發(fā)展智能電網(wǎng)已日益成為國際共識，中國的智能電網(wǎng)建設(shè)也正在如火如荼地進行著。日前我國已建成先進可靠的電力專用光纖通信網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也與日俱進，兩者的融合將進一步促進以實時監(jiān)測信號和高速處理數(shù)據(jù)為特征的智能電網(wǎng)的發(fā)展。

　　忻向軍教授作為北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院的副院長，光電子和光信息研究中心主任和博士生導(dǎo)師，同時還兼任中國通信學(xué)會、電子學(xué)會、光學(xué)學(xué)會高級會員，多年從事一線科研和教學(xué)工作，在光通信和光傳感器方面有著豐富經(jīng)驗。今天我們有幸能請到忻教授就光纖通信的相關(guān)問題為我們答疑解惑。 

　　1、堅強智能電網(wǎng)需要高可靠、高帶寬的通信網(wǎng)。而光纖通信具有帶寬高、抗干擾能力強、性價比優(yōu)等其它通信技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，已經(jīng)成為智能電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的首選。作為以信息通信為特色的院校，北京郵電大學(xué)在光纖通信技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)領(lǐng)域有何最新的研究進展？

　　忻向軍：這個問題可以從兩方面闡述。一方面是郵電大學(xué)在光通信方面的研究成果，另一方面就是光通信的部分成果在智能電網(wǎng)上的應(yīng)用。

　　眾所周知，核心網(wǎng)和接入網(wǎng)是光通信的兩大部分，二者相互依存，相互促進，協(xié)調(diào)發(fā)展。目前，核心網(wǎng)中DWDM（密集波分復(fù)用）系統(tǒng)中單個光載波的速率為10G和40G的系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)商運，下一步業(yè)界主推的是單載波100G的DWDM系統(tǒng)。值得一提的是40G的相關(guān)技術(shù)和市場已被中國牢牢占據(jù)了，基于這樣的考慮，國外的設(shè)備商都直接研制100G DWDM系統(tǒng)，且已經(jīng)具備了商用可能。從這一角度看，國內(nèi)目前在100GDWDM系統(tǒng)上可能有點滯后于國外發(fā)達國家的水平。慶幸的是國內(nèi)無論從科研工作者，還是主流設(shè)備商及我們的政府部門，在這方面的危機感都很強，也在這個方向設(shè)置了很多課題，投入了相當?shù)娜素斄Γ〉昧艘慌晒?/p>

       就郵電大學(xué)而言，在光通信方面的研究成果主要表現(xiàn)在電信核心網(wǎng)領(lǐng)域和接入網(wǎng)領(lǐng)域。這方面的研究成果主要是指承擔(dān)國家科技部一些重大項目，攻克了一批關(guān)鍵技術(shù)、提出了相關(guān)標準，其中不少技術(shù)和標準都被國內(nèi)運營商、甚至國際電信組織采納，在成果的應(yīng)用方面取得了比較好的反響。接入網(wǎng)領(lǐng)域近期取得了幾乎同國際先進研究水平相當?shù)目蒲谐晒饕菫檫m應(yīng)下一代光接入網(wǎng)的基于新型調(diào)制格式的PON體系架構(gòu)及其中的一些關(guān)鍵技術(shù)與算法，這些成果對加速NG-PON2的布局（40G或100G）具有重要指導(dǎo)價值。

　　我本人也有一個國家863課題，目前也取得了一些成果。當然，這些成果的商業(yè)運營還需要聯(lián)合運營商、供應(yīng)商等一起去推廣，但就學(xué)術(shù)層面而言，這些成果一定程度上推動了國內(nèi)光纖通信技術(shù)的科研發(fā)展。接入網(wǎng)方面，當前商用的主要是GPON（Gigabit-Capable PON）和EPON（Ethernet Passive Optical Network），隨著接入網(wǎng)距離的延伸和帶寬需求的大幅度上升，GPON 和EPON也面臨著大幅度的擴容升級，這種升級有可能在實現(xiàn)機理上有實質(zhì)性變化。升級后的這一接入網(wǎng)一般稱為下一代接入網(wǎng) NGPON（next generation）。接入速率在10G之內(nèi)的為NGPON1；10G、40G、100G、甚至達到T（Trillion byte 萬億字節(jié)）級別接入的一般稱為NGPON2。現(xiàn)在郵電大學(xué)基于100G的研究取得了一些成果，Tbit接入的研究也已開始進行。

