隨著通信信息技術的不斷發(fā)展,接入網(wǎng)不但在通信網(wǎng)中,而且在未來的通信信息網(wǎng)中具有重要的地位,對今后的發(fā)展起著關鍵作用。電力通信網(wǎng)如何利用現(xiàn)有資源,大力發(fā)展接入網(wǎng)技術,優(yōu)化網(wǎng)絡基礎設施,打通信息高速公路的最后一段,以適應多媒體業(yè)務和寬帶業(yè)務發(fā)展的需要,提高電力通信在市場中的競爭能力,是當前通信行業(yè)所關注的焦點。
1 接入網(wǎng)的作用
接入網(wǎng)(AN)是業(yè)務節(jié)點接口(SNI)和相關用戶網(wǎng)絡接口(UNI)之間的一系列傳送實體(諸如線路設施和傳輸設施)所組成的為傳送電信業(yè)務提供所需傳送承載能力的實施系統(tǒng),可經(jīng)達Q3接口進行配置和管理。
對于目前電話網(wǎng)而言,是指端局本地交換機或遠端交換模塊至用戶終端之間的部分。
接入網(wǎng)是通信網(wǎng)和信息網(wǎng)中的最大部分,它的建設費用占建網(wǎng)總費用的二分之一以上;其次,接入網(wǎng)直接面對廣大用戶和各種應用系統(tǒng),它的服務內容和質量直接影響網(wǎng)的發(fā)展,這是因為大部分業(yè)務只需由接入網(wǎng)而不必通過核心網(wǎng)就可完成;再者,它是完成語音、數(shù)據(jù)、圖像等全業(yè)務綜合的最主要的部分和必經(jīng)之路。所以,它是當前信息通信中高新技術競爭最激烈和發(fā)展最快的部分。我國已經(jīng)加入WTO,電力通信如何走向市場,完成自我改造和發(fā)展,迎接競爭,加快寬帶接入網(wǎng)建設已經(jīng)是迫在眉睫的當務之急。
2 接入網(wǎng)技術的應用
2.1 銅線接入網(wǎng)技術
由于目前接入網(wǎng)仍然是傳統(tǒng)的銅線接入方式,并在通信網(wǎng)絡中占據(jù)了重要地位。為解決寬帶業(yè)務的“瓶頸”問題,在現(xiàn)有銅線的基礎上主要采用DSL技術(Digital Subscriber Line),主要有HDSL、ADSL、VDSL、MDSL等。
(1)高比特數(shù)字用戶線HDSL(High Bit Rate Digital Subscriber Line)
HDSL采用了高速自適應數(shù)字濾波技術和先進的信號處理器,因而可以自動處理環(huán)路中的近端串音、噪聲對信號的干擾、橋接和其它損傷,適應多種混合線路和橋接條件,無須再生中繼器,線路傳輸距離可達3km~5km(0.4~0.6mm線徑)。HDSL可在2-3對普通雙絞線上傳輸雙向T1/E1信號。
HDSL系統(tǒng)中的編碼、調制方法有:2B1Q基帶編碼、無載波調幅調相(CAP)和離散多音頻編碼(DMT)。HDSL系統(tǒng)中常用的是2B1Q和CAP調制方式。
HDSL系統(tǒng)應用于尋呼臺、2M到用戶、多媒體網(wǎng)絡寬頻要求、移動通信、局域網(wǎng)互聯(lián)等。它的優(yōu)點是安裝簡單,只需在線路兩端加裝HDSL設備即可。
(2)非對稱數(shù)字用戶線ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
對于大多數(shù)用戶來說,他們只擁有一對電話線,希望在一對雙絞線上實現(xiàn)電話、數(shù)據(jù)、圖像、交互式業(yè)務等。ADSL就是利用現(xiàn)有雙絞線傳輸非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務。從中心局到用戶方向(下行)速率最高可達8Mb/s,從用戶到中心局方向(上行)速率較低,可達640kb/s。
ADSL的不對稱性使得它在Internet接入及視頻服務中有著廣泛的應用前景。根據(jù)ADSL論壇的規(guī)定,IP包可以在ADSL上直接傳輸,利用ADSL可以實現(xiàn)Internet接入,LAN和LAN的互聯(lián)等。
(3)甚高比特數(shù)字用戶線VDSL(Very High Bit Rate Digital Subscriber Line)
VDSL是在ADSL的基礎上提出的一種能夠在短距離線路上提供更高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶環(huán)路技術。VDSL可以在1500m長的用戶線上提供12.96Mb/s的速率。當傳輸距離小于300m時,其最大傳輸速率可達51.8Mb/s。VDSL采用非對稱方式,上行方向采用300-700kHz帶寬,速率可達1.6-2.3Mb/s;下行方向采用1MHz以上帶寬,速率可達12.96-55.2Mb/s。
2.2 光纖接入網(wǎng)技術
