EPON下的配網(wǎng)通信技術(shù)思考

　　根據(jù)EPON的基本原理和技術(shù)特點,結(jié)合海鹽縣供電局的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)接入需求,提出了基于EPON技術(shù)的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)設(shè)計方案,重點描述了技術(shù)特點、系統(tǒng)設(shè)計以及適用方案。下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。

　　摘要：配電網(wǎng)通信系統(tǒng)作為配電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，直接對電網(wǎng)運行的可靠性、穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，是我國未來智能電網(wǎng)建設(shè)不可或缺關(guān)鍵技術(shù)之一，研究、應(yīng)用前沿性、可行性的配網(wǎng)通信技術(shù)對于配電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展而言具有重要的意義。其中，EPON配電網(wǎng)通信技術(shù)以其傳輸速率高、運行穩(wěn)定、抗干擾能力強、組建方式靈活等諸多優(yōu)點正好滿足了目前配電網(wǎng)發(fā)展需要。因此，有必要對EPON配網(wǎng)通信技術(shù)進行研究。

　　關(guān)鍵詞：EPON;配電網(wǎng);通信

　　近年來，隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，用電規(guī)模持續(xù)擴大、電能質(zhì)量要求不斷提高，這就需要建設(shè)自動化程度較高的智能電網(wǎng)，以實現(xiàn)對配電網(wǎng)的集中監(jiān)控、遠方控制，但要實現(xiàn)這一目標離不開信息通信技術(shù)的支撐。由于配電網(wǎng)終端設(shè)備具有分布廣、節(jié)點多、傳播數(shù)據(jù)大、施工難度高等特點，這就需要一個在技術(shù)、性能、造價、施工、維護等各方面都能滿足要求的通信組網(wǎng)方式。而EPON配電網(wǎng)通信技術(shù)正好滿足了以上要求，該技術(shù)具有組網(wǎng)靈活、運行可靠、維護方便等諸多優(yōu)點，是我國目前智能電網(wǎng)建設(shè)不可或缺的通信技術(shù)之一�？梢哉f，EPON技術(shù)在配電網(wǎng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅為配電網(wǎng)建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)，還提供了重要技術(shù)保障。因此，基于EPON配電網(wǎng)通信技術(shù)的重要性，有必要對其進行研究。文章在簡要概述配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)原理及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了具體的通信組網(wǎng)方案，具有一定的實踐借鑒價值。

　　一、配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)概述

　　EPON能夠成為目前配電網(wǎng)通信技術(shù)的優(yōu)先選擇，與其自身的工作原理及技術(shù)特點是密不可分的，對其技術(shù)原理及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的了解是將EPON技術(shù)應(yīng)用于實踐的基本前提。

　　1.1EPON技術(shù)原理

　　EPON技術(shù)不僅能實現(xiàn)媒介共享，還具有點到點網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點。EPON下行采用廣播模式，OLT以廣播的形式將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，ONU選擇性地接收數(shù)據(jù)，這完全匹配了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的傳輸特性，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的共享，易于開展視頻共享和數(shù)據(jù)交互等業(yè)務(wù)。EPON上行采用P2P模式，無源光合路器/分路器的定向性特點導(dǎo)致ONU的數(shù)據(jù)幀不能到達其他ONU，而只能到達OLT。這種點對點的網(wǎng)絡(luò)通信方式，采用時分多址(TDMA)技術(shù)對各通道進行了隔離，進而保證了配電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)的安全。

　　1.2EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　配電網(wǎng)EPON通信網(wǎng)絡(luò)主要由光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和光分配電網(wǎng)絡(luò)(ODN)這三部分組成，具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示�？梢钥闯觯琌LT處于EPON系統(tǒng)的局端位置，一般位于變電站側(cè)，可以是開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)參考模型中的第二層交換機或第三層路由器，為光接入網(wǎng)提供區(qū)域骨干網(wǎng)與本地接入網(wǎng)之間的接口，并經(jīng)由ODN與用戶側(cè)的ONU通信。EPON通信網(wǎng)絡(luò)中，OLT為多業(yè)務(wù)接入平臺，其與ONU為主從通信關(guān)系。而ODN為OLT與ONU之間的光傳輸通道，包括光纖光纜、無源分光器、光連接器等OLT與ONU中間連接的所有部分，其主要任務(wù)是分配光信號功率。基于配電網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計考慮，光分配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中，應(yīng)重點考慮光鏈路保護、分光級數(shù)、擴容和資源預(yù)留等參數(shù)。從EPON通信技術(shù)的技術(shù)原理和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以看出，其應(yīng)用于配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的優(yōu)勢是非常明顯的，符合我國智能電網(wǎng)建設(shè)實際需求，這也充分說明了研究配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)具有重要的實際意義。

