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篇1
作者:程玉單位:中鐵三局電務公司西北指揮部
眾所周知,信號攜帶的信息量越大,相應的電磁波頻率就越高。電磁波的頻率越高穿透能力就越強。作為5G的高速通信的載體電磁波是否對身體產生很多負面的影響呢?隨科技的進步,終究會解決這些缺點,實現隨時隨地的無障礙通信。
現狀中國移動用戶正在逐年增長,從2002年的2億到2010年的8.4億,在如此多的用戶支持下,盡管業界存在不少唱衰聲,但中國移動2010年財報仍顯示了其高速增長的態勢。2010年,中國移動營收4852億元,同比增長7.3%,凈利潤1196億元,同比增長3.9%。不過,與此前幾年相比,中國移動已步入相對緩慢的增長期,新增客戶、ARPU(平均付費用戶收入)隨資費逐步降低,拖累了增速。為了更好更快的發展,移動通信已經在建立新的平臺:布局TD-LTE。2011年初,中國移動在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門、北京啟動TD-LTE規模試驗網的建設,并計劃于2012年內在這7個城市建成超過1000個基站的TD-LTE規模技術試驗網絡。中國移動定西地區的網絡建設2G到3G的搬遷過程首先介紹2G到3G的搬遷過程(3G到4G的搬遷過程也是這個道理,因為他們也是使用RRU和BBU,只是RRU和BBU的設備不同,不再贅述)。
首先建立新的BBU和RRU基站;新基站建好后,進行簇優化,簇優化完成后進行整網優化;優化達標后割接入網絡中,原網絡保留;觀察新網絡穩定性;新網絡達到穩定后拆除原網絡,3G設備功能及如何實現話務的接通2G(GSM)、3G(UMTS)、4G(LTE)的RRU可以共享BBU。從全局上看,現在的基站是通過BBU+RRU+中央網絡服務器實現話務的接通,主要3G設備及其實現的功能BBU+RRU分布式基站把以前的基站分成兩個部分:基帶處理單元BBU和遠端射頻單元RRU。BBU由基帶處理板組成,構成一個資源池,可以供多個RRU共享;RRU則提供了信號的射頻處理功能。兩者之間采用光纖進行連接,構成分布式基站架構。BBU部分實現的功能主要為:主控、時鐘、基帶處理、Iub接口處理。RRU實現的功能主要包括:數字中頻、收發信機、功放和低噪放。
RRU+BBU的優勢:(1)通過RRU的拉遠,一個BBU下多個RRU的物理地址雖然分數不同,但邏輯上屬于同一個小區,用戶在此范圍內移動,不發生小區間切換。該應用極大拓寬了單小區的覆蓋范圍,減少了覆蓋區域的切換次數。(2)RRU支持塔上安裝,所需的饋線長度減少,節約饋線成本,并且大大減少了饋線損耗,系統增益得到很大的提高。覆蓋半徑增加20%以上,已實現與傳統宏基站低的機頂功率相當的覆蓋能力。(3)能夠提供更有效的網絡覆蓋,通過射頻拉遠技術BBU和RRU分離,使得射頻模塊RRU可以分散安裝,可以很好地應用于特殊區域覆蓋,非常適合鐵路沿線,尤其是隧道和橋梁覆蓋的建站環境。(4)靈活簡易的安裝方式,BBU采用19英寸標準上架插箱,體積小、重量輕,RRU符合IP55的室外設計要求,適應多種惡劣環境,可輕便安裝于墻面、抱桿或塔頂。適合在既有樞紐地區等機房條件不理想或者機房匱乏的情況下使用。(5)分布式基站僅是基站形態變化而已,仍是基站,同以往的利用直放站擴大小區個基站覆蓋范圍的應用相比,分布式基站可以和宏基站公用網管,可以不依賴基站提供載頻數量,最大可支持24載頻。耦合器和合路器將一路微波功率按比例分成幾路。實現這一功能的元件稱為功率分配元器件即耦合器。合路器主要用作將多系統信號合路到一套室內分布系統。耦合器和合路器主要接饋線,將不同的信號平均分配或者匯總起來,中國移動定西地區未來的發展趨勢新網絡的建設是緩慢發展的過程。首先在現有的網絡中建立新基站,然后替換舊的2G設備,逐步推進,慢慢達到最后的4G網絡通信,定西地區目前正在發展3G技術,隨著TD基站的逐步完善,也會在5年之內,著手發展4G技術。
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(一)供電系統的現狀
通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分,其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能,從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。
(二)通信電源設備的更新換代
近年來,隨著技術的進步,特別是功率器的更新換代,新型電磁材料的不斷使用,功率變換技術的不斷改進,控制方法的不斷進步,以及相關學科的技術不斷融合,通信電源在系統的可靠性、穩定性,電磁兼容性,消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。
(三)現行通信電源的電路模型和控制技術
目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路,半橋電路和全橋電路,各有優缺點。一般認為,在中、小功率場合,采用雙單端電路或半橋電路是適宜的;在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發展趨勢
(一)開關器件的發展趨勢
電源技術的精髓是電能變換,即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中,開關電源在電源技術中占有重要地位,從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級,開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎,促進了現代電源技術的繁榮和發展。
(二)通信直流電源產品的技術發展市場需求發展
在需求與技術的共同推動下,通信直流電源產品體現了如下的發展態勢:
體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構;功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式,暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高,推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高,但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定,一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟,以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入,通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律,一般而言,技術的生命周期包含四個階段:嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期,種種跡象表明,通信直流電源的核心技術,開關電源技術基本上開始步入成熟期:效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高,未來幾年甚至十幾年內,通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段,直至有一天,一種新的電源變換技術出現,通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展,就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術,給電源帶來了革命性的變化。
(三)通信用蓄電池技術研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段,其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步,國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池,有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池,由于其材料、結構和技術上的先進性,在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。
1.釩電池(VanadiumRedoxBattery)。釩電池(VRB)是一種電解值可以流動的電池,目前正在逐步進入商用化階段。
2.燃料電池。燃料電池是一種化學電池,也是一種新型的發電裝置,它所需的化學原料由外部供給,如氫氧燃料電池,只要外部供給氫和氧,經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用,就能產生0.9V電壓的直流電能,同時產生大量的熱能.
3.電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展,通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統,大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜,人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度,這對電源設備的監控管理提出了新的需求,保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時,數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢,數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.
