EPON电力解决方案_LiuSS

1、2011.72011.7智能电网EPON解决方案北京瑞光极远数码科技有限公司北京瑞光极远数码科技有限公司Click to add Title1项目项目背景背景和意义和意义1Click to add Title1系统网管系统网管4Click to add Title1系统建设要点系统建设要点5Click to add Title1用电系统解决方案用电系统解决方案2Click to add Title1设备需求设备需求31Mbps3M8M25M100MADSL / ADSL2+ 基于铜线基于铜线ADSL2+ / VDSL2 基于铜线基于铜线PON / P2P 基于光纤基于光纤Internet接入技

2、术业务数字家庭数字家庭3km2km5km距离2003年2006年视频会议视频会议游戏游戏SDTV视频会议视频会议SDTVVoDHDTVVoDHDTV2010年2000年n解决了双绞线接入的带宽瓶颈问题；n解决了双绞线接入的长距离覆盖的问题；n 全光纤接入可以满足用户长距离、高带宽、全业务的需求全光纤接入可以满足用户长距离、高带宽、全业务的需求光纤替代铜线是必然趋势光纤替代铜线是必然趋势多种光纤接入方式的比较多种光纤接入方式的比较l 光纤接入分为有源(P2P Ethernet)和无源(PON)两种模式；l PON是未来光纤接入技术的主流模式；ONU Optical Network Unit 光网

3、络单元光网络单元 ONT Optical Network Terminal 光网络终端光网络终端ODN Optical Distribution Network 光分配网络光分配网络 OLT Optical Line Terminal 光线路终端光线路终端WDM Wavelength Division Multiplex Module 波分复用模块接口波分复用模块接口PON由由光线路终端光线路终端OLT（Optical Line Terminal）、）、光网络单元光网络单元 ONU（ Optical Network Unit）和）和无源分光器无源分光器POS（Passive Optical S

4、plitter）组成）组成.什么是什么是PONPON各种各种PONPON技术技术l AGC响应，激光器开关时间决定光器件的成本l 各种PON的比较点：标准的完善程度，芯片提供厂家，成本，设备提供商，互通互联性，已经铺设的规模。在在FTTHFTTH解决方案中，解决方案中，EPON EPON 系统是电力系统最合适的方案，是系统是电力系统最合适的方案，是实现实现“三网合一三网合一”和解决和解决“最后一公里最后一公里”的最佳传输方式。的最佳传输方式。 本项目主要针对于市县本项目主要针对于市县用电信息采集系统的建设，实现用电信息采集系统的建设，实现市县市县各类电力用户的各类电力用户的用电信息实时采集、处

5、理和实时监控。对于用电信息采集智能化具有重要意义用电信息实时采集、处理和实时监控。对于用电信息采集智能化具有重要意义。项目背景项目背景u用电是电网运行的最终落脚点，用电信息智能化是未来智能电网建设的重点之一；u用户用电信息采集系统包括对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查（防窃电）、负荷预测和节约用电成本等目的；u为今后用户互动打下基础。智能电表记录了家中实时用电情况，今后居民可以通过网络查询前一天或近期日用电量明细。指导居民更合理地使用电器设备，达到节能降耗的目的；u日常维护和异常情况诊断分析；u通过

6、用电采集系统实现自动抄表，提高抄表准确率，减少对客户的打扰，还能及时发现电表异常，避免因计量故障引起的电费损失和纠纷。 用户用电信息采集系统在选择通信方式的时候要考虑当前先进的通信技术，用户用电信息采集系统在选择通信方式的时候要考虑当前先进的通信技术，同时结合电力网络结构、终端的数量和分布等特点，综合考虑技术性能和资金投同时结合电力网络结构、终端的数量和分布等特点，综合考虑技术性能和资金投入得出最优的通信技术解决方案。入得出最优的通信技术解决方案。设计原则设计原则u技术先进技术先进：采用IP化、光纤化的通信接入方案u可靠性高可靠性高：设备符合工业级标准，在恶劣环境下能可靠地工作，并且对于重要信

7、息点须实施链路冗余保护。u安全性高安全性高：配电自动化通信和用电信息采集应采用独立的通道上传u投资经济投资经济：优化方案，做到全覆盖，低成本，简化通信线缆的施工。实际操作中，在老旧小区应该尽可能利用原有光缆和电缆管道，避免重新开掘，节省施工成本u组网规范组网规范：通信组网方式应该尽可能遵循原有配电，用电线缆的网络结构，总体规划各设备的摆放位置，充分利用网络资源和效率。u扩展性强扩展性强：具备高度适应性和扩展性 EPON作为一种全作为一种全IP，点到多点的光纤接入网方式，非常适合于电力信息采，点到多点的光纤接入网方式，非常适合于电力信息采集通信系统，原因集通信系统，原因有如下几点：有如下几点：采

