时间:2023-03-23 15:12:32
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇电话通信技术论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
1.1系统组件本身的脆弱性
由于国家电网经营发展属于民生大计问题,产业发展涉及到输变电生产、电力项目建设、工程项目维修、用电销售等诸多经营业务内容。因此,电力系统自动化通信技术视角下的技术定位相对较广,在信息系统设计、生产、组装环节中也就必然存在一定安全隐患问题。比如,第一点则属于系统硬件故障隐患问题,和信息系统设计初期阶段存在隐患有主要关系。第二点软件系统自有的安全隐患问题,这类安全隐患一般多来源于电力通信自动化技术领域下的平台软件,在平台设计开发阶段存在一定技术遗留问题。第三,基于TCP/IP协议栈的定义内容在网络应用设计之初时就留下了兼容性技术漏洞,使得网络安全隐患加剧。
1.2自然威胁
这类隐患性问题多以电力通信网络安全下的不可抗力事件发生为主,比如网络信息系统如果遭受自然雷击,或者是工作站突发性发生火灾,抑或通信系统遭受自然外力破坏,如地震、覆冰、风偏等。此外,这些自然不可抗事件发生一般不以人为意志为转移,会使得国家电网造成不可避免的经济资产损失。
1.3人为意外因素
通常指人为因素下的设计失误、技术系统操作异常、不规范使用信息系统等造成的安全隐患问题。此外,这类隐患问题出现一般并非人为主观意识上故意造成安全问题,而属于人为以外因素所致的安全隐患问题。
1.4人为恶意因素
同样,人为因素也包含恶意、蓄意、故意行为造就的网络信息安全事故问题。伴随这种恶意行为发生,可能会存在蓄意篡改重要数据,或者偷盗重要信息资源,或者更改代码种植木马信息等,以通过恶劣、低俗的网络黑客行为谋取私利。
2电力自动化通信技术下的网络结构分析
国家电网系统下信息网络结构一般由核心局域网,地方部门的局域网,以及区域通信渠道网络互联所组成;从应用功能角度又可划分为供生产、制造所用的SCADA/EMS系统,以及供电经营相关的MIS系统。
2.1SCADA/EMS系统
主要适用于变电网工作站、发电厂等电力供给、送电单位生产所用。并且该系统作用主要是进行监控、处理、评估及分析等;同时,其基本功能板块划分为数据采集、能源分析、信息存储、实时监控等。
2.2MIS系统(信息业务网)
该系统平台主要对网络信息化相关商务活动进行服务,同时其系统平台主要包括办公自动化、用户供电信息查询、信息统计管控、人资建设、以及安全生产等子系统板块。此外,MIS系统可对电力企业的直属上下级单位予以联网交互,包括地区间供电企业售电业务下的重要客户数据交互等。与之同时,MIS系统平台下已经由过去单一的EMS模式逐步转化为了当前的自动化DMS、TMR、调度管理、及雷电监测等多种方式应用拓展,可以会说在信息资源优化及调整上更为专业。而MIS系统主要应用于电力产业经营业务相关的组织活动方面,比如财务管理、物资置办、用电检查、安全监控、信息查询等多个方面。包括在MIS平台使用时也能够配套www、mail等板块予以实践应用,并且其属于IP网络传输,组网方式现如今也能够实现千兆以太网,同时网络结构取用于同级网络分层,每层又分为子网与链路层予以连接。
3电力自动化通信技术中的信息安全构建思路
3.1健全安全防范机制
国家电网下电力企业通信技术平台下的各个管理单元众多,在网络信息安全中制定必要的安全防范机制非常重要。因此,在安全机制构建过程中,需要保障安全机制具有严谨的逻辑性,要能结合电力企业自身需求情况,确认出重点网络防范区域与划分出普通网络访问区域。比如,对于一般性网络访问区域,需要设置具备一定开放性的访问权限;而重点网络防范区则需要严格限制普通权限客户登录,设立较高安全级别权限,以此才能对安全数据、资源信息、QA系统运营进行重点安全监督。
3.2完善信息网络设备管理机制
信息设备管理主要以电网系统下信息安全设备管理作为研究载体,强调设备管理综合效率最大化提升。基于此,设备管理机制中要配套使用促进人员职能发挥的激烈奖惩机制,以此来提升其责任意识和凝聚归属感,激发人员信息安全运维作业的人员主观能动性。此外,设备管理工作开展从基本规划、设计研发、平台选型、配件采购、安装组建、故障维修、定期养护、技术更新、设施技改等方面进行组织管理,以此才能确保信息网络设备及使用软件平台的可靠性与实用性。
3.3强化电力系统信息安全技术
为了充分保障信息网络安全,对于信息网络的安全技术研究而言则非常重要。一般当前通信网络安全技术主要有:防火墙、身份鉴别与验证、信息资源加密手段应用等。因此,第一,强化防火墙网络管理是必然的安全防控手段,特别是防火墙这种具备保护屏障作用的内、外网安全服务通道。所以,防火墙优化设计时要重点考虑其接口连接问题的同时,配套做好网络漏洞修复。第二,身份鉴别与验证,则要重点控公司内、外网的数据监控,人员操作日志,控制权限访问等,以便于公司内部网络安全软件开发时可提供必要信息资源依据。第三,对于信息加密手段应用,则要重点考虑口令卡、智能卡、以及密钥安全形手段的配套使用。同时,信息加密还可以结合企业自身条件,配套使用DES/RAS等密码技术应用,以避免未经授权时可有效控制非访访问获得数据等,防范重要数据泄漏。
4结束语
随着我国电力自动化进程的加快,专用的通信技术在一定程度上已经逐渐完成,从当前通信技术建成来看,构成电力自动化通信的主体为光纤通信。通过光纤通信将各地的变电站与电厂结合在一起,将与之相关的系统相互结合,可有效地提高电力系统各种数据与信息的共享性。在通信系统逐渐构建的过程中,Internet为专用的通信系统提供相应的网络连接服务。从现今电力公司的运营状况可知,该构建系统已经为其提供了一个较为完整的数据库系统。另外,EMS、SMS、语音通信以及实时数据通信是我国当前运用的通信系统所能够支持的业务。在电力通信系统运输的过程中,不同的局域网络管理系统主要依据不同的电压进行网络数据控制与调度,局域网络除了InternetVPN之外,还有CAN和RS-485总线。为进一步加快无线网络通信与一次设备、二次设备的集成管理和无缝对接,我国电力通信网络的发展达到一个发展的期。同时,卫星通信、无线通信也被运用到电力自动化网络通信中。
2电力无线通信网络系统
我国的通信网络主要是在有线非智能的通信技术的基础上发展起来的。但是,现今我国的无线通信技术已经获得了较快的发展。现今使用的无线通信网络主要由管制端、无线基站以及无线终端构成。使用最为广泛的无线通信技术是远程监控技术。在过去使用有线非智能通信网络的情况下,供电局要想对通信两端进行连接,需要搭建很长的电缆,给供电局带来了较大的资金消耗。使用无线网络通信可节约电缆费用,降低成本。但是,就目前无线通信网络运行的状况而言,还存在一定的不足之处。例如,无线通信网络附近产生电磁场,就会对无线通信网络造成一定的影响,还会为无线信道的承受力带来隐患。另外,无线通信网路主要依赖于电波传送信号,信号在传送过程中的安全问题值得重视。针对这种情况,有2种无线通信方案:专用无线网络构架;公共无线网络。无线网络对远程进行监控和数据传输主要采用变电模式。
3电力自动化通信网络的主要问题
从株洲电力自动化通信网络的现状来看,其仍然存在不少的问题:
(1)电网建设环境恶劣,并且电网建设的地位和电网建设的重要性与紧迫性不对称。株洲地区电力供需状况较为紧张,在电力供求不能满足用户需求时极容易产生矛盾。主要原因在于电网建设的环境不好,体现在:电力选址、选线批复程序不顺畅、随意性大,前期工作进展困难;项目实施难度大,阻工现象时有发生,大多数地方超政策补偿。
