ATM在我国电力系统的应用　　异步传输模式（ATM）作为宽带综合业务数字网（B－ISDN）的一种传递方式，支持宽带多媒体业务和宽带可按需分配的各类业务，是B－ISDN的核心技术。目前，在我国的电力系统中正开展试点并推广应用。
　　笔者认为，应将ATM看成是2000年前后我国电力通信网的主流技术，将ATM的发展放到通信网络规划中统一考虑。目前，在我国电力系统大规模建立ATM网络的条件虽不成熟，但是我们应该有计划有步骤地进行ATM的试点，为ATM的进一步发展做准备。更重要的是，近期开展的一切电力通信网络建设都应有利于将来向ATM平稳过渡，这样，才能节省网络投资，避免重复建设、造成浪费。

1　在我国电力系统发展ATM的必要性
1．1　电力通信网络现存的问题
　　传统的电力系统通信网络为各个单一的通信网络。网络结构薄弱，传输带宽有限，可靠性差，不支持突发业务，而且还存在以下问题：（1）接口种类有限：缺乏局域网接口（10BaseT等）、高速数据接口及视频接口。　　（2）有限的协议支持：不能完全支持各种网络协议，比如：IPX、TCP／IP、RIP、OSPF、X．25、帧中继等。　　（3）缺乏端到端的网络管理：既不能在网内进行有效的端到端的业务配置，又不能方便地对全网的带宽、性能等进行管理和控制。这样就给网络的运行、维护带来很大的不便。
1．2　电话交换网存在的问题
　　目前我国电力系统通信网络以行政电话交换网和调度电话交换网为主，传输通道以数字微波和光缆为主，多为2MHz的带宽。从技术上来看，这种电话交换网的发展存在以下几个问题：
1．2．1　高速光缆传输和64kb／s交换之间的不协调
　　目前电话网的传输干线以光缆和数字微波为主，传输速率大于34kb／s，而数字交换机仍采用64kb／s电路交换，数字中继的速率却都是2Mb／s（E1接口），为了将高速传输的光缆和数字电话交换机相连，在每个交换机的出入口处都必须装有许多光端机来进行复接和分接。ATM的出现，使交换技术有了很大的进步，目前ATM交换机可以直接在155Mb／s或更高的频率上进行交换，这样可以免去许多复接和分接，而将光纤直接接到交换机上。此外，由于采用大规模集成电路，ATM交换机的体积比同等容量的数字电话交换机要小得多。因此，如果用ATM的方式实现电话交换，将会节省网络投资。1．2．2　64kb／s话音编码技术已经陈旧　　目前话音编码技术可以用16kb／s，甚至更低的速率来实现话音通信，但是为了和原有系统兼容，电话网一直沿用PCM编码技术（即64kb／s话音编码），这种陈旧的方式使网络资源不能得到更有效的利用。在将来ATM网中，完全可以采用新的话音编码技术，并结合话音寂静时间检测和压缩技术，使话音通信所需带宽压缩到很小的范围，从而提高网络的效率。
1．2．3　64kb／s电话交换方式限制了新业务的发展
　　由于电话网的普遍性，人们对电话网的企求已逐渐超出话音通信的范围，利用电话网进行传真和计算机通信，或租用电路开办会议电视业务，或将电话网改造成窄带ISDN，提供各种非话业务等。但是电话网的64kb／s信道使这些新业务的速率受到了限制，电话网中的信道速率始终不能超过PCM的一次群速率（2Mb／s）。从这一点来说，电话网提供新业务的能力是很有限的。
　　现在我国电力通信网一方面通道带宽紧张，另一方面利用率却极低。目前许多省局、地区局、电厂的调度专线电话上百条，实际通道利用率却只有百分之几；自动化专用通道占有量也较大，通道占有率为100％，但全部为数字通道模拟化使用，利用64kb／s通道容量传输1200Buad信号，通道利用率不足3％。
　　由于以上原因，利用ATM技术，可以建立一个综合、经济、可靠、有效的通信网络，既能满足现在电力系统各种业务的需求，又能面向未来，支持不断增多的用户、更大的带宽以及新的业务。

