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1、中兴智能电网EPON接入解决方案2010-05-241.1背景2010年，国家电网公司制定了坚强智能电网的发展规划，开展了涵盖发、输、变、配、用、调度和通信各环节的 20多项智能电网试点项目建设。针对智能电网项目，中兴通讯在全面考虑业务多样、安全可靠、灵活组网、管理维护、 成本控制等诸多因素前提下，为电力量身打造了基于EPON技术的光纤宽带接入综合解决方案，实现了 PON、LAN、WiFi、VoIP、RS232、RS485等技术的融合，为国家电网目前实 施的配电自动化、用电信息采集和智能小区 PFTTH光纤到户等工程提供完善、智能、坚强、先进、专业的解决方案。方案针对电力市场应用，从方案设计原
2、则、典型应用方案、ODN解决方案、业务解决方案、运维解决方案等方面进行了全面的阐述，并介绍了中兴通讯 EPON局端、终端、ODN、网管等全系列解决方案。1.2配电、用电网络通信系统的现状与需求分析我国一直致力于配电网的建设及优化，传统配网通信接入已成为坚强智能电网信通建设 的障碍，主要体现在：?通讯介质繁多，业务接口繁杂，需要大量协转设备联网，潜在故障因素多，无法达到电力的 坚强可靠”要求?通讯链路业务保护能力不足，无法保障电力坚强可靠”要求?通信速率低，无法扩展其他业务；线路利用率不高，抗干扰性差；不同业务需要单独 组网，兼容性差；无法达到电力的经济高效”的网络要求?涉及到的技术繁多，统一网
3、络管理很难实现，维护成本高，无法支撑电力优质服务”的要求?采用GPRS方式进行信息采集，可靠性低、成本高、易拥塞、容易受制于运营商为了进一步提高配电效率、配电可靠性、服务水平、信息互动，各地电网围绕发电、输 电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化等方面进行建设，其中通信部分采用 EPON技术，为信息化、自动化、互动化的坚强智能电网提供信息通信支撑。该技术能组织树形、链型手拉手、环形等结构，与配网结构一致。有高带宽和高QOS保障，利用光纤作为传输介质，运行可靠稳定。在用电方面，与传统抄表方式相比，采用EPON技术进行用户用电信息采集，将大大提高系统的可靠性、 实时性，降低综合成本。 并且该
4、工程可以与配电自动化进行同步、同平台建设，进一步降低建设成本。2中兴通讯智能电网 EPON解决方案2.1设计原则? 满足各种应用场景灵活组网中兴通讯 EPON 系统提供系列化 ONU 设备， 组网方式灵活，天然吻合电力配电网线缆分布结构，EPON满足 手拉手”、单/双电源”、环网”、“T型网络”、星型、树型、链型、混合型等组网方式。光纤线路布防可以沿着原有电力线缆管道，无需考虑另外开掘通信管道，节省大量成本。? 满足工业级设备的高可靠性要求ZXA10 EPON 局端设备 OLT 的核心控制和交换模块、电源模块、管理板、上行板等关 键板件冗余备份， 保证设备稳定运行； 支持多种光纤保护功能， 为
5、重要客户提供可靠的业务 接入。中兴通讯工业级 ONU具备双PON上行，提供FE、RS232/485等业务接口，能够适 应各种恶劣环境，抗强雷击和强电磁干扰。? 满足光接入网络可持续发展需求目前， 10G EPON 已规模商用，中兴通讯的 OLT 设备支持 EPON、 GPON、 10G EPON 统一平台。? 满足可运营可管理需求中兴通讯提供真正可商用的全套EPON 整体运维解决方案，包括设备认证、业务发放、远程管理、网络安全等各方面，提供“贴身医生 ”、 “千里手 ”、 “千里眼 ”等特色功能，提升了联通的整体网络运营能力，大大减轻了运维压力。2.2 网络解决方案2.2.1 配电自动化解决方
6、案在配电自动化解决方案中， OLT 放置于变电站， 各个变电站位于 SDH/MSTP 传输环上， 变电站通信层完成通信终端的汇聚并通过SDH/MSTP与主站系统进行通信。OLT可以出2个 PON 口组成 2条链互为备份， 各个开闭所、 环网柜或柱上开关处的 ONU 可以通过双 PON 口分别连接到这 2条链上，每条链上的分光器均采用 1:2非等分分光器，双 PON 口可以提供 高可靠性。为了进一步提高安全性、可靠性，重要站点还可以采用 2个 OLT各出1个PON 口组成手拉手的 2条链的组网方式，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、