4.通信電源的環保要求。環保問題,一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求,降低電源的輸入諧波,不但可以改善電源對電網的負載特性,減少給電網帶來嚴重污染的情況,還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面,是材料的可循環利用和環境的無污染,這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。
在通信電源開發、生產早期,人們主要集中研究電源的輸出特性,較少考慮到電源的輸入特性。例如:傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路,其輸入電流呈脈沖狀,導通角約為π/3,波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染,使電網波形失真,實際負荷能力降低,對于三相四線制的電網來說,還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。
參考文獻:
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篇3
1移動通信的發展歷程
第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的,它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的,其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。
第二代移動通信系統(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于擴展和改進GSMPhase1及Phase2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網絡增強邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計費,GSM900/1800雙頻段工作等內容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術,使得話音質量得到了質的改進;半速率編解碼器可使GSM系統的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中,采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術,引入智能天線技術、雙頻段等技術,有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM系統容量不足的缺陷;自適應語音編碼(AMR)技術的應用,極大提高了系統通話質量;GPRS/EDGE技術的引入,使GSM與計算機通信/Internet有機相結合,數據傳送速率可達115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善,但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質量不能達到用戶滿意的標準,數據通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。
2第三代移動通信系統概述
第三代移動通信業務主要是話音和中低速數據,碼率為384kb/s(局域網可達2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業務的發展,2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業務的需要,因此國際上已開始研究第四代移動通信系統,第一步目標是10Mb/s以上。我們國內則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關鍵技術。需要解決的關鍵技術有:寬帶多媒體移動通信系統的體系結構,包括頻段、多址方法、無線接入技術、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調制和OFDM技術、自適應天線陣、高效信道編碼技術(如Turbo碼)等。
第三代移動通信系統(3G),也稱IMT2000,是正在全力開發的系統,其最基本的特征是智能信號處理技術,智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數據通信,它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務,例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps,在用戶高速移動時最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz左右。但是,第三代移動通信系統的通信標準共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個IMT2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信;再者,3G的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源;第三,3G支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大2Mbps的業務,等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要,因此尋求一種既能解決現有問題,又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。
第三代移動通信技術的基本特點:(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。超級秘書網
3第四代移動通信系統
4G系統中有兩個基本目標:一是實現無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質量無線業務。目前正在構思中的4G通信具有以下特征:(1)網絡頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率,通信運營商必須在3G網絡的基礎上進行大幅度的改造,以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA3G網絡的20倍;(2)通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率,因此,4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據專家估計,第四代移動通信系統的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps,最高可以達到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴格意義上說,4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇,因為語音數據的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破,可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端;(4)智能性更高。第四代移動通信的智能性更高,不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化,更重要的是4G手機可以實現許多目前還難以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收,還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從3G平穩過渡等特點。
總之,隨著新問題、新要求的不斷出現,第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展。縱觀移動通信技術的發展規律和第四代通信技術的優點,我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發生更深刻的變化。
參考文獻:
篇4
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率,因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估,第四代移動通信系統的速度可達到10-20Mbit/s,最高可以達到100Mbit/s。
(二)網絡頻譜更寬
要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度,通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上對其進行大幅度的改造,以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA3G網絡的20倍。
(三)多種業務的完整融合
個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體,滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信,移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全,面向不同用戶要求,更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破,可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。
(四)智能性能更高
第四代移動通信的智能性更高,不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化,更重要的是4G手機可以實現許多難以想象的功能。例如,4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。
(五)兼容性能更平滑
要使4G通信盡快地被人們接受,還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。
(六)實現更高質量的多媒體通信
4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等,大量信息透過寬頻的信道傳送出去,為此4G也稱為“多媒體移動通信”。
(七)通信費用更加便宜
由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題,讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端通信技術,因此,相對其他技術來說,4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網絡系統時,通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運營成本。
二、4G移動通信的接入系統
4G移動通信接入系統的顯著特點是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺,通過各種接技術,在各種網絡系統(平臺)之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中,各種專門的接入系統都基于一個公共平臺,相互協作,以最優化的方式工作,來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時,網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由,以達到最佳通信效果。目前,4G移動通信的主要接入技術有:無線蜂窩移動通信系統(例如2G、3G);無繩系統(如DECT);短距離連接系統(如藍牙);WLAN系統;固定無線接入系統;衛星系統;平流層通信(STS);廣播電視接入系統(如DAB、DVB-T、CATV)。隨著技術發展和市場需求變化,新的接入技術將不斷出現。
不同類型的接入技術針對不同業務而設計,因此,我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境,對接入技術進行分層。
分配層:主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成,服務范圍覆蓋面積大。
蜂窩層:主要由2G、3G通信系統組成,服務范圍覆蓋面積較大。
熱點小區層:主要由WLAN網絡組成,服務范圍集中在校園、社區、會議中心等,移動通信能力很有限。
個人網絡層:主要應用于家庭、辦公室等場所,服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限,但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。
固定網絡層:主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。
網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破:為最大限度開發利用有限的頻率資源,在接入系統的物理層,優化調制、信道編碼和信號傳輸技術,提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術,并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能,在接入系統的高層協議方面,研究網絡自我優化和自動重構技術,動態頻譜分配和資源分配技術,網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用;加強軟件無線電技術;優化無線電傳輸技術,如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。