2　ATM在我国电力系统的应用前景
2．1　电力系统业务需求加大
　　随着社会的进步，尤其是世界范围内的信息化进程，传统的电力系统业务需求也发生了变化。主要表现在以下几个方面：
　　（1）生产、管理及办公等局域网的建设，加速了对局域网互连技术——广域数据网的要求。
　　（2）视频业务的出现：会议电视、变电站视频监控（无人值守）、输变电线路监控及电厂视频监控等都对网络带宽、可靠性及接口灵活性提出更高的要求。
　　（3）调度自动化系统的变化：传统的单一主机的调度自动化体系架构正在被客户机／服务器体系架构所取代。从而要求通信网络适应这种变化，提供更大的带宽、网络及接口灵活性。
　　（4）随着电力市场化的进程加快，电量计费系统的网络建设也迫在眉睫。
2．2　ATM的特点
ATM是迄今为止最为复杂的网络技术，它有以下特点：
　　（1）ATM综合了电路交换和分组交换的特长，是一种新的信息传递方式，能灵活地支持现有的和将来出现的各种业务。
　　（2）ATM虽然保留一种时隙交换，但用户信息与时隙在不同的帧中并非固定，即用户信息可以随机地出现在任何一时隙中，这种ATM的统计复用的特点，可以提高网络资源的利用率。
　　（3）ATM具备虚通路（VP）和虚信道（VC）网络交换，且是面向连接和分组长度固定（称信元）的分组交换，用定长信元简化信元头功能，达到快速处理和缩短时延的目的。
　　（4）ATM还有VP、VC带宽自动分配综合语言、视频和数据业务的能力。
　　（5）ATM不仅能传递信息，而且还能复用与交换信息，即具有信息转移的功能。
　　（6）ATM能把语言、视频、数据等业务集于一体，在同一网络中共存。
　　基于电力系统业务需求和ATM的技术特点，根据我国情况，ATM应作为高速骨干网连接各种现有网络，提供交互式多媒体业务，而且还可以作为话音中继网。
　　ATM以其高速传送和对多种信息的适应能力，可以成为未来的通信骨干网，即现有各种网络的核心。通过一系列的转换设备，ISDN、PSTN、帧中继网和计算机局域网（LAN）都可以接入ATM网，各种信息经ATM网中转，从而大大提高传送能力，这种方式有利于现有通信网逐渐向宽带网过渡，也有利于各种业务的综合，最后实现B－ISDN。

3　对我国电力系统发展ATM策略的建议
3．1　认真设计，谨慎实施
　　对ATM建设，从实际需要和可能出发，全面评估系统开发的目的、内容、效果、条件和建立后的维护扩展因素，制定出长期的系统开发规划。若引进国外ATM设备，应持谨慎态度，避免引进非标准的或不成熟的产品。
　　ATM交换机交换网络结构一般分为时分和空分两大类。采用空分的厂家有IBM、3Com；采用时分的厂家有Fore、System、Cisco等。时分的优点是扩充端口方便，硬件投资少，但不能大量扩充端口；空分结构扩充端口时需增加硬件开销，但理论上容量不受限制。
　　在ATM交换机的选型上主要注意其呼叫处理能力、路由重建能力、拥塞控制能力。
3．2　充分利用现有设备，避免重复建设
　　电力专用通信网应能综合各种新型的业务，即将各种话音、数据和视频业务综合在同一网络之中，而不是组建若干平行的业务网络。在选型上应考虑最大限度地利用现有设备，而不能全部淘汰旧设备。应加大研究和开发的力度，组建最适合
我国电力通信国情的ATM交换网。3．3　从发展、变化的角度看待ATM的建议　　不能按一般工程建设的习惯，提出配置10年不落后的目标；盲目求高求全。不仅不能发挥作用，而且随着ATM技术的更新换代，价格迅速下跌，大量投资将化为乌有。应将ATM建设进行整体的组织和控制，把ATM的建设当做长期发展目标。
　　（收稿日期：2000－03－29）