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1EPON技術的基本概括

1.1EPON技術的基本概念。EPON技術的英文全稱是EthernetPassiveOpticalNetwork,是一種無線光網(wǎng)絡(passiveopiticalnetwork)技術,無線光網(wǎng)絡又稱無源光網(wǎng)絡(PON),這種技術名稱由來已早,能夠節(jié)省光纖資源,對網(wǎng)絡協(xié)議透明,在光接入網(wǎng)中扮演著重要的角色。以太網(wǎng)(Ethernet)作為一種網(wǎng)絡協(xié)議經過三十幾年的發(fā)展,技術逐漸成熟,以太無源光網(wǎng)絡是以太網(wǎng)和無源光網(wǎng)絡的結合,同時具備了兩者共同的優(yōu)點。EPON技術所采用的方式主要是由點到多點結構,能夠為人們提供多種業(yè)務,主要是在以太網(wǎng)上利用無源光纖傳輸?shù)姆绞竭M行的。通過光纖與變電站主干層網(wǎng)絡進行接入,EPON技術的出現(xiàn)解決了SDH技術在配電網(wǎng)絡點多、面廣并在運行上對環(huán)境要求較為復雜的問題,并且EPON技術造價相對SDH要便宜,節(jié)省成本,維護成本較低。1.2EPON技術的工作原理。EPON系統(tǒng)由局端設備OLT(OpticalLineTerminal,光線路終端)、用戶端設備ONU(OpticalNetworkUnit,光網(wǎng)絡單元)以及光分配網(wǎng)ODN(OpticalDistributionNetwork,光分配網(wǎng))組成。ODN由光纖和無源光分路器組成,在OLT和ONU之間提供光通道,負責分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù),完成光信號功率分配和波長復用等功能。由于EPON技術依靠的技術手段主要是多點控制協(xié)議手段,通過密集波分復用技術的引入達到單根光纖可以雙向傳導的作用,下行數(shù)據(jù)以點到多點的廣播方式從OLT發(fā)送到所有ONU,上行數(shù)據(jù)則從各個ONU采用時分復用方式統(tǒng)一匯聚至中心局端OLT?；揪W(wǎng)絡結構圖示意圖如圖1所示。1.3EPON技術的特點。(1)EPON系統(tǒng)由局端設備OLT、用戶端設備ONU以及光分配網(wǎng)ODN組成。放在中心機房的OLT與放在用戶端的ONU之間僅有光纖、光分路器等光無源器件,沒有其他額外元件,也沒有電源,也不需要用到機房,大大節(jié)省了建設和運營維護成本。(2)以太網(wǎng)和無線光網(wǎng)絡技術的完美結合消除了原來復雜傳輸協(xié)議轉換帶來的成本因素。(3)EPON可以提供1.25Gbit/s的上下行帶寬,傳輸距離可達10～20km,支持最大光分路比1∶64,因此,可大大降低OLT和主干光纖的成本壓力。

2EPON配網(wǎng)光通信組網(wǎng)模式

2.1EPON獨立組網(wǎng)模式。EPON光通信技術不斷的發(fā)展越來越成熟,能夠在配網(wǎng)光通訊網(wǎng)絡中單獨使用,并且從配網(wǎng)終端到控制中心的整個過程都能夠覆蓋到。這種獨立組網(wǎng)模式,對環(huán)境的抵抗性比較好,不容易受到環(huán)境的影響,可靠性較強,在極其惡劣的環(huán)境下才有可能發(fā)生故障。以單一的EPON光通信技術連接配網(wǎng)終端到控制中心的模式能夠抗電磁波干擾和抗多點失效,在維護上也比較簡單,但是有一個非常大的缺點,浪費光纖資源嚴重,這主要是因為這種獨立組網(wǎng)模式在連接配網(wǎng)終端和配網(wǎng)調度中心的時候,必須要單獨占據(jù)一個光纖資源,從而延長了光纖鋪設的距離,消耗了大量的光纖資源。2.2EPON/SDH分層組網(wǎng)模式。分層組網(wǎng)模式就是將配電終端一直到配網(wǎng)調度中心中間的組成部分分為兩層,將EPON技術有效地運用到配網(wǎng)終端層,而在變電所層以及配網(wǎng)主站層這兩個層面當中運用SDH光通信技術。與獨立組網(wǎng)模式相比較而言,這種模式將配網(wǎng)終端與變電站相連,利用變電站至供電局調度中心已建的光傳輸網(wǎng)絡通道,減少了光纖資源的建設成本,有效地避免了資源浪費。另一方面,SDH光通訊環(huán)網(wǎng)技術使變電站至調控之間的通信變得更為可靠,這主要是因為SDH環(huán)網(wǎng)技術具有自愈功能,通信穩(wěn)定性比較好,但是在運行的過程中需要進行資源的轉換,設備及網(wǎng)絡的維護較復雜、成本較高。2.3混合組網(wǎng)模式?；旌夏Ｊ骄褪歉鶕?jù)不同組網(wǎng)模式的優(yōu)缺點進行重新構建和組合,就像同學之間相互學習一樣,互相取長補短,最終使班上的成績整體得到提升,混合組網(wǎng)模式的目的就是為了提升整體的效率?；旌辖M網(wǎng)模式要根據(jù)電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的地理環(huán)境來進行決定;或者根據(jù)時間,在不同的時期采用不同的模式?？偟膩碚f,混合組網(wǎng)模式分為兩種:即時間混合組網(wǎng)模式和地域混合組網(wǎng)模式。這種組網(wǎng)模式組合比較靈活,可以因地制宜進行構建,在不同的條件下,發(fā)揮不同模式的優(yōu)點。但是在同一區(qū)域運用多種組網(wǎng)模式,會產生復雜的拓撲結構,增加運行管理人員的運維難度。結合目前電力系統(tǒng)光傳輸網(wǎng)絡建設的現(xiàn)狀及配網(wǎng)自動化對通信通道的建設要求,EPON/SDH分層組網(wǎng)模式能夠更好地滿足當前各項業(yè)務的需要。

