电力10kV通信接入网技术体制选择分析

第一篇：电力10kV通信接入网技术体制选择分析

电力10kV通信接入网技术体制选择分析

摘 要：本文通过对光纤通信技术中的SDH/MSTP、光Modem、工业以太网、xPON和无线通信技术中的WiMAX、McWill技术、230电力无线宽带、公网3G/4G进行分析，提出了电力10kV通信接入网骨干层和接入层技术体制选择方案。关键词：10kV通信接入网；技术体制

0 引言

10kV通信接入网是变电站10kV（20kV/6kV）出线至配电网开关站、配电室、环网单元、柱上开关、配电变压器、分布式电源站点、电动汽车充换电站等的通信系统。目前，主要用于上传配电自动信息。

配电自动化以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理。

本文通过对多种通信方式进行分析，提出适合电力10kV通信接入网的技术体制。技术体制概况

10kV通信接入网从介质上划分，可分为光纤通信技术、无线通信技术等；从性质上划分，可分为专网通信方式和公网通信方式。以下按照介质分类对10kV通信接入网适用技术进行介绍。1.1 光纤通信技术

光纤通信是以光波为信息载体的通信手段，具有容量大、可靠性高、保密性好、抗干扰能力强等优点，是数字通信的理想通道。目前可应用于配用电环节的光纤通信技术较多，根据设备类型和组网方式的不同，主要有SDH/MSTP、光Modem、工业以太网、xPON等。1.2 无线通信技术

无线通信是，具有容量较大、可靠性较高、组网灵活、不需要大量布线等优点，是数字通信的理想通道。目前可应用于10kV环节的无线通信技术较多，主要有WiMAX、McWill技术、230电力无线宽带、公网3G/4G等。技术体制介绍 2.1 光纤通信技术

（1）MSTP/SDH技术

SDH技术是面向连接的电路交换技术，比较适合传送传统的语音业务。它整个通信机制是先建立通信双方的通道连接，然后再在这个通道上进行通信和信令传送，待通信结束后释放该链路。近年来随着数据业务的不断增加，SDH已逐渐升级到MSTP(多业务传送平台)，它解决了以往SDH无法传送数据业务的问题通过GFP(通用帧封装协议)、LCA(链路容量调整方案)、虚级联技术使原有SDH可以传送以太网业务。

（2）光纤MODEM(RS232光猫)光纤MODEM类似协议转换设备，将RS232/485转换为光信号进行距离上的延伸，突破RS232/485距离限制。

（3）工业以太网

工业以太网EPA是专门为工业应用环境设计的标准以太网。在技术上与商用以太网(即IEEE802．3标准)兼容，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性甚至本质安全等方面能满足工业现场的需要，组网方式灵活，可组成环网形成自愈。能更好的满足配电网复杂的网络结构，提高网络的可靠性。在每个配电终端配置一个多光口工业级以太网交换机，组网方式非常灵活，可以组成环网或者链路。工业以太网方式采用了以太网络的通信模式，结合配电网终端的现状与未来发展趋势提出的一种站端通信方式。以太网络技术的使用，使配电自动化系统在许多方面发生质的变化，可大大提高系统的信息交换速度，保障系统通信的高可靠性和高实时性。主要表现在：通信速度大幅度提高，整个系统的实时性更高，更多的信息可以在信道上传送。信息路由简单易行：以太网采用分层体系结构，可以使用路由器或网桥在IP层实现设备之间信息的路由。系统技术指标得到很大提高：馈线故障隔离时间以及非故障区段恢复供电时间是调配自动化系统的两个比较关键的指标，这两个指标主要取决于系统的通信，因此通信速度、通信质量的显著提高能够大大缩短隔离时间和恢复时间。

（4）xPON无源光网络

xPON技术全名为无源光网络技术。其主要特点为在光网络中使用无源分光器实现光路的分支，而不需要昂贵的光交换设备，以较低成本实现一到多的广播式光通信。发达国家广泛应用于公网通信中的接入网，主要应用于三网FTTx接入。xPON技术非常适合于10kV通信接入网的网络结构。EPON 技术的网络结构以树形结构为主，在构建树形网络时，它会有自己独特的优势。EPON 技术最大的特色则是无源分光器，直接利用分光器构建树形的光通信网络。随着EPON 技术的发展，新的ONU 设备可提供双PON 口，通过不同光路，上行到两台不同OLT 或同一台OLT 的不同PON 口，形成端到端的手拉手主备冗余组网；当主链路出现故障时，可自动切换到备用链路，链路切换时间小于50ms。EPON技术采用时分复用（TDM）的方式，在其分配的时隙内能独享带宽，同时又可根据资源情况动态分配时隙，实现带宽动态分配。

2.2 无线通信技术

（1）WiMAX技术

WiMAX技术全称为全球微波接入互操作性，是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。该技术采用了OFDM/OFDMA、HARQ、AMC、AAS、MIMO等先进技术，能提供面向互联网的高速连接。传输距离最远可达50km，并能在20MHz信道带宽下，支持高达75M的基站吞吐速率，并具有QoS保障、业务丰富多样等优点。

（2）McWill技术

SCDMA宽带无线接入系统，简称McWiLL，是基于现有窄带SCDMA技术，同时集智能天线、CS-OFDMA、增强零陷、信道跟踪和预测、动态信道分配、频空联合检测等核心技术为一体的宽带无线通信系统。单基站能够利用5MHz频段提供15Mbit/s双向传输速率，为单终端提供3Mbit/s的上下行传输速率，系统支持同频组网，具有QoS/GoS保障，上下行带宽灵活分配。可提供大容量的话音业务和高带宽数据性能,支持固定、便携以及全移动模式下的话音和数据业务，支持切换和漫游。