(2)部分电网工程项目由于实施难度较大,存在较大的安全风险,这些问题主要存在10kV及以下的中低压配电网。虽然电网工程项目具有较为严格的管理制度,但是在工程建设的过程中,由于步骤琐碎、中间环节多、工程施工时间较紧、施工人员较为混杂,仍具有较大的安全隐患。
(3)配电通信网建设较为落后。
(4)缺乏完善的配电通信技术标准和相关网络建设、运行管理规范,配电通信系统缺乏有效的管理手段和依据。
(5)智能配电网系统的另一个标志是用电营销系统与用户的交互式应用,以及用户集中储能、分布式储能和分散储能的大规模应用,目前有关这方面的技术规范还没有统一。
4电力自动化通信技术的更新
1.1系统组件本身的脆弱性
由于国家电网经营发展属于民生大计问题,产业发展涉及到输变电生产、电力项目建设、工程项目维修、用电销售等诸多经营业务内容。因此,电力系统自动化通信技术视角下的技术定位相对较广,在信息系统设计、生产、组装环节中也就必然存在一定安全隐患问题。比如,第一点则属于系统硬件故障隐患问题,和信息系统设计初期阶段存在隐患有主要关系。第二点软件系统自有的安全隐患问题,这类安全隐患一般多来源于电力通信自动化技术领域下的平台软件,在平台设计开发阶段存在一定技术遗留问题。第三,基于TCP/IP协议栈的定义内容在网络应用设计之初时就留下了兼容性技术漏洞,使得网络安全隐患加剧。
1.2自然威胁
这类隐患性问题多以电力通信网络安全下的不可抗力事件发生为主,比如网络信息系统如果遭受自然雷击,或者是工作站突发性发生火灾,抑或通信系统遭受自然外力破坏,如地震、覆冰、风偏等。此外,这些自然不可抗事件发生一般不以人为意志为转移,会使得国家电网造成不可避免的经济资产损失。
1.3人为意外因素
通常指人为因素下的设计失误、技术系统操作异常、不规范使用信息系统等造成的安全隐患问题。此外,这类隐患问题出现一般并非人为主观意识上故意造成安全问题,而属于人为以外因素所致的安全隐患问题。
1.4人为恶意因素
同样,人为因素也包含恶意、蓄意、故意行为造就的网络信息安全事故问题。伴随这种恶意行为发生,可能会存在蓄意篡改重要数据,或者偷盗重要信息资源,或者更改代码种植木马信息等,以通过恶劣、低俗的网络黑客行为谋取私利。
2电力自动化通信技术下的网络结构分析
国家电网系统下信息网络结构一般由核心局域网,地方部门的局域网,以及区域通信渠道网络互联所组成;从应用功能角度又可划分为供生产、制造所用的SCADA/EMS系统,以及供电经营相关的MIS系统。
2.1SCADA/EMS系统
主要适用于变电网工作站、发电厂等电力供给、送电单位生产所用。并且该系统作用主要是进行监控、处理、评估及分析等;同时,其基本功能板块划分为数据采集、能源分析、信息存储、实时监控等。
2.2MIS系统(信息业务网)
该系统平台主要对网络信息化相关商务活动进行服务,同时其系统平台主要包括办公自动化、用户供电信息查询、信息统计管控、人资建设、以及安全生产等子系统板块。此外,MIS系统可对电力企业的直属上下级单位予以联网交互,包括地区间供电企业售电业务下的重要客户数据交互等。与之同时,MIS系统平台下已经由过去单一的EMS模式逐步转化为了当前的自动化DMS、TMR、调度管理、及雷电监测等多种方式应用拓展,可以会说在信息资源优化及调整上更为专业。而MIS系统主要应用于电力产业经营业务相关的组织活动方面,比如财务管理、物资置办、用电检查、安全监控、信息查询等多个方面。包括在MIS平台使用时也能够配套www、mail等板块予以实践应用,并且其属于IP网络传输,组网方式现如今也能够实现千兆以太网,同时网络结构取用于同级网络分层,每层又分为子网与链路层予以连接。
3电力自动化通信技术中的信息安全构建思路
3.1健全安全防范机制
国家电网下电力企业通信技术平台下的各个管理单元众多,在网络信息安全中制定必要的安全防范机制非常重要。因此,在安全机制构建过程中,需要保障安全机制具有严谨的逻辑性,要能结合电力企业自身需求情况,确认出重点网络防范区域与划分出普通网络访问区域。比如,对于一般性网络访问区域,需要设置具备一定开放性的访问权限;而重点网络防范区则需要严格限制普通权限客户登录,设立较高安全级别权限,以此才能对安全数据、资源信息、QA系统运营进行重点安全监督。
3.2完善信息网络设备管理机制
信息设备管理主要以电网系统下信息安全设备管理作为研究载体,强调设备管理综合效率最大化提升。基于此,设备管理机制中要配套使用促进人员职能发挥的激烈奖惩机制,以此来提升其责任意识和凝聚归属感,激发人员信息安全运维作业的人员主观能动性。此外,设备管理工作开展从基本规划、设计研发、平台选型、配件采购、安装组建、故障维修、定期养护、技术更新、设施技改等方面进行组织管理,以此才能确保信息网络设备及使用软件平台的可靠性与实用性。
3.3强化电力系统信息安全技术
为了充分保障信息网络安全,对于信息网络的安全技术研究而言则非常重要。一般当前通信网络安全技术主要有:防火墙、身份鉴别与验证、信息资源加密手段应用等。因此,第一,强化防火墙网络管理是必然的安全防控手段,特别是防火墙这种具备保护屏障作用的内、外网安全服务通道。所以,防火墙优化设计时要重点考虑其接口连接问题的同时,配套做好网络漏洞修复。第二,身份鉴别与验证,则要重点控公司内、外网的数据监控,人员操作日志,控制权限访问等,以便于公司内部网络安全软件开发时可提供必要信息资源依据。第三,对于信息加密手段应用,则要重点考虑口令卡、智能卡、以及密钥安全形手段的配套使用。同时,信息加密还可以结合企业自身条件,配套使用DES/RAS等密码技术应用,以避免未经授权时可有效控制非访访问获得数据等,防范重要数据泄漏。
4结束语
【关键词】 现代通信 教学方法 授课方式
一、《现代通信概论》课程内容安排
专业课程具有专业技术性,在内容编排上没必要面面俱到,太多太杂反而让学生产生心理负担,学习压抑,有时还舍本求末,达不到应有的学习效果。在选择教学内容时要从基础抓起,突出专业重点,理论性的东西不能介绍的太深,能清晰的分析出一般工作原理,让学生既容易掌握又不会觉得枯燥乏味,努力为学生打造出一个既能轻松学习又能掌握知识技术的学习环境。
根据以上要求,教学内容主要包括以下几个方面:通信系统概述、电话通信、无线电通信、光纤通信、移动通信和计算机网络。首先对通信专业的理论进行介绍,让学生心中对此有个初步概念,再通过日常生活常见的公共电话通信与GSM系统向学生介绍电话通信与移动通信的原理及实际运用,掌握了这些基础知识,学生也提起了学习的兴趣,再由浅入深介绍无线电通信、光纤通信的技术知识。
二、课程教学面临的主要问题
1、教学内容跟不上实际运用的变化速度。当代社会的变化可谓是日新月异,通信专业技术也在不断的发生着更新。《现代通信概论》在内容上多以多以基础性的东西为主,概念性强,对于外界不断变化的实际情况不能做到同步更新,老师在教学时如果仅以书本知识来教导学生,会导致学生学到的知识技术不能与实际通信技术完美的结合。
2、实验手段相对单一。很多学校由于教学设施没有达到一定标准,在进行光电通信实验时,并不能达到应有的要求,表现在实验单元单一,不能系统的结合起来,现实验证意义不强甚至有些关键实验还不能开设,学生只能凭空想象,增加了学习难度与知识运用。
