1.概述
随着电网的快速发展,智能电网已经上升为国家战略,是国家在“十二五规划”能源建设中重点提出的项目规划。智能电网也已成为未来电网发展的新趋势。面对这种新形势,国家电网公司确立了建设坚强电网的发展战略目标并积极推进。同时能源和信息已成为社会公共服务的重要内容,此时一种将两者完美结合的新事物——电力光纤到户,出现在人们的视野中。电力光纤到户的应用推广,不仅可以有力支撑坚强智能电网建设,还将为我国“三网融合”产业发展提供强力支撑。
图1 系统结构图
“电力光纤到户是坚强智能电网建设、电网发展方式转变的要求,是我国未来信息化基础设施建设和智慧经济发展的需求,也是发展电力信息通信产业的重要基础”。
在电力光纤到户的技术选型上,EPON技术凭借着其优越的技术特性、组网方式、规模及成功应用,能够充分满足电力光纤到户的信息化、自动化、互动化的要求,助力智能电网建设,还可打造开放的新型公共服务基础平台,承载通信网、广播电视网和互联网信号,服务“三网融合”,实现资源合理利用。电力光纤到户还能有效整合国家电网公司通信信息资源,满足新能源、新一代信息技术等战略新兴产业发展的需要,有力地推动新能源、信息产业革命。
从2010年开始,国家电网公司先后开展了两批电力光纤到户试点项目,累计覆盖29.1万客户。两年来的探索与实践,电力光纤到户在助力智能电网建设、提升配用电侧信息通信网络建设水平的基础上,在服务“三网融合”方面得到了社会认可和政府支持。
2.系统结构(见图1)
3.系统主要功能
4.关键设备描述
机框式EPON OLT产品ISCOM5800E(B),是瑞斯康达公司在充分理解客户需求的前提下,通过完善和成熟的设计,推出的一款高性价比的OLT设备,能充分满足行业客户的典型应用。面向广电、专网和驻地网等客户,提供丰富的功能特性和灵活的组网方式,满足中低密度、长距离光纤接入需求。
满足FTTH(Fiber To The Home,光纤到户)、FTTB(Fiber To The Building,光纤到楼)等FTTx组网需求。
① 支持电网信息自动采集及智能小区的建设需求;
② 支持利用单纤提供Triple Play业务;
③ 支持广电网络双向改造(EPON+EOC)组网需求;
④ 提供高带宽、长距离接入,解决中小规模光纤接入问题。
产品主要特点:
① 良好的管理维护能力;
③ 强大的PON接入能力;
④ 标准的QoS能力;
⑤ 丰富的安全保障措施;
⑥ 灵活的组网方式;
⑦ 强大的组播业务;
⑧ 多样的OAM能力;
⑨ 优秀的三层路由功能;
(10)绿色的节能设计。
ISCOM HT821是一款高度集成的EPON综合接入设备。它集合了VoIP功能及IEEE802.11b/g/n无线路由器功能,是一款高端的网关型ONU产品,可为家庭用户、家庭式办公室、小型企业等提供高性能的接入服务。
5.采用的通信协议(www.daowen.com)
EPON(Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络)是一种基于以太网技术的PON(Passive Optical Network,无源光网络),是光纤到户(FTTH,Fiber To The Home)、光纤到大楼(FTTB,Fiber To The Building)等光纤接入场合目前所采用的一种最佳的系统架构,也是未来全光网中最后1km最佳解决方案之一。
IEEE802.3ah标准中详细介绍了EPON的工作模型,包括MPCP(Multiple Point ControlProtocol,多点控制协议)、OAM(Operation、Administration and Maintenance,操作、管理和维护)功能。
一个典型的EPON系统由OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)、ONU(OpticalNetwork Unit,光网络单元)、ODN(Optical Distribution Network,光分配网络)组成,为单纤双向系统,如图2所示。
图2 EPON系统典型结构
EPON的特点如下:
1)点到多点结构
一个OLT PON端口下面可带32个ONU(可扩展到64个ONU),每个OLT端口下面的所有ONU通过时分复用(TDM)共享上行1Gbit/s的带宽。
2)无源光纤传输方式
EPON所采用的传输网络(ODN),是一个纯物理层的光分配网络,不需任何协议和有源设备,光信号就能精确地传送到最终用户,来自最终用户的数据也能被集中传送到中心网络。
3)基于以太网的网络架构
EPON使用IP/Ethernet结构。目前,IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上,EPON由于使用上述经济而高效的结构,从而成为连接接入网终端用户的一种最有效的传输手段。
EPON的结构特点也决定了EPON系统的数据传送过程有如下特点:
图3 电能信息组网方案
图4 智能化小区组网方案
① 在一个EPON系统中,下行数据(OLT发往ONU的数据包)以广播方式传输到各个ONU,ONU接收自身LLID(Logical Link Identifier,逻辑链路标识)或者广播LLID的数据包。
② 在上行方向(ONU发往OLT的数据包)传送则采用时分复用技术,OLT可以为每个ONU都分配一个时隙,各个ONU只能在自己的时隙内顺序发送数据,互不干扰,避免了不必要的数据冲突。
③ ODN/光分路器将上行数据耦合到一条光纤上,将下行数据分发到各个ONU。
④ 为了避免数据碰撞,实现信号的同步,OLT和ONU之间要实现自动测距,并根据各个用户的服务等级协议(SLA,Service Level Agreement)进行上行带宽分配。
6.应用情况及案例(见图3、图4)
应用案例如下:
① 河南省南阳智能小区项目;
② 重庆市南岸、沙坪坝、杨家坪智能化小区项目;
③ 江苏省无锡市智能化小区项目;
④ 辽宁大量国网信通智能小区项目;
⑤ 重庆市江北智能化小区项目;
⑥ 上海电力EPON战略采购项目;
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