脈沖編碼調(diào)制（Pulse Code Modulation，簡稱“PCM”），由A.里弗斯于1937年提出，為數(shù)字通信奠定了基礎(chǔ)。60年代它開始應(yīng)用于市內(nèi)電話網(wǎng)以擴充容量，使已有音頻電纜的大部分芯線的傳輸容量擴大24～48倍。到70年代中、末期，各國相繼把PCM成功地應(yīng)用于同軸電纜通信、微波接力通信、衛(wèi)星通信和光纖通信等中、大容量傳輸系統(tǒng)。80年代初，PCM已用于市話中繼傳輸和大容量干線傳輸以及數(shù)字程控交換機，并在用戶話機中采用。

 

 傳統(tǒng)PCM設(shè)備以其接口的豐富性，相對低的成本，可以直接接入MSTP設(shè)備的便利性，在電力等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但是PCM設(shè)備和MSTP設(shè)備是獨立運行的，PCM設(shè)備亦因運維困難、資源浪費、可靠性低等問題面臨巨大挑戰(zhàn)。尤其是網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜，業(yè)務(wù)無法端到端部署，PCM設(shè)備無法管理；資源浪費，網(wǎng)絡(luò)冗余，設(shè)備疊加，造成機房空間浪費；網(wǎng)絡(luò)可靠性低，PCM設(shè)備已然成為網(wǎng)絡(luò)安全的隱患，網(wǎng)絡(luò)保護的瓶頸。

 

基于PCM設(shè)備面臨的上述問題，內(nèi)置PCM的光電一體化解決方案應(yīng)運而生。內(nèi)置PCM，即在MSTP產(chǎn)品中集成PCM的功能和接口，通過統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)對PCM、PDH、SDH等業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理和調(diào)度，顯著提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資，簡化網(wǎng)絡(luò)運維，提供面向分組的演進能力。

 

 

在電力等行業(yè)，傳統(tǒng)的組網(wǎng)方式一般為熱線電話、控制信號等業(yè)務(wù)，通過低速端口和PCM設(shè)備相連，PCM設(shè)備再通過E1接口和MSTP設(shè)備連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。這種方式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)清晰，兩張網(wǎng)絡(luò)獨立運行，在當(dāng)前企業(yè)中比較常見。但也因如此，PCM設(shè)備較弱的保護功能使網(wǎng)絡(luò)的可靠性面臨嚴(yán)重威脅。

 

 華為內(nèi)置PCM光電一體化解決方案將PCM設(shè)備和MSTP設(shè)備合二為一，控制信號等業(yè)務(wù)可通過低速接口直接接入MSTP設(shè)備，省去中間的PCM設(shè)備，充分利用MSTP設(shè)備的高性能提供更加完善的保護功能，在減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量和設(shè)備板件的基礎(chǔ)上，有效提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

 

 根據(jù)可靠性模型測算，傳統(tǒng)的PCM設(shè)備接入MSTP網(wǎng)絡(luò)模式下，平均無故障時間（MTBF）為1339929小時，年平均業(yè)務(wù)不可用時間（downtime）為0.39分鐘，而華為內(nèi)置PCM的光電一體化模式下，MTBF為2230026小時，不可用時間為0.24分鐘。和傳統(tǒng)方式相比，內(nèi)置PCM模式平均無故障時間延長了66%，平均業(yè)務(wù)不可用時間縮短至60%。

 

 傳統(tǒng)PCM設(shè)備和MSTP設(shè)備的分離使得低速業(yè)務(wù)必須通過PCM設(shè)備接入，即使站點有非常少的PCM端口需求，也需要單獨購置PCM設(shè)備，造成巨大的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資成本。此外，單獨購置的PCM設(shè)備意味著占用更多的機房空間以及更多的設(shè)備連線、空調(diào)和設(shè)備能耗，造成用戶的OPEX與日俱增，資源無法得到高效利用。

 

 相比于傳統(tǒng)模式，華為內(nèi)置PCM光電一體化解決方案在MSTP設(shè)備上提供高集成度的PCM板卡，涵蓋FXS、FXO、二四音頻線、RS232、RS485等常用接口，并提供接口軟件可調(diào)功能，如單板提供的FXS/FXO接口支持兩種模式，通過軟件即可調(diào)整為任一種模式；E&M接口支持貝爾I/II/III/IV/V和英國電信標(biāo)準(zhǔn)的SSDC5，支持接口電壓軟件設(shè)置-48V/-12V。此方案允許客戶無需購買PCM設(shè)備便可直接接入PCM業(yè)務(wù)，同時，軟件可調(diào)的單板可減少備件的購買，大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的投資成本。另外，華為內(nèi)置PCM的解決方案提供統(tǒng)一的系統(tǒng)控制板、交叉板、電源板等，實現(xiàn)一卡兩用，有效降低網(wǎng)絡(luò)的能耗和機房空間，降低網(wǎng)絡(luò)的運營成本。

 

 

 

一般而言，PCM網(wǎng)絡(luò)和MSTP網(wǎng)絡(luò)的獨立，造成兩張網(wǎng)絡(luò)必須由專門的NMS進行管理，而PCM業(yè)務(wù)由于需要穿通中間的MSTP網(wǎng)絡(luò)，則無法實現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)發(fā)放、監(jiān)控等功能。同時，不同的運維團隊分別負(fù)責(zé)PCM網(wǎng)絡(luò)和MSTP網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)故障出現(xiàn)時運維人員需要往返多次、協(xié)作溝通之后才能最終定位，造成網(wǎng)絡(luò)故障定位較慢，恢復(fù)時間較長。

 

內(nèi)置PCM光電一體化解決方案可提供統(tǒng)一的網(wǎng)管軟件NMS，實現(xiàn)PCM業(yè)務(wù)和MSTP業(yè)務(wù)的集中管理，提供端到端的業(yè)務(wù)發(fā)放、業(yè)務(wù)監(jiān)測、故障定位和故障恢復(fù)，使網(wǎng)絡(luò)運維更加簡單方便，顯著提升網(wǎng)絡(luò)的運維效率。

 

現(xiàn)在，華為內(nèi)置PCM光電一體化解決方案已經(jīng)逐步在電力行業(yè)規(guī)模應(yīng)用，包括云南電網(wǎng)、廣西電網(wǎng)、泰國MEA電力公司、新加坡地鐵SMRT等，越來越多的客戶也開始關(guān)注此解決方案。可以預(yù)見，該解決方案將有效支撐極簡網(wǎng)絡(luò)的到來，契合未來網(wǎng)絡(luò)的演進方向。