王凤娇定稿1Word格式.docx
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2.4.1电话网与图像网的融合10
2.4.2数据网与电话网的融合10
2.5三网融合技术11
2.5.1软交换技术简介11
第3章传输网14
3.1传输网的微波通信14
3.1.1微波中继通信的组成14
3.1.2各微波站的功能14
3.2传输网的光纤通信15
3.2.1光纤通信系统的组成15
3.2.2光纤通信的特点15
3.2.3光纤通信系统的可靠性15
3.3光纤通信与微波通信区别16
第4章同步网17
4.1网同步的概念17
4.1.1时钟的作用17
4.1.2同步的必要性17
4.2网同步方式17
第5章电力通信网19
5.1我国电力通信网现状19
5.2电力通信网的特点19
5.3电力通信网的结构20
5.3.1调度程控交换网20
5.3.2行政程控网21
5.3.3数据通信网22
5.3.4三种网络的互通22
第6章辽宁电力通信网23
6.1辽宁电力通信网现状及规划23
6.1.1辽宁电力通信调度交换网23
6.1.2辽宁电力通信行政电话交换网25
6.1.3电力系统计算机网25
6.1.4辽宁电力通信传输网26
6.2现阶段存在的问题及解决方法31
6.2.1存在的主要问题32
6.2.2解决方法32
结论33
致谢34
参考文献35
第1章绪论
1.1课题背景及研究的意义
电力通信网是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；
是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段；
是电力系统的重要基础设施。
由于电力通信业务对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有极严格的要求，并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势，因此，世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网。
随着通信行业在社会发展中作用的提高，以电力通信网为基础的业务不再仅仅是最初的程控语音联网、调度时时控制信息传输等窄带业务，逐渐发展到同时承载客户服务中心、营销系统、地理信息系统（GIS）、人力资源管理系统、办公自动化系统（OA）、视频会议、IP电话等多种数据业务。
电力通信在协调电力系统发、送、变、配、用电等组成部分的联合运转及保证电网安全、经济、稳定、可靠的运行方面发挥了应有的作用，并有利的保障了电力生产、基建、行政、防汛、电力调度、水库调度、燃料调度、继电保护、安全自动装置、远动、计算机通信、电网调度自动化等通信需要。
虽然电力通信的自身经济效益目前不能得以直接体现出来，但它所产生并隐含在电力生产及管理中的经济效益是巨大的。
同时，电力通信利用其独特的发展优势越来越被社会所重视。
我国的电力通信网经过几十年的建设，已经建成以光缆为主，与卫星、微波、载波等多种通信手段一起构建而成的立体交叉通信网。
随着通信行业在社会发展中作用的提高，以电力通信网为基础的业务不再仅仅是最初的程控语音联网、调度实时控制信息传输等窄带业务，逐渐发展到同时承载客户服务中心、营销系统、地理信息系统（GIS）、人力资源管理系统、办公自动化系统（OA）、视频会议、IP电话等多种数据业务。
电力通信在协调电力系统发、送、变、配、用电等组成部分的联合运转及保证电网安全、经济、稳定、可靠的运行方面发挥了应有的作用，并有利的保障了电力生产、基建、行政、防汛、电力调度、水库调度、燃料调度、继电保护、安全自动装置、远动、计算机通信、电网调度自动化等通信需要[1]。
1.2我国电力通信网发展现状及趋势