3基于EPON技術的配網(wǎng)光通信網(wǎng)絡建設

3.1先進的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)配電自動化的基礎。配電網(wǎng)自動化的組成包括配電網(wǎng)的主站系統(tǒng)、配電網(wǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)、通信運輸系統(tǒng)和配電網(wǎng)終端系統(tǒng),通信系統(tǒng)連接著整個4個系統(tǒng),先進的具有時代性的通信技術能夠對配電網(wǎng)運行和管理進行全方位的監(jiān)測、管理和調控,能夠保證電網(wǎng)自動化正常運行,對更好地構建和實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化具有重要意義。3.2EPON技術是對配網(wǎng)光通信網(wǎng)絡進行建設的重要基礎。在配網(wǎng)光通信網(wǎng)絡構建中融入EPON技術能夠有效的適應外部復雜環(huán)境,提高配網(wǎng)自動化的運行安全性及可靠性。因此,建議在建設配電網(wǎng)絡時,同期建設基于EPON技術的配網(wǎng)光通信網(wǎng)絡,將新建設的配電網(wǎng)絡與EPON光通信網(wǎng)同時進行,有效節(jié)約建設成本,提高各部門的效率。3.3EPON的組網(wǎng)要求。EPON在組網(wǎng)時宜采用雙鏈路組網(wǎng),即能有兩條光纜連接至變電站時,每個ONU通過雙PON口分別連接到變電站OLT的不同PON口(如圖2所示);或者在光纜是單鏈路結構、星形結構或者環(huán)形結構的情況下,OLT配置2個PON口或配置2臺OLT各出1個PON口組成,各個開關房、配電房、環(huán)網(wǎng)柜處的ONU通過雙PON口分別連接到兩條連路上,組成雙鏈路冗余保護(如圖3所示)。根據(jù)標準《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)功能規(guī)范》(Q/GDW373-2009)要求,EPON組網(wǎng)中鏈路的切換時間要求小于50ms。

4EPON技術的應用和發(fā)展前景

EPON技術的開發(fā)創(chuàng)新了光纖網(wǎng)絡終端的運行方式,這一運行方式的創(chuàng)新使得信息的覆蓋范圍變得更廣,信息系統(tǒng)的及時性、安全性、可靠性在運行上得到了更好的保障。EPON技術操作方便,既能夠保證容量又能夠擴充資源。EPON的結構簡單,組成元件并不復雜,運行起來對環(huán)境要求比較低,可以在室外進行大量的鋪設,在管理和維護工作上更為簡單,提高了管理和維護的效率。傳統(tǒng)技術在不同網(wǎng)絡間的連接效率低下,速度也非常慢,還要進行額外的格式轉換,運行成本比較高,傳輸效率和質量得不到保障,但是采用EPON技術以后扭轉了這樣的局面,該項技術的成熟運用,必將在未來配電網(wǎng)絡發(fā)展中占有相當重要的地位。

5結語

經濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高,用戶對接入電網(wǎng)的體驗要求越來越高,配網(wǎng)自動化的建設對電網(wǎng)公司提出了更高的要求。該文通過對EPON技術原理以及EPON技術不同組網(wǎng)模式的優(yōu)缺點進行分析,闡明了在未來配電網(wǎng)絡的發(fā)展中EPON技術將占有相當重要的地位。

參考文獻

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作者:鄒海亮 單位:珠海華成電力設計院股份有限公司