（3）230电力无线宽带

国家电网公司所属国网信息通信公司自主成功研发了TD-LTE 230M电力无线宽带通信系统，针对配用电网络地域分布广泛、测量监控点多、对通信实时可靠性要求较高等特点，首次将第四代无线宽带通信技术引入电力系统，解决了制约配用电网络智能化的通信问题，能够有效满足智能配用电业务实时大规模数据采集、传输以及安全可靠通信等方面的需要,将为我国发展智能电网提供重要技术支撑。

电力无线宽带通信系统单扇区通信速率达1.76Mbps/0.711Mbps(上行/下行)，无中继覆盖达到3公里/30公里(密集城区/郊区)，单基站支持同时在线用户13320个，具备组网灵活、业务应用接口丰富、支持多种信息加密技术等特点。

（4）公网3G/4G 目前3G/4G技术牌照及相应频率已分配给国内三大运营商，三大运营商都已经部署了3G/4G网络，并开展了商用运营。因此，租用3G/4G网络成为可能3G/4G在注重语音业务的同时，大大加强了数据业务的应用。随着国内3G/4G网络覆盖率的提高，业务应用日渐成熟，产业链发展进一步完善，业务应用越来越体现出高带宽、大容量、安全性好等优势。技术体制选择

鉴于配用电环节通信站点多、单点业务量小、业务类型丰富、非实时数据业务比重大等特点，配用电通信网最适合采用基于IP的数据网络方式建设。本规划建议各地市城区配用电通信网络采用分层结构，自上而下依次是：

骨干层，由配电自动化主站(设在配调中心)至各配电子站或通信子站(设在城区有10千伏出线的各变电站)。骨干层通信网络最适合采用光纤通信方式。考虑到各变电站在作为配电子站/通信子站的同时，自身也有调度通信、远动、保护等实时性、可靠性要求高的业务，故在目前来说，依托地区骨干MSTP传输网建设骨干层IP网络最为方便。骨干层网络结构宜具备自愈功能。

接入层，由各配电子站或通信子站(设在城区有10千伏出线的各变电站)至各配电终端。接入层又可分为主干接入层和分支接入层，主干接入层由各配电子站或通信子站至各开闭所、环网柜、配电所DTU和开关、分支箱FTU；分支接入层由各DTU和FTU至各配变TTU。接入层通信网络应因地制宜，可综合采用光纤专网、无线等多种通信方式。光纤专网方式因其传输容量大、安全性及可靠性高等优势，在条件许可时应优先采用；Wi-max、Mcwill、230电力无线宽带等无线专网方式无需有线介质，组网灵活，传输速率也可满足要求，非常适合于老旧线路多、网络结构复杂且变动频繁、光缆架设困难等地区(如老城区)，但存在实际应用经验少、须申请使用频段等缺点，且在城区基站选址建设有一定难度，终端设备的安装方式也

受到一些影响。结论

10kV通信接入网接入点数量庞大、分布相对分散，网络结构较简单多为一点对多点的辐射方式或手拉手方式，线路长度较短，分段数多，信息对实时性和可靠性要求相对较高。因此结合以上特点，10kV通信接入网应因地制宜，可综合采用光纤、无线、等多种通信方式。

第二篇：新世纪的移动通信与接入网技术(一)

新世纪的移动通信与接入网技术

（一）第一代蜂窝无线通信系统是频分复用（FDM）模拟系统。由于受当时技术条件的限制，移动电话机的体积粗大笨重。因此有人预言移动技术不会有很大的发展。实际上，1980年代以前，移动通信用户的数量也确实寥寥无几。80年代末，半导体技术的进步使移动通信有了快速的发展。利用ASIC技术，移动电话的体积减小了许多。这一技术进步为移动通信业带来了巨大的变化。

移动通信的第二次飞跃来自第二代数字技术标准的广泛使用，包括GSM、IS-136 TDMA、IS-95 CDMA以及PDC。2G技术提高了语音的质量，在降低手机和基础设施的成本方面则更为明显。因此，在90年代中期，该技术进一步加速了移动通信的发展。

21世纪的移动通信将有更大的发展。3G技术提高了频谱利用率，在数据和复用能力方面也有了重大的进步。从技术角度来看，该进步是革命性的，它大大提高并拓展了人与人、人与机器甚至机器与机器之间的通信能力，并进一步挖掘了通信潜力。与1G带来的从车到人的变革相似，3G带来的将是在终端用户的巨大变革，使更多的机器可以参与通信。

除了上述变革之外，还有更多的功能正在被应用于手机，如将手机与PDA结合。在3G中，UMTS终端将与GSM结合。由于多重标准的存在，将来可能采用多模式终端或利用软件无线电实现。

3G技术的进步与接入网技术的发展是密不可分的。目前有多种接入技术处在发展阶段。GSM正通过GPRS、EDGE向UMTS发展。无线局域网（WLAN）系统，如HIPERLAN2、IEEE802.11、DAB、DVB-T等都在应用中。蓝牙、DECT系统等接入技术可以实现短距离连接。在固定网中，xDSL特别是ADSL技术大大提高了数据在最后一公里的传输速度。这些技术都可能成为固定移动网中的一部分。

核心网的传输能力在最近10年内的增长极为迅速，传输速度相对信号处理能力有了更快的发展，DWDM等技术的发展使得传输费用显著降低。核心网正在向透明传输发展，人们不再区分电路交换数据和分组交换数据，以便在同一网络上实现对实时业务和非实时业务的支持。从目前的发展来看，IP是最好的解决方案。IP传输也可用于无线接入网络，并将路由器设置在基站附近，并可以采用路由器支持的软件技术、Java Virtual技术等。