3、教学模式单一。兴趣是动力的源泉。任何人要想在某个专业方面有所建树,首先就是对此专业产生兴趣,只有有了兴趣才会有无限的动力去学习钻研。对于学习那些专业性强,理论知识枯燥的学术来说,兴趣更显得重要。而在现实很多教学课堂中,老师并没有很好的利用这个动力优势,在讲解相关方面的知识时一刀切,没有兼顾学生的学习需求,更没有激发学生的学习兴趣,导致学习效果不理想。
三、《现代通信概论》教学改进
1、授课方式由易到难。老师在授课时,应先从最基础的知识开始,让学生从最简单的最根本的知识入门,使学生在学习时能对所学专业有系统的认知,夯实基础,每一点知识都能很好的掌握,而不能囫囵吞枣。授课的时候,讲解语言也要通俗易懂,尽量做到将抽象性的学习内容变得形象具体,把枯燥的理论知识变成风趣有感彩的生动语言,这样既能提高学生学习的兴趣,集中上课的注意力,又能对所学知识深刻理解,有效掌握。
2、课堂设置悬念。老师在课堂上可以给学生多提出问题,而有些问题可以为学生解决,某些问题则不解决,让学生自己去思考解决,一来巩固所学知识,二来增加学生的求知欲,提高学习质量。
3、充分利用多媒体教学。《现代通信概论》的内容有很多是抽象的,需要靠想象去理解,我们在上课上可以通过多媒体将这些知识所要表达的意思表现出来。这样既容易理解,又能保持对所学内容印象深刻。
4、优化、精简授课内容。通信技术是包括通信与计算机两方面的专业技术,专业性很强,没有一定基础的学生很难有效掌握。而且学习这门课程的学生大多不是来自通信与计算机专业,对通信专业的知识基础掌握的不多,为了让这些刚接触该学科的学生能有所收获,对教学内容一定要综合考虑,精心选择,做到既传授专业知识,也能让同学们有效掌握,促进学生学习的积极性。
四、结语
信息技术已经成为人们生活中重要的组成部分,非凡的通信技术为我们给我们的生活带来了翻天覆地的变化,同时人们对于通信专业知识的了解也发生了很大的转变。为了适应当代社会发展的需求,增加学生社会生活适应能力,各大高校针对性的增加了通信专业的课程,让学生在课堂中学习,在学习中实践,培养学生专业知识水平,为国家培养具有可持续发展能力的技术性人才。
参 考 文 献
[1] 何修富. 现代通信原理课程的教学方法改革[A]. 中国电子教育学会高教分会2012年论文集[C]. 中国电子教育学会高等教育分会,2012:3
关键词:矿井,通信技术,通信系统
1 引言
目前,随着煤矿机械化、自动化程度的不断提高,通信技术在煤矿生产中的地位显得越来越重要,已成为煤矿实现科学管理、提高劳动生产率、防止事故灾害、降低百万吨死亡率的必要手段。煤矿通信系统可分为地面通信和井下通信两大部分。论文参考。近几年来地面通信得到迅猛发展,设备、容量、技术不断更新,逐步实现了数字化、程控化,通信的可靠性和稳定性也逐渐提高,地面通信正在向集语音、图像和数据传输“三合一”的综合信息网方向发展。但是,煤矿井下通信由于受通信设备技术、特殊环境条件等问题的制约,还存在许多问题。因此,建立一个畅通、灵活、可靠的井下通信系统是现代化煤矿建设的首要任务之一。
2 煤矿井下通信的特点
在煤矿通信的现代化进程中,井下通信作为重要的生产要素之一早已渗透在安全生产的每一个环节当中,特别是在生产指挥调度和安全的信息交流方面,都起着举足轻重的作用。煤矿井下通信系统由于其环境的特殊性,具有较强的煤矿专业特征。
2.1 通信设备设计及制造方面的特点:
(1)井下通信设备必须具备本质安全性或防爆性,以适合在含爆炸性气体的场合使用。所谓本质安全性是指正常工作或故障状态下装置产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。这就要求在电路设计时,对功率分配、元器件选择,包括制作工艺保护措施都要做出特殊的考虑,不能直接照搬电信系统的设备或标准。
(2)设备必须体积小巧,质量轻,外壳必须具备防潮、防尘、防机械冲击的能力。这是因为井下工作人员劳动强度大,井下巷道特别是工作面空间窄小,负重行动不太方便,而且生产岗位经常变动,流动性较大,因此要求设备必须便于携带和使用。
2.2 通信设备功能上的特点:
(1)通信系统对生产调度人员必须提供较高的优先权,可实现选呼、群呼、强插、强拆、录音、扩音等功能,以便使指挥人员能畅通、无阻塞地呼叫任何终端。
(2)在重要通信点上应具备紧急呼叫和双向报警功能,以提高对事故灾害的应变能力。
(3)随着煤矿井下安全生产及井下人员定位系统发展的需要,井下设备应当具有较强的移动通信功能,而矿井巷道为非自由空间,无线电波在井下巷道的传输受到根本性制约。所以应当研制功能更强的设备应用于煤矿井下的移动通信。
2.3 通信设备性能上的特点:
(1)井下通信设备是在信道条件较差的情况下工作,与地面通信有着较大的区别,地面通信设备的设计制造是以比较确切的信道参数为依据的。而由于井下环境较差,潮湿、粉尘严重,且在狭小的巷道空间内布有铁道、管道、支架、电缆等金属构件,所以,无论是专用信道还是借用信道,其特性都会受到较大的影响,使信道特性变坏或不稳定。
(2)井下用电设备配置量大,启动频繁,对信道形成的电气干扰的噪声频谱宽、电平高。这些都对井下通信设备的运行构成较大的影响。这就要求运行于井下的通信设备在性能上必须能适应较差的信道条件和较强的干扰。
3 煤矿井下通信技术
建立功能完善的井下通信系统对于提高自动化程度、劳动生产率、加强安全防护等方面都有着非常重要的意义。井下通信作为现代煤矿通信技术的重要组成部分,现在亟待开发、研究、完善和提高。目前,井下通信技术主要有以下几种。
3.1 载波通信技术:
载波通信是煤矿应用较早的一种通信方式,在语音、控制及信号监测方面都有应用。架线机车动力载波通信系统是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段,目前仍有一部分矿井在继续使用。由于矿井载波通信的借用信道多数是动力电缆或机车的架线等,这些信道分支多,线路上设备起动频繁,造成信道参数随时间和地点的变化很大,因而通信质量不理想。目前载波通信系统在传输距离、通话清晰度、抗干扰性能等方面和感应通信及漏泄通信技术相比有较大差距,将逐步被替代。但在一些特定的工作环境,比如采煤机的动力载波监测等应用场合,采用动力线作为监控装置的载波信道仍有其实用价值。论文参考。
3.2 漏泄通信技术:
是利用表面开孔的同轴电缆(漏泄电缆)在巷道中起到长天线的作用,实现移动电台之间或与基站之间的可逆耦合,已获得较好的通信质量。采用漏泄电缆实现井下巷道内无线电波的传输是一种比较理想的方法。漏泄通信技术不仅应用在矿井中,而且应用于公路、铁路隧道、地铁及地下停车场等场合,在国内外受到普遍的重视。其缺点是系统造价昂贵,又需敷设专用传输线,且信号接收局限在离导线30m以内,传输线架设和维护需花一定代价。
3.3 感应通信技术:
就是利用普通的金属导体,如电线、电缆、钢轨等,与移动电台之间的电磁感应,静电耦合的一种通信方式。它似乎像有线电,又有点像无线电,美其名曰“感应无线电”。通信与普通电台的通信过程十分相似。感应通信系统具有系统组成简单、价格较低、感应线敷设简便(甚至可以用金属管道作为感应线)、无需中继器等优点,是煤矿井下比较受欢迎的一种移动通信方式。它能以较小的发射功率实现较长距离的通信,能同时实现几个方向通信。感应通信系统为减小传输衰减,选择的传输频率较低(一般在2MHz以下)。而煤矿井下在低频段的电磁噪声较大,所以感应电话通话质量在有些矿井不理想,噪声较大。另外,感应线离巷道壁太近时,形成电磁场空间分布的不均匀,引起较大的损耗,影响传输距离。
3.4 井下光纤通信技术:
国际上实用的光纤通信系统是1970年以后才发展起来的。由于光纤通信容量大、中继距离远、防爆性能好、抗干扰能力强,使光纤通信技术及其应用发展很快。1991年我国第一套井下光缆通信系统KT1系统研制成功,成功地解决了井下光缆的接续技术和井下光通信的若干技术难题,填补了井下光通信产品的空白。目前煤矿井下的光纤通信技术已经在许多领域发挥作用。除传统的语音通信外,光纤是监测监控系统中理想的高速信道。光纤通信的低损耗无中继传输优点使光纤工业电视系统成为井下工业电视系统的主导产品。光纤通信技术是一门新兴的正在不断发展的技术。就目前的井下光纤通信系统而言,光通信的许多优越性还有待进一步发挥。光纤通信在煤矿井下通信系统中的地位将会有更大的提高。
3.5 井下PHS通信技术:
PHS是日本开发的网络系统,日本人称之为“个人手持电话系统”(英文缩写PHS,就是我们常说到的个人无绳市话系统),于1995年7月开通运营。PHS井下通信技术与目前应用于井下的其他无线通信系统(包括井下泄漏通信)有完全不同的设计理念。其技术来源于成熟的公众移动通信技术,即PHS系统。经过一定的技术改造后把它移植于煤矿井下,是对传统井下无线通信的突破,有传统井下无线通信不可比拟的技术优势。该系统在现代公众无线通信的高技术平台上开发,系统中各种设备与传统煤田井下通信设备相比有较高的可靠性和性价比,并能够得到生产厂商的长久支持。PHS通信系统作为一个无线传输平台,具有较强的扩展性,平台上可实现高速数据业务、人员定位信息的传送等,为系统的应用提供更大的空间。可同时为煤矿井上、井下提供无线通信服务,在煤矿形成一整套覆盖井上、井下立体的无线移动通讯及生产调度系统。
3.6 蓝牙通信技术:
是一种短距离的无线数据与语音通信的开放性全球技术规范,它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。使用国际上无需授权的2.4GHz的 ISM 频段,采用了跳频方式来扩展频谱分成79个无线信道。从目前的应用来看,由于蓝牙芯片体积小、功率低、接口标准、成本低,其应用已不局限于计算机外设,几乎可以被集成到任何数字设备之中,特别是那些对数据传输速率要求不高的井下移动设备和便携设备。论文参考。在井下通信时具有很好的抗干扰能力。
除了以上的井下通信技术以外,在实际应用中根据情况还可以采用扩频技术、复用多址技术等技术来提高井下通信的可靠性及安全性。
4 结语
煤矿通信技术正在进入一个新的飞速发展时期,计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。地面通信正在向数字化、综合化方向发展,实现语音、数据、图像的综合传输,并且和计算机技术、网络技术、光纤通信技术相结合,构成新型的地面综合调度通信系统。井下通信将进一步应用先进的通信技术,最终构成有线和无线相结合、电缆与光缆相结合、固定和移动相结合、灵活方便、大容量、多信道、多功能的全矿井移动通信网络。展望未来几年,煤矿通信系统将伴随着现代科学技术的飞速发展在许多重要方面有所突破,从而给煤矿通信的面貌带来更大的改变。
参考文献:
[1]我国煤矿通信技术的现状和发展. 政. 煤矿自动化. 1998
[2]新型无线通信系统在煤矿通信的应用.通信世界. 王满福. 2006
[3]浅谈煤矿井下通信系统的特点及要求. 臧金华.中州煤炭.2005
[4]浅谈煤矿井下通信管理. 燕宪连.煤矿自动化. 1999
[5]扩频通信在煤矿井下通信和安全中的应用. 吴明捷. 煤炭学报.2002
【关键词】软交换 IPPBX 电话网
一、引言
随着VoIP技术的成熟,目前电信运营商正在逐步淘汰程控交换设备,电话交换技术已经从程控交换转变为软交换技术。公共电信网交换技术的转变,同样影响到企业网,企业级电话通信网逐步从PBX架构向IPPBX架构转变,并与办公系统集成,形成融合通信系统。企业级电话网络采用软交换技术以后,在技术上带来以下改变:交换技术从电路交换变为软交换;呼叫控制协议从7号信令转变为SIP协议;传输线路从双绞线转变为网线,支持无线接入;交换设备从程控设备转变为通用计算机平台。
企业构建电话通信网可以采用专用IPPBX交换机,也可以采用计算机平台和开源软件构建。前者服务质量稳定,但是设备、用户授权和服务价格较高;后者可靠性相对较低,但如果方案得当,也可以取得不错的效果。论文围绕第二种方案,研究电话网络的架构,软件平台的选择,电话网络的测试方法,为自行建设企业级电话通信网提供参考。企业级软电话网络使企业用户可以进行零费用通话,私密性较好,无需支付传统程控交换网或者电信软交换网中的市话和长途费用,有效降低办公成本。
二、企业级软电话网络架构
软电话网络的核心是IPPBX交换机,该交换机以SIP协h为呼叫控制协议,支持智能终端实现VoIP通话、视频通话及其它增值业务;负责存储用户、中继、呼叫路由、呼叫记录、计费等数据;提供网络管理功能。传输网采用IP网络,以交换机、路由器为节点设备,以网线为传输介质。智能终端可以是SIP电话、电脑或者手机上安装的客户端软件,采用有线或者无线WiFi的方式接入网络。
三、软件平台的选择
目前IPPBX开源软件平台主要分为三大系列,分别是Asterisk、FreeSwitch、Yate,以下将对三款软件的特点和应用进行分析。
(一)Asterisk平台
Asterisk是第一套以开源软件实现的用户交换机(IPPBX) 系统,也是应用最广的开源平台。Asterisk采用双轨授权模式,免费模式使用GPL授权,而商用授权使用proprietary 模式。系统运行平台包括Linux、NetBSD、OpenBSD、FreeBSD、Mac OS X 与 Solaris。Asterisk 是轻量级的系统,可以在如OpenWrt之类的嵌入式系统上运行。Asterisk不仅提供IPPBX电话功能,还提供VoIP网关、会议服务器等功能。该平台被全球超过170个国家的100万个小型企业、大型企业、呼叫中心、运营商和政府机构使用。Asterisk支持SIP、MGCP、H.323协议,可以通过E1数字中继、FXO模拟中继与PSTN相连。
(二)FreeSwitch平台
FreeSwitch是采用MPL授权的开源IPPBX平台,支持音频、视频、文本等信息的路由互联。FreeSWITCH可在多个操作系统,包括Windows,Max OS X,Linux,BSD和Solaris上独立运行。FreeSWITCH支持T.38传真,支持Skype,SIP,H.323和WebRTC等各种通信技术,可方便的与其他开源的PBX系统,如sipXec、Call Weaver、Bayonne、YATE或Asterisk进行对接。
(三)Yate平台
Yate(Yet Another Telephony Engine)是一款免费的开源通信软件,支持视频、语音和即时消息。Yate基于互联网语音协议(VoIP)和PSTN开发,可扩展性强,支持SIP、H.323、IAX、MGCP、Jingle、Jabber、E1、T1、ISDN PRI、BRI和SS7信令。Yate以C ++编写,采用模块化设计,允许使用脚本语言(如Perl、Python或PHP)来扩展其功能。
四、电话网络测试
