.1，VB5.2，SDH接口和租用線接口等。
V5接口的誕生對接入網(wǎng)的發(fā)展起到了極大推動作用。
直到不久前，音頻（VF）接口仍是電話用戶與本地交換機(jī)之間的唯一接口。超過銅線用戶電纜的覆蓋范圍時，只有采用遠(yuǎn)端模塊或音頻轉(zhuǎn)接的用戶環(huán)路載波設(shè)備（SLC）來實現(xiàn)接入。這兩種技術(shù)目前都存在嚴(yán)重的缺陷。SLC設(shè)備在交換機(jī)側(cè)需要進(jìn)行一次A/D和D/A轉(zhuǎn)換，無論在經(jīng)濟(jì)上還是技術(shù)上都極不合理，而且無法解決數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入問題，因為數(shù)據(jù)要求透明傳輸，不能轉(zhuǎn)換。遠(yuǎn)端模塊在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都比較合理，然而，交換機(jī)與遠(yuǎn)端模塊之間的數(shù)字接口沒有統(tǒng)一規(guī)范，不同廠家的設(shè)備不能互通，給網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)造成一定困難。交換機(jī)局間中繼的數(shù)字接口則由于不能支持用戶線信令而不能用于接入網(wǎng)。
V5.1和V5.2建立在2.048Mbit/s接口基礎(chǔ)上，除了幀同步時隙外，使用一個或多個時隙作為通信控制信道來傳送信令，其它時隙作為承載信道，可以傳送64Kbit/s數(shù)字話音信號或ISDN的B通道信號。V5·1支持1個2Mbit/s鏈路，1個位于TS16時隙的通信控制信道，其余各時隙固定分配給各承載信道。V5·2支持1～16個2Mbit/s鏈路,1個或多個通信控制信道,承載信道時隙動態(tài)分配,且具有集線功能。
V5鏈路接入?yún)f(xié)議定義了V5的所有功能，內(nèi)容包括：電話網(wǎng)用戶信令信號的雙向傳遞、用戶端口的狀態(tài)和控制信息的雙向傳遞、ISDN的D通道信息的雙向傳遞、V5.2承載信道的動態(tài)分配和集線控制、V5.2的多個控制信道的倒換功能和承載信道連接功能、V5.2的多個2Mbit/s鏈路的管理功能等。
V5接口支持的接入類型包括：模擬電話、ISDN基本速率接口、ISDN基群速率接口（僅V5·2）及半永久連接租用線路。
V5接口的問世推動了接入網(wǎng)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
（1）由于V5規(guī)范了數(shù)字化的用戶接口，從而使接入網(wǎng)的引入變得既經(jīng)濟(jì)又有效，使得用戶環(huán)路中音頻轉(zhuǎn)換接技術(shù)SLC作為一種應(yīng)用技術(shù)將被取代。
（2）由于V5支持多種業(yè)務(wù)以及它們的綜合接入，使得從此在接入網(wǎng)上能夠?qū)崿F(xiàn)模擬和數(shù)字多種業(yè)務(wù)的綜合接入。
（3）由于V5接口將交換機(jī)的數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)化，故為開放式接口，打破了交換機(jī)遠(yuǎn)端模塊的專有性，交換機(jī)與接入網(wǎng)設(shè)備可由不同廠家提供。大批的廠家加入到接入網(wǎng)行業(yè)中競爭，大量的生產(chǎn)降低了設(shè)備的成本。各本地網(wǎng)所處地理位置不同，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不齊，對接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求差異較大，廣大農(nóng)村地區(qū)拉入網(wǎng)的發(fā)展相對滯后，但隨著交換機(jī)數(shù)字化，ISDN的引入，多種接入網(wǎng)組網(wǎng)方式的應(yīng)用，遲早要在農(nóng)村地區(qū)實現(xiàn)。
五、接入網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)選用
1、有線接入技術(shù)
當(dāng)前比較實用的有線接入方案中，除了傳統(tǒng)的銅線接入方式外，有以下四種接入技術(shù)：
（1）光纖接入（FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH等）。FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH等接入方案是按光纖敷設(shè)到那里來區(qū)分的，即以接入網(wǎng)主干系統(tǒng)與配線系統(tǒng)的交界點—光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）的位置進(jìn)行劃分的。FTTB是指光纖敷設(shè)到辦公大樓，F(xiàn)TTC是指光纖敷設(shè)到路邊，F(xiàn)TTZ是指光纖敷設(shè)到用戶小區(qū)，F(xiàn)TTH是光纖直接到每個家庭。從技術(shù)的角度看，F(xiàn)TTB、FTTC、TFFZ基本相近，沒有實質(zhì)性區(qū)別。
從運營角度看，當(dāng)前業(yè)務(wù)量最大，用戶需求最迫切的是FTTB。FTTB的特點是全數(shù)字化接入與傳輸，主干系統(tǒng)的傳輸媒介是光纖，各種業(yè)務(wù)以時分復(fù)用方式接入，傳輸速率為155Mb/s或140Mb/s；配線系統(tǒng)使用星型結(jié)構(gòu)的銅絞線作為傳輸媒介，根據(jù)終端設(shè)備的種類，配線系統(tǒng)可以使用二線連接或四線連接結(jié)構(gòu)；FTTB與交換局之間應(yīng)使用V5接口?？蓪崿F(xiàn)多種業(yè)務(wù)的綜合服務(wù)（包括寬帶業(yè)務(wù)），容易向環(huán)型光纖網(wǎng)過渡。
目前發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)村接入網(wǎng)已廣泛采用了架空光纜，今后在地形條件適宜的農(nóng)村地區(qū)，光纜到鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村是發(fā)展的方向，地、縣到鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間地理環(huán)境允許的情況下應(yīng)敷設(shè)光纜，接入技術(shù)仍可優(yōu)選遠(yuǎn)端模塊。模塊服務(wù)半徑7～10公里。光纜應(yīng)備有傳送CATV信號的單獨光纖為實現(xiàn)共纜分纖綜合傳輸電話和CATV提供基礎(chǔ)裝備。雖然目前農(nóng)村普及率水平很低，但近幾年農(nóng)村電話發(fā)展速度持續(xù)高漲，農(nóng)村通信水平將有大幅度增長，因此建設(shè)農(nóng)村的光纜接入網(wǎng)應(yīng)有長遠(yuǎn)規(guī)劃來指導(dǎo)建設(shè)。
（2）光纖同軸混合接入（HFC）。它的基本特征是以模擬傳輸方式，綜合接入多種業(yè)務(wù)信息。HFC的主干系統(tǒng)使用光纖，采取頻分復(fù)用方式傳輸多種信息；配線部分使用樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同軸電纜系統(tǒng)，傳輸和分配用戶信息。在HFC網(wǎng)上傳輸數(shù)字語音和數(shù)字圖像信息時，必須經(jīng)過寬帶調(diào)制器（64QAM）將數(shù)字信號調(diào)制到模擬信道中傳輸。
HFC可用于解決CATV、電話、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的綜合接入問題。
（3）高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL）。為了充分發(fā)揮現(xiàn)有市話電纜的作用，解決用戶線不足和高速業(yè)務(wù)的需求的矛盾，國外研制開發(fā)了高速數(shù)字用戶環(huán)路HDSL技術(shù)。使用兩對用戶線傳輸2.048Mb/s信息的能力。HDSL可充當(dāng)用戶接入網(wǎng)的主干傳輸系統(tǒng)。
HDSL的優(yōu)點是充分利用現(xiàn)有銅纜實現(xiàn)擴(kuò)容，也可以解決少量用戶傳輸384Kbps和2Mbps寬帶信號的需求；安裝HDSL設(shè)備時基本不改變原有設(shè)備，施工方便迅速；當(dāng)更大容量用戶環(huán)路建成后，HDSL設(shè)備可以轉(zhuǎn)到異地使用。對于原來已鋪設(shè)有銅纜到鄉(xiāng)、鎮(zhèn)及村的農(nóng)村地區(qū)，HDSL方式對迅速擴(kuò)容和開放數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也是一種可行的方案。
2、多種固定無線接入技術(shù)
在有線通信不斷發(fā)展的同時，無線通信技術(shù)以其靈活方便、建設(shè)速度快、維護(hù)費用低、受環(huán)境限制少、適合于遠(yuǎn)距離分散用戶等功能特點，成為接入網(wǎng)建設(shè)中必不可少的手段之一。其中，固定無線接入是解決我國目前機(jī)線矛盾等問題的主要方式。地、縣到鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間地理環(huán)境不允許敷設(shè)光纜，接入技術(shù)應(yīng)優(yōu)選多終端固定無線接入。服務(wù)半徑10～30公里。
在城、鄉(xiāng)用戶線緊張的地區(qū)，用戶的擴(kuò)容也可采用無線技術(shù)接入手段，日本已大量采用無線接入手段、PHS-WLL。
無線接入大體上可分為：
（1）現(xiàn)有移動技術(shù)的固定應(yīng)用，如蜂窩技術(shù)和無繩技術(shù)；
（2）專為固定無線接入設(shè)計的技術(shù)；
（3）微波技術(shù)（一點多址技術(shù)）。
從技術(shù)的角度上講，在城市和農(nóng)村地區(qū)均適用。上海市區(qū)已應(yīng)用一點多址無線接入系統(tǒng)開通電話、傳真、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，農(nóng)村地區(qū)也有較多應(yīng)用。
采用移動技術(shù)或?qū)Ｓ霉潭o線接入技術(shù)的系統(tǒng)從應(yīng)用的角度來說有兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：與移動混合組網(wǎng)；單獨組網(wǎng)。
（1）基于蜂窩移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即固定無線終端接入到移動交換機(jī)MSC。此方式可使運營者以同一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)服務(wù)于移動和固定的不同用戶群；
（2）典型的固定無線接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即直接接入到PSTN/ISDN，而不接入到移動交換機(jī)。
這種結(jié)構(gòu)是由PSTN/ISDN本地交換機(jī)來進(jìn)行呼叫處理、計費和編號識別等。
當(dāng)固定無線接入系統(tǒng)與PSTN或ISDN連接時，固定無線接入系統(tǒng)應(yīng)能透明地支持；
（1）PSTN的電話業(yè)務(wù)、電話新服務(wù)項目及非話業(yè)務(wù)。
（2）ISDN的用戶綜合（電信）業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)以及補(bǔ)充業(yè)務(wù)。
（3）微波一點多址技術(shù)是提供中低容量大范圍覆蓋（幾十公里到幾百公里）的用戶環(huán)路技術(shù)。它的技術(shù)特點決定了它適合在水網(wǎng)地區(qū)和山區(qū)，每到夏季汛期，通信緊張的矛盾極為突出，但受地理條件限制無法采用有線技術(shù)的農(nóng)村使用，從目前的商用情況看，它的確是解決農(nóng)村通信的一種主要手段。
農(nóng)村的接入網(wǎng)在具體建設(shè)中應(yīng)根據(jù)各地的經(jīng)濟(jì)條件、業(yè)務(wù)需求、地形條件、用戶密度等因素統(tǒng)籌考慮、合理規(guī)劃，以建設(shè)經(jīng)濟(jì)實用，可滿足目前電話和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時又要兼顧到今后更多業(yè)務(wù)種類的需求。應(yīng)防止出現(xiàn)農(nóng)村通信建設(shè)中的短視行為。
（4）采用定點衛(wèi)星通信接入手段，將全國各地區(qū)分布的邊遠(yuǎn)分散用戶，采用有線方式和地面無線接入方式，均不能比較經(jīng)濟(jì)、方便地接入各本地網(wǎng)內(nèi)的農(nóng)村用戶，集中統(tǒng)一組織衛(wèi)星通信網(wǎng)。長遠(yuǎn)地解決各本地網(wǎng)中部分裝機(jī)難的用戶。由國家統(tǒng)一組織衛(wèi)星通信網(wǎng)，解決分散在全國的山區(qū)、沙漠、森林、海島等地區(qū)電話用戶的入網(wǎng)問題要比各個省、各自為政分別用衛(wèi)星手段來解決這些地區(qū)通信問題要來的更經(jīng)濟(jì)、組網(wǎng)更合理。建議有關(guān)部門盡快研究衛(wèi)星解決邊、遠(yuǎn)、難用戶入網(wǎng)通信的切實可行的技術(shù)方案來，以適應(yīng)農(nóng)村通信發(fā)展的需要。實現(xiàn)郵電發(fā)展2000年村村通電話的發(fā)展目標(biāo)。
編者按：本論文主要從接入網(wǎng)概述、常見故障判斷分析、管內(nèi)典型實例分析等進(jìn)行講述。包括了接入網(wǎng)的分類、海拉爾通信段管內(nèi)ZXA10接入網(wǎng)組網(wǎng)介紹、V5.2用戶接入網(wǎng)、常見故障的處理方法、ZXA10-OLTB接入網(wǎng)用戶來顯異常處理、ZXA10一OLTB/有線網(wǎng)絡(luò)整柜用戶384不良、ZXA-ONUBAUDB用戶板通信故障、ZXA10：OLTB下掛ONUB同時發(fā)生中斷現(xiàn)象、ZXA10：OLTB下掛ONUB同時發(fā)生中斷現(xiàn)象等，具體資料請詳見：
摘要：文章主要介紹了接入網(wǎng)的概念、基本組網(wǎng)、性能原理、技術(shù)指標(biāo)、業(yè)務(wù)功等能以及常見的故障判斷方法。著重分析了管內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過的故障及處理方法，以供對今后維護(hù)工作所借鑒和幫助。
關(guān)鍵詞：接入網(wǎng)；V5接口；V5協(xié)議；判斷；實例
1接入網(wǎng)概述
按照服務(wù)范圍、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜徒尤脒壿?，現(xiàn)代通信網(wǎng)可劃分為：核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)。所謂接入網(wǎng)是指交換局到用戶終端之間的所有機(jī)線設(shè)備。
1.1接入網(wǎng)的分類：接入網(wǎng)按設(shè)備大致可分為以下幾種：無源光網(wǎng)絡(luò)PON；高速數(shù)字用戶線HDSL；不對稱數(shù)字用戶線ADSL；具有V5接口的綜合數(shù)字用戶環(huán)路；寬帶接入網(wǎng)絡(luò)；無線接入網(wǎng)。
1.2海拉爾通信段管內(nèi)ZXA10接入網(wǎng)組網(wǎng)介紹：海拉爾通信段管內(nèi)接入網(wǎng)線路終端機(jī)OLTB七個，除海拉爾OLTB外，還有牙克石OLTB，下掛ONUB13個；博克圖OLTB下掛ONUB15個；扎蘭屯OLTB下掛ONUB12個；阿里河OLTB下掛ONUB10個；伊圖里河OLTB下掛ONUB17個；根河OLTB下掛ONUB12個。分別承載段管內(nèi)所有V5鏈路下的公、專網(wǎng)電話及鐵路運輸所需的會議、紅外線、車號識別等各種音頻業(yè)務(wù)。
2常見故障判斷分析
2.1V5.2用戶接入網(wǎng)
接入網(wǎng)系統(tǒng)的障礙主要分為AN網(wǎng)元故障，傳輸故障，用戶線路故障，交換機(jī)故障，電源故障，112測量系統(tǒng)故障。
2.2下面舉例說明常見故障的處理方法：
2.2.1故障現(xiàn)象：無法創(chuàng)建用戶數(shù)據(jù)
相關(guān)部件：操作維護(hù)系統(tǒng)
故障分析定位：用戶數(shù)據(jù)的創(chuàng)建與相關(guān)的用戶子節(jié)點是否與硬件連接無關(guān)，而是與局碼、號碼段、用戶號碼、L3地址等有關(guān)。
可按以上步驟查看相關(guān)數(shù)據(jù)。
2.2.2故障現(xiàn)象：用戶摘機(jī)無法聽到撥號音
相關(guān)部件：SSU板、ODT板、TPU板、ALC板、傳輸系統(tǒng)、交換機(jī)、連接線。
分析定位：從理論上講，從摘機(jī)開始各處理機(jī)進(jìn)行信令配合的各個環(huán)節(jié)及撥號音發(fā)出到用戶所經(jīng)過的各個環(huán)節(jié)都有可能引發(fā)這一故障，如：V5信令連接方面，V5信令交互方面。21寫作秘書網(wǎng)
2.2.3故障現(xiàn)象：PC機(jī)與MP通訊故障，命令下不去，告警上不來
相關(guān)部件：維護(hù)臺包括數(shù)據(jù)配置、網(wǎng)線、網(wǎng)卡等，MP
分析定位：維護(hù)臺PC機(jī)與MP通信故障產(chǎn)生原因一般涉及連接故障、PC機(jī)設(shè)置故障，也可能是MP的網(wǎng)卡問題。
3管內(nèi)典型實例分析
3.1ZXA10-OLTB接入網(wǎng)用戶來顯異常處理
問題描述：ZXA10-OLTB有線網(wǎng)絡(luò)博克圖OLTB下掛多個ONUB用戶陸續(xù)申告來電顯示異常，亂顯亂碼或不顯。