经济趋势和业务需求

目前，移动通信的发展由经济和技术趋势决定，未来则主要由需求决定。随着2G的发展和3G的出现，用户可获得更多的数据服务和多媒体服务。用户的需求和要求正影响着3G及以后的系统的发展。

在最近10年内，世界上许多国家开放了电信市场。由于存在竞争，通信服务费用特别是移动通信服务费用大幅下降，用户增长率远远高于估计值：1998年全球用户增长率为60%，2002年预计可达到100%；2000年全球的移动用户数已超过4亿，到了2010年全球将会有超过17亿的移动用户。

新的通信环境使移动通信的业务模式发生了变化。未来创造产值的主力将不再是运营商，而是内容提供商。当然，二者都要借助接入网和核心网。据专家预测，数据增值业务和内容提供服务将会成为新的经济增长点。

新的发展模式中应当包括以下三部分：

* IT：互联网的接入网、E-mail、实时图像传输、多媒体传输、浏览、广播以及移动电脑。

* 媒体：语音—视频服务、视频点播、交互式视频服务、增值服务以及电视、广播。

* 通信：移动通信、可视电话、宽带数据服务、接入网安全和QoS。

通信技术和信息技术的结合是信息社会的必然要求。信息社会的服务将是多方位的：互联网浏览、通信、可视会议、教育、金融服务、电子商务、遥感技术、定位服务、个人通信、个人保健以及娱乐等。UMTS论坛预计，到2010年，欧洲将会有超过9000万的移动用户能够享受多媒体服务，其中有60%的数据是以比特形式传输的。这些不同的服务可以继续细分为多媒体、E-mail、文件传输等对称或非对称业务、实时或非实时业务。另外，上述服务还可分为：

* 广域服务：移动电话、GPRS、移动多媒体。

* 局域服务：高速无线安全接入、快速Internet和Intranet、共享数据服务。

3G的无线通信协议

为了提高全球漫游能力，ITU制定了IMT-2000建议，定义了地面和卫星通信系统的协议。

人们起初希望能够制定世界范围内的统一无线接口标准。但是很快发现，制定多种规范以满足不同区域的要求较为符合现实市场的需要。其原因在于3G是从2G演变而来，而2G是建立在许多不同的技术和无线接口标准（如GSM、CDMA、TDMA）的基础上；此外，还存在着两个主要的地区性网络标准：GSM-MAP和ANSI-41。

大部分2G系统建立在GSM或TDMA基础上，其向3G的演变则通过EDGE标准实现。对于新兴的服务提供商而言，实现UMTS的方法很可能采用宽带CDMA（W-CDMA）。W-CDMA系统会在每一条FDD链路上提供5M的带宽。对于采用IS-95技术的系统，2G向3G的演进将采用cdma-2000标准。第一阶段，每条链路提供1.25M带宽以确保能与目前的2G系统兼容，其带宽最终可扩展到5MHz。

虽然3G将制定一组无线接口标准，但是ITU决定不在核心网内使用这些协议。这是为了让GSM-MAP和ANSI-41能分别根据市场的需求独立发展。ITU将制定核心网之间的互连协议，即网间接口（NNI），以便实现漫游。

考虑到3G可采用的无线接口标准有EDGE、UMTS和cdma2000(分别对应于GSM-MAP和ANSI-41)，运营商必须为不同的标准设立不同的基础设施，并根据不同的运营商和国家而采用不同的频段。

以3G为核心的其他技术

软件无线电

人们需要在不同的标准和不同的频段之间切换的技术。由于半导体技术和数字技术的快速发展，该技术日趋成为现实。其中最有前景的技术是软件无线电（SDR：Software Defined Radio）技术。

SDR技术的优点是：

* A/D和D/A转换技术的发展使接近天线的高速信号的直接转换成为可能，减少了无线转换部件的数量，大大方便了数字部件的制造。

* 可采用宽带无线通路来提供内在的机动性，以支持不同的标准和不同的工作频段。

* DSP和FPGA芯片的快速发展，使制造低价的通用设备成为可能。这些采用软件或者固件技术的设备速度很快，完全可与硬件速度相媲美。

* 许多数字技术和软件协议已应用多年，可进一步降低成本、缩短投放市场的时间。

* 通过软件升级，更加容易开发新的服务，因此在快速发展的无线工业中，该技术更有吸引力。

* 软件系统容易根据特定用户的需求进行修改。

* 在新老系统的变更中，提供一定的机动性。

SDR虽然有上述的优点，其广泛应用还有待时日，它仍然面临着来自ASIC的挑战。在基站系统中，不同的服务提供商可能只要满足采用同一种标准的设备的要求。虽然采用ASIC可能需要更长的时间才能推向市场，但是考虑到按特定标准而设计的设备只需要最低限度的软件和硬件，因此制造成本较低。

另外应当指出，SDR的发展与半导体技术和数字技术的快速发展相关。目前处理器和DSP芯片的发展速度每1～2年就会有大幅度的提高，并很快就会被新的无线标准所吸收。从理论上说，采用SDR技术只需要软件升级，实际上系统的硬件设施也必须随着处理器和DSP芯片的快速发展而不断更新。因此，与PC机的软件/硬件关系类似，SDR的一些优点将会因硬件的不稳定性而受到影响。

