智能电网配网EPON通信电力用户版交流终稿.ppt

1,智能电网配网自动化通信技术EPON技术交流,瑞斯康达科技发展股份有限公司 专网事业部,2,目录,EPON技术用于配网通信可行性分析,3,EPON技术配网通信的解决方案,4,EPON产品在电力通信的技术要求,6,3,智能电网的“两元网络”及三大流,4,5,配电网系统由于覆盖面积广、技术实施手段多样化、系统建设周期长且难度较大， 因此与发电、输电的发展相比，目前配电网的建设更为落后，停电事故的频繁发生及断电 线路检修，严重影响人民生活和经济建设的发展，这与电力系统要求的配电网供电可靠 性达到99%以上还相差甚远。,建设配电网自动化系统背景简介,建设配电网自动化系统是我国电力市场和经济建设的必然结果！,缩短全年停电时间对于电力经营者是一笔巨额财富收入！,建设配电网自动化系统的经济效益,例：2008年，广州用户平均停电时间14小时，深圳平均停电时间5.3小时，国内领先的珠海年停电时间约为2.5小时。,如何建设 配电网自动化系统？,6,配电网自动化系统（DAS）,配电网自动化,配电SCADA系统,地理信息系统（GIS）,需方管理（DSM）,负荷监控管理（LCM）,远方抄表与计费自动化（AMR）,进线信息监视,开闭所、变电站自动化,馈线自动化,变压器巡检与无功补偿,配网自动化：利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，实现配电 系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化，其目的是 用自动化手段去代替人工操作。,功能,配电网运行自动化：配电网实时监控、自动故障隔离及恢复供电、自动读表等功能,配电网管理自动化：离线的或实时性不强的设备管理、停电管理、用电管理等功能,四遥,7,“柱上开关”自动化接线图举例,线路 电流/电压信息,配电网 通信网络,终端,子站,主站,开/关控制,监控信息需要“配网自动化通信系统”上传，并接收主站控制命令。,8,配电自动化终端（二次设备）外观,室外RTU,FTU,室内无线DTU,配电网自动化终端（FTU/DTU/RTU）的通信接口以RS232/485为主，部分产品具备以太（RJ45)口。,9,单电源供电配电开关接线图：,配电网一次设备（开关）连接图,“手拉手”三开关四分段示意图：,目前先进的配网自动化线路是由配电线缆、重合器、分段器、断路器等构成。各种一次设备（开关）是实现配电线路自动化的基础设备。,PVS,PVS,CB,CB站内重合器和断路器 PVS柱上真空开关,同处一个位置,PVS,PVS,PVS,电源A,电源B,I段,II段,III段,IV段,重合器,环网柜,重合器,重合器,PVS柱上真空开关（重合器）,10,PVS,PVS,PVS,电源A,电源B,I段,II段,III段,IV段,高压配电35kV 配电线路,重合器,环网柜,DTU通过并联的方式接入重合器两极。当PVS多级断开、闭合确定了I、II、III、IV哪些段出现故障侧后，相应的FTU将主站的断开命令下达到重合器。环网柜内DTU将根据故障情况，操作另一端PVS闭合，实现供电故障倒换。,DTU,FTU,重合器,重合器,例：配电网自动化控制终端连接图,各个配变终端（DTU、FTU）放置在电力一次设备的旁边，负责数据的采集控制,控制,采集,采集,采集,控制,FTU,11,配电子站,环网柜,TTU,PVS,配电线,10KV 出线,FTU,配电子站,配电线,10KV 出线,中压配电网10kV 配电线路图,FTU则是装设在10kV断路器、负荷开关、分段器旁，对各种柱上开关设备所在线路的电气参数进行监控和采集。TTU则是装设在配电变压器、箱变等变压器设备旁，监测变压器运行状况的终端装置。,自动化采集终端的数据 需要配电网自动化通信系统完成上传,采集,控制,合闸,采集,控制,采集,例：配电网自动化控制终端连接图,12,配电网自动化通信的作用,实现配电网自动化系统，通信系统是一个重要组成部分，也是 一个关键环节。配电网自动化系统与通信网络的关联好比车和路的 关系。