林福国 福建省电力有限公司调通中心

　　 电力系统自身的特点决定了必须要有一个能够提供特殊保障性服务的通信系统做支持。电力通信网是电网的自动化控制、商业化运营和实现现代化管理的重要基础，是现代电力系统的重要组成部分。随着电力行业改革的深入，实行“厂网分开、竞价上网、三公服务”以及将来实行“营配分开”后，各级电力公司、调度中心、电厂、输变电网、市场管制机构、销售、客户等相互之间的业务种类（如数据、图像、话音等）和数量将大幅度增加，电力生产、管理、运营等各种业务功能对电力通信网的带宽要求将大幅提高。探索建设福建电力通信宽带网就逐步提上了日程。

　　 一、福建电力通信网现状

　　 （一）福建电力通信的发展
　　 福建电力通信从载波通信开始发展至今，已有数10年的历史了。特别是近10 年来省公司加大投入使得福建电力通信网已初具规模。具体表现在如下几个方面。
　　 1．传输网络及同步。在福建电力通信网中，数字微波通信仍然占据主导地位，以34Mbit/s SIEMENS 数字微波设备组成的环状网是省电力通信的骨干网络。省公司至每个电厂、电业局均采用数字微波通信。现已初步建成东南沿海线500KV厂站的SDH光纤通信链路，其中以贯穿调通中心、北郊变、水口电厂、莆田变、泉州变、厦门变、后石电厂共7个站622Mbit/s的光纤通信为主要链路。各地市基本上是以微波（含一点多址微波、扩频通信）、PDH光纤通信、电力线载波等组成本地传输网，少数单位建成155Mbit/s传输链路。各电厂、供电局、变电站到调通中心均有少量的电力线载波通信供调度、远动等做备用通道。初步建成同步时钟采样点，为将来网络的发展提供可靠的时钟源。
　　2．交换网。通信网各交换节点普遍采用程控交换机，并以地市局、省局为汇接交换中心形成环形网络。接口均为2*2Mbit/s（个别站2个以上2Mbit/s）。调度交换机多采用4WE/M接口组成交换网。
3．通信业务量分配。网络中的行政电话（含传真）从程控交换机接入，调度电话、继电保护信息、自动化控制信息、会议电视、少量数据等用户从终端复用设备PCM接入。地市局的调度电话采用调度交换机组网的方式。
　　 （二）福建电力通信网现存的问题
　　 随着电网自动化水平的不断提高，各种用户对通道的服务质量也随着提高。因此我省通信网面临着如下问题。
　　 1．通信网网络结构比较薄弱。环形的PDH微波网络以及沿海SDH光纤通信链型结构可靠性较差，业务通道难以构成迂回路由，一旦出现链路中断则直接影响到电力的安全生产。
　　 2．干线传输容量小，接入设备灵活性不足。现阶段通信网内主干电路大都以PDH为主，容量最大为34Mbit/s。省环网微波已越来越不能满足日益增长的通信业务的需要，程控交换机、PCM等设备不能满足大量的信息业务流通需求，如SCADA、管理信息系统（MIS）、计算机办公自动化（OA）等数据通信业务以及图像监控和会议电视等视频通信业务均难以承载。
　　3．网络规模小、传输质量差，难以适应数据、图像信息的要求。通道资源紧张并且利用率较低。部分设备超期服役，亟待改造。
　　 4．程控交换网、调度交换网功能单一。

　　 二、福建电力宽带通信网的组建设想

　　随着技术的发展和运营模式的转变，为了更好地适应电力改革和发展的需要，及时解决我省电力通信网所面临的问题，同时实现福建“数字电力”的重要基础――宽带通信网，福建电力正在积极利用宽带通信新技术发展新型网络。

　　（一）市场定位
　　 随着国家电信市场的开放，同时电力企业改革的不断深入，电力通信适时地介入民用电信市场成为可能。因此找好市场切入点是至关重要的问题。这将是组建电力通信网的前提。考虑到电力行业自身特有的优势如电力线路（沟、杆、架）的资源以及人员与资金等因素，电力通信的市场应该定位在满足电力生产的需要，并尽可能地经营带宽业务（含光波），适当地经营互联网用户也是比较可行的。

　　 (二) 福建电力通信宽带组网设想
　　 1． 市场需求分析
　　（1）电力系统内部市场可分为：①传统的语音业务，如行政电话、调度电话是典型的业务。随着电话网关技术的发展和价格的下降，语音业务将可能被IP电话代替。随着电网自动化水平的提高以及变电站无人值守的实现，这项业务呈下降趋势。②实时数据业务，主要是实现电网调度自动化的实时数据如EMS、SCADA、AGC信号、继电保护信号、水情测报信息等，这项业务将呈上升趋势。③视频业务，主要有视频监控、会议电视系统以及将来的可视电话。④非实时的数据用户，如OA办公自动化、MIS管理系统、LAN局域网、Internet/Intranet业务等要求较大的带宽。各厂、局局域网的建设相继完成，要求组建福建电力广域网。随着电力市场的演进，包括电力公司、营业所、电管站等自动化水平的发展，这项业务的增长将非常迅猛。
　　（2）电力系统外部市场包括和大型企业联网，企业上网工程的实现，互联网用户的带宽需求等。在电信市场放开后，通过开拓市场潜力，该业务也是逐渐膨胀的。
　　（3）IP技术的发展与应用远远超乎人们的想象，everything on IP（Voice 、Data、Video）的研究已经取得突破并开始取得应用。IP技术在我省电力系统已经开始应用，如在配网自动化系统、LAN、MIS等领域。但是基于IP技术的交换网因无法保证服务质量目前还很难适应电力系统实时性、可靠性、准确性的要求，从长远来看，IP技术在各行业的应用将越来越广泛。因此电力通信主要解决IP over everything的问题（具体有IP over SDH/WDM/DWDM、IP over ATM）。

