浅议EPON技术在配网光通信网络中的应用

浅议EPON技术在配网光通信网络中的应用

曹小冬

（广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528000）

摘要：对电力企业来说，大力建设配网光通信网络具有十分重要的现实意义，可以提高电网运行的智能化程度，提高竞争力。建设配网光通信网络需要依托EPON技术，基于此，本文就EPON技术在配网光通信网络中的应用进行了探讨，仅供参考。

关键词：EPON技术；配网；光通信网络；应用

一、EPON技术

EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork，意为以太网无源光网络)是一种光纤的接入方式，属于PON技术的一种。是由OLT(OpticalLineTerminal，光纤路终端)和ONU(OpticalNetworkUnit，光网络单元)组成，连接OLT和ONU系统的是由光纤和无源分光器配合组成的ODN(OpticalDistributionNetwork，光分配网络)，两者结合后对上行数据进行集中对下行数据进行分发，最后完成波长复用和光信号功率分配的功能，为智能电网的发展奠定基础。从概念上来解释，PON是无源光网络接入技术的概称。目前主要有GPON(ITU协议)和EPON(IEEE协议)两种不同协议的技术。PON设备包括局端的OLT，客户端的ONU，及连接OLT和ONU的无源分光设备ODN。这其中，OLT技术主要是交换机的“交流作用”，并且在PON技术中承担了提供光纤接口的作用，最重要的是，OLT还可以根据宽带客户的不同的要求进行相对应的宽带分配，并对其宽带做出管理措施。通常情况下，一个PON口现在可以带128个ONU，并且PON是一项相对智能的光纤宽带技术。ONU技术的主要特点就是它可以在没有电力支援的情况下，二十四小时的待机使用，方便了电网的运行和发展。

变电站接入光纤开始工作后，就会以SDH(synchronousdigitalhierarchy)方式将信息接入网络的主干层。但是SDH技术有着成本高和维护繁多的缺点。在如今SDH传播技术已不能满足智能电网的发展。EPON技术它包含了点到多点结构，无源光纤传播，是以以太网为基础为大众提供各自服务。EPON是一项结合了以太网和PON两者优点的新型技术，不仅成本低宽带高，还有扩展性强方便管理等优点。是未来配网通信网络发展的趋势。目前人们除了使用EPON技术外，GPON的使用也较为广泛，GPON源自光纤通信早期的APON\BPON技术，由此发展过来，传输码流用的是ATM帧格式。EPON有所不同，EPON诞生之初就是要求能够同互联网直接无缝衔接，所以EPON的码流走的是以太网的帧格式。

二、EPON技术的优势

在配网光通信市场中，有许多新型的技术和发展的手段，但都有缺点和不成熟的地方，其中使用最广泛的是EPON技术。这项技术结合了PON技术和以太网技术的优势，不仅成本低，还便于日后的发展。在EPON技术中，ONU技术为其提供了无需外接电源的优势，OLT技术为其解决了不同宽带不同需求的问题，使其没有繁多的额外电子元件，为企业节约了大量的设备运营成本，在后期的设备扩展发展中，也变得方便简单。由于EPON技术运行依靠的分支器这类元件将用户和局部端口相连接，在这个过程中，就省略了外接电源和专门的机房的管理维修工作。EPON技术真正实现了在节约设备成本的同时，还节约了大量的维修维护成本，将企业的效益最大化。从大面积部署来看，EPON技术的性价比非常高，能够满足较多用户的需求且成本较低，EPON技术目前主要用于主干线路的建设，能够节约大量的光纤，但是还要注意一点，EPON技术的传输距离不能超过20KM，在使用中要加以斟酌。

基于光纤的PON技术在运营维护方面的费用要大大低于ADSL和铜线，能提供更高带宽和更远距离的业务覆盖能力，而且从理论上来说，光纤的带宽是无限大的，一根光纤进入用户就家庭就可以满足用户家里的电话、有线电视、网络等一系列数据传输的需求。而如果使用的是ADSL，用户的最高下行带宽只能26M，用EPON可以将带宽扩容到ADSL的许多倍也没有什么问题。EPON技术的发展，不仅降低了运营商的运营成本;还创新了网络光纤线路终端的运行方式，扩大了光纤信息覆盖面积;操作也从原来的繁杂转变为简单，并且对设备容量和资源起到了兼顾的作用。EPON技术的发展还降低了对设备运行环境的要求，方便了维护人员的维修工作，降低了维修成本，是企业发展的重要科技技术。EPON技术还解决了以前不同网络之间连接复杂缓慢的缺陷，不需要进行另外的格式转换就可以使其进行高效快速的接入。在降低运营成本的同时，提高传输的高质量高速度高水平的进行。随着电力时代的不断发展，EPON技术在智能电网的作用也会越来越重要，为社会生产水平的发展和人类生活水平的发展奠定深厚的基础。结合当前的情况来看，接入网技术，目前比较常见的xDSL等采用网线的电信号接入。现在光进铜退的时代，PON的光接入技术将逐步取代传统的电接入技术。

