烽火通信力推EPON保護方案 打造安全智能電網(wǎng)

        智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)是一張堅強、可靠的通信網(wǎng)絡，EPON的保護方案天然符合智能電網(wǎng)的組網(wǎng)架構(gòu)。

        智能電網(wǎng)的一個重要特征是實現(xiàn)網(wǎng)絡自愈，進而保障電力安全可靠，而實現(xiàn)網(wǎng)絡自愈必須依托一個堅強可靠的電力網(wǎng)通信系統(tǒng)。配用電是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前主要采用以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡技術(shù)(EPON)進行配用電通信網(wǎng)的建設。與傳統(tǒng)電信領(lǐng)域的EPON應用相比，電網(wǎng)通信系統(tǒng)更加注重業(yè)務的安全可靠，這對配用電網(wǎng)中EPON通信系統(tǒng)提出了新的要求，主要體現(xiàn)在EPON網(wǎng)絡的保護上。

        智能電網(wǎng)要求當EPON網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，電網(wǎng)業(yè)務能夠正常開展，不受影響，因此有必要進行EPON網(wǎng)絡的保護設計。EPON目前主要有四種保護方式：主干光纖冗余保護方式(A類型)、OLTPON口+主干光纖冗余保護方式(B類型)、全保護方式(包括C和D類型)、手拉手保護方式。其中全保護和手拉手保護在電網(wǎng)中的應用最為普遍。

        烽火通信作為業(yè)界主流通信設備及解決方案供應商，長期致力于EPON的研發(fā)，在EPON領(lǐng)域的積淀根深蒂固，針對智能電網(wǎng)的通信需求，提出了一系列解決方案，特別是基于EPON開發(fā)了針對電網(wǎng)特色的手拉手保護功能，有效地解決了電網(wǎng)通信的安全可靠要求。

        EPON天然保護

        EPON作為在一種點到多點的無源光通信技術(shù)，在網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)上支持星型、樹型、環(huán)型等多種組網(wǎng)方式，具有十分強健的保護功能，通過EPONOLT、主干光纖、光分路器、配線光纖、ONU各個部分的靈活組合保護實現(xiàn)智能電網(wǎng)通信的堅強可靠。目前EPON的保護方式主要有四種(A/B/C/D)。

        A類型：OLT的兩個PON口采用一個PONMAC芯片，通過1：2電開關(guān)連接至兩個光模塊，實現(xiàn)兩個PON口的保護，從分路器到ONU側(cè)采用常規(guī)連接，如圖a)所示。該保護方式適用于同一PON板內(nèi)的PON口間保護。 

        B類型：OLT的兩個PON口分別采用獨立的PONMAC芯片和光模塊，實現(xiàn)兩個PON口的保護，從分路器到ONU采用常規(guī)連接。如圖b)所示。該保護方式適用于OLT同一PON板內(nèi)和PON板間的PON口保護。 

        C/D類型：這兩種保護方式為全保護，區(qū)別在于是否共用MAC芯片。OLT雙PON口，ONU雙光模塊(C型為單MAC，D型為雙MAC)，主干光纖、光分路器和配線光纖均雙路冗余保護方式。OLT側(cè)的主、備兩個PON模塊的端口通過骨干光纖中的主、備光纖分別連接到一個1：N光分路器的端口。每個ONU通過主、備兩個PON模塊與兩個獨立的光分路器實現(xiàn)雙歸屬連接。該保護方式適用于OLT同一PON板內(nèi)同一PONMAC芯片、同一PON板內(nèi)不同PONMAC芯片和PON板間的PON口保護。 

       上述保護過程中，主、備用的OLTPON端口均處于工作狀態(tài)。OLT和ONU都實時檢測鏈路狀態(tài)，并根據(jù)鏈路狀態(tài)決定是否倒換。主用PON端口的業(yè)務信息能夠同步備份到備用PON端口，使得保護倒換過程中，備用PON端口能維持ONU的業(yè)務屬性不變。

        烽火通信在國內(nèi)最先推出EPON設備及解決方案，在實際應用中積累了大量的工程實踐經(jīng)驗，全面支持上述多種EPON的組網(wǎng)保護方式，有力地支撐了EPON在各個通信領(lǐng)域的應用。

        手拉手保護鑄造安全防線

        在電網(wǎng)通信系統(tǒng)中還可以通過手拉手保護實現(xiàn)網(wǎng)絡安全可靠。在該保護方式中，系統(tǒng)采用雙OLT，雙PON口，ONU雙光模塊，主干光纖、光分路器和配線光纖均雙路冗余。“手拉手”結(jié)構(gòu)與電力配網(wǎng)輸電線路結(jié)構(gòu)類似，能在不改變原有光纖網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的情況下實現(xiàn)全光保護倒換。互為保護的PON接口應保持VLAN、QoS等配置同步。 