光纖接入網(wǎng)有光纖到用戶FTTH(Fiber to the home)、光纖到大樓FTTB(Fiber to the Building)、光纖到路邊FTTC(Fiber to the Curb)、光纖到小區(qū)FTTZ(Fiber to the Zone)等多種形式。從技術上可分為以下幾種類型。
(1)采用Z接口的用戶環(huán)路載波(SLC)系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用光纖傳輸,但在局端和用戶端需要經(jīng)過多余的模/數(shù)與數(shù)/模轉換。
(2)采用V5接口的數(shù)字環(huán)路載波(DLC)系統(tǒng)
該系統(tǒng)不需要經(jīng)過多余的模/數(shù)轉換,即可將數(shù)字信息傳送到用戶端,并提高了傳輸質量,它將取代Z接口的光纖傳輸系統(tǒng)。
(3)采用V5接口的無源光網(wǎng)絡(PON)
該網(wǎng)絡采用無源光器件進行分路,所以網(wǎng)絡內部是無源的。它具有全數(shù)字特點,它的傳輸技術有:時分復用(TDM)、波分復用(WDM)、副載波復用(SCM)、碼分復用(CDM)、時間壓縮復用(TCM)等。
2.3 光纖/銅線混合傳輸系統(tǒng)
(1)混合光纖/同軸電纜(HFC)系統(tǒng)
該系統(tǒng)采有模擬調制技術,在3~5根光纖上綜合傳輸有線電視和電話,將光纖上的頻帶分割成若干段。HFC可以提供有線電視(CATV)以外的語音、數(shù)據(jù)和其它交互型業(yè)務。用于Internet接入時,典型共享帶寬為10Mbps~25Mbps。
(2)交換式數(shù)字圖像(SDV)系統(tǒng)
該系統(tǒng)是將數(shù)字電信傳輸系統(tǒng)與模擬視頻圖像系統(tǒng)或單向HFC進行綜合而成,采用3~5根光纖可以綜合傳輸有線電視和電話,其中的數(shù)字電信傳輸系統(tǒng)主要采用異步轉移模式(ATM)的交換設備。該系統(tǒng)易于網(wǎng)絡升級,傳輸質量好。
2.4 無線接入網(wǎng)技術
(1)固定終端接入
主要有衛(wèi)星直播(DBS)系統(tǒng)、甚小孔徑終端衛(wèi)星(VSAT)系統(tǒng)、單區(qū)制無線接入、微波點對多通信系統(tǒng)(MARS)、本地多點分布業(yè)務(LMDS)系統(tǒng)等。
(2)移動終端接入
主要有無繩電話系統(tǒng)、無線尋呼系統(tǒng)、集群通信系統(tǒng)、蜂窩移動通信系統(tǒng)、同步衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)等。
(3)有線無線綜合接入
主要有光纖無線混合系統(tǒng)(HFW)、個人通信系統(tǒng)(PCS)。光纖無線混合系統(tǒng)有多種形式:固定網(wǎng)的光纖系統(tǒng)終接無線通信系統(tǒng),移動通信系統(tǒng)和無繩電話系統(tǒng)或微波、衛(wèi)星通信系統(tǒng)終接光纖系統(tǒng)等。
2.5 光因特網(wǎng)
Internet的快速發(fā)展對廣域網(wǎng)帶寬提出了更高的要求,現(xiàn)在開始從IP Over SDH向IP Over Optecal發(fā)展,即光Internet,指IP直接接入到光纖上,核心網(wǎng)不經(jīng)過SDH終端復用設備和ATM。光因特網(wǎng)的成本相對低很多,帶寬大許多,網(wǎng)絡結構更加高效簡化。IP的傳送技術主要有:IP Over ATM、IP Over SDH、IP Over WDM,光因特網(wǎng)(IP Over Optical)是一項新技術,設備還不成熟,標準有待完善,經(jīng)濟性尚待進一步研究。
3 接入網(wǎng)技術應用電力系統(tǒng)通信探討
3.1 電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的特點和現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)通信網(wǎng)已成為保證電網(wǎng)安全運行、支撐電網(wǎng)先進的控制系統(tǒng)和調度自動化系統(tǒng)、傳輸生產(chǎn)管理信息和交換的重要基礎設施,是現(xiàn)代化電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的三大技柱之一,也是將來電力通信網(wǎng)面向社會開放的基礎。
目前全國電力通信網(wǎng)已建成數(shù)字微波通信電路64000公里,電力線載波65萬話路公里,光纖通信電路約6000公里,衛(wèi)星通信地球站36座,交換機總容量約60萬門,幾十城市建成了800Hz集群移動通信系統(tǒng)。電力通信網(wǎng)已從過去單一的載波通信方式發(fā)展到擁有微波、光纖、衛(wèi)星等多種通信方式。另外,全國擁有世界長度排名第二的電力輸電線路,計310000公里,它們都是電力通信將來發(fā)展的寶貴資源。
