林福國 福建省電力有限公司調通中心
電力系統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做支持。電力通信網是電網的自動化控制、商業化運營和實現現代化管理的重要基礎，是現代電力系統的重要組成部分。隨著電力行業改革的深入，實行“廠網分開、競價上網、三公服務”以及將來實行“營配分開”后，各級電力公司、調度中心、電廠、輸變電網、市場管制機構、銷售、客戶等相互之間的業務種類（如數據、圖像、話音等）和數量將大幅度增加，電力生產、管理、運營等各種業務功能對電力通信網的帶寬要求將大幅提高。探索建設福建電力通信寬帶網就逐步提上了日程。
一、福建電力通信網現狀
（一）福建電力通信的發展
福建電力通信從載波通信開始發展至今，已有數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已初具規模。具體表現在如下幾個方面。
1．傳輸網絡及同步。在福建電力通信網中，數字微波通信仍然占據主導地位，以34Mbit/s SIEMENS 數字微波設備組成的環狀網是省電力通信的骨干網絡。省公司至每個電廠、電業局均采用數字微波通信。現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，少數單位建成155Mbit/s傳輸鏈路。各電廠、供電局、變電站到調通中心均有少量的電力線載波通信供調度、遠動等做備用通道。初步建成同步時鐘采樣點，為將來網絡的發展提供可靠的時鐘源。
2．交換網。通信網各交換節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形網絡。接口均為2*2Mbit/s（個別站2個以上2Mbit/s）。調度交換機多采用4WE/M接口組成交換網。
3．通信業務量分配。網絡中的行政電話（含傳真）從程控交換機接入，調度電話、繼電保護信息、自動化控制信息、會議電視、少量數據等用戶從終端復用設備PCM接入。地市局的調度電話采用調度交換機組網的方式。
（二）福建電力通信網現存的問題
隨著電網自動化水平的不斷提高，各種用戶對通道的服務質量也隨著提高。因此我省通信網面臨著如下問題。
1．通信網網絡結構比較薄弱。環形的PDH微波網絡以及沿海SDH光纖通信鏈型結構可靠性較差，業務通道難以構成迂回路由，一旦出現鏈路中斷則直接影響到電力的安全生產。
2．干線傳輸容量小，接入設備靈活性不足。現階段通信網內主干電路大都以PDH為主，容量最大為34Mbit/s。省環網微波已越來越不能滿足日益增長的通信業務的需要，程控交換機、PCM等設備不能滿足大量的信息業務流通需求，如SCADA、管理信息系統（MIS）、計算機辦公自動化（OA）等數據通信業務以及圖像監控和會議電視等視頻通信業務均難以承載。
3．網絡規模小、傳輸質量差，難以適應數據、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、調度交換網功能單一。
二、福建電力寬帶通信網的組建設想
隨著技術的發展和運營模式的轉變，為了更好地適應電力改革和發展的需要，及時解決我省電力通信網所面臨的問題，同時實現福建“數字電力”的重要基礎――寬帶通信網，福建電力正在積極利用寬帶通信新技術發展新型網絡。
（一）市場定位
隨著國家電信市場的開放，同時電力企業改革的不斷深入，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的前提。考慮到電力行業自身特有的優勢如電力線路（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的需要，并盡可能地經營帶寬業務（含光波），適當地經營互聯網用戶也是比較可行的。
(二) 福建電力通信寬帶組網設想
1． 市場需求分析
（1）電力系統內部市場可分為：①傳統的語音業務，如行政電話、調度電話是典型的業務。隨著電話網關技術的發展和價格的下降，語音業務將可能被IP電話代替。隨著電網自動化水平的提高以及變電站無人值守的實現，這項業務呈下降趨勢。②實時數據業務，主要是實現電網調度自動化的實時數據如EMS、SCADA、AGC信號、繼電保護信號、水情測報信息等，這項業務將呈上升趨勢。③視頻業務，主要有視頻監控、會議電視系統以及將來的可視電話。④非實時的數據用戶，如OA辦公自動化、MIS管理系統、LAN局域網、Internet/Intranet業務等要求較大的帶寬。各廠、局局域網的建設相繼完成，要求組建福建電力廣域網。隨著電力市場的演進，包括電力公司、營業所、電管站等自動化水平的發展，這項業務的增長將非常迅猛。
（2）電力系統外部市場包括和大型企業聯網，企業上網工程的實現，互聯網用戶的帶寬需求等。在電信市場放開后，通過開拓市場潛力，該業務也是逐漸膨脹的。
（3）IP技術的發展與應用遠遠超乎人們的想象，everything on IP（Voice 、Data、Video）的研究已經取得突破并開始取得應用。IP技術在我省電力系統已經開始應用，如在配網自動化系統、LAN、MIS等領域。但是基于IP技術的交換網因無法保證服務質量目前還很難適應電力系統實時性、可靠性、準確性的要求，從長遠來看，IP技術在各行業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． 組建寬帶網設想
