郭敏

（廣州市紫晶通信科技有限公司，廣東廣州 510075）

0 引言

一般來(lái)說(shuō)，電力通信系統(tǒng)指的是能夠滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理等方面工作，有效降低電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，提升問(wèn)題解決效能的重要手段，具有管理集中、調(diào)度統(tǒng)一、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。有關(guān)單位人員應(yīng)進(jìn)一步加深對(duì)電力通信系統(tǒng)的研究力度，從而使電力通信向著安全、高效、穩(wěn)定的方向不斷進(jìn)步。

1 光通信技術(shù)應(yīng)用于電力通信當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)

1.1 減少了外界環(huán)境的干擾

在傳統(tǒng)電力通信系統(tǒng)當(dāng)中，常見(jiàn)的通信模式多為電力線載波通信，這種通信方式依托金屬介質(zhì)導(dǎo)線進(jìn)行信號(hào)傳輸（圖1），各個(gè)通信端點(diǎn)之間必須由電力線纜連通而成，其信號(hào)傳輸距離較為有限，在信號(hào)傳輸過(guò)程當(dāng)中還很有可能會(huì)受到外界環(huán)境與其他信號(hào)的干擾，使電力通信內(nèi)容的準(zhǔn)確性受到影響。相較于傳統(tǒng)電力線載波通信而言，光通信技術(shù)的信號(hào)傳輸強(qiáng)度大為提升，在通信與傳輸過(guò)程當(dāng)中，受外界環(huán)境的影響更小，而且在光纖線路的外層表面大多附著有一層由抗干擾材料所制成的保護(hù)層，因此更能夠降低其他信號(hào)類型或環(huán)境對(duì)光纖信號(hào)的影響，保障了電力通信系統(tǒng)的安全性與可靠性，使各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的電力通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更加穩(wěn)定[1]。

圖1 電力線載波通信系統(tǒng)的構(gòu)成

1.2 提升了信號(hào)傳輸容量

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與材料工藝的不斷發(fā)展與進(jìn)步，相較于傳統(tǒng)金屬介質(zhì)線材來(lái)說(shuō)，光纖通信技術(shù)的傳輸速率已達(dá)到每秒2.5GB，在單位時(shí)間內(nèi)所能夠傳輸?shù)男畔⑷萘康靡圆粩噙M(jìn)步，由于光線在線纜內(nèi)部的折射損耗極為有限，因此其無(wú)中繼傳輸距離相較于傳統(tǒng)電力線傳輸模式也有了較為顯著的進(jìn)步，同時(shí)也意味著在短時(shí)間內(nèi)能夠?qū)⒋罅康碾娏芾硇畔鬏斨粮鱾€(gè)電網(wǎng)管理部門當(dāng)中，使電網(wǎng)管理工作的效率得以有效提升，通信延遲得到有效解決。

1.3 降低了維護(hù)與管理工作的成本

在當(dāng)下光通信技術(shù)的主要市場(chǎng)當(dāng)中，常見(jiàn)的線纜材料有玻璃、塑料以及石英玻璃等三種類型，其中塑料光纖（圖2）由于制造成本低廉、適應(yīng)性與可靠性較強(qiáng)等特點(diǎn)在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)當(dāng)中較為多見(jiàn)，而另兩種類型的光纖則在信號(hào)傳輸性能以及信號(hào)質(zhì)量等方面具有突出表現(xiàn)。受光通信技術(shù)特點(diǎn)的影響，其傳輸速率、傳輸容量等性能相較于傳統(tǒng)金屬介質(zhì)導(dǎo)線均具有較顯著進(jìn)步，因此在纜線敷設(shè)與布置的過(guò)程當(dāng)中就可以按照通信系統(tǒng)需求與當(dāng)?shù)丨h(huán)境選定尺寸參數(shù)較小的光纜，從而減少施工過(guò)程當(dāng)中的損耗與成本，使電力通信系統(tǒng)的維護(hù)與管理支出得到有效控制[2]。此外，相較于傳統(tǒng)電力線載波通信來(lái)說(shuō)，其設(shè)備故障的概率得到了有效控制，設(shè)備更新頻率得以進(jìn)一步降低，使電力通信網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)水平不斷進(jìn)步。

圖2 消費(fèi)市場(chǎng)級(jí)塑料光纜

2 當(dāng)前光通信技術(shù)的主要類型與應(yīng)用方向

2.1 ASON 技術(shù)

ASON 技術(shù)指的是智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個(gè)主要分支，技術(shù)人員可以通過(guò)信令網(wǎng)對(duì)整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)的連接、交換等指令進(jìn)行預(yù)設(shè)，并依托控制平面實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)資源的按需配置，從而使光通信網(wǎng)絡(luò)得以向著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。在傳統(tǒng)的電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過(guò)程當(dāng)中，主要包括了設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)管理等兩大方面，而依托ASON 技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的電力通信網(wǎng)則在此基礎(chǔ)之上增添了控制層面，使整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)與構(gòu)建更加完善，功能更加健全（圖3）。采用ASON 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)資源的自動(dòng)化配置，能夠有效縮短網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸路徑，提升網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的優(yōu)先性，使信號(hào)通信與傳輸?shù)膯挝凰俾室约翱煽啃缘玫匠浞职l(fā)揮，通信網(wǎng)的管理難度得以有效縮減。

