隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，電力產(chǎn)業(yè)對(duì)電力通信提出了越來越高的要求，要求電力通信不僅支持傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)，如：自動(dòng)號(hào)、行政電話、調(diào)度電話、遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)、熱線電話、計(jì)算機(jī)MIS業(yè)務(wù)等，還需要支持各種多媒體寬帶業(yè)務(wù)，如：高速上網(wǎng)、視頻會(huì)議、專用數(shù)據(jù)網(wǎng)等等，所有這些寬帶業(yè)務(wù)對(duì)通信網(wǎng)的帶寬的要求也越來越高。
電力通信網(wǎng)的建設(shè)在逐步推進(jìn)中，當(dāng)前階段已基本完成220KV變電站、110KV變電站的光纜覆蓋與光通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作，隨后電力35KV變電站、供電所、營(yíng)業(yè)廳等接入層面的通信網(wǎng)絡(luò)改造與建設(shè)也將陸續(xù)展開。本文對(duì)光電一體化設(shè)備的設(shè)備形態(tài)、技術(shù)特點(diǎn)與在電力通信系統(tǒng)接入網(wǎng)的部署進(jìn)行分析，為電力通信設(shè)計(jì)與管理人員在今后的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中提供參考。
電力系統(tǒng)通信網(wǎng)現(xiàn)狀
電力通信作為行業(yè)性的專用通信網(wǎng)，是承載電網(wǎng)生產(chǎn)、調(diào)度、營(yíng)銷、管理的基礎(chǔ)物理網(wǎng)絡(luò)，是保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要支撐平臺(tái)。隨著電網(wǎng)建設(shè)，電力通信網(wǎng)的規(guī)模也在不斷壯大。電力通信的業(yè)務(wù)可劃分為關(guān)鍵運(yùn)行業(yè)務(wù)和事務(wù)管理業(yè)務(wù)兩大類。關(guān)鍵運(yùn)行業(yè)務(wù)是指遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、繼電保護(hù)信號(hào)和調(diào)度電話等；事務(wù)管理業(yè)務(wù)包括行政電話、會(huì)議電話和會(huì)議電視、管理信息數(shù)據(jù)等。不同的電力通信業(yè)務(wù)，要求也不同。關(guān)鍵運(yùn)行業(yè)務(wù)信息量不大，但對(duì)通信的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性要求很高；事務(wù)管理性業(yè)務(wù)則是業(yè)務(wù)種類多、變化快、通信流量大。針對(duì)電力業(yè)務(wù)傳送要求的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的電力通信網(wǎng)主要采用MSTP+PCM設(shè)備組網(wǎng)方案來承載電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)。
SDH技術(shù)作為成熟的TDM業(yè)務(wù)傳送技術(shù)，已經(jīng)被電信運(yùn)營(yíng)商和電力、交通等行業(yè)廣泛采用�；赟DH的MSTP技術(shù)，能更好地適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和電路業(yè)務(wù)共同發(fā)展需要，支持ATM、PDH、SDH和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的傳送，是各專網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)傳送網(wǎng)的首選技術(shù)。
PCM技術(shù)作為一種綜合接入技術(shù)，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用于每一座變電站的業(yè)務(wù)接入，承載語音業(yè)務(wù)（調(diào)度電話和行政電話）、遠(yuǎn)動(dòng)業(yè)務(wù)、計(jì)量業(yè)務(wù)與4W信號(hào)控制業(yè)務(wù)等。
傳統(tǒng)的電力通信網(wǎng)采用MSTP/SDH設(shè)備+PCM設(shè)備組網(wǎng)如圖 1所示：
圖 1 傳統(tǒng)MSTP/SDH+PCM組網(wǎng)圖
Fig.1 The traditional MSTP+PCM network
傳統(tǒng)采用MSTP+PCM設(shè)備組網(wǎng)方案存在一些不足：
1、 設(shè)備堆疊，占用較大的機(jī)房空間
MSTP與PCM設(shè)備分別安裝于電力通信機(jī)房的同一機(jī)柜或不同機(jī)柜內(nèi)，分別提供獨(dú)立電源給其供電，對(duì)機(jī)房空間及電源要求較高。
