林福國 福建省電力有限公司調(diào)通中心
電力系統(tǒng)自身的特點決定了必須要有一個能夠提供特殊保障性服務的通信系統(tǒng)做支持。電力通信網(wǎng)是電網(wǎng)的自動化控制、商業(yè)化運營和實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的重要基礎，是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。隨著電力行業(yè)改革的深入，實行“廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)、三公服務”以及將來實行“營配分開”后，各級電力公司、調(diào)度中心、電廠、輸變電網(wǎng)、市場管制機構、銷售、客戶等相互之間的業(yè)務種類（如數(shù)據(jù)、圖像、話音等）和數(shù)量將大幅度增加，電力生產(chǎn)、管理、運營等各種業(yè)務功能對電力通信網(wǎng)的帶寬要求將大幅提高。探索建設福建電力通信寬帶網(wǎng)就逐步提上了日程。
一、福建電力通信網(wǎng)現(xiàn)狀
（一）福建電力通信的發(fā)展
福建電力通信從載波通信開始發(fā)展至今，已有數(shù)10年的歷史了。特別是近10 年來省公司加大投入使得福建電力通信網(wǎng)已初具規(guī)模。具體表現(xiàn)在如下幾個方面。
1．傳輸網(wǎng)絡及同步。在福建電力通信網(wǎng)中，數(shù)字微波通信仍然占據(jù)主導地位，以34Mbit/s SIEMENS 數(shù)字微波設備組成的環(huán)狀網(wǎng)是省電力通信的骨干網(wǎng)絡。省公司至每個電廠、電業(yè)局均采用數(shù)字微波通信。現(xiàn)已初步建成東南沿海線500KV廠站的SDH光纖通信鏈路，其中以貫穿調(diào)通中心、北郊變、水口電廠、莆田變、泉州變、廈門變、后石電廠共7個站622Mbit/s的光纖通信為主要鏈路。各地市基本上是以微波（含一點多址微波、擴頻通信）、PDH光纖通信、電力線載波等組成本地傳輸網(wǎng)，少數(shù)單位建成155Mbit/s傳輸鏈路。各電廠、供電局、變電站到調(diào)通中心均有少量的電力線載波通信供調(diào)度、遠動等做備用通道。初步建成同步時鐘采樣點，為將來網(wǎng)絡的發(fā)展提供可靠的時鐘源。
2．交換網(wǎng)。通信網(wǎng)各交換節(jié)點普遍采用程控交換機，并以地市局、省局為匯接交換中心形成環(huán)形網(wǎng)絡。接口均為2*2Mbit/s（個別站2個以上2Mbit/s）。調(diào)度交換機多采用4WE/M接口組成交換網(wǎng)。
3．通信業(yè)務量分配。網(wǎng)絡中的行政電話（含傳真）從程控交換機接入，調(diào)度電話、繼電保護信息、自動化控制信息、會議電視、少量數(shù)據(jù)等用戶從終端復用設備PCM接入。地市局的調(diào)度電話采用調(diào)度交換機組網(wǎng)的方式。
（二）福建電力通信網(wǎng)現(xiàn)存的問題
隨著電網(wǎng)自動化水平的不斷提高，各種用戶對通道的服務質(zhì)量也隨著提高。因此我省通信網(wǎng)面臨著如下問題。
1．通信網(wǎng)網(wǎng)絡結構比較薄弱。環(huán)形的PDH微波網(wǎng)絡以及沿海SDH光纖通信鏈型結構可靠性較差，業(yè)務通道難以構成迂回路由，一旦出現(xiàn)鏈路中斷則直接影響到電力的安全生產(chǎn)。
2．干線傳輸容量小，接入設備靈活性不足。現(xiàn)階段通信網(wǎng)內(nèi)主干電路大都以PDH為主，容量最大為34Mbit/s。省環(huán)網(wǎng)微波已越來越不能滿足日益增長的通信業(yè)務的需要，程控交換機、PCM等設備不能滿足大量的信息業(yè)務流通需求，如SCADA、管理信息系統(tǒng)（MIS）、計算機辦公自動化（OA）等數(shù)據(jù)通信業(yè)務以及圖像監(jiān)控和會議電視等視頻通信業(yè)務均難以承載。
3．網(wǎng)絡規(guī)模小、傳輸質(zhì)量差，難以適應數(shù)據(jù)、圖像信息的要求。通道資源緊張并且利用率較低。部分設備超期服役，亟待改造。
4．程控交換網(wǎng)、調(diào)度交換網(wǎng)功能單一。
二、福建電力寬帶通信網(wǎng)的組建設想
隨著技術的發(fā)展和運營模式的轉變，為了更好地適應電力改革和發(fā)展的需要，及時解決我省電力通信網(wǎng)所面臨的問題，同時實現(xiàn)福建“數(shù)字電力”的重要基礎――寬帶通信網(wǎng)，福建電力正在積極利用寬帶通信新技術發(fā)展新型網(wǎng)絡。
（一）市場定位