我国的电力通信网经过几十年的建设，已经建成以光缆为主，与卫星、微波、载波等多种通信手段一起构建而成的立体交叉通信网。
近年来，通信、计算机及多媒体技术正在迅速发展。
各种新的技术和标准正在不断涌现，网络领域内，通信网、计算机网和有线电视网正向融合的方向发展。
三网融合使得原来各自独立的业务、市场、产业将相互渗透、相互融合，信息产业将进行重大的结构调整，相应的管理体制和政策法规也要做出重要变革。
网络融合并非偶然，它是信息技术发展的必然结果，是科技领域的重大技术进步。
1.3电力通信网存在的问题及解决方案
1.3.1电力通信网存在问题
电力系统通信网中有着种类繁多的通信手段和各种性质的设备、机型。
它们通过不同的接口方式和不同的转接方式，构成了电力系统复杂的通信网络结构。
这种快速发展的多业务、综合性通信网络不可避免的带来了一些运行管理方面的问题。
1.资源管理存在的问题
没有实现全网统一的资源管理，在资源管理方面，没有实现对资源的统一调度，缺乏对资源的使用情况分析，不能从业务的角度分析资源占用情况，为网络成本预算提供依据。
2.实时监控管理存在的问题
网络故障处理周期长。
通信网的分散性决定了电力通信各站点不可能都设通信值班。
虽然减少了费用开支，却也给设备的维护抢修造成相当困难。
3.业务增长的问题
电力通信网上的业务种类在不断增长。
除了传统的固定电话业务，又有移动集群业务、数据通信业务、接入业务、智能业务，还有基础传输网，支撑信令网、同步网，各种业务网络有各自的网络运行要求，有各自的业务质量体系。
这就需要我们解决多种网络管理问题。
4.网络的扩张中的接口问题
电力通信网络的规模在扩张，网络内的设备也在增长，不同类型的设备，不同厂商的设备出现在同一个电信网络内，而不同类型的设备有不同的特性，需要不同的管理方式，不同厂商的设备有不同的管理接口，提供不同的管理信息，并且这些管理接口、管理信息随时可能变动。
这就需要我们进行各种设备间的互调。
5.容量的增加问题
随着电力通信系统的发展，电力通信已经被应用到越来越多的生产和生活中，所以系统的传输容量也越来越大，这就需要在原有的通信基础上进行容量的增加。
1.3.2存在问题的解决方案
针对电力通信网目前存在的诸多问题，存在以下几种解决方案:
1.综合管理系统构建于现有网管基础之上的综合管理系统。
它收集现有网管系统中各类有效的信息，综合分析从客户管理系统、资源管理系统获取的客户和资源信息，完成网络的支撑维护管理和客户服务管理，最终实现全网统一的资源管理。
2.全网故障统一监控。
实现全网跨本地网、跨专业的告警相关性分析，能够迅速对发生的告警进行定位及判断，网管部门的维护人员可以在最短的时间内找到问题根源，迅速排除故障，保障业务质量。
全网统一的故障管理。
实现对全网各类告警的实时采集、综合处理和数据存储，并以可闻、可视等方式从多个角度实时监视全网当前的活跃告警;
能够以各种组合条件，对全网历史告警进行查询和统计分析;
能够对告警的产生、清除、故障派修等信息进行及时分析与了解，及时发现和排除故障，达到对全网运行科学管理的目的。
3.在现有的管理系统基础上研究适应业务管理需求的综合管理系统，适应现有网络的多种业务和网络继续增长的管理需求。
4.根据不同设备需要的接口不同，在设备连接过程中采用SDH传输技术，具有统一的等级和接口标准，从而实现设备间的统一，既而完成整个通信网络的统一。
5.通信网络容量的扩充。
电力系统迅速发展电力通信网的容量也随着不断的加大，为适应发展的需要，这就需要我们在合理规划的前提下，在设备配置和传输信道的建设中留有一定的余量，从而完成通信网容量的扩充。
第2章公用通信网
公用通信网主要包括三种网络：
电信网、数据网、图像网。
2.1电信网概述
电信网是用户终端、交换局所及设施、传输线路或电路及信息服务中心，按照一定的原则和方式组织联结起来，在网管系统的监控下进行信息传递的网络体系。
