第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1、電力線載波通信

電力線載波通信是電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的特有通信方式。它以輸電線路為傳輸通道，具有通道可靠性高、投資少見效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等電力部門得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)，曾經(jīng)是電力通信的主要方式。

利用載波機(jī)將低頻話音信號(hào)調(diào)制成40KHz以上的高頻信號(hào)，通過專門的結(jié)合設(shè)備耦合到電力線上，信號(hào)會(huì)沿電力線傳輸，到達(dá)對(duì)方終端后，再采用濾波器很容易將高頻信號(hào)和工頻信號(hào)分開；而對(duì)應(yīng)于40KHz以上的諧波電流，是50Hz工頻電流的800次以上諧波，其幅值已相當(dāng)小，對(duì)話音信號(hào)的干擾已減至可以接受的程度。這樣，利用電力線既傳送電力電流，又傳送高頻載波信號(hào)，稱電力線的復(fù)用。

除此之外，電力線載波通信中還有利用電力線路架空地線傳送載波信號(hào)的絕緣地線載波等。與普通電力線載波比較，絕緣地線載波不受線路停電檢修或輸電線路發(fā)生接地故障的影響，而且地線處于絕緣狀態(tài)可減少大量電能損耗。

2、光纖通信

由于光纖通信具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優(yōu)點(diǎn)，它一問世便首先在電力部門得以應(yīng)用并迅速發(fā)展。除普通光纖外，一些專用于電力系統(tǒng)的特種光纖也在電力通信中大量使用：

1）地線復(fù)合光纜（OPGW），即架空地線內(nèi)含光纖。這種光纜使用可靠，不需維護(hù)，但一性次投資價(jià)格較高，適用于新建線路或舊線路更換地線時(shí)使用。

2）地線纏繞光纜（GWWOP），是用專用機(jī)械把光纜纏繞在架空地線上。這種光纖芯數(shù)少，容易折斷（槍擊、啄木鳥害等），經(jīng)濟(jì)，簡(jiǎn)易，也具有較高的可靠性。

3）無金屬自承式光纜（ADSS）。這種光纜可以提供數(shù)量大的光纖芯數(shù)，安裝費(fèi)用比OPGW低，一般不需停電施工，還能避免雷擊。因?yàn)樗c電力線路無關(guān)，光纜重量輕，價(jià)格適中，安裝和維護(hù)都比較方便，僅容易產(chǎn)生電腐蝕。

4）其它。如相線復(fù)合光纜（OPPC）、金屬艷裝自承式光纜（MASS）等等。

電力特殊光纜受外力破壞的可能性小，可靠性高，雖然其本身造價(jià)相對(duì)較高，但施工建設(shè)成本較低。經(jīng)過十多年的發(fā)展，電力特殊光纜制造及工程設(shè)計(jì)已經(jīng)成熟，特別是OPGW和ADSS技術(shù)，在國(guó)內(nèi)電力特殊光纜已經(jīng)開始大規(guī)模的應(yīng)用，如三峽工程中的長(zhǎng)距離主干OPGW光纜線路等。其次體現(xiàn)在本地傳輸方面，城市內(nèi)電力系統(tǒng)的桿路、河道資源也可以為通信服務(wù)。特種光纖依托于電力系統(tǒng)自己的線路資源，避免了在頻率資源、路由協(xié)調(diào)、電磁兼容等方面與外界的矛盾和糾葛，有很大的主動(dòng)權(quán)和靈活性。

3、微波通信

在光纖通信發(fā)展成熟前，微波通信曾做為遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹饕侄蔚靡源罅Πl(fā)展，目前微波通信在我國(guó)電力通信傳輸網(wǎng)中仍居主導(dǎo)地位，但其發(fā)展速度正在減緩，作用也開始由主網(wǎng)速漸向配網(wǎng)、備用網(wǎng)轉(zhuǎn)變；各地方小網(wǎng)還有很多一點(diǎn)多址小微波組成地區(qū)網(wǎng)。

