隨著通信信息技術的不斷發展,接入網不但在通信網中,而且在未來的通信信息網中具有重要的地位,對今后的發展起著關鍵作用。電力通信網如何利用現有資源,大力發展接入網技術,優化網絡基礎設施,打通信息高速公路的最后一段,以適應多媒體業務和寬帶業務發展的需要,提高電力通信在市場中的競爭能力,是當前通信行業所關注的焦點。
1 接入網的作用
接入網(AN)是業務節點接口(SNI)和相關用戶網絡接口(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務提供所需傳送承載能力的實施系統,可經達Q3接口進行配置和管理。
對于目前電話網而言,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。
接入網是通信網和信息網中的最大部分,它的建設費用占建網總費用的二分之一以上;其次,接入網直接面對廣大用戶和各種應用系統,它的服務內容和質量直接影響網的發展,這是因為大部分業務只需由接入網而不必通過核心網就可完成;再者,它是完成語音、數據、圖像等全業務綜合的最主要的部分和必經之路。所以,它是當前信息通信中高新技術競爭最激烈和發展最快的部分。我國已經加入WTO,電力通信如何走向市場,完成自我改造和發展,迎接競爭,加快寬帶接入網建設已經是迫在眉睫的當務之急。
2 接入網技術的應用
2.1 銅線接入網技術
由于目前接入網仍然是傳統的銅線接入方式,并在通信網絡中占據了重要地位。為解決寬帶業務的“瓶頸”問題,在現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)高比特數字用戶線HDSL(High Bit Rate Digital Subscriber Line)
HDSL采用了高速自適應數字濾波技術和先進的信號處理器,因而可以自動處理環路中的近端串音、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系統中常用的是2B1Q和CAP調制方式。
HDSL系統應用于尋呼臺、2M到用戶、多媒體網絡寬頻要求、移動通信、局域網互聯等。它的優點是安裝簡單,只需在線路兩端加裝HDSL設備即可。
(2)非對稱數字用戶線ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
對于大多數用戶來說,他們只擁有一對電話線,希望在一對雙絞線上實現電話、數據、圖像、交互式業務等。ADSL就是利用現有雙絞線傳輸非對稱數據業務。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ADSL論壇的規定,IP包可以在ADSL上直接傳輸,利用ADSL可以實現Internet接入,LAN和LAN的互聯等。
(3)甚高比特數字用戶線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據傳輸速率的用戶環路技術。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 光纖接入網技術
光纖接入網有光纖到用戶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接口的用戶環路載波(SLC)系統
該系統采用光纖傳輸,但在局端和用戶端需要經過多余的模/數與數/模轉換。
(2)采用V5接口的數字環路載波(DLC)系統
該系統不需要經過多余的模/數轉換,即可將數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。
(3)采用V5接口的無源光網絡(PON)
該網絡采用無源光器件進行分路,所以網絡內部是無源的。它具有全數字特點,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
(1)混合光纖/同軸電纜(HFC)系統
該系統采有模擬調制技術,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、數據和其它交互型業務。用于Internet接入時,典型共享帶寬為10Mbps~25Mbps。
(2)交換式數字圖像(SDV)系統
該系統是將數字電信傳輸系統與模擬視頻圖像系統或單向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,其中的數字電信傳輸系統主要采用異步轉移模式(ATM)的交換設備。該系統易于網絡升級,傳輸質量好。
2.4 無線接入網技術
(1)固定終端接入
主要有衛星直播(DBS)系統、甚小孔徑終端衛星(VSAT)系統、單區制無線接入、微波點對多通信系統(MARS)、本地多點分布業務(LMDS)系統等。
(2)移動終端接入
主要有無繩電話系統、無線尋呼系統、集群通信系統、蜂窩移動通信系統、同步衛星移動通信系統等。
