烽火通信力推EPON保护方案 铸造智能电网通信安全防线

电力18讯：    
　　智能电网的基础是一张坚强、可靠的通信网络，EPON的保护方案天然符合智能电网的组网架构。

　　智能电网的一个重要特征是实现网络自愈，进而保障电力安全可靠，而实现网络自愈必须依托一个坚强可靠的电力网通信系统。配用电是智能电网的关键环节，目前主要采用以太网无源光网络技术(EPON)进行配用电通信网的建设。与传统电信领域的EPON应用相比，电网通信系统更加注重业务的安全可靠，这对配用电网中EPON通信系统提出了新的要求，主要体现在EPON网络的保护上。

　　智能电网要求当EPON网络出现故障时，电网业务能够正常开展，不受影响，因此有必要进行EPON网络的保护设计。EPON目前主要有四种保护方式：主干光纤冗余保护方式(A类型)、OLTPON口+主干光纤冗余保护方式(B类型)、全保护方式(包括C和D类型)、手拉手保护方式。其中全保护和手拉手保护在电网中的应用最为普遍。

　　烽火通信作为业界主流通信设备及解决方案供应商，长期致力于EPON的研发，在EPON领域的积淀根深蒂固，针对智能电网的通信需求，提出了一系列解决方案，特别是基于EPON开发了针对电网特色的手拉手保护功能，有效地解决了电网通信的安全可靠要求。

　　EPON天然保护

　　EPON作为在一种点到多点的无源光通信技术，在网络拓扑结构上支持星型、树型、环型等多种组网方式，具有十分强健的保护功能，通过EPONOLT、主干光纤、光分路器、配线光纤、ONU各个部分的灵活组合保护实现智能电网通信的坚强可靠。目前EPON的保护方式主要有四种(A/B/C/D)。

　　A类型：OLT的两个PON口采用一个PONMAC芯片，通过1：2电开关连接至两个光模块，实现两个PON口的保护，从分路器到ONU侧采用常规连接。该保护方式适用于同一PON板内的PON口间保护。

　　B类型：OLT的两个PON口分别采用独立的PONMAC芯片和光模块，实现两个PON口的保护，从分路器到ONU采用常规连接。该保护方式适用于OLT同一PON板内和PON板间的PON口保护。

　　C/D类型：这两种保护方式为全保护，区别在于是否共用MAC芯片。OLT双PON口，ONU双光模块(C型为单MAC，D型为双MAC)，主干光纤、光分路器和配线光纤均双路冗余保护方式。OLT侧的主、备两个PON模块的端口通过骨干光纤中的主、备光纤分别连接到一个1：N光分路器的端口。每个ONU通过主、备两个PON模块与两个独立的光分路器实现双归属连接。该保护方式适用于OLT同一PON板内同一PONMAC芯片、同一PON板内不同PONMAC芯片和PON板间的PON口保护。

　　上述保护过程中，主、备用的OLTPON端口均处于工作状态。OLT和ONU都实时检测链路状态，并根据链路状态决定是否倒换。主用PON端口的业务信息能够同步备份到备用PON端口，使得保护倒换过程中，备用PON端口能维持ONU的业务属性不变。

　　烽火通信在国内最先推出EPON设备及解决方案，在实际应用中积累了大量的工程实践经验，全面支持上述多种EPON的组网保护方式，有力地支撑了EPON在各个通信领域的应用。

　　手拉手保护铸造安全防线

　　在电网通信系统中还可以通过手拉手保护实现网络安全可靠。在该保护方式中，系统采用双OLT，双PON口，ONU双光模块，主干光纤、光分路器和配线光纤均双路冗余。“手拉手”结构与电力配网输电线路结构类似，能在不改变原有光纤网络结构的情况下实现全光保护倒换。互为保护的PON接口应保持VLAN、QoS等配置同步。

　　手拉手保护方式中，主备用OLT均处于工作状态，主用OLT的业务信息能够同步备份到备用OLT上，保护倒换过程中，OLT能够维持ONU的业务属性不变。ONU主备用的PON端口均处于工作状态，即ONU同时在两个PON口上完成MPCP注册、标准和扩展的OAM发现，PON口保护倒换过程中备用PON口不用进行ONU的初始化配置和业务属性配置。ONU检测链路状态，并根据链路状态决定是否倒换。ONU自动切换到备用OLT，并进行扩展的OAM事件通告。倒换过程中，ONU能维持本地业务属性不变。

　　手拉手保护方式中，光分路器通常采用两个1：N光分路器，在要求更高的场景还可以使用“增强型手拉手”保护，即采用两个2：N光分路器，分别连接两个OLT设备的不同PON口。

　　ONU可以采用双MAC芯片和双光模块，也可以采用双PON光模块单MAC芯片，以实现在相同功能下降低成本的目的。

　　手拉手保护是电力系统在组网方面的创新，能大大提高网络的健壮性和安全性，实现对整个主干光缆、分支线路、PON口、光分路器的全保护，任何一条链路出现故障或中断，网络都可以实现快速倒换，满足了智能电网坚强可靠的要求，因而在当前的电网建设中成为主选方案。

　　烽火引领智能电网坚强可靠

　　烽火通信始终关注电力通信领域的发展和应用，特别是在智能电网概念提出后，烽火发挥在PON领域的技术优势，开发和完善了具备手拉手保护功能的电力EPON系统，同时根据不同的应用场景推出了电力专用型ONU设备。烽火AN5516-01OLT设备支持EPON/GPON/10GPON的共兼容平台;AN5006系列电力专用ONU具备双PON上行，提供GE、FE、RS232/485等业务接口，采用工业级的设计标准，能够适应各种恶劣环境，抗强雷击和强电磁干扰，在国网各项测试中性能卓越，并在安徽、上海、河北、福建、湖北等省份有大规模现网应用。基于以上优势，烽火推出了电力系统配网自动化及用电信息采集的完整解决方案。

　　配电自动化解决方案中(如图所示)EPONOLT放置在变电子站，ONU放置于开闭所、环网柜、柱上开关、箱变和台变处。ONU通过FE或RS232/485接口与FTU、DTU、TTU连接，OLT通过GE或10GE接口上联至位于变电站的PTN/MSTP并将信号汇聚到主站系统。主站系统控制层完成信息提取、分析以及优化等各种管理功能，并完成对通信汇聚设备、通信终端设备的管理。

　　在用电信息采集解决方案中(如图所示)，局端设备可以与配网自动化共用OLT，通常放置在变电子站，ONU可放置于专变、楼道、用户家中，通过FE接口与智能电表、集中器、采集器连接，通过RS485接口与RS485电表连接。OLT通过GE或10GE接口上联至位于变电站的MSTP/PTN设备将信号汇聚到主站系统。

　　在配电自动化和用电信息采集的解决方案中，组网方式上均使用了“手拉手”保护方案，重要站点采用两个OLT各出1个PON链路组成手拉手环网，各个双PON口ONU分别连接到这2条链上，这样可以实现OLT设备、主干光纤、PON端口、分光器、分支光缆的全保护。

　　手拉手保护中ONU可以设计成双MAC双PON口，也可以设计成单MAC地址双PON口。双MAC双PON口的ONU设计能提供更强的保护性能但是也增加了电力EPON系统的运营成本，而单MAC地址双PON口的设计同样也可以满足《电力EPON技术标准》规定的光通道保护倒换时间小于100MS的规定。烽火AN5006系列电力专用ONU就是使用了单MAC地址双PON口的设计，通过国家电网试点工程的运营证明是可以满足电力EPON系统运营需求的，同时降低了成本。