        手拉手保護方式中，主備用OLT均處于工作狀態(tài)，主用OLT的業(yè)務信息能夠同步備份到備用OLT上，保護倒換過程中，OLT能夠維持ONU的業(yè)務屬性不變。ONU主備用的PON端口均處于工作狀態(tài)，即ONU同時在兩個PON口上完成MPCP注冊、標準和擴展的OAM發(fā)現(xiàn)，PON口保護倒換過程中備用PON口不用進行ONU的初始化配置和業(yè)務屬性配置。ONU檢測鏈路狀態(tài)，并根據(jù)鏈路狀態(tài)決定是否倒換。ONU自動切換到備用OLT，并進行擴展的OAM事件通告。倒換過程中，ONU能維持本地業(yè)務屬性不變。

        手拉手保護方式中，光分路器通常采用兩個1：N光分路器，在要求更高的場景還可以使用“增強型手拉手”保護，即采用兩個2：N光分路器，分別連接兩個OLT設備的不同PON口。

        ONU可以采用雙MAC芯片和雙光模塊，也可以采用雙PON光模塊單MAC芯片，以實現(xiàn)在相同功能下降低成本的目的。

        手拉手保護是電力系統(tǒng)在組網(wǎng)方面的創(chuàng)新，能大大提高網(wǎng)絡的健壯性和安全性，實現(xiàn)對整個主干光纜、分支線路、PON口、光分路器的全保護，任何一條鏈路出現(xiàn)故障或中斷，網(wǎng)絡都可以實現(xiàn)快速倒換，滿足了智能電網(wǎng)堅強可靠的要求，因而在當前的電網(wǎng)建設中成為主選方案。

        烽火引領(lǐng)智能電網(wǎng)堅強可靠

        烽火通信始終關(guān)注電力通信領(lǐng)域的發(fā)展和應用，特別是在智能電網(wǎng)概念提出后，烽火發(fā)揮在PON領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，開發(fā)和完善了具備手拉手保護功能的電力EPON系統(tǒng)，同時根據(jù)不同的應用場景推出了電力專用型ONU設備。烽火AN5516-01OLT設備支持EPON/GPON/10GPON的共兼容平臺;AN5006系列電力專用ONU具備雙PON上行，提供GE、FE、RS232/485等業(yè)務接口，采用工業(yè)級的設計標準，能夠適應各種惡劣環(huán)境，抗強雷擊和強電磁干擾，在國網(wǎng)各項測試中性能卓越，并在安徽、上海、河北、福建、湖北等省份有大規(guī)?，F(xiàn)網(wǎng)應用?；谝陨蟽?yōu)勢，烽火推出了電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化及用電信息采集的完整解決方案。

        配電自動化解決方案中EPONOLT放置在變電子站，ONU放置于開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)、箱變和臺變處。ONU通過FE或RS232/485接口與FTU、DTU、TTU連接，OLT通過GE或10GE接口上聯(lián)至位于變電站的PTN/MSTP并將信號匯聚到主站系統(tǒng)。主站系統(tǒng)控制層完成信息提取、分析以及優(yōu)化等各種管理功能，并完成對通信匯聚設備、通信終端設備的管理。

        在用電信息采集解決方案中，局端設備可以與配網(wǎng)自動化共用OLT，通常放置在變電子站，ONU可放置于專變、樓道、用戶家中，通過FE接口與智能電表、集中器、采集器連接，通過RS485接口與RS485電表連接。OLT通過GE或10GE接口上聯(lián)至位于變電站的MSTP/PTN設備將信號匯聚到主站系統(tǒng)。

        在配電自動化和用電信息采集的解決方案中，組網(wǎng)方式上均使用了“手拉手”保護方案，重要站點采用兩個OLT各出1個PON鏈路組成手拉手環(huán)網(wǎng)，各個雙PON口ONU分別連接到這2條鏈上，這樣可以實現(xiàn)OLT設備、主干光纖、PON端口、分光器、分支光纜的全保護。

         手拉手保護中ONU可以設計成雙MAC雙PON口，也可以設計成單MAC地址雙PON口。雙MAC雙PON口的ONU設計能提供更強的保護性能但是也增加了電力EPON系統(tǒng)的運營成本，而單MAC地址雙PON口的設計同樣也可以滿足《電力EPON技術(shù)標準》規(guī)定的光通道保護倒換時間小于100MS的規(guī)定。烽火AN5006系列電力專用ONU就是使用了單MAC地址雙PON口的設計，通過國家電網(wǎng)試點工程的運營證明是可以滿足電力EPON系統(tǒng)運營需求的，同時降低了成本。（烽火通信　肖保平　趙軍）