对手机而言，前景也并不明朗。虽然有很多旅行者希望他们的手机能够支持不同的标准，但是相当一部分无线用户对只能够支持某一国家或服务提供商的特定通信协议的手机已感到相当满足。对于这部分人来说，ASIC以其低廉的价格成为首选。另外，手机用户必须考虑到手机电池的寿命。现有ASIC的功率消耗比DSP和FPGA小得多，采用ASIC的手机体积也比后者小。因此，SDR若要成为普遍的选择，还有很多的困难需要克服。但随着时间的推移，SDR所占的比例将会逐步上升。

定位技术

当采用陆地电话发送呼叫时，呼叫者的电话号码和位置可从信令中识别出来，这种定位技术已被应用于用户号（ID）和紧急呼叫处理。同样，无线用户的位置也可用各种方法识别出来。与地面方式不同，无线定位采用了另一种关键技术——无线定位技术。该技术具有巨大的潜力，能够改善相关的应用，使人—机器和机器—机器之间的联系更为便利。无线定位技术的应用包括移动地图服务、紧急呼叫位置查询等。

无线定位技术有两种，一种建立在网络基础上，另一种建立在手机基础上。在基于网络的解决方案中，定位信息是通过对时间、到达的角度、信号的强度来判断的。在基于手机的解决方案中，主要利用GPS的信号来定位。

在实际使用中，上述两种技术均有其局限性。基于网络的解决方案其定位的精确度受到接收信号精确度的限制；基于手机的解决方案，必须收到多颗GPS卫星的信号才能准确定位，而在室内或者在高楼耸立的城市中要做到这一点相当困难。因此，有人提出了GPS与网络技术相结合（即辅助GPS）的方案。

智能天线

移动通信的飞速发展对系统容量和频段的复用提出了更高的要求。智能天线技术可以大幅度提高系统的容量。目前的窄带波束包括两项技术：定向波束和可变向波束。

定向波束利用天线阵或均匀排列的定向天线。定向天线的元件能够使正向链路上的狭窄带波束指向指定的手机。正向链路的天线分集技术是智能天线解决方案的一部分。

可变向波束与定向波束技术至少有两点不同：首先，可变向波束技术的天线安装在扇区内，而定向波束技术的天线位置则要根据信道状况而定。其次，可变向波束可在不同天线波束间切换，定向波束则指向特定手机。

除了上述智能天线技术之外，贝尔实验室提出了一种更有效的技术，即BLAST（Bellabs Layered Space Time）技术。BLAST技术在同一频段上建立了复平行信道，并保持总传输功率不变。因此，正向和反向信道的容量可以在多种技术结合的基础上得到大幅度的提高。

超导体，塔顶低噪声放大器和多用户检测

现有的技术，如超导体、塔顶低噪声放大器（TTLNA：Tower-top Low Noise Amplifier）和多用户检测等同样可以大大提高反向信道的性能。

在很多无线系统中，一个小区的覆盖范围受手机最大传输功率和基站热噪声的限制。考虑到电池寿命问题，提高手机最大传输功率是不现实的，降低系统噪声自然成为扩大小区覆盖范围的最佳途径。目前大部分无线通信系统的噪声指标为4—5dB。在天线中采用超导技术或TTLNA技术之后，噪声指数可降低几个分贝，从而扩大了小区覆盖范围。目前TTLNA技术由于其较高的可靠性和较小的尺寸正在得到推广，而超导技术的应用则没有那么广泛，还需要在价格、可靠性、设备体积等方面加以改进。不难看出，由于TTLNA价格低、稳定性高、传输损失小，超导技术正面临着TTLNA技术的强大挑战。

在城市中，许多移动系统面临的最主要问题不是小区的覆盖范围，而是系统容量。在这种情况下，应当采用多用户检测技术。由于一个小区内存在使用相同频段的不同用户间的干扰，因此小区内的功率受限。采用多用户检测技术后，当某一用户的强信号被接收和检测，而此时还未检测到其他信号时（该信号受到了强信号的干扰），可把该强信号从基站接收的总信号强度中扣除。一旦第二个信号被检测到，便可将该信号从基站接收的总信号强度中扣除并重新检测第一个信号的强度。显然该方法可以反复采用以提高信号的检测精度。

除了上述方法之外，还有其他一些可以一次检测一个用户或同时检测出多个用户的方法。目前，多用户检测技术还处于实验研究阶段，其广泛应用尚待检测速度和正向链路容量的提高，因为如果正向链路容量不大，反向链路的容量也无法提高。

第三篇：GPON技术在通信接入网中的应用研究

GPON技术在通信接入网中的应用研究

摘 要：随着信息技术的发展，人们对宽带的需求逐年提升，而传统的接入网技术因为其中本身较多，实现改革已成为必然。目前，以GPON接入网技术的应用最为常见，已成为同新入网技术标准，其有着速度快、频率高且覆盖面积广的优势，为整个通信事业发展提供了理想的技术依据。本文从GPON的概念和特点入手，深入阐述了它在通信接入网中的应用情况，以供同行参考。

关键词：网络；接入网技术；通信技术；GPON技术

近年来，随着科技的高速发展和互联网的普及，人们对互联网的依赖性越来越强烈，小到个人聊天、信息交流，大到企业业务商谈、合作等都已经涉及到网络信息，实现网络信息的优化发展已成为当今研究重点，是整个工作中不容忽视的内容。在这种时代背景下，人们对网络传输速度提出要求的同时，也对整个网络信息研究提出了新内容，其中最关键的一环就是网速。网速作为目前讨论最多的话题，网速的快慢已成为目前人们对网络的一印象，也是目前国内数亿网民共同追求的目标。在这种时代背景下，更快的额网速已经应运而生了，这也就是我们目前所说的GPON技术，它的广泛使用为网络技术发展做出了重大贡献。