三、4G移動通信系統中的關鍵技術
(一)定位技術
定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中,移動終端可能在不同系統(平臺)間進行移動通信。因此,對移動終端的定位和跟蹤,是實現移動終端在不同系統(平臺)間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。二)切換技術
切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中,切換技術的適用范圍更為廣泛,并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。
(三)軟件無線電技術
在4G移動通信系統中,軟件將會變得非常繁雜。為此,專家們提議引入軟件無線電技術,將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線,即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端,利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺,在平臺上運行各種軟件系統,以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此,應用軟件無線電技術,一個移動終端,就可以實現在不同系統和平臺之間,暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。
(四)智能天線技術
智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能,能滿足數據中心、移動IP網絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾,增強特殊范圍內想要的信號,這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。
(五)交互干擾抑制和多用戶識別
待開發的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分,它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統,消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾,確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求,還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網絡基礎設施的部署,確保業務質量的改善。
(六)新的調制和信號傳輸技術
在高頻段進行高速移動通信,將面臨嚴重的選頻衰落(frequency-selectivefading)。為提高信號性能,研究和發展智能調制和解調技術,來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術(OFDM)、自適應均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC(如AQR和Turbo編碼)等技術,來獲取更好的信號能量噪聲比。
四、OFDM技術在4G中的應用
若以技術層面來看,第三代移動通信系統主要是以CDMA為核心技術,第四代移動通信系統技術則以正交頻分復用(OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer,OFDM)最受矚目,特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用,提出相關的理論基礎。例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等,都將在未來采用OFDM技術,而第四代移動通信系統則計劃以OFDM為核心技術,提供增值服務。
在時代交替之際,舊有系統之整合與升級是產業關心的話題,目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統;而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合。可以預計,CDMA絕對不會在第四代移動通信系統中消失,而是成為其應用技術的一部份,或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生,前文所提到的數字音訊廣播,其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術,同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統,也將會結合兩項技術的優點,一部份將是以CDMA的延伸技術。
五、結束語
對于現在的人來說,未來的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來最復雜的技術系統。總的來說,要順利、全面地實施4G通信,還將可能遇到一些困難。
首先,人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升,從理論上說最高可達到100Mbit/s,但手機的速度將受到通信系統容量的限制。據有關行家分析,4G手機將很難達到其理論速度。
其次,4G的發展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測,在10年以后,2G的多媒體服務將進入第三個發展階段,此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那時,整個行業正在消化吸收第三代技術,對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。
因此,在建設4G通信網絡系統時,通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上,采用逐步引入的方法,使移動通信從3G逐步向4G過渡。
參考文獻:
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1.1.2具體實踐策略
1.1.2.1通過價格機制提升質量、控制成本。對于郵電通信的經營者、生產者來說,價格機制可以作為一種市場競爭的有效工具。為了占據更高的市場經濟份額,郵電通信經營者和生產者應以廉價作為自身優勢,盡可能控制成本,為價格調節提供出足夠的波動空間,從而實現利潤的最大化。但是應當注意的是,經營者和生產者在盡最大努力壓低生產成本的同時,還應當保證郵電通信服務的質量,這樣才有利于郵電通信的長久發展。
1.1.2.2通過價格機制調整郵電通信生產結構。海面上細小波紋往往暗示著水下的巨大漩渦,在市場經濟中也是如此。價格上的微小波動看似平常,但是經營者和生產者不能對其掉以輕心,因為價格上的變化可以映射出整個行業的更深層次的生產結構變化趨勢。對于郵電通信經營者、生產者來說,價格波動是調整生產方式、改變生產結構和生產規模的信號,與此同時,它也是一種衡量郵政業務或通信產品是否符合消費者需求的最佳參照。如果某種郵電通信產品不被受眾所認可,經營者和生產者首先能夠從價格變化情況中得到反饋信息,從而對郵電通信生產結構做出及時調整。
1.1.2.3通過價格機制反映郵電通信市場變化趨勢。當一種郵電通信產品或業務逐漸被受眾淘汰,其市場價格也會受到影響,因而不同的郵電通信產品或業務的市場價格變化可以反映出郵電通信市場的發展趨勢,這也為經營者和生產者開發產品和服務類型提供了有利參考。例如,過去幾年固定電話市場的繁榮與當前固定電話市場的衰敗就是很好的例子,郵電通信業開始把更多的注意力放到手機通信中,這體現了價格機制的作用。
1.2通過競爭機制促進郵電通信經濟發展
1.2.1競爭機制的概念。競爭機制的概念是,各個經濟主體在市場競爭中,以自身經濟利益為基本目標展開激烈競爭,并因此形成了經濟市場的優勝劣汰。這種市場機制使市場具有一定的自凈功能,從而能夠保持市場良性發展。
1.2.2具體實踐策略。郵電通信經濟市場的競爭機制是其內在矛盾作用的必然結果,經營者和生產者與其消極等待或隨波逐流,不如加強自身競爭意識,牢牢把握住時代脈搏,在競爭中尋求新的發展機遇,及時對自身的生產經營活動作出調整,適應市場規律。
1.3通過供求機制促進郵電通信經濟發展
1.3.1供求機制的概念。供求機制的概念是商品供求受到其他因素的影響和制約而發揮作用的現象。供求關系是市場內部矛盾的核心,會受到競爭和價格這兩方面的影響,相應地,也對競爭和價格造成影響。供求關系與市場中各個環節都有著緊密的聯系,能夠最直觀地反映出消費者和生產者之間的聯系。
1.3.2具體實踐策略。郵電通信領域的經營者和生產者應充分利用供求機制來合理調節生產、經營策略,抓住機遇,改變營銷手段,推廣新型產品和業務。沒有供求關系就無法產生市場,在郵電通信經濟中,當通信能力超過市場的需求,即供過于求,其市場價格就會降低,并且延緩郵電通信的發展,在這種情況下,應突出自身產品特色,在競爭中占據優勢;如果通信能力滯后于市場需求,即供小于求,其市場價格就會提高,在這種情況下,應控制成本,通過價格優勢在市場競爭中立于不敗之地。郵電通信行業的經營者和生產者不能把市場供求機制簡單地、人為地固定化,一定要結合所處地區實際的通信發展水平、消費水平等制定自身發展戰略。
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1.2PDT技術數字集群標準
PDT(專業數字集群標準,Pifv~eDigitalTrunking)是一種專網通信標準,它吸收了其他數字集群的優點,同時根據是集應用環境進行開發,更為注重安全保密性。支持端到端話音、數據加密,網絡安全性強。新疆八個地州即實施PDT警用數字集群網改造項目,建設PDT數字集群通信網絡,成為全國第一個實現超大區域覆蓋、多中心聯網的PDT數字集群網絡。在處理應急突發事件時,該PDT數字集群網可滿足各部門協同作戰、統一指揮的需要,提高了一線作戰部隊的執行能力,節約了客戶重復建網的成本,使得北疆在應對應急處突、反恐救援、重大活動安保等任務時做到科技化、信息化,助力整個北疆的指揮調度能力邁上一個新臺階。
1.3McWill技術
McWill技術兼具SCDMA和OFDMA的雙重優點,具有較強的對抗相鄰小區干擾的能力,可以有效提高系統同頻組網能力。McWiLL技術由于系統本身的先進性,可用帶寬更高,用戶能夠體驗到更多的新業務,同時McWiLL系統支持深度定制,能夠根據市場需求快速定制業務模式和產品形態,這些都是其他運營商所無法比擬的顯著優勢。例如,中國移動通信集團公司即利用McWiLL技術自身覆蓋范圍廣、非視距效果好、建網成本低、建設周期短、施工維護難度小、抗高低溫等優勢,實現了對多個農村地區的無線信號覆蓋。為有關黨政部門行政辦公、遠程黨員教育、維穩處突、應急指揮以及重點行業、企業信息化建設提供了高效的信息通信保障,很好地促進了農村地區信息化的全面快速發展。
2專網無線通信綜合能力將得到不斷提高
除了越來越高的技術水平,在綜合能力方面,專網無線通信也將實現不斷的提高。例如,在應用需求方面,今后的發展中,專網需要不斷提高自身按照實際需求合理進行資源分配的能力,以及及時進行系統反響,更好地解決各種突發問題的應變能力。還有高效的指揮控制能力,以及靈活機動的重組能力等。而在技術能力方面,專網無線通信也有很長的路要走。例如不斷提高自身的安全防護水平,以更好地保證廣大用戶的安全性;實現高效合理的模塊化配置,并不斷拓展業務范圍,為用戶提供更加人性化和多樣化的服務,滿足不斷發展變化的用戶需求的能力,以及多體制互通能力和現架構擴展能力等。
3專網功能將積極的滲透到公網之中
長期以來,在無線通信方面,公網始終處于較為領先的地位,相形之下,專網的無線通信發展存在明顯的差距。以往,公網和專網總是各司其職,具有各自特定的覆蓋面。隨著專網無線通信的發展,公網將會逐漸的增加部分專網的功能,實現專網功能對公網的積極滲透。二者將會之間進行合作與交流,相互影響,相互融合,實現共同發展。例如,在發展3G無線網絡的過程中,我國三甲通信運營商即嘗試將固定電話和公共移動移動電話進行郵寄的結合,為廣大用戶提供“一個電話”(One—Phone)~務。從而實現了固話網絡和移動網絡之間的快速無縫轉換,為廣大用戶提供了更加方便快捷的通話服務。因此,隨著專網無線通信的發展,專網和公網之間的界限將會之間模糊起來,實現深層次的交流和影響。
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1.1網絡的發展對光纖提出新的要求
下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭論。有的專家預言,不管下一代網絡如何發展,一定將要達到三個世界,即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網莫屬,但高速骨干傳輸的發展也對光纖提出了新的要求。
(1)擴大單一波長的傳輸容量
目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實現超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術,實現2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼光放大技術,可以更大地延長光傳輸的距離。
(3)適應DWDM技術的運用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統已經運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統已在開發并取得很好的進展。DWDM系統的大量使用,對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)最近也已完成,當光纖的非線性測試指標明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應指標,特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用
