時間:2023-03-07 15:22:23
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一、引言
隨著電子政府、電子商務(wù)、電子社區(qū)以及各類Ieternet相關(guān)應(yīng)用的飛速發(fā)展,應(yīng)用對帶寬的需求越來越大,網(wǎng)上流量每6~9個月就翻一番。再加上由單一信息形式、單一業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)、語音、圖像“三合一”多媒體信息形式以及綜合業(yè)務(wù)方向發(fā)展,也即所謂交互式多媒體信息時代的到來,對網(wǎng)絡(luò)容量提出了越來越高的要求。目前骨干網(wǎng)速度已經(jīng)達(dá)到了上百Gbps,并且在很多城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光纖到大樓、小區(qū)。
如何使千家萬戶上網(wǎng),便是大家都在談?wù)摰乃^“最后一公里”的接入問題。接入網(wǎng)建設(shè)投資約占信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施總投資的一半以上,可以說這是寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸、熱點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,各種寬帶接入技術(shù)的發(fā)展正方興未艾,競爭激烈。
目前國際上主流并且比較成熟的技術(shù)包括xDSL技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)、光纖接入技術(shù)、Cable技術(shù)、電力線通信技術(shù)以及無線接寬帶接入技術(shù)等。但xDSL技術(shù)覆蓋面有限(只能在短距離內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)傳輸),并且一般高速傳輸數(shù)據(jù)是非對稱的,僅僅能單向高速傳輸數(shù)據(jù)(通常是網(wǎng)絡(luò)的下行方向)。因此xDSL技術(shù)只適合一部分應(yīng)用。此外,xDSL技術(shù)對銅纜用戶線路的質(zhì)量也有一定要求,因此實(shí)踐中實(shí)施起來有一定難度。以太網(wǎng)的帶寬管理能力先天不足,光纖接入技術(shù)的價(jià)格昂貴,Cable技術(shù)在實(shí)現(xiàn)雙向傳輸上面臨大幅度的改造,并且這三種技術(shù)在設(shè)置終端接口時都存在極大的不便,必須給各個終端預(yù)留相應(yīng)的接口,這樣每個房間都必須預(yù)埋線路,對于未預(yù)埋線路的樓房來說線路改造工程浩大。
最近幾年出現(xiàn)了電力線通信和無線寬帶接入技術(shù),其中無線部分包括IEEE8002.11和藍(lán)牙技術(shù)。與上述幾種技術(shù)比較,它們具有易建設(shè)、見效快等優(yōu)勢,下文將詳細(xì)介紹這三種技術(shù)。
二、電力線通信技術(shù)
電力線通信PowerLineCommunication技術(shù)簡稱為PLC技術(shù),是利用配電網(wǎng)低壓線路傳輸高速數(shù)據(jù)、話音、圖像等多媒體業(yè)務(wù)信號的一種通信方式。因?yàn)樗哂袩o需新線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點(diǎn),被認(rèn)為是提供“最后一公里”解決方案最具競爭力的技術(shù)之一。
其接入方法十分簡單,用戶通過特定的PLCModem聯(lián)結(jié)到戶內(nèi)電源插座,通過電力線進(jìn)行互連或者接入相應(yīng)的PLC主控設(shè)備,然后連接到網(wǎng)絡(luò)。用戶只需裝設(shè)一臺PLC-Modem,不用撥號,就能在線地接收和發(fā)送Internet信息。PLC調(diào)制解調(diào)器主要由接口、調(diào)制解調(diào)和耦合等三部分組成。接口部分是指電力線調(diào)制解調(diào)器同用戶設(shè)備間的雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?,這些接口包括同智能設(shè)備之間的RS-232接口、同計(jì)算機(jī)之間的RJ-45以太網(wǎng)接口或USB接口、同模擬電話之間的RJ-11接口。
采用高速的PLC技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn):
首先,PLC充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,無需任何布線,是一種無需布置新線路的技術(shù),節(jié)約了資源。無需挖溝和穿墻打洞,避免了對建筑物和公用設(shè)備的破壞,同時也節(jié)省了人力。
PLC可以為用戶提供高速因特網(wǎng)訪問服務(wù)、話音服務(wù),從而為用戶上網(wǎng)和打電話增加了新的選擇:
另外,PLC對家庭聯(lián)網(wǎng)也提供支持,使人們可以盡享由PLC技術(shù)帶來的家庭音、視頻網(wǎng)絡(luò),多人對抗游戲等娛樂。
同時,PLC技術(shù)是家居自動化的生力軍,通過遍布各個房間的墻上插座將智能家電聯(lián)網(wǎng),提前享用數(shù)字化家庭和舒適和便利;利用PLC技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動讀出水、電、氣表數(shù)據(jù),可以用一張收費(fèi)單解決用戶生活的所有收費(fèi)項(xiàng)目,節(jié)省大量人力、物力,也極大地方便了用戶;并且,可以為電力公司提供負(fù)荷控制、需求側(cè)管理的新手段,提高電力公司管理水平。
為此,國際上有眾多的公司先后投資這個領(lǐng)域,如美國的Intellon、InariIntelogis、ITRAN等公司,韓國的Xeline公司,歐洲的ASCOM、Polytrax等公司,PLC芯片的傳輸速率從1Mbps發(fā)展到2Mbps、14Mbps、45Mbps。目前PLC技術(shù)已經(jīng)形成兩種發(fā)展模式:其一為以美國為代表的家庭聯(lián)網(wǎng)模式,這種模式的PLC只提供家庭內(nèi)部聯(lián)網(wǎng),戶外訪問使用其它傳統(tǒng)的通信方式,支持該模式的國際組織為Home-Plug,是一個為高速家用電力線通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)提供開放規(guī)模而成立的論壇。另一種模式是面向歐洲和亞洲市場的,提供自配電變壓器或樓邊至用戶家庭的全面PLC解決方案。該模式的國際組織為國際電力線通信論壇。2000年3月23-24日,在瑞士的Interlaken召開了國際電力線通信技術(shù)論壇成立大會,該論壇著重制定了與PLC有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、討論并解決相關(guān)問題,以促進(jìn)PLC技術(shù)的發(fā)展,來自17個國家和51個廠商、用戶、投資者成為論壇成員,其中包括北電網(wǎng)絡(luò)、思科系統(tǒng)等IT行業(yè)的巨頭。目前在北京的華景園小區(qū)和廣華軒小區(qū)都已經(jīng)采用了第二種方式。
三、IEEE802.11和藍(lán)牙技術(shù)
無線接入技術(shù)(WirelessAccessTechnology)也稱無線接續(xù)技術(shù),或稱無線本地環(huán)路(WirelessLocalLoop),主要功能是以無線技術(shù)(大部分是移動通信技術(shù))為傳輸媒介向用戶提供固定的或移動的終端用戶。無線用戶環(huán)路的宗旨和目標(biāo)是提供與有線接入網(wǎng)相同的業(yè)務(wù)種類和更廣泛的服務(wù)范圍,無線用戶環(huán)路由于具有應(yīng)用靈活,安裝快捷等特點(diǎn),目前已也是接入技術(shù)中熱門的話題。IEEE802.11和藍(lán)牙技術(shù)是針對小的或者更小(微)的無線網(wǎng)絡(luò)而發(fā)展的技術(shù)。
802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中,用戶與用戶終端的無線接入,業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取,速率最高只能達(dá)到2Mbps。目前,3Com等公司都有基于該標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)卡。
由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此,802.11工作組相繼推出了802.11b和802.11a兩個標(biāo)準(zhǔn)。802.11b規(guī)范指定在2.4GHz通信頻帶,物理層采用高速直接序列擴(kuò)頻技術(shù)(HR-DSSS),保持與最初802.11DSSS標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。調(diào)制方式有兩種:第一種是高效率的“補(bǔ)碼鍵控”(CCK)調(diào)制方案,從而達(dá)到了11Mbps的頂端數(shù)據(jù)速率。第二種調(diào)制方案是“信息包二進(jìn)制回旋式編碼”(PBCCTM),憑借其能夠提供3dB的編碼增益,延伸了通信的距離。因此作為在5.5和11Mbps速率的范圍內(nèi)獲得更高性能的一個選擇。802.11a工作在5GHzU-NⅡ頻帶,并被指定高達(dá)54Mbps的數(shù)據(jù)速率。與單個載波系統(tǒng)載波調(diào)制技術(shù)。由于802.11a運(yùn)用5GHz射頻頻譜,因此它與802.11b或最初的802.11WLAN標(biāo)準(zhǔn)均不能進(jìn)行互操作。
