一、概述

通信傳輸網絡中的供電系統在通信領域處于不可缺少的絕對重要地位，要求其為通信傳輸網絡提供充分、穩定，而不引入任何干擾的優質電能，也稱為饋電系統。通常通信傳輸網絡中的供電系統由供電設備（PSE，Power Supply Equipment）、輸電線路（PTL，Power Transmission Line）和用電設備（PD）等組成。PSE是提供電源的設備，PTL是輸送（饋送）電能的線路，也稱為饋電線路，而PD是使用其電源的設備，也常被稱為受電設備。例如，對于用戶接入網供電系統的要求可歸納為如下表1所示。

表1：對于用戶接入網供電系統的相關要求

二、供電系統的分類

通信傳輸網絡中的供電系統可分為高壓串行和低壓并行兩類。前者適用于通信系統的遠距離供電，可用于基于光纜干線網絡、基于PDH/SDH WDM光纜干線網和基于SDH/SONET WDM光纜用戶接入網；而后者用于通信系統的近距離供電，特別適用于基于以太網供電系統（PoE，Power over Ethernet）的用戶接入網要求。

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三、高壓串行通信供電系統

高壓串行通信供電系統用于通信系統的遠距離供電，因此也稱為“遠供系統”。此類供電系統的主要特點是直流、高壓、串行。所稱的“直流”是指從PSE輸送出的是直流電壓，所稱的“高壓”是指從PSE輸送出的直流電壓高達幾百伏甚至于上千伏，所稱的“串行”是指各PD在通信供電系統中是一個串行負載，從PSE輸送出的直流高壓分別在每個用電設備上產生需要的電壓降。還應特別強調的一個重要特點，這就是小電流供電，由于高壓串行通信供電系統是用于通信系統的遠距離供電，過大的電流會在輸電線路上損失過多能量，從而降低系統的供電效率。在通信供電系統的設計中，首先明確用戶的要求并進行現場勘測，了解通信網絡的分布情況，各沿線節點（站點）的地理位置和周圍環境，以此作為供電系統的設計依據。從而確定通信供電系統的拓撲結構、主要性能參數，這其中要考慮一個PSE可負載的“用電設備”、要求的供電量和PD設備的數量、PTL采用的電纜選擇，要考慮可提供的電流和電壓能力，還要考慮PSE的尺寸和供電電壓的穩定性和供電系統的可靠性等。

1、高壓串行供電系統的供電設備（PSE）

對于通信傳輸網絡的高壓串行供電系統的PSE，一般來說應滿足下表3-1-1的要求。下圖3-1是一種供電設備（PSE）的框圖，這是由兩個穩定電流串聯連接的變換器和一個公共控制電路組成的電源設備，其供電設備PSE的技術性能參數詳見下表3-1-2。供電設備除其主要部分直流變換器外，通常還會有以下幾部分：

表3-1-1：通信傳輸網絡的高壓串行供電系統的PSE一般要求

圖3-1：高壓串行供電的PSE設備框圖

表3-1-2：高壓串行供電的PSE技術性能參數要求

●監控電路：通常是采用一個監控電路對于幾個直流變換器的運行狀態進行監控。

●報警電路：報警電路可對于直流變換器的故障狀態進行報警。監控與報警電路都要有單獨的供電電源，以便發生故障時監控與報警電路仍可保持正常工作。

●避雷器電路：通常在供電設備和輸電線路之間要有避雷器電路裝置，以保證供電設備的安全工作。

●其他配套設施：如果需要，在供電設備中還應有配線架（盤）、散熱裝置和防潮、防水及防火等措施。

2、關于輸電線路（PTL）

在供電系統的設計中，應盡量采用較高的傳輸電壓和盡可能小的傳輸電流，以減少電能在PTL中的損耗。為此，要仔細考慮在光纜中采用的輸電線路銅纜的組數和長度及截面積，以確定在極限溫度下各個節點（PD）之間的線路段的電阻和線路全長電阻，近而估算出在設計的電壓電流下其各線路段和線路全長上電能損耗。