4、無線通信

無線通信主要用于農(nóng)電通信及電力施工檢修、城市集群、尋呼等。

5、其它

電力通信網(wǎng)中還有傳統(tǒng)的明線電話、音頻電纜及新興的擴(kuò)頻通信等方式。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

和公用通信網(wǎng)及其它專網(wǎng)相比，電力系統(tǒng)通信有如下特點(diǎn)：

1、要求有較高的可靠性和靈活性

電力對(duì)人們的生產(chǎn)生活及國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著重大的影響，電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定是電力工作的重中之重；而電力生產(chǎn)的不容間斷性和運(yùn)行狀態(tài)變化的突然性，要求電力通信有高度的可靠性和靈活性。

2、傳輸信息量少但種類復(fù)雜、實(shí)時(shí)性強(qiáng)

電力系統(tǒng)通信所傳輸?shù)男畔⒂性捯粜盘?hào)、遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)、繼電保護(hù)信號(hào)、電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)信息、計(jì)算機(jī)信息及其它數(shù)字信息、圖象信息等，信息量一般都較少，但一般都要求有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。目前一座110KV普通變電站，正常情況下只需要一到二路600-1200Bd的遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)，一到二路調(diào)度電話和行政電話。

3、具有很大的耐“沖擊”性

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，在事故發(fā)生及波及的發(fā)電廠、變電站通信業(yè)務(wù)量會(huì)驟增，通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳輸通道的配置應(yīng)能承受這種沖擊；在發(fā)生重大自然災(zāi)害時(shí)，各種應(yīng)急、備用通信手段應(yīng)能充分發(fā)揮作用。

4、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中有著種類繁多的通信手段和各種不同性質(zhì)的設(shè)備、機(jī)型，它們通過不同的接口方式和不同的轉(zhuǎn)接方式，如用戶線延伸、中繼線傳輸、電力線載波設(shè)備與光纖、微波等設(shè)備的轉(zhuǎn)接及其它同類、不同類通信設(shè)備的轉(zhuǎn)接等，構(gòu)成了電力系統(tǒng)復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

5、通信范圍點(diǎn)多面廣

除發(fā)電廠、供電局等通信集中的地方外，供電區(qū)內(nèi)所有的變電站、電管所也都是電力通信服務(wù)的對(duì)象。很多變電站地處偏遠(yuǎn)，通信設(shè)備的維護(hù)半徑通常達(dá)上百公里。

6、無人值守機(jī)房居多

通信點(diǎn)的分散性、業(yè)務(wù)量少等特點(diǎn)決定了電力通信各站點(diǎn)不可能都設(shè)通信值班。事實(shí)上除中心樞紐通信站外，大多數(shù)站點(diǎn)都是無人值守。這一方面減少了費(fèi)用開支，另一方面又給設(shè)備的維護(hù)維修帶來了諸多不便。

第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì) 分析

電力通信網(wǎng)未來的發(fā)展方向是，在傳輸手段上由以數(shù)字微波為主轉(zhuǎn)為以光纜為主；電力通信網(wǎng)將建設(shè)成多媒體、多業(yè)務(wù)、寬帶化、綜合化信息通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，滿足電力系統(tǒng)對(duì)電力通信實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性的特殊要求。

未來光纖通信技術(shù)領(lǐng)域的主要發(fā)展熱點(diǎn)有超高速傳輸系統(tǒng)、超大容量波分復(fù)用系統(tǒng)、光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代的光纖、IPoverSDH與IPoverOptical以及光接入網(wǎng)等。

1、向超高速系統(tǒng)的發(fā)展

從過去20多年的電信發(fā)展史看，網(wǎng)絡(luò)容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對(duì)主要矛盾。現(xiàn)在商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年時(shí)間里增加了2000倍，比同期微電子技術(shù)的集成度增加速度還快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不但增加了業(yè)務(wù)傳輸容量，而且也為各種各樣的新業(yè)務(wù)，特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體提供了實(shí)現(xiàn)的可能?，F(xiàn)在10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò)，全世界安裝的終端和中繼器已超過5000個(gè)，主要在北美，在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應(yīng)用。我國(guó)也將在近期開始現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。需要注意的是，10Gbps系統(tǒng)對(duì)于光纜極化模色散比較敏感，而已敷設(shè)的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng)的需要，需要實(shí)際測(cè)試，驗(yàn)證合格后才能安裝開通。