7、分光器、分支光缆全网的保护，任何1台OLT、任何一个PON口、任何一个分光器、任何一条光缆出现故障都不影响 ONU 的正常使用。在手拉手保护方 式下，切换时间小于 50ms。终端信息层采用的 ONU可以提供 FE、RS232、RS485等接口与 RTU、FTU、TTU、DTU 等设备互联，并且能适应各种恶劣环境。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。具体解决方案如下图所示：皿系址控制屋SDH M S TPff Ar li Iftj i坪酣I44IHl! f | FTU |I 1FH4 1 ittlffXiTTU ft Mi : s
8、tns i5fcfii删1 开IMta- mm-FTf tFLHX图1中兴通讯配电自动化解决方案2.2.2用电信息米集解决方案在用电信息采集解决方案中， OLT放置于变电站，各个变电站位于 SDH/MSTP传输环 上。OLT可以出1个PON 口组成1条链，各个配电房集中器处的 ONU可以通过PON 口连接 到这条链上，分光器采用1:2非等分分光器。如果集中器的位置比较集中，也可以采用等分分光器进行星型连接。为了进一步提高安全性、 可靠性，重要站点还可以采用 2个 OLT各出1个PON 口组成手拉手的2条链的组网方式，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
9、光纤、PON端口、分光器、分支光缆全网的保护，任何1台OLT、任何一个PON口、任何一个分光器、任何一条光缆出现故障都不影响ONU的正常使用。在手拉手保护方式下，切换时间小于 50ms。终端信息层采用的 ONU可以提供FE、RS232、RS485等接口与集中器、采集器及智能电表等互联，并且能适应各种恶劣环境。主站系统控制层主要完成用电信息的提取、分析以及优化等各种管理功能，并完成对通信汇聚设备、通信终端等设备的管理。对于光纤无法覆盖的配电房，可以采用无线的方式进行用电信息采集。具体解决方案如下图所示：Flfll Hi F 站ttlOHI223智能小区PFTTH 解决方案随着国家电网公司智能电网
10、建设的逐步开展，配、用电环节通信对EPON的需求日益明确。在用电环节，采用光纤复合低压电缆（ OPLC）配合EPON技术实现智能小区 PFTTH 光纤入户，能够满足智能电网信息化、自动化、互动化的需求和集电信网、电视网、互联网为一体的 三网融合”要求，打造新型公共服务基础平台。由于光纤复合低压电缆（OPLC ）的出现，电网在对新建小区进行电缆铺设的同时，即 可将光缆铺设入户。该方案网络结构清晰简洁、 一次投入即可构建完整的端到端的语音、多媒体、数据、视频监控、有线电视、能耗管理、智能家居、社区服务等融合网络，为用户提供全新的体验和全面的服务。FTTH解决方案是光网络发展的终极目标，可以通过一根
11、光纤和一个智能家庭网关解决数据、语音、视频等业务，组网、工程开通、运维管理、供电、备电简单，扩展性强，大大 减少了有源节点，提高了整网可靠性和抗干扰性具体解决方案如下图所示:|加砂刖IFE图2中兴通讯用电信息采集解决方案变曲子站! 通信层严 SDII/MS T P坏I 如I 恢迅地【X或兄纤Ml仪址地区川屈怛及tt rffi业御户L歴用户CATV/VODlSSOnm1O0nm主站系烧IPTVNGN/IM3* _N1550nmInternal您狡W总議音予锻该方舉完董的实现了语音、数咼 护TV、CATV.智耀居等业务的趙合图3智能小区PFTTH解决方案2.3业务解决方案EPON无源光接入系统是中