圖3 ASON 技術(shù)當(dāng)中的三個(gè)平面層級(jí)

2.2 OTN 技術(shù)

OTN 技術(shù)是Optical Transport Network 的縮寫，主要指的是以波分復(fù)用技術(shù)作為基礎(chǔ)，在光層組織網(wǎng)絡(luò)層面構(gòu)建形成的信號(hào)傳送網(wǎng)，通過(guò)G.872、G.709 以及G.798 等一系列協(xié)議與ITu—T 的建議與規(guī)范形成的新一代光通信傳送網(wǎng)。OTN 技術(shù)已逐漸突破了傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)傳輸與模擬信號(hào)傳輸，形成了光電傳輸?shù)男聵?biāo)準(zhǔn)[3]。與傳統(tǒng)的光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比較而言，OTN 技術(shù)具備傳送層功能全面、自動(dòng)糾錯(cuò)能力提升、信號(hào)傳輸性能好、監(jiān)控管理效率高等方面的特點(diǎn)，不僅具備了傳統(tǒng)SDH 技術(shù)與WDM 技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，并且在組網(wǎng)功能、通信性能等方面得到了更深層次地挖掘，使其更加適應(yīng)電力市場(chǎng)的快速變化以及通信工作的新需求。

在OTN 通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，主要由以下三方面結(jié)構(gòu)組成，首先是光傳送段層。這一結(jié)構(gòu)是光通信信號(hào)在介質(zhì)當(dāng)中的傳輸實(shí)體，包含了OTS 路徑、終端源、終端宿、鏈路連接、子網(wǎng)連接等部分，不僅為光通信信號(hào)在光層內(nèi)部?jī)蓚€(gè)相鄰傳輸設(shè)備之間提供網(wǎng)絡(luò)連接保護(hù)功能，還能為通信信息的路由選擇提供空間。其次是光復(fù)用段層，這一結(jié)構(gòu)主要為了保障兩個(gè)DWDM 設(shè)備之間信號(hào)的傳輸與復(fù)用，并且對(duì)相關(guān)適配信息的完整性進(jìn)行處理，為技術(shù)人員針對(duì)整個(gè)光通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、管理和修繕提供支持等。最后是光通路層結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)主要職能是為整個(gè)電力通信網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)傳送提供服務(wù)，不僅能夠?qū)Ω鞴?jié)點(diǎn)之間連接的完整性進(jìn)行有效驗(yàn)證，還能夠?qū)馔ㄐ判盘?hào)傳輸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)信號(hào)傳輸過(guò)程當(dāng)中可能產(chǎn)生的缺陷、誤差進(jìn)行檢測(cè)和處理等（圖4）。

圖4 OTN 技術(shù)當(dāng)中的主要結(jié)構(gòu)類型

2.3 EPON 技術(shù)

EPON 技術(shù)，又稱為以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，是OTN技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向，不僅綜合了傳統(tǒng)光通信技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，其管理運(yùn)行成本得以有效降低，傳輸速率與單位時(shí)間傳輸容量得以進(jìn)一步提升，還能夠與現(xiàn)有的光通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有效兼容，降低了電力網(wǎng)絡(luò)的管理難度，使信號(hào)傳輸效能得以不斷進(jìn)步，光纖資源得到有效節(jié)約。

在EPON 技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，其數(shù)據(jù)下行采用的是時(shí)分復(fù)用技術(shù)，而數(shù)據(jù)上行則采用的是時(shí)分多址接入技術(shù)，有效避免了信號(hào)傳輸所產(chǎn)生的沖突與矛盾，為降低通信網(wǎng)絡(luò)的管理難度，提高光通信網(wǎng)絡(luò)的安全性奠定了良好基礎(chǔ)。

3 基于光通信技術(shù)的電力通信網(wǎng)的組網(wǎng)模式

3.1 ASON 組網(wǎng)模式

在ASON 技術(shù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，主要運(yùn)用的組網(wǎng)模式為混合組網(wǎng)策略。受技術(shù)水平、組網(wǎng)成本等方面因素的影響，ASON 技術(shù)主要可在長(zhǎng)途信號(hào)傳送網(wǎng)以及城市傳送網(wǎng)的核心區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用，并依托循序漸進(jìn)的策略與原則實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)范圍的逐步拓展，使整個(gè)電力通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行穩(wěn)定性以及調(diào)度能力得以不斷提高。用戶可依托自身的差異化需求選定ASON 技術(shù)所推出的相關(guān)服務(wù)策略，杜絕調(diào)度失誤或多發(fā)通信產(chǎn)生的故障現(xiàn)象。

