烽火通信力推EPON保護(hù)方案 打造安全智能電網(wǎng)

        智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)是一張堅(jiān)強(qiáng)、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，EPON的保護(hù)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(gè)重要特征是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈，進(jìn)而保障電力安全可靠，而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈必須依托一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)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(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(EPON)進(jìn)行配用電通信網(wǎng)的建設(shè)。與傳統(tǒng)電信領(lǐng)域的EPON應(yīng)用相比，電網(wǎng)通信系統(tǒng)更加注重業(yè)務(wù)的安全可靠，這對(duì)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(luò)的保護(hù)上。

        智能電網(wǎng)要求當(dāng)EPON網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，電網(wǎng)業(yè)務(wù)能夠正常開(kāi)展，不受影響，因此有必要進(jìn)行EPON網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)設(shè)計(jì)。EPON目前主要有四種保護(hù)方式：主干光纖冗余保護(hù)方式(A類型)、OLTPON口+主干光纖冗余保護(hù)方式(B類型)、全保護(hù)方式(包括C和D類型)、手拉手保護(hù)方式。其中全保護(hù)和手拉手保護(hù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用最為普遍。

        烽火通信作為業(yè)界主流通信設(shè)備及解決方案供應(yīng)商，長(zhǎng)期致力于EPON的研發(fā)，在EPON領(lǐng)域的積淀根深蒂固，針對(duì)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(kāi)發(fā)了針對(duì)電網(wǎng)特色的手拉手保護(hù)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(hù)

        EPON作為在一種點(diǎn)到多點(diǎn)的無(wú)源光通信技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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(qiáng)健的保護(hù)功能，通過(guò)EPONOLT、主干光纖、光分路器、配線光纖、ONU各個(gè)部分的靈活組合保護(hù)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)通信的堅(jiān)強(qiáng)可靠。目前EPON的保護(hù)方式主要有四種(A/B/C/D)。

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

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

        C/D類型：這兩種保護(hù)方式為全保護(hù)，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(hù)方式。OLT側(cè)的主、備兩個(gè)PON模塊的端口通過(guò)骨干光纖中的主、備光纖分別連接到一個(gè)1：N光分路器的端口。每個(gè)ONU通過(guò)主、備兩個(gè)PON模塊與兩個(gè)獨(dú)立的光分路器實(shí)現(xiàn)雙歸屬連接。該保護(hù)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(hù)。 

       上述保護(hù)過(guò)程中，主、備用的OLTPON端口均處于工作狀態(tài)。OLT和ONU都實(shí)時(shí)檢測(cè)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(wù)信息能夠同步備份到備用PON端口，使得保護(hù)倒換過(guò)程中，備用PON端口能維持ONU的業(yè)務(wù)屬性不變。

        烽火通信在國(guó)內(nèi)最先推出EPON設(shè)備及解決方案，在實(shí)際應(yīng)用中積累了大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，全面支持上述多種EPON的組網(wǎng)保護(hù)方式，有力地支撐了EPON在各個(gè)通信領(lǐng)域的應(yīng)用。

        手拉手保護(hù)鑄造安全防線

        在電網(wǎng)通信系統(tǒng)中還可以通過(guò)手拉手保護(hù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全可靠。在該保護(hù)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?cè)泄饫w網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)全光保護(hù)倒換。互為保護(hù)的PON接口應(yīng)保持VLAN、QoS等配置同步。 

        手拉手保護(hù)方式中，主備用OLT均處于工作狀態(tài)，主用OLT的業(yè)務(wù)信息能夠同步備份到備用OLT上，保護(hù)倒換過(guò)程中，OLT能夠維持ONU的業(yè)務(wù)屬性不變。ONU主備用的PON端口均處于工作狀態(tài)，即ONU同時(shí)在兩個(gè)PON口上完成MPCP注冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展的OAM發(fā)現(xiàn)，PON口保護(hù)倒換過(guò)程中備用PON口不用進(jìn)行ONU的初始化配置和業(yè)務(wù)屬性配置。ONU檢測(cè)鏈路狀態(tài)，并根據(jù)鏈路狀態(tài)決定是否倒換。ONU自動(dòng)切換到備用OLT，并進(jìn)行擴(kuò)展的OAM事件通告。倒換過(guò)程中，ONU能維持本地業(yè)務(wù)屬性不變。