　　光通信的部分成果在智能電網(wǎng)上的應(yīng)用：隨著2009年光纖復(fù)合電壓電纜的研制成功，在智能電網(wǎng)全面建設(shè)中，電力光纖到戶正在成為一種趨勢。目前，PON作為用電信息采集技術(shù)已經(jīng)得到了認可，它不僅具有安全、可靠的特點，并且可以提供高達數(shù)十G的接入帶寬，能夠為電網(wǎng)企業(yè)未來開展更加豐富的寬帶業(yè)務(wù)創(chuàng)造條件。郵電大學(xué)光通信技術(shù)成果在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用還不太豐富，這也將是我們下一步工作的重點。我們會在保持電信領(lǐng)域優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮郵電大學(xué)在接入網(wǎng)方面的優(yōu)勢，積極推進智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。

　　2、我們了解到，在信息通信中，光通信和無線通信這兩種方式各有優(yōu)缺點，兩者的綜合運用或?qū)⑹且粋€未來的發(fā)展趨勢，您能否談一談您對光通信和無線通信融合的看法？

　　忻向軍：光通信和無線通信的融合是未來的發(fā)展趨勢。我們都知道光纖的最大特點是穩(wěn)定、高速、距離遠且不受干擾；而無線的最大特點是使用便捷、接入方式靈活，如何兼顧兩者的優(yōu)點一直是技術(shù)人員研究的重點。這種需求隨著無線視頻通話等新業(yè)務(wù)而變得更加緊迫。伴隨著多媒體無線接入，P2P文件傳送等大容量需求上升，之前的容量已無法滿足新的需求。針對此種情況，運營商采取了一系列措施，如推出4G通信技術(shù)等等，但仍規(guī)避不了“無線載頻帶寬有限”的問題，這是根本的限制。另外，把無線載頻的頻率提高到40GHz或者60GHz，可以顯著增加無線接入的帶寬，但這一波段的無線載頻覆蓋范圍受限。因此光纖和無線的結(jié)合成為了一種必然：通過在小范圍采用高載頻的無線接入，再經(jīng)由低成本的光纖接入有效擴展接入范圍，在規(guī)避了無線高載頻覆蓋弊端的同時，又發(fā)揮了無線靈巧的優(yōu)勢，一舉兩得。

　　這種融合系統(tǒng)已經(jīng)在我們實驗室研制成功了演示系統(tǒng)。我們通過此系統(tǒng)可以輕松利用無線接入欣賞藍光DVD，即用60GHz的無線去帶藍光DVD的比特流，再經(jīng)由光纖鋪設(shè)到任何目的地，無線接入的速率可以達到每秒Gbit，速率非常高。這種技術(shù)可以應(yīng)用到智能電網(wǎng)上，將來也可以用來實時監(jiān)控輸配電網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息，甚至是高速傳輸所有電網(wǎng)線路的實時監(jiān)測視頻。

　　3、我們了解到，與光通信網(wǎng)相比，光傳感網(wǎng)絡(luò)可以利用傳感器實現(xiàn)大范圍的多點、多參量的監(jiān)測。您能否為我們介紹一下多個傳感器是如何利用現(xiàn)有的光纖局域網(wǎng)技術(shù)組成傳感器網(wǎng)絡(luò)的？構(gòu)建一個功能完備的傳感器網(wǎng)絡(luò)對電網(wǎng)智能化有什么重要意義？

       忻向軍：這個問題非常重要，這不僅涉及到智能電網(wǎng)以后的組網(wǎng)方式，而且也是“電網(wǎng)方面的物聯(lián)網(wǎng)”得以實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)之一。就這項技術(shù)本身而言，也是非常重要的，因為它跟現(xiàn)實生活聯(lián)系太密切了，尤其是伴隨著智能時代的來臨，傳感器的重要性會進一步顯現(xiàn)。