网络测试采用SIPp工具实现。SIPp是一个测试SIP协议性能的工具软件,它包含了一些基本的SipStone用户工作流程(UAC和UAS),并可使用INVITE和BYE建立和释放多个呼叫。它也可以读XML文件,即描述性能测试的配置文件,可以使用XML文件来模拟现场的SIP信令,以重现出现的故障,或者可以自定义SIP 协议以测试终端对某些方面的容错或错误处理能力。SIPp能动态显示测试运行的统计数据,如呼叫速率、信号来回的延迟,以及消息统计;周期性地把CSV统计数据转储,在多个套接字上的TCP 和UDP,利用重新传输管理的多路复用;在场景定义文件中可以使用正则表达式,动态调整呼叫速率。SIPp可以用来测试许多真实的SIP设备,如SIP,B2BUAs,SIP媒体服务器,SIP/x网关,SIP PBX,也可以模仿上千个SIP呼叫你的SIP系统。
测试主要分为两步:模拟1000个用户同时呼叫,并测试服务器负载状况;满足RFC3261规范的前提下,测试系统的最大并发呼叫数。经测试发现,FreeSwitch表现最优,Asterisk和Yate平台性能相近。
论文摘要:本文首先介绍了我国电信业发展的总体形势,然后分别就固定电话网、移动通信网、数据及宽带业务网的发展态势及面临的问题和挑战进行了分析,最后就第三代移动通信及其它先进的无线接入技术在中国的发展给出了自己的观点和判断。
1、当前我国电信业发展的总体形势
从总体上看,我国电信业仍然在根据我们所处的发展阶段和自身的发展规律,持续、快速、健康地向前发展,但也出现了许多的新情况,呈现了许多新的特点。
从用户数和业务收入的增长率来看,我国电信业的增长速度已经趋缓。20世纪90年代我国电信业处于起飞阶段,我们抓住了机遇,实现了平均每年40%左右的超高速增长,一举扭转了通信落后制约经济发展的被动局面。90年代后期我国电信业增长率逐步降了下来,2001年按业务收入计算的年增长率开始降到百分之二十以下,2003年增长13.8%(调整后)。我国电信业增长率的下降是用户基数加大和最迫切的通信需求得到满足的结果,与2001-2003年发生的世界性电信危机性质完全不同。
从绝对增量来看,最近几年正是我国电话用户增长的高峰期。移动电话用户已连续三年每年新增6000多万户,固定电话用户已连续四年每年新增3500万户左右。2003年我国新增移动电话6395万户,固定电话4852万户(含无线市话,即小灵通),均为历史最高增量,增长率仍然分别高达23%和31%。互联网用户近两年也处于用户增长高峰,每年新增2000多万户以上。2004年上半年移动电话和固网电话新增用户数,都又创造了历史新高。
需要指出的是,我国电信服务在一定程度上已经超前于经济发展,因此,从总体上看,我国电信业的发展势头将会继续趋缓。我国固定电话与移动电话普及率均已达到世界平均水平,是同等人均GDP国家的2至3倍。电信服务适度超前,拉动经济增长和社会进步,这正是改革开放以来电信行业一直在追求的目标,我们做到了。但是,这也给今后电信的进一步发展带来了困难。首先是大批本来不完全具备电话支付能力的城乡人口装上了电话,这使得近期用户发展空间受到了制约。更重要的是大量低收入用户的进入,加之竞争激烈,使我国电信业务收入增长率远远低于用户数量的增长率,电信用户每月平均消费值(ARPU)持续下降。2003年我国固定和移动网用户的ARPU值均为71元/月,不到世界平均水平的一半,我们是世界上电信用户平均消费最低的国家之一。中国移动和中国电信两公司拥有的用户数早已高居世界之首,但按业务收入排名,2003年在世界电信公司中只能分别排在第16和第17位,其主要原因就是电信用户平均消费很低。但是,若按占人均GDP的比例来比较,我国电信消费比却又明显高于世界平均水平。这使得许多用户感觉电信资费还是偏高。此时用户对价格差异(而非质量差异)十分敏感,价格战成了企业之间竞争的主要手段。在这种情况下,我国电信业增长趋缓是正常现象。
所幸的是,随着信息与通信技术进步,我国非语音通信业务,特别是数据业务正在崛起。数据业务的高速发展将弥补电话业务增长率的下降,使我国电信业在今后相当长的时间内,仍能保持两位数的增长率,电信仍将是一个快速增长的行业。
2、固定电话网的发展态势
主要基于程控数字交换技术的我国固定电话网,从20世纪80年代开始建设,90年代基本建成。其每年新增用户从1990年100多万户,逐年递增,到2000年达到高峰(与电信重组有关),一年新增3600多万户。此后新增用户数略呈现下降趋势(见图1)。2003年固网用户增量又出现回升,猛增4 852万户。显然,这种回升是“小灵通”大发展的结果。小灵通毕竟也是一种移动通信业务,如果扣除小灵通用户,2003年固定电话实际新增用户只有2437万户,比2000年已经下降了近三分之一。
图l 固定电话用户增长量
固定电话用户增长放慢,除城市电话市场趋于饱和的因素外,主要是由移动业务的替代作用所造成的。许多低端电话用户有了手机(包括小灵通)就不再装固定电话了,甚至要求退出固网。此外,宽带接入的迅速发展也使得固网用户原来因拨号上网而安装第二线的需求不复存在了。传统的固定电话网增长放慢是通信技术更新的必然结果。在美、日等通信发达国家,固定电话用户总数早在几年前就已经开始下降,这种情况在我国早晚也会出现。
固定电话面临的另一个挑战是IP电话的分流作用。这种分流目前主要集中在长途领域(包括国内、国际与台港澳通信)。开放竞争后,IP电话的价格只有固网长途的几分之一,因此发展迅速。2003年上半年全国IP长途电话通话时长已超过传统的长途电话,一年后IP长话与传统长话通话时长之比已达到l.57:1。出于巩固市场份额的需要,固网公司也不得不开放IP长话业务,这曾一度使传统长话出现负增长。值得庆幸的是,这种情况2004年出现了转机,上半年在IP长话增长45%的同时,传统长话通话时长也增长了27%(部分归功于小灵通带来的长话话源)。这使得包括IP电话在内的长话业务,重新成了带动固网收入增长的主要业务之一(见图2)。
图2 2003年各类主要电信业务收入增长率
除长途电话外,固网公司还有两个重要的业务增长点。一个是前边提到的小灵通,另一个是数据及多媒体业务,特别是互联网宽带接入业务。这两种业务在不同程度上恰好体现着固网公司的发展方向。
小灵通是固网公司在无权经营2G、3G移动业务的情况下,作为固网的无线接入手段而经营的无线市话业务。小灵通基于并不先进的PHS技术,但由于具有移动功能,还能提供信息服务,却按市话标准收费,因此受到大量低端移动用户的欢迎,也给固网企业带来了一个难得的收入增长点。2003年小灵通政策松动后,一年就增长了2415万户,达到3729万户。2004年增长更快,有人估计到七月底已达6000万户。小灵通依附于固网取得的大发展,从一个侧面验证了近几年在国外出现的移动与固网重新融合的趋势的合理性。这种融合有利于减少重复建设,提高网络设备利用率,有利于固网接入无线化的发展,有利于满足用户对通信个性化和一站式服务的要求。
关于数据与多媒体业务,本文第四部分将专门论述。这里只想说明:现有的电话网是为电话设计的,很适合打电话,但用于数据和多媒体业务时,在传输速率、网络效率与使用灵活性等方面的局限性都越来越明显。随着数据业务的发展和所占比重的提高,我国通信网更新换代的问题已经提上了日程。
3、移动通信网的发展态势
我国蜂窝移动通信网1987年从广东开始建设,经历了第一代向第二代技术的转变,到1997年达到1300多万户。此后以80%左右的年增长率继续呈指数型增长。从2001年起每年用户增长量稳定在6000多万户(见图3)。2003年我国新增移动电话6395万户,移动用户总数达2.7亿户,开始超过固定电话。
图3 移动电话用户增长量