2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用,細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求(如有些光纖幾何參數的容差變小),明確了對不同的網絡層次和不同的傳輸系統中使用的光纖的不同指標要求(如PMD值的規定),并提出了一些新的指標概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進,或有重要的提升;都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調整,是值得注意的光纖技術新動向。
1.3新型光纖在不斷出現
為了適應市場的需要,光纖的技術指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現,同時各大公司正加緊開發新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現有傳輸系統的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統中,據稱很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,并簡化了色散補償的方案,在長距離無再生的傳輸中表現出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖
城域網設計中需要考慮簡化設備和降低成本,還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統被極大地優化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網的設計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,從而避免復雜的色散補償設計,節約成本。如果將來在城域網光纖中采用拉曼放大技術,這種網絡也將具有明顯的優勢。但是畢竟城域網的規范還不是很成熟,所以城域網光纖的規格將會隨著城域網模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網的新型多模光纖
由于局域網和用戶駐地網的高速發展,大量的綜合布線系統也采用了多模光纖來代替數字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑,容易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,但由于局域網發展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用,但在北美及歐洲大多數國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態分布進行了調整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用,這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網運用找到新的市場。
(4)前途未卜的空芯光纖
據報道,美國一些公司及大學研究所正在開發一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導致的干擾現象,可以支持更多的波段,并且它允許較強的光功率注入,預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業界人士也十分關注這一技術的發展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用,就能解決現有光纖系統長距離傳輸的問題,并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現場使用還需做進一步的探討。
2光纜技術的發展特點
2.1光網絡的發展使得光纜的新結構不斷涌現
光纜的結構總是隨著光網絡的發展、使用環境的要求而發展的。新一代的全光網絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來,光纜結構的發展可歸納為以下一些特點。
1)光纜結構根據使用的網絡環境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網光纖、城域網光纖、接入網光纖、局域網光纖等,這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件還有可依據的細分的標準及指標;
2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護方法有關,必須統一考慮,配套設計;
3)光纜新材料的出現,促進了光纜結構的改進,如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發展趨勢,新的光纜結構以及在現有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現,出現了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統的光纜相同,但它具有生產、運輸、施工和維護上的一些優點。首先是方便,因為阻水材料不含粘性脂類,操作使用比較方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續、易搬運,設備投資小、成本低,生產使用中也顯得干凈衛生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網室內纜和用戶纜中,好處更加明顯。
·生態光纜:一些公司從環境保護及阻燃性能的要求出發,開發了生態光纜,應用于室內、樓房及家庭。現有光纜中使用的一些材料已不符合環保的要求,如PVC燃燒時會放出有毒性氣體,光纜穩定劑中有時含鉛,都是對人體及環境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網外部設備對環境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產品對環境的影響。由于環境因素正日益受到重視,對通信外部設備,特別是光纜產品規定這樣的指標已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發了一些新材料,如對室內用纜,開發了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜:海底光纜近年來有根快的發展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應海底的環境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設使用。這種光纜區別于海底光纜的環境,需要的光纖數不多(中等),但要求結構簡單、成本較低,易于安裝和運輸,便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設類似的水下光纜提供了一組規范,隨后也有可能形成相應的國際標準。
·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統的運用,各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數,光纜重量要準確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網,特別是用戶駐地網絡中綜合布線系統很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯(PE)及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優異性能,對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質自承式光纜(ADSS):全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網中已得到大量的應用。預計2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內,如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。
·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現了很長一段時間,近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達數十公里,光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業界十分關注的問題,也應配合具體環境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護。
2.2光纜的自動維護、適時監測系統已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護對于保證網絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網絡中,光纜的維護和監測應該是在不中斷通信的前提下進行的,一般通過監測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態,更有效的方式是直接監測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網絡維護的建議書,對光纜的預防性維護和故障后維護規定了詳細的維護范圍和功能,但已經不能滿足當前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網絡的維護監測系統”(L.40建議)。為了進一步縮短檢測及修復時間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監控系統,能在1s內發出故障告警,3min內找到故障點,且工作人員可以遙控操作,據稱該系統還將開發有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業也提出了一些系統方案。
·日本NTT方案:在局內運用光纖選擇器與系統的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監測的系統,保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預選監測出來及時傳送到維護中心進行適當處理,避免不良狀況進入有用的光傳輸信道,從而起到在運行中對整個光通信系統的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當水滲人接頭盒時,吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監測中心的OTDR上就會反映出來。
·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續光纜監測系統。主要特點是將光纜網絡、光纖及光纜護套的監測綜合在一起,既利用了OTDR系統周期性地對光纖的衰減進行監測,發現有衰減變化即發出警報,并進行故障定位,同時也能連續監測光纜護套的完整性,包括護套對地絕緣電阻的監測,發現問題(如護套進水等)即馬上告警,達到更全面地預告故障發生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統的方案可見:日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監測,形成了一套較完整的自動維護、支撐系統,真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監測光纖性能以外,還考慮了護套絕緣電阻的自動監測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發展方向。
3通信電纜的發展特點
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數字通信新業務服務
原有的電纜網絡雖然可以支持一些數字新業務,但是在實際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網絡當然是以光纖為主,對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網絡的地區,應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內通信電纜),以便更能符合新業務發展的需要。一些公司對現有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結論是所研究的電纜(即現有的HYA市話電纜)不能達到5類電纜的技術要求,戶外電纜要實現j類電纜的特性,必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz,可供數字網絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數字接入電信網絡的多對數電纜”提出了0.4~個0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應的標準。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統發展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時收發寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標,因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上,又提高了傳輸頻帶,達到250MHz,其相應的指標也有較大的提高。同時,6類電纜要求不但有嚴格的工藝,而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發展前景