為了提高802.11b的性能,802.11工作組進(jìn)而提出了802.11g標(biāo)準(zhǔn),這一初步標(biāo)準(zhǔn)是T1公司、美國Intersil等數(shù)家公司提出的妥協(xié)方案,在確保與IEEE802.11b相互兼容的情況下,實(shí)現(xiàn)2.4GHz頻帶下的多種數(shù)據(jù)傳輸速度(最大54Mbps)。調(diào)制方式遵循CCK-OFDM與T1公司的“PBCC-22”,PBCC-22技術(shù)使得22Mbps與現(xiàn)有支持11Mbps的IEEE802.11b產(chǎn)品間相互兼容。
藍(lán)牙(IEEE802.15)取自10世紀(jì)丹麥國王哈拉爾德的別名。藍(lán)牙技術(shù)是一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連線的短距離無線連接技術(shù)。其設(shè)備使用全球通行的、無需申請?jiān)S可的2.4GHz頻段,可實(shí)時進(jìn)行數(shù)據(jù)和語音傳輸,傳輸速率可達(dá)到10Mbps,在支持3個話音頻道的同時還支持高達(dá)723.2Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。也就是說,在辦公室、家庭和旅途中,無需在任何電子設(shè)備間布設(shè)專用線纜和連接器,通過藍(lán)牙遙控裝置可以形成一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接,即在該裝置周圍組成一個“微網(wǎng)”,網(wǎng)內(nèi)任何藍(lán)牙收發(fā)器都可與該裝置互通信號。而且,這種連接無需復(fù)雜的軟件支持。藍(lán)牙收發(fā)器的一般有效通信范圍為10米,強(qiáng)的可達(dá)到100米左右。正如愛立信藍(lán)牙組負(fù)責(zé)人所說,設(shè)計(jì)藍(lán)牙的最初想法是“結(jié)束線纜噩夢”。
1.2無線通信須適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)的普及和電子商務(wù)等新業(yè)務(wù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量正以指數(shù)規(guī)律增長,其中使用IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)量更是急劇增加。固定無線接入系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)須適應(yīng)IP通信業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,并逐漸向高速、寬帶通信網(wǎng)推進(jìn)。
1.3無線通信與有線通信始終在互補(bǔ)支持發(fā)展。與無線通信相比,有線通信具有容量大、速率高、寬頻帶和傳輸質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn),能滿足高速數(shù)據(jù)通信和寬帶多媒體業(yè)務(wù)的通信需求。在無線通信方面,第三代移動通信擬達(dá)到的目標(biāo)是靜止?fàn)顟B(tài)下為2Mbit/s,10GHz頻段下的固定無線接入通信已可實(shí)現(xiàn)20Mbit/s左右或更高速率。更高頻段的無線接入亦在向更高速率邁進(jìn),無線通信正利用其實(shí)現(xiàn)個人通信的優(yōu)勢始終與有線通信在互補(bǔ)支持發(fā)展著。
2.無線接入系統(tǒng)在通信網(wǎng)中的定位
無線接入技術(shù)的主要作用是,在一定條件下,用于提供本地交換局至用戶終端之間的通信傳輸,但不提供局間漫游服務(wù)。在建筑物內(nèi)或局部區(qū)域,可通過移動終端提供服務(wù)。在地形復(fù)雜的山區(qū)、海島或用戶稀少、分散的農(nóng)村地區(qū),鋪設(shè)有線電纜比較困難、投資大,用戶經(jīng)濟(jì)實(shí)力較低,只有選用無線接入技術(shù),才能解決電話普及與運(yùn)營企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的矛盾。在遇到洪水、地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害時,無線接入系統(tǒng)可作為有線通信網(wǎng)的臨時應(yīng)急系統(tǒng)快速提供基本業(yè)務(wù)服務(wù)。
在通信網(wǎng)中,無線接入系統(tǒng)的定位是:本地通信網(wǎng)的部分是本地有線通信網(wǎng)的延伸、補(bǔ)充和臨時應(yīng)急系統(tǒng)。
3.無線接入技術(shù)
3.1MMDS接入技術(shù)
MMDS多路微波分配系統(tǒng)已成為有線電視系統(tǒng)的重要組成部分,MMDS是以傳送電視節(jié)目為目的,模擬MMDS只能傳8套節(jié)目,隨著數(shù)字圖像/聲音技術(shù)和對高速數(shù)據(jù)的社會需求的出現(xiàn),模擬MMDS正在向數(shù)字MMDS過渡。MMDS的頻率是2.5~2.7MHz。它的優(yōu)點(diǎn)是:雨衰可以忽略不計(jì);器件成熟;設(shè)備成本低。它的不足是帶寬有限,僅200MHz。許多通信公司看中用LMDS技術(shù)來作為數(shù)據(jù)、話音和視頻的雙向無線高速接入網(wǎng)。但由于MMDS的成本遠(yuǎn)低于LMDS,技術(shù)也更成熟,因而通信公司愿意從MMDS入手。它們正在通過數(shù)字MMDS開展無線雙向高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),主要是雙向無線高速英特網(wǎng)業(yè)務(wù)。
近年,我國有的大城市已經(jīng)成功地建成了數(shù)字MMDS系統(tǒng),并且已經(jīng)投入使用。不僅傳送多套電視節(jié)目,同時還將傳送高速數(shù)據(jù),成為我國數(shù)字MMDS應(yīng)用的先驅(qū)。數(shù)字MMDS不應(yīng)該單純?yōu)榱硕鄠麟娨暪?jié)目,而應(yīng)該充分發(fā)揮數(shù)字系統(tǒng)的功能,同時傳送高速數(shù)據(jù),開展增值業(yè)務(wù)。高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時也為MMDS經(jīng)營者帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)閿?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收入遠(yuǎn)高于電視業(yè)務(wù)的收入。
3.2LMDS接入技術(shù)
本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)LMDS工作于24GHz~38GHz頻段,帶寬在1.3GHz左右,傳輸容量大和應(yīng)用靈活等特點(diǎn)使其成為目前倍受矚目的天線寬帶接入技術(shù)。
一個完整的LMDS系統(tǒng)由四部分組成,分別是本地光纖骨干網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心(NOC)、基站系統(tǒng)、用戶端設(shè)備(CPE)。
寬帶無線接入技術(shù)主要有多通道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(MMDS)和本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)兩種。它們是在成熟的微波傳輸技術(shù)上發(fā)展起來的,所采用的調(diào)制方式與微波傳輸相似,主要為相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之處是MMDS和LMDS均采用一點(diǎn)多址方式,微波傳輸則采用點(diǎn)對點(diǎn)方式。
LMDS的特點(diǎn)是:
(1)LMDS的帶寬可與光纖相比擬,實(shí)現(xiàn)無線“光纖”到樓,可用頻帶至少1GHz。與其他接入技術(shù)相比,LMDS是最后一公里光纖的靈活替代技術(shù)。
(2)光纖傳輸速率高達(dá)Gb/s,而LMDS傳輸速率可達(dá)155Mb/s,穩(wěn)居第二。
(3)LMDS可支持所有主要的話音和數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。
(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz頻率上,被許可的頻率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz獲得的許可較多,該頻段具有較寬松的頻譜范圍,最有潛力提供多種業(yè)務(wù)。
LMDS的缺點(diǎn)是:
(1)傳輸距離很短,僅5~6Km,因而不得不采用多個小蜂窩結(jié)構(gòu)來覆蓋一個城市。
(2)多蜂窩系統(tǒng)復(fù)雜。
(3)設(shè)備成本高。
(4)雨衰太大,降雨時很難工作。
3.3WCDMA接入技術(shù)
WCDMA技術(shù)能為用戶帶來最高2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率,在這樣的條件下,現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中應(yīng)用的任何媒體都能通過無線網(wǎng)絡(luò)輕松地傳遞。WCDMA的優(yōu)勢在于,碼片速率高,有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發(fā)射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,采用Turbo信道編解碼,提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速率,FDD制式能夠提供廣域的全覆蓋。下行基站區(qū)分采用獨(dú)有的小區(qū)搜索方法,無需基站間嚴(yán)格同步;采用連續(xù)導(dǎo)頻技術(shù),能夠支持高速移動終端。相比第二代的移動通信技術(shù),WCDMA具有:更大的系統(tǒng)容量