,通信系统,遥测、遥信（上行传输）,遥控、遥调（下行传输）,配电网自动化,13,配电网自动化通信结构图,14,传统配电网自动化通信-PLC,PLC利用电力架空明线或地埋电缆，通过配电载波设备来传递信号，其优点是可用现有的配电线路传输不需另铺线路，而且便于管理。缺点是：电力线环境带来严重信号衰减、噪声干扰及输入阻抗不匹配，制约信号传输距离，不适于信号远距离传输。,220/380 V 低压载波信号,10kV 中压载波信号,RS-232/485 串口信号,采集终端,采集终端,采集终端,台区变压器,集中器,子站,主站系统,15,传统配电网自动化通信-SDH,优点： 1）高带宽。 2）多种环网保护协议 3）光纤通信方式 缺点： 1）工作环境要求高 2）高带宽同时带来了带宽的浪费。 3）施工难度大，实现困难。 4）成本投入不切实际,16,传统配电网自动化通信-RS-232光猫,优点： 1）将串口电信号转换为光信号，突破传统RS-232/485的传输距离 2）数据线窃电技术，无需外供电源 3）支持环网保护 4) 单模最远传输20公里 缺点： 1）最大接入速率一般120kbit/s，无法承载大容量以太网数据 2）组网不具备抗多点失效性。 3）抗电磁干扰能力差。RS-232总线线缆和电力线缆同路径铺设，易产生感应电流，电磁干扰。 4）在大容量节点监控组网时，光纤资源利用率低。,17,传统配电网自动化通信方式-交换机,工业以太网交换机在电力通信网络中有着较为良好的应用基础，具备高带宽、环网保护、IP化趋势等优点。 但在配电网自动化通信中，交换机环型组网对配电网光纤走向要求较高。同时面对配网通信的点到多点通信结构、扩容性、抗多点失效等要求时，交换机组网在应对时显得捉襟见肘。,以太网光纤自愈环,开闭所环网,配电网自动化 系统主站,网管服务器,网管终端,FTU,FTU,FTU,DTU,DTU,子站,FTU,18,230MHz是微波通讯的一种，属于超短波通信方式。采用行业专网专用频段，通过微波实现信号传输。,传统配电网自动化通信方式-230MHz,主频电台,智能Modem,子站通信串口服务器,串口,主频电台,230MHz是微波通讯的一种，属于超短波通信方式。采用行业专网专用频段，通过微波实现信号传输。,优点： 1）独占资源，通信信道使用具有唯一性。 2）完全归属电力企业，系统通信安全性高 缺点： 1）覆盖范围受限，通信盲区需设立中继来消除 2）信号调制易受到同频干扰和交调干扰。 3）在同一时刻、同一频点下只允许主站与一个终端通信，数据容量受限。,变电站,CH1,CH2,智能Modem,19,传统配电网自动化通信方式-GPRS,优点： 1）基础资源丰富，不需要投资线路建设。 2）组网方便灵活。 缺点： 1）带宽较低，最大带宽114Kbps，很难满足配网终端接入需求。 2）实时性和扩展性较差，受制于运营商。 3）适合遥测、遥信上行采集信号传输，不满足主站下发遥控、遥调控制信号的可靠性传输要求。,20,通过对传统配网通信手段的分析，结合配电网的实际情况，目前配网 自动化通信模式趋势将以光纤通信为主，载波、无线等其它通信方式为 辅。,配电网主要通信方式发展趋势,配网自动化对光纤通信方式有哪些具体要求呢？,？,21,建设配电网自动化对通信系统的要求,通信可靠,抗恶劣环境稳定运行，设备通信实现冗余保护。,利用配电电缆管道，避免重新挖掘；通信设备性价比高。,遵循配电线缆的网络结构。,高带宽，并具备RJ-45以太网接口、RS-232/485串行接口,通信网络具备高度适应性，扩容方便安全。,投资经济,组网规范,通信速率,扩展性强,22,传统光纤通信组网所面临的问题,23,目录,EPON技术用于配网通信可行性分析,3,EPON技术配网通信的解决方案,4,EPON产品在电力通信的技术要求,6,24,24,24,EPON技术简述,EPON：基于以太网无源（光的传输及分配无需电源）光网络，是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤数据双向传输的光纤通信技术。