现在世界上约一半左右的国家,包括部分最不发达国家,移动电话用户数均已超过了固定电话。实践证明,在用户数超过固定电话以后,移动通信还会继续强劲增长。一是移动通信能满足人们随时随地、方便快捷地进行通信的需求,在现代社会将越来越受欢迎。二是由于移动电话以个人为服务对象,其潜在市场比固定电话大。三是随着技术进步与规模加大,移动通信早已不再是昂贵的通信,其单位成本已降到能与固网相比的程度。四是移动网除语音通信外还适宜提供数据与多媒体信息服务,这使得移动通信的发展空间更为广阔。
从图3可以看到我国移动通信用户增长2001年以后电达到或接近了顶峰。与固网不同的是,移动用户增长在小灵通分流的情况下仍呈上升趋势。可以设想,随着3G网络的布署,移动通信用户增长还会出现一个新的高峰。预计未来五年内,我国移动网用户总数可望在目前3亿户的基础上再翻一番,达到6亿户左右。
移动通信面临的挑战是如何开发新的应用,发展语音以外的新业务,以缓解和扭转ARPU值下降的趋势。近几年异军突起的手机短信业务对此发挥了积极的作用。短信正在成为除电话以外另一种受到大众欢迎的基本通信方式。移动互联是另一类潜力很大的新业务,要继续实行对内容服务商开放与合作的政策,共同推进移动互联业务的发展。
4、数据与多媒体业务及宽带网络
数据与多媒体通信(简称“数据通信”)是继电报、电话通信之后人类对信息交流方式提出的新要求,它代表着通信需求多样化的发展方向。从70年代初在电话网上进行数据传输算起,我国数据通信发展已经历了30多年技术演进与市场培育。只是在互联网流行起来以后才开始形成规模。近几年来数据通信一直是电信业务中增长最快的领域(见图2),它在电信业务收入中所占比重还不大,但却在稳步地、不可逆转地上升(见图4)。今后随着数据业务规模的加大,其所占比重上升的进程还会加快。
图4 固网数据年增长率及其在电信业务总收入中所占比重
需要说明,我国现行统计指标中,“数据业务收入”仅包括固网数据,不包括移动数据。手机短信和无线上网等业务收入(2003年约220亿元)被统计在移动通信业务收入中。如果将移动数据按数据业务统计,全国数据业务收入占电信业务总收入的比重已经达到10%左右(见图5),其对电信增长率的拉动将达到3、4个百分点。可见,数据业务正在成为电信业务的一个重要组成部分和电信业增长的主要推动力。
图5 2003年我国电信业务构成
多媒体通信能同时传送语音、文字、数据与图像,是数据通信的高级阶段,也是人类通信的高级阶段。它占用的通信频带很宽,因此必须建设宽带网络。现代IT与光传输技术的进步已为建设宽带网络奠定了技术基础。宽带化已成为当前电信网的主要发展方向。
在宽带骨干网尚未建设起来以前,首先发展的是对现有互联网的宽带接入。据CNNIC统计,我国互联网上的宽带接入用户数已从2000年约70万户增长到2003年1740万户,三年间猛增25倍,而且还在以每年翻一番的速度增长。可见,我国互联网正在悄然进入宽带接入的时代。
我国对宽带骨干网的研究与开发正在进入关键阶段,一批试验工程已开始实施。同时,对宽带网络的技术方向还在进行广泛而深入的讨论,不同技术背景的专家提出了不同的解决方案。
通信界的多数专家已就建设“下一代网络”(NGN)形成初步共识,即将IP网络技术与传统电信网的设计理念相结合,建设有质量保障的、安全可靠的、可管理、可运营的电信级IP网络。
IT界的专家主张坚持互联网的基本设计理念,发展“下一代互联网”(NGI)。NGI注重保持互联网的开放性与灵活性,在着力解决宽带与容量问题的同时,尽力解决质量保障、可靠性与可管理性问题。
NGN与NGI的设计理念不同,市场定位也不同,它们将会并行发展,。两者之间既有相互竞争,又是相互补充,应提倡相互学习,相互借鉴。
我国宽带网的发展也有许多制约因素。首先,从总体上看我国仍然处在语音通信时代,而宽带网以及整个互联网是以PC机拥有量为目标市场的,在有效地解决语音通信问题以前,互联网的用户群不会像电话那样广泛。事实上,目前迅速增长的宽带接入用户主要是由原有的窄带拨号上网用户升级而来的,以致2004年上半年我国的拨号上网用户数开始出现了负增长,包括宽带接入在内的互联网用户总数增长势头从2004年已经开始放缓。第二,下一代宽带骨干网络技术尚未成熟,目前主要靠在城域网、广域网上追加传输容量来满足宽带业务增长需求的作法难以持久。第三,宽带应用与内容服务的开发也要有一个过程。由于竞争激烈,目前宽带的大发展带有“圈地”性质,缺乏需求推动,而人们对多媒体通信的需求又与整个社会的发展程度有关,人为地推动作用有限,操之过急还会产生“泡沫”,影响健康发展。总之,宽带化无疑是今后的发展方面,但是我国通信网宽带化的进程将会一个持续渐进的过程。
5、关于第三代移动通信及其它先进的无线接入技术
第三代移动通信(3G)和其它宽带无线接入都是下一代网络的重要组成部分,它们代表了人类对通信个性化的发展要求。
欧洲通信部门对发展3G态度积极。今年六月初在瑞典召开的“全球电信发展趋势专家论坛”上,欧洲电信专家们认为:经过30多个网络的实际运行,3G技术已经成熟,今年3G建设将进入升温期,年内还有40个网络投入运行。他们认为,3G技术还在不断改进,但改进不等于“不成熟”,改进后3G的性能将更先进,更具有竞争力。随着用户增长,3G手机在品种、价格与耗电等方面的瓶颈问题也将得到解决。
美国FCC电计划在2005年发放3G牌照,但他们对推广WiFi和WIMAX等“先进的无线接入技术”给予了更多的关注。在2004年6月下旬召开的“中美电信峰会”上,WiFi和WIMAX成了交流的热点。这两种技术都使用基于PC机的终端,都可以提供高速无线接入。前者用于室内局域网,基站覆盖半径几十米至上百米;后者用于室外城域网,基站覆盖半径几公里至几十公里,与现有通信骨干网配合实际上也能组成全国网络。一些美国专家认为,大量数据传送、显示与处理,本来就应当使用屏幕较大的显示终端,坐下来工作。有人甚至认为,对于移动中的通信,2G已经能满足要求。
根据我国的实际情况,笔者有以下几点判断:
第一,WiFi、WIMAX主要适用于高端市场的专业人士,在我国,近期内其用户群难以支撑全国性的网络成本,因此它只能作为一种补充,占领3G的部分高端市场,不可能完全取代3G。未来十年内,2G、3G、WiFi、WIMAX等无线接入技术和各种固网宽带接入技术都可能找到自己的市场定位,相互之间既是竞争又是互补,并在竞争中发展完善,优胜劣汰。
第二,3G技术已经基本成熟,它能更有效地满足人们在移动中对通信的需求,既能打电话,也能进行小数据量的多媒体通信,因此3G是有市场的,发展3G势在必行。吸取欧洲3G牌照拍卖的教训,过去三年我们采取冷静跟踪、积极试验的态度是完全正确的。但现在已经到了需要做出进一步安排的时候了,否则弊大于利,甚至可能丢失机遇,影响我国移动通信产业的发展。
第三,问题在于,我国在拥有良好的2G网络的情况下,近期内3G市场还有多大?它能支撑几个网络的建设成本?如果同时发几个牌照,建几个网络,投入几千亿资金,没有那么多用户,势必给电信业的发展带来灾难。一个比较稳妥的解决方案是:近期内只建一个3G网络,以完善技术、培养市场,以后根据需要再增建新的3G网络。这也与目前国际电信界“在一个市场上发3至4个牌照比较理想”的倾向性意见相符合。只建一个3G网络,如何发照,需要有创新思维,也有方案可供选择。