由于移動通信的高速發展,無線電基路用物理發泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結構的室內電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時,隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數的增多,以及邊緣地區(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預計這類電纜將會有較好的發展前景。但對電纜指標的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結構應不斷改進,以與之適應。
4光纖光纜及通信電纜技術與產業發展中幾個值得思考的問題
4.1積極創新開發具有自主知識產權的新技術
雖然這幾年來,我國光纜電纜技術有很大發展,有一些具有自主知識產權的技術已在發揮作用,但是應該看到這種比例仍是很小的,國內有近200家光纖光纜廠,但大多產品單一,沒有自主的知識產權,技術含量較低,競爭力不強。有資料統計,1997~1999年國內企業申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件,其中光纖光纜37件。還有資料報道:從1997年以來,國內光通信核心技術專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應該把開發具有自主知識產權的技術作為我們工作的重中之重,爭取創造更多的光纖光纜專利。
4.2開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品
電信網絡在不斷發展的同時也對光纜電纜產品不斷提出新的要求。不難發現,光纜的結構越來越依賴于使用的環境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發中,會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶駐地網的建設不斷展開,新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統的全套技術而有一系列新的變化,以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經驗,正逐漸形成新的系統技術專利。我國的用戶眾多,接入網和用戶駐地網具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創新接入網和用戶駐地網光纜結構提供了很好的機會。應該說,
多數光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面,雖然緊跟了先進技術,但自我創新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫,走自己的創新之路。在有中國特色的接入網及用戶駐地網中多采用一些有中國特色的光電纜產品。
4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數字業務提供更好的服務
對于已經敷設的銅電纜,我們只能在現有條件下盡量利用其特性開通數字新業務。而現有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業務,但是容量有限,當ADSL數量增大到一定限度后還是會出現干擾問題,而且還會影響以前開通的業務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多更好的新業務作好準備。現有的市話電纜生產廠商應深入研究自身的生產工藝,在不改變(或不大改變)生產設備的情況下,認真設計和精心制造,把現有電纜的技術水平提高一個檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓數字新業務提供高質量的通道。
4.4改進光纜電纜的施工和維護方法
目前,為了適應城市施工的特點,國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術安裝光纜,同時對光纜網進行自動監測,保證光纜網絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發相應的元器件、工具和設備,并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監測等方案都十分重視。在現代化的光網絡中,這些方式已經起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網絡工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節省勞力、節省時間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網絡的自動監測維護系統和提高光纜網絡的不中斷維護水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當前電信市場的發展,促進光纖光纜和通信電纜產業的發展
2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當然與世界電信行業的整體下滑以及寬帶網絡泡沫的破滅有很大關系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產過多的影響。據資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產能將達到1.65~1.75億光纖公里,遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣,光纖過剩的現象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經濟大形勢發展的影響,特別是與整個電信行業的發展有密切的關系,但應看到,在擠出了網絡泡沫的水份之后,隨著光纖網絡從骨干網的擴建到接入網、城域網的擴散以及向用戶駐地網的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數字電纜的市場必將增長。據KMI預計,2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規模將超過敷設量最高的2000年。
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光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。可以把光纖通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內芯和包層組成,內芯一般為幾十微米或幾微米,比一根頭發絲還細;外面層稱為包層,包層的作用就是保護光纖。實際上光纖通信系統使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路;光波在光纖中傳輸,不會發生信息傳播中的信息泄露現象;光纖很細,占用的體積小,這就解決了實施的空間問題。
二、光纖通信技術的特點
2.1頻帶極寬,通信容量大。光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的限制往往發揮不出帶寬大的優勢。因此需要技術來增加傳輸的容量,密集波分復用技術就能解決這個問題。
2.2損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖和其它傳輸介質相比的損耗是最低的;如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質,理論上傳輸的損耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統可以減少系統的施工成本,帶來更好的經濟效益。
2.3抗電磁干擾能力強。石英有很強的抗腐蝕性,而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強,它不受外部環境的影響,也不受人為架設的電纜等干擾。這一點對于在強電領域的通訊應用特別有用,而且在軍事上也大有用處。
2.4無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的傳播容易泄露,保密性差。而光波在光纖中傳播,不會發生串擾的現象,保密性強。除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優點,光纖的應用范圍越來越廣。
三、不斷發展的光纖通信技術
3.1SDH系統光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的,所以客戶信號一般是TDM的連續碼流,如PDH、SDH等。伴隨著科技的進步,特別是計算機網絡技術的發展,傳輸數據也越來越大。分組信號與連續碼流的特點完全不同,它具有不確定性,因此傳送這種信號,是光通信技術需要解決的難題。而且兩種傳送設備也是有很大區別的。
3.2不斷增加的信道容量光通信系統能從PDH發展到SDH,從155Mb/s發展到lOGb/s,近來,4OGB/s已實現商品化。專家們在研究更大容量的,如160Gb/s(單波道)系統已經試驗成功,目前還在為其制定相應的標準。此外,科學家還在研究系統容量更大的通訊技術。
3.3光纖傳輸距離從宏觀上說,光纖的傳輸距離是越遠越好,因此研究光纖的研究人員們,一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后,不斷有對光纖傳輸距離的突破,為增大無再生中繼距離創造了條件。
3.4向城域網發展光傳輸目前正從骨干網向城域網發展,光傳輸逐漸靠近業務節點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應城域網。作為業務節點,既接近用戶,又能保證信息的安全傳輸,而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務。
3.5互聯網發展需求與下一代全光網絡發展趨勢近年來,互聯網業發展迅速,IP業務也隨之火爆。研究表明,隨著IP業的迅速發展,通信業將面臨“洗牌”,并孕育著新技術的出現。隨著軟件控制的進一步開發和發展,現代的光通信正逐步向智能化發展,它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關應用應運而生,為人們的使用帶來更多的方便。
綜上所述,以高速光傳輸技術、寬帶光接入技術、節點光交換技術、智能光聯網技術為核心,并面向IP互聯網應用的光波技術是目前光纖傳輸的研究熱點,而在以后,科學家還會繼續對這一領域的研究和開發。從未來的應用來看,光網絡將向著服務多元化和資源配置的方向發展,為了滿足客戶的需求,光纖通信的發展不僅要突破距離的限制,更要向智能化邁進。
四、光纖鏈路的現場測試
4.1現場測試的目的對光纖安裝現場測試是光纖鏈路安裝的必須措施,是保證電纜支持網絡協議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質量是否符合標準,并且減少故障因素。
4.2現場測試標準目前光纖鏈路現場測試標準分為兩大類:光纖系統標準和應用系統標準。①光纖系統標準:光纖系統標準是獨立于應用的光纖鏈路現場測試標準。對于不同的光纖系統,它的標準也不同。目前大多數的光纖鏈路現場檢測應用的就是這個標準。②光纖應用系統標準:光纖應用系統標準是基于安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現場測試標準。這種測試的標準是固定的,不會因為光纖系統的不同而改變。
4.3光纖鏈路現場測試光纖通信應用的是光傳輸,它不會受到磁場等外界因素的干擾,所以對它的測試不同于對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中,雖然光纖的種類很多,但它們的測試參數都是基本一致的。在光纖鏈路現場測試中,主要是對光纖的光學特性和傳輸特性進行測試。光纖的光學特性和傳輸特性對光纖通信系統對光纖的傳輸質量有重大的影響。但由于光纖的特性不受安裝的影響,因此在安裝時不需測試,而是由生產商在生產時進行測試。
4.4現場測試工具①光源:目前的光源主要有LED(發光二極管)光源和激光光源兩種。②光功率計:光功率計是測量光纖上傳送的信號強度的設備,用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統中,測量光功率是最基本的。光功率計的原理非常像電子學中的萬用表,只不過萬用表測量的是電子,而光功率計測量的是光。通過測量發射端機或光網絡的絕對功率,一臺光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩定光源組合使用,組成光損失測試器,則能夠測量連接損耗、檢驗連續性,并幫助評估光纖鏈路傳輸質量。③光時域反射計:OTDR根據光的后向散射原理制作,利用光在光纖中傳播時產生的后向散射光來獲取衰減的信息,可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等。從某種意義上來說,光時域反射計(OTDR)的作用類似于在電纜測試中使用的時域反射計(TDR),只不過TDR測量的是由阻抗引起的信號反射,而OTDR測量的則是由光子的反向散射引起的信號反射。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現象,是由于光子在光纖中發生反射所引起的。:
雖然目前光通信的容量已經非常大,但仍有大量應用能力閑置,伴隨著社會經濟和科學技術的進一步發展,對信息的需求也會隨之增加,并會超過現在的網絡承載能力,因此我們必須進一步努力研究更加先進的光傳輸手段。因此,在經濟社會發展的推動下,光通信一定會有更加長久的發展。
參考文獻:
[1]王磊,裴麗.光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息.2006.(4).