原因分析：故障發(fā)生在多個點上，且以前正常；與TPU版本保護(hù)地與工作地壓差，用戶話機(jī)無關(guān)；查看352初始振鈴定時器標(biāo)志位為1，把標(biāo)志位改為8后正常。
3.2ZXA10一OLTB/有線網(wǎng)絡(luò)整柜用戶384不良問題描述：用戶反映某接入網(wǎng)整柜用戶384打不進(jìn)也打不出。
原因分析：扎蘭屯OLTB下團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)用戶申告，先用1608測試了一下子節(jié)點，通訊正常，初步排除了OLTB的系統(tǒng)問題，再檢查相應(yīng)用戶狀態(tài)，顯示用戶狀態(tài)正常，但電話打不進(jìn)也打不出，懷疑交換側(cè)出錯，刪除重做用戶，還是不好，根據(jù)現(xiàn)象判斷，由于是整板用戶不通，可能還是接入網(wǎng)側(cè)問題，但接入網(wǎng)通訊測試正常，后來更換了ONU側(cè)的相關(guān)單板，OLT側(cè)的ODT，調(diào)整了2M傳輸，都沒用，只剩HW線、子節(jié)點沒換了于是更換了HW線，故障消除，撥打用戶測試正常，這個故障比較奇怪，一般用168測試沒問題話，接入網(wǎng)側(cè)問題基本可以排除了，但這個問題就出在了接入網(wǎng)側(cè)。
3.3ZXA-ONUBAUDB用戶板通信故障
問題描述：伊圖里河OLTB有一AUDB用戶板開通鐵路專用會議電路，開通測試良好，但有時斷時續(xù)現(xiàn)象，影響用戶使用。
原因分析：AUDB板用戶時時不好，應(yīng)先排除ONUB與上級OLTB故障，懷疑硬件問題，更換AUDB板后仍有上述問題發(fā)生，檢查TPU板數(shù)據(jù)配置發(fā)現(xiàn)管理AUDB板的TPU板2M電路單配，而用戶板則滿配，懷疑資源不足造成，給TPU增加配置2M電路后故障恢復(fù)。
3.4ZXA10：OLTB下掛ONUB同時發(fā)生中斷現(xiàn)象
問題描述：博克圖OLTB下掛15個ONUB同時發(fā)生中斷現(xiàn)象，接入網(wǎng)用戶申告公網(wǎng)、專網(wǎng)用戶均不通。
原因分析：首先發(fā)現(xiàn)15個ONUB網(wǎng)元，多數(shù)TPU狀態(tài)異常，有通信中斷告警，公網(wǎng)、專網(wǎng)交換機(jī)下其它用戶良好，根據(jù)經(jīng)驗馬上判斷為傳輸層出現(xiàn)故障，檢查傳輸層數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)多個2M有Vcl2遠(yuǎn)端缺陷指示，TU12不可用時間開始，處理傳輸故障，故障解除后，以上問題消失，用戶使用正常。
3.5ZXA10OLTB下所有公、專網(wǎng)電話不通
問題描述：用戶申告伊圖里河所有接入網(wǎng)電話均不通。
原因分析：首先由于伊圖里河SMII下除V5用戶不好以外其它均正常，排除交換機(jī)的故障。查看OLTB無任何告警，對承載V5公、專網(wǎng)主次鏈的ODT進(jìn)行復(fù)位沒有任何反應(yīng)，拔插ODT板，網(wǎng)管不上告警。懷疑主用MP與PC機(jī)通信故障，使用4290同步備機(jī)數(shù)據(jù)、4298轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)命令后切換MP至備用，對V5接口重新激活，對鏈路進(jìn)行確認(rèn)后故障恢復(fù)。
4結(jié)束語
總之，在接入網(wǎng)的維護(hù)中會碰到各種各樣的故障及現(xiàn)象，根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高維護(hù)水平。
一、鐵路接入網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀
由于鐵路列車具有高速運動的特點，因而無線（移動通信）接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)中占有相當(dāng)大的比重。當(dāng)然，固定位置的車站（場）、單位以及各種固定設(shè)施之間的通信方式，首選方案仍是采用SDH光同步數(shù)字傳輸設(shè)備進(jìn)行組建，同時應(yīng)考慮采用ATM交換以及網(wǎng)絡(luò)IP通信等先進(jìn)技術(shù)來構(gòu)成通信主干網(wǎng)及光纖用戶接入網(wǎng)。比如采用“雙纖單向環(huán)”接入方式，其不僅具有高速、安全、傳輸質(zhì)量高、價格合理等光纖通信特有的優(yōu)點，而且還具有路由迂回、設(shè)備備用等特點，從而具備自愈合功能，并使系統(tǒng)的可靠性大大提高。另外，采用遠(yuǎn)端用戶單元（RSU）和數(shù)字環(huán)路載波（DLC）設(shè)備，組網(wǎng)更靈活、方便。組網(wǎng)的過程中要把投資與效益綜合統(tǒng)籌來考慮，使系統(tǒng)不僅滿足現(xiàn)在乃至幾年內(nèi)鐵路通信的需求，而且還能夠為出行的旅客及地面用戶提供先進(jìn)的電信業(yè)務(wù)，并且還需具備便于擴(kuò)容的功能。
按照通信網(wǎng)被分為主干網(wǎng)，局域網(wǎng)和接入網(wǎng)等三部分的構(gòu)思來看，鐵路通信網(wǎng)也可以通過上述劃分方法進(jìn)行。就鐵路的通信網(wǎng)來看，接入網(wǎng)占有相當(dāng)大的比重，包括有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大部分。鐵路有線接入網(wǎng)的情況與電信的接入通信網(wǎng)相似，鐵道部將在未來的1～2年內(nèi)建成可覆蓋全國大中城市的鐵路互聯(lián)網(wǎng)，它是由鐵路部門依托于基礎(chǔ)鐵路電信網(wǎng)，組織建設(shè)的可以支持眾多信息服務(wù)的、具有多媒體通信能力的全國范圍的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，鐵道部將有可能成為我國第六個面向大眾的計算機(jī)信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)單位，為鐵路通信走向市場做準(zhǔn)備。關(guān)于有線接入這里不再敘述，下面主要討論鐵路的無線接入網(wǎng)，為此首先回顧一下移動通信的發(fā)展過程。
1．移動通信的發(fā)展過程
移動通信技術(shù)經(jīng)歷了由模擬到數(shù)字，由頻分多址到頻分+時分多址，再到碼分多址（CDMA）的發(fā)展過程，并即將向?qū)拵Щ?、智能化和個人化的方向發(fā)展。移動通信系統(tǒng)大體可分為二代，第一代是以模擬技術(shù)為主，頻分多址，工作在400～800MHz頻段。由于模擬系統(tǒng)存在頻譜利用率低、容量小、設(shè)備復(fù)雜、抗干擾性能差、保密性不強(qiáng)、價位高、業(yè)務(wù)面窄等固有缺點，不能滿足通信市場急速發(fā)展的需要，因此誕生了第二代移動通信系統(tǒng)。第二代移動通信系統(tǒng)采用數(shù)字化、時分多址方式等全數(shù)字化技術(shù)，克服了第一代移動通信的缺點，得到了迅速發(fā)展，目前的移動通信數(shù)模兼容，以數(shù)字系統(tǒng)為主。隨著用戶對信息接入量的需求呈指數(shù)的增長，電信工作者們著手建立最新一代的移動通信第三代移動通信系統(tǒng)。
第三代移動通信系統(tǒng)具有全球化、智能化、個人化和綜合化的特點，工作在2000MHz波段，采用寬帶的CDMA技術(shù)，涵蓋地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)，包括海陸空三維服務(wù)面，集成話音、數(shù)據(jù)、視像、ISDN和多媒體多種業(yè)務(wù)。這一系統(tǒng)以多種空中接口和接入方式，可向高速和慢速移動用戶提供服務(wù)。
2．鐵路無線接入網(wǎng)現(xiàn)狀
鐵路通信網(wǎng)是為旅客和鐵路公務(wù)、應(yīng)急搶險、行車維修等人員提供及時可靠的通信，以提高服務(wù)等級和運輸效率。保證列車的安全，達(dá)到高效運營而建立的，它是一種集列車公務(wù)通信和區(qū)間移動作業(yè)通信為一體的列車移動通信系統(tǒng)。但是鐵路結(jié)構(gòu)自身的特點，決定了該系統(tǒng)與公用移動通信網(wǎng)和區(qū)域性的專業(yè)移動通信網(wǎng)的差別，它是一種屬于線面結(jié)合、以線為主的鏈狀網(wǎng)。
鐵路通信的無線接入部分目前僅有的是400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)，它完成車站值班員與進(jìn)入其管轄區(qū)段的列車車長以及列車司機(jī)之間的通話聯(lián)系。當(dāng)列車即將進(jìn)站或即將出站時，這些通話才進(jìn)行，否則如果沒有特殊的情況，則在列車運行于區(qū)間時，通話一般不進(jìn)行，這主要是從節(jié)約頻率資源，減少同頻干擾的角度出發(fā)的。但是，隨著鐵路現(xiàn)代化改造進(jìn)程的迅速推進(jìn)，從前單一的無線列調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鐵路無線通信的需要，這樣就迫切需要建設(shè)一套適合于鐵路現(xiàn)代化運營指揮需要的先進(jìn)的無線通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)應(yīng)該采用小區(qū)制，并完成大三角功能。也就是說，系統(tǒng)必須可以實現(xiàn)調(diào)度中心與車站值班員之間、車站值班員與列車司機(jī)之間、列車司機(jī)與調(diào)度中心之間的通話功能，必須可以實現(xiàn)線路管理區(qū)間的公務(wù)移動通信功能，同時還必須能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度中心與列車司機(jī)室之間實時的雙向數(shù)據(jù)通信功能?；谶@一想法，構(gòu)成鐵路無線通信接入網(wǎng)的方式可以采用現(xiàn)有的無線通信方式的集群通信方式、GSM（全球移動通信系統(tǒng)）移動通信方式、CDMA移動通信方式。
集群通信系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的專用移動通信系統(tǒng)，是通信與微處理機(jī)技術(shù)、程控交換技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它集交換、控制、通信于一體，通過無線撥號的方式把一組信道自動最優(yōu)地動態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶，最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源，降低系統(tǒng)內(nèi)呼損，提高服務(wù)質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能，特別適合于調(diào)度指揮以及應(yīng)急、搶險等場合，并較好地解決了通信頻率合理分配的問題，因而倍受專業(yè)運營管理部門的青睞，被確定為現(xiàn)行鐵路移動通信方式的首選類型。但是這一系統(tǒng)還具有一定的缺點，主要包括采用動態(tài)的頻率分配，沒有考慮與周圍公用網(wǎng)的有效融合問題，沒有先進(jìn)的路由合理選擇功能，并且在建立通路和自動過網(wǎng)時存在信息丟失現(xiàn)象，保密性不強(qiáng)，容易受干擾等，這些缺點對于話音通信的影響不大，但是會對列車與調(diào)度指揮中心之間的實時雙向數(shù)據(jù)通信造成較大的誤碼，因而對于要求較高數(shù)據(jù)通信誤碼率的場合并不適合。即將動工的秦沈客運專線的移動通信系統(tǒng)主要包括400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)和800MHz的集群移動通信系統(tǒng)，考慮到集群移動通信系統(tǒng)在越區(qū)切換過程中會存在信息的損傷，因此將數(shù)據(jù)通信部分交由無線列調(diào)系統(tǒng)來完成，集群移動通信系統(tǒng)僅進(jìn)行區(qū)間通信（如大三角功能的話音通信，公務(wù)通信以及應(yīng)急搶險通信等），并留有調(diào)度電話進(jìn)入的余地和接入公用通信網(wǎng)的功能。這一系統(tǒng)也是我國鐵路以集群通信的方式為無線接入系統(tǒng)的第一例，是我國鐵路通信史上的一個重大變革。
二、鐵路無線接入網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢
隨著改革的進(jìn)一步深入和社會信息化的進(jìn)展，不僅要求鐵路通信網(wǎng)具有更強(qiáng)的保障鐵路安全運營的通信功能，以適應(yīng)高速列車通信的需求，而且要以鐵道部的全程全網(wǎng)的優(yōu)勢全力發(fā)展電信增值服務(wù)及經(jīng)營與中國電信業(yè)務(wù)范圍一樣的電信業(yè)務(wù)，參與同中國電信的競爭，使旅客和網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)的廣大用戶方便地享受信息的服務(wù)。比如隨時隨地的提供鐵路客貨運輸資訊信息、訂購火車票等服務(wù)，在列車就能享受語音、傳真、數(shù)據(jù)、視頻、移動通信及Internet等服務(wù)。不過，鐵路現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施龐大而落后，這是目前該網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最大障礙。
80年代開發(fā)應(yīng)用的集群移動通信系統(tǒng)具有信道利用率高、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點，能夠確保旅客通話的高質(zhì)量和優(yōu)先等級，可供列車公務(wù)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)通信，也可利用調(diào)度功能組成臨時的應(yīng)急通信和收容沿線的移動作業(yè)通信，基本上能夠滿足目前的鐵路通信的需要，秦沈客運專線就是采用這一系統(tǒng)來實現(xiàn)鐵路移動通信的功能。但從更高的通信目標(biāo)來說，比如為了實現(xiàn)列車的實時定位、追蹤，讓列車上和列車下的公務(wù)人員都能夠隨時隨地獲得整個路況信息，實現(xiàn)列車運行、調(diào)度等自動控制，能夠為廣大旅客提供除語音服務(wù)外，還能提供傳真、數(shù)據(jù)、視頻、移動通信及Internet等服務(wù)，還有向鐵路沿線的居民提供電信業(yè)務(wù)，隨著這些業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，原有的通信系統(tǒng)就不能滿足要求，應(yīng)該應(yīng)用先進(jìn)的移動通信技術(shù)，對鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行改造，建立新的、必要的移動通信系統(tǒng)，比如微蜂窩移動通信系統(tǒng)，或者是第三代的移動通信系統(tǒng)。當(dāng)然，建造鐵路通信網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)鐵路的實際情況，在不同的地區(qū)要因地制宜地發(fā)展有線和無線接入系統(tǒng)。
考慮到未來鐵路發(fā)展對通信的需求，認(rèn)為在通信系統(tǒng)壽命期內(nèi)，運輸會出現(xiàn)明顯的增加，作為用戶聯(lián)絡(luò)手段的通信系統(tǒng)，在規(guī)劃其指標(biāo)構(gòu)成時，必須計算一定的彈性需求。此外還要考慮通信系統(tǒng)的容量擴(kuò)充性問題，選擇便于擴(kuò)容的通信方式。從系統(tǒng)高可靠性的要求出發(fā)，還必須與別的系統(tǒng)（如微波／租用線路等）結(jié)合起來構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體，以此提供必要的備份。
在歐洲，經(jīng)過長期的研究和決策，最初確定的是兩種系統(tǒng)，一個是GSM，另一個是TETRA（泛歐集群無線通信）。后來由于GSM的技術(shù)日趨成熟，使用范圍迅速擴(kuò)大，造價逐漸下降，并且又由于在用戶迅速擴(kuò)展的情況下，集群移動通信解決方案所存在的問題日趨突出。鑒于此，歐洲的鐵路移動通信系統(tǒng)最后定位于GSM的方式，并將鐵路移動通信所具有的特色（群呼、組呼、優(yōu)先級別、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能）加進(jìn)去，構(gòu)成GSMR（用于鐵路的全球移動通信系統(tǒng)）的解決方案。
鐵路通信網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢應(yīng)該是向著與公用網(wǎng)相融合的方向，并達(dá)到與公用網(wǎng)的統(tǒng)一。從而使得用戶無比是在運行中的列車上，還是在鐵路網(wǎng)的覆蓋區(qū)域均能夠通過鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行如同辦公室一樣方便的信息交流，如進(jìn)行電話聯(lián)絡(luò)，寬帶的數(shù)據(jù)通信和圖像傳輸，接入Internet等。而要滿足這一要求，集群移動通信系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，GSM（R）和現(xiàn)行的CDMA技術(shù)也不能達(dá)到這一要求。從現(xiàn)在的發(fā)展情況看，惟有第三代的CDMA技術(shù)才可能擔(dān)當(dāng)起這一重任。因此，鐵路通信網(wǎng)的無線接入部分今后的發(fā)展方向也必須是朝著第三代CDMA的方向。當(dāng)然，并不是說第三代的CDMA技術(shù)就可以直接用來完成未來的鐵路無線接入系統(tǒng)的功能，如同GSMR一樣，必須將鐵路通信所必備的功能（如群呼、組呼、優(yōu)先級別、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能）融入這一技術(shù)之中，形成具有鐵路通信特有要求的公用無線通信接入網(wǎng)。