、更優(yōu)的話音質(zhì)量、更高的頻譜效率、更快的數(shù)據(jù)速率、更強(qiáng)的抗衰落能力、更好的抗多徑性、能夠應(yīng)用于高達(dá)500Km/h的移動終端的技術(shù)優(yōu)勢,而且能夠從GSM系統(tǒng)進(jìn)行平滑過渡,保證運(yùn)營商的投資,為3G運(yùn)營提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。WCDMA通過有效地利用寬頻帶,不僅能順暢地處理聲音、圖像數(shù)據(jù)、與互聯(lián)網(wǎng)快速連接,而且WCDMA和MPEG-4技術(shù)結(jié)合起來還可以處理真實(shí)的動態(tài)圖像。
3.43G通信技術(shù)
在上述通信技術(shù)的基礎(chǔ)之上,無線通信技術(shù)將邁向3G通信技術(shù)時代。3G強(qiáng)大的帶寬和傳輸速率給多媒體通信提供了高速傳輸?shù)目赡苄?。從通信容量?3G較第二代移動通信系統(tǒng)有大幅提升。另外,3G有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發(fā)射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,使傳輸速率有了大幅提高,該技術(shù)又稱為國際移動電話2000,該技術(shù)規(guī)定,移動終端以車速移動時,其傳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)速率為144Kbps,室外靜止或步行時速率為384Kbps,而室內(nèi)為2Mbps。但這些要求并不意味著用戶可用速率就可以達(dá)到2Mbps,因?yàn)槭覂?nèi)速率還將依賴于建筑物內(nèi)詳細(xì)的頻率規(guī)劃以及組織與運(yùn)營商協(xié)作的緊密程度。然而,無線LAN一類的高速業(yè)務(wù)的速率已可達(dá)54Mbps。
3.54G通信技術(shù)
2《寬帶接入技術(shù)》課程教學(xué)改革方案
隨著通信技術(shù)朝著數(shù)字化、寬帶化、智能化等方向發(fā)展,接入網(wǎng)技術(shù)得到了飛速發(fā)展,多種接入網(wǎng)技術(shù)層出不窮,滿足不同需求的各類人群。隨著各類接入技術(shù)進(jìn)入普通老百姓家、各種應(yīng)用和解決方案的日益豐富,為學(xué)生學(xué)習(xí)寬帶接入網(wǎng)提供了良好的平臺,特別是近些年許多大中城市如上海、南京等提出了智慧城市的規(guī)劃和創(chuàng)建給各種接入技術(shù)提供了多樣的平臺。傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在各種弊端,教師盲目的教,學(xué)生茫然的學(xué),一番努力后得不到企業(yè)的認(rèn)可,學(xué)生感到學(xué)而無用,企業(yè)認(rèn)為畢業(yè)生質(zhì)量差,從而導(dǎo)致就業(yè)率逐年下降。經(jīng)過深入企業(yè),多次企業(yè)調(diào)研,剖析崗位能力,制定與崗位技能要求對接的課程標(biāo)準(zhǔn),將本門課程的知識點(diǎn)、技能點(diǎn)融入到各個崗位中去。使教師有方向的教,學(xué)生有目的的學(xué),這樣不論是教師還是學(xué)生都目標(biāo)明確,定位清晰,從而大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,提升教學(xué)效果?!秾拵Ы尤爰夹g(shù)》這門課程的課改工作就是沿著課程標(biāo)準(zhǔn)與崗位技能要求對接這個思路進(jìn)行的,并結(jié)合任務(wù)教學(xué)法,設(shè)計(jì)教學(xué)模塊和學(xué)習(xí)任務(wù)?!秾拵Ы尤爰夹g(shù)》課程共分五個模塊,分別是:模塊一、認(rèn)識接入網(wǎng);模塊二、銅線接入技術(shù);模塊三、光纖接入技術(shù);模塊四、HFC接入技術(shù);模塊五、無線接入技術(shù)。每個模塊有若干學(xué)習(xí)任務(wù)和所涉及的知識點(diǎn),并制定教學(xué)方式。針對該課程中的操作部分也設(shè)計(jì)了實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,共有四個項(xiàng)目,包含RJ45和RJ11接口的制作、光纜纖芯熱熔、冷接子的制作及測試和FTTH客戶端安裝。
信息產(chǎn)業(yè)部已于2001年6~8月就重慶、武漢、南京、廈門和青島五城市的3.5GHz固定無線接入頻率和經(jīng)營許可進(jìn)行了招標(biāo)?,F(xiàn)即將在全國32個城市進(jìn)行招標(biāo),預(yù)計(jì)3.5GHz固定無線接入的市場將于今年啟動。隨著電信格局即將發(fā)生的巨大變化,3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)的競爭也更趨激烈。
3.5GHz固定無線接入FWA(FixedWirelessAccess)系統(tǒng)采用點(diǎn)對多點(diǎn)微波技術(shù)。該系統(tǒng)在傳統(tǒng)的電路型無線通信技術(shù)中融合了IP數(shù)據(jù)通信技術(shù),主要提供大容量的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入,也可以為窄帶無線系統(tǒng)和移動基站提供回傳連接。對于不便鋪設(shè)光纜的用戶、相對分散鋪設(shè)光纜不經(jīng)濟(jì)的用戶以及對開通緊迫性很強(qiáng)的用戶,引入快速經(jīng)濟(jì)固定無線接入系統(tǒng)可為用戶提供急需的接入服務(wù),對解決“最后一公司”接入網(wǎng)的瓶頸問題,起到了有力的補(bǔ)充作用。因此具有廣泛的商業(yè)應(yīng)用。價(jià)值和發(fā)展前景。
13.5GHz固定無線接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)構(gòu)成一般包括中心站(CS)、終端站(TS)和網(wǎng)管系統(tǒng)三大部分。中心站和終端站又分別可分為室內(nèi)單元(IDU)和室外單元(ODU)兩部分。3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的分布式系統(tǒng),TS用戶通過用戶接口網(wǎng)絡(luò)(UNI)與單個的用戶終端(TE)或者一個用戶駐地網(wǎng)(CPN)相連,中心站(CS)通過業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)與外部網(wǎng)絡(luò)相連。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
(1)中心站(CS)
中心站位于服務(wù)區(qū)中心,邏輯上可以分兩個部分:中心控制站(CCS)和中心射頻站(CRS)。中心控制站是業(yè)務(wù)匯聚部分,并提供到網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口;網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口一般有STM-1、10/100Base-T、E3/T3、n×E1等接口。中心站覆蓋的服務(wù)區(qū)一般分為多個扇區(qū),每個CRS對應(yīng)一個扇區(qū),每個扇區(qū)可以對一個或多個遠(yuǎn)端站提供服務(wù)。CCS將來自各個扇區(qū)不同θ用戶的上行業(yè)務(wù)量進(jìn)行匯聚復(fù)用,提交不同的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn);將來自不同業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的下行業(yè)務(wù)量分送各個扇區(qū)。
(2)終端站(TS)
在3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)中,終端站(TS)屬于遠(yuǎn)端設(shè)備,設(shè)置在用戶駐地,為用戶提供系統(tǒng)的接入點(diǎn)并為用戶提供各種業(yè)務(wù)接口??商峁┙涌陬愋桶?0Base-T、E1、n×64Kbps、FR、POTS或ISDN接口。
(3)接力站(RS)
接力站作為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可選項(xiàng),用以轉(zhuǎn)發(fā)中心站和終端站之間的信號。RS天線可以采用扇區(qū)天線或小波束角定向天線。
(4)網(wǎng)管系統(tǒng)
3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)一般采用基于圖形界面的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),系統(tǒng)可運(yùn)行在MicrosoftWindowsNT或UNIX平臺上。用戶使用系統(tǒng)可輕易地對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理。網(wǎng)管系統(tǒng)的功能一般包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及計(jì)費(fèi)信息的收集等。
2系統(tǒng)性能特性
2.1頻率使用
根據(jù)國家無線電管理避已頒布的3.5GHz頻段地面固定無線接入系統(tǒng)所用的頻率資源和相關(guān)頻率參數(shù),其雙工方式為FDD,上行遠(yuǎn)端站發(fā)射頻段為3399.50~3431.00MHz;下行基站發(fā)射頻段為3499.50~3531.00MHz;同一波道收發(fā)射頻頻率間隔100MHz。
2.2調(diào)制方式和多址方式
調(diào)制方式主要包括GFSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。調(diào)制方式不同調(diào)制效率Em(bit/s/Hz)不同,由以下公式給出:
Em=[(log2(M)·R)/1+r]bit/s/Hz
其中,M為調(diào)制階數(shù),R為編碼率,r為濾波器滾降系數(shù)。調(diào)制效率隨著調(diào)制階數(shù)的增大而增大。但是實(shí)際工程中,外界干擾對系統(tǒng)性能的影響將急劇增加,會降低系統(tǒng)的性能,因而可根據(jù)需要采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)或者根據(jù)具體情況選擇調(diào)制方式。在一個扇區(qū)可以采用多個調(diào)制方式混合使用,其目標(biāo)是使得在任何一點(diǎn)都將采用盡可能高效的調(diào)制方式。也就是在一般情況下,根據(jù)傳輸質(zhì)量和傳輸覆蓋范圍,離基站近的區(qū)域可以使用比較高效的調(diào)制方式,距離大時采用更可靠的方式。
常用多址技術(shù)有頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。根據(jù)3.5GHz固定無線接入的一些特殊情況,具體采用那一種多址方式,需要根據(jù)業(yè)務(wù)模式、技術(shù)成熟程度、性價(jià)比等來考慮。
傳統(tǒng)的FDMA效率較低,但是目前出現(xiàn)的W-OFDMA以及動態(tài)FDMA技術(shù)使得接入效率大為提高。OFDMA經(jīng)過串并變換到各個正交子載波上后,并行碼元信號周期遠(yuǎn)大于串行信息碼元周期,再加上保護(hù)間隔,使其能基本消除碼間干擾。因此與其他接入技術(shù)相同的高斯噪聲相比信道上能支持更高標(biāo)準(zhǔn)的干擾,而且在OFDMA時信道均衡非常容易,QPSK情況下不需均衡器。OFDMA現(xiàn)已被IEEE802.16TG3標(biāo)準(zhǔn)確立為唯一的傳輸方式。動態(tài)FDMA技術(shù)根據(jù)業(yè)務(wù)量調(diào)整調(diào)制解調(diào)器的參數(shù),動態(tài)分配每個頻分信道的帶寬,在兩個不同極化的扇區(qū)中使用同一頻率以提高頻率利用率。但是OFDMA對相位噪聲非常敏感,對同步和前端放大器的線性要求更加嚴(yán)格;動態(tài)FDMA對調(diào)制解調(diào)和ODU要求嚴(yán)格。
CDMA主要基于擴(kuò)頻通信的基本原理,使得傳輸信息的信號帶寬遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬,擴(kuò)頻碼采用正交碼或準(zhǔn)正交碼作地址碼實(shí)現(xiàn)碼分多址,CDMA主要應(yīng)用在北美蜂窩標(biāo)準(zhǔn)IS-95、IMT-2000以及衛(wèi)星通信等。CDMA的優(yōu)點(diǎn)是容量大、抗互擾能力強(qiáng)、信號功率譜密度低、相關(guān)特性好,CPE峰值功率和平均功率的比值小,但是當(dāng)PN碼正交性能欠佳或者干擾超過干擾容限時,性能將惡化,因此抗自擾能力相對欠缺。另外占用的信號頻帶寬,擴(kuò)頻后的帶寬遠(yuǎn)大于擴(kuò)頻前的信息;地址碼數(shù)量大的限制,對大容量的通信也有一定的限制,因此在頻率資源有限的情況下,將帶來不少的麻煩。
TDMA是發(fā)達(dá)端對所發(fā)信號的時間參量進(jìn)行分割,形成許多互不重疊的時隙。因此抗自擾能力極佳,而且對時隙的管理和分配通常要比對頻率的管理和分配簡單又經(jīng)濟(jì),這樣TDMA也具有較大的信息傳輸能力,易于實(shí)現(xiàn)帶宛動態(tài)分配,比較適合突發(fā)性較強(qiáng)的業(yè)務(wù)流量。但是TDMA抗互擾能力差,相鄰小區(qū)重復(fù)使用頻率受限制,因此系統(tǒng)容量低于CDMA,且CPE峰值功率和平均功率的比值相對CDMA非常大,對同步要求比較高。
2.3扇區(qū)調(diào)制效率和容量計(jì)算
系統(tǒng)在服務(wù)區(qū)范圍內(nèi),一般通過劃分多個扇區(qū)對頻率進(jìn)行再用以提高系統(tǒng)容量,而扇區(qū)在不同部分根據(jù)實(shí)際情況例如鏈路距離采用不同的調(diào)制方式,這使扇區(qū)的不同部分有不同的調(diào)制效率,因此有必要計(jì)算整個扇區(qū)的平均效率。那么扇區(qū)的平均調(diào)制效率計(jì)算如下:
這里∑是所有調(diào)制區(qū)域的加權(quán)。頻率再用率和扇區(qū)平均調(diào)制效率是通過具體劃后得出的,而且需要經(jīng)過多次反復(fù)規(guī)劃后才可確定,以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃得出的值為準(zhǔn),這個數(shù)值是可以變動的,目的是使其最大扇區(qū)容量達(dá)到最大。
固定無線接入網(wǎng)絡(luò)容量可以由以下公式給出:
每個基站頻率資源=運(yùn)營商可用頻率資源×平均調(diào)制效率)
3與其他寬帶接入技術(shù)的比較
目前全球?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)熱度空前高漲,各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商競相在各大市場構(gòu)建寬帶IP城域網(wǎng),提供低廉的高速IP接入服務(wù),參與電信市場的競爭。而寬帶接入技術(shù)的種類也繁多,主要有以下幾種方式:
(1)光纖接入方式(FTTX)
光纖接入網(wǎng)有光纖到戶(FTTH)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到路邊(FTTC)、光纖到小區(qū)(FTTZ)等多種形式。利用光纖傳輸介質(zhì),提供高帶寬、高可靠性和高抗干擾性的數(shù)據(jù)傳送,接入網(wǎng)常用形式有ATMVP自愈網(wǎng)、ATM無源光網(wǎng)絡(luò)(APON)等,還有SDH環(huán)網(wǎng)等傳統(tǒng)技術(shù)。APON的優(yōu)勢在于:它結(jié)合了ATM多業(yè)務(wù)、多比特率支持能力和PON透明寬帶傳送能力業(yè)務(wù)的接入非常靈活。但是鋪設(shè)光纖相對投資較大、耗時較長,有些地方鋪設(shè)極為不便等問題,因此不少公司均發(fā)展XDSL傳輸系統(tǒng)。
(2)高速數(shù)字環(huán)路(XDSL)技術(shù)
基于XDSL技術(shù)的銅線接入技術(shù)適用于已有的電話基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),通過2B1Q、CAP(無載波調(diào)幅調(diào)相)、DMT(離散多音)等頻帶編碼技術(shù),挖掘雙絞線高頻段帶寬的資源,通過帶寬倍增技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬帶接入,滿足高數(shù)據(jù)通信需求,主要技術(shù)有ADSL、HDSL、VDSL等。VDSL的傳輸距離短,必須建立在FTTB基礎(chǔ)上,而ADSL線路較長,容易受外界干擾同,造成速率波動。
(3)光纖風(fēng)軸混合網(wǎng)絡(luò)(HFC)
基于同軸電纜接入的HFC方式是在傳統(tǒng)同軸CATV技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,利用頻分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬電視、數(shù)字電視、電話和數(shù)據(jù)同時傳送。系統(tǒng)成本比光纖環(huán)路低,并有銅線及比絞線無法比擬的傳輸帶寬,適合當(dāng)前模擬制式的高質(zhì)量視頻業(yè)務(wù)市場和CATV網(wǎng)使用。但是當(dāng)前HFC都是單向的,要實(shí)現(xiàn)雙向通信,其改造的費(fèi)用非常高昂,難度也非常大。
(4)LMDS技術(shù)
LMDS工作在10GHz以上,可用頻帶寬,高達(dá)1GHz,可以承載幾乎任何通信業(yè)務(wù),包括話音、數(shù)據(jù)、圖像及多媒體等。可提供多種通信系統(tǒng)一般具有的優(yōu)勢,如建設(shè)成本低、啟動資金較小、建設(shè)周期短、投資回收快、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)。但是服務(wù)覆蓋范圍相對較小,一般為2~4km,不適合遠(yuǎn)程用戶使用(在同樣傳輸距離的情況下自由空間損耗比3.5GHz固定無線接入至少低2dB)。通信質(zhì)量受雨、雪等天氣影響較大,大暴雨還可能引起無線通信鏈路的中斷。
(5)3.5GHz寬帶固定無線接入方式
3.5GHz寬帶無線接入方式以蜂窩式覆蓋,半徑10km左右,適合各種用戶接入。3.5GHz固定無線接入和其他接入技術(shù)相比,具有許多獨(dú)特的優(yōu)越性,具體如下:
·工程項(xiàng)目建設(shè)方便、快捷
無線系統(tǒng)與有線系統(tǒng)相比,很大的優(yōu)勢在于工程的啟動與實(shí)施非常迅速。開通快,建設(shè)周期短,組網(wǎng)靈活,用戶終端設(shè)備簡單,投資省。尤其在大城市,有線工程往往要經(jīng)過市政等部分的審批,因?yàn)閷Φ缆?、綠地等環(huán)境破壞較大,而且施工量大,要受到多種因素的制約。
一、引言
隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息產(chǎn)飛速發(fā)展,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化正日益融入人、當(dāng)前,人們對住宅小區(qū)智能業(yè)務(wù)的需求寬帶化智能小區(qū)的建設(shè)已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。以前,人們上網(wǎng)一般是在自己的工作單位,現(xiàn)在人們希望下班后在家中也可以在網(wǎng)上“沖浪"?;谶@種要求,智能小區(qū)必須進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)接人,而且必須是寬帶接人。當(dāng)前,我國城市智能小區(qū)寬帶接人在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用上主要面臨的問題來自三個方面:主干線部分、配線及引入線部分、寬帶信息服務(wù)。