2、 網(wǎng)絡(luò)連接復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)可靠性、安全性降低
MSTP設(shè)備與PCM設(shè)備之間通過同軸電纜進(jìn)行2M互連，需增加用于互連的DDF架，增加故障點(diǎn)。
3、 不利于統(tǒng)一維護(hù)與管理
MSTP與PCM設(shè)備品牌、型號(hào)各種各樣，且MSTP與PCM需單獨(dú)網(wǎng)管，無法對(duì)業(yè)務(wù)電路進(jìn)行端到端調(diào)度與管理，增加運(yùn)維難度。
4、 PCM產(chǎn)業(yè)鏈面臨崩潰
隨著軟交換/IMS等技術(shù)的普及，電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)PCM設(shè)備需求急劇萎縮，PCM設(shè)備的出庫(kù)量逐年下降，傳統(tǒng)的PCM設(shè)備制造商大量停產(chǎn)，造成PCM設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈面臨崩潰。
5、 投資浪費(fèi)
隨著技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)越來越多的業(yè)務(wù)都采用IP通道進(jìn)行傳送，需要通過PCM設(shè)備承載的業(yè)務(wù)越來越少。
采用光電一體化設(shè)備應(yīng)用于電力通信網(wǎng)接入層
近年來推向市場(chǎng)的光電一體化設(shè)備，是針對(duì)電力行業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)需求出發(fā)，在MSTP與PCM設(shè)備基礎(chǔ)上加以改進(jìn)開發(fā)而成。其不僅具有PCM業(yè)務(wù)接入功能，支持64K時(shí)隙交叉，同時(shí)還提供TDM、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入，支持MSTP高、低階交叉，系統(tǒng)側(cè)支持STM-16/4/1標(biāo)準(zhǔn)光接口。
采用光電一體化設(shè)備應(yīng)用于電力通信網(wǎng)接入層組網(wǎng)示意圖如圖 2：
圖 2 光電一體化設(shè)備電力通信網(wǎng)應(yīng)用示意圖
Fig.2 The photoelectric integration equipment network
采用光電一體化設(shè)備組網(wǎng)方案優(yōu)點(diǎn)：
1、 節(jié)省機(jī)房空間
一端光電一體化設(shè)備可實(shí)現(xiàn)MSTP+PCM功能，滿足站內(nèi)業(yè)務(wù)接入、傳輸?shù)男枨蟆?/p>
2、 網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)安全性高
PCM業(yè)務(wù)信號(hào)與MSTP信號(hào)轉(zhuǎn)化處理通過設(shè)備背板總線進(jìn)行，無需額外布放E1線纜與DDF，安全可靠。
3、 統(tǒng)一維護(hù)與管理
光電一體化設(shè)備由一套網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一管理，支持端到端電路開通、調(diào)度與管理，運(yùn)維便捷。此外，由于減少了設(shè)備種類，方便備品備件的管理。
4、 節(jié)省投資
可依據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，靈活配置PCM板卡、以太網(wǎng)板等業(yè)務(wù)板卡，節(jié)省投資。
光電一體化設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)
光電一體化設(shè)備是通信設(shè)備廠家針對(duì)專網(wǎng)行業(yè)尤其是電力行業(yè)通信專網(wǎng)的具體需求，以SDH技術(shù)與PCM技術(shù)為核心，將PCM與MSTP功能集成在一個(gè)設(shè)備上，早期的光電一體化產(chǎn)品有兩種設(shè)備硬件演進(jìn)方案：
方案一：在MSTP產(chǎn)品平臺(tái)上，通過內(nèi)置PCM業(yè)務(wù)板卡的方式提供PCM業(yè)務(wù)接入能力。
方案二：在PCM設(shè)備上，通過增加MSTP功能來實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)接入與傳輸。
圖 3 光電一體化功能模型圖
Fig.3 The photoelectric integration function model
方案一在傳輸平臺(tái)演進(jìn)而來，相比之下，該方案系統(tǒng)的集成度、系統(tǒng)側(cè)的傳送能力、交叉調(diào)度能力與電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理方面具有優(yōu)勢(shì)，其與城域網(wǎng)的演進(jìn)方向也會(huì)配合得更緊密。