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1.3光纖通信的特點光纖通信是利用光進行信息傳遞的典型應用,它有著傳統通信技術無可比擬的有點。光纖的原材料是石英玻璃,屬于絕緣體,不會受到電磁干擾,因此損耗低,適合長途傳輸;頻帶寬,通信容量大,傳輸速率快;不受串音干擾,無法竊聽光纖中傳遞的信息,保密性強。
2光纖通信的現狀和主要應用
2.1光纖通信的技術現狀光纖通信可以分為雙纖雙向通信和單纖雙向通信,前者是指通信信息可以在兩根光線中同時傳輸,后者則需要信息經過調頻后才能在一根光纖內傳輸,。可見,單纖雙向傳輸比較節省成本,因此在我國得到了廣泛應用。
2.2光纖在各領域的應用
2.2.1光纖在傳感器方面的應用光纖不僅可以對光信號進行傳輸,還可以傳輸圖像。因此,光纖可以與其他元器件結合,對流量、溫度、濕度、位置、光照等參數進行測量,發揮傳感器的作用。
2.2.2光纖在醫學中的應用光纖可以對圖像進行傳輸,可以通過光導纖維導入患者的腦部、心臟或者胃部窺視發病區域,從而進行疾病的治療,也可以進行激光手術等,因此,光纖在醫療行業也得到了廣泛應用。
2.2.3光纖在通信技術中的應用利用光纖作為傳輸介質,用光信號作為載波的通信即為光纖通信。目前,在我國,很多行業都使用光纖作為傳輸媒介,比如海底通信、國際通信等。光纖通信正在逐步從光纖到路向光纖到樓、光纖到戶、光纖到桌面的技術發展。光纖正在逐步地取代銅線、銅纜,成為通信傳輸的主導,現狀已進入“光進銅退”的時代。
2.2.4光纖在網絡電視中的應用上世紀90年來至今,光纖通信在電信傳輸干線、廣播電視、網絡電視方面得到了廣泛應用,大大促進了有線電視網絡的快速發展。
3光纖通信的發展趨勢與展望
3.1FTTH接入技術隨著社會發展,高清數字電視,即HDTV將會是未來電視業務的主流,要實現這種目標,就需要依靠FTTH,也就是光纖到戶技術。光纖到戶是一種全透明、全光纖接入網絡,適用于引進新業務,對帶寬大小、傳輸模式、波長等因素沒有什么限制,且安裝在用戶家中方便,易于及時維護、更新、升級。可以說,高清數字電視是光纖到戶技術的主要推動力,要實現高清數字電視的愿景,就必須依靠FTTH技術啊。FTTH建成后,還將進一步促進三網融合技術的發展,即寬帶上網接入、有線電視接入和傳統固定電話接入。
3.2全光網絡傳統的光網絡在結接點利用的還是電子器件,這在一定程度上影響了通信干線傳輸量的提高,因此研究如何用光節點替代電節點是提高傳輸容量的關鍵。節點之間的全光化,使信息能夠始終以光信號進行傳輸,無需中間的電光和光電轉換,也不用再安比特進行處理,直接根據波長來決定路由,大大提高的傳輸速率。與傳統的通信網絡相比,全光網絡透明、開放、可靠性高、易擴展、帶寬大、誤碼率低、結構簡單、組網靈活,在將來的通信中會得到廣泛應用。當然,全光網絡并不是獨立于其他網絡的,需要與異步傳輸網(ATM)、互聯網、移動網等相融合使用。雖然全光網目前還處于起步階段,但它能消除電光瓶頸,這是未來的發展趨勢,也是通信技術發展的理想。
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TD-SCDMA是中國提出的時分雙工模式的第三代移動通信技術。TD-SCDMA采用智能天線、同步CDMA技術、多用戶聯合檢測技術、動態信道分配技術、軟件無線電、接力切換等一系列高新技術,具有高頻譜利用率、低成本、上下行不對稱信道可適用于不對稱業務等特點。
中國移動2007年在全國選取8個城市建立TD的試驗網,2008年奧運期間得到試用,在此之前和奧運期間都存在一個明顯的問題:高掉話率。GSM網絡由建立到成熟經歷了一個漫長的過程,TD一個剛剛應用的技術也一定需要一段過渡時間來慢慢成熟。2009年中移動全面在二級城市展開TD建設,并著手LTE即第四代網絡演進做出預測及初步部署。
二、3G發展預測
(一)3G與無線局域網高速傳輸技術融合互補趨勢
隨著無線技術在各個領域的發展,新的技術和應用不斷涌現。尤其在移動通信領域,除3G技術外,比較引人注目的還有幾種技術WLAN、WiMax,以及Bluetooth。在此背景下,已經有人提出以下幾個問題:3G會受到2.5G與WLAN的聯合夾擊?WiMax會是3G的掘墓者?而Bluetooth在這種關系中又處于何種地位?這幾種技術彼此之間有什么關系?
實際上3G、Bluetooth、WLAN、WiMax這幾種技術在本質上存在互補性,盡管它們之間在邊緣上是競爭的,從圖2.2-1無線接入全球標準中可以看出這幾種技術各自的定位。Bluetooth主要定位于最后10m的接入,即個人區域(PAN,PersonalAreaNetwork);WLAN主要定位于最后100m的接入,即局域網(LAN,LocalAreaNetwork);WiMax遵循802.16標準,主要是定位于城域網(MAN,MetropolitanAreaNetwork)建設的標準;而3G是定位于廣域網(WAN,WideAreaNetwork)建設的標準。
其他幾種技術在本文不加詳述,這里主要來談談WiMax技術與3G的關系。經過對兩者仔細地分析,我們會發現普遍流傳的一種預言,即WiMax將成為3G的殺手,是一個錯誤的定論。3G網絡的核心功能是提供移動電話服務,也可以用來傳輸數據;WiMax的標準是高速率的數據傳輸,語音質量并不是其關鍵要求。因此這兩種技術各自的任務和目標都不相同。WiMax的著眼點是實現寬帶無線化,而3G則更多地傾向于實現無線寬帶化。兩者從根本上說完全可以技術互補,并不存在誰是誰的殺手。
實際上,如果運營商選擇WiMax,更多的用于接入層上,可以更加迅速的占領移動高速無線接入市場。WiMax最初的市場定位也是最后一公里的接入,這樣就省去很多基礎網絡的建設和運營維護,從而與3G運營商實現技術資源互補達到雙贏。一再強調事實上競爭力不在一個層面上的WiMax和3G技術是互相競爭對立,這樣是盲目而不客觀的。
作為分別著眼于MAN與WAN兩個層面分明的領域內的技術,WiMax與3G并非冤家對頭,而是總體網絡框架中優勢互補的有機組成部分。
(二)國內的通信產業演進方向的預測
目前國內重組后的三大運營商都著手于網絡向3G演進的工作。中移動于2008年啟動28個城市的TD試驗網,另外把原電信的兩個城市的TD試驗網也接手。2009年中移動在全網一二線主要城市全面展開TD網絡建設。電信更是在2008年9月份開始在很多城市開展無線局域網的應用和試商用。網通也于2008年開始著手占用3G資源頻率的小靈通全面退網工作。
為了徹底解決運營商基礎設施重復建設問題,廣東移動內部人士稱,國家正考慮組建一家“國”字頭企業,運營全國網絡,而移動、聯通、電信則向該公司租賃網絡。以后所有的運營商都得租國資委下面一個骨干網絡公司的網絡資源,包括基站光纖等。暫不說消息的可靠性,但租憑網絡在國外非常盛行,而此時針對重復性建設的問題提出這個建議看見也并非空穴來風。此前,工業和信息化部聯合國資委《關于推進電信基礎設施共建共享的緊急通知》(以下簡稱“通知”),要求電信運營商實行基礎設施共建共享。工信部更制定了嚴厲的共享共建考核制度,還將成立專門領導小組,要求運營商“不折不扣地堅決執行”。采取網絡一家接管,運營商租賃,一方面可以徹底杜絕電信設施重復建設。同時,由于WTO條款原因,外資紛紛入股電信商,原目前聯通第二大股東即是外資,采取上述制度有利于國家安全,因為骨干網絡被外資介入顯然不是件好事情。其實,網絡租憑在中國電信行業已經有了先例,比如,鐵通網絡出口原則上由總部統一租用電信的,但是個別省也有私下租的。此前電信也租賃了原聯通的C網運營。
縱觀國內通信產業全局從運營商到用戶都在期待3G網絡的早日鋪設調測完畢,國家也在先期通信網絡建設和運營方面汲取了寶貴的經驗和教訓,一切都為了3G順利實現打下了良好的鋪墊和堅實地支撐,相信以個人通信為目標的3G離我們已經越來越近。
(三)移動通信咨詢設計行業的簡單展望和預測