一、GPON技术概述

自从上个世纪九十年代开始，ATMPON技术的出现为GPON技术的发展创造了条件，为FSAN组织的提出给予了新的标准，成为目前人们关心和研究的焦点。这种技术改进改变了传统的宽带连接方式，极大的提高了宽带通信传输速度，它必然成为未来广泛使用的新技术，为网络技术的发展做出了重大贡献。

1、GPON技术概念

GPON技术也就是目前我们常说的千兆无源光网，也就是网络供应商提供的10的9次方网速，这一技术的应用代表着2的30次方，也就是网络信息传输信号的高度。这种千兆网线网络速度到底有多快，根据业内工作人员研究发现，这种技术在2G电影的下载中，仅仅需要1分钟就可以了。这与传统的网络网速相比较速度非常快，且整个速度应用时间非常的充足。

2、GPON技术特点

GPON技术主要是将光纤技术、光纤分配技术、光纤网络技术三个部分共同组合，它是通过采用点到多点的拓扑结构将光纤接入到其中，从而引进GEM技术的现代化格式，这种技术的应用能有效的满足众多用户的新要求，对整个语音功能、使用功能和传输功能的普及提出了新的标准。目前，我们常见的GPON技术按照其应用特点主要可以分为：

首先，宽带频率高，传输速度快、传输距离长的优点。GPON技术的应用能使得网速达到1.244Gbit/s，下载速度能够达到2.448Gbit/s，一般来说传输距离一旦超过20km那么这种网速完全可以满足人们网络使用的任何要求，从而达到提高工作效率的目的。

其次、光纤接入，光纤接入的应用能够通过一根简单的光纤让用户的需求得到满足，不仅节约了网络企业的运用成本，而且提高了网络运行效率。

再次，QOS要保证全部业务的接入，通过GPON技术的应用能让ATM和GEM两者的优点达到交融，从而保证了网络通信技术的服务质量，他可以有效的能保证通话功能和多重视频以及高速发展的业务功能要求，这样将有利于GPON技术在社会生产中的利用，从而达到提高工作效益的目的。

二、GPON在通信接入网中的案例研究

目前的通信网络技术应用中存在着覆盖范围窄、宽带面积小且容易掉线等问题，不仅不适合大规模发展和应用，而且随着网络技术的快速发展，这种技术在应用上存在着许多问题。我们到底该以什么样的现代化技术来解决当前网络运营中存在的种种问题，这就需要我们对GPON技术的通信接入网应用进行研究，从而达到预计工作目的。

1某小区的GPON接入应用

1.1用户带宽需求设计

在该小区的互联网技术研究中，通过采用GPON技术有效的提高了网络速度，而且将这一技术的应用理念同实际结合了起来，从而达到共同提升的现代化阶段，为整个管理事业发展走出了应有贡献。

1.2OLT规划

OLT即千兆无源光网中的光缆终端设备，我们也可以将其称之为终端设备，但是这种设备一般都不会出现在家里，而是通过设备的大小来直接决定接入用户的多少，从而在实际的工作中组建科学的终端设备，选择合理的网络连接方式。

2小区GPON接入应用

2.1小区带宽及组网规划

对小区接入之前先要确定光纤主干的租用情况，目前城市中的通讯用光纤主要分为移动、联通、铁通、电信等。具体的接入可以根据对方的光纤带宽情况以及其目前拥有的总用户的带宽使用情况测算其空余带宽情况是否能够满足目标小区对带宽的需求。

2.2小区工程施工调查及路径规划

已接入小区的机房或小区某一中央位置的ONU到用户的组网方式选择原则是因用户情况而宜。对于部分精装修的用户，只能根据该用户已经接入的线路进行接入考量，比如该用户接入了电话线，那么就可以为其安装ADSL，如果该用户已经在精装修之前铺设了百兆或千兆网线，那么就可以为其安装PPPOE方式的LAN（局域网，即目前供应商们号称光纤的用户端接入方式）。

3无网络覆盖的GPON接入应用

对于机场、车站、宾馆、酒店等大型服务性场所只需接入一至数个ONU即可，然后根据用户集中的方式选择一或几个大功率WiFi覆盖基站即可完成对整个区域的覆盖。对于直排式楼房，即每个房间的窗子均朝向一个方向的，可以选择在ONU后面接一个室外微波天线式大功率无线WiFi发射装置通过窗口对整个建筑物进行WiFi覆盖。

3.1小区组网规划

对小区的组网规划首要问题在于合理选择光纤主干线路。应该选择从供应商到目标小区最近的光纤主干线路。当然租用价格也是考量的因素之一。

3.2接入方案

3.2.1终端设备AP施工方案

首先根据小区内楼房分布确定AP的数量，比如小区有10栋楼房，其中有三栋距离较近，可以考虑共用一个大功率AP，这三栋如果与其他楼房较远，可以考虑进行AP中继。另外，单独的距离较远的楼房使用一个AP。由于AP具有良好的扩展性和中继性，因此，对于分散区域的用户而言非常适合采用这种接入方式。

3.2.2跨接多级放大器施工方案

由于GPON从网络供应商到目标小区的距离较远，因此必须使用放大器。在分支分配网络中如果需要放大的级数超过1级，有时甚至需要3-4级，这种情况下网络中两两相连的放大器之间都要选用回传通道短路的双向放大器。

4结束语

由于目前GPON的极高昂费用，使用GPON最多的还只能是各大电信运营商以及某些超大型企事业单位。GPON的下载速率可达每秒2.488GB，上传速率可达每秒1.244GB（注：1GB=1000MB），这样的“飞速”在目前仍处于个位数（一般是2MB-10MB即通常所说的2兆到10兆，GPON的速度可是2000兆）的互联网接入阶段，对普通用户而言，GPON、“光猫”至少5年（可能更长，10年或者20年）之内都将是遥不可及的梦想而已。虽然是那么的遥不可及，但是有梦想就会有希望。或许就在下一个十年吧，“家有光猫”的时代应该不远了。

参考文献

[1]孙刚.基于GPON技术及应用模式探讨[J].北京：中国新技术新产品，2011（18）.[2]王勇.GPON的应用探究[J].通信与信息技术，2010（4）.[3]刁娜.GPON技术在小区接入中的应用分析[J].科技传播，2011（11）.