三、基于EPON技术的配网光通信网络模式

3.1EPON独立组网模式

EPON独立组网模式（见图1）指的是单独只使用EPON技术的配网光通信网络。这种模式不仅有对环境的较强的抗性，只有在极其恶劣的环境中才会反生故障;对通信也有较强的可靠性;还有设备维护简单方便和被电磁波干扰较少等优点。但是EPON独立组网模式也有一个非常严重的缺点，就是不能完整的利用光纤资源，并且还会造成光纤资源的严重浪费。原因是EPON需要独占一个从配网控制中心到配网终端想连接的完整光纤，这势必需要投入大量的光纤线路，因此造成严重的资源浪费。

3.2EPON/SDH分层组网模式

EPON/SDH分层组网模式（见图2）指的是在配网控制主端使用SDH技术，在配网终端使用EPON技术，两者想结合达到最佳效果。SDH技术的使用科技很好的解决EPON独立组网模式中光纤资源浪费的问题，但是在设备运行的可靠性和运行稳定性上较弱。SDH技术可以提高电网变电站中的通信的稳定性，但是原始的SDH技术需要资源转换，对恶劣环境的适应性能也比较差，维修维护工作也比较难进行，这也在一定程度上，加大了运营的成本。

3.3混合组网模式

网络在人类生活中的占比越来越重，人类社会各领域信息化的加深，伴随人类活动产生的信息在数量、传递能力和传递速度也在急速增长，给人类生活带来便利的同时，组网模式也越来越多。混合组网模式的运用也开始受到了较多的关注。混合组网模式指的是将不同的组网模式的优点进行整合和发展，并且尽可能的规避它们的缺点，根据电网覆盖区域的环境特征选择适合的混合组网模式。不仅可以提高电网对环境的适应性，还可以提高电网的质量。但是，由于各种电网的不断整合，也必定也会增大电网结构的复杂度，对电网的管理难度也随之增大。混合组网模式见图3所示。

4基于EPON技术的配网光通信网络建设

4.1先进的通信系统是实现配电自动化的基础

配电网自动化的组成包括配电网的主站系统、配电网的监测系统、通信运输系统和配电网终端系统，通信系统连接着整个4个系统，先进的具有时代性的通信技术能够对配电网运行和管理进行全方位的监测、管理和调控，能够保证电网自动化正常运行，对更好地构建和实现配电网自动化具有重要意义。

4.2EPON技术是对配网光通信网络进行建设的重要基础

在配网光通信网络构建中融入EPON技术能够有效的适应外部复杂环境，提高配网自动化的运行安全性及可靠性。因此，建议在建设配电网络时，同期建设基于EPON技术的配网光通信网络，将新建设的配电网络与EPON光通信网同时进行，有效节约建设成本，提高各部门的效率。

4.3EPON的组网要求

EPON在组网时宜采用双链路组网，即能有两条光缆连接至变电站时，每个ONU通过双PON口分别连接到变电站OLT的不同PON口;或者在光缆是单链路结构、星形结构或者环形结构的情况下，OLT配置2个PON口或配置2台OLT各出1个PON口组成，各个开关房、配电房、环网柜处的ONU通过双PON口分别连接到两条连路上，组成双链路冗余保护。根据标准《电力用户用电信息采集系统功能规范》要求，EPON组网中链路的切换时间要求小于50ms。

结语

随着时代的改革和发展，人类对电网的要求也会越来越高，电网企业也应该紧跟时代的趋势，对其进行发展和改革。并且在进入二十一世纪后，网络的开放度和普及度的提高及网络连接的广度和内容丰富度的增加，不断的对EPON技术提出完善和改进，也为EPON技术能在电网中更好的适应电网发展做出贡献。提高企业的效益的同时，也为我国的生产水平的提高和人民生活水平的提高奠定基础。

参考文献

[1]张立华.基于EPON技术的配电网通信技术[J].科技视界，2014，（31）.

[2]廖井丽.基于EPON技术的配电通信接入网的研究设计[J].网络安全技术与应用，2014.