隨著技術變革的加大,技術復雜度的加深,對從事設計咨詢行業人員的素質要求會越來越高,專業化和綜合化人才兩極發展需求逐漸增強,傳統的核心網專業、數據專業、傳輸設備專業、傳輸線路專業、基站設備專業、基站電源專業等劃分將打破模糊界限,各專業融合逐漸體現。各專業配合的重要性日益加強,重復型、勞動密集型轉向集團協同作業和技術型作業轉換,與此同時將會衍生新的更加細化的專業劃分。具體的運行模式目前正處于醞釀期,一旦形成適用的高效的運轉模式,將會在行業內迅速復制。現有的管理模式將逐漸演變,而項目負責人的作用和權限將會在設計人員素質達到一定標準和具備相應資質后得到極大的提升。
對此,我們從事設計咨詢的人員要看清大勢所趨,抓緊時間選取自己的發展方向,有意識培養自己的專業方向能力和項目總體管理能力,為即將到來的機遇做好充分準備。
機會是留給做準備的人,這句話既做為本小節的結,也用以作為本文的尾。
最后祝愿我們的行業蓬勃發展的同時,通信人特別是從事咨詢設計的通信人水平節節攀升,抓住歷史的機遇展現自我的風采。祝愿我國的通信產業蒸蒸日上,繼續為我國的經濟建設和人民生活做出更多的貢獻。
參考文獻:
[1]李世鶴.TD-SCDMA第三代移動通信系統標準.北京:人民郵電出版社.2003
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1.2統一通信基本架構
統一通信的基本架構大致可分為3層,分別是終端、網絡和應用,如圖1所示。
(1)終端層
統一通信支持用戶多種硬終端或軟終端的使用方式,用戶端硬件可以是IP電話(如H.323、SIP)、POTS電話(可通過PBX)、手機、PDA、PC等。智能終端(如PC、PDA)可以通過統一客戶端使用統一通信提供的所有業務功能,統一客戶端將各種CT和IT業務或應用統一到一起,方便用戶使用。
(2)網絡層
網絡層的主要功能是統一通信信令和用戶數據的接入、路由、交換和傳輸。用戶使用統一通信時需要根據終端的形態和軟硬件配置通過相應的網絡接入設備接入網絡。網絡層對統一通信信令和用戶數據的路由、交換和傳輸功能可以基于以IP承載網為基礎的IMS,也可以直接通過由路由器組成的IP承載網。
(3)應用層
統一通信提供的各項業務功能就是由相應的UC應用層功能實體分別或協作提供的。UC應用層功能實體包括統一通訊錄、狀態呈現、即時消息、語音通信、電話會議、視頻通信、網關等。其中,網關可以實現與PSTN、消息網等網絡的互通,從而使統一通信的用戶獲得公共電話、SMS、MMS等更豐富的業務功能。
1.3統一通信業務功能
統一通信用戶應能利用個人電腦、智能手機、智能話機等通過客戶端軟件、Web界面、業務插件等方式使用統一通信業務。
統一通信系統至少應提供包括鑒權認證、通訊錄、狀態呈現、語音通信、電話會議、即時消息、配置管理在內的基本業務功能。
統一通信還可以提供以下增強業務功能,包括點對點視頻通信、網絡傳真、數據協同、業務功能適配、不同通信方式切換、多媒體會議、短消息及多媒體消息、企業應用集成、用戶定制以及其他增值業務功能。
2集團客戶業務需求
集團客戶業務需求可分為基礎通信、企業辦公、營銷服務以及行業信息化4個方面。
(1)基礎通信
集團客戶基本話音通話是最基礎的需求。此外,大型客戶注重通話質量與安全、溝通暢順的保障。大中型客戶內部溝通較多,小型客戶則外部溝通頻繁。政府、交通物流、能源/制造等行業的實時對講服務需求較明顯。
(2)企業辦公
大型集團客戶辦公需求較復雜,一般傾向于自建企業內部的辦公系統(如會議服務系統),并有可能將即時通信和電子郵箱集成,滿足企業內部的辦公需要;中小型集團客戶辦公需求相對較簡單,通常以開放式即時通信工具、基礎郵箱、基本電話會議等滿足企業的辦公需要。
(3)營銷服務
大型集團客戶注重營銷的宣傳效果、客戶服務品質保障、客戶體驗及服務感知,傾向于自建企業網站及呼叫中心系統;中小型集團客戶注重低成本的營銷推廣方式,傾向于租賃企業網站或呼叫中心服務。
(4)行業信息化
企業OA、財務管理系統、人力資源管理系統、網上培訓是各行業信息化的共性需求。另外,針對各行業自己的特點,又有個性需求,需要具體分析。統一通信業務功能很好地滿足了集團客戶業務需求。因此,統一通信是集團客戶業務整體解決方案的最佳選擇。
3中國移動集團客戶統一通信解決方案
中國移動作為傳統的移動運營商,之前集團客戶語音產品還是以移動語音為主,主要通過VPMN等資費優惠產品來吸引和捆綁客戶,不具備提供統一通信產品的能力。引入全業務運營牌照之后,中國移動部署了CM-IMS網絡,具備了提供統一通信產品的能力,可提供固移融合的語音產品、多媒體寬帶通信產品及ICT集成產品。
3.1CM-IMS網絡能力
中國移動CM-IMS可以提供豐富的多媒體業務,并且具有與接入無關以及統一的融合用戶數據庫等屬性,可以支持GSM/GPRS、3G、WLAN以及固定網絡的LAN和xDSL等方式接入的用戶,可以為固定電話終端、多媒體智能終端、PC軟終端以及移動終端提供統一的服務。因此,從對多媒體業務及終端的支持能力上來看,CM-IMS更好地體現了統一通信的內涵,是運營商開展統一通信業務比較合理的網絡控制方式。
隨著CM-IMS的發展,基于CM-IMS網絡還可以提供更好的QoS保證、漫游管控以及電信級的計費和網管系統,因此基于CM-IMS的統一通信應用也將不斷成熟。中國移動CM-IMS系統架構如圖2所示。
3.2中國移動CM-IMS統一通信重點產品
3.2.1統一centrex業務
目前大部分通用和增值業務已經成熟并市場化,所有運營商都致力于搶占更多的語音用戶,因此“一號通”、固移融合仍然是核心焦點。除此之外,中國移動可以發揮自身在語音運營方面的優勢,開發創新型業務,如語音識別IVR、語音郵箱等。中國移動統一centrex業務是中國移動在語音產品體系中打造的拳頭產品,也是未來幾年內中國移動全業務運營的基礎產品。統一centrex產品包含多媒體桌面電話、融合V網、融合總機、融合一號通4個功能點。客戶端設備存在IAD、IP-PBX、SIP-GW、AG等多種選擇,能基本覆蓋集團客戶在傳統固話領域的需求。統一centrex業務能夠解決一號通、固移融合等焦點問題,能夠滿足集團客戶基礎語音及語音增值業務需求。
3.2.2企業飛信
企業飛信業務是基于CM-IMS網絡面向集團客戶提供的在PC桌面上集成基礎通話、即時消息、點擊撥號等通信業務和企業ICT應用的通信產品。企業飛信支持有線網絡(包括企業網絡、互聯網等)和無線網絡(包括可移動通信GPRS/EDGE/TD-SCDMA/TD-LTE網絡和WLAN)接入。企業飛信可為企業客戶提供一個方便、可靠、集成、協作的辦公通信平臺及多種通信服務。企業客戶開通企業飛信業務后,其指定的企業員工可通過企業飛信客戶端基于CM-IMS使用基本音視頻通話、即時消息、點擊撥號、通用IT應用(如天氣預報、日程提醒)等服務。
3.3CM-IMS統一通信發展策略
3.3.1通信與IT聚合通信發展
聚合服務是商業網模式的創新。目前互聯網業務呈現聚合趨勢:淘寶聚合商戶、蘋果聚合應用、百度聚合信息,因此成為行業領先者。中國電信ECP聚合類客戶的發展也取得了一定的規模。
中國移動擁有海量用戶資源以及豐富的移動通信產品,具備發展聚合服務產品的優勢。應大力發展基于CM-IMS的統一通信業務,把移動和固定類業務統一控制,實現對多網絡、多終端、多內容的靈活聚合。滿足集團客戶的基礎通信類需求和協同辦公需求,提高客戶粘性,保有和拓展客戶,創造新的收入增長點。通過發展聚合產品,實現用戶的聚合發展。
3.3.2平臺能力開放
要想實現基于CM-IMS統一通信業務的發展,必須通過開放平臺能力、提供標準接口供第三方(OA開發商、網站開發商及業務系統開發商等)使用。針對用戶需求,提供靈活多樣的業務。需要建立業務能力接口規范、能力調用開通流程及商務模式,同時組織建立能力開放的推廣支撐隊伍。
3.3.3采用強強聯合的合作模式促通信發展
選擇各環節的第三方合作伙伴,強強聯合,滿足不同行業不同規模集團客戶的需求。充分發揮固移融合優勢,與IT廠商合作為大中型企業提供融合通信解決方案。與第三方業務提供商進行技術合作,提供面向行業的個性化解決方案,實現全行業覆蓋的定制式應用。完善商管理模式,為用戶提供端到端的服務。
3.4集團客戶統一通信發展部署方案