,EPON技术特性： 在物理结构和数据流上均实现了点到多点； 在光传输上使用无源分光器（无需电源）； 采用WDM（波分复用）技术实现单纤双向传输。,主干光缆,OLT,ONU1,ONU2,ONU3,ONU4,ONU5,POS(分光器),物理分光 无源设备,单芯传输,25,EPON技术简述波分复用,25,25,25,EPON单纤双向波分复用技术,分光器外观,Optical Mux,Optical Mux,两个波长的信号同时在一根光纤中传输，互不干扰,发送和接收在一根光纤中采用不同波长传输： 发送：1490nm、1550nm（CATV信号） 接收：1310nm,1490nm,1310nm,单芯,26,26,26,分光器分光技术（有平均分光/非均分分光）,EPON技术简述分光器工艺说明,EPON的分光器按制造工艺可分为： 熔融拉锥的光分路器（非均分、均分） 平面波导型光分路器（均分）,熔融拉锥:,平面波导:,波导,硅基,耦合区,纤芯,包层,实现光功率的非均匀分配,实现光功率的均匀分配,27,27,27,光功率均分示意：,OLT,均分,OLT,光功率非均分示意：,EPON技术简述分光器使用说明,28,28,28,EPON技术简述分光器外观展示,分光交接箱,铠甲型分光器（1：16、1：32）,法兰机架式分光器,户外型分光器,29,29,29,PON网络中，每个ONU可以接受到OLT所有下行数据，但ONU只根据下行数据的LLID标识信息接收属于自己的数据，丢弃其他的数据。,以太网帧,OLTONU下行通信示意图,分光器,业务一,业务二,业务三,OLT,ONU1,ONU2,ONU3,EPON关键技术下行通信原理,30,30,30,分光器,业务一,业务二,业务三,每个ONU在各自预定时隙发送光信号。所有ONU的光信号通过ODN采用时分复用方式合成。时隙的预定靠OLT与ONU的距离判定分配。,ONUOLT上行通信示意图,OLT,ONU1,ONU2,ONU3,EPON关键技术上行通信原理,31,31,31,示意：ONU自动注册可实现即插即用,MPCP（多点控制协议）主要功能： 1、ONU的自动发现和加入、测距、报告链路拥塞情况； 2、在原有的以太网CSMA/CD基础上引入了新的MAC控制信息， 3、OLT使用GATE和REPORT消息实现时钟同步和时隙分配,REGISTER和ACK信息用来控制自动注册和应答过程。,OLT,ONU4,ONU1,发现时间窗口,发现时间窗口,注册请求： MAC地址,注册请求： MAC地址,注册:LLID,注册：LLID,注册确认,注册确认,EPON关键技术MPCP协议功能,ONU2,ONU3,32,32,DBA（动态带宽分配，Dynamically Bandwidth Assignment）：一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制。,带宽控制(优先级从高到低) 加速转发型，支持对端到端延时敏感和需要带宽保证的业务，如串口232/485业务。 确定转发型，支持对延时不敏感但是要求带宽保证的业务，如以太业务。 尽力而为型，支持对端到端延时不敏感且不需求带宽保证的业务，如一般业务。,EPON关键技术DBA机制作用,OLT,ONU1,ONU2,P0,P1,P2,远动业务,视频监控,其他业务,ONU内部调度,询问带宽需求,询问带宽需求,报告带宽需求,报告带宽需求,分配时隙,根据DBA算法分配每个ONU的带宽,分配时隙,1,ONU从接收到重新分配时隙消息的下一周期开始以新的时隙长度发送数据队列，优先发送高优先级的业务直到本周期内的时隙被填满。,根据业务优先级实现队列,ONU1重新被分配后的时隙长度,带宽需求发生变化,33,33,33,EPON数据传输安全性说明,业务安全性 1）OLT/ONU支持802.1Q Vlan，接入ONU上的不同业务可以通过Vlan进行业务隔离。 2）二层Qos技术可以配合EPON系统工作，保证不同用户业务的传输。 数据安全性 1）下行（OLTONU）采用1490nm波长，上行（ONUOLT）采用1310nm波长保证 上下行数据无冲突。 