另外，考慮到鐵路已經(jīng)延伸到很多較為偏僻的地區(qū)，這些地區(qū)的公用通信網(wǎng)尚未建立起來。利用已經(jīng)建立好的鐵路通信網(wǎng)，并將其經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄U(kuò)容改造，比如建立單基站無線接入系統(tǒng)，增加移動交換功能，廣泛發(fā)展固定用戶和移動用戶，從而取得應(yīng)有的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具。本文討論了無線接入技術(shù)在鐵路通信網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其未來的發(fā)展趨勢，認(rèn)為鐵路通信網(wǎng)應(yīng)該順應(yīng)當(dāng)今通信技術(shù)的發(fā)展潮流和市場的需要，在保證鐵路通信要求的前提下，發(fā)展多種接入方式，特別是無線接入方式，逐步達(dá)到同公用網(wǎng)的統(tǒng)一，從而參與同其它電信部門的競爭，為出行的旅客以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的用戶提供高質(zhì)量、方便、快捷的電信服務(wù)。
一、鐵路接入網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀
1．移動通信的發(fā)展過程
移動通信技術(shù)經(jīng)歷了由模擬到數(shù)字，由頻分多址到頻分+時分多址，再到碼分多址（CDMA）的發(fā)展過程，并即將向?qū)拵Щ⒅悄芑蛡€人化的方向發(fā)展。移動通信系統(tǒng)大體可分為二代，第一代是以模擬技術(shù)為主，頻分多址，工作在400～800MHz頻段。由于模擬系統(tǒng)存在頻譜利用率低、容量小、設(shè)備復(fù)雜、抗干擾性能差、保密性不強(qiáng)、價位高、業(yè)務(wù)面窄等固有缺點，不能滿足通信市場急速發(fā)展的需要，因此誕生了第二代移動通信系統(tǒng)。第二代移動通信系統(tǒng)采用數(shù)字化、時分多址方式等全數(shù)字化技術(shù)，克服了第一代移動通信的缺點，得到了迅速發(fā)展，目前的移動通信數(shù)模兼容，以數(shù)字系統(tǒng)為主。隨著用戶對信息接入量的需求呈指數(shù)的增長，電信工作者們著手建立最新一代的移動通信第三代移動通信系統(tǒng)。
第三代移動通信系統(tǒng)具有全球化、智能化、個人化和綜合化的特點，工作在2000MHz波段，采用寬帶的CDMA技術(shù)，涵蓋地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)，包括海陸空三維服務(wù)面，集成話音、數(shù)據(jù)、視像、ISDN和多媒體多種業(yè)務(wù)。這一系統(tǒng)以多種空中接口和接入方式，可向高速和慢速移動用戶提供服務(wù)。
2．鐵路無線接入網(wǎng)現(xiàn)狀
鐵路通信網(wǎng)是為旅客和鐵路公務(wù)、應(yīng)急搶險、行車維修等人員提供及時可靠的通信，以提高服務(wù)等級和運輸效率。保證列車的安全，達(dá)到高效運營而建立的，它是一種集列車公務(wù)通信和區(qū)間移動作業(yè)通信為一體的列車移動通信系統(tǒng)。但是鐵路結(jié)構(gòu)自身的特點，決定了該系統(tǒng)與公用移動通信網(wǎng)和區(qū)域性的專業(yè)移動通信網(wǎng)的差別，它是一種屬于線面結(jié)合、以線為主的鏈狀網(wǎng)。
鐵路通信的無線接入部分目前僅有的是400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)，它完成車站值班員與進(jìn)入其管轄區(qū)段的列車車長以及列車司機(jī)之間的通話聯(lián)系。當(dāng)列車即將進(jìn)站或即將出站時，這些通話才進(jìn)行，否則如果沒有特殊的情況，則在列車運行于區(qū)間時，通話一般不進(jìn)行，這主要是從節(jié)約頻率資源，減少同頻干擾的角度出發(fā)的。但是，隨著鐵路現(xiàn)代化改造進(jìn)程的迅速推進(jìn)，從前單一的無線列調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鐵路無線通信的需要，這樣就迫切需要建設(shè)一套適合于鐵路現(xiàn)代化運營指揮需要的先進(jìn)的無線通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)應(yīng)該采用小區(qū)制，并完成大三角功能。也就是說，系統(tǒng)必須可以實現(xiàn)調(diào)度中心與車站值班員之間、車站值班員與列車司機(jī)之間、列車司機(jī)與調(diào)度中心之間的通話功能，必須可以實現(xiàn)線路管理區(qū)間的公務(wù)移動通信功能，同時還必須能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度中心與列車司機(jī)室之間實時的雙向數(shù)據(jù)通信功能?；谶@一想法，構(gòu)成鐵路無線通信接入網(wǎng)的方式可以采用現(xiàn)有的無線通信方式的集群通信方式、GSM（全球移動通信系統(tǒng)）移動通信方式、CDMA移動通信方式。
集群通信系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的專用移動通信系統(tǒng)，是通信與微處理機(jī)技術(shù)、程控交換技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它集交換、控制、通信于一體，通過無線撥號的方式把一組信道自動最優(yōu)地動態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶，最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源，降低系統(tǒng)內(nèi)呼損，提高服務(wù)質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能，特別適合于調(diào)度指揮以及應(yīng)急、搶險等場合，并較好地解決了通信頻率合理分配的問題，因而倍受專業(yè)運營管理部門的青睞，被確定為現(xiàn)行鐵路移動通信方式的首選類型。但是這一系統(tǒng)還具有一定的缺點，主要包括采用動態(tài)的頻率分配，沒有考慮與周圍公用網(wǎng)的有效融合問題，沒有先進(jìn)的路由合理選擇功能，并且在建立通路和自動過網(wǎng)時存在信息丟失現(xiàn)象，保密性不強(qiáng)，容易受干擾等，這些缺點對于話音通信的影響不大，但是會對列車與調(diào)度指揮中心之間的實時雙向數(shù)據(jù)通信造成較大的誤碼，因而對于要求較高數(shù)據(jù)通信誤碼率的場合并不適合。
即將動工的秦沈客運專線的移動通信系統(tǒng)主要包括400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)和800MHz的集群移動通信系統(tǒng)，考慮到集群移動通信系統(tǒng)在越區(qū)切換過程中會存在信息的損傷，因此將數(shù)據(jù)通信部分交由無線列調(diào)系統(tǒng)來完成，集群移動通信系統(tǒng)僅進(jìn)行區(qū)間通信（如大三角功能的話音通信，公務(wù)通信以及應(yīng)急搶險通信等），并留有調(diào)度電話進(jìn)入的余地和接入公用通信網(wǎng)的功能。這一系統(tǒng)也是我國鐵路以集群通信的方式為無線接入系統(tǒng)的第一例，是我國鐵路通信史上的一個重大變革。
二、鐵路無線接入網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢
隨著改革的進(jìn)一步深入和社會信息化的進(jìn)展，不僅要求鐵路通信網(wǎng)具有更強(qiáng)的保障鐵路安全運營的通信功能，以適應(yīng)高速列車通信的需求，而且要以鐵道部的全程全網(wǎng)的優(yōu)勢全力發(fā)展電信增值服務(wù)及經(jīng)營與中國電信業(yè)務(wù)范圍一樣的電信業(yè)務(wù)，參與同中國電信的競爭，使旅客和網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)的廣大用戶方便地享受信息的服務(wù)。比如隨時隨地的提供鐵路客貨運輸資訊信息、訂購火車票等服務(wù)，在列車就能享受語音、傳真、數(shù)據(jù)、視頻、移動通信及Internet等服務(wù)。不過，鐵路現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施龐大而落后，這是目前該網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最大障礙。
80年代開發(fā)應(yīng)用的集群移動通信系統(tǒng)具有信道利用率高、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點，能夠確保旅客通話的高質(zhì)量和優(yōu)先等級，可供列車公務(wù)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)通信，也可利用調(diào)度功能組成臨時的應(yīng)急通信和收容沿線的移動作業(yè)通信，基本上能夠滿足目前的鐵路通信的需要，秦沈客運專線就是采用這一系統(tǒng)來實現(xiàn)鐵路移動通信的功能。但從更高的通信目標(biāo)來說，比如為了實現(xiàn)列車的實時定位、追蹤，讓列車上和列車下的公務(wù)人員都能夠隨時隨地獲得整個路況信息，實現(xiàn)列車運行、調(diào)度等自動控制，能夠為廣大旅客提供除語音服務(wù)外，還能提供傳真、數(shù)據(jù)、視頻、移動通信及Internet等服務(wù)，還有向鐵路沿線的居民提供電信業(yè)務(wù)，隨著這些業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，原有的通信系統(tǒng)就不能滿足要求，應(yīng)該應(yīng)用先進(jìn)的移動通信技術(shù)，對鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行改造，建立新的、必要的移動通信系統(tǒng)，比如微蜂窩移動通信系統(tǒng)，或者是第三代的移動通信系統(tǒng)。當(dāng)然，建造鐵路通信網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)鐵路的實際情況，在不同的地區(qū)要因地制宜地發(fā)展有線和無線接入系統(tǒng)。
考慮到未來鐵路發(fā)展對通信的需求，認(rèn)為在通信系統(tǒng)壽命期內(nèi)，運輸會出現(xiàn)明顯的增加，作為用戶聯(lián)絡(luò)手段的通信系統(tǒng)，在規(guī)劃其指標(biāo)構(gòu)成時，必須計算一定的彈性需求。此外還要考慮通信系統(tǒng)的容量擴(kuò)充性問題，選擇便于擴(kuò)容的通信方式。從系統(tǒng)高可靠性的要求出發(fā)，還必須與別的系統(tǒng)（如微波／租用線路等）結(jié)合起來構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體，以此提供必要的備份。
在歐洲，經(jīng)過長期的研究和決策，最初確定的是兩種系統(tǒng)，一個是GSM，另一個是TETRA（泛歐集群無線通信）。后來由于GSM的技術(shù)日趨成熟，使用范圍迅速擴(kuò)大，造價逐漸下降，并且又由于在用戶迅速擴(kuò)展的情況下，集群移動通信解決方案所存在的問題日趨突出。鑒于此，歐洲的鐵路移動通信系統(tǒng)最后定位于GSM的方式，并將鐵路移動通信所具有的特色（群呼、組呼、優(yōu)先級別、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能）加進(jìn)去，構(gòu)成GSMR（用于鐵路的全球移動通信系統(tǒng)）的解決方案。
鐵路通信網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢應(yīng)該是向著與公用網(wǎng)相融合的方向，并達(dá)到與公用網(wǎng)的統(tǒng)一。從而使得用戶無比是在運行中的列車上，還是在鐵路網(wǎng)的覆蓋區(qū)域均能夠通過鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行如同辦公室一樣方便的信息交流，如進(jìn)行電話聯(lián)絡(luò)，寬帶的數(shù)據(jù)通信和圖像傳輸，接入Internet等。而要滿足這一要求，集群移動通信系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，GSM（R）和現(xiàn)行的CDMA技術(shù)也不能達(dá)到這一要求。從現(xiàn)在的發(fā)展情況看，惟有第三代的CDMA技術(shù)才可能擔(dān)當(dāng)起這一重任。因此，鐵路通信網(wǎng)的無線接入部分今后的發(fā)展方向也必須是朝著第三代CDMA的方向。當(dāng)然，并不是說第三代的CDMA技術(shù)就可以直接用來完成未來的鐵路無線接入系統(tǒng)的功能，如同GSMR一樣，必須將鐵路通信所必備的功能（如群呼、組呼、優(yōu)先級別、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能）融入這一技術(shù)之中，形成具有鐵路通信特有要求的公用無線通信接入網(wǎng)。
另外，考慮到鐵路已經(jīng)延伸到很多較為偏僻的地區(qū)，這些地區(qū)的公用通信網(wǎng)尚未建立起來。利用已經(jīng)建立好的鐵路通信網(wǎng)，并將其經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄U(kuò)容改造，比如建立單基站無線接入系統(tǒng)，增加移動交換功能，廣泛發(fā)展固定用戶和移動用戶，從而取得應(yīng)有的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具。本文討論了無線接入技術(shù)在鐵路通信網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其未來的發(fā)展趨勢，認(rèn)為鐵路通信網(wǎng)應(yīng)該順應(yīng)當(dāng)今通信技術(shù)的發(fā)展潮流和市場的需要，在保證鐵路通信要求的前提下，發(fā)展多種接入方式，特別是無線接入方式，逐步達(dá)到同公用網(wǎng)的統(tǒng)一，從而參與同其它電信部門的競爭，為出行的旅客以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的用戶提供高質(zhì)量、方便、快捷的電信服務(wù)。
世紀(jì)之交的通信技術(shù)是先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)與光電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合體，它將向著數(shù)字化、寬帶化、智能化、高速化及個人化的方向發(fā)展。未來的通信要徹底克服時間與空間的限制，能夠使用戶在任何時間、任何地點與任何人進(jìn)行包括語音、數(shù)據(jù)和視頻等信息的交流。在這種情況下，出行的旅客也需要在列車上享受如同在辦公室環(huán)境下的信息交流，比如同其它人進(jìn)行語音、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等信息交流，還要接入國際互聯(lián)網(wǎng)。另外，隨著鐵路列車向高速化與準(zhǔn)高速化方向的邁迸，為保證行車安全，實現(xiàn)有效的人機(jī)控制和提高運輸效率，要求建立一個功能更加完善的，技術(shù)構(gòu)成更加先進(jìn)的鐵路通信網(wǎng)。隨著我國電信業(yè)壟斷格局的打破，擁有僅次于中國電信的龐大鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的鐵道部，可以利用現(xiàn)有的專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)施積極參與競爭，向全社會提供高質(zhì)量的電信業(yè)務(wù)。
要想使上述構(gòu)想成為現(xiàn)實，就必須打破常規(guī)的鐵路通信網(wǎng)的接入方式，采用先進(jìn)的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式，實現(xiàn)鐵路通信網(wǎng)的升級，適應(yīng)信息社會的發(fā)展，發(fā)揮鐵路通信網(wǎng)在國民經(jīng)濟(jì)中的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
一、鐵路接入網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀
由于鐵路列車具有高速運動的特點，因而無線（移動通信）接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)中占有相當(dāng)大的比重。當(dāng)然，固定位置的車站（場）、單位以及各種固定設(shè)施之間的通信方式，首選方案仍是采用SDH光同步數(shù)字傳輸設(shè)備進(jìn)行組建，同時應(yīng)考慮采用ATM交換以及網(wǎng)絡(luò)IP通信等先進(jìn)技術(shù)來構(gòu)成通信主干網(wǎng)及光纖用戶接入網(wǎng)。比如采用“雙纖單向環(huán)”接入方式，其不僅具有高速、安全、傳輸質(zhì)量高、價格合理等光纖通信特有的優(yōu)點，而且還具有路由迂回、設(shè)備備用等特點，從而具備自愈合功能，并使系統(tǒng)的可靠性大大提高。另外，采用遠(yuǎn)端用戶單元（RSU）和數(shù)字環(huán)路載波（DLC）設(shè)備，組網(wǎng)更靈活、方便。組網(wǎng)的過程中要把投資與效益綜合統(tǒng)籌來考慮，使系統(tǒng)不僅滿足現(xiàn)在乃至幾年內(nèi)鐵路通信的需求，而且還能夠為出行的旅客及地面用戶提供先進(jìn)的電信業(yè)務(wù)，并且還需具備便于擴(kuò)容的功能。