　　 2． 组建宽带网设想
　　ITU-T将宽带业务定义为支持速率高于2Mbit/s的业务。整个宽带网可以分成宽带传送网、宽带交换网和宽带接入网三大部分。在传输领域中，主要是SDH技术以及新发展的WDM/DWDM技术。宽带交换网是采用基于ATM或IP技术的B-ISDN。在接入网部分，目前出现了多种宽带接入技术，如xDSL、HFC、光纤接入等接入技术以及如VB5这样的宽带接口技术。
　　根据业务需求浅析结合宽带技术的特点，福建电力提出组建省宽带通信网的设想。
　　（1）组建较为合理的光缆网，完善传输网络的拓扑结构是当务之急的工作。
　　由于光纤的巨大带宽潜力，使其成为构筑宽带网络（物理层）的最佳手段并为宽带网奠定坚实的基础。因此，在东南沿海已有光缆的基础上，沿着电力输变电线路架设OPGW（架空地线复合光缆）、ADSS（非金属自承式光缆）或GWWOP（缠绕光缆），形成省公司连接各地市电业局的光纤环网，建立地市级光缆网并向县级深入。
　　（2）建设SDH传输网，并逐步探索解决IP over SDH的方案。
　　考虑到经济性和技术先进性等因素，在市场并不明朗的情况下电力首先应建设SDH传输网。因为SDH技术体制适用于光纤、微波和卫星等领域，SDH传输网由一些SDH网络单元（NE）组成，包括终端复用设备（TM）、分插复用设备（ADM）、交叉连接设备（DXC）等。SDH设备具有相对经济、网管系统简单、技术成熟、生存性强、维护量小等特点，符合电力系统实时性、可靠性、准确性的要求，在省电力通信中得以首先发展。
　　根据电力通信业务辐射状（调通中心是各厂、局、大型变电所的辐射中心，地区局又是该地区的辐射中心）的特点，调通中心的设备容量应该比地区局大（比如中调采用2.5Gbit/s、地市采用622Mbit/s）。随着业务的增加，SDH设备适时地平滑升级扩容，并且考虑引入WDM/DWDM设备。以SDH数字微波设备代替现有的环网PDH微波网络，充分利用无线资源与光缆网配合使用，使之成为真正的网状网络。 传统的通信业务如调度电话、继电保护、水情测报、AGC等还将主要通过交换机、PCM等接入设备，信息量较大的如会议电视等视频业务直接采取2Mbit/s接口。地级市局的局域网互连采取路由器，结合IP over SDH的技术。当然，选用IP网络设备应注意一些具体的问题，比如应选用具备E1/E3广域网接口与10/100Base-T局域网接口和协议的转换功能，传输带宽可以选择1个E1或N个E1（即多个E1电路捆绑作为一条数据链路）以解决2Mbit/s带宽的传输瓶颈问题，电厂、变电站考虑（n*64kbit/s）V.35接口等等。综合业务接入这种网络投资较省，管理较简单，适用于业务量不大的企业，因此只能满足电力系统内部和少量互联网用户的应用。其缺点是用户接口尚不灵活、设备的利用率不高。
　　（3）建立基于ATM技术的宽带网，重点解决IP over ATM。
　　随着大量信息（语音、图像、数据）的出现要求网络有足够的带宽服务，同时国家允许电力通信介入公用信息领域经营时，以传输网为主体的电力通信网将越来越难以适应。为了进一步利用资源提高经济效益，建立以ATM技术为核心的宽带交换网逐渐取代SDH传输网络，重点解决基于IP技术的应用，即everything on IP以及IP over ATM。
　　传统的PCM设备将直接接入ATM交换机，通过构置虚连接完成传输。随着IP技术的进一步发展，基于IP的服务质量得到进一步改善。电力系统一些对实时性要求不是非常强的业务可以采取IP技术，如采取电话网关传输的调度电话、行政电话，EMS、SCADA、水情测报等信息均可采用基于IP技术的接入。配网自动化信息的传送应主要考虑以太网接口，比如采用LANE技术构建“虚拟局域网”，各地市的LAN直接接入ATM交换机。各营业网点、供电所、城区小型变电站等用户还可以考虑xDSL技术的宽带接入，职工家庭以及互联网用户也应考虑宽带接入，如采用ADSL、HDSL等技术为他们解决“家庭在线”问题。光缆随着电力线路的建设，直接拉到新兴企业内部，实现该企业的光纤接入，通过电力广域网进入互联网，从而实现经营带宽的目的。
　　在IP over ATM时主要利用以下几种技术：LANE（局域网仿真）、MPOA（多协议规范）、MPLS（多协议标记交换），以满足不断增长的突发性数据业务。这时，新建站设备配置尽可能地考虑以ATM交换机代替SDH传输设备，利用ATM交换网的带宽分配动态型、路由迂回等功能，构建综合业务平台，如各地市配置一定容量的ATM交换机，电厂、大型变电站等配置边缘交换机，在省公司、厦门等地配置骨干交换机。
　　福建电力通信网建设目标应该是逐步实现多业务、宽带化、智能化、高度综合化的信息通信网络平台，在满足电力系统对电力通信实时性、准确性、可靠性的特殊要求的同时，适时介入公用信息网络服务。相信随着电力通信市场化的运作，“经营带宽”甚至“经营光波” 的概念会在电力通信中出现。