2）数据传输过程中支持数据AES-128位加密，保证数据在传输过程中的安全性。,远动业务 VLAN1,远动业务 VLAN1,OLT,ONU1,ONU2,1490nm,1310nm,视频监控 VLAN2,不在同一VLAN下抛弃数据帧,视频监控 VLAN2,远动控制中心,视频控制中心,1,2,1,2,1,2,1,1,2,2,1,2,1,2,1,2,1,2,34,34,34,EPON设备组网拓扑形式,OLT,ONU,分光器,ONU,ONU,ONU,（1）基础树形,1：n 均分,OLT,ONU,分光器,（3）全冗余保护树形,1：n 均分,ONU,ONU,ONU,分光器,1：n 均分,双PON口ONU,双PON口ONU,双PON口ONU,双PON口ONU,主PON口,备用PON口,OLT,ONU,分光器,ONU,ONU,ONU,（2）主干保护树形,2：n 均分,主PON口,备用PON口,OLT,ONU,分光器,ONU,ONU,ONU,（4）总线型（链型）,1：2 非均分,分光器,分光器,分光器,OLT,ONU,分光器,ONU,ONU,ONU,（5）全保护总线型（链型）,1：2 非均分,分光器,分光器,分光器,分光器,分光器,分光器,分光器,双PON口ONU,双PON口ONU,双PON口ONU,双PON口ONU,主PON口,备用PON口,35,35,EPON系统优势简述,一、P2MP通信方式。通过EPON分光器可以形成点到多点网络模式，适应复杂的线路资源情况。 二、无源分光。EPON分光器不需要电源，对恶劣的环境的适应能力非常强，工作稳定、不易损坏。 三、灵活的扩展能力。EPON网络在扩展新终端和新线路的时候对网络的影响很小，无源分光器的设计使EPON网络扩容变得简单、灵活。 四、各ONU采用并联方式接入。单点或多点故障不影响系统稳定运行。 五、强大的网管功能。管理到ONU的PON的每个端口业务。,EPON系统的优势恰恰满足配电网自动化光纤通信的要求，那么使用EPON技术构建配网自动化通信是否可行呢？,36,EPON技术用于配电网通信可行性分析,1、EPON系统用于配网通信使用通信介质分析 2、EPON系统用于配网通信-光缆铺设走向分析 3、EPON系统用于配网通信-组网结构分析 4、EPON系统用于配网通信-设备取电分析 5、EPON系统用于配网通信设备使用环境要求分析 6、EPON系统用于配网通信-带宽要求分析 7、EPON系统用于配网通信-链路保护和抗单/多点失效分析 8、EPON系统用于配网通信-业务隔离及数据安全可行性分析 9、EPON系统用于配网通信-网络扩容分析,37,目录,EPON技术用于配网通信可行性分析,3,EPON技术配网通信的解决方案,4,EPON产品在电力通信的技术要求,6,38,省级核心网,市级骨干网,县级接入网,火电厂,500kV,220kV,220kV,220kV,110kV,220kV,110kV,110kV,110kV,110kV,35kV,35kV,35kV,35kV,35kV,220kV,220kV,110kV,STM64/STM16,STM16/STM4,STM4/STM1,各省市电力公司已建成以光纤通信网络为主的调度通信网。所辖电网内35kV、110kV及以上变电站基本实现光纤全覆盖。,当前电力系统光纤分布情况,配电线路,10kV开闭所,配电站,（一）使用通信介质分析,光纤网络具备向110kV或35kV以下的配电线路延伸的网络基础。,39,（一）使用通信介质分析,1、将光缆沿配电线路架，挂在电力导线下方,充分利用配电网线缆资源，延伸配电网光纤：,ADSS（全介质自承式）,OPGW（光纤复合架空地线）,OPPC（光纤复合相线）,地线和通信双重功能,全金属结构 相线和通信双重功能,耐受高压强电 承受自身重力抗自然环境,2、将光纤放置在架空的中高压配电线的地线中,3、在一些不架设地线的配电线路，将光纤单元复合在电缆相线中,4、利用电力线管道，地埋光缆,40,1、架空线路：利用同杆塔敷设光缆 2、具备电力管道路径：同路由敷设光缆 3、光缆芯数：根据配电线路监控数量选择 4、光纤类型：优选单模,配电网光缆具体建设方案：专芯专网原则,配电线缆资源情况： 断路器、配电变压器、分段开关、负荷开关、配电网监测终端沿着配电电缆分布。