(3)有線無線綜合接入
主要有光纖無線混合系統(HFW)、個人通信系統(PCS)。光纖無線混合系統有多種形式:固定網的光纖系統終接無線通信系統,移動通信系統和無繩電話系統或微波、衛星通信系統終接光纖系統等。
2.5 光因特網
Internet的快速發展對廣域網帶寬提出了更高的要求,現在開始從IP Over SDH向IP Over Optecal發展,即光Internet,指IP直接接入到光纖上,核心網不經過SDH終端復用設備和ATM。光因特網的成本相對低很多,帶寬大許多,網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(IP Over Optical)是一項新技術,設備還不成熟,標準有待完善,經濟性尚待進一步研究。
3 接入網技術應用電力系統通信探討
3.1 電力系統通信網的特點和現狀
電力系統通信網已成為保證電網安全運行、支撐電網先進的控制系統和調度自動化系統、傳輸生產管理信息和交換的重要基礎設施,是現代化電網安全穩定運行的三大技柱之一,也是將來電力通信網面向社會開放的基礎。
目前全國電力通信網已建成數字微波通信電路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。電力通信網已從過去單一的載波通信方式發展到擁有微波、光纖、衛星等多種通信方式。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展的寶貴資源。
3.2 接入網技術應用探討
從電力通信目前的狀況來看,敷設光纜是加快寬帶網建設的一個重要途徑,其主要是針對主干核心網的建設。但對于現有大量的微波電路、銅纜線路、有線電視、MIS網絡等資源來講,如何充分利用現有資源發展寬帶接入網技術,或在主干光纜不能到達的地方發展寬帶接入網技術,是一個值得探討的問題。
對電力系統而言,微波通信遍布各個廠區,銅纜線路深入各生產、辦公、生活區域,擁有大量的用戶群。有線電視也進入各個家庭,MIS網絡日益發展壯大,但由于受主干網的限制,上網速率低,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,且電話業務和數據傳輸互不受影響。并充分利用已敷設的大量的銅雙絞一,保護投資。只要在現有的電話線兩端接入ADSL Modem,則打電話、上網互不干擾。ADSL系統組網非常靈活,可根據用戶分布、用戶密度以星形、樹形方式組網。
基于有線電視已深入各家各戶,可利用有線電視線路實現光纖/同軸電纜混合接入(HFC)技術。
HFC系統主要針對住宅用戶對寬帶接入業務的需求。在HFC上利用Cable Modem進行數據傳輸,下行數據占用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;上行數據占用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,有較大的帶寬優勢,其上下行速率是用戶共享的。從網絡基礎來講,大多數有線電視網絡為單向結構,要滿足Internet接入,必須進行升級改造。
鑒于電力系統微波通信覆蓋面廣、電纜四通八達的特點,可根據具體情況采用有線/無線混合接入方式,充分利用電話、電視、計算機網絡資源,并加大光纖網絡的建設,發展適合我國國情的寬帶接入網。
4 電力通信寬帶接入的發展探討
電力系統有著豐富的電力輸電線路資源,利用它可以架設電力系統特殊光纜。許多國家正在研究電線通信技術,以實現在電力線上傳輸數據、語音、視頻。一旦成功,將給電務寬帶通信的發展帶來極大的空間,也將成為電力通信走向市場的巨大優勢。
電力專網的特殊性,決定了電力網絡的富裕資源,充分利用這些資源,開展出租業務,其收益再用來建設電力高速信息網絡,形成良性循環,有利于加快寬帶接入網的發展。
電力系統的通信、電視、計算機網絡也存在著重復建設、利用率不 高的現象。以我廠為例,銅纜、計算機光纖網絡、有線電視(主干為光纜)遍布全廠,MIS網絡干線速率為100Mb/s,而計算機上網由于受到主干核心網帶寬的限制,上網速率極低,限制了寬帶業力的發展,成為高速信息公路的“瓶頸”。
我廠已實現了視頻會議在MIS網上的傳輸,通信、有線電視和計算機網絡都在向寬帶高速的方向發展,各網絡提供的業務類型越來越多,網絡功能也越來越接近,三網的專業界限已逐漸消失,因此,“三網合一”將是大勢所趨。
電力通信參與市場競爭是發展的必然趨勢。這就需要一方面加快主干光纜建設、改時落后的傳輸體制;一方面進行接入網的改造,開展寬帶接入業務,電力系統擁有廣大的用戶群。目前,電力通信在寬帶接入用戶業務上基本是空白,電信正在加快寬帶網建設,占領市場,聯通、網通、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(IP Over Optical)是一項新技術,設備還不成熟,標準有待完善,經濟性尚待進一步研究。