二、新摩爾定律
新摩爾定律是由聯(lián)合國“1999世界電信論壇會議,副主席約翰·羅斯(JohnRoth)在論壇開幕演說時提出的:互聯(lián)網(wǎng)帶寬每9個月會增加一倍的容量,但成本降低一半,比晶片變革速度的每18個月還快。這一定律又稱為“光纖定律,(OpticalLaw)。摩爾定律(Moore,sIAw)過去用來形容半導(dǎo)體科技的快速變革,平均每18個月,晶片的容量會成長一倍,成本卻減少一半,“光纖定律'''',則用來形容網(wǎng)絡(luò)科技。實(shí)際情況證明新摩爾定律是正確的。
三、高速主干網(wǎng)
要想實(shí)現(xiàn)智能小區(qū)寬帶接人,前提條件是主干網(wǎng)應(yīng)該有足夠的帶寬。長時間以來,上網(wǎng)速度一直都是困擾國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)用戶的一大問題,而由此引發(fā)的一系列問題也在困擾著國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)界,這些問題給發(fā)展我國的網(wǎng)絡(luò)事業(yè)帶來了巨大的負(fù)面影響,嚴(yán)重制約了我國網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,更是對國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來了許多障礙??梢哉f,帶寬控制了互聯(lián)網(wǎng)的一切。
就目前的情況來說,速度仍然制約著國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。國內(nèi)的幾千萬網(wǎng)民,已經(jīng)飽受信息高速公路阻塞的痛苦,對網(wǎng)絡(luò)用戶來說,一方面,他們上網(wǎng)是為了尋找比普通生活更為精彩的享受,大家只用一臺電腦和一根電話線就可走遍天下。但是由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響,網(wǎng)民在網(wǎng)上沖浪得到的享受只局限在一些精彩的文字上面,缺乏多媒體效果和其他社會化應(yīng)用服務(wù)內(nèi)容。中國最大的互聯(lián)網(wǎng)提供商中國電信的CHI-NAN町、在過去幾年的發(fā)展中,雖然投入了大量資金不斷進(jìn)行帶寬擴(kuò)展,但其主干網(wǎng)的帶寬一直只有155M直到最近才拓展到2.5G。其它幾個互聯(lián)網(wǎng)提供商如金橋網(wǎng)、教育網(wǎng)和科技網(wǎng)等更是因?yàn)橘Y金和其它資源的投入問題,其帶寬一直上不去。各個互聯(lián)網(wǎng)提供商的網(wǎng)絡(luò)互通性也有待提高,如CHINANET的用戶登錄屬于教育網(wǎng)的網(wǎng)站速度就較慢。由于上網(wǎng)的速度慢,客觀上造成用戶在獲取相同資源時所需要的時間增加,相應(yīng)投入的成本就增加,打擊。對于ISP/ICP來說,狹窄的帶寬造就了的上升,用戶數(shù)量增加緩慢。一直以來,ISP/ICP都是在虧損中經(jīng)營,在互聯(lián)網(wǎng)天,中國的ISP企業(yè)并沒有得到相應(yīng)的發(fā)展,也在另一個方面嚴(yán)重制約著國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展。
因此,建設(shè)高速的數(shù)據(jù)主干網(wǎng)是今后中國互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)發(fā)展的一個重要方面。8月初,中國電信成功開通了京滬穗間的2.5G高速環(huán)狀電路,使得CHINANET網(wǎng)絡(luò)性能和技術(shù)水平在國內(nèi)乃至國際處于領(lǐng)先水平。進(jìn)入2000年以來,中國電信就推出了一系列舉措來提高國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)性能,拓展帶寬,使得國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)用戶的訪問速度和上網(wǎng)質(zhì)量都有了相應(yīng)的提高。據(jù)悉,在中國電信的努力下,目前國內(nèi)的骨干網(wǎng)帶寬已有了較大的提高,而國際出口帶寬也將在下半年達(dá)到1G左右。到時,網(wǎng)絡(luò)用戶訪問國內(nèi)國際站點(diǎn)的速度和質(zhì)量都將有大幅度的提高。
在主干網(wǎng)的建設(shè)中,建議主干網(wǎng)采用環(huán)形結(jié)構(gòu),可以是SDH自愈環(huán)或光纖環(huán)。自愈環(huán)最適合于已有很大業(yè)務(wù)量,且不允許中斷的地區(qū)。光纖環(huán)主要是利用大芯數(shù)光纜組成環(huán)路。一旦光纜被切斷,每個光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)可沿反方向傳輸,從而達(dá)到保護(hù)的目的。光纜環(huán)最適合于向潛在的大用戶提供雙路由保護(hù)。
四、配線及引入線部分
目前,接入網(wǎng)市場競爭非常激烈,主要原因是接入網(wǎng)技術(shù)多種多樣及其建設(shè)的復(fù)雜性。把握寬帶接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢對已進(jìn)入高速增長期的我國接入網(wǎng)建設(shè)至關(guān)重要。寬帶信息服務(wù)開始興起,首先解決IP接人。如果在接入網(wǎng)的主干層采用SDH-ADM組成的自愈環(huán)或ATM光纖接入等寬帶技術(shù),對于IP業(yè)務(wù)的解決已不成問題。關(guān)鍵在于配線層、引人層。目前可用的寬帶IP接入技術(shù)有XDSL、HFC和以太網(wǎng)技術(shù),這些技術(shù)各有特色適用于不同的應(yīng)用。用戶業(yè)務(wù)多樣化個人化,窄帶寬帶將在一定時期內(nèi)共存且平滑過渡。比較這三隨著寬帶信息服務(wù)的發(fā)展,將來的接入XDSL和HFC接入網(wǎng)技術(shù)。XDSL是電信企業(yè)推崇的基于電話線傳輸?shù)膶拵HFC是廣播電視業(yè)推崇的基于同軸電纜傳輸?shù)膌其應(yīng)用前提是為了利用己敷設(shè)好的電話線l只要增加XDSLMODEM或CABLE就可以上IrItemet,并最終瞄準(zhǔn)了未來IP電話因此,誰先把整個小區(qū)拿到手,誰就:了未來的服務(wù)。ADSL技術(shù)只能提供1.5M下行帶最新的EDSL技術(shù)也只能提供下行8M,上行800K而HFC技術(shù)共享40M的帶寬,用戶越多,分配得這兩種技術(shù)可以應(yīng)用于那些原來已布但是根據(jù)新摩爾定律,我「這兩種技術(shù)將由于信息量的不斷增加最限的帶寬不堪重負(fù),不得不退出市場的競爭。
以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的靈活性已經(jīng)為大家所熟悉,可管理控制一直是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的杰出代表。隨著市場的發(fā)展,以太網(wǎng)技術(shù)日新月異,從初期的10M帶寬發(fā)展到100M、1GB甚至10GB帶寬,顯示出其強(qiáng)大的生命力,特別是局域網(wǎng)交換技術(shù)出現(xiàn)后,以太網(wǎng)的交換技術(shù)發(fā)展更是快速,市場占有率不斷擴(kuò)大,以至許多早期的局域網(wǎng)技術(shù)漸漸被擠出市場??梢哉f,在當(dāng)今的局域網(wǎng)包括園區(qū)網(wǎng)市場上,以太網(wǎng)已經(jīng)占有絕對的領(lǐng)先地位。
以太網(wǎng)接入技術(shù)具有線路穩(wěn)定、訪問速度高、擁有固定IP地址、造價(jià)相對低廉和適合大規(guī)模推廣的優(yōu)點(diǎn),對于用戶的投資更是節(jié)省,只需在自己的PC機(jī)上安裝一塊價(jià)格低廉的網(wǎng)卡即可實(shí)現(xiàn)高速寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。在三十多年的發(fā)展歷程中,以太網(wǎng)技術(shù)所擁有的強(qiáng)大生命力和驚人的發(fā)展速度,使得它逐漸脫離于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域,向最終用戶接入網(wǎng)發(fā)展,成為最新的接入網(wǎng)技術(shù),建設(shè)采用以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)還有許多有利因素:該技術(shù)不僅解決窄帶問題,還向用戶提供以太網(wǎng)接口和數(shù)字圖像接口,支持多種多樣的寬帶、IP業(yè)務(wù)的接入,易于解決接入網(wǎng)的許多問題,它代表了接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向。
五、寬帶信息服務(wù)
建設(shè)智能小區(qū)的目標(biāo)是為小區(qū)住戶提供寬帶交互式多媒體信息的高質(zhì)量服務(wù),提供一個文化與教育、休閑與娛樂、購物與服務(wù)良好的信息化環(huán)境,向用戶提供一個實(shí)用的、廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)平臺,同時也使教育與文化信息等多媒體信息與成果能夠直接受益于Intemet的革命。實(shí)現(xiàn)寬帶接入后,可以開展V0D視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)、寬帶多媒體信息服務(wù)(遠(yuǎn)程通訊、網(wǎng)上購物、網(wǎng)上教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會議、電子商務(wù)、居家辦公、異地間的資源共享)、小區(qū)內(nèi)的信息查詢等。