,配电线缆是一级级的走向，所以光缆敷设也需如此。而且配电网光纤往往借助配电线缆管道（地埋、架空、混合）来敷设。,而EPON系统对于光缆的走向有很强的适应性，既可以是链型也可是星型结构 ，因此，EPON系统完全可以适应这种结构变化。,（二）光缆铺设走向分析,41,（三）组网结构分析,电力配电网中电缆的组网结构如下所示：,手拉手环网,单电源辐射网,此方式在农村电网占主导地位。 线路单电源供电，接线简单、建设投资较少。当线路或设备故障、检修时，用户停电范围大，系统供电可靠性较差。 主干线路一般要求分段，供电半径约为35 km。,在城网供电多为双电源方式 通过主干线路末端之间的直接联络，实行环网接线，开环运行，大大提高了供电可靠性。,42,双电源双T网,双变压器接线，具有形接线的优点，节省电力电缆的用量，运行方式灵活，又使变压器和低压配电系统有备用，接线可靠性高。,通信光网络组网结构如何适应以上配电网线路网络结构？,（三）组网结构分析,43,链型组网,全链路保护,EPON系统组网拓扑天然符合配电网线路网络结构,全链路保护,单电源辐射网,双电源双T网,手拉手环网,配电网通信光纤线路资源分布特点：,带状或 链形结构,EPON天然 组网结构,配电光纤线路敷设通常是带状或链型结构 光纤芯数相对较少 单纤双向通信 子站与监测终端之间是点到多点结构,（三）组网结构分析,44,44,环网柜监控,TTU,配电线,FTU,配电线,配电网主站,同处一个位置,交换机,OLT,OLT,ONU1,ONU2,ONU3,ONU4,SDH/MSTP传输网,（三）组网结构分析,45,（四）设备取电分析,1、电压互感器变换电压，二次侧可输出220VAC 2、就近配电变压器取电 3、电压互感器+蓄电池（UPS）,在配电线路上配电网测量仪表、继电保护装置、自动化终端及通信设备如何取电？,互感器 （PT potential transformer）,继电保护装置,220V电源线,ONU,开闭所、负荷中心、用户电表处取电相对方便。 环网柜、柱上开关、变压器可依靠PT提供工作电源。,二次侧,二次侧,46,（五）设备使用环境要求分析,（五）设备使用环境要求分析,47,（五）设备使用环境要求分析,48,（六）带宽要求分析,EPON可提供上下1.25Gbps对称的通信速率，随着未来的通信需要可扩容至10Gbps。,现有配电网通信终端（FTU/DTU/RTU）的通信接口以RS232/485为主，少量产品具备以太（RJ45)口，随着以太网技术应用的不断发展，近年的配网自动化通信终端接口正慢慢朝Ethernet（RJ45)过渡，并最终会取代绝大部分的电力通信设备的接口。,49,49,子站A OLT,SNMP 网管,RS-485,RS-232,RJ-45,子站B OLT,当ONU检测到主干主用光纤中断或多条分支主用光纤失效时能迅速切换到备用光纤上工作。,主干主用光纤中断,分支主用光纤中断,备用PON口 启动,备用PON口 启动,（七）链路保护和抗单/多点失效分析,链路保护：主干光纤1+1保护；支路1+1保护,50,50,子站A OLT,SNMP 网管,RS-485,RS-232,RJ-45,子站B OLT,PON口 损坏,设备死机,多台设备失效，不影响其他节点正常使用，系统正常运行。,突然掉电,备用PON口 启动,（七）链路保护和抗单/多点失效分析,多点故障：设备死机或突然掉电、PON光口损坏。,51,保证了子站和终端之间端对端的数据传输和安全性的需求,EPON上行采用TDMA方式。各ONU只在属于自己的时隙内发送数据，避免了数据的碰撞，实现通道的隔离。 在OLT侧和ONU侧的VLAN划分，实现业务逻辑的隔离、保障信息只会在两端之间实现，传输是安全的。 在EPON的上行和下行数据中对业务数据进行三重搅动和AES-128两种方式的加密，并定期更新密钥；防止非法的ONU获取数据。 ONU注册认证功能。屏蔽非法ONU的加入，进一步保证数据的安全性。 