第四篇：浅析铁路通信系统接入网施工技术

浅析铁路通信系统接入网施工技术

【摘要】 随着我国铁路事业的快速发展，铁路通信系统也需要与此同步匹配。目前铁道通信部门采用人机控制技术实现了通信传输技术和接入网技术网的融合，使得铁路专用通信系统能够为人们带来相对比较准确且较为可靠的优质服务。然而在新的市场环境下，铁道通信部门需要继续投入到通信系统接入网的研究中去，来满足人们对通信业务的巨大需求。

【关键字】 铁路通信系统 接入网 施工方案

一、前言

随着网络通信业务的大力发展，人们对于网络通信的需求不断加强。一次为背景，我国铁道部门采用人机控制的方式，最终实现了铁路通信传输技术和接入技术的完美结合。然而，随着人们对通信业务需求量的进一步扩展，铁道部门必须考虑对其接入技术进行更新，以满足目前甚至是以后人们巨大的网络通信流量需求。

二、铁路通信系统接入网工程技术概况

2.1 铁路通信系统接入网技术的特点

铁路通信系统的结构主要分为三层。其中处在最上层的是干线长途传输网，而位于最下层是区段和地区传输网，还有一个比较重要的是中间层，它是各个局线长途和部分区段的传输网。在这三层中，最核心的是最上层以及中间层部分，本文所探讨的接入网技术主要指的就是区段和地区传输网。

与传统的通信网络相比，铁路通信专用网络系统的主要特点包括：线长、点多、支线多、维护难度大、组网复杂、成本较高等。因此，通路通信传输系统的接入网方式与传统的电信网络也是不一样的。比如音频专线板，而且可以模拟的用书比较少等。这些独特之处都可以保证铁道通信网络能够比较安全平稳的运行。

2.2铁路通信系统接入网技术的应用

目前，铁道通信系统接入网的主要接入技术有两种：（1）有线接入。有线接入技术的种类比较多，比如说混合光纤同轴电缆接入技术；可以为用户提供多路数字图像信号的非对称数字用户环路技术；光纤用户环路技术；高速率数字用户环路技术等等。（2）无线接入技术。无线接入网技术的主要目的是为了在用户终端和交换点之间的全部环节都使用无线接入方式来实现通信传输功能。目前主要的无线接入方法有集群通信方式，这种方式对资源的利用率比较高，而且服务质量非常高，但是容易受到电磁干扰，所以在保密方面效果不佳；CDMA 移动通信方式；GSM 移动通信方式，这种方式在我国发展的较为成熟，而且经过多年的实践说明，GSM-R相较于其他的方式来说，更适用与我国的铁路通信无线接入技术。

三、铁路通信系统接入网施工方案研究

3.1有线接入网施工方案研究

在有线接入网技术中目前流行的三种材料是金属线、光纤以及混合线。下面分别对这三种材料的施工方式加以阐述。1）金属线接入网技术。主要分布在一些使用铜线用户的电缆上，所以需要使用数字信号处理技术来扩充金属线的容量。为了达到这一目的，目前使用比较多的技术方案是非对称数字用户环路技术以及用户线增容技术。2）光纤接入网技术。主要是旨在主干网络线路中使用光纤作为传输媒介。目前使用比较广泛的实现手段包括：无源光网络技术，主要利用无源光功率分配器来实现信息的传输功能；光纤环路技术，通常采用全数字传输形式来传输通信信息；SHD 技术、光纤入复用技术等。3）混合接入网技术。主要的实现方案有两种：混合光纤同轴网技术，一般使用副载波调制方法，系统带宽通常是750MHZ；混合光纤ADSL技术，一般使用离散多音频线路编码技术（DMT）、无载波调幅调相技术（CAP）来实现。

3.2无线接入网施工方案研究

无线接入方案主要有两种，一种是固定无线接入技术，通常情况下，卫星系统、本地多点分配业务类型、一些新兴的固定无线接入系统中会采用这种接入方式；还有一种是移动无线接入技术，主要的使用场合有：数字增强无绳通信系统（Digital Enhanced Cordless Telecommunications，DECT），全球移动或个人业务通信技术等。

四、铁路通信系统接入网发展趋势研究

目前无论是共用网还是铁路通信专用网络都面临着通信业务需求量不断扩增的局面，扩充现有网络的容量，完善现有网络的铺设线路以及接入技术等。如果两种网络各自施工的话，势必会造成资源的浪费、增加施工成本等。基于这些，铁路专用网与公用网两者彼此融合，必然是未来铁路通信网络的发展方向。两者联起手来，将我国的通信网络覆盖面更加广泛，充分利用两者的技术及人力资源。以后，对于乘客来说，除了在铁路信号覆盖的区域可以使用通信业务之外，在公共网覆盖的范围内也可以满足通信业务的需求。

结语：面对通信行业面临的挑战和变革，通信系统的有线、无线接入网技术分别称为当前全球通信行业的研究热点。而目前我国在这方面的发展还需进一步加强，争取早日实现铁道通信系统全面实现现代化的目标。

参 考 文 献

[1] 宋?x.铁路通信系统接入网施工技术探析[J].中国新通信，2015，（08）： 43112.[3] 徐佳明.铁路通信系统接入网施工技术[J].信息系统工程，2012，（03）： 138-139.