一、固定無線接入的技術(shù)優(yōu)勢
固定無線接入系統(tǒng)一般由中心站(CS)、終端站(TS)和網(wǎng)管系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。其中,中心站和終端站通常又各自擁有室內(nèi)和室外單元。室內(nèi)單元(IDU)負(fù)責(zé)處理業(yè)務(wù)的適配和匯聚,連接不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)。室外單元(ODU)為中心站和終端站之間提供射頻傳輸功能,一般安裝在建筑物的屋頂上。特殊情況下在中心站和終端站之間可以通過接力站(RS)進(jìn)行中繼。與固定線路組成的城域網(wǎng)相比,無線接入具有下列優(yōu)勢:
1.1無線接入不需要專門進(jìn)行管道線路的鋪設(shè),為一些光纜或電纜無法鋪設(shè)的區(qū)域提供了業(yè)務(wù)接入的可能,縮短了工程項(xiàng)目的時間,節(jié)約了管道線路的投資。
1.2隨著接入技術(shù)的發(fā)展,無線接入設(shè)備可以同時解決數(shù)據(jù)及語音等多種業(yè)務(wù)的接入。
1.3根據(jù)區(qū)域的業(yè)務(wù)量的增減靈活調(diào)整帶寬。
1.4可十分方便的進(jìn)行業(yè)務(wù)遷移、擴(kuò)容。在臨時搭建業(yè)務(wù)點(diǎn)的應(yīng)用中優(yōu)勢更加明顯。
二、固定無線接入技術(shù)特點(diǎn)
固定無線接入技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在多址方式、調(diào)制方式、雙工方式、對電路交換與分組交換支持、動態(tài)帶寬分配、空中無線協(xié)議、OFDM技術(shù)等幾方面。
2.1多址方式目前固定無線接入領(lǐng)域中有三種主要的多址方式——FDMA、TDMA和CDMA。單純采用FDMA作為多址接入方式已經(jīng)很少見,目前的實(shí)用系統(tǒng)多采用TDMA方式或采用FDMA+TDMA方式。
2.2調(diào)制方式目前固定無線接入主要選擇采用以下幾種調(diào)制方式:QPSK、16QAM以及64QAM,分別適應(yīng)不同帶寬及覆蓋范圍的需求。
2.3雙工方式固定無線接入系統(tǒng)是一個雙向傳輸?shù)南到y(tǒng),根據(jù)設(shè)備組成原理的不同其雙工方式有TDD和FDD兩種。
2.4對電路交換與分組交換的支持在今后較長的時間內(nèi),電信運(yùn)營商的主要任務(wù)仍是同時支持電路交換和包交換兩種網(wǎng)絡(luò),特別是在接入網(wǎng)這一層,市場對基于電路交換方式的接入設(shè)備仍有一定需求,固定無線接入系統(tǒng)對電路交換的支持是很重要。
2.5動態(tài)分配帶寬固定無線接入系統(tǒng)要支持對帶寬的動態(tài)分配,帶寬只有連接請求以后才被分配。FDD方式,只能在上行或下行一個方向的總帶寬中對各個用戶進(jìn)行動態(tài)分配,而TDD方式,可以實(shí)現(xiàn)在上、下行信道間的動態(tài)帶寬分配。
2.6空中無線協(xié)議目前空中協(xié)議有三種:DOCSIS、ATM和TDM。實(shí)際上這三種空中接口在物理層同屬TDMA方式,只是把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)填充的方法不同,空中處理多址接入的協(xié)議不同。
2.7OFDM技術(shù)OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)在無線接入領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸成為一種發(fā)展趨勢。OFDM具有良好的選頻衰落和抗多徑干擾能力,使得無線接入系統(tǒng)對于視距傳輸?shù)囊蠼档停貏e適用于日趨復(fù)雜的城市傳播環(huán)境。
三、固定無線接入的主要技術(shù)
固定無線接入的主要技術(shù)可分為LMDS和MMDS兩種。
3.1LMDS固定無線本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)為人口稠密的市區(qū)通信提供了一種低成本、有效的解決方案,利用高容量的無線本地環(huán),能迅速為大量用戶區(qū)提供數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù),適用于商業(yè)大樓內(nèi)的中小企業(yè)、小型辦公室和居家辦公的快速接入。
3.2MMDSMMDS系統(tǒng)目前采用比較廣泛的是3.5GHz和5.8GHz頻段點(diǎn)對多點(diǎn)系統(tǒng),主要特點(diǎn)是傳輸性能好,覆蓋范圍廣,技術(shù)成熟,具有良好的抗雨衰性能,擴(kuò)容性強(qiáng),組網(wǎng)靈活且成本壓力不大,是較為理想的無線接入手段。該系統(tǒng)射頻帶寬30MHz,適用于1E1+10Base-T的用戶。由于傳輸距離遠(yuǎn),適用于大面積覆蓋,迅速為用戶提供業(yè)務(wù)。
四、固定無線接入在城域網(wǎng)建設(shè)中的策略
4.1固定無線接入應(yīng)用策略固定無線接入的頻段越低,可傳輸?shù)男畔⑺俾试降?,但非視距性能就越好,無線性能也越好。3.5GHz頻率使用由國家統(tǒng)一招標(biāo)分配、中標(biāo)后可以獨(dú)享某段頻率資源,該頻段的傳輸性能好、覆蓋范圍廣、技術(shù)相對簡單成熟、具有良好的抗雨衰性能、擴(kuò)容性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活且成本具有競爭力等特點(diǎn),因而是較為理想的無線接入手段。26GHz頻段由國家分配給四大運(yùn)營商作為商用試驗(yàn),5.8GHz是共用頻段,采用的是報(bào)備協(xié)調(diào)機(jī)制。如果某城市三種頻段都可以利用,則3.5GHz可以作為以話音業(yè)務(wù)為主的接入方式,5.8GHz帶寬較大,又是TDD體制,適合以IP業(yè)務(wù)為主,26GHz則適合覆蓋業(yè)務(wù)量大且業(yè)務(wù)集中的區(qū)域。在26GHz頻段由于雨衰大,對于降雨量較大的城市,應(yīng)用26GHz頻段會使無線接入業(yè)務(wù)質(zhì)量大打折扣。一般情況下,基于IP協(xié)議的5.8GHz無線接入系統(tǒng)成本較低,基于電路型的3.5GHz系統(tǒng)的設(shè)備價(jià)格中等,而26GHz系統(tǒng)的設(shè)備價(jià)格高。因此,從投資收益的角度看,城域網(wǎng)的建設(shè)需選擇不同頻段和體制,應(yīng)用于不同的場合。
4.2頻率規(guī)劃頻率規(guī)劃是無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃中最重要的環(huán)節(jié),它對網(wǎng)絡(luò)的性能產(chǎn)生重要的影響。有效的頻率規(guī)劃使每個小區(qū)可以使用更多頻率,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)可以使用較少的小區(qū)數(shù),減小上下行無線鏈路的干擾、提高網(wǎng)絡(luò)為用戶提供的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。頻率規(guī)劃基本原則初期設(shè)計(jì)時,綜合考慮將來的小區(qū)規(guī)模和扇區(qū)數(shù)量,根據(jù)實(shí)際容量,分期建設(shè),以節(jié)省投資;初期設(shè)計(jì)時,確定合理的扇區(qū)極化方向,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)升級時,扇區(qū)極化方向不變,以前的終端站不需要變化;不論極化方式如何,相鄰扇區(qū)使用不同頻率,同時相鄰扇區(qū)采用極化隔離來達(dá)到隔離度的要求;在給定帶寬的情況下,為得到更大的系統(tǒng)容量,采用信道分組方式,將射頻頻率分組,以滿足系統(tǒng)的抗干擾要求;載波帶寬和調(diào)制方式對系統(tǒng)性能有著很大的影響,因此,選擇適當(dāng)?shù)妮d波帶寬及調(diào)制技術(shù)十分關(guān)鍵;根據(jù)干擾源的距離、方位以及天線的方向圖等計(jì)算信噪比,從而配置合適的頻點(diǎn)、極化方式和復(fù)用次數(shù);隨著用戶接入帶寬需求的增加,可通過采用基站扇區(qū)分裂方式,提高單基站的容量,提高投資效益。綜合各種有利因素,如合理的頻率復(fù)用方案、相鄰扇區(qū)間用戶的合理劃分、單載頻內(nèi)業(yè)務(wù)合理復(fù)用等,以使網(wǎng)絡(luò)在使用頻率資源最省的情況下,達(dá)到最大程度的用戶需求滿足。
4.3基站選擇固定無線接入系統(tǒng)站址的選擇工作需要考慮多種因素,合理的布局有利于降低整個網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本。站址的選擇主要應(yīng)注意以下幾個方面的問題:①用戶需求;②視距傳播;③可擴(kuò)容性;④電磁環(huán)境;⑤與物業(yè)部門的合作。