从技术发展的角度看,下一代的电信网应当是一个有线与无线有机结合的网络。它将由宽带骨干网和有线无线综合运用的本地接入网构成。未来的电信用户可以根据需要选择使用不同的通信终端。一类是以手机为代表的移动终端,它可以随身携带,强调移动性,目的在于随时随地、方便快捷地使用通信服务,特别适合语音通信与小信息量的数据通信与信息服务;第二类是基于PC机的座机终端,它不强调在移动中使用,需要坐下来工作,适合进行大量数据及图像信息的传送与处理,能够满足各类电子业务(E-business)的通信要求。还有一类叫游牧式终端,它可以异地漫游,适合在旅途中使用,但也要坐下来工作,因此也属于座机终端。第三类是现在家庭和单位使用的普通电话终端,这种终端还会继续长期使用。各类终端配合使用,服务于通信个性化、多样化的要求,使人类的信息与通信功能大大增强。
论文摘要:本文首先介绍了我国电信业发展的总体形势,然后分别就固定电话网、移动通信网、数据及宽带业务网的发展态势及面临的问题和挑战进行了分析,最后就第三代移动通信及其它先进的无线接入技术在中国的发展给出了自己的观点和判断。
1、当前我国电信业发展的总体形势
从总体上看,我国电信业仍然在根据我们所处的发展阶段和自身的发展规律,持续、快速、健康地向前发展,但也出现了许多的新情况,呈现了许多新的特点。
从用户数和业务收入的增长率来看,我国电信业的增长速度已经趋缓。20世纪90年代我国电信业处于起飞阶段,我们抓住了机遇,实现了平均每年40%左右的超高速增长,一举扭转了通信落后制约经济发展的被动局面。90年代后期我国电信业增长率逐步降了下来,2001年按业务收入计算的年增长率开始降到百分之二十以下,2003年增长13.8%(调整后)。我国电信业增长率的下降是用户基数加大和最迫切的通信需求得到满足的结果,与2001-2003年发生的世界性电信危机性质完全不同。
从绝对增量来看,最近几年正是我国电话用户增长的高峰期。移动电话用户已连续三年每年新增6000多万户,固定电话用户已连续四年每年新增3500万户左右。2003年我国新增移动电话6395万户,固定电话4852万户(含无线市话,即小灵通),均为历史最高增量,增长率仍然分别高达23%和31%。互联网用户近两年也处于用户增长高峰,每年新增2000多万户以上。2004年上半年移动电话和固网电话新增用户数,都又创造了历史新高。
需要指出的是,我国电信服务在一定程度上已经超前于经济发展,因此,从总体上看,我国电信业的发展势头将会继续趋缓。我国固定电话与移动电话普及率均已达到世界平均水平,是同等人均GDP国家的2至3倍。电信服务适度超前,拉动经济增长和社会进步,这正是改革开放以来电信行业一直在追求的目标,我们做到了。但是,这也给今后电信的进一步发展带来了困难。首先是大批本来不完全具备电话支付能力的城乡人口装上了电话,这使得近期用户发展空间受到了制约。更重要的是大量低收入用户的进入,加之竞争激烈,使我国电信业务收入增长率远远低于用户数量的增长率,电信用户每月平均消费值(ARPU)持续下降。2003年我国固定和移动网用户的ARPU值均为71元/月,不到世界平均水平的一半,我们是世界上电信用户平均消费最低的国家之一。中国移动和中国电信两公司拥有的用户数早已高居世界之首,但按业务收入排名,2003年在世界电信公司中只能分别排在第16和第17位,其主要原因就是电信用户平均消费很低。但是,若按占人均GDP的比例来比较,我国电信消费比却又明显高于世界平均水平。这使得许多用户感觉电信资费还是偏高。此时用户对价格差异(而非质量差异)十分敏感,价格战成了企业之间竞争的主要手段。在这种情况下,我国电信业增长趋缓是正常现象。
所幸的是,随着信息与通信技术进步,我国非语音通信业务,特别是数据业务正在崛起。数据业务的高速发展将弥补电话业务增长率的下降,使我国电信业在今后相当长的时间内,仍能保持两位数的增长率,电信仍将是一个快速增长的行业。
2、固定电话网的发展态势
主要基于程控数字交换技术的我国固定电话网,从20世纪80年代开始建设,90年代基本建成。其每年新增用户从1990年100多万户,逐年递增,到2000年达到高峰(与电信重组有关),一年新增3600多万户。此后新增用户数略呈现下降趋势(见图1)。2003年固网用户增量又出现回升,猛增4852万户。显然,这种回升是“小灵通”大发展的结果。小灵通毕竟也是一种移动通信业务,如果扣除小灵通用户,2003年固定电话实际新增用户只有2437万户,比2000年已经下降了近三分之一。
固定电话用户增长放慢,除城市电话市场趋于饱和的因素外,主要是由移动业务的替代作用所造成的。许多低端电话用户有了手机(包括小灵通)就不再装固定电话了,甚至要求退出固网。此外,宽带接入的迅速发展也使得固网用户原来因拨号上网而安装第二线的需求不复存在了。传统的固定电话网增长放慢是通信技术更新的必然结果。在美、日等通信发达国家,固定电话用户总数早在几年前就已经开始下降,这种情况在我国早晚也会出现。
固定电话面临的另一个挑战是IP电话的分流作用。这种分流目前主要集中在长途领域(包括国内、国际与台港澳通信)。开放竞争后,IP电话的价格只有固网长途的几分之一,因此发展迅速。2003年上半年全国IP长途电话通话时长已超过传统的长途电话,一年后IP长话与传统长话通话时长之比已达到l.57:1。出于巩固市场份额的需要,固网公司也不得不开放IP长话业务,这曾一度使传统长话出现负增长。值得庆幸的是,这种情况2004年出现了转机,上半年在IP长话增长45%的同时,传统长话通话时长也增长了27%(部分归功于小灵通带来的长话话源)。这使得包括IP电话在内的长话业务,重新成了带动固网收
除长途电话外,固网公司还有两个重要的业务增长点。一个是前边提到的小灵通,另一个是数据及多媒体业务,特别是互联网宽带接入业务。这两种业务在不同程度上恰好体现着固网公司的发展方向。
小灵通是固网公司在无权经营2G、3G移动业务的情况下,作为固网的无线接入手段而经营的无线市话业务。小灵通基于并不先进的PHS技术,但由于具有移动功能,还能提供信息服务,却按市话标准收费,因此受到大量低端移动用户的欢迎,也给固网企业带来了一个难得的收入增长点。2003年小灵通政策松动后,一年就增长了2415万户,达到3729万户。2004年增长更快,有人估计到七月底已达6000万户。小灵通依附于固网取得的大发展,从一个侧面验证了近几年在国外出现的移动与固网重新融合的趋势的合理性。这种融合有利于减少重复建设,提高网络设备利用率,有利于固网接入无线化的发展,有利于满足用户对通信个性化和一站式服务的要求。
关于数据与多媒体业务,本文第四部分将专门论述。这里只想说明:现有的电话网是为电话设计的,很适合打电话,但用于数据和多媒体业务时,在传输速率、网络效率与使用灵活性等方面的局限性都越来越明显。随着数据业务的发展和所占比重的提高,我国通信网更新换代的问题已经提上了日程。
3、移动通信网的发展态势
我国蜂窝移动通信网1987年从广东开始建设,经历了第一代向第二代技术的转变,到1997年达到1300多万户。此后以80%左右的年增长率继续呈指数型增长。从2001年起每年用户增长量稳定在6000多万户(见图3)。2003年我国新增移动电话6395万户,移动用户总数达2.7亿户,开始超过固定电话。
现在世界上约一半左右的国家,包括部分最不发达国家,移动电话用户数均已超过了固定电话。实践证明,在用户数超过固定电话以后,移动通信还会继续强劲增长。一是移动通信能满足人们随时随地、方便快捷地进行通信的需求,在现代社会将越来越受欢迎。二是由于移动电话以个人为服务对象,其潜在市场比固定电话大。三是随着技术进步与规模加大,移动通信早已不再是昂贵的通信,其单位成本已降到能与固网相比的程度。四是移动网除语音通信外还适宜提供数据与多媒体信息服务,这使得移动通信的发展空间更为广阔。