12、兴通讯立足于构筑新一代光接入网，针对接入层持续增长的带宽需求和 Multi-play业务开展的大趋势，兼顾EPON、以太网和xDSL等不同发展成熟程度的技术，提供的从各种容量的局端设备到系列化的用户端设备，适应各种应用场合的一个全面光接入解决方案，可以充分满足客户多业务发展、网络不断演进的大环境中，快捷方便开展业务、提供廉价大带宽和多业务支持能力的要求。对于用户的不同业务，可以由PON系统OLT上配置成不同的优先级，以保证不同业务的QoS。目前EPON承载的业务主要有如下几类：? 语音业务? 视频业务（包括 IPTV、CATV）? 数据业务（包括 WEB上网浏览业务、互动游戏、智能家居、视频监
13、控等）?串口业务（RS232、RS485等）2.4运维解决方案2.4.1网络管理解决方案在农网中，采用 EPON组网，可以用统一的接入平台，同时满足对配电自动化、用电信息采集系统、办公场所、营业场所的综合高速信息通信接入。并能够实现各自数据的安全隔离，实现信息通信的最优效益。具体解决方案如下图所示：MSAN/DSLAM 1SBUWDUMTU统网 NctNunenSFUZXA10C200/C0打NBIIPTV管屢播口图4中兴通讯网络管理解决方案OLT和维护要求。EMS系统北向接口，用于业务的集中、快速发放。对FTTH模式，ONU大量进入用户家庭。 ONU的管理采用独立的集中 与终端、家庭网关等终
14、端设备统一管理。ONU统一网管，减少网管系统类型，便于学习和操作。EMS系统支持分权分域的ONU管理系统，并2.4.2设备认证方案建议EPON作为一个运营级网络，必需要考虑数量众多的ONU设备在无源的网络环境下的认证、注册和维护问题，通过设备接入认证以确保接入的ONU设备符合技术规范要求，保证网络安全。目前在 EPON中对ONU的设备认证主要可以有以下两种方式：MAC认证ONU逻辑标识认证3产品介绍与方案优势3.1齐全的产品系列中兴通讯提供业界最齐全的ZXA10 EPON产品系列和最灵活的设备形态，包括ZXA10C220/C200 局端 OLT，十余款用户端 ONT，ZXDSL 9806H 和
15、 ZXA10 F820/F821/F822/F803 等MDU/MTU，室外型电力专用工业级 ONU ZXA10 F809，EPON上行的ZXA10 ONU100、 ZXA10 OUT50C/D/F、OUT40E/H、19D06H20、RACK1500E 系列 MSAN 产品及 NetNumenN31综合网管运维系统等。OLT4ZXA10 G22O信息箱 室内倍甩箱ODN宣内酬无溥廿光需srtWNu塩含ae域产品ooNflLMN uaEnz-dJN一皿总aOA岬骨WEPONEPON ONTMDU/MTUF400806HF401FS22F420FS21F425FS02F429Ffi03F460F
16、&09F46S圍砂丿fFBQO图5 ZXA10 EPONJOUT40HfE*19D0SH2O*OUT50C/D/FRACK1500EPON 上行 MSAN*ONU100414*81合波器全系列产品3.2方案优势介绍方案优势? 中兴通讯公司实力雄厚，发展稳健，PON产品市场占有率全球第一，提供产品和服务整体解决方案，是电力客户最可信赖的长期战略合作伙伴。? 全兼容的产品设计，EPON/10G EPON统一平台，持续对新业务和网络演进的支持，保护投资。? 兼顾各种应用场景，为电力提供智能电网配电自动化、用电信息采集系统、PFTTH及其他通信应用专业、可靠的解决方案。? 可以很好的实现数据加密、防各
17、种DOS攻击和系统漏洞攻击、防止非法用户和非法 设备接入、不同业务近似物理隔离，全面保证整个系统的安全可靠。? 为电力量身定制的设备，满足工业级、高可靠性要求。? EPON的网络规划及工程经验丰富。? 清洁环保，绿色和谐，OLT低功耗业界遥遥领先，MDU功耗比业界产品低20%? 提供综合网络管理系统，部署快捷，开通简便，运维轻松，实现自动化和流程化的资源规划、设备开通、业务发放、性能监控和端到端故障诊断，并实现与软交换、数据、DSLAM、综合接入等产品统一平台管理，节省投资，简化管理。? 已经在上海、吉林、青海、宁夏、江西、山西、河北、湖南、江苏、浙江、贵州、广东、福建等电力获得成功应用，电力市场EPON份额最大。