2、向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)

波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。假如認(rèn)為1995年是起飛年的話，其全球銷售額僅僅為1億美元，而2000年預(yù)計(jì)可超過40億美元，2005年可達(dá)120億美元，發(fā)展趨勢(shì)之快令人驚訝?，F(xiàn)在全球?qū)嶋H敷設(shè)的WDM系統(tǒng)已超過3000個(gè)，而實(shí)用化系統(tǒng)的最大容量已達(dá)320Gbps（2*16*10Gbps），美國(guó)朗訊公司已宣布將推出80個(gè)波長(zhǎng)的WDM系統(tǒng)，其總?cè)萘靠蛇_(dá)200Gbps（80*2.5Gbps）或400Gbps（40*10Gbps）。實(shí)驗(yàn)室的最高水平則已達(dá)到2.6Tbps（13*20Gbps）。預(yù)計(jì)不久實(shí)用化系統(tǒng)的容量即可達(dá)到1Tbps的水平。能夠認(rèn)為近2年來超大容量密集波分復(fù)用系統(tǒng)的發(fā)展是光纖通信發(fā)展史上的又一里程碑。不但完全研發(fā)了無窮無盡的光傳輸鍵路的容量，而且也成為IP業(yè)務(wù)爆炸式發(fā)展的催化劑和下一代光傳送網(wǎng)靈活光節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)。

3）實(shí)現(xiàn)光連網(wǎng)——戰(zhàn)略大方向

實(shí)用化的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管具備巨大的傳輸容量，但基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，其靈活性和可靠性還不夠理想。假如在光路上也能實(shí)現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路，光的分插復(fù)用器（OADM）和光的交叉連接設(shè)備（OXC）均已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，前者已投入商用。

4）新一代的光纖

近幾年來隨著IP業(yè)務(wù)量的爆炸式增長(zhǎng)，電信網(wǎng)正開始向下一代可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，而構(gòu)筑具備巨大傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設(shè)施是下一代網(wǎng)絡(luò)的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長(zhǎng)距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢(shì)，研發(fā)新型光纖已成為研發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分?，F(xiàn)在，為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光纖（G.655光纖）和無水吸收峰光纖（全波光纖）。

5）IPoverSDH和IPoverOptical

以IP業(yè)務(wù)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是當(dāng)前世界信息業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力，因而能否有效地支持IP業(yè)務(wù)已成為新技術(shù)能否有長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)壽命的標(biāo)志?，F(xiàn)在，ATM和SDH均能支持IP，分別稱為IPoverATM和IPoverSDH兩者各有千秋。隨著千兆比特高速路由器的成熟和IP業(yè)務(wù)的大發(fā)展，IPoverSDH將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

6）解決全網(wǎng)瓶頸的手段——光接入網(wǎng)

過去幾年間，網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無論是交換，還是傳輸都已更新了好幾代。不久，網(wǎng)絡(luò)的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò)。而另一方面，現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的（90%以上）、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術(shù)上的巨大反差說明接入網(wǎng)已確實(shí)成為制約全網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸?，F(xiàn)在盡管出現(xiàn)了一系列解決這一瓶頸問題的技術(shù)手段，如雙絞線上的xDSL系統(tǒng)，同軸電纜上的HFC系統(tǒng)，寬帶無線接入系統(tǒng)，但都只能算是一些過渡性解決方案，唯一能夠根本上完全解決這一瓶頸問題的長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)手段是光接入網(wǎng)。無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是在德國(guó)和日本受到重視。在未來的無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，APON將會(huì)占據(jù)越來越大的份額，成為21世紀(jì)的寬帶投入技術(shù)的主要發(fā)展方向。
 

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