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(yùn)營商都希望統(tǒng)一與同和,這對成本與風(fēng)險(xiǎn)的降低、市場的擴(kuò)大極為有利,其成本也包括運(yùn)維成本與設(shè)備成本。然而,以往技術(shù)通常難以實(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(jià)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(shí)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(shí)現(xiàn)EPOC的關(guān)鍵與難點(diǎn)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(shí)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(jì)SNR的指標(biāo)可超過45dB,能夠?yàn)檎{(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(jì)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(diǎn))×50(IPQAM)+32(頻點(diǎn))×50Mbit/s×8(DOCSIS3.0端口)=16Gbit/s。如果根據(jù)戶均靜態(tài)寬帶計(jì)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(jì)算得出,一個10m2的計(jì)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(jì)算,如果一個機(jī)架能夠?yàn)?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?yàn)?0萬戶地區(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。
文獻(xiàn)綜述是指在全面掌握、分析某一學(xué)術(shù)問題(或研究領(lǐng)域)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對該學(xué)術(shù)問題(或研究領(lǐng)域)在一定時期內(nèi)已有研究成果、存在問題進(jìn)行分析、歸納、整理和評述而形成的論文,一般要對研究現(xiàn)狀進(jìn)行客觀的敘述和評論,以便預(yù)測發(fā)展、研究的趨勢或?qū)で笮碌难芯客黄泣c(diǎn)。
一、文獻(xiàn)綜述在研究生學(xué)位論文中的作用和意義
文獻(xiàn)綜述作為研究生學(xué)位論文的重要環(huán)節(jié),其作用在于介紹研究的現(xiàn)狀,闡明選題設(shè)計(jì)的依據(jù)、研究的目的和意義,提出選題的創(chuàng)新之處。這樣,既能反映研究生學(xué)位論文選題的科學(xué)性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性,又可以使評審專家充分了解論文研究的價(jià)值,判斷研究生掌握知識面的深度和廣度。
(一)為學(xué)位論文的選題尋求切入點(diǎn)和突破點(diǎn)
對撰寫學(xué)位論文的研究生而言,綜述研究的直接目的在于分析掌握研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,確定學(xué)位論文的選題。研究生通過撰寫綜述,對不同研究角度、方法,不同研究設(shè)計(jì),特別是不同觀點(diǎn)進(jìn)行分析、比較、批判與反思,可以深入了解各種研究的思路、優(yōu)點(diǎn)和不足,在掌握研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上尋找論文選題的切入點(diǎn)和突破點(diǎn)。首先,從對現(xiàn)有研究缺陷的分析中尋找問題;其次,可以通過對不同甚至是矛盾觀點(diǎn)的比較尋找問題;再次,研究生可以結(jié)合自己的思考或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)尋找那些尚未引起研究者注意的問題;最后,可以嘗試運(yùn)用其他學(xué)科的理論或方法研究問題。
(二)為課題的研究尋求新的研究方法和有力的論證依據(jù)
文獻(xiàn)綜述是跟蹤和吸收國內(nèi)外學(xué)術(shù)思想和研究的最新成就,了解科學(xué)研究前沿動向并獲得新情報(bào)信息的有效途徑,有助于我們掌握國內(nèi)外最新的理論、手段和研究方法。從已有的研究中得到的啟發(fā),不僅可以幫助我們找到論文深入研究的新方法、新線索,使相關(guān)的概念、理論具體化,而且可以為科學(xué)地論證自己的觀點(diǎn)提供豐富的、有說服力的事實(shí)和數(shù)據(jù)資料,使研究結(jié)論建立在可靠的材料基礎(chǔ)上。
(三)避免重復(fù)研究,提高研究的意義和價(jià)值
有專家估計(jì),我國有40%的科研項(xiàng)目在研究前其實(shí)在國內(nèi)外已經(jīng)有了相關(guān)成果。重復(fù)研究不僅浪費(fèi)了大量的時間和精力,還將導(dǎo)致科研本身長期處于低水平的狀態(tài)。文獻(xiàn)綜述的作用就在于充分占有已有的研究材料,避免重提前人已經(jīng)解決的問題,重做前人已有的研究,重犯前人已經(jīng)犯過的錯誤。
二、文獻(xiàn)綜述對論文研究繼承性與創(chuàng)新性的體現(xiàn)
(一)研究生學(xué)位論文應(yīng)具有繼承性與創(chuàng)新性
學(xué)術(shù)研究本質(zhì)上是一種創(chuàng)新活動:創(chuàng)新是對現(xiàn)有研究不足的彌補(bǔ)或突破。任何研究課題的確立,都要充分考慮到現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)、存在的問題和不足、研究的趨勢以及在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入的可能性。但創(chuàng)新不是空穴來風(fēng),創(chuàng)新是在已有的知識基礎(chǔ)之上產(chǎn)生和發(fā)展起來的,每一種創(chuàng)新都是在其獨(dú)有的遺產(chǎn)繼承基礎(chǔ)上的再創(chuàng)造。因此,學(xué)術(shù)研究的創(chuàng)新具有歷史繼承性。
(二)文獻(xiàn)綜述對論文研究繼承性與創(chuàng)新性的具體體現(xiàn)
就某項(xiàng)具體的研究而言,文獻(xiàn)綜述起碼要解決以下基本問題:一是要體現(xiàn)哪些人做了微觀研究,哪些人做了中觀研究,哪些人又做了宏觀研究。這三個層次的研究是齊頭并進(jìn)的,還是分階段依次遞進(jìn)的;彼此是相互孤立的,還是藕合關(guān)聯(lián)的。二是要體現(xiàn)哪些人做了原理性研究,哪些人做了原則性研究,哪些人做了制度性和政策性研究,哪些人做了技能性與技巧性研究。如果說,以往的研究只是聚焦或局限在某類研究或某些研究上,沒有完成從原理到技巧的系統(tǒng)探索,那么還有哪些區(qū)域的研究是缺位的,這些區(qū)域是否函待研究或值得研究。三是要體現(xiàn)以往的研究整體上可以劃分為哪幾個階段,不同階段之研究各自具有哪些特點(diǎn),彼此之間存在怎樣的關(guān)聯(lián)性;后期研究是如何繼承、突破和超越前期研究的;繼續(xù)研究的起點(diǎn)或制高點(diǎn)在哪里,未來的研究空間如何拓展。四是要體現(xiàn)以往的研究有哪些優(yōu)點(diǎn)或取得了哪些可資借鑒的成果,整體上還存在哪些不足,我們?nèi)绾螐浹a(bǔ)這些不足。
(三)怎樣通過文獻(xiàn)綜述實(shí)現(xiàn)研究論文的繼承與創(chuàng)新
文獻(xiàn)綜述是為了明了過去研究的狀貌,把握或占領(lǐng)當(dāng)下研究的制高點(diǎn),最終形成創(chuàng)新的研究成果。在撰寫綜述前一定要全面搜集資料,充分理解已有的研究觀點(diǎn),并用合理的邏輯將它們準(zhǔn)確地表述出來,并梳理相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及動態(tài),理清研究現(xiàn)狀進(jìn)展與困境,為后續(xù)的研究提供參考。成功的文獻(xiàn)綜述是批判性的或解釋性的,是描述與解釋、欣賞與批判、繼承與發(fā)展創(chuàng)新的有機(jī)統(tǒng)一。
研究生應(yīng)當(dāng)通過對當(dāng)前已取得的研究成果或研究文獻(xiàn)進(jìn)行“再研究”,全面掌握某一研究領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,找出某一問題的發(fā)展趨勢,并通過文獻(xiàn)綜述體現(xiàn)某研究在該研究領(lǐng)域的繼承及發(fā)展,進(jìn)而通過對該問題的研究,實(shí)現(xiàn)在某領(lǐng)域研究基礎(chǔ)之上的創(chuàng)新,明確研究成果的創(chuàng)新性。
三、結(jié)束語
研究生學(xué)位論文研究應(yīng)通過文獻(xiàn)綜述找到研究的起點(diǎn),但要力避過度依賴別人的研究成果。如果過分地依賴于以往的研究抑或某種理論與觀點(diǎn),最終將難以實(shí)現(xiàn)突破和超越,取得更大的創(chuàng)新性成果。然而,不少研究者尤其是碩士研究生,撰寫文獻(xiàn)綜述之后,很難走出別人的思維框架,總是不自覺地重復(fù)別人已做過的研究,復(fù)述已有的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)或思想。另外,還有不少研究生喜歡或習(xí)慣于在別人做過大量研究的領(lǐng)域選擇學(xué)位論文主題。在這些人看來,在已有相當(dāng)研究基礎(chǔ)的研究領(lǐng)域選題,可借鑒的研究成果多,研究起來相對比較容易。如此種種,無疑都是對以往的研究過度依賴的表現(xiàn),不利于學(xué)術(shù)創(chuàng)新和研究領(lǐng)域的拓展。
參考文獻(xiàn):
中等職業(yè)學(xué)校在對學(xué)生進(jìn)行高中程度文化知識教育的同時,根據(jù)職業(yè)崗位的要求有針對性地實(shí)施職業(yè)知識與職業(yè)技能教育。主要招收初、高中畢業(yè)生,學(xué)制一般三年,以培養(yǎng)生產(chǎn)服務(wù)一線的操作人員和中等技術(shù)人員為主,目標(biāo)是培養(yǎng)中高級技術(shù)工人。
二、教材設(shè)置與職業(yè)技術(shù)的普遍適應(yīng)性