        手拉手保護(hù)方式中，光分路器通常采用兩個(gè)1：N光分路器，在要求更高的場(chǎng)景還可以使用“增強(qiáng)型手拉手”保護(hù)，即采用兩個(gè)2：N光分路器，分別連接兩個(gè)OLT設(shè)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(shí)現(xiàn)在相同功能下降低成本的目的。

        手拉手保護(hù)是電力系統(tǒng)在組網(wǎng)方面的創(chuàng)新，能大大提高網(wǎng)絡(luò)的健壯性和安全性，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)主干光纜、分支線路、PON口、光分路器的全保護(hù)，任何一條鏈路出現(xiàn)故障或中斷，網(wǎng)絡(luò)都可以實(shí)現(xiàn)快速倒換，滿足了智能電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)可靠的要求，因而在當(dāng)前的電網(wǎng)建設(shè)中成為主選方案。

        烽火引領(lǐng)智能電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)可靠

        烽火通信始終關(guān)注電力通信領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)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(shì)，開(kāi)發(fā)和完善了具備手拉手保護(hù)功能的電力EPON系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景推出了電力專用型ONU設(shè)備。烽火AN5516-01OLT設(shè)備支持EPON/GPON/10GPON的共兼容平臺(tái);AN5006系列電力專用ONU具備雙PON上行，提供GE、FE、RS232/485等業(yè)務(wù)接口，采用工業(yè)級(jí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，抗強(qiáng)雷擊和強(qiáng)電磁干擾，在國(guó)網(wǎng)各項(xiàng)測(cè)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(yīng)用?；谝陨蟽?yōu)勢(shì)，烽火推出了電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化及用電信息采集的完整解決方案。

        配電自動(dòng)化解決方案中EPONOLT放置在變電子站，ONU放置于開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)、箱變和臺(tái)變處。ONU通過(guò)FE或RS232/485接口與FTU、DTU、TTU連接，OLT通過(guò)GE或10GE接口上聯(lián)至位于變電站的PTN/MSTP并將信號(hào)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(duì)通信匯聚設(shè)備、通信終端設(shè)備的管理。

        在用電信息采集解決方案中，局端設(shè)備可以與配網(wǎng)自動(dòng)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(guò)FE接口與智能電表、集中器、采集器連接，通過(guò)RS485接口與RS485電表連接。OLT通過(guò)GE或10GE接口上聯(lián)至位于變電站的MSTP/PTN設(shè)備將信號(hào)匯聚到主站系統(tǒng)。

        在配電自動(dòng)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(hù)方案，重要站點(diǎn)采用兩個(gè)OLT各出1個(gè)PON鏈路組成手拉手環(huán)網(wǎng)，各個(gè)雙PON口ONU分別連接到這2條鏈上，這樣可以實(shí)現(xiàn)OLT設(shè)備、主干光纖、PON端口、分光器、分支光纜的全保護(hù)。

         手拉手保護(hù)中ONU可以設(shè)計(jì)成雙MAC雙PON口，也可以設(shè)計(jì)成單MAC地址雙PON口。雙MAC雙PON口的ONU設(shè)計(jì)能提供更強(qiáng)的保護(hù)性能但是也增加了電力EPON系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本，而單MAC地址雙PON口的設(shè)計(jì)同樣也可以滿足《電力EPON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的光通道保護(hù)倒換時(shí)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(shè)計(jì)，通過(guò)國(guó)家電網(wǎng)試點(diǎn)工程的運(yùn)營(yíng)證明是可以滿足電力EPON系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)需求的，同時(shí)降低了成本。（烽火通信　肖保平　趙軍）