按照通信網(wǎng)被分為主干網(wǎng)，局域網(wǎng)和接入網(wǎng)等三部分的構(gòu)思來看，鐵路通信網(wǎng)也可以通過上述劃分方法進(jìn)行。就鐵路的通信網(wǎng)來看，接入網(wǎng)占有相當(dāng)大的比重，包括有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大部分。鐵路有線接入網(wǎng)的情況與電信的接入通信網(wǎng)相似，鐵道部將在未來的1～2年內(nèi)建成可覆蓋全國大中城市的鐵路互聯(lián)網(wǎng)，它是由鐵路部門依托于基礎(chǔ)鐵路電信網(wǎng)，組織建設(shè)的可以支持眾多信息服務(wù)的、具有多媒體通信能力的全國范圍的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，鐵道部將有可能成為我國第六個面向大眾的計算機(jī)信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)單位，為鐵路通信走向市場做準(zhǔn)備。關(guān)于有線接入這里不再敘述，下面主要討論鐵路的無線接入網(wǎng)，為此首先回顧一下移動通信的發(fā)展過程。
1．移動通信的發(fā)展過程
移動通信技術(shù)經(jīng)歷了由模擬到數(shù)字，由頻分多址到頻分+時分多址，再到碼分多址（CDMA）的發(fā)展過程，并即將向?qū)拵Щ?、智能化和個人化的方向發(fā)展。移動通信系統(tǒng)大體可分為二代，第一代是以模擬技術(shù)為主，頻分多址，工作在400～800MHz頻段。由于模擬系統(tǒng)存在頻譜利用率低、容量小、設(shè)備復(fù)雜、抗干擾性能差、保密性不強(qiáng)、價位高、業(yè)務(wù)面窄等固有缺點，不能滿足通信市場急速發(fā)展的需要，因此誕生了第二代移動通信系統(tǒng)。第二代移動通信系統(tǒng)采用數(shù)字化、時分多址方式等全數(shù)字化技術(shù)，克服了第一代移動通信的缺點，得到了迅速發(fā)展，目前的移動通信數(shù)模兼容，以數(shù)字系統(tǒng)為主。隨著用戶對信息接入量的需求呈指數(shù)的增長，電信工作者們著手建立最新一代的移動通信第三代移動通信系統(tǒng)。
第三代移動通信系統(tǒng)具有全球化、智能化、個人化和綜合化的特點，工作在2000MHz波段，采用寬帶的CDMA技術(shù)，涵蓋地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)，包括海陸空三維服務(wù)面，集成話音、數(shù)據(jù)、視像、ISDN和多媒體多種業(yè)務(wù)。這一系統(tǒng)以多種空中接口和接入方式，可向高速和慢速移動用戶提供服務(wù)。
2．鐵路無線接入網(wǎng)現(xiàn)狀
鐵路通信網(wǎng)是為旅客和鐵路公務(wù)、應(yīng)急搶險、行車維修等人員提供及時可靠的通信，以提高服務(wù)等級和運輸效率。保證列車的安全，達(dá)到高效運營而建立的，它是一種集列車公務(wù)通信和區(qū)間移動作業(yè)通信為一體的列車移動通信系統(tǒng)。但是鐵路結(jié)構(gòu)自身的特點，決定了該系統(tǒng)與公用移動通信網(wǎng)和區(qū)域性的專業(yè)移動通信網(wǎng)的差別，它是一種屬于線面結(jié)合、以線為主的鏈狀網(wǎng)。
鐵路通信的無線接入部分目前僅有的是400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)，它完成車站值班員與進(jìn)入其管轄區(qū)段的列車車長以及列車司機(jī)之間的通話聯(lián)系。當(dāng)列車即將進(jìn)站或即將出站時，這些通話才進(jìn)行，否則如果沒有特殊的情況，則在列車運行于區(qū)間時，通話一般不進(jìn)行，這主要是從節(jié)約頻率資源，減少同頻干擾的角度出發(fā)的。但是，隨著鐵路現(xiàn)代化改造進(jìn)程的迅速推進(jìn)，從前單一的無線列調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鐵路無線通信的需要，這樣就迫切需要建設(shè)一套適合于鐵路現(xiàn)代化運營指揮需要的先進(jìn)的無線通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)應(yīng)該采用小區(qū)制，并完成大三角功能。也就是說，系統(tǒng)必須可以實現(xiàn)調(diào)度中心與車站值班員之間、車站值班員與列車司機(jī)之間、列車司機(jī)與調(diào)度中心之間的通話功能，必須可以實現(xiàn)線路管理區(qū)間的公務(wù)移動通信功能，同時還必須能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度中心與列車司機(jī)室之間實時的雙向數(shù)據(jù)通信功能。基于這一想法，構(gòu)成鐵路無線通信接入網(wǎng)的方式可以采用現(xiàn)有的無線通信方式的集群通信方式、GSM（全球移動通信系統(tǒng)）移動通信方式、CDMA移動通信方式。
集群通信系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的專用移動通信系統(tǒng)，是通信與微處理機(jī)技術(shù)、程控交換技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它集交換、控制、通信于一體，通過無線撥號的方式把一組信道自動最優(yōu)地動態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶，最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源，降低系統(tǒng)內(nèi)呼損，提高服務(wù)質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能，特別適合于調(diào)度指揮以及應(yīng)急、搶險等場合，并較好地解決了通信頻率合理分配的問題，因而倍受專業(yè)運營管理部門的青睞，被確定為現(xiàn)行鐵路移動通信方式的首選類型。但是這一系統(tǒng)還具有一定的缺點，主要包括采用動態(tài)的頻率分配，沒有考慮與周圍公用網(wǎng)的有效融合問題，沒有先進(jìn)的路由合理選擇功能，并且在建立通路和自動過網(wǎng)時存在信息丟失現(xiàn)象，保密性不強(qiáng)，容易受干擾等，這些缺點對于話音通信的影響不大，但是會對列車與調(diào)度指揮中心之間的實時雙向數(shù)據(jù)通信造成較大的誤碼，因而對于要求較高數(shù)據(jù)通信誤碼率的場合并不適合。
即將動工的秦沈客運專線的移動通信系統(tǒng)主要包括400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)和800MHz的集群移動通信系統(tǒng)，考慮到集群移動通信系統(tǒng)在越區(qū)切換過程中會存在信息的損傷，因此將數(shù)據(jù)通信部分交由無線列調(diào)系統(tǒng)來完成，集群移動通信系統(tǒng)僅進(jìn)行區(qū)間通信（如大三角功能的話音通信，公務(wù)通信以及應(yīng)急搶險通信等），并留有調(diào)度電話進(jìn)入的余地和接入公用通信網(wǎng)的功能。這一系統(tǒng)也是我國鐵路以集群通信的方式為無線接入系統(tǒng)的第一例，是我國鐵路通信史上的一個重大變革。
二、鐵路無線接入網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢
隨著改革的進(jìn)一步深入和社會信息化的進(jìn)展，不僅要求鐵路通信網(wǎng)具有更強(qiáng)的保障鐵路安全運營的通信功能，以適應(yīng)高速列車通信的需求，而且要以鐵道部的全程全網(wǎng)的優(yōu)勢全力發(fā)展電信增值服務(wù)及經(jīng)營與中國電信業(yè)務(wù)范圍一樣的電信業(yè)務(wù)，參與同中國電信的競爭，使旅客和網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)的廣大用戶方便地享受信息的服務(wù)。比如隨時隨地的提供鐵路客貨運輸資訊信息、訂購火車票等服務(wù)，在列車就能享受語音、傳真、數(shù)據(jù)、視頻、移動通信及Internet等服務(wù)。不過，鐵路現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施龐大而落后，這是目前該網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最大障礙。
80年代開發(fā)應(yīng)用的集群移動通信系統(tǒng)具有信道利用率高、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點，能夠確保旅客通話的高質(zhì)量和優(yōu)先等級，可供列車公務(wù)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)通信，也可利用調(diào)度功能組成臨時的應(yīng)急通信和收容沿線的移動作業(yè)通信，基本上能夠滿足目前的鐵路通信的需要，秦沈客運專線就是采用這一系統(tǒng)來實現(xiàn)鐵路移動通信的功能。但從更高的通信目標(biāo)來說，比如為了實現(xiàn)列車的實時定位、追蹤，讓列車上和列車下的公務(wù)人員都能夠隨時隨地獲得整個路況信息，實現(xiàn)列車運行、調(diào)度等自動控制，能夠為廣大旅客提供除語音服務(wù)外，還能提供傳真、數(shù)據(jù)、視頻、移動通信及Internet等服務(wù)，還有向鐵路沿線的居民提供電信業(yè)務(wù)，隨著這些業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，原有的通信系統(tǒng)就不能滿足要求，應(yīng)該應(yīng)用先進(jìn)的移動通信技術(shù)，對鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行改造，建立新的、必要的移動通信系統(tǒng)，比如微蜂窩移動通信系統(tǒng)，或者是第三代的移動通信系統(tǒng)。當(dāng)然，建造鐵路通信網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)鐵路的實際情況，在不同的地區(qū)要因地制宜地發(fā)展有線和無線接入系統(tǒng)。
考慮到未來鐵路發(fā)展對通信的需求，認(rèn)為在通信系統(tǒng)壽命期內(nèi)，運輸會出現(xiàn)明顯的增加，作為用戶聯(lián)絡(luò)手段的通信系統(tǒng)，在規(guī)劃其指標(biāo)構(gòu)成時，必須計算一定的彈性需求。此外還要考慮通信系統(tǒng)的容量擴(kuò)充性問題，選擇便于擴(kuò)容的通信方式。從系統(tǒng)高可靠性的要求出發(fā)，還必須與別的系統(tǒng)（如微波／租用線路等）結(jié)合起來構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體，以此提供必要的備份。
在歐洲，經(jīng)過長期的研究和決策，最初確定的是兩種系統(tǒng)，一個是GSM，另一個是TETRA（泛歐集群無線通信）。后來由于GSM的技術(shù)日趨成熟，使用范圍迅速擴(kuò)大，造價逐漸下降，并且又由于在用戶迅速擴(kuò)展的情況下，集群移動通信解決方案所存在的問題日趨突出。鑒于此，歐洲的鐵路移動通信系統(tǒng)最后定位于GSM的方式，并將鐵路移動通信所具有的特色（群呼、組呼、優(yōu)先級別、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能）加進(jìn)去，構(gòu)成GSMR（用于鐵路的全球移動通信系統(tǒng)）的解決方案。
鐵路通信網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢應(yīng)該是向著與公用網(wǎng)相融合的方向，并達(dá)到與公用網(wǎng)的統(tǒng)一。從而使得用戶無比是在運行中的列車上，還是在鐵路網(wǎng)的覆蓋區(qū)域均能夠通過鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行如同辦公室一樣方便的信息交流，如進(jìn)行電話聯(lián)絡(luò)，寬帶的數(shù)據(jù)通信和圖像傳輸，接入Internet等。而要滿足這一要求，集群移動通信系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，GSM（R）和現(xiàn)行的CDMA技術(shù)也不能達(dá)到這一要求。從現(xiàn)在的發(fā)展情況看，惟有第三代的CDMA技術(shù)才可能擔(dān)當(dāng)起這一重任。因此，鐵路通信網(wǎng)的無線接入部分今后的發(fā)展方向也必須是朝著第三代CDMA的方向。當(dāng)然，并不是說第三代的CDMA技術(shù)就可以直接用來完成未來的鐵路無線接入系統(tǒng)的功能，如同GSMR一樣，必須將鐵路通信所必備的功能（如群呼、組呼、優(yōu)先級別、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能）融入這一技術(shù)之中，形成具有鐵路通信特有要求的公用無線通信接入網(wǎng)。
另外，考慮到鐵路已經(jīng)延伸到很多較為偏僻的地區(qū)，這些地區(qū)的公用通信網(wǎng)尚未建立起來。利用已經(jīng)建立好的鐵路通信網(wǎng)，并將其經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄U(kuò)容改造，比如建立單基站無線接入系統(tǒng)，增加移動交換功能，廣泛發(fā)展固定用戶和移動用戶，從而取得應(yīng)有的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具。本文討論了無線接入技術(shù)在鐵路通信網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其未來的發(fā)展趨勢，認(rèn)為鐵路通信網(wǎng)應(yīng)該順應(yīng)當(dāng)今通信技術(shù)的發(fā)展潮流和市場的需要，在保證鐵路通信要求的前提下，發(fā)展多種接入方式，特別是無線接入方式，逐步達(dá)到同公用網(wǎng)的統(tǒng)一，從而參與同其它電信部門的競爭，為出行的旅客以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的用戶提供高質(zhì)量、方便、快捷的電信服務(wù)。
目前,全球電信運營商正面臨著企業(yè)轉(zhuǎn)型和網(wǎng)絡(luò)融合(FMC),它使原本經(jīng)渭分明的移動與固網(wǎng)的界限正在被一步步地“模糊化”,二者在多個層面的融合趨勢已勢不可擋。基于融合的思路來看未來的網(wǎng)絡(luò),無線接入技術(shù)多樣化的趨勢將越來越明顯,無線接入網(wǎng)作為承載業(yè)務(wù),直接面向用戶的網(wǎng)絡(luò),是體現(xiàn)運營商的用戶覆蓋率和企業(yè)競爭力主要指標(biāo)的關(guān)鍵之一,與核心網(wǎng)趨于融合的趨勢不同,接入網(wǎng)層面將有眾多技術(shù)百花齊放。如英國的“藍(lán)色電話”采用DECT數(shù)字無繩電話系統(tǒng)對移動和固網(wǎng)進(jìn)行無縫連接。國內(nèi)“靈通無繩電話”是利用目前的小靈通無線網(wǎng)絡(luò)直接與固網(wǎng)相連。而正在試驗中的“家庭網(wǎng)絡(luò)”是采用“藍(lán)牙技術(shù)”或Wi-Fi無線技術(shù)來進(jìn)行內(nèi)部各終端之間的互連。還有技術(shù)先進(jìn),功能強(qiáng)大的WiMAX無線寬帶技術(shù)應(yīng)用于局域網(wǎng)和移動通信等領(lǐng)域。
無線接入是網(wǎng)絡(luò)融合的橋梁和紐帶
“藍(lán)牙技術(shù)”,現(xiàn)在BluetoothSIG(藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟)對藍(lán)牙技術(shù)的定位是它可以廣泛地應(yīng)用于個人網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如手機(jī)、電腦以及汽車免提系統(tǒng)。由于藍(lán)牙技術(shù)目前專為個人網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而設(shè),通過改進(jìn)技術(shù)可以增加藍(lán)牙技術(shù)在其它全新領(lǐng)域的應(yīng)用。例如環(huán)境傳感、家用電器遙控、家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部終端間的連接等。但是藍(lán)牙技術(shù)存在著許多的不足。如:一是它的傳輸距離僅在十公尺左右。二是藍(lán)牙芯片的價格仍不令人滿意。三是藍(lán)牙兼容性方面的一些問題。四是隨著各種近距離無線技術(shù)的出現(xiàn),它們與藍(lán)牙技術(shù)就不可避免地要在一些應(yīng)用領(lǐng)域存在重疊和競爭。更重要的是無線寬帶技術(shù)的出現(xiàn),在超寬帶的技術(shù)優(yōu)勢面前藍(lán)牙將會遭遇極大的挑戰(zhàn)。