ONU之间可以实现完全隔离，阻止双方的直接通信。,(八)业务隔离及数据安全可行性分析,52,（九）网络扩容分析,52,配电网开闭所、环网柜、箱变等节点数量的不可精确预测性，要求配电网络根据实际节点数量的变化具备不断调整的能力。在扩容时具有方便性、经济性。,53,53,PON系统只需更换光分路器，采用分路数更多地光分路器即可增加光方向,EPON通信系统设计之初预留光纤资源及光功率裕量，在主干光纤上采用 非均分的无源分光器，保证将主要光功率留给下级扩容节点设备。对新增监 测节点只需添加分光器和ONU，即实现网络的扩容。分光器价格便宜，扩容成本低廉,（九）网络扩容分析,54,54,54,AON系统必须在支路节点增加光接口板（或2个光模块）以实现光方向的增加,当没有冗余的光接口时，只能更换设备型号。配网通信属于阶段建设，频繁更换设备的话不仅对网络稳定性和安全性有影响，且无形中增加了分光AON设备的负担。而且，光接口板和光模块价格高；扩容成本较高。,（九）网络扩容分析,AON扩容示意图,需增加光模块或光接口板,55,55,光接口板及SFP光模块的价格一般为无源分光器的5倍以上。 单台工业交换机、小型SDH/MSTP设备的成本一般为ONU设备的5倍以上。 配电网监测节点数量巨大，采用EPON组建配电网自动化通信系统， 能最大限度节省投资成本。,扩容经济性分析,工业交换机,SDH/MSTP,（九）网络扩容分析,56,结 论,通过上述的九个方面的分析、对比，我们可以得出如下结论： 使用EPON技术是配网子站到控制终端，这个配电网层面中光纤通信方式的最佳通信选择！,57,目录,EPON技术用于配网通信可行性分析,3,EPON技术配网通信的解决方案,4,EPON产品在电力通信的技术要求,6,58,58,电力配网调度通信解决方案,59,59,配网用电信息集中抄表系统通信解决方案,60,目录,EPON技术用于配网通信可行性分析,3,EPON技术配网通信的解决方案,4,EPON产品在电力通信的技术要求,6,61,61,产品优势1长距离，高带宽,EPON通信半径天然地满足电力配用电网的覆盖范围。,单电源辐射网 主干线路一般要求分段，供电半径约为35 km。,手拉手环网 供电半径约10 km。双电源方式 通过主干线路末端之间的直接联络，实行环网接线，开环运行,62,电力小区,Internet,电表,集中器,PHONE,PC,语音网络,配电主站系统,MIS网络,语音网关,外网网关,NGN,电力业务系统,IP 分组网,SDH传输网络,VoIP业务流,数据业务流,电力串行业务流,电力串行业务流,广播电视流,EPON技术支持以太数据、串行数据、视频、语音业务,能真正实现多网融合。,产品优势2真正多网融合,63,产品优势3点到多点,节省宝贵电力光纤,64,产品优势4无源分光器，安全可靠,PON结构在传输途中不需电源，易铺设，免维护，减少光传输维护工作量。 无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合电力配网应用环境 扩容灵活方便，适合电力配用电网络不断发展壮大的状况。,65,产品优势5-全保护光纤倒换方式,OLT和ONT上均有两个EPON接口。OLT的GPON接口要工作在1:1模式下。 此种保护方式是一种全网保护光纤倒换方式，OLT与ONU之间有完全不同的两条通路，可以保证各种故障都得到恢复 。 当ONU的主用PON口或用户线路故障时，ONU会自动将业务倒换到备用PON口上，业务通过备用线路和OLT的备份端口上行。业务基本不会中断。,66,产品优势5-PON的保护倒换,67,产品优势6:明确业务分界点QINQ技术,用户1,主站系统,配电子站1,OLT,采集网管,主站交换机,VLAN1,VLAN4,VLAN7,PC,采集器,用户2,用户3,VLAN1,VLAN2,VLAN3,配电子站2,配电子站3,VLAN7,VLAN8,VLAN9,VLAN1,VLAN2,VLAN3,VLAN1,VLAN2,VLAN3,VLAN1,VLAN2,VLAN3,VLAN2,VLAN5,VLAN8,VLAN3,VLAN6,VLAN9,VLAN6 ,VLAN4,VLAN5,OLT透传VLAN业务即可,EPON上行采用TDMA方式。