在這里，根據通信傳輸網絡中需要遠距離供電的節點數量、分布距離和每個節點需要提供的電功率，根據每個供電設備可提供的電功率等進行綜合考慮，來確定每個供電設備可供電的節點數量及在光纜中采用的輸電線路銅纜的組數和長度及截面積。

3、供電系統的技術性能參數

遠距離供電系統涉及到根據通信網絡（主要是SDH/SONET光纜網絡、銅線接入網絡等）的要求，確定供電系統的組成、每個供電系統需要供電的節點（用電設備）數量及每個需提供的電功率、各節點（用電設備）的分布、輸電線路的傳輸距離及估算得的傳輸電能損耗和提供的總電功率等。根據供電系統的總要求確定各供電設備的性能和數量、確定輸電線路的傳輸距離及傳輸電能損耗、確定供電系統的監控與報警機構及可靠性措施，如供電設備和輸電線路都必須設置有一定的冗余度，在發生故障時可自動進行主備切換，以保證通信系統的不間斷供電。此外，供電系統要適合于通信系統環境，要有散熱和抵御惡劣環境的能力，有防水、防潮、防火和防雷電等的各種措施。

四、低壓并行通信供電系統

隨著集成技術的高度發展，對于通信供電系統需求總的趨勢是低電壓、大電流和高效率及小型化，隨之帶來的難題是對于系統可提供的穩定電壓精度和變換效率要求更高、系統對于噪聲的抑制能力更強，此外由于供電設備的小型化還必須解決良好的散熱問題。

低壓并行通信供電系統用于短距離供電，因此成為局域網和用戶接入網主要采用的供電方式，如基于以太網的供電系統（PoE）。此類供電系統的主要特點是直流、低壓、并行和輸電距離短。所稱的“直流”是指從PSE設備輸送出的是直流電壓，所稱的“低壓”是指PSE設備輸送出的直流電壓一般在100V以下，所稱的“并行”是指各PD設備在供電系統中是以并行負載形式工作的，從PSE設備輸送到每個PD設備有相同的電壓。還應特別強調一個重要的特點，可提供相對較大的供電電流，由于此供電系統是用于接入網通信系統的短距離供電，因此較大的電流在輸電線路上損失的能量有限，是可以接受的，從而降低系統的供電效率并不太多。所稱的“短距離”是指PD設備和PSE設備之間的距離通常僅有幾十米或幾百米，在極特殊的情況下最長也不能超過10km。

在通信傳輸網絡供電系統的設計中，首先應明確用戶的要求并進行現場勘測，了解通信網絡的分布情況，各節點（PD）的地理位置和周圍環境，特別要了解PD設備與新標準的兼容性，以此作為供電系統的設計依據。從而確定通信供電系統的拓撲結構、主要性能參數，這其中要考慮一個PSE設備可負載的PD設備數量、輸電線路采用的電纜選擇，要考慮可提供的電流和電壓能力，還要考慮PSE設備的尺寸和供電電壓的穩定性和供電系統的可靠性等。

對于PoE系統，PSE設備和PD設備可以是與IEEE 802.3af新標準兼容性的，也可以是非兼容性的；PSE設備可為各節點設備（PD）提供足夠的電能，并可有自動檢測其負載（PD）的變動情況及時調整其向PSE設備提供電能的功能；PD設備可以是有線以太網的網元設備（節點工作站、中繼器、網橋或交換機等）、無線以太網的接入點設備(AP)、IP電話和安全網絡攝像機等，但每個PD設備的耗電都必須在PSE設備允許的范圍之內；輸電線路采用有線以太網使用的電纜中的冗余芯線對或采用傳輸數據的線對，即和數據一起傳輸電功率。低壓并行以太網供電系統有和以太網一致的拓撲結構，即采用以中繼器為中心的星型拓撲結構，系統的主要性能參數應包括：供電電壓與電流、接入供電節點(PD)數量和輸電線情況（輸電電纜型號、輸電距離和輸電線對是專用的還是與數據線公用的）等。

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