BluetoothSIG(藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟)在其未來的3年發(fā)展藍(lán)圖中,已提出了一系列改進(jìn)藍(lán)牙規(guī)范的計劃,包括提升性能、增強(qiáng)安全性、優(yōu)化耗電量及可用性,來藉以保有藍(lán)牙技術(shù)在個人通信技術(shù)領(lǐng)域的市場地位,并在新的市場領(lǐng)域確定其發(fā)展方向。具體計劃是2005年藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟將測試并推出一項全新的藍(lán)牙規(guī)范。新規(guī)范提高了數(shù)據(jù)傳輸速率(是當(dāng)前速率的3倍)提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?并降低了功耗。這將大大改善藍(lán)牙用戶使用多個藍(lán)牙設(shè)備協(xié)同工作以及傳輸大型數(shù)據(jù)文件時的體驗,同時還將延長移動設(shè)備的電池使用壽命。2006年藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟將繼續(xù)致力于改進(jìn)藍(lán)牙規(guī)范在可用性、安全性及性能等方面的表現(xiàn),并采用多播(Mutti-cast)功能,允許用戶將同一信息同時傳送至多個裝置,改進(jìn)性能將可使耗電量極低的藍(lán)牙傳送范圍擴(kuò)大至100公尺。
Wi-Fi(WirelessFidelity)是屬于無線局域網(wǎng)(WLAN)的一種,通常是指802.11b產(chǎn)品,它的主要特點是傳輸速率高,可靠性高,建網(wǎng)速度快\簡便、可移動性好、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)彈性化、組網(wǎng)靈活、組網(wǎng)成本較低等,具有良好的發(fā)展前景。Wi-Fi工作在2.4GHz頻段。最高速度達(dá)11mb/s,傳輸距離可達(dá)100公尺,在全封閉區(qū)域可達(dá)300公尺,是目前的主流WLAN技術(shù)。近年來Wi-Fi在市場上欣起一股熱潮,據(jù)預(yù)測,到2007年美國將安裝53萬個點,歐洲安裝70萬個點,亞洲也將安裝100多萬個點,Wi-Fi有著“無線版本以太網(wǎng)”的美稱,由于目前的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn))幾乎已經(jīng)成為局域網(wǎng)的代名詞,世界上至少有80%以上的局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)技術(shù)。而WLAN同樣為IEEE制定的標(biāo)準(zhǔn),所以其幾乎可以視為以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在無線領(lǐng)域的延伸,這使WLAN在應(yīng)用上具備無痕過渡和順利安裝的特點。
Wi-Fi的安裝和設(shè)置相當(dāng)簡單,在某個區(qū)域要建立網(wǎng)絡(luò)接入連接時,只需要在一定的范圍內(nèi)設(shè)立相應(yīng)的接入點就可以了。規(guī)劃、布線、測試等傳統(tǒng)工序可以被忽略,如在家里引入Wi-Fi整個接入工序不到10分鐘。同時Wi-Fi的綜合成本非常低(預(yù)計為有線以太網(wǎng)的50%左右)。Wi-Fi擁有許多優(yōu)點,但是不可忽視的是它存在的安全隱患這個致命的缺點。Wi-Fi采用的是RF(射頻)技術(shù),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù),所以非常容易受到來自外界的攻擊,甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
WiMAX全稱是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess),是一種類似于Wi-Fi的新型無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它具有覆蓋范圍更廣、傳輸速率和可靠性(安全性)更高等優(yōu)點。它所采用的IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)是一種基于微波和毫米波頻段(2GHz～11GHz)的新的空中接口標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù),可以替代現(xiàn)有的有線和DSL連接方式,來提供最后一公里的無線寬帶接入。WiMAX將提供固定、移動、便攜式的無線寬帶連接,現(xiàn)在WiMAX已經(jīng)從本質(zhì)上改變了最初的應(yīng)用方向。增加了移動通信方面的服務(wù)。通過加入移動特性,一方面WiMAX可以像原來設(shè)想一樣,作為服務(wù)和提高電信運營商最后一公里接入的技術(shù)手段。同時還可以成為FMC(固定和移動網(wǎng)絡(luò)融合)的主流接入技術(shù)。
WiMAX具有以下優(yōu)點:一是WiMAX執(zhí)行IEEE802.16a標(biāo)準(zhǔn),較長的傳輸距離(50公里)和較大的無線覆蓋范圍(6-10公里),傳輸速率最快75Mbps。二是具有理想的非視距傳輸特性,因此能夠在不同的環(huán)境下獲得最佳的傳輸性能。三是集中了有線/無線接入的優(yōu)點,并結(jié)合了Wi-Fi無線接入技術(shù)的移動性與靈活性。四是WiMAX還能夠通過將無線接入系統(tǒng)上升到無線接入網(wǎng)絡(luò),多中心站之間通過負(fù)荷分擔(dān)的方式大大增加了網(wǎng)絡(luò)容量。五是基站建設(shè)方面,WiMAX不同于過去所采用的無線技術(shù),需建高高的基站。從而可大大降低運營商的成本。六是目前正在制定中的IEEE802.16e,面向移動終端,最大傳輸距離為3千米～5千米。當(dāng)前,人們特別關(guān)注的是規(guī)范已確定的802.16-2004,它主要用于連接互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的接入線路,也就是替代使用電話線的ADSL等,將通信運營商與用戶連接起來。
接照WiMAX的商用計劃,預(yù)計到2006年802.16功能的筆記本電腦,就可以不間斷地享用高于3G十倍的速率而構(gòu)成的寬帶精彩內(nèi)容服務(wù)。而且WiMAX還能作為Wi-Fi的備份,使用戶可快速,方便地在Wi-Fi和WiMAX間自由切換和訪問互聯(lián)網(wǎng)。
無線接入與業(yè)務(wù)融合和創(chuàng)新
靈通無繩電話(QBOX),為了使小靈通更加具有活力,繼短信互連,七彩鈴音,機(jī)卡分離等新業(yè)務(wù)推出之后,近日中國電信又在上海、西安、溫州、惠州等六城市推出“靈通無繩電話”新業(yè)務(wù),。這一業(yè)務(wù)在國內(nèi)第一次將有線、無線(小靈通)兩種通信方式結(jié)合在一起,使它的優(yōu)勢待以充分的互補(bǔ)。它的推出預(yù)示著固網(wǎng)運營商的運營重點已漸漸脫離傳統(tǒng)的運作模式。而轉(zhuǎn)向具潛力的業(yè)務(wù)和市場增長點。QBOX業(yè)務(wù)優(yōu)點突出,首先是解決了一直以來讓運營商深感頭痛的小靈通小區(qū)覆蓋的盲區(qū)問題,使小靈通能憑借單向收費的價格優(yōu)勢,更為廣大用戶所歡迎。二是QBOX將增強(qiáng)固話終端的競爭力。靈通無繩電話一舉改變了固話終端幾年甚至幾十年不變的傳統(tǒng)觀念。加快了固網(wǎng)終端向個性化、智能化演進(jìn)的步伐。三是固網(wǎng)和小靈通網(wǎng)絡(luò)在中國都屬同一運營商經(jīng)營,這種組合方式能最大限度地綜合利用二個網(wǎng)絡(luò)的資源提供新業(yè)務(wù)。使用戶首次享受到了無線與有線結(jié)合的融合業(yè)務(wù)。四是具有綠色環(huán)保功能。靈通無繩電話與小靈通的基站和其手機(jī)發(fā)射功率都只有10毫瓦,而無繩電話機(jī)的發(fā)射功率也有35毫瓦左右,因此輻射小,對人的身體不會造成傷害,符合人們的健康要求。
靈通無繩電話是中國電信運營商首次在無線,有線融合中的嘗試,這項業(yè)務(wù)本身還存在著一些較為明顯的缺憾。如一是靈通無繩電話終端在QBOX私網(wǎng)與小靈通公網(wǎng)動態(tài)(通話過程中)轉(zhuǎn)移時無法保特不間斷通話。二是QBOX系統(tǒng)在其私網(wǎng)中只對預(yù)先指定的幾個終端(目前是10個)提供通話服務(wù)。而對其它的小靈通手機(jī)無法提供服務(wù)。三是在小靈通公網(wǎng)信號沒有覆蓋的區(qū)域,QBOX座機(jī)的固網(wǎng)用戶線路只允許一個小靈通或固話用戶與外界通話,而無法對二個和二個以上的用戶同時提供通話服務(wù).因此雖然“靈通無繩電話”業(yè)務(wù)使固網(wǎng)業(yè)務(wù)得到有益的補(bǔ)充和延伸,但還需進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。使它成為真正的FMC業(yè)務(wù)之一。
“藍(lán)色電話”是由英國電信提出并在以阿爾卡特為首,包括愛立信、朗迅和莫托羅拉等在內(nèi)的諸多設(shè)備制造商協(xié)助下共同完成的。實際上藍(lán)色電話就是一種可以在通話狀態(tài)下實現(xiàn)移動和固話網(wǎng)絡(luò)之間自由、無縫切換的服務(wù)。它具有以下幾個方面的特征和優(yōu)勢。
首先是它開創(chuàng)了固話和移動融合(FMC)的先河,這是藍(lán)色電話最突出的優(yōu)勢,也是一項創(chuàng)歷史性的先進(jìn)技術(shù)與服務(wù)。其次是能在通話過程中自動判斷用戶所處的位置并提供不同的網(wǎng)絡(luò)為其服務(wù)。如用戶在室外或室內(nèi)通話時能自動在GSM移動網(wǎng)絡(luò)和DECT無繩電話系統(tǒng)之間進(jìn)行無縫切換。三是,保證良好的通話質(zhì)量,這也是藍(lán)色電話要實現(xiàn)移動和固網(wǎng)相融合最大的難點和成功之處。它在實現(xiàn)了固話網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)無縫切換的同時保證其通信質(zhì)量的等級。四是,先進(jìn)、便捷的室內(nèi)無線接入技術(shù),目前藍(lán)色電話在室內(nèi)是通過DECT數(shù)字無繩電話系統(tǒng)轉(zhuǎn)接至固定寬帶網(wǎng)絡(luò)上去,今后也可以采用藍(lán)牙技術(shù)或者性能更優(yōu)的Wi-Fi技術(shù)來進(jìn)行接入。并能夠使系統(tǒng)在室內(nèi)和室外的各種使用環(huán)境中在不同的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行自動的無縫切換,而保證通話過程不會間斷。五是,具有高性價比的通話資費,藍(lán)色電話在定價的過程中充分考慮固話和移動兩個網(wǎng)絡(luò)的不同運營成本來確定價格。這樣的資費方案融合了固話和移動的資費特點,且最大限度地提供給用戶方便和實惠。
“家庭網(wǎng)絡(luò)”作為固話的業(yè)務(wù)創(chuàng)新,首先是融入了信息時代的信息化綜合服務(wù)的理念,其次打破了原有僅僅提供點對點通信的模式,而為用戶提供了多元化、個性化的信息服務(wù)。三是在實際操作中,對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新的設(shè)計和集成。四是加強(qiáng)整合現(xiàn)有資源,進(jìn)行業(yè)務(wù)的重新組合和包裝,家庭網(wǎng)絡(luò)并不是一個前所未有的全新業(yè)務(wù),而實際上所謂的創(chuàng)新,大部份是在現(xiàn)有技術(shù)成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化。通過對已有業(yè)務(wù)或技術(shù)的組合,來產(chǎn)生新的業(yè)務(wù)和新的功能,這種類型的業(yè)務(wù)創(chuàng)新在通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中也屢見不鮮。因此在“家庭網(wǎng)絡(luò)”的技術(shù)業(yè)務(wù)創(chuàng)新過程中,一定要將重點放在網(wǎng)絡(luò)集成和資源整合上。
藍(lán)牙技術(shù)是一種低成本、近距離的無線連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),將它應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)中,可將家庭內(nèi)部的各類終端如無繩電話、移動電話、筆記本電腦等等組成一個家庭或個人領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò),使各種信息化或智能化的終端設(shè)備在近距離內(nèi)不用電纜就可以方便地連接起來,實現(xiàn)無縫覆蓋并相互操作進(jìn)而達(dá)到資源充分共享。
WLAN無線連接。由于WLAN可以使用戶在家庭實現(xiàn)無線快速連接,因此該技術(shù)可謂代表了家庭網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展方向,尤其是具備較高傳輸速率和較長傳輸距離的Wi-Fi更是如此。雖然現(xiàn)在很多家用設(shè)備還不支持Wi-Fi,但這種情況正在發(fā)生改變,日本各大廠商推出的新型等離子電視已經(jīng)開始配備Wi-Fi功能,各種各樣的Wi-Fi網(wǎng)卡也層出不窮,這一切都表明WLAN無線連接將蘊含極大的市場潛力。
市場的需求,企業(yè)的轉(zhuǎn)型將推動移動核心網(wǎng)和固定核心網(wǎng)最終融合,接入層面充分開放,不同的接入技術(shù)有不同的應(yīng)用領(lǐng)域。給用戶帶來不同的通信體驗?？傊疅o線接入與固定接入一起,將支撐起未來的無縫覆蓋的網(wǎng)絡(luò),用戶無論使用什么樣的通信終端,都可以輕松接入網(wǎng)絡(luò),獲得高性價比的優(yōu)質(zhì)通信服務(wù)。
摘要本文首先簡要介紹世界寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的狀況和主要應(yīng)用,然后講述了寬帶光纖接入網(wǎng)的優(yōu)點。接下來,重點分析了寬帶點到點有源以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)和寬帶點到多無源光纖系統(tǒng)的特點和應(yīng)用。最后提出我國光纖接入網(wǎng)的發(fā)辰可能跨越APON、]]PON和EPON階段,從寬帶點到點以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)和GEPON開始,乃至最終過渡到GPON階段的初步設(shè)想。
寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的狀況和主要應(yīng)用
『事實上,從電信發(fā)展歷史看,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)達(dá)到一定規(guī)模。各種應(yīng)用會自然產(chǎn)生,這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒有一種技術(shù)生來就帶著一大堆應(yīng)用的,無論是移動通信還是互聯(lián)網(wǎng),其短信、瀏覽、網(wǎng)上聊天等關(guān)鍵應(yīng)用都是在用戶規(guī)模發(fā)展到一定程度后自然產(chǎn)生的,而不是事先刻意設(shè)計策劃出來的。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,全球?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)進(jìn)入了大發(fā)展階段。到2004年底,總用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到1.5億,成為電信史上發(fā)展最快的電信業(yè)務(wù)之一,甚至比移動業(yè)務(wù)還快。例如全球移動業(yè)務(wù)從1000萬發(fā)展到1億花了5.5年,而寬帶接入業(yè)務(wù)僅用了3.5年。按照IDC的預(yù)測,2007年全球?qū)拵Э傆脩艨梢赃_(dá)到2.09億,其中9.9,即大約2000萬用戶為光纖接入網(wǎng)。
亞太地區(qū),特別是韓國和日本是寬帶接入發(fā)展最迅猛的國家,韓國寬帶用戶總數(shù)已經(jīng)突破1000萬,寬帶普及率居世界第一,占據(jù)家庭的7互聯(lián)網(wǎng)的90%。日本政府也通過各種措施大力推進(jìn)寬帶發(fā)展,計劃2005年將寬帶用戶總數(shù)提高到3000萬,其中FTTH達(dá)到1000萬。美國依然是世界最大的寬帶接入市場,總用戶數(shù)超過3000萬。美國FOC將寬帶業(yè)務(wù)定位為2003—2008年的六大目標(biāo)之一,事實上寬帶接入正成為美國普遍服務(wù)的下一個目標(biāo)。美國寬帶接入是以電纜電視和ADSL為主發(fā)展的,由于電信管制政策鼓勵采用新技術(shù)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)(例如FCC規(guī)定運營商建設(shè)光纖接入網(wǎng)可以不受限于本地環(huán)路的非捆綁政策)以及競爭和業(yè)務(wù)增長的壓力,近來主導(dǎo)運營商對光纖到駐地(FTTP)的發(fā)展十分積極。