2.1.1电信网的组成
硬件组成：
用户终端、交换局所及设备、传输线路设备等（这些构成必须在规定的标准、协议和规程的运行机制下运营）。
软件组成：
电信网的标准、协议和规程（这下标准协议和规程构成网络运行的软件）。
电信网络的硬件设备在软件设备的支持下，有静态网络成为动态网络，进行用户信息的传递。
图2.1电信网的构成
1.用户终端设备
电信网中的用户终端设备即电话机，是用户直接使用的工具，主要完成功能：
（1）将用户的声音信号转换成电信号或将电信号还原成声音信号。
（2）同时，电话机还具有发送和接收电话呼叫的能力，用户通过电话机拨号来发起呼叫，通过振铃知道有电话呼入。
（3）用户终端可以是送出模拟信号的脉冲式或双音频电话机，也可以是数字电话机，还可能是各种传真机。
2.交换设备
电信网中的交换设备称为电话交换机，主要负责：
（1）用户信息的交换。
它要按用户的呼叫要求给两个用户之间建立交换信息的通道，即具有连接功能。
（2）此外，交换机还具有控制和监视的功能。
比如，它要及时发现用户摘机、挂机，还要完成接收用户号码、计费等功能。
3.传输系统
传输系统负责在各交换点之间传递信息。
在电话网中，传输系统分为“用户线”和“中继线”2种。
（1）用户线负责在电话机和交换机之间传递信息。
传输介质可以是有线的也可以是无线的，主要是电话双绞线电缆；
传送的信息目前主要是模拟的，传送的形式可以是电信号也可以是光信号，但目前主要是电信号。
（2）中继线则负责在交换机之间进行信息的传递。
传输介质主要是有线的，以单模光纤为主；
传送的信息是数字的，主要是SDH的10G等高速率数据信号流；
传送的形式主要是光信号[2]。
2.1.2电信网的类型
电信网的类型：
业务网（交换网）基本网、传送网、支持网或辅助网。
SN:
业务节点CPE:
用户驻地设备CPN:
用户驻地网
图2.2电信网关系图
业务网。
指向公众提供电信业务的网络，是用户信息网，它是现代通信网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种电信业务的网络。
按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三个部分。
传送网。
指数字信号传送网，包括骨干传送网和接入网。
目前SDH（同步数字系列）是传送网的主体。
支撑网。
使业务网正常运行，增强网络功能，提供全网服务质量以满足用户要求的网络。
包括信令网、同步网、管理网。
2.1.3电话网的拓扑结构
电话网也和其他通信网一样，由交换机，用户终端和传输线路组成，在数学上可以用连接节点来表示，也称网络拓扑：
是指网络的形状（多个交换机之间），即交换机之间连接链路的空间走向和几何长度，电话网所表现出来的几何性质，即为拓扑结构。
基本的网路拓扑结构，包括网状网、星型网、环型网、总线型网、树型网和复合型网等。
电话网所采用的拓扑结构，除了用户环路部分和用户住地部分外，以网状网、星型网、及其复合型网。
星型网：
存在一个中心点，所有其他节点直接与中心节点连接。
网状网：
每个节点至少与两个节点直接连接，并且至少存在一个节点，与两个以上的其它节点直接连接。
星型网与网状网复合型网：
存在若干个中心节点，所有其他节点与这些中心节点直接相连，而中心节点之间则以网状网的结构形式进行连接。
图2.3星型网图2.4网状网图2.5星型和网状网的复合
从网络的连通性看，网状网具有较大的冗余度，因而成本较高，但具有较好的可考性。
完全互连的网状网，其中的链路数与节点数的平方成正比。
星型网的链路数与节点数呈正比关系，冗余度最低，网络构成成本最低，但可靠性也较差。
复合型的拓扑结构，则结合了网状网在可靠性方面的优势和星型网在成本方面的优势，是电话网最常见的拓扑结构。
2.1.4电话通信网的分类