3.2 接入網(wǎng)技術應用探討
從電力通信目前的狀況來看,敷設光纜是加快寬帶網(wǎng)建設的一個重要途徑,其主要是針對主干核心網(wǎng)的建設。但對于現(xiàn)有大量的微波電路、銅纜線路、有線電視、MIS網(wǎng)絡等資源來講,如何充分利用現(xiàn)有資源發(fā)展寬帶接入網(wǎng)技術,或在主干光纜不能到達的地方發(fā)展寬帶接入網(wǎng)技術,是一個值得探討的問題。
對電力系統(tǒng)而言,微波通信遍布各個廠區(qū),銅纜線路深入各生產(chǎn)、辦公、生活區(qū)域,擁有大量的用戶群。有線電視也進入各個家庭,MIS網(wǎng)絡日益發(fā)展壯大,但由于受主干網(wǎng)的限制,上網(wǎng)速率低,無法滿足用戶對寬帶的需求。
針對大量的銅纜電話用戶,可采用ADSL技術接入方式,此項技術成熟,標準化程度高。每個用戶獨享帶寬,且電話業(yè)務和數(shù)據(jù)傳輸互不受影響。并充分利用已敷設的大量的銅雙絞一,保護投資。只要在現(xiàn)有的電話線兩端接入ADSL Modem,則打電話、上網(wǎng)互不干擾。ADSL系統(tǒng)組網(wǎng)非常靈活,可根據(jù)用戶分布、用戶密度以星形、樹形方式組網(wǎng)。
基于有線電視已深入各家各戶,可利用有線電視線路實現(xiàn)光纖/同軸電纜混合接入(HFC)技術。
HFC系統(tǒng)主要針對住宅用戶對寬帶接入業(yè)務的需求。在HFC上利用Cable Modem進行數(shù)據(jù)傳輸,下行數(shù)據(jù)占用50MHz~860MHz之間的一個8MHz頻段,一般采用64QAM調制方式,速率可達40Mb/s;上行數(shù)據(jù)占用5MHz~42MHz之間的一個8MHz頻段,一般采用抗噪聲能力比較強的QPSK調制方式,速率可達10Mb/s,有較大的帶寬優(yōu)勢,其上下行速率是用戶共享的。從網(wǎng)絡基礎來講,大多數(shù)有線電視網(wǎng)絡為單向結構,要滿足Internet接入,必須進行升級改造。
鑒于電力系統(tǒng)微波通信覆蓋面廣、電纜四通八達的特點,可根據(jù)具體情況采用有線/無線混合接入方式,充分利用電話、電視、計算機網(wǎng)絡資源,并加大光纖網(wǎng)絡的建設,發(fā)展適合我國國情的寬帶接入網(wǎng)。
4 電力通信寬帶接入的發(fā)展探討
電力系統(tǒng)有著豐富的電力輸電線路資源,利用它可以架設電力系統(tǒng)特殊光纜。許多國家正在研究電線通信技術,以實現(xiàn)在電力線上傳輸數(shù)據(jù)、語音、視頻。一旦成功,將給電務寬帶通信的發(fā)展帶來極大的空間,也將成為電力通信走向市場的巨大優(yōu)勢。
電力專網(wǎng)的特殊性,決定了電力網(wǎng)絡的富裕資源,充分利用這些資源,開展出租業(yè)務,其收益再用來建設電力高速信息網(wǎng)絡,形成良性循環(huán),有利于加快寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展。
電力系統(tǒng)的通信、電視、計算機網(wǎng)絡也存在著重復建設、利用率不 高的現(xiàn)象。以我廠為例,銅纜、計算機光纖網(wǎng)絡、有線電視(主干為光纜)遍布全廠,MIS網(wǎng)絡干線速率為100Mb/s,而計算機上網(wǎng)由于受到主干核心網(wǎng)帶寬的限制,上網(wǎng)速率極低,限制了寬帶業(yè)力的發(fā)展,成為高速信息公路的“瓶頸”。
我廠已實現(xiàn)了視頻會議在MIS網(wǎng)上的傳輸,通信、有線電視和計算機網(wǎng)絡都在向寬帶高速的方向發(fā)展,各網(wǎng)絡提供的業(yè)務類型越來越多,網(wǎng)絡功能也越來越接近,三網(wǎng)的專業(yè)界限已逐漸消失,因此,“三網(wǎng)合一”將是大勢所趨。
電力通信參與市場競爭是發(fā)展的必然趨勢。這就需要一方面加快主干光纜建設、改時落后的傳輸體制;一方面進行接入網(wǎng)的改造,開展寬帶接入業(yè)務,電力系統(tǒng)擁有廣大的用戶群。目前,電力通信在寬帶接入用戶業(yè)務上基本是空白,電信正在加快寬帶網(wǎng)建設,占領市場,聯(lián)通、網(wǎng)通、鐵通也在進軍寬帶市場,電力通信必須加快速度,邊建設、邊開拓市場,占領陣地。
我國已經(jīng)加入世界貿易組織,競爭需要我們改變觀念,抓住機遇,提高自身素質,用長遠的眼光來開拓電力通信的巨大市場,努力建設電力通信的美好未來。ver ATM、IP Over SDH、IP Over WDM,光因特網(wǎng)(IP Over Optical)是一項新技術,設備還不成熟,標準有待完善,經(jīng)濟性尚待進一步研究。