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

        智能電網(wǎng)的一個(gè)重要特征是實(shí)現網(wǎng)絡(luò )自愈，進(jìn)而保障電力安全可靠，而實(shí)現網(wǎng)絡(luò )自愈必須依托一個(gè)堅強可靠的電力網(wǎng)通信系統。配用電是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節，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。與傳統電信領(lǐng)域的EPON應用相比，電網(wǎng)通信系統更加注重業(yè)務(wù)的安全可靠，這對配用電網(wǎng)中EPON通信系統提出了新的要求，主要體現在EPON網(wǎng)絡(luò )的保護上。

        智能電網(wǎng)要求當EPON網(wǎng)絡(luò )出現故障時(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(lèi)型)、OLTPON口+主干光纖冗余保護方式(B類(lèi)型)、全保護方式(包括C和D類(lèi)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(cháng)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(kāi)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(diǎn)到多點(diǎn)的無(wú)源光通信技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò )拓撲結構上支持星型、樹(shù)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(guò)EPONOLT、主干光纖、光分路器、配線(xiàn)光纖、ONU各個(gè)部分的靈活組合保護實(shí)現智能電網(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(lèi)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)現兩個(gè)PON口的保護，從分路器到ONU側采用常規連接，如圖a)所示。該保護方式適用于同一PON板內的PON口間保護。 

        B類(lèi)型：OLT的兩個(gè)PON口分別采用獨立的PONMAC芯片和光模塊，實(shí)現兩個(gè)PON口的保護，從分路器到ONU采用常規連接。如圖b)所示。該保護方式適用于OLT同一PON板內和PON板間的PON口保護。 

        C/D類(lèi)型：這兩種保護方式為全保護，區別在于是否共用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(xiàn)光纖均雙路冗余保護方式。OLT側的主、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)獨立的光分路器實(shí)現雙歸屬連接。該保護方式適用于OLT同一PON板內同一PONMAC芯片、同一PON板內不同PONMAC芯片和PON板間的PON口保護。 

       上述保護過(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)檢測鏈路狀態(tài)，并根據鏈路狀態(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。

        烽火通信在國內最先推出EPON設備及解決方案，在實(shí)際應用中積累了大量的工程實(shí)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(gè)通信領(lǐng)域的應用。

        手拉手保護鑄造安全防線(xiàn)

        在電網(wǎng)通信系統中還可以通過(guò)手拉手保護實(shí)現網(wǎng)絡(luò )安全可靠。在該保護方式中，系統采用雙OLT，雙PON口，ONU雙光模塊，主干光纖、光分路器和配線(xiàn)光纖均雙路冗余。“手拉手”結構與電力配網(wǎng)輸電線(xiàn)路結構類(lèi)似，能在不改變原有光纖網(wǎng)絡(luò )結構的情況下實(shí)現全光保護倒換?；楸Ｗo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(wù)信息能夠同步備份到備用OLT上，保護倒換過(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、標準和擴展的OAM發(fā)現，PON口保護倒換過(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檢測鏈路狀態(tài)，并根據鏈路狀態(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“增強型手拉手”保護，即采用兩個(gè)2：N光分路器，分別連接兩個(gè)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(shí)現在相同功能下降低成本的目的。

        手拉手保護是電力系統在組網(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)現對整個(gè)主干光纜、分支線(xiàn)路、PON口、光分路器的全保護，任何一條鏈路出現故障或中斷，網(wǎng)絡(luò )都可以實(shí)現快速倒換，滿(mǎn)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(kāi)發(fā)和完善了具備手拉手保護功能的電力EPON系統，同時(shí)根據不同的應用場(chǎng)景推出了電力專(zhuān)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(zhuān)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?，F網(wǎng)應用?；谝陨蟽?yōu)勢，烽火推出了電力系統配網(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并將信號匯聚到主站系統。主站系統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(dòng)化共用OLT，通常放置在變電子站，ONU可放置于專(zhuān)變、樓道、用戶(hù)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設備將信號匯聚到主站系統。

        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系統的運營(yíng)成本，而單MAC地址雙PON口的設計同樣也可以滿(mǎn)足《電力EPON技術(shù)標準》規定的光通道保護倒換時(shí)間小于100MS的規定。烽火AN5006系列電力專(zhuān)用ONU就是使用了單MAC地址雙PON口的設計，通過(guò)國家電網(wǎng)試點(diǎn)工程的運營(yíng)證明是可以滿(mǎn)足電力EPON系統運營(yíng)需求的，同時(shí)降低了成本。（烽火通信　肖保平　趙軍）