1.根据对信息的不同处理方法进行分类
●电路交换方式：
PSTN、ISDN
●存储转发方式：
分组交换网、帧中继网
●信元交换方式：
ATM
2.根据不同的业务进行分类
●电话网
●电报网
●数据网
●ISDN
3.根据不同的传输媒介进行分类
●有线网
●无线网
4.根据不同的传输信号进行分类
●数字网
●模拟网
5.按照不同的使用场合分类
●公用网
●专用网
（1）公用网：
又叫公众网，指的是有国家主管部门经营的，向全社会开放的通信网。
公用电话网又可以接地理范围可划为：
（a）本地网：
在同一个编号区内的网络，由端局、汇接局和传输链路组成，（本地用户
之间的用户呼叫不需拨长途区号）
（b）长途网：
在不同的编号之间通话的网络，由长途交换局和传输链路组成
◆端局－－又叫分局，是本地网中的一级交换局，它代表电话网的最后一级交换局，
也接用户话机。
有时端局也接用户交换机。
端局要求具有公用网的标准中继接口和用户接口，信令方式以及符合公用网规范的电气参数，指标和性能，以便和其它交换局互通。
长途网的终端部分称作发端局和终端局。
◆汇接局－－属于本地网内的一种交换局，它汇接各个端局通过中断线送来的话务
量，然后送至相应的端局。
从原则上讲，汇接局只汇接话务量。
也就是说，它只接中继线，并通过中继线和各个端局互通。
但实际上汇接局往往是汇接局／端局的混和局，它既汇接端局的话务量，接受用户话务量，即接用户话机。
汇接局需要具备本地网中标准的中继接口，信令方式以及符合规范要求的各项电气指标和性能，以便和网中其它交换机互通。
在汇接局中安装的交换机叫做汇接交换机。
◆长途网－－由长途交换中心，长市中继和长途电路组成，用来疏通各本地网之间
的电话业务。
在我国五级制等级结构电话网中，长途网为四级，即一，二，三，四级为长途交换中心。
一级交换中心之间相互连接构成网状网，以下各级交换中心以汇接为主辅形成一定数量的直达电路，从而构成一个复合型的网路结构。
◆专用网是为各专业部门通信需要组成的内部通信网。
2.2数据网概述
数据通信系统是通过数据电路将分布在远端的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。
典型的数据通信系统主要由中央计算机系统、数据终端设备和数据电路3部分构成,结构图如下：
图2.6数据通信系统构成图
1.数据终端设备
功能:
数据终端设备（DTE）是产生数据的数据源或接收数据的数据宿。
它把人可识别的信息变成以数字代码表示的数据，并把这些数据送到远端的计算机系统，同时可以接收远端计算机系统的数据，并将它变为人可以理解的信息，即完成数据的接收和发送。
组成:
数据终端设备由数据输入设备（产生数据的数据源）、数据输出设备（接收数据的数据宿）和传输控制器组成。
（1）数据输入/输出设备是操作人员与终端之间的界面。
它把人可以识别的信息变换成计算机可以处理的信息或者相反的过程。
（2）传输控制器主要执行与通信网络之间的通信过程控制，由软件实现，包括差错控制、流量控制、接续和传输等通信协议的实现。
2.数据电路
数据电路位于数据终端设备和中央计算机系统之间，为数据通信提供一条传输通道。
数据电路由传输信道（通信线路）及两端的数据电路终接设备（DCE）组成。
（1）传输信道。
传输信道由通信线路和通信设备组成。
通信线路一般采用电缆、光缆、微波和卫星等线路。
通信设备可分为模拟通信设备和数字通信设备，从而使传输信道分为模拟传输信道和数字通信信道。
具体介绍见第4章。
（2）DCE:
DCE是DTE与传输信道之间的接口设备，其主要作用是信号变换，即将DTE发出的数据信号变换成适应信道传输的信号，或完成相反的变换。
当传输信道为模拟传输信道时，发送方将DTE送来的数字信号进行调制（频谱搬移）变成模拟信号送往信道或进行相反的变换，这时DCE是调制解调器（Modem）。