第五篇：新世纪的移动通信与接入网技术(二)

新世纪的移动通信与接入网技术

（二）无线互联网

目前，互联网上存贮了大量信息，若移动用户能够方便地利用这些信息，将会带来很大的便利。许多手机用户将会在装配WAP和无线Java后实现上网浏览功能。当互联网数据能够根据移动用户的定位，进行传输时就会更方便。

为了传输互联网数据，需要建立分组交换网络。这就需要解决以下两个问题：IP网上的话音传输是否可行，当数据业务较多时，全IP无线网是否能够同时传输数据和话音业务。在3G系统中，分组交换数据通道能够解决数据的有效传输问题。但IP协议在传输话音时频谱利用率很低。因此，能实现话音和数据交换的全无线IP网在近期内很难得到推广。由于无线通信的带宽有限且昂贵，也可能造成令人无法忍受的时延。

对在基站和网络之间的无线接口而言，全IP网是可行的。然而，数据在过渡到全IP网之前，必须先过渡到ATM网络。ATM网络能够保证数据和话音业务的质量，一旦带宽得到保证，全IP网就可以与不同的网络进行数据交换。

目前语音信号通过MSC实现传输，而数据通过路由器传输。将来会出现一种能够代替独立的MSC和路由器的软件交换方式，它可降低网络的费用，并提高OAM（运营、管理和维护）性能。

无线接入网

新技术展望

2001年，3G网络开始向用户提供多媒体业务。新技术的标准化和发展是一个长期的过程，相关的工作目前刚刚开始。然而，未来发展的目标何在？

频谱是有限资源，无线业务的开展要求更高的频谱利用率、更多的频谱资源。日益增长而且价格低廉的计算处理能力使更为复杂的运算，如编码、解码、测量、软件无线电等成为可能。具有不同灵活性和带宽的接入技术不断出现，在建立灵活的可移植平台后，这些技术能够对用户的单个终端提供更多的服务。用户期望能够得到与目前的有线网相媲美的QoS无线服务。

典型的通信模式将会采用现有的或研制中的接入网技术，该模式要求系统向用户提供令人满意的服务。从1990年3G标准提出以来，不同无线接入系统，如蜂窝、无绳等的容量应当得到不同无线环境的统一接口支持。在UMTS定义和标准化阶段，没有什么技术能够满足所有的应用要求。因此，UTRA结合了FDD和TDD来支持不同的对称或非对称业务。

由于上述因素的存在，3G系统将主要采用纵向通信模式，不同的接入方式如蜂窝、无绳、WLAN、短距离连接系统等可以共存于同一平台，取长补短，以满足不同用户的需求。这些接入系统将会与一个灵活、无缝的核心网相连，对这些技术而言，实现全球漫游是必须的。另外，在不同的接入技术之间进行纵向、横向切换和无缝服务，并保证业务的移动性、安全性、QoS 等已成为必须解决的问题，其彻底解决有待于接入技术和核心网的发展。

其系统的主要特征包括：

* 在2G向3G的演变过程中，系统支持不同速率的数据业务，宽带接入、短距离连接系统以及有线系统（如xDSL系统）；

* 支持当前和未来的带宽；

* 在不同的系统和不同的运营商之间分配频谱，使其能实现最大利用；

* 支持新的网络类型和网络管理方式（如自动网络分配和动态网络分配），在同一平台上能够支持不同接入系统的动态频谱分配；

* 利用FDD和TDD系统支持对称和非对称业务；

* 核心网和接入网能够支持实时业务的QoS要求，以满足数据包传输的需求；

* 为非对称传输提供更好的链路服务；

* 目前，核心网和接入网建立在IP的基础上，能够降低重建费用，使新技术的移植更为便利；

* 物理层和不同接入技术分离，Java Virtual和CORBA技术使软件和硬件实现分离。

接入网技术的发展

多种接入网技术将在近期内得到快速发展。这些技术大致可分为以下几种：

* 蜂窝移动通信系统（2G，如GSM；3G，如IMT-2000/UMTS）

* 无绳系统（如DECT）

* 短距离连接系统(蓝牙，DECT系统）

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

* 固定无线接入和无线环网

* 卫星通信

* 广播系统（如DAB、DVB-T）

* 有线系统（如xDSL、CATV系统）

上述系统的设计都适用于数据传输。WLAN系统主要用来进行高速数据接入，可用于公用网络和一些接入设施，以及会议中心、展览馆、机场、饭店、火车站等。ETSI BRAN系统的物理层HIPERLAN2由IEEE 802.11a和日本的MMAC进行协调，其中后者允许全球漫游。另外，在日本有一种新的接入技术正在研究之中，该技术支持高移动性和高数据速率。自组网络也能对低功率系统和某些特殊业务起到补充作用。在这些系统中，移动台的作用相当于在多跳传输系统中充当远端手机和基站之间的中继站。移动台有支持基站的能力，直接的手机—手机呼叫是可行的。

固定无线接入和无线环网将取代或补充有线接入网，但这些系统并不支持移动通信。DAB和DAB-T可以在下行链路中用于宽带广播数据服务。这些系统可以与蜂窝移动系统（如GSM和UMTS）或公用交换网（PSTN、ISDN）结合，以支持下行不对称数据业务。目前大量采用的是铜双绞线和同轴电缆网络，后者支持宽带数据传输，前者则可用于ISDN和xDSL(主要是ADSL)。