就光纖接入網(wǎng),特別是光纖到駐地(FTTP)或光纖到家(FTTH)而言,全球已經(jīng)開始進(jìn)入啟動階段,僅美國就有270個FTTP項目,多半是地方政府、公共公司、房地產(chǎn)開發(fā)商和非主導(dǎo)電信運營商的項目。主導(dǎo)運營商也開始進(jìn)入該領(lǐng)域,其中Verizon計劃2005年完成300萬FTTP;SBC在其龐大的“光速”計劃中計劃2007年達(dá)1800萬FTTN,每戶具備速率20-39Mb/s,提供端到端的三重業(yè)務(wù)捆綁(tripteplay)業(yè)務(wù)。日本是世界上推進(jìn)FTTH最激進(jìn)的國家,2.004年其光纖就已經(jīng)通達(dá)1800萬多戶家庭,但是用戶發(fā)展滯后,大約為200萬,2005年計劃發(fā)展1000萬。歐洲比較穩(wěn)健保守,到2004年FTTH總共敷設(shè)了50萬,有167個小項目或試驗項目在進(jìn)行。
我國寬帶接入網(wǎng)在近兩年發(fā)展也十分迅速,據(jù)初步統(tǒng)計,到2004年底我國寬帶用戶為2500萬,成為僅次于美國的第二大寬帶接入市場,其中主導(dǎo)技術(shù)是ADSL,大約占70%左右,其次是以太網(wǎng)技術(shù),還有少量寬帶無線接入和電纜調(diào)制解調(diào)器接入,對于FTTH技術(shù)還處在跟蹤階段,少數(shù)發(fā)達(dá)城市也已經(jīng)在開始考慮和試驗各種FTTHI技術(shù)。
從寬帶應(yīng)用看,按照美國麥肯錫公司的最新分析,初期的寬帶應(yīng)用主要是高速上網(wǎng),可以使上網(wǎng)的時間增加約30%。此后,隨著業(yè)務(wù)的大規(guī)模拓展,開發(fā)新的業(yè)務(wù)成為繼續(xù)發(fā)展的動力。據(jù)美國BHK公司在2004年的調(diào)查結(jié)果顯示,2003年美國前五名的寬帶消費是網(wǎng)上賭博、成人節(jié)目、游戲、音樂下載和點播電視,具有明顯的向消費類傾斜的趨勢。
需要指出,討論應(yīng)用驅(qū)動需要注意一個基本認(rèn)識上的誤區(qū),即不能寄希望于人為事先研究開發(fā)出一二項所謂“殺手锏應(yīng)用”,推廣應(yīng)用。事實上,從電信發(fā)展歷史看,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)達(dá)到一定規(guī)模,各種應(yīng)用會自然產(chǎn)生,這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒有一種技術(shù)生來就帶著一大堆應(yīng)用的,無論是移動通信還是互聯(lián)網(wǎng),其短信、瀏覽、網(wǎng)上聊天等關(guān)鍵應(yīng)用都是在用戶規(guī)模發(fā)展到一定程度后自然產(chǎn)生的,而不是事先刻意設(shè)計策劃出來的。
寬帶光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢
隨著光纖在長途網(wǎng)、城域網(wǎng)乃至接入網(wǎng)主干段的大量應(yīng)用,邏輯的發(fā)展趨勢將是繼續(xù)向接入網(wǎng)的配線段和引入線部分延伸,關(guān)鍵是推進(jìn)速度有多快?這將取決于多種因素,包括市場的需求、競爭的需要、應(yīng)用的刺激、技術(shù)的進(jìn)步,成本的下降和配套運維系統(tǒng)的開發(fā)等等。我國2008年舉辦奧運會和2010年舉辦世界博覽會這兩大事件將在一定程度上會推進(jìn)寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展。
下面將主要從系統(tǒng)技術(shù)的角度來分析幾種主要的寬帶光纖接入技術(shù)的特征、問題和發(fā)展趨勢。當(dāng)然,除了系統(tǒng)技術(shù)外,影響其應(yīng)用的因素很多,主要是業(yè)務(wù)和應(yīng)用以及管制政策。此外,各種配套元器件技術(shù)和敷設(shè)安裝測試技術(shù)也十分關(guān)鍵。目前低成本光源已有望實現(xiàn),850nm的VCSEL僅數(shù)美元,1310nm的VOSEL已有突破,速率達(dá)10Gb/s。PLC混合集成技術(shù),高密度低成本光纜及相關(guān)技術(shù),對彎曲不敏感的室內(nèi)用光纖,低成本無源器件,施工安裝技術(shù),自動光操作測試系統(tǒng)等也都是影響光接入網(wǎng)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素,需要有妥善的解決方案。
點到點有源以太網(wǎng)系統(tǒng)
『由于計費、質(zhì)量、管理、安全等多種因素,以太網(wǎng)作為公用網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改進(jìn)。
傳統(tǒng)以太網(wǎng)屬于用戶駐地網(wǎng)(cPN)。然而其應(yīng)用卻在向包括接入網(wǎng)在內(nèi)的其他公用網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。歷史上,對于企事業(yè)用戶應(yīng)用環(huán)境,以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法,目前已成為僅決于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設(shè)施接口。采用以太網(wǎng)作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是已有巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和長期的經(jīng)驗知識、目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用也都是與以太網(wǎng)兼容的、性能價格比好、可擴(kuò)展性、容易安裝開通以及高可靠性等。
對于公用網(wǎng)住宅用戶應(yīng)用環(huán)境,點到點有源以太網(wǎng)系統(tǒng)采用有源業(yè)務(wù)集中點來替代無源點到多點系統(tǒng)的無源器件,使傳輸距離可以擴(kuò)展到120公里之遠(yuǎn)。主要優(yōu)點是專用接入,帶寬有保證,每用戶可以獨享100Mb/s乃至1dbs;局端設(shè)備簡單便宜;傳輸距離長,服務(wù)區(qū)域大;成本隨用戶數(shù)的實際增長而線性增加,無需規(guī)劃,投資風(fēng)險低,因而在低密度用戶分散地區(qū)成本較低。缺點是兩端設(shè)備和光纖設(shè)
施專用,用戶不能共享局端設(shè)備和光纖,當(dāng)需求快速增長且用戶很密集時,光纖和兩端設(shè)備數(shù)量及其成本以及空間需求也隨之迅速增加,因而不太適合高密集用戶區(qū)域。影響選擇以太網(wǎng)技術(shù)的另一個因素是傳統(tǒng)視頻業(yè)務(wù)的提供方式,例如美國地方貝爾公司都承諾提供傳統(tǒng)模擬RF視頻節(jié)目,而以太網(wǎng)和模擬視頻節(jié)目的混合是很困難的。這方面PON技術(shù)就比較容易。
由于計費、質(zhì)量、管理、安全等多種因素,以太網(wǎng)作為公用網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改進(jìn)。主要是以太網(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制不提供端到端的包延時、包丟失率、帶寬控制,難以支持實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,缺乏安全機(jī)制保證等。
點到多點無源,光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
『隨著IP的崛起和發(fā)展,有人提出了EPON的概念,這一思想在以太網(wǎng)界獲得到了積極響應(yīng),在IEEE802.3ah的旗幟下已經(jīng)形成了GEPON標(biāo)準(zhǔn)。
1.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無源光網(wǎng)絡(luò)(PoN)是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),其主要特點是在接入網(wǎng)中去掉了有源設(shè)備,從而避免了電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部設(shè)備的故障率,降低了相應(yīng)的運維成本。其次,PON的業(yè)務(wù)透明性較好,帶寬寬,可適用于任何制式和速率的信號,能比較經(jīng)濟(jì)地支持模擬廣播電視業(yè)務(wù),具備三重業(yè)務(wù)功能(triple—play)。最后,由于其局端設(shè)備和光纖由用戶共享,因而線路成本較其他點到點通信方式要低,土建成本也可以明顯降低。特別是隨著光纖向用戶日益推進(jìn),其綜合優(yōu)勢越來越明顯。PON的每用戶成本隨著分享OLT的用戶數(shù)量的增加而迅速下降,因而最適合于分散的小企業(yè)和居民用戶,特別是那些用戶區(qū)域較分散,而每一區(qū)域用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū),尤其是新建區(qū)域。最后,考慮采用PON技術(shù)后比較容易繼續(xù)提供傳統(tǒng)的模擬視頻節(jié)目,因而,多數(shù)美國地方貝爾公司傾向于PON技術(shù),而不是光以太網(wǎng)技術(shù)。
PON的主要缺點是一次性投入成本較高,因為局端光線路終端OLT很貴,光纖和分路器等無源基礎(chǔ)設(shè)施又必須一次到位,這樣當(dāng)用戶數(shù)較少或用戶分布超過某一限定距離時,每用戶的成本很高。另外,其樹型分支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用戶不具備保護(hù)功能或保護(hù)功能成本較高,影響了大規(guī)模發(fā)展。
2.APON和BPON
早期的窄帶無源光網(wǎng)絡(luò)是基于TDM的,性能價格比不好,已經(jīng)自然消亡。一個ATM化的無源光網(wǎng)絡(luò)(APON/BPON)可以利用ATM的集中和統(tǒng)計復(fù)用,再結(jié)合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用,使性能價格比有重要改進(jìn),目前在美國和日本等國已經(jīng)開始商用。
然而,目前實際APON/BPON的業(yè)務(wù)適配提供很復(fù)雜,業(yè)務(wù)提供能力有限,數(shù)據(jù)傳送速率和效率不高,成本較高,其市場前景由于ATM的衰落而黯淡。最后,從長遠(yuǎn)的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢看,APON的可用帶寬仍然不夠。以FTTC為例,盡管典型主干下行速率可達(dá)622Mb/s,但由于分路后,實際可分到每個用戶的帶寬將大大減小。按32路計算,每一個分支的可用帶寬僅剩19.SMb/s,再按10個用戶共享,則每個用戶僅能分得約2Mb/s的帶寬而已。顯然,這樣的性能價格比是無法滿足網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的長遠(yuǎn)發(fā)展需要的。
3.EPON/GEPON
隨著IP的崛起和發(fā)展,有人提出了EPON的概念,即在與APON和BPON類似的結(jié)構(gòu)和O.983的基礎(chǔ)上,設(shè)法保留其精華部分—物理層PON;而以以太網(wǎng)代替ATM作為鏈路層協(xié)議,構(gòu)成一個可以提供更大帶寬、更低成本和更寬業(yè)務(wù)能力的新的結(jié)合體-EPON。這一思想在以太網(wǎng)界獲得到了積極響應(yīng),在IEEE802。3ah的旗幟下已經(jīng)形成了GEPON標(biāo)準(zhǔn)。在實際中,EPON和GEPON的基本差別就是標(biāo)準(zhǔn)化,前者往往指非標(biāo)設(shè)備,后者指符合IEEE802.3ah,規(guī)范的設(shè)備。另外,GEPON的傳輸距離和分路比均比EPON有所減小。
EPON/GEPON與傳統(tǒng)點到點以太網(wǎng)主要不同處在于工作于點到多點通信方式。其下行方向工作于TDM方式,數(shù)據(jù)流以變長以太幀方式廣播到ONU,每個ONU根據(jù)以太幀的MAC地址,決定取舍。上行方向工作于TDMA方式,來自不同時隙的ONU數(shù)據(jù)流匯聚到公共光纖設(shè)施和OLT。此外,傳統(tǒng)以太網(wǎng)工作于連續(xù)光傳輸模式,在收發(fā)兩個方向都是連續(xù)的比特流,因此收端的定時和判決容易實現(xiàn)。而EPON/GEPOkI的ONU上行比特流是輪流發(fā)送的突發(fā)數(shù)據(jù)包,OLT的接收定時恢復(fù)、判決門限設(shè)置、測距和延時補(bǔ)償比較復(fù)雜。
從EPON/GEPON的結(jié)構(gòu)上看,其關(guān)鍵優(yōu)點是極大地簡化了傳統(tǒng)的多層重迭網(wǎng)結(jié)構(gòu),主要特點有:
——消除了ATM和SDH層,從而降低了初始成本和運行成本;——下行業(yè)務(wù)速率高達(dá)1Gb/s,允許支持更多用戶,每一用戶的帶寬可以更高,并能提供視頻業(yè)務(wù)能力和較好的QOS
——硬件簡單,無須室外電子設(shè)備,使安裝部署工作得以簡化;
——可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片,實現(xiàn)較簡單,成本低
——改進(jìn)了電路的靈活指配和業(yè)務(wù)的提供和重配置能力。
IEEE802.3ah規(guī)范的GEPON技術(shù)的規(guī)范性好,上下行波長是1310和1490nm,上下行速率為1.25Gb/s,傳輸距離是10/20km,分路比是16,主要業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)和語聲,增加一個1550nm電視廣播波長后,成為語聲、數(shù)據(jù)和電視三合一的“triple—play”寬帶業(yè)務(wù)捆綁服務(wù),而這將是未來家庭業(yè)務(wù)的“殺手锏應(yīng)用”。
EPON/GEPON的主要缺點是效率低和難以支持以太網(wǎng)以外的業(yè)務(wù)。前者是由于采用8B/10B的線路編碼,引入20%的帶寬損失,再加上其他開銷,可用負(fù)荷僅50%左右,而APON和GPON都采用NRZ擾碼為線路碼,沒有帶寬損失。再加上承載層效率、傳輸匯聚層效率、業(yè)務(wù)適配效率等原因,使EPON/GEPON總的傳輸效率很低,大約僅為GPON的半。
4.GPON
2001年,在IEEE積極制定EPON標(biāo)準(zhǔn)的同時,FSAN組織開始發(fā)起制定速率超過1Gb/s的PON網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)一千兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(GPON),隨后,ITU-T也介入了這一新標(biāo)準(zhǔn)的制定工作并于2003年1丹通過兩個有關(guān)GPON的新的標(biāo)準(zhǔn)G.984.1和G.984.2(速率提高到2.5Gb/s)。按照這一最新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,GPON可以提供1.244和2.488Gb/s的下行速率和所有標(biāo)準(zhǔn)的上行速率;傳輸距離至少達(dá)20公里,具有高速高效傳輸?shù)奶攸c。而且,GPON采用了兩種封裝方式,除了傳統(tǒng)的ATM外,還在傳輸匯聚層采用了一個全新的基于sDH的標(biāo)準(zhǔn)通用組幀程序GFP,這是一種可以透明地高效地
將各種數(shù)據(jù)信號封裝進(jìn)現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)的通用標(biāo)準(zhǔn)信號適配映射技術(shù),可以適應(yīng)任何用戶信號格式和任何傳輸網(wǎng)絡(luò)制式,即可以按固有格式傳送語音、數(shù)據(jù)和視頻信號,無需附加ATM或P封裝層,全面體現(xiàn)了業(yè)務(wù)提供商對業(yè)務(wù)提供的靈活要求,而APON/BPON和EPON/GEPON對每種特定業(yè)務(wù)都需要提供特定的適配方法。由于采用GFP映射,GPON的傳輸匯聚層本質(zhì)上是同步的,使GPON可以支持端到端的定時和其他準(zhǔn)同步業(yè)務(wù),特別是可以直接高質(zhì)量地靈活地支持TDM業(yè)務(wù)。
從技術(shù)角度,GPON是BPON的繼承和發(fā)展。GPON繼承了BPON的很多基本特點,例如兩者都使用同樣的OLT核,心技術(shù),使用同樣的物理光纖設(shè)施和光功率預(yù)算等。另一方面,GPON采用了一些最新的技術(shù)成果,除了最重要的GFP封裝外,還包括前向糾錯等新技術(shù)。
從提供的業(yè)務(wù)看,GPON不僅可以提供10/100Mb/s,1Gb/s的業(yè)務(wù),而且可以提供VLAN業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù),事實上可以適應(yīng)任何觀有業(yè)務(wù)和未來新業(yè)務(wù)的適配要求?？偟目?GPON不是制造商驅(qū)動的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),而是一種運營商驅(qū)動的標(biāo)準(zhǔn),因此具有更周到的運營利益考慮,速率更高,可達(dá)2.4Gb/s;具有通用的映射格式,可適應(yīng)任何新老業(yè)務(wù);具有豐富的OAM&P功能;對各種業(yè)務(wù)均有很高的傳輸效率,即便對于TDM業(yè)務(wù)也能靈活高效低開銷傳送。可以幫助運營商完成從傳統(tǒng)TDM語音電路向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡,其缺點是依然保留有復(fù)雜的ATM層功能,成本偏高。