8、用的技术方向采用的技术方向uEPON是高效的光纤接入技术；uEPON具有单纤双向，高速双向带宽，可提供丰富的业务接入，PTMP简化网络层次，便于维护等特点；u当前EPON设备已经大规模铺设，成本也极具优势；u配电网中已经使用了EPON的接入方案，在用电信息采集中沿用EPON技术可以做到技术公用、经验共享、网络共同管理；u采用EPON方式可以替代电力通信系统当前租用的大量其他通信运营商的多种通信方式：GPRS，CDMA，230Mhz，PSTN（DSL）；u用电信息采集系统属于电网的末端，具有节点多、用户多、分部不均匀、线路状况复杂等特点，采用EPON的通信方式，可以实现星型、F型、一字型等多种组

9、网方式，灵活方便的满足电力系统用电信息采集接入需求，符合各种应用模型。Click to add Title1项目项目背景背景和意义和意义1Click to add Title1系统网管系统网管4Click to add Title1系统建设要点系统建设要点5Click to add Title1用电系统解决方案用电系统解决方案2Click to add Title1设备需求设备需求3用电信息采集用电信息采集EPONEPON系统系统总体框图总体框图 从网络通信架构来看，可以有从网络通信架构来看，可以有2种方式来构建用电采集通种方式来构建用电采集通信网络：信网络：12u全全EPON网络网络OLT下

10、沉放置于配电节点（环网柜、分支箱、柱上开关、开闭所）；ONU覆盖专变、工变、用户小区单元；uEPON+工业以太网交换机工业以太网交换机OLT下沉放置于配电节点（环网柜、分支箱、柱上开关、开闭所）；ONU覆盖专变、工变、工业交换机环网主站；工业以太网交换机放置于用户小区单元节点组成光纤以太网环网。全全EPONEPON解决方案解决方案系统框图系统框图方案特点：u采用全EPON的技术实现用电信息采集通信回程通信；uONU需要覆盖变台、小区单元采集点。EPON+EPON+工业以太网交换机解决方案工业以太网交换机解决方案系统框图系统框图方案特点：u采用EPON+工业以太网交换机两种技术组合实现用电信息采

11、集通信回程网络；uONU需要覆盖变台、以太网环网的主节点。光纤以太网交换机覆盖到每个单元，采集点；u小区内的每个采样点都用工业以太网交换机构成环网来覆盖。电信息采集电信息采集EPONEPON系统的抄表方式系统的抄表方式1) 485直连直连ONU方式方式 当前的EPON ONU已经可以提供多路（一般为4路）RS485接口，RS485按照总线连接的方式可以提供高可靠性的传输，一组485总线上在300m距离内可以串32块电表，可以满足普通单元楼宇内部的抄表通信。在小区单元楼内部，如果具备拉485线条件的，优先采用这样的连接方式。2) 电力载波抄表电力载波抄表 当小区内部不具备拉485线条件时，需要在

12、电表附近安装采集器，采集器采用电力线载波方式实现采集器到抄表集中器的连接。电力线载波方式利用专用芯片对用电数据进行调制解调, 通过电力线进行通讯以实现集中抄表。抄表集中器可以和EPON ONU的FE接口进行连接。17Click to add Title1项目项目背景背景和意义和意义1Click to add Title1系统网管系统网管4Click to add Title1系统建设要点系统建设要点5Click to add Title1用电系统解决方案用电系统解决方案2Click to add Title1设备需求设备需求3OLTOLT设备类型设备类型 业务容量在4路以内，建议采用盒式19英

13、寸设备，这样造价低，占据空间小。业务容量在32路以内，建议采用紧凑式机箱设备。业务容量在32路以上，建议采用大容量19英寸机架式设备，这样利于扩展和管理。OLTOLT设备接口设备接口u OLT的上联接口的上联接口 OLT的网络侧支持GE接口上联，GE接口类型应为光电可选（电口时100/1000M自适应）。GE接口可以是1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX和1000BASE-T接口中的一种或多种，各种接口类型均应符合IEEE 802.3-2005的规定。 OLT设备上联采用光纤GE以太网上联，上联接口和110kv变电站的收敛L3交换机连接；上联的光接口需要可以配

14、置为1+1链路保护 （倒换时间建议为50ms之内）。u 用户侧接口用户侧接口 设备支持EPON接入，机架式设备最大PON口数不小于40个,PON光模块支持1000Base-PX20光模块，并符合我国通信行业标准YD/T 1475-2006接入网技术要求基于以太网方式的无源光网络（EPON）的规定。u 管理接口管理接口 支持以下管理接口： 本地维护管理的接口（Console口）； 远程集中维护管理的带外接口（100BASET）； 远程集中维护管理的网络侧带内接口。ONUONU设备接口设备接口u如需要如需要PON保护功能保护功能，可选择，可选择1+1双双PON口口设备，如设备，如无需无需PON保护