当传输信道是数字信道时，DCE实际是数字接口适配器，其中包含数据服务单元（CSU）。
前者执行码型和电平转换、定时、信号再生和同步等功能；
后者则执行信道均衡、信号整形和环路检测等功能。
3.中央计算机系统
中央计算机系统处理从数据终端设备输入的数据信息，并将处理结果向相应数据终端输出。
中央计算机系统由主机、通信控制器（又称前置处理器）及外围设备组成。
（1）主机又称中央处理机，由中央处理单元（CPU）、主存储器、输入/输出设备及其他外围设备组成。
其主要功能是进行数据处理。
（2）通信控制器是数据电路和计算机系统的接口。
用于管理与数据终端相连接的所有通信线路，接收从远程DTE发来的数据信号，并向远程DTE发送数据信号[3]。
2.3图像网概述
图像通信系统和我们所熟悉的话音通信系统的组成结构基本是相同的。
按照所传输图像信号的性质，基本的图像通信系统可分为模拟图像通信系统和数字图像通信系统两种。
1.模拟图像通信系统
目前大多数国家和地区的广播电视系统都是这种模拟系统。
在模拟图像通信系统中，图像信源是以一定的扫描方式产生电信号，模拟调制器通常有模拟调幅、调频、调相等方式，实际的系统通常还有对图像信号的滤波、电平调整等处理电路，以及产生载波的振荡电路和对已调波的放大电路等。
一个典型的模拟图像通信系统的组成框图如图2.7所示[3]。
图2.7模拟图像通信系统组成框图
2.数字图像通信系统的组成框图
在数字图像通信系统中，作为信源的输入图像是数字式的，然后由信源编码器进行压缩编码，以减少其数据量。
信道编码器则是为了提高图像在信道上的传输质量，减少误码率而采取的有冗余的编码。
由于数字图像通信系统具有传输质量好、频带利用率高、易于小型化、稳定性好和可靠性强等特点，正在逐步取代模拟式的图像通信系统[3]。
图2.8数字图像通信系统组成框图
2.4二网和一技术简介
2.4.1电话网与图像网的融合
电话网与图像网采用HFC接入技术
1.在HFC（光纤同轴混合）接入中，以频分复用方式把电话、低速数据、宽带数字
视频（VOD）、宽带模拟电视（CATV）综合在一起，调制到光纤和同轴系统中进行传输。
馈电系统用光纤，以频分方式复用；
配线系统用同轴电缆，构成树型拓扑结构。
2.交换机用户部分所输出的E1/T1话音信息，经端局，调制到5到30MHz频段，再经光调制（Mod），由光纤传送到光节点（ON）。
在光节点，光信号被转换成射频信号，然后通过同轴电缆送至用户端的分离/耦合器，然后由用户端一侧的调制解调器将射频信号恢复为E1/T1的帧结构，并最终得到语音信息。
3.视频信息（比如VOD），则要先按MPEG标准编码，经端局以64—QAM调制到550—750MHz，以后经与话音信息相同的过程，在用户端经解调和译码恢复出原始的视频信号。
而45—500MHz的线路带宽，主要用于传送广播式的CATV信号[5]。
同轴分支
话音
视频光节点
双向放大模拟视频光纤系统同轴系统
端局模块用户端网络接口单元
图2.9HFC接入示意图
2.4.2数据网与电话网的融合
1.ADSL（非对称数字用户线）是最常用的DSL技术，它的下行通信速率远高于上
行通信速率，最适合因特网（Internet）和视频点播（VOD）等接入服务。
ADSL的下行速率受传输距离和线路质量的影响。
理想线路情况下，在2700m时ADSL能达到8.4Mbit/s的速率，而在5500m的距离时传输速度就会降到1.54Mbit/s。
2.ADSL的基本网络结构如图2.10所示。
一条金属对绞线连接用户住地和端局。
对
于全速率ADSL，下行带宽（速率）最大为6Mbit/s，下行带宽最大为640kbit/s。
为在同一线路上支持POTS，用户环路的两端（用户端和局端）都需要安置分离器[5]。
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