各ONU只在属于自己的时隙内发送数据，避免了数据的碰撞，实现通道的隔离。 在OLT侧和ONU侧的VLAN划分，实现业务逻辑的隔离、保障信息只会在两端之间实现，传输是安全的。 在EPON的上行和下行数据中对业务数据进行三重搅动和AES-128两种方式的加密，并定期更新密钥；防止非法的ONU获取数据。 ONU注册认证功能。屏蔽非法ONU的加入，进一步保证数据的安全性。 ONU之间可以实现完全隔离，阻止双方的直接通信。,68,产品优势7 -工业级ONU设计,69,产品优势8 综合接入，全面网管, 支持OLTONU远程设备的端到端管理和维护; ONU即插即用，无须配置和维护，局端统一管理和维护。 综合接入，全面网管；与所有接入网设备可共用一套网管，节省网管投资。,70,“接入专家”瑞斯康达公司目标,71,拓扑的自动生成 拓扑管理：在网络拓扑视图中完成ISCOM 5000 PON系统的集中监控和集中管理，拓扑图中的OLT和ONU节点采用不同的颜色和标记全面展现设备当前的工作状态，提供OLT和各个ONU的在位状态以及当前告警等信息。,自动生成拓扑,72,网元设备管理-与设备状态同步,ISCOM5000 PON设备视图由主菜单、设备面板视图以及设备信息视图组成。设备面板视图提供同OLT或ONU实际设备面板一致的界面，形象的反映设备当前的运行状态。,73,网元设备管理-与设备状态同步,74,EPON故障管理-当前、历史告警统计,故障管理：提供当前PON网络故障状态监视功能，实时更新PON网络节点的故障状态，准确定位故障点；提供故障点的客户关联信息；强大的告警查询功能，根据各种告警类型、告警时段、告警对象状态、告警源等单一或复合条件进行查询；告警的声光提示，并可通过电子邮件、手机短信等方式在第一时间通知管理员。,75,EPON性能管理-历史和时时的统计分析,性能管理：通过PON网络性能指标的实时采集监控，阈值控制即时发现诊断分析PON网络的异常；完备的性能管理框架，采集节点实现独立部署，集中管理，性能数据实现集中存贮分析，图形化显示，打印和导出。系统提供K线图，柱状图，蜡烛图，表格等方式显示性能指标。,76,设备类型统计,77,在线率和开通率统计,78,设备脱网率统计分析,79,产品优势9互联互通,公司 OLT和ONU互通厂家 中兴，烽火，贝尔 ，MOTO，UT,盛立亚 互通应用案例 陕西电信安徽芜湖电信 上海闵行广电 ZTE OLT和 5101,5104,5108 浙江临安广电， H3C OLT（7512) 和5104 安徽淮安网通 HW OLT和5104,5108 浙江宁波鄞州广电 H3C OLT（7506) 和5104 云南大理广电 5504和HW的ONU,80,产品优势10-OLT和二层交换机融合,OR,OR,OLT实现和B类交换机融合，大大节省了二层交换机的投资； 不提倡OLT/汇聚A类交换机的方案，缺点：OLT的维护问题,分级分权，BAS/路由器端口数量有限，核心设备投资过大；,81,产品优势11-防雷,现状调查：初步统计遭雷击损坏的楼道交换机比例高达30。 问题分析： 1）工程规范问题（主要问题）：接地问题、跨楼宇布线 2）多数ONU设备、雷击防护不够 解决建议 1）规范工程实施，确保设备接地的可靠性以及禁止跨楼宇布线 2）设备选择要明确抗雷击防护等级： 3) 所有系列ONU实现二级防雷功能；,电源： 2000V（差模）/4000V（共模） FE接口： 2000V（差模）/4000V（共模）,82,ONU设备防雷,防雷特色： 电源和以太网口增加了最新的防雷电路和专业器件，ONU达到了二级防雷的功能；提高ONU整体的防雷击性能 ；,83,产品优势12-供电,方案建议：原则上采用本地供电方式（优先考虑租用物业方自建的供电防护系统），尽量不采用远端供电方式。 电池模块可选：为保证断电时的语音业务，可根据需要对提供语音接入或承载的ONU 配置电池模块。供电时间：商业楼宇48小时，居民楼2小时。 