隨著國家電信市場的開放，同時電力企業(yè)改革的不斷深入，電力通信適時地介入民用電信市場成為可能。因此找好市場切入點是至關重要的問題。這將是組建電力通信網(wǎng)的前提。考慮到電力行業(yè)自身特有的優(yōu)勢如電力線路（溝、桿、架）的資源以及人員與資金等因素，電力通信的市場應該定位在滿足電力生產(chǎn)的需要，并盡可能地經(jīng)營帶寬業(yè)務（含光波），適當?shù)亟?jīng)營互聯(lián)網(wǎng)用戶也是比較可行的。
(二) 福建電力通信寬帶組網(wǎng)設想
1． 市場需求分析
（1）電力系統(tǒng)內(nèi)部市場可分為：①傳統(tǒng)的語音業(yè)務，如行政電話、調(diào)度電話是典型的業(yè)務。隨著電話網(wǎng)關技術的發(fā)展和價格的下降，語音業(yè)務將可能被IP電話代替。隨著電網(wǎng)自動化水平的提高以及變電站無人值守的實現(xiàn)，這項業(yè)務呈下降趨勢。②實時數(shù)據(jù)業(yè)務，主要是實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化的實時數(shù)據(jù)如EMS、SCADA、AGC信號、繼電保護信號、水情測報信息等，這項業(yè)務將呈上升趨勢。③視頻業(yè)務，主要有視頻監(jiān)控、會議電視系統(tǒng)以及將來的可視電話。④非實時的數(shù)據(jù)用戶，如OA辦公自動化、MIS管理系統(tǒng)、LAN局域網(wǎng)、Internet/Intranet業(yè)務等要求較大的帶寬。各廠、局局域網(wǎng)的建設相繼完成，要求組建福建電力廣域網(wǎng)。隨著電力市場的演進，包括電力公司、營業(yè)所、電管站等自動化水平的發(fā)展，這項業(yè)務的增長將非常迅猛。
（2）電力系統(tǒng)外部市場包括和大型企業(yè)聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)上網(wǎng)工程的實現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)用戶的帶寬需求等。在電信市場放開后，通過開拓市場潛力，該業(yè)務也是逐漸膨脹的。
（3）IP技術的發(fā)展與應用遠遠超乎人們的想象，everything on IP（Voice 、Data、Video）的研究已經(jīng)取得突破并開始取得應用。IP技術在我省電力系統(tǒng)已經(jīng)開始應用，如在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)、LAN、MIS等領域。但是基于IP技術的交換網(wǎng)因無法保證服務質(zhì)量目前還很難適應電力系統(tǒng)實時性、可靠性、準確性的要求，從長遠來看，IP技術在各行業(yè)的應用將越來越廣泛。因此電力通信主要解決IP over everything的問題（具體有IP over SDH/WDM/DWDM、IP over ATM）。
2． 組建寬帶網(wǎng)設想
ITU-T將寬帶業(yè)務定義為支持速率高于2Mbit/s的業(yè)務。整個寬帶網(wǎng)可以分成寬帶傳送網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)三大部分。在傳輸領域中，主要是SDH技術以及新發(fā)展的WDM/DWDM技術。寬帶交換網(wǎng)是采用基于ATM或IP技術的B-ISDN。在接入網(wǎng)部分，目前出現(xiàn)了多種寬帶接入技術，如xDSL、HFC、光纖接入等接入技術以及如VB5這樣的寬帶接口技術。
根據(jù)業(yè)務需求淺析結合寬帶技術的特點，福建電力提出組建省寬帶通信網(wǎng)的設想。
（1）組建較為合理的光纜網(wǎng)，完善傳輸網(wǎng)絡的拓撲結構是當務之急的工作。
由于光纖的巨大帶寬潛力，使其成為構筑寬帶網(wǎng)絡（物理層）的最佳手段并為寬帶網(wǎng)奠定堅實的基礎。因此，在東南沿海已有光纜的基礎上，沿著電力輸變電線路架設OPGW（架空地線復合光纜）、ADSS（非金屬自承式光纜）或GWWOP（纏繞光纜），形成省公司連接各地市電業(yè)局的光纖環(huán)網(wǎng)，建立地市級光纜網(wǎng)并向縣級深入。
（2）建設SDH傳輸網(wǎng)，并逐步探索解決IP over SDH的方案。
考慮到經(jīng)濟性和技術先進性等因素，在市場并不明朗的情況下電力首先應建設SDH傳輸網(wǎng)。因為SDH技術體制適用于光纖、微波和衛(wèi)星等領域，SDH傳輸網(wǎng)由一些SDH網(wǎng)絡單元（NE）組成，包括終端復用設備（TM）、分插復用設備（ADM）、交叉連接設備（DXC）等。SDH設備具有相對經(jīng)濟、網(wǎng)管系統(tǒng)簡單、技術成熟、生存性強、維護量小等特點，符合電力系統(tǒng)實時性、可靠性、準確性的要求，在省電力通信中得以首先發(fā)展。