　　二、配電網(wǎng)EPON通信網(wǎng)絡(luò)具體方案

　　配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)研究的關(guān)鍵還是將其應(yīng)用于實踐，唯此才能發(fā)揮EPON通信技術(shù)的真正價值和優(yōu)勢，筆者結(jié)合實際工作經(jīng)驗提出了以下配電網(wǎng)EPON通信網(wǎng)絡(luò)組建具體方案，具有一定的借鑒價值。

　　2.1組網(wǎng)方式選擇

　　在配電網(wǎng)EPON通信網(wǎng)絡(luò)組建過程中，應(yīng)結(jié)合配電網(wǎng)一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來布局，整個EPON通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)與配電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)相符合，進而可采用單輻射、雙電源雙T網(wǎng)、手拉手環(huán)網(wǎng)等組網(wǎng)模式。基于配電系統(tǒng)各業(yè)務(wù)的高可靠性要求，宜采用雙無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)口、雙介質(zhì)訪問控制(MAC)地址的ONU設(shè)備向相應(yīng)OLT注冊。另外，EPON網(wǎng)絡(luò)宜采用光路全保護方式，如手拉手全鏈路保護模式。從目前配電網(wǎng)EPON通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，主要是基于非均勻分光的鏈形結(jié)構(gòu)和基于均勻分光的星形結(jié)構(gòu)。其中，非均勻分光會帶來較大插損，且OLT與ONU之間的多個光纖熔接點和活接頭也會帶來插損，再加上分光器數(shù)量較多，在一定程度上增加的現(xiàn)場終端施工難度。因此，基于配電網(wǎng)通信系統(tǒng)運行、造價及未來的擴容、調(diào)整等需求考慮，均勻分光結(jié)構(gòu)更具有優(yōu)勢，是EPON通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)先選擇。在選擇均勻分光結(jié)構(gòu)過程中需遵行一定的方法及原則，以采用變電站和環(huán)網(wǎng)柜兩級均勻分光配合的模式為例：其一，對于10kV配電主干線路環(huán)網(wǎng)柜，采用分光器位于變電側(cè)的一級均勻分光，基于配用電業(yè)務(wù)的智能化發(fā)展需求，可因地制宜選擇1∶2或1∶4均勻分光;其二，對于大分支線路或分支分界開關(guān)，可在環(huán)網(wǎng)柜側(cè)采用二級均勻分光，根據(jù)實際情況選擇1∶4或1∶8均勻分光。

　　2.2通信光纜敷設(shè)

　　雖然近些年光纜價格不斷降低，但施工及賠償費用且在逐年提高，重復(fù)布放光纜將會帶來較大的建設(shè)成本。因此，基于可行性、經(jīng)濟性考慮，光纜敷設(shè)應(yīng)充分考慮未來配用電業(yè)務(wù)對通信網(wǎng)絡(luò)的實際需求：首先，光纜路徑應(yīng)以變電站為中心，并考慮配電終端地理分布、施工、維護、搶修等實際需求，宜沿靠公路，兩端接入不同變電站，互為冗余。其次，一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮光纜的敷設(shè)，在配電網(wǎng)線路建設(shè)過程中應(yīng)預(yù)留通信專用管孔。最后，根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟增長、未來業(yè)務(wù)發(fā)展、分光點的布置來綜合、超前選擇光纜芯數(shù)。

　　2.3通道損耗設(shè)計

　　光通道損耗為ODN的重要性能指標，因此，為了保證滿足OLT與ONU之間光功率預(yù)算要求，配電網(wǎng)EPON通信系統(tǒng)設(shè)計過程中都需詳細考慮光通道損耗。光通道損耗為分光器插入損耗、光纜本身損耗、光纜熔接點損耗等各項損耗的總和，必須控制ODN中最大的衰減值，建議控制在26dB以內(nèi)。一般情況下，EPON網(wǎng)絡(luò)光通道損耗計算可按1：4和1：8兩級均勻分光考慮，10kV主干線采用48芯光纜按10km考慮，支線采用24芯光纜按0.5km考慮。

　　三、結(jié)語

　　雖然EPON的配網(wǎng)通信技術(shù)優(yōu)勢明顯，但其應(yīng)用過程具有一定的復(fù)雜性，文章只是結(jié)合實際工作經(jīng)驗提出了普遍性EPON配網(wǎng)通信系統(tǒng)實施方案，在實踐過程中，還需考慮配電網(wǎng)的實際情況及未來發(fā)展，以此充分發(fā)揮EPON通信技術(shù)的各項優(yōu)勢。

　　參考文獻：

　　[1]唐海國,冷華,朱吉然,等.智能配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)的應(yīng)用分析[J].供用電,2015,(8).

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