由于三種PON的主要成本(約70%)都是光接口,因而其硬件成本理應(yīng)相差不多,但是由于實現(xiàn)技術(shù)上的差別,目前GEPON的難度最小,成本最低。但就傳輸效率而言,則GPON無論在擾碼效率、傳輸匯聚層效率、承載協(xié)議效率和業(yè)務(wù)適配效率方面都是最高的,因此其總效率最高。例如假設(shè)TDM業(yè)務(wù)占10%,而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占90%,則GPON的總效率為94%,而APON和GEPON分別為72%和49%。
GPON和EPON/GEPON面臨的共同挑戰(zhàn)有:怎樣才能在Ethemet,/GFP上有玖承載TDM業(yè)務(wù)并能提供電信級的服務(wù)質(zhì)量;其次,由于GPON和EPON/GEPON是點對多點的星形或樹形網(wǎng)絡(luò),需要通過一個1+1并經(jīng)過不同路由的光網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)電信級的保護(hù)恢復(fù)要求,網(wǎng)絡(luò)成本將非常高;第三,目前GPON和EPON/GEPON設(shè)備成本主要受限于突發(fā)光發(fā)送/接收模塊以及核,心的控制模塊/芯片。這些模塊要么是技術(shù)不成熟無法商用,要么是價格昂貴還難以適應(yīng)市場需要;第四,GPON和EPON/GEPON的一次性投入成本較高,不太適合逐步投資擴(kuò)容的傳統(tǒng)電信建設(shè)模式,最適合完全新建或改建的密集用戶區(qū)域。
結(jié)束語
總的來看,光纖接入網(wǎng)代表了寬帶接入網(wǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展方向,各種寬帶光纖接入網(wǎng)都有其最佳使用場合和時機(jī),寬帶點到點有源以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)適合在低密度用戶分散地區(qū)應(yīng)用,寬帶點到多點無源光纖系統(tǒng)最適合新建或改建的密集用戶區(qū)應(yīng)用。我國的發(fā)展趨勢將可能跨越APON、BPON和EPON階段,從寬帶點到點以太網(wǎng)光纖系統(tǒng)和GEPON開始,乃至較快地過渡到GPON階段。
摘要：寬帶是有線電視接入過程中最重要的載體，寬帶在傳送數(shù)據(jù)方面具有突出的優(yōu)勢，寬帶接入網(wǎng)可以提高有線電視的普及性，實現(xiàn)有線電視音頻、視頻、圖像的高速傳輸，因此寬帶網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為支持有線電視發(fā)展的重要技術(shù)。文章針對有線電視寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的實際應(yīng)用進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】有線電視；寬帶接入網(wǎng)；技術(shù)分析
1有線電視寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
相比其它數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，有線電視寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，傳輸速度快。應(yīng)用寬帶接入網(wǎng)技術(shù)使用有線電視上網(wǎng)，上傳速度可達(dá)到10Mbps，下載速度則可達(dá)到30Mbps，良好的網(wǎng)速可大幅節(jié)約用戶的時間，提升其應(yīng)用體驗；且有線電視上網(wǎng)只需打開計算機(jī)就可以迅速連接網(wǎng)絡(luò)，無需登錄密碼，也大大提升了使用效率。其次，成本低。有線電視寬帶接入網(wǎng)技術(shù)所用到的設(shè)備種類很少，且信息資費水平也較低，因此用戶無需承擔(dān)較高的應(yīng)用成本；并且在使用有限電視寬帶的前提下，只需連接聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與電視雙向網(wǎng)端口，就可以實現(xiàn)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，無需重要布線也即可接收原有的電視信號及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，這在某種程度上也降低了用戶的成本。再次，多樣化的服務(wù)。有線電視寬帶網(wǎng)絡(luò)可滿足用戶使用任何聯(lián)網(wǎng)，包括遠(yuǎn)程操作、視頻會議、遠(yuǎn)程教育、大數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊?，服?wù)形式更豐富、涉及面更廣泛，大大提高了用戶生活的便利性。最后，擴(kuò)展靈活。有線電視寬帶應(yīng)用過程中直接增加有線寬帶前端設(shè)備及用戶端設(shè)備即可實現(xiàn)子網(wǎng)的擴(kuò)展；如果網(wǎng)絡(luò)中心交換設(shè)備端口數(shù)量不夠，只需疊加用戶網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備即可，既降低了用戶再次牽線的成本，又能滿足用戶設(shè)備較多的使用條件。
2常用的有線電視寬帶接入網(wǎng)技術(shù)
目前常用的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)包括ADSL、LAN、CableModem、PON等幾種，其主要區(qū)別在于載體不同，其中ADSL技術(shù)以電話線為載體，在寬帶接入網(wǎng)初期該技術(shù)為主流技術(shù)，其技術(shù)簡單、安裝方便，但是其傳輸量較小，無法滿足越來越高的用戶需求，因此不作為我們介紹的重點，下文主要將另外三種技術(shù)進(jìn)行簡單介紹。LAN技術(shù)以光纖以太網(wǎng)為載體，是一種局域網(wǎng)接入技術(shù)，主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)交互設(shè)備將一定區(qū)域內(nèi)的用戶連接成統(tǒng)一的局域網(wǎng)，再連接外部主干網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)最大的不足在于傳輸距離比較有限，但是其具有兼容性好、成本低的優(yōu)勢，因此比較適用于集團(tuán)用戶。CableModem技術(shù)以電視電纜為載體，即有線電視HFC網(wǎng)，其主要包括光纖干線、同軸電纜支線、用戶配線網(wǎng)絡(luò)等。該模式下有線電視節(jié)目信號以光信號的形式在主干上傳輸至用戶區(qū)域，再通過設(shè)備將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，再通過分配器、同軸電纜將電信號傳輸至用戶端。目前CableModem技術(shù)是有線電視寬帶接入網(wǎng)的主要應(yīng)用技術(shù)，其具有網(wǎng)絡(luò)資源豐富、頻道資源多、傳輸量大的優(yōu)勢，故應(yīng)用范圍越來越廣，不過該技術(shù)的不足在于終端設(shè)備成本高、對網(wǎng)絡(luò)線路要求高，且在技術(shù)方面抗干擾能力較差，接入用戶數(shù)量也會受到一定限制。PON技術(shù)以無源光網(wǎng)絡(luò)為載體，該技術(shù)主要利用無源光的分配網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)頭端設(shè)備與終端設(shè)備的連接，技術(shù)優(yōu)勢非常突出，特別是GEPON技術(shù)采用波分復(fù)用技術(shù)，將光纖網(wǎng)絡(luò)的作用充分發(fā)揮出來；且分配網(wǎng)絡(luò)時無需使用有源設(shè)備，故后期設(shè)備維護(hù)成本也大大降低，可以預(yù)測PON技術(shù)將成為未來寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的主流趨勢。
3有線電視中寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的實際應(yīng)用
現(xiàn)階段寬帶接入網(wǎng)技術(shù)以HFC為主流技術(shù)，有線電視寬帶HFC是通過CM的方法利用計算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)將信號傳遞至客戶端，其信號傳遞速度快，信號接收效率高，因此大大提高了有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)的利用率。其主要工作原理是將電子信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，再將其發(fā)送至客戶端，該技術(shù)是本文討論的重點。
3.1HFC接入技術(shù)的主要應(yīng)用
HFC技術(shù)在當(dāng)前的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)整體環(huán)境中可相對有效的保證用戶觀看電視節(jié)目的穩(wěn)定性，即可保證較高的傳輸質(zhì)量及穩(wěn)定的傳輸性能。光纜網(wǎng)絡(luò)保證了連接的速度，電纜則降低了系統(tǒng)成本，二者統(tǒng)籌協(xié)調(diào)使得HFC技術(shù)的優(yōu)勢更加突出。而在HFC接入技術(shù)中還廣泛應(yīng)用了數(shù)字壓縮技術(shù)及高效數(shù)字調(diào)制技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用豐富了有線電視的基礎(chǔ)頻道數(shù)量，開發(fā)了多樣化的功能，而且可以滿足有線電視較高的數(shù)據(jù)傳輸要求及聯(lián)網(wǎng)功能。
3.2舊系統(tǒng)的改造及優(yōu)化
針對有線電視用戶舊系統(tǒng)的改造主要包括以下幾項內(nèi)容：舊系統(tǒng)要用干線傳輸電纜者改造為光纜；用雙向樓棟放大器取代傳統(tǒng)的放大器，并聯(lián)合應(yīng)用雙向延長放大器，以提高使用效率；用定向耦合器取代高屏蔽的分支器及分配器，提高設(shè)備的隔離度；采用高屏蔽終端盒，以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)恼w速率。當(dāng)然在實際的舊系統(tǒng)改造過程中，不同的建設(shè)方案體現(xiàn)出不同的特點，因此要結(jié)合實際情況選擇科學(xué)、合理的改造方案，最終選擇網(wǎng)絡(luò)效益更高的可行性方案，為用戶提供更穩(wěn)定、更高效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
3.3HFC技術(shù)難點
HFC技術(shù)應(yīng)用過程中其主要技術(shù)難點在于網(wǎng)絡(luò)分割及噪聲控制。在HFC網(wǎng)中由于回傳信號較長，因此外部的電磁輻射產(chǎn)生的噪聲會對其產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，甚至完全淹沒，尤其是頻譜頻率較低的時候，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部很容易產(chǎn)生噪聲，這些噪聲向干線聚集，最終在回傳通道，內(nèi)產(chǎn)生“漏斗”效應(yīng)，導(dǎo)致信號傳輸出現(xiàn)大誤碼率。網(wǎng)絡(luò)分割主要包括時間分割、空間分割、頻率分割等幾種，網(wǎng)絡(luò)分割要充分考慮系統(tǒng)功能的負(fù)載量、系統(tǒng)規(guī)模大小、設(shè)備的性能指標(biāo)等綜合因素，以更好的實現(xiàn)HFC網(wǎng)的雙向交互功能。因此在系統(tǒng)建設(shè)過程中要注意優(yōu)先考慮可屏蔽系統(tǒng)噪聲的器材或器件；如用戶未安裝電纜調(diào)制解調(diào)器則需安裝行頻帶，以阻斷噪聲；增加支線數(shù)量，每條支線用戶控制在500戶。
4結(jié)語
總之，有線電視已經(jīng)成為信息化時代過程中電視傳媒產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品類型之一，是現(xiàn)代科技以及通信技術(shù)綜合使用的典型信息傳遞方法。有線電視使用不同的頻率在寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)信息快速、安全以及高效地傳遞，可以為廣大用戶提供清晰的圖像、音頻以及視頻，從根本上實現(xiàn)有線電視部門以及廣大用戶之間的互惠共贏。
作者：張永紅 單位：內(nèi)蒙古廣播電視網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司
隨著有線電視網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)與通信網(wǎng)的三網(wǎng)融合已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢,這既是實現(xiàn)資源規(guī)劃管理和資源共享的基本要求,也是保障電視傳輸安全的根本途徑。因此,分析有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造技術(shù),對加快三網(wǎng)融合的步伐有著積極的意義。
1有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向技術(shù)改造的技術(shù)分析
有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向技術(shù)改造主要從CMTS技術(shù)、PON技術(shù)、點對點技術(shù)與EOC技術(shù)等四個方面進(jìn)行分析。CMTS技術(shù)是通過數(shù)字調(diào)試向用戶進(jìn)行視頻音頻信號與數(shù)據(jù)傳輸,并向用戶提供局域網(wǎng)互聯(lián)和互聯(lián)網(wǎng)接入等IP增值業(yè)務(wù),可以實現(xiàn)射頻調(diào)制、協(xié)議處理與數(shù)據(jù)傳送等功能,其優(yōu)勢為用戶無需重新布置線路,成本相對較低,性能相對穩(wěn)定;PON技術(shù)為光接入技術(shù),依據(jù)傳輸平臺不同,主要包括APON/BPON、EPON/GEPON和GPON等技術(shù)手段,其優(yōu)勢為可以滿足用戶寬帶業(yè)務(wù)各種要求,但是如果想要大規(guī)模的應(yīng)用,仍然需要降低設(shè)備的成本,并且對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新;點對點技術(shù)采用光信號進(jìn)行傳輸,機(jī)房和各接入點都能利用獨立光纖,需要許多光纖收發(fā)器,以降低系統(tǒng)成本,其優(yōu)勢為運營管理相對簡單,器件供應(yīng)豐富,尤其適用于單位局域網(wǎng)環(huán)境;EOC技術(shù)是將IP數(shù)據(jù)和有線電視的信號相互結(jié)合,用同一根電纜接入和送入用戶,既不會對有線電視的信號傳輸造成影響,又可以接入雙向獨享的寬帶業(yè)務(wù),其優(yōu)勢為不用雙向改造原有的電視網(wǎng)絡(luò),適應(yīng)性較強(qiáng),可以滿足寬帶用戶各種要求。
2有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造的目的和思路
有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造的目的主要為兩方面:一方面是增加經(jīng)濟(jì)效益,其途徑主要為增加用戶的數(shù)量、增加服務(wù)和降低運營、維護(hù)及管理的成本,但是用戶數(shù)量增長有限,所以只有利用技術(shù)發(fā)展,對有線電視接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造,通過增加服務(wù)和降低成本才能實現(xiàn)增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。另一方面,隨著市場競爭的日趨激烈,為了在市場競爭中處于有利地位,避免用戶的流失,以及提高服務(wù)水平和能力,有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造工作也勢在必行,并以此為基礎(chǔ),增加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。隨著光網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,光纖技術(shù)已經(jīng)開始普及,40G的光纖傳輸也已經(jīng)開始向商業(yè)化方向發(fā)展。同時互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,使得IP成為最佳業(yè)務(wù)承載協(xié)議,以IP為核心的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)整合前景廣闊。在此環(huán)境下,三網(wǎng)融合已經(jīng)成為必然趨勢。技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步帶凸顯了原有有線電視網(wǎng)絡(luò)的不足,而改造又需要高投入,所以有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造的思路是既要將單一網(wǎng)改造成為雙向網(wǎng)絡(luò),使其可以開展數(shù)據(jù)、語音和視頻等業(yè)務(wù),又需要在短期內(nèi)回收投入資金,確保經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