職業(yè)技術(shù)院校的教材選擇一般較為基礎(chǔ),概念及定理的引用和教學(xué)設(shè)置通俗易懂,但在實(shí)際操作過程中又難以讓學(xué)生學(xué)以致用。例如,在電工電子的教材中,有關(guān)電路短路的介紹如下:電路中,電流直接連接電源正負(fù)兩極。根據(jù)歐姆定律I=U/R知道,由于導(dǎo)線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會非常大。這樣大的電流,電池或者其他電源都不能承受,會造成電源損壞。更為嚴(yán)重的是,因?yàn)殡娏魈螅瑫箤?dǎo)線的溫度升高,嚴(yán)重時可能造成火災(zāi)。這樣會給學(xué)生一個既定的意識,電路是不可以短路的。但在學(xué)生們的實(shí)際操作中我們常常會短接一段電路以分段查找電路故障,在使用多用電表歐姆擋時也需要短接調(diào)零。這就會給學(xué)生們造成一種概念與應(yīng)用的困惑,因此需要教師在講解過程中,起到鏈接抽象概念和實(shí)際操作知識的作用。
三、如何解決學(xué)生理論與操作的差異問題
如果學(xué)生不能夠完全理解概念與應(yīng)用的差別,就會造成“知識矛盾”,畢竟學(xué)生對知識的理解能力個體差異較大,所以我們應(yīng)當(dāng)通過以下四個教學(xué)步驟來解決這個問題。
1.進(jìn)行有效的課前預(yù)習(xí)與實(shí)際問題匯總
以萬用表的使用為例。
萬用表,以其能夠測量的項(xiàng)目比較多而得名。萬用表能夠測量交流電壓、直流電壓、直流電流、電阻,有的萬用表還能夠測量更多項(xiàng)目,比如三極管放大倍數(shù)、電容量、電感量等。在教學(xué)前,可以增加一節(jié)準(zhǔn)備課,主要目的就是讓學(xué)生自己去體會并測量簡單電路的各項(xiàng)物理值,并進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。學(xué)生對未知事物具有強(qiáng)烈的好奇心,正是要靈活利用他們這種心理,不但讓學(xué)生對萬用表產(chǎn)生濃厚的興趣,也可以提高課堂教學(xué)中學(xué)生的專注力,使教學(xué)效果更理想。
2.w類分析問題
以汽車維修為例。
我們可以把汽車的維修進(jìn)行分類,以檢測分析設(shè)備進(jìn)行劃分。主要包括試驗(yàn)臺、檢測線、定位儀、檢測儀、檢漏儀、檢測臺、制動臺、分析儀、內(nèi)窺鏡、傳感器、示波器及其他檢測設(shè)備。在我們進(jìn)行維修時,我們可以依據(jù)這些設(shè)備進(jìn)行檢測以便鎖定問題及故障原因,即便車輛多個問題同時出現(xiàn),也可以一一對應(yīng)解決。有時在進(jìn)行車輛維修時會出現(xiàn)一些綜合性的故障,這就要求我們要善于分析實(shí)際過程中維修問題,并積累維修相關(guān)故障的經(jīng)驗(yàn)。
3.做好理論知識及概念的講解
在電流基礎(chǔ)知識的教學(xué)中,因?yàn)殡娏骺床灰?、摸不到,所以為了能夠通俗易懂,我們廣泛地以水流進(jìn)行對比講解。使學(xué)生能夠很快地理解電流、電路這種較抽象的物理概念。
4.應(yīng)用理論知識解決普遍問題及現(xiàn)象
在維修簡單電路的教學(xué)中,可以把電路的組成轉(zhuǎn)化為檢測維修的依據(jù),如電源的檢測、導(dǎo)線的檢測和用電器的檢測。依次排查,再把問題原件進(jìn)行更換和維修,這就理清了一般性電路維修的基本方法。
四、鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的思路
1.引言
LMDS( Local Multipoint Distribution Services )本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)系統(tǒng)工作在20-40 GHz 頻段上的點(diǎn)對多點(diǎn)數(shù)字微波通信技術(shù),適用于城域接入網(wǎng)的本地寬帶業(yè)務(wù)傳輸和接入,基站典型覆蓋半徑為3-5km,每個基站可支持?jǐn)?shù)百個端站,按用戶的需求動態(tài)分配帶寬,每個端站最高帶寬可達(dá) 8-16Mb/s,可捆綁各種寬、窄帶業(yè)務(wù),支持?jǐn)?shù)據(jù)、話音、視頻、Internet,LMDS技術(shù)的成熟與完善,長期困擾運(yùn)營商的接入網(wǎng)“瓶頸”問題便迎刃而解。
2.LMDS系統(tǒng)的構(gòu)成
LMDS寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)主要包括下列組成部分:
·數(shù)字基站(DBS): 做為集中器,發(fā)送并接收所有用戶業(yè)務(wù)。核心功能在于對RF信號的調(diào)制/解調(diào),同時完成無線用戶的匯聚,并與骨干網(wǎng)的連接。
·無線基站(RBS): 結(jié)構(gòu)緊湊的室外單元,傳輸RF信號至扇型天線,IF信號至DBS。一般情況下,基站包括多個RBS,每個RBS提供一個扇區(qū)的容量及覆蓋。RBS安裝于鐵塔或房頂。
·無線端站(RT):安裝于用戶端,墻面或抱桿安裝,環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)。包括設(shè)計(jì)非常緊湊的收發(fā)信單元及集成天線,與NT傳輸IF信號,由NT供電。
·網(wǎng)絡(luò)終端(NT):室內(nèi)單元,提供1個多個終端接口,可與用戶直接連接,或與用戶端集中設(shè)備相連(如Routers/多業(yè)務(wù)交換機(jī)、ADSM mux、VPN hub,或PBX)。核心功能在于對RF信號的調(diào)制/解調(diào)??晒潭ㄔ跈C(jī)架,或桌面放置。
·網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)管理:對骨干網(wǎng)設(shè)備、基站、端站,即有線和無線系統(tǒng)所有的操作維護(hù)進(jìn)行管理。提供業(yè)界功能最強(qiáng)大的管理系統(tǒng),包括簡單易用的完全圖形接口,方便的路徑及配置管理,良好的路由選擇及恢復(fù)功能,超強(qiáng)的可擴(kuò)展性及靈活性。
1-1 LMDS典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]
3.LMDS寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例。
LMDS是一個可以綜合租用線、交換話音、ISDN和基于IP業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)平臺。本節(jié)將描述租用線業(yè)務(wù)的主要應(yīng)用及相應(yīng)的典型網(wǎng)絡(luò)配置作為典型應(yīng)用:
PBX 互連
數(shù)據(jù)租用線業(yè)務(wù),通過集中器、FRAD(幀中繼)、網(wǎng)橋或路由器提供廣域網(wǎng)連接
租用線業(yè)務(wù)提供端站與基站之間 E1/T1 或 分檔E1/T1 的透明傳輸。系統(tǒng)匯聚業(yè)務(wù)通過TDM E1/T1電路接口或DBS ATM接口傳輸至骨干網(wǎng)。所有配置和路徑管理,包括無線資源的分配均由網(wǎng)管系統(tǒng)完成。
2-1租用線業(yè)務(wù)[1]
3.LMDS系統(tǒng)雨衰的影響。論文格式。論文格式。
LMDS使用約30GHz的頻段作為傳輸媒介,這是因?yàn)槲⒚撞ǖ牟ㄩL與雨點(diǎn)的直徑在同一數(shù)量級,因此抗雨衰性能差。通信質(zhì)量受雨、雪等天氣影響較大。雨衰影響是LMDS系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須予以考慮的重要因素。
國際電信聯(lián)盟對降雨的影響已進(jìn)行了深入研究,在ITU-RP.837建議中,將地球分為15個降雨氣候區(qū),分別以大寫字母A到Q來表示,每一降雨區(qū)是以與它相關(guān)的降雨強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)來表證,并給出了對應(yīng)不同降雨強(qiáng)度所發(fā)生的時間概率。遵照ITU-R P.838建議,可以針對工作頻率、極化和降雨率計(jì)算比衰減(dB/Km)和有效路徑長度(這是考慮到在整個傳輸段長度上降雨強(qiáng)度不是均勻分布的緣故),進(jìn)而可以針對衰落儲備值Ft計(jì)算出在一定傳輸距離下,降雨衰減超出Ft的時間百分?jǐn)?shù)P,或反之,根據(jù)雨衰特性及Ft求出在保證P值一定的情況下可用的通信距離是多少。必要時,還可以根據(jù)在ITU-R P.841建議,從長期百分?jǐn)?shù)P變換到最壞月份百分?jǐn)?shù)Pu。在考慮LMDS因雨衰引起的不可用性指標(biāo)時,時間百分?jǐn)?shù)Pu即為不可用性指標(biāo)。[2]
系統(tǒng)抗雨衰性能
系統(tǒng)增益
nA7390收發(fā)信機(jī)性能優(yōu)異,在BER=10-6時上下行門限接收電平值可達(dá)到-83dBm和-81dBm,由于MII行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)( -82dBm和-76dBm )。
n采用標(biāo)準(zhǔn)天線時,系統(tǒng)增益達(dá)148dB;高增益天線,達(dá)160dB。
自動增益控制(ATPC)性能
n為了滿足不同通信距離和不同地區(qū)降雨率減對發(fā)射功率的要求,A7390 LMDS系統(tǒng)支持自動發(fā)射功率控制(ATPC)功能。
ATPC調(diào)整速度
nA7390 LMDS系統(tǒng)在上行鏈路實(shí)施ATPC,保證系統(tǒng)工作在理想的C/N指標(biāo)。論文格式。ATPC動態(tài)范圍為40dB(MII要求為35dB)。
nATPC工作方式:慢環(huán)路調(diào)整、快環(huán)路調(diào)整。
n快環(huán)路調(diào)整時,速度高于1000dB/s(MII要求為20dB/S)。
參考文獻(xiàn):
[1] 寬帶無線接入解決方案 ,A7390 LMDS,Mobil Network Division, Fixed Wireless BU,Harry - August, 2003 。上海貝爾內(nèi)部資料。