根據(jù)電力通信業(yè)務輻射狀（調(diào)通中心是各廠、局、大型變電所的輻射中心，地區(qū)局又是該地區(qū)的輻射中心）的特點，調(diào)通中心的設備容量應該比地區(qū)局大（比如中調(diào)采用2.5Gbit/s、地市采用622Mbit/s）。隨著業(yè)務的增加，SDH設備適時地平滑升級擴容，并且考慮引入WDM/DWDM設備。以SDH數(shù)字微波設備代替現(xiàn)有的環(huán)網(wǎng)PDH微波網(wǎng)絡，充分利用無線資源與光纜網(wǎng)配合使用，使之成為真正的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。 傳統(tǒng)的通信業(yè)務如調(diào)度電話、繼電保護、水情測報、AGC等還將主要通過交換機、PCM等接入設備，信息量較大的如會議電視等視頻業(yè)務直接采取2Mbit/s接口。地級市局的局域網(wǎng)互連采取路由器，結合IP over SDH的技術。當然，選用IP網(wǎng)絡設備應注意一些具體的問題，比如應選用具備E1/E3廣域網(wǎng)接口與10/100Base-T局域網(wǎng)接口和協(xié)議的轉換功能，傳輸帶寬可以選擇1個E1或N個E1（即多個E1電路捆綁作為一條數(shù)據(jù)鏈路）以解決2Mbit/s帶寬的傳輸瓶頸問題，電廠、變電站考慮（n*64kbit/s）V.35接口等等。綜合業(yè)務接入這種網(wǎng)絡投資較省，管理較簡單，適用于業(yè)務量不大的企業(yè)，因此只能滿足電力系統(tǒng)內(nèi)部和少量互聯(lián)網(wǎng)用戶的應用。其缺點是用戶接口尚不靈活、設備的利用率不高。
（3）建立基于ATM技術的寬帶網(wǎng)，重點解決IP over ATM。
隨著大量信息（語音、圖像、數(shù)據(jù)）的出現(xiàn)要求網(wǎng)絡有足夠的帶寬服務，同時國家允許電力通信介入公用信息領域經(jīng)營時，以傳輸網(wǎng)為主體的電力通信網(wǎng)將越來越難以適應。為了進一步利用資源提高經(jīng)濟效益，建立以ATM技術為核心的寬帶交換網(wǎng)逐漸取代SDH傳輸網(wǎng)絡，重點解決基于IP技術的應用，即everything on IP以及IP over ATM。
傳統(tǒng)的PCM設備將直接接入ATM交換機，通過構置虛連接完成傳輸。隨著IP技術的進一步發(fā)展，基于IP的服務質(zhì)量得到進一步改善。電力系統(tǒng)一些對實時性要求不是非常強的業(yè)務可以采取IP技術，如采取電話網(wǎng)關傳輸?shù)恼{(diào)度電話、行政電話，EMS、SCADA、水情測報等信息均可采用基于IP技術的接入。配網(wǎng)自動化信息的傳送應主要考慮以太網(wǎng)接口，比如采用LANE技術構建“虛擬局域網(wǎng)”，各地市的LAN直接接入ATM交換機。各營業(yè)網(wǎng)點、供電所、城區(qū)小型變電站等用戶還可以考慮xDSL技術的寬帶接入，職工家庭以及互聯(lián)網(wǎng)用戶也應考慮寬帶接入，如采用ADSL、HDSL等技術為他們解決“家庭在線”問題。光纜隨著電力線路的建設，直接拉到新興企業(yè)內(nèi)部，實現(xiàn)該企業(yè)的光纖接入，通過電力廣域網(wǎng)進入互聯(lián)網(wǎng)，從而實現(xiàn)經(jīng)營帶寬的目的。
在IP over ATM時主要利用以下幾種技術：LANE（局域網(wǎng)仿真）、MPOA（多協(xié)議規(guī)范）、MPLS（多協(xié)議標記交換），以滿足不斷增長的突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務。這時，新建站設備配置盡可能地考慮以ATM交換機代替SDH傳輸設備，利用ATM交換網(wǎng)的帶寬分配動態(tài)型、路由迂回等功能，構建綜合業(yè)務平臺，如各地市配置一定容量的ATM交換機，電廠、大型變電站等配置邊緣交換機，在省公司、廈門等地配置骨干交換機。
福建電力通信網(wǎng)建設目標應該是逐步實現(xiàn)多業(yè)務、寬帶化、智能化、高度綜合化的信息通信網(wǎng)絡平臺，在滿足電力系統(tǒng)對電力通信實時性、準確性、可靠性的特殊要求的同時，適時介入公用信息網(wǎng)絡服務。相信隨著電力通信市場化的運作，“經(jīng)營帶寬”甚至“經(jīng)營光波” 的概念會在電力通信中出現(xiàn)。