運營商可以根據企業規模及通信需求靈活選擇入駐模式、托管模式和混合模式等不同的構建方式。
3.4.1托管方式
統一通信業務平臺安裝在運營商機房,由運營商進行維護。對于企業內部已有較為復雜的OA或ERP系統,需要將語音、消息等CT能力開放給IT系統,方便用戶在使用OA辦公流程時調用通信能力,提高辦公效率。
3.4.2入駐方式
統一通信業務平臺安裝在客戶機房,由運營商或客戶維護。對于自管理能力較強的大中型企業,有強烈的定制化和自服務需求的,可以采用入駐方式。由運營商提供的入駐業務平臺提供通信服務,并開放語音、消息、會議等CT能力的API實現ICT深度融合。3.4.3混合方式
與IT廠商的統一通信產品進行合作,如思科的CALLManager、微軟的OCS、騰訊的RTX以及AVAYA的Aura等,通過實現業界UC系統與CM-IMS對接和互通,滿足集團客戶ICT需求。部分業務功能由IT廠商統一通信產品提供,其他業務功能由運營商提供。
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一、更新思維,確立工程建設的新模式
目前,國內電信事業發展迅猛,數字化、高速率的通信網已經覆蓋全國。民航通信網采用開放模式,以自建、合建、租用等方式,與電信運營商骨干網建設融于一體。在使用上利用終端加密、多路由使用、交換組網等方式開發新的接口協議和網中網軟件,做到開放而不公開,以最少的經費投入達成通信網建設工程的最快發展。與此同時,對原有通信工程應充分挖掘潛力、改制創新,建成多手段、全頻域的柵格狀通信網。隨著通信網絡的發展,信息共享和開放程度更高,網絡可靠性和安全性問題也更加突出。這主要體現在:網絡結構的變化促使信息源更具有開放性,使網絡安全防衛措施的實施面臨重重阻力。資源的共享和分布增加了網絡受攻擊的可能性。信息源不再是高度集中、絕對封閉的唯一源頭,信息流的多渠道交叉反饋,使對信息的監控難度加大,因此,必須加強對網絡安全管理和信息安全技術的研究,建立完善的網絡安全管理體系,加強網絡管理系統的技術改造,確保民航通信網的安全和高效運行。
二、注重效能,更新維護手段
一是組建通信設備維護管理中心,變單一維護為層次維護。由通信設備維護管理中心負責網絡運行監控、網絡組織調整、設備預檢測試、故障設備維修及技術改造,并為一線臺站提供技術支援。二是利用光纜巡檢系統,改革傳統線路巡檢方式,該系統為計算機管理,對完成線路維護任務情況進行量化評定,為線路維護建立直觀有效的管理模式。三是突出新裝備的科學管理。與市電信運營商和設備廠家合建備品備件管理資料數據庫,確定配備儲存標準,為一線臺站提供有力的物質保障。四是構筑集中監控平臺,實行網絡監管,變被動式經驗維護為主動式科學維護。建立以各級通信網絡技術管理中心為龍頭的運行管理機制,是由網管中心在通信網絡運行管理中所處的地位和作用決定的。實踐證明,現代化的通信網絡必須依靠現代化的手段來管理,必須運用現代管理理論和先進的網絡管理技術,加強網管系統建設,全面推進網絡管理機制的創新。
三、講求效益,進一步深化維護制度改革
目前,民航通信設備的可靠性達到一定程度,主要通信設備都能達到平均開機近萬小時無自然故障的水平,并且大都具備自動診斷功能,機房環境也日趨穩定,這些優勢為實現集中維護和遠程控管提供了可能。二是推行大機房工作方式。在加強機房維護人員一專多能訓練的基礎上,明確應急預案,保證緊急或突發事件時,相關電路暢通無阻。完善遠程網絡監控技術。要求遠程網絡監控技術即要互相兼容,還要功能強大。重點是完善遠程網絡故障管理技術,要能定期對監控的網絡生成網絡運行質量報告、告警監測、故障定位、故障修正、測試及障礙管理等功能集。對網絡出現的損傷和設備運行障礙,要能及時作出反應,使監控指揮人員能夠采取諸如緊急調度、搶修及遠程技術支援等措施,以確保網絡高效、安全運行。
四、加強管理,制定各類新標準
一是在原有通信管理規定的基礎上,不斷增加、補充針對新型通信設備維護管理的相關內容;二是著眼新裝備、新系統,制定通信網維護管理在崗制度;三是明確網絡管理維護人員工作職責,進一步規范維護管理程序、業務處理程序、配合協作程序、線路故障檢修程序、業務處理程序、配合協作程序、線路故障檢修程序、技術支援與指導工作程序、器材備件供應保障程序等各項工作流程;四是保證層次維護有明確的依據,制定好各類標準;隨著民航通信網絡的高速發展及其它外部情況的變化,原有的法規有些已經不適應通信網絡管理發展的要求,必須按照依法管理民航通信網的要求,建立健全民航通信網網絡管理法規。各級網管中心必須明確職責,理順業務協調關系。同時協調好各網管中心、維修中心和一線機房間的業務關系,使網管中心真正成為全網的技術協調、裝備維修、應急搶修中心。要建立和完善各種突況下的應急通信保障預案,加強對重要通信系統設備的巡檢巡修,建立故障預防處理機制,定期對全網進行質量分析,及時處理日常維護中存在的問題,結合設備及維護保養的實際情況,指定通信設備質量評定標準、通信網絡運行質量評定標準、通信專業技術人員考核評定標準等一系列量化指標,為民航通信網的科學化管理打下良好的基礎。
參考文獻:
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一、我國光纖光纜發展的現狀
1.1普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G.652.A光纖的性能還有可能進一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。
1.2核心網光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經采用過,但今后不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。
1.3接入網光纜
接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用,目前在我國已有少量的使用。
1.4室內光纜
室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內光纜,筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內,布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
1.5電力線路中的通信光纜
光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。國內已能生產多種ADSS光纜滿足市場需要。但在產品結構和性能方面,例如大志數光纜結構、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進一步完善。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。
二、光纖通信技術的發展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。
(1)超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應能力較強,因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。
(2)光孤子通信光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統中,有著光明的發展前景。
(3)全光網絡
未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。
全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。
目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。
三、結語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來如愿到來。