15、保护 功能功能，使用使用单单PON口的设备口的设备；uPON光模块采用光模块采用1000Base-PX20光模块，并符合我国通信行业标光模块，并符合我国通信行业标准准接入网技术要求接入网技术要求基于以太网方式的无源光网络（基于以太网方式的无源光网络（EPON）的规的规定定；u 业务接口类型：业务接口类型： 以太网接口：以太网接口：4路路FE接口；接口；RS485接口：接口：4路路RS485接口接口。u 管理接口管理接口： 除了除了PON的的OAM带内管理之外，设备支持本地维护管理接口（带内管理之外，设备支持本地维护管理接口（Console口）。口）。Click to add Title1项目项

16、目背景背景和意义和意义1Click to add Title1系统网管系统网管4Click to add Title1系统建设要点系统建设要点5Click to add Title1用电系统解决方案用电系统解决方案2Click to add Title1设备需求设备需求3系统网管系统网管 EPON系统的操作维护管理功能应支持对系统的操作维护管理功能应支持对OLT和和ONU的配置、故障、的配置、故障、性能、安全等管理功能。性能、安全等管理功能。OLT的操作管理和维护功能主要通过的操作管理和维护功能主要通过EPON网元网元管理系统（管理系统（EMS，即设备网管）进行。，即设备网管）进行。ONU的操

17、作管理和维护功能有两种的操作管理和维护功能有两种实现方式：本地管理，远程管理。实现方式：本地管理，远程管理。 本地管理一般是指维护人员利用本地管理一般是指维护人员利用PC机通过本地网管接口（专用的机通过本地网管接口（专用的Console口、口、UNI FE接口、串口等）对接口、串口等）对ONU进行本地的配置、故障、性能进行本地的配置、故障、性能和安全管理。远程管理则是由系统管理员通过和安全管理。远程管理则是由系统管理员通过EMS系统实现对系统实现对ONU的远程的远程管理，内容也包括配置、故障、性能、安全等方面。管理，内容也包括配置、故障、性能、安全等方面。 OLT作为网管系统的代理，通过作为网

18、管系统的代理，通过IEEE802.3规定的以太网规定的以太网OAM方式对方式对ONU进行远程管理。进行远程管理。 网管系统功能网管系统功能u系统管理系统管理u数据库管理数据库管理u环境配置环境配置u安全管理安全管理u拓扑管理拓扑管理u事件和告警管理事件和告警管理u日志管理日志管理Click to add Title1项目项目背景背景和意义和意义1Click to add Title1系统网管系统网管4Click to add Title1系统建设要点系统建设要点5Click to add Title1用电系统解决方案用电系统解决方案2Click to add Title1设备需求设备需求3EP

19、ON系统光指标要求系统光指标要求EPON系统系统1.25G PON光口技术指标如下：光口技术指标如下：光功率衰耗预算公式为光功率衰耗预算公式为：光功率衰耗光功率衰耗 = 活动连接头衰减活动连接头衰减+熔接头衰减熔接头衰减+光缆线路衰减光缆线路衰减+分光器衰减分光器衰减+工程余量工程余量设备类型设备类型波长波长输出光功率输出光功率接收机饱和光功接收机饱和光功率率接收机灵敏度接收机灵敏度接收机过载域值接收机过载域值光链路长光链路长度度OLT发端: 1490nm收端: 1310nm 最小 2dBm;最大 7dBm最大-6dBm优于 -27 dBm4dBm最大20kmONU发端: 1310nm收端:1

20、490nm 最小 -1dBm;最大 +4dBm最小 -3dBm优于 -26 dBm0dBm最大20km光分配网（光分配网（ODN）的设计）的设计u单级分光单级分光 ODN由单模光纤和光分路器、光连接器等无源光器件组成，为OLT和ONU之间的物理连接提供光传输媒质。u多多级分光级分光光分路器放置原则光分路器放置原则 分光级数需要根据具体的网络拓扑和施工情况来进行，原则上变台放置分光级数需要根据具体的网络拓扑和施工情况来进行，原则上变台放置1：N等分分光器，等分分光器，1:4、 1:8 、1:16到每个楼头。楼内各单元都可以采用串到每个楼头。楼内各单元都可以采用串连方式，建议采用连方式，建议采用10:90；20:80 分光器。（或者楼头采用分光器。（或者楼头采用1:4分光器将各单分光器将各单元支路都元支路都连连接到串联的缆内接到串联的缆内） 在实际应用场景中，可以因地制宜的选择下面的标准分光器：在实际应用场景中，可以因地制宜的选择下面的标准分光器：分路比1:21:41:8或2:81:16或2:161