華為電力通信系統超長(cháng)距離光纖傳輸解決方案

隨著(zhù)國家電網(wǎng)公司建設堅強智能電網(wǎng)的提出，大力發(fā)展特高壓等大容量、高效率、遠距離先進(jìn)輸電技術(shù)和推進(jìn)智能電網(wǎng)建設成為電力行業(yè)建設的重點(diǎn)。其中特高壓電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)建設的骨干網(wǎng)架，必須具有跨區調度、傳輸距離遠、承載容量大的能力。因為特高壓通信線(xiàn)路與普通的運營(yíng)商通信線(xiàn)路不同，其線(xiàn)路路由規劃一般都較偏僻，且需要盡量避開(kāi)發(fā)達地區和人口稠密地區。如果按照常規距離(小于100千米)設置通信中繼站，那么可提供電源的通信中繼站的選址、建設及運行都存在很大的困難，因此，減少中繼站的數量，將節省大量的建設成本和維護費用，同時(shí)，還可以有效減少通信線(xiàn)路的故障產(chǎn)生節點(diǎn)數量，增強通信網(wǎng)絡(luò )長(cháng)期運行的穩定性和安全性。支持超長(cháng)跨距的光通信解決方案是智能電網(wǎng)和特高壓電網(wǎng)建設的迫切需要。

華為解決方案

華為技術(shù)有限公司MSTP系列光傳輸產(chǎn)品在超長(cháng)距離傳輸領(lǐng)域，處于業(yè)界領(lǐng)先地位，已廣泛應用于電網(wǎng)客戶(hù)的通信系統項目建設。MSTP系列由OSN產(chǎn)品組成，分別是OSN1500/OSN2500/OSN3500/OSN7500/OSN9560。該系列具備統一的開(kāi)發(fā)平臺和管理平臺?？梢詫?shí)現從接入層到核心層的按需選擇和一體化管理。

MSTP系列產(chǎn)品用于提高光傳輸無(wú)電中繼長(cháng)度的核心技術(shù)主要有前向糾錯技術(shù)(FEC、EnhancedFEC)、摻餌光纖放大器(EDFA-BA、EDFA-PA)、分布式拉曼放大器(Raman)和遙泵技術(shù)等。由于遙泵技術(shù)對線(xiàn)路光纜衰耗、環(huán)境要求很高且需要在光纜中間放置餌纖盒需中斷原有光纜，工程施工期長(cháng)達數月，因此在電力系統實(shí)際工程中，除特殊情況外應盡量避免采用。當前在電力通信系統設計時(shí)可根據下面的技術(shù)選擇順序，選擇合適的方案組合滿(mǎn)足2.5Gbps(千兆比特每秒，帶寬的傳輸速度)和10Gbps兩種速率的超長(cháng)距離應用。

1.首先考慮在發(fā)送端配置功率放大器(EDFA-BA)提高發(fā)送光功率，在接收端配置前置放大器(EDFA-PA)，提高接收靈敏度指標;主流的功率放大器產(chǎn)品增益在10～23dB(功率增益的單位)之間，輸出功率可達14~23dBm(考證功率絕對值的值)。前置放大器增益一般大于10dB。華為提供的解決方案在發(fā)送端采用非線(xiàn)性抑制技術(shù)成功解決了功率放大器的功率門(mén)限受限問(wèn)題，輸出功率指標在業(yè)界同類(lèi)設備中處于領(lǐng)先水平。

2.增加配置前向糾錯功能(FEC、EFEC)技術(shù)，目前光通信系統已普遍采用前向糾錯(FEC)技術(shù)達到提升系統的誤碼率性能、延長(cháng)光信號的傳輸距離的目的。標準FEC編碼增益約6～7dB，華為采用增強型前向糾錯技術(shù)(EFEC)，可以較標準FEC提供額外的1～3dB編碼增益。

3.增加配置前向和后向拉曼放大器，拉曼放大器增益區分布在光纖本身，具有增益平坦、噪聲低的特點(diǎn),非常適合長(cháng)距離光纖傳輸系統應用。在G.652光纖(目前廣泛使用的單模光纖)中其增益值為8～12dB,典型放大值為10dB。拉曼放大器一般是與EFDA放大器配合使用，即前向拉曼配合功率放大器使用，后向拉曼配合前置放大器使用。

為解決光纖傳輸系統中的色散問(wèn)題。傳統解決方案是采用具有負色散系數的色散補償光纖進(jìn)行補償，但是色散補償光纖存在損耗大，而且損耗隨補償距離增加而變大的缺點(diǎn)，增加了超長(cháng)距傳輸系統設計的復雜程度;華為采用無(wú)源啁啾光纖光柵型的色散補償模塊，具有體積小、插損恒定的特點(diǎn);可有效解決色散補償光纖引入的額外插損隨色散量變化的問(wèn)題。

綜上所述，通過(guò)上述方案組合配置，在不采用遙泵技術(shù)的情況下，華為解決方案可實(shí)現超過(guò)300千米的單跨傳輸。特別值得一提的是，上述解決方案所采用的光纖放大器、拉曼放大器和色散補償模塊均可以做到與速率無(wú)關(guān)，零代價(jià)支持通信網(wǎng)絡(luò )從2.5Gbps升級到10Gbps速率。

實(shí)踐證明這些超長(cháng)距離光纖傳輸技術(shù)能很好地解決電力系統長(cháng)距離的傳輸需求,例如華為產(chǎn)品在南方電網(wǎng)“西電東送”工程項目中的應用，實(shí)現多個(gè)單跨距離超過(guò)220千米，最大實(shí)測線(xiàn)路衰耗超過(guò)62dB的跨段傳輸。