ITU-T將寬帶業務定義為支持速率高于2Mbit/s的業務。整個寬帶網可以分成寬帶傳送網、寬帶交換網和寬帶接入網三大部分。在傳輸領域中，主要是SDH技術以及新發展的WDM/DWDM技術。寬帶交換網是采用基于ATM或IP技術的B-ISDN。在接入網部分，目前出現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。
根據業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的設想。
（1）組建較為合理的光纜網，完善傳輸網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絡（物理層）的最佳手段并為寬帶網奠定堅實的基礎。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局的光纖環網，建立地市級光纜網并向縣級深入。
（2）建設SDH傳輸網，并逐步探索解決IP over SDH的方案。
考慮到經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。因為SDH技術體制適用于光纖、微波和衛星等領域，SDH傳輸網由一些SDH網絡單元（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設備具有相對經濟、網管系統簡單、技術成熟、生存性強、維護量小等特點，符合電力系統實時性、可靠性、準確性的要求，在省電力通信中得以首先發展。
根據電力通信業務輻射狀（調通中心是各廠、局、大型變電所的輻射中心，地區局又是該地區的輻射中心）的特點，調通中心的設備容量應該比地區局大（比如中調采用2.5Gbit/s、地市采用622Mbit/s）。隨著業務的增加，SDH設備適時地平滑升級擴容，并且考慮引入WDM/DWDM設備。以SDH數字微波設備代替現有的環網PDH微波網絡，充分利用無線資源與光纜網配合使用，使之成為真正的網狀網絡。 傳統的通信業務如調度電話、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務直接采取2Mbit/s接口。地級市局的局域網互連采取路由器，結合IP over SDH的技術。當然，選用IP網絡設備應注意一些具體的問題，比如應選用具備E1/E3廣域網接口與10/100Base-T局域網接口和協議的轉換功能，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據鏈路）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。綜合業務接入這種網絡投資較省，管理較簡單，適用于業務量不大的企業，因此只能滿足電力系統內部和少量互聯網用戶的應用。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，重點解決IP over ATM。
隨著大量信息（語音、圖像、數據）的出現要求網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營時，以傳輸網為主體的電力通信網將越來越難以適應。為了進一步利用資源提高經濟效益，建立以ATM技術為核心的寬帶交換網逐漸取代SDH傳輸網絡，重點解決基于IP技術的應用，即everything on IP以及IP over ATM。
傳統的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技術的進一步發展，基于IP的服務質量得到進一步改善。電力系統一些對實時性要求不是非常強的業務可以采取IP技術，如采取電話網關傳輸的調度電話、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。配網自動化信息的傳送應主要考慮以太網接口，比如采用LANE技術構建“虛擬局域網”，各地市的LAN直接接入ATM交換機。各營業網點、供電所、城區小型變電站等用戶還可以考慮xDSL技術的寬帶接入，職工家庭以及互聯網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，直接拉到新興企業內部，實現該企業的光纖接入，通過電力廣域網進入互聯網，從而實現經營帶寬的目的。
在IP over ATM時主要利用以下幾種技術：LANE（局域網仿真）、MPOA（多協議規范）、MPLS（多協議標記交換），以滿足不斷增長的突發性數據業務。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交換網的帶寬分配動態型、路由迂回等功能，構建綜合業務平臺，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。
福建電力通信網建設目標應該是逐步實現多業務、寬帶化、智能化、高度綜合化的信息通信網絡平臺，在滿足電力系統對電力通信實時性、準確性、可靠性的特殊要求的同時，適時介入公用信息網絡服務。相信隨著電力通信市場化的運作，“經營帶寬”甚至“經營光波” 的概念會在電力通信中出現。