上述技术代表了未来业务平台的多种技术方案。然而，这些技术大部分是独立设计的，未考虑彼此间的兼容性。它们的设计主要用于支持特定的传统业务。在未来的用户需求和经济需求的基础上，将会有能够满足宽带、高移动性的新接入网方案出现。

面向3G的接入网技术面临的挑战

目前仍存在许多技术上的问题，它们有待于进一步的解决，其中最主要的就是同一平台上不同接入网间的交互、多模式或者自适应转换，以及服务范围的进一步扩大。在无线接口、无线接入、核心网等方面，当前的技术也面临挑战。

未来的系统需要尽可能地利用频谱资源。因此，需要首先解决以下几个与物理层相关的问题：

* 优化接入网系统，改善调制和编码方案以进一步提高频谱利用率和系统性能；

* 提高检测能力，如多用户检测等；

* 选择在处理精度和算法复杂度之间取得最佳折衷的信号处理算法；

* 源代码压缩技术，以降低用户数据速率。

目前有下列解决方案：

* 链路自适应能力，可根据信道状况、流量、频率资源和系统性能自动调整；

* 不同系统间的频谱和共享，不同无线接入系统间的共存性检测；

* 先进的天线技术以提高链路质量和信道容量。

上述方案用于提高无线链路的容量。分集天线主要是减少多径传输带来的衰落现象。多重天线的概念是分集天线的延伸，由基站和终端的不同天线之间的不相关多径传输构成。在平行的传输信道中同时复用相同频段，以增加信道容量。自适应天线提高了链路性能，降低了不同方向间信道的相互干扰，并利用SDMA技术实现不同用户、不同方向的相同频率复用。控制信道和信号处理等系统方面的技术是天线的核心技术，它们可以实现频谱的最大利用率。UMTS论坛已考虑到自适应天线的技术要求和前题，但是各种射频前端和基带信号的处理成本问题是我们面临的技术挑战。

无缝网络包括多个接入网系统和它们之间的无缝切换。功率低、体积小的多模式和多频带终端将在近期与用户见面。不同的终端类型，如PDA、笔记本、手机等都支持上述的应用。另外，高级信号处理平台的概念是将不同的接入网参数下载到信号处理单元中。最先进的可编程信号处理机能适应任何实际接入系统。软件无线电技术则是终端技术中最难实现的。随着半导体技术和信号处理能力的不断发展，上述方案和概念最终将成为现实。

从用户的观点来看，人机界面必须简单易用，便于残疾人和老人使用。当然，这些技术和概念必须能够与目前的承载能力相吻合。

技术竞争

现存许多无线或是有线技术，包括固定无线网、宽带无线网（LMDS和MMDS）、卫星通信等均试图与蜂窝移动技术相媲美。

固定无线网技术曾流行一时，但从技术角度而言，它并不太适合无线环境。但是，高增益的窄波束技术可以大大提高覆盖范围，降低功率损耗。由于不需要硬切换，因而系统结构可以大大简化。人们有理由相信,改进后的固定无线网可能比目前的移动网造价更低、更有效地满足网络的需求。

当前，固定无线网的希望并不大。困难之一在于移动通信中的竞争激烈。只要移动通信的主要业务仍是话音，那么固定无线网就很难主宰移动业务。相应的技术设计的改进需要大量的投资，在当前移动系统早已占有巨大市场份额的情况下，这显然并不容易。另外，如果使用窄波束技术的话，固定无线网将会更加费时费力。以前曾有不少固定无线解决方案，由于价格方面不能与现存的网络抗衡而无法实施。

无线解决方案中也包括LMDS和MMDS的点对点和点对多点解决方案。由于微波的价格高昂，因此LMDS和MMDS解决方案开始可能只能为SOHO提供服务，其初期用户将比移动市场的用户少得多。

随着铱星计划的惨败，卫星和蜂窝移动技术之间在话音业务领域的竞争已告结束。即使技术上可行，利用卫星进行话音通信的费用也比目前的费用高得多。综上所述，在最近

几年内，用于传送话音的移动技术仍然会保持当前的强势。

随着数据业务的发展，上述无线解决方案可能会有所不同。以固定无线网技术为例，在使用窄波束技术后，该技术可以提高频谱利用率。考虑到用户对语音和数据混合传输的要求，在此基础上，固定无线网技术对室内无线应用而言，是很有吸引力的。另外，LMDS和卫星解决方案可利用它们的带宽优势传送高速数据。因此，在数据传输方面，还会有激烈的技术竞争。

移动多媒体的应用随着2G的发展而不断扩大。3G系统则为移动多媒体的发展提供了更多的机遇、更灵活的界面和更宽的带宽。3G后的系统将会建立在更灵活的网络平台基础上。依靠接入系统和承载层的能力，新的系统选择最佳的接入方式，并根据小区的大小、覆盖范围、对全球移动性和无缝传输的要求将不同的接入系统应用于不同的小区。从目前的情况来看，接入系统平台的可移植性和核心网将会建立在IP技术和透明传输的基础上，以保证通信环境的自由性。另外，重组自优化网络和自适应网需要采用新的算法，并加入新的网络实体和接入系统。

新技术的关键在于同一平台上不同接入系统的纵向或横向切换、无缝服务的实现和全球漫游。目前仍有许多技术上的问题需要解决，应在接入系统、无线IP网和移动管理领域开展广泛的国际合作研究。在解决上述问题的过程中，国际标准的制定将显得尤为重要。

移动通信只有不到50年的历史，却已经改变了人们相互交流的方式。未来将会有更多的新技术使人们的通信方式发生新的变革，最终使随时随地与任何对象的通信成为可能。

摘自《通讯世界》