3.2 OTN 組網(wǎng)模式

依托OTN 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電力通信網(wǎng)組網(wǎng)模式大多為全光終端復(fù)用設(shè)備組網(wǎng)，其主要依托通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)系，還能夠支持并兼容傳統(tǒng)的WDM 網(wǎng)絡(luò)信號(hào)支持。由于采用OTN 技術(shù)進(jìn)行通信組網(wǎng)具有兼容性強(qiáng)、性能好等優(yōu)勢(shì)，因此多用于電力通信網(wǎng)的核心區(qū)域進(jìn)行信號(hào)業(yè)務(wù)的處理與傳輸，在當(dāng)前電力通信網(wǎng)光通信技術(shù)當(dāng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

3.3 EPON 組網(wǎng)模式

3.3.1 獨(dú)立組網(wǎng)模式

獨(dú)立組網(wǎng)模式是依托EPON 技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)的首要組網(wǎng)類型。在整個(gè)電力通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，從管理中心到各個(gè)終端之間全部采用EPON 技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，這種組網(wǎng)模式其管理結(jié)構(gòu)十分清晰，各個(gè)設(shè)備之間的關(guān)系相當(dāng)簡(jiǎn)潔，能夠充分發(fā)揮出EPON 通信技術(shù)抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)傳輸穩(wěn)定、維護(hù)成本低廉等優(yōu)勢(shì)，但這種組網(wǎng)模式所需求的光纖資源較為可觀，其組網(wǎng)成本較高，多用于對(duì)電力通信網(wǎng)要求較為嚴(yán)格的城市中心區(qū)或各個(gè)重點(diǎn)部位。

3.3.2 分層組網(wǎng)模式

分層組網(wǎng)模式一般指的是采用EPON 技術(shù)與傳統(tǒng)的SDH 技術(shù)進(jìn)行共同組網(wǎng)[4]。技術(shù)人員可在信號(hào)主要傳輸線路采用傳統(tǒng)SDH 技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，而在終端部位采用EPON 技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，這種組網(wǎng)模式相較于EPON獨(dú)立組網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其組網(wǎng)成本得到了有效控制，但光信號(hào)傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性卻很難得到有效保障，后期管控和維護(hù)難度也較為可觀，因此多用于電網(wǎng)通信要求較為靈活的地區(qū)。

3.3.3 混合組網(wǎng)模式

由于EPON 技術(shù)沿襲了OTN 技術(shù)十分強(qiáng)大的兼容性，因此其與傳統(tǒng)SDH 技術(shù)模式能夠進(jìn)行更加靈活地配置與選用。技術(shù)人員可按照當(dāng)?shù)仉娏νㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的相關(guān)需求對(duì)組網(wǎng)形式進(jìn)行差異化選用，這種組網(wǎng)類型就稱之為混合組網(wǎng)模式。雖然這類組網(wǎng)模式具有較強(qiáng)的靈活性與兼容性，然而由于在同一通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部產(chǎn)生了較多的組網(wǎng)模式以及組網(wǎng)類型，因此對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)管理效率的不斷提高形成了一定的挑戰(zhàn)與阻礙。

4 未來(lái)光通信技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

4.1 保障電力通信網(wǎng)規(guī)范化管理

由于在光通信技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中同樣也會(huì)出現(xiàn)一定程度上的損耗與維護(hù)成本，因此在選定電力通信網(wǎng)的組網(wǎng)模式以及應(yīng)用方向的過(guò)程當(dāng)中，技術(shù)人員應(yīng)盡可能地減少網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)，避免由于終端故障等因素造成的通信網(wǎng)絡(luò)延遲或斷開(kāi)現(xiàn)象，使電力通信網(wǎng)絡(luò)獲取到更加高效與穩(wěn)定的傳輸路徑，提升光通信技術(shù)的傳輸效能。

4.2 實(shí)現(xiàn)電力信息的實(shí)時(shí)共享

在電力調(diào)配工作當(dāng)中，各級(jí)配電單位都需要對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的需求信息進(jìn)行分析和研究，這樣才能確保各單位做出的反應(yīng)更加科學(xué)合理。依托光通信技術(shù)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)各級(jí)配電單位之間電力信息的實(shí)時(shí)共享，并制訂出多元化、規(guī)范化的配電工作預(yù)案，為保障電力通信工作的有效性，進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

4.3 提高光通信技術(shù)的系統(tǒng)容量

各配電單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)轄區(qū)內(nèi)配電市場(chǎng)的相關(guān)需要對(duì)通信網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行選定，在終端數(shù)量較為密集或?qū)ε潆娡ㄐ判枨筝^為顯著的轄區(qū)內(nèi)部采用系統(tǒng)容量更加充裕的通信傳輸技術(shù)，從而使電力通信設(shè)施的管理和調(diào)度能力不斷提升，對(duì)配電工作的反應(yīng)更加迅速，通信手段更加便捷。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前電力通信網(wǎng)的建設(shè)工作當(dāng)中，常見(jiàn)的光通信技術(shù)分別包括ASON 技術(shù)、OTN 技術(shù)以及EPON 技術(shù)等幾個(gè)類型，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)這些技術(shù)類型的認(rèn)知和研究，并對(duì)其應(yīng)用方向與組網(wǎng)模式進(jìn)行深度考量，使整個(gè)電力通信系統(tǒng)向著自動(dòng)、安全、穩(wěn)定、高效的方向進(jìn)一步發(fā)展。