ONU 反向供电技术：用户家庭放置PSE，反向给ONU供电，可以解决运营商尤其是驻地网运营商的楼道取电问题； 尝试收费可行性：考虑到小灵通、手机的普及性，提供断电通话生命线服务意义不大，可探讨能否将提供ONU 断电保护视为一项付费业务。,84,ONU PSE反向供电,数据端口可以同时传输数据和电源； 每路输出具有过流短路保护的功能 下联端口和电源都有雷击防护能力,具有很好的防雷保护性能。 输入电源：DC48V 输出最大功率：10W,85,PSE101,ONU PSE反向供电,外网端口上联ONU，传输数据业务和ONU反向供电； 内网端口直接接PC； PSE101采用塑料壳子，具有很好的防静电功能和美观效果；,86,产品优势13 双上联保护,城域网,RC Nview网管,GE,接入网,GE,分光器,楼道,双上联保护,87,产品优势：14 ONU 无缝更换,Onu 发生故障后，可以无缝更换ONU，只需要更改ONU的MAC地址即可，所有配置信息不需要重新配置： 1 减少了外线人员的维护压力； 2 减少了配置上的麻烦配置； 3 实现了ONU 的无缝更换和维修；,88,目录,EPON技术用于配网通信可行性分析,3,EPON技术配网通信的解决方案,4,EPON产品在电力通信的技术要求,6,89,89,电力行业对于EPON设备要求简要说明,业务类型和设备类型 业务类型： 电力EPON系统承载的业务：以太网/IP业务和RS232/485串口业务。 可选支持业务（语音业务、视频监控业务）、TDM业务等。 OLT设备类型： OLT设备分为机架式、盒式两种。具有二个或者多个PON接口，提供以太网GE上联接口。可选支持环路保护协议。 ONU设备类型： 根据配电网业务需求，规定以下ONU类型： 抄表应用ONU： 具有1或4个FE以太网接口及一个或两个PON接口。 二次设备（变压器/FTU）监控应用ONU： 具有1或4个FE以太网接口，1或4个RS232/485接口；具有两个PON接口。,支持的通信协议或规约 EPON系统须支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、CDT、DNP、ModBus等多种电力通信规约（透传）。,90,谢谢,Q&A,91,92,93,93,电力行业对分光器及光链路衰耗的要求（一）,分光器部署原则 分光器到OLT和ONU距离比12:1原则； 尽量一级分光，相对集中； 靠近终端设备。 分光器部署位置 局端机房 终端设备附近 光交接箱 分光器链路衰减： 光纤链路衰耗=n段光纤衰减+m个连接器衰减+L个熔接头衰减+h个分光器插损+ 富裕度,94,94,电力行业对分光器及光链路衰耗的要求（二）,分光器插损： 光链路衰减和插损 1)光纤衰减取定： 1310nm ：0.36dB/km；1490nm ：0.22dB/km；工程取为：0.3dB/km 2)连接器插入衰减： 0.5dB/个； 3)光纤熔接头衰减：0.08dB/个 富裕度选择 1) 当传输距离5 公里时， 不少于1 dB； 2) 当传输距离10 公里时，不少于2 dB； 3) 当传输距离10 公里时，不少于3 dB；,95,分光器的布放方式（一）,95,1）一点对多点配置，中间设有一个分光器： 优点：跳接少，减少了光缆线路全程的衰减和故障率，便于数据库管理。 缺点：分光器后面的光缆数量大，特别在分光器集中安装时，对管道的需求量大。,2）两个或两个以上分光器按照级联的方式连接： 优点：由于分光器分散安装减少了对管道的需求，适用于比较分散的ONU分布。 缺点：增加了跳接点，增加了线路衰减，出现故障概率增加。,树形结构有两种基本形式：,ONU 2,96,96,总线结构为特殊的多级树形结构： 1）这类ODN设计时，前几级分路器一般采用不均匀分光器，如5：95或10：90，将主要光功率留给主干光路。 2）由于级联的分光器较多，ODN存在较多接头，主干光路的光接头可采用熔接方式以减少活接头的损耗，并提高主干光路的可靠性。 3）支线光路可使用活动连接器或冷接子，宜于扩展。,分光器的布放方式（二）,