从图3可以看到我国移动通信用户增长2001年以后电达到或接近了顶峰。与固网不同的是,移动用户增长在小灵通分流的情况下仍呈上升趋势。可以设想,随着3G网络的布署,移动通信用户增长还会出现一个新的高峰。预计未来五年内,我国移动网用户总数可望在目前3亿户的基础上再翻一番,达到6亿户左右。
移动通信面临的挑战是如何开发新的应用,发展语音以外的新业务,以缓解和扭转ARPU值下降的趋势。近几年异军突起的手机短信业务对此发挥了积极的作用。短信正在成为除电话以外另一种受到大众欢迎的基本通信方式。移动互联是另一类潜力很大的新业务,要继续实行对内容服务商开放与合作的政策,共同推进移动互联业务的发展。
4、数据与多媒体业务及宽带网络
数据与多媒体通信(简称“数据通信”)是继电报、电话通信之后人类对信息交流方式提出的新要求,它代表着通信需求多样化的发展方向。从70年代初在电话网上进行数据传输算起,我国数据通信发展已经历了30多年技术演进与市场培育。只是在互联网流行起来以后才开始形成规模。近几年来数据通信一直是电信业务中增长最快的领域(见图2),它在电信业务收入中所占比重还不大,但却在稳步地、不可逆转地上升(见图4)。今后随着数据业务规模的加大,其所占比重上升的进程还会加快。
需要说明,我国现行统计指标中,“数据业务收入”仅包括固网数据,不包括移动数据。手机短信和无线上网等业务收入(2003年约220亿元)被统计在移动通信业务收入中。如果将移动数据按数据业务统计,全国数据业务收入占电信业务总收入的比重已经达到10%左右(见图5),其对电信增长率的拉动将达到3、4个百分点。可见,数据业务正在成为电信业务的一个重要组成部分和电信业增长的主要推动力。
多媒体通信能同时传送语音、文字、数据与图像,是数据通信的高级阶段,也是人类通信的高级阶段。它占用的通信频带很宽,因此必须建设宽带网络。现代IT与光传输技术的进步已为建设宽带网络奠定了技术基础。宽带化已成为当前电信网的主要发展方向。
在宽带骨干网尚未建设起来以前,首先发展的是对现有互联网的宽带接入。据CNNIC统计,我国互联网上的宽带接入用户数已从2000年约70万户增长到2003年1740万户,三年间猛增25倍,而且还在以每年翻一番的速度增长。可见,我国互联网正在悄然进入宽带接入的时代。
我国对宽带骨干网的研究与开发正在进入关键阶段,一批试验工程已开始实施。同时,对宽带网络的技术方向还在进行广泛而深入的讨论,不同技术背景的专家提出了不同的解决方案。通信界的多数专家已就建设“下一代网络”(NGN)形成初步共识,即将IP网络技术与传统电信网的设计理念相结合,建设有质量保障的、安全可靠的、可管理、可运营的电信级IP网络。
IT界的专家主张坚持互联网的基本设计理念,发展“下一代互联网”(NGI)。NGI注重保持互联网的开放性与灵活性,在着力解决宽带与容量问题的同时,尽力解决质量保障、可靠性与可管理性问题。
NGN与NGI的设计理念不同,市场定位也不同,它们将会并行发展,。两者之间既有相互竞争,又是相互补充,应提倡相互学习,相互借鉴。
我国宽带网的发展也有许多制约因素。首先,从总体上看我国仍然处在语音通信时代,而宽带网以及整个互联网是以PC机拥有量为目标市场的,在有效地解决语音通信问题以前,互联网的用户群不会像电话那样广泛。事实上,目前迅速增长的宽带接入用户主要是由原有的窄带拨号上网用户升级而来的,以致2004年上半年我国的拨号上网用户数开始出现了负增长,包括宽带接入在内的互联网用户总数增长势头从2004年已经开始放缓。第二,下一代宽带骨干网络技术尚未成熟,目前主要靠在城域网、广域网上追加传输容量来满足宽带业务增长需求的作法难以持久。第三,宽带应用与内容服务的开发也要有一个过程。由于竞争激烈,目前宽带的大发展带有“圈地”性质,缺乏需求推动,而人们对多媒体通信的需求又与整个社会的发展程度有关,人为地推动作用有限,操之过急还会产生“泡沫”,影响健康发展。总之,宽带化无疑是今后的发展方面,但是我国通信网宽带化的进程将会一个持续渐进的过程。
5、关于第三代移动通信及其它先进的无线接入技术
第三代移动通信(3G)和其它宽带无线接入都是下一代网络的重要组成部分,它们代表了人类对通信个性化的发展要求。
欧洲通信部门对发展3G态度积极。今年六月初在瑞典召开的“全球电信发展趋势专家论坛”上,欧洲电信专家们认为:经过30多个网络的实际运行,3G技术已经成熟,今年3G建设将进入升温期,年内还有40个网络投入运行。他们认为,3G技术还在不断改进,但改进不等于“不成熟”,改进后3G的性能将更先进,更具有竞争力。随着用户增长,3G手机在品种、价格与耗电等方面的瓶颈问题也将得到解决。
美国FCC电计划在2005年发放3G牌照,但他们对推广WiFi和WIMAX等“先进的无线接入技术”给予了更多的关注。在2004年6月下旬召开的“中美电信峰会”上,WiFi和WIMAX成了交流的热点。这两种技术都使用基于PC机的终端,都可以提供高速无线接入。前者用于室内局域网,基站覆盖半径几十米至上百米;后者用于室外城域网,基站覆盖半径几公里至几十公里,与现有通信骨干网配合实际上也能组成全国网络。一些美国专家认为,大量数据传送、显示与处理,本来就应当使用屏幕较大的显示终端,坐下来工作。有人甚至认为,对于移动中的通信,2G已经能满足要求。
根据我国的实际情况,笔者有以下几点判断:
第一,WiFi、WIMAX主要适用于高端市场的专业人士,在我国,近期内其用户群难以支撑全国性的网络成本,因此它只能作为一种补充,占领3G的部分高端市场,不可能完全取代3G。未来十年内,2G、3G、WiFi、WIMAX等无线接入技术和各种固网宽带接入技术都可能找到自己的市场定位,相互之间既是竞争又是互补,并在竞争中发展完善,优胜劣汰。
第二,3G技术已经基本成熟,它能更有效地满足人们在移动中对通信的需求,既能打电话,也能进行小数据量的多媒体通信,因此3G是有市场的,发展3G势在必行。吸取欧洲3G牌照拍卖的教训,过去三年我们采取冷静跟踪、积极试验的态度是完全正确的。但现在已经到了需要做出进一步安排的时候了,否则弊大于利,甚至可能丢失机遇,影响我国移动通信产业的发展。超级秘书网
第三,问题在于,我国在拥有良好的2G网络的情况下,近期内3G市场还有多大?它能支撑几个网络的建设成本?如果同时发几个牌照,建几个网络,投入几千亿资金,没有那么多用户,势必给电信业的发展带来灾难。一个比较稳妥的解决方案是:近期内只建一个3G网络,以完善技术、培养市场,以后根据需要再增建新的3G网络。这也与目前国际电信界“在一个市场上发3至4个牌照比较理想”的倾向性意见相符合。只建一个3G网络,如何发照,需要有创新思维,也有方案可供选择。
从技术发展的角度看,下一代的电信网应当是一个有线与无线有机结合的网络。它将由宽带骨干网和有线无线综合运用的本地接入网构成。未来的电信用户可以根据需要选择使用不同的通信终端。一类是以手机为代表的移动终端,它可以随身携带,强调移动性,目的在于随时随地、方便快捷地使用通信服务,特别适合语音通信与小信息量的数据通信与信息服务;第二类是基于PC机的座机终端,它不强调在移动中使用,需要坐下来工作,适合进行大量数据及图像信息的传送与处理,能够满足各类电子业务(E-business)的通信要求。还有一类叫游牧式终端,它可以异地漫游,适合在旅途中使用,但也要坐下来工作,因此也属于座机终端。第三类是现在家庭和单位使用的普通电话终端,这种终端还会继续长期使用。各类终端配合使用,服务于通信个性化、多样化的要求,使人类的信息与通信功能大大增强。