3有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造的技術(shù)方案
(1)EPON＋EOC模式。在此模式中設(shè)計了相互獨立的兩套網(wǎng)絡(luò),即原有有線電視的承載網(wǎng)與EPON的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng),兩者互不干擾。前者主要由數(shù)字平臺、前端設(shè)備、光節(jié)點與同軸分配網(wǎng)所組成,利用原有網(wǎng)絡(luò)資源,承載原有廣播電視的信號;后者主要由前端OLT設(shè)備、光分器與ONU設(shè)備所組成,通過光纖的雙向傳輸,可以承載數(shù)據(jù)傳輸、IPTV與IPPhone等各項業(yè)務(wù)。此模式的優(yōu)勢為充分利用了原有網(wǎng)絡(luò)同軸電纜和分配器等資源,節(jié)省了建網(wǎng)的成本,并且施工的難度小,改造速度較快,不會影響系統(tǒng)傳輸?shù)馁|(zhì)量。
(2)EPON＋LAN模式。在此模式中,EPON—OLT可以通過分前端光纖進(jìn)入機(jī)房的分光器,并以此分光進(jìn)入各個建筑樓道。ONU以LAN進(jìn)入用戶,承載著傳輸數(shù)字電視的點播信號與寬帶上網(wǎng)等各項業(yè)務(wù),并按照業(yè)務(wù)開展需求,為用戶增加網(wǎng)管設(shè)備,以利于接入各項業(yè)務(wù)的終端。此模式的優(yōu)勢為擴(kuò)充性好,可以承載各項業(yè)務(wù)的運行,而不需要占用頻率資源,但是其施工難度較大,對維護(hù)人員的綜合素質(zhì)要求相對較高。
(3)FTTH模式。此模式為光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型,將光網(wǎng)絡(luò)單元中的ONU安裝到用戶處,其技術(shù)特點為寬帶需求較低,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)對波長、速率、協(xié)議與數(shù)據(jù)格式等方面的透明度,降低了環(huán)境條件與供電方面的要求,易于安裝與維護(hù),但是以目前的實際情況,推行FTTH模式對于有線網(wǎng)絡(luò)沒有必要,帶寬需求也達(dá)不到這么高。
4結(jié)語
總之,有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造可以增強(qiáng)視頻和音頻的傳輸能力,增加傳輸?shù)木嚯x,有著其他業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)無可比擬的優(yōu)勢,加快有線電視接入網(wǎng)絡(luò)雙向改造進(jìn)度,有利于促進(jìn)三網(wǎng)融合的出現(xiàn)。
作者：徐焱 劉浩 單位：陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒(集團(tuán))延安分公司
1受到普遍關(guān)注的有線電視接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢
有線電視接入網(wǎng)技術(shù)的總體發(fā)展趨勢，主要有以上幾點，但是具體來講，現(xiàn)階段人們普遍關(guān)注的幾個發(fā)展趨勢如下。
1.1有線電視接入網(wǎng)技術(shù)走向融合與統(tǒng)一
這是該技術(shù)發(fā)展的大趨勢，其涉及到的所有的技術(shù)都會逐漸的走向融合，現(xiàn)代科技的發(fā)展，為有線電視接入網(wǎng)技術(shù)走向融合與統(tǒng)一奠定了基礎(chǔ)，以SDR為例，早期應(yīng)用該技術(shù)時，將其融入其其他技術(shù)十分困難，幾乎都不可能完成的任務(wù)，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)融合與統(tǒng)一變得十分簡單。有線電視接入網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)融合與統(tǒng)一，對運營商來說，具有非常大優(yōu)勢，因為利于運營商擴(kuò)大市場份額，降低運行風(fēng)險，無論是設(shè)備成本，還是運維成本都會大幅度降低，不過現(xiàn)階段我國現(xiàn)有的入網(wǎng)技術(shù)，難以實現(xiàn)這一目標(biāo)，只有通過融合的架構(gòu)才能完成，但是這一架構(gòu)還只是處于設(shè)想階段，研究人員認(rèn)為如果各種技術(shù)融入到一個平臺之中即可構(gòu)建出融合架構(gòu)，確保平臺中的相關(guān)設(shè)備以及核心芯片的技術(shù)參數(shù)相同或者相接近，即可實現(xiàn)融合與統(tǒng)一。
1.2最需要的架構(gòu)
一般而言，系統(tǒng)速率等級都比較固定，呈現(xiàn)出上大下小的趨勢，對于有線電視接入網(wǎng)而言，局端設(shè)備速率總是要大于終端速率，各個等級的系統(tǒng)，其速率相加的容量卻與之相反，變?yōu)樯闲∠麓螅@種現(xiàn)象反映出來系統(tǒng)匯聚以及收斂的特點。FCU不僅起到光—電轉(zhuǎn)換作用，還起到10G—1G的轉(zhuǎn)換作用。FCU之下的不同支路可以頻率復(fù)用，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件下就可以完全解決EPoC頻譜需求。EPoC局端沒有1G階段，10GEPON遲遲不能規(guī)模部署的關(guān)鍵在于ONU光模塊價格太高，10GEPoC會有類似問題，因此也許10G—1G轉(zhuǎn)換是必要的。1GEPoC可由若干（4~5個）64MHz（究竟多大帶寬可以討論）子信道組成，既可以采用FBC技術(shù)，也可以采用綁定技術(shù)實現(xiàn)；終端速率以子信道帶寬為準(zhǔn)。
1.3高度集中和高度分散
現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)異常發(fā)達(dá)，計算能力十分突出，此外，存儲容量也越來越法大，而傳輸帶寬的速度也明顯的提高，無論是調(diào)度，還是其他平臺業(yè)務(wù)，都可以在云端進(jìn)行控制，而選擇以及處理業(yè)務(wù)則可以在終端完成，因此中間環(huán)節(jié)越來越簡單，使得層次與傳統(tǒng)相比，減少很多，只需要利用透明管道即可，這正是有限電視接入網(wǎng)技術(shù)高度集中與分散的發(fā)展趨勢。有限電視接入網(wǎng)其顯著的特點就是高度集成，在集成度提高的同時，功耗也有所降低，因此集成成本有所下降。
1.4業(yè)務(wù)承載全I(xiàn)P化
首先，DVB隨著技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了IP組播，其顯著的特征就是服務(wù)階段不再僅僅針對共同的需求，其主要突出的是個性化需求。如果頻譜資源出現(xiàn)了短缺的現(xiàn)象，有關(guān)人員可以的利用新技術(shù)進(jìn)行重新的配置，將DVB逐漸壓縮，進(jìn)而變?yōu)镮P組播的形式。其次，前端IP化會得到廣泛的推廣，與此同時，業(yè)務(wù)承載全部實現(xiàn)IP化之后，無論是交換，還是路由以及其他方式都能夠達(dá)到統(tǒng)一，而且其優(yōu)勢將會十分明顯。有限電視接入網(wǎng)實現(xiàn)IP化，已經(jīng)成為未來發(fā)展必然趨勢。
2結(jié)論
綜上所述，可知現(xiàn)階段人們普遍將有線電視接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展放在其技術(shù)的融合以及統(tǒng)一上，但是這需要融合架構(gòu)，而其還處于研發(fā)階段，除此之外，實現(xiàn)高度集中以及高度分散，也是其發(fā)展的主要目標(biāo)，另外，業(yè)務(wù)承載變?yōu)槿康腎P化，實現(xiàn)了上述的目標(biāo)，有線電視運營商就會大大擴(kuò)展自身的市場，設(shè)備成本也會哦大幅度的降低，而為用戶提供的服務(wù)將會更優(yōu)良。
作者：李寧華 單位：寧夏石嘴山電視臺
一、有限電視接入網(wǎng)應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀
由于現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，使得寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也隨之得以迅猛發(fā)展，尤其是在近些年，寬帶上網(wǎng)與共享互聯(lián)網(wǎng)中豐富的聲音、視頻等信息資源逐漸成為人們學(xué)習(xí)、生活、生活活動及工作的新時尚。然而，在看到寬帶上網(wǎng)帶給我們好處的同時，也應(yīng)該看到在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及建設(shè)過程中所存在的問題，即：為了搶占地盤，很多接入運營商惡搞互聯(lián)網(wǎng)“圈地”運動，最后導(dǎo)致資金的嚴(yán)重浪費，重復(fù)建設(shè)，工程維護(hù)及建設(shè)費用難以收回。還有很多接入商為節(jié)省接入費用，通常會在對2M端口租用后，就開始實施運營，由此就形成窄帶在外，寬帶在內(nèi)的情況，導(dǎo)致寬帶寬不起來，在運用時形同虛設(shè)。此外，還有很多接入商直接在接入網(wǎng)中應(yīng)用以太網(wǎng)中所包含的局域網(wǎng)技術(shù)，由此就會有比較高的系統(tǒng)接入成本，需要重新布線才能得以應(yīng)用，且在用戶信息安全及管理方面也有不少問題。
二、有線電視接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢
（一）融合與統(tǒng)一
從根本上說，融合與統(tǒng)一是有線電視接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。由DOCSIS逐漸升級為DOCSIS3.1，由EPOC+EPON逐漸升級為Epoc，EPOC又和DOCSIS3.1中的PHY不斷融合與統(tǒng)一?？茖W(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展對其融合與統(tǒng)一具有促進(jìn)作用，例如SDR，促使本來極為困難或者說幾乎是不可能的互通與融合——各個技術(shù)簡單化融合。很多廠商與網(wǎng)絡(luò)運營商都希望統(tǒng)一與同和，這對成本與風(fēng)險的降低、市場的擴(kuò)大極為有利，其成本也包括運維成本與設(shè)備成本。然而，以往技術(shù)通常難以實現(xiàn)統(tǒng)一化，所以急需一種統(tǒng)一架構(gòu)。統(tǒng)一架構(gòu)設(shè)想:前端多種技術(shù)本身屬于一個集成統(tǒng)一平臺，而CCAP就是其中最為典型的一個例子；基本能夠統(tǒng)一光節(jié)點中所含的光電轉(zhuǎn)換裝置，即：EPOC中繼架構(gòu)與C-DOCSIS2.0中所含PHY架構(gòu)、C-DOCSIS2.0在OFDM參數(shù)與編碼調(diào)制方式方面具有相近或者一致性，且從設(shè)備與芯片生產(chǎn)應(yīng)用視角來看有完全統(tǒng)一的可能性。
（二）最需要的架構(gòu)
一般系統(tǒng)速率等級均為下小上大，該系統(tǒng)具體到接入網(wǎng)，始終希望接入網(wǎng)局端設(shè)備速率比設(shè)備終端大。且各級速率總?cè)萘渴冀K為下大上小，將其收斂、匯聚的特點充分體現(xiàn)出來，F(xiàn)CU一方面起到電與光之間相互轉(zhuǎn)換的作用，另一方面還起到1G-10G相互轉(zhuǎn)換的作用。在已知網(wǎng)絡(luò)條件下，F(xiàn)CU中各個支路能夠頻率復(fù)用，由此EPOC頻譜需求就能夠得到完全解決。此外，EPOC局端并未設(shè)1G階段，而無法規(guī)模部署10GEPON的重中之重就是ONU光模塊有著過高的價格，10GEPOC同樣會出現(xiàn)類似性問題，所以10G與1G之間的轉(zhuǎn)換具有必要性。一般由若干個64MHZ的子信道共同組成1GEPOC，這樣不僅能夠?qū)BC技術(shù)予以采用，同時還能夠通過綁定技術(shù)實現(xiàn)，而且子信道帶寬是終端速率的標(biāo)準(zhǔn)。
（三）逆向思維的EPOC
就現(xiàn)階段來說，實現(xiàn)EPOC的關(guān)鍵與難點是可變速率和固定頻譜的同軸怎樣與固定速率光纖相匹配。逆向思維：與固定速率條件相滿足，通過可變頻譜同軸，同時和同軸信道相適應(yīng)所導(dǎo)致的速率與調(diào)制效率的改變。無線通信與模擬通信是固定頻譜信道主要來源，對無線電的感知，勢必需要與可變頻譜相適應(yīng)。同軸本身屬于一種處于封閉狀態(tài)的本地信道，能夠?qū)︻l譜進(jìn)行充分挖掘與靈活配置。數(shù)字化，尤其是在進(jìn)一步深入光纖后，以太網(wǎng)中的同軸信道能且應(yīng)換一種思路，確保以太網(wǎng)頻譜、速率具有可變性，而TDO則在可變頻譜更為適用。所有FCU均與一個調(diào)制簡表相對應(yīng)：統(tǒng)一對下行進(jìn)行調(diào)制，下行調(diào)制后保證速率固定，且匹配于10GEPON速率，根據(jù)該FCU應(yīng)用場景最差的情況對頻譜進(jìn)行配置。如果寬帶有多余，可作他用，例如：低等級、非實時的應(yīng)用。由此光纖段與同軸段相同，均為固定碼率，而頻譜寬帶與調(diào)制指數(shù)兩者可有所不同。在準(zhǔn)動態(tài)或者靜態(tài)對上下行寬帶進(jìn)行配置的情況下，F(xiàn)DO和TDD也無根本性差別?；贔TTB(光纖到樓)，除一些頻段高端損耗比較大或者有干擾外，設(shè)計SNR的指標(biāo)可超過45dB，能夠為調(diào)制率最高要求提供有利保障。就算是有太大損耗的頻譜，若未受到干擾，那么其信噪比是相對較為平穩(wěn)的，只是無法上升至調(diào)制率要求最高值，然而，基本上調(diào)制率處于穩(wěn)定狀態(tài)。所以，頻譜需求一般不會有特別大的改變。對OLT進(jìn)行進(jìn)一步擴(kuò)展：其中一部分與10GEPON相對應(yīng)，其速率從頭到尾處于固定狀態(tài)；另一部分則對可變速率技術(shù)予以綁定且擴(kuò)展，像HPAV或者HiNoc。在調(diào)制后具有不恒定速率的條件下，同軸段由信道頻譜中將(10GEPON)速率通道劃分出來，此為固定通道，其余為可變通道。由此能夠與EOC演進(jìn)相適應(yīng)，同時與前后代技術(shù)兩者具有兼容性與共存性。一般由OAM統(tǒng)一調(diào)度頻譜資源。
（四）高度分散與高度集中
由于存儲容量、計算能力及傳輸寬帶的不斷增大，控制、調(diào)度及業(yè)務(wù)平臺逐漸向云端集中，且應(yīng)用處理與選擇也逐漸向終端分散，其中間逐漸簡約化，層次也逐漸變少，僅僅剩透明管道。此為有線電視接入網(wǎng)技術(shù)高度分散與高度集中的必然發(fā)展趨勢。首先，接入網(wǎng)部分會出現(xiàn)高度集成，即：功能下降大約2個數(shù)量級，基層度上升大約2個數(shù)量級，其成本同樣會相應(yīng)下降。某企業(yè)在CCBN領(lǐng)域所展出CCAP板卡容量為64(頻點)×50(IPQAM)+32(頻點)×50Mbit/s×8(DOCSIS3.0端口)=16Gbit/s。如果根據(jù)戶均靜態(tài)寬帶計算，那么一塊板卡就能夠支持1301戶。如果一個機(jī)架有80塊板卡的容量，那么一個機(jī)架就能夠支持大約10萬戶。就算是靜態(tài)寬帶箱100Mbit/s升級，一個機(jī)架也能夠支持1萬戶，這樣計算得出，一個10m2的計算機(jī)房間能夠支持大約10萬戶。若根據(jù)20%的靜態(tài)寬帶滲透率計算，如果一個機(jī)架能夠為5萬戶地區(qū)服務(wù)，那么一個面積為10m2左右的機(jī)房就能夠為50萬戶地區(qū)服務(wù)。由于以太網(wǎng)高度集中帶來業(yè)務(wù)平臺與技術(shù)平臺的不斷統(tǒng)一與融合、高度分散所引發(fā)的終端融合具有其發(fā)展必然性。
三、有線電視接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)
有線電視接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的未來，下一代技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)很有可能會長期共存，這就不僅要保護(hù)投資，而且還要確保服務(wù)需求差異化，既要存在低帶寬需求，又要確保高帶寬需求；既要包含低等級服務(wù)需求，同時還要滿足高等級服務(wù)之需。所以，各個技術(shù)均會有屬于自己的生存空間。其技術(shù)也會逐漸呈現(xiàn)高性價比、多業(yè)務(wù)承載、少維護(hù)及低能耗的發(fā)展目標(biāo)。技術(shù)發(fā)展目標(biāo)最終落腳點：未來會和FTTH相競爭，通過同軸入戶取締FTTH。對于所有技術(shù)來說，都有屬于自己的生命周期，所以同軸接入網(wǎng)同樣會有終結(jié)之日，必將會被FTTH所取代。然而，未來FTTH會以何種狀態(tài)呈現(xiàn)在我們面前，目前難以預(yù)測。應(yīng)用成本最低、最簡單、升級最方便且維護(hù)最好的當(dāng)屬全光交換網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)的前端為以太網(wǎng)光交換機(jī)，與程控交換機(jī)具有相似性，用戶端口利用光纖連通信號，與以往電話雙絞線類似。此外，建議家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全用新型能源，這樣也能夠保證用電供應(yīng)，并為社會造福。
作者：李麗麗 單位：河南省西平縣有線電視臺
