论电力系统中光纤通信技术应用

2013-10-27赵静娟

通信技术 2013年6期

李彬，赵静娟

（①重庆邮电大学信科公司，重庆 401121；②中国移动通信集团重庆有限公司，重庆 401121）

0 引言

电力系统建设关系国计民生的大事，关切人民群众的生产生活。近年来，科学技术发展迅速，光纤通信技术已步入到社会的各个方面，正改变着人们的生活。我国一直大力推进电力系统的现代化建设，并广泛使用光纤通信技术，以促使电力系统的现代化建设[1]。从实际来看，我国电力系统规模逐渐增大，强调了安全稳定的运行需求，这样孕育了电力通信网。基于光纤通信技术，在很大程度上满足了电力系统的发展需求，特别是高速、大容量、低损耗、安全稳定等特性，促使光纤通信技术已成为电力通信的主导。

1 光纤通信技术

随着科学技术的不断发展，光纤通信已成为人们生产生活的重要元素。光纤通信是以光纤为传输通道，并在光的载体下实现信息的传输。与传统通信方式相比，光纤具有突出的优越点，具体详见表1。同时，在光纤传输系统中，电波频率要远小于光波频率，而且在传输过程中的耗损，光纤作为传播介质损耗要远小于导波管或同轴电缆[1]。所以，在实际的信息传输中，光纤传输的容量大，一般大于微波通信的几十倍。

表1 光纤的特点及优越性

2 光纤通信在电力系统中的应用

对于电力系统通信而言，具有业务多、杆路资源丰富、要求可靠性高等特点。所以，在电力通信光光纤网络的建设中，需要充分考虑电力通信的实际情况和特点，以实现光纤通信建设的有效性，并能适应电力系统的通信需求[2]。

2.1 电力特种光缆

电力特种光缆是基于电力系统独有的线路杆塔资源架设的电力特种通信光缆。其主要分为ADSS、OPGW、ADL、OPPC、GWWOP等。如表2所示，是基于电力特种光缆的结构和应用进行分类。

表2 常用电力特种光缆分类

就电力特种光缆而言，其具有特殊的自身结构和安装形式，这就决定特殊光缆受遭受外力破坏的可能性较小[3]。从造价来看，其本身造价较高，但光缆建立的基础是丰富的杆路资源，所以在施工成本可以形成较大节约。当前，使用较为广泛的电力特殊光缆主要有ADSS和OPGW两种。表3就是ADSS、OPPC、OPGW的优缺点分析。

表3 ADSS、OPGSS和OPPC的优缺点分析

2.2 电力特种光缆内的光纤选型

2.2.1 光纤可使用的波段

在光信号的传输过程中，光纤作为传播介质。所以其特性的质量直接影响到光纤传输的质量[4]，如光纤传输系统的传输距离和宽度。

当前，光纤可传输，且波长在1260～1680 nm范围内的就有 6个波段（详见表 4）。同时，利用WDM级数，实现每个波段在多个信道内传输。

表4 光纤通信所利用的波段

2.2.2 光纤的分类及选型

依照 ITU—T来分类，可以分为常规单模光纤G.652、非零色散位移光纤 G.655、色散位移光纤G.653、截止波长位于单模光纤G.654等。

对于多模光纤 G.651而言，其主要应用于部分接入网或局域网，且不适宜用于长距离状态下传输。就应用领域的广泛性来看，其较多应用在ADSS光纤中；非色散位移光纤 G.652的特点是：在工作波长为1310 nm上，其衰减会降低，而在工作波长为1550 nm上时，其衰减最低且正色散较大。同时，基于非色散位移光纤 G.652色散波长的特性，其主要应用E、S波段的工作，而在其衰减波长的特性下，其还应用C段波。当前使用最为广泛的当属G.652类光纤。就其特性而言，其是一种良好的非零色散位移光纤，所以可以使用在大容量、高速度数据的传输。这主要是因为，在1550 nm工作上，其附近会有一定量的低色散，进而实现；额非线性效应。而对于G.655和G.656类光纤而言，G.655类光线更适合于AWDM系统。此外，在1550 nm处，G.653类光线会有一定量有零色散，这样一来就会对非线性效应造成严重干扰[4]；而在价格方面，G.654类光纤的价格较高，可以用于无中继海底光纤传输。

2.3 光纤传输组网技术

2.3.1 波分复用技术（WDM）

该技术是指将N种不同波长的光信号复合到一根光纤之上。其中，光纤复合传输的光信号量与相邻光波波长间隔有关，一般是相邻光波波长间隔越小，其复合传输的光信号量越大[5]。依照波长（峰值）的间隔大小，波又可以分为 CWDM、DWDM等类型，而对于DWDM而言，其是波长间隔为1～10 nm的波分复合技术。

2.3.2 同步数字体系（SDH）

同步数字系列是一种综合信息传输网络，是将线路、复接等功能融合一体，并进行统一网管的系统操作。SDH技术针对不同速度的信号，以提供相应的等级，并在相关标准方法下，实现网络传输的同步性。这样一来，就很好地解决了核心网与局域网接入的问题，并极大地提高了网络宽带的利用率。同时同步数字系统也具备良好的保护体系，以满足电力系统高安全、稳定性的现实要求[5]。所以，实现DWDM和SDH的组合式联网，不仅确保了电力系统的安全稳定，而且实现了高效的传输效率。