智能配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)應(yīng)用探討

杜曉林 陳宏亮

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智能配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)應(yīng)用探討

杜曉林1陳宏亮2

1.國網(wǎng)吉林省電力有限公司長春供電公司，吉林 長春 130000 2.國電龍華長春熱電一廠，吉林 長春 130000

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，越來越多先進技術(shù)應(yīng)運而生，EPON技術(shù)又稱為以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)，具有低成本特點，能充分發(fā)揮出一定效果，將對智能配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)的實際應(yīng)用進行研究與探討。

智能配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)；應(yīng)用；探討

智能配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)具有節(jié)省光纖資源特點，在光接入網(wǎng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，EPON通信技術(shù)歷經(jīng)了多年的發(fā)展，目前已經(jīng)完全統(tǒng)治了局域網(wǎng)，能充分滿足用戶的實際需求。筆者將分別從：配電通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、智能配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)的實際應(yīng)用，兩個部分進行闡述[1]。

1 配電通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

近幾年來，通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍不斷擴大，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到不斷改進和提升。但是光纖通信網(wǎng)絡(luò)在實際運行過程中依然存在較多問題，這些問題的存在均對網(wǎng)絡(luò)維護提出更高的要求。在某些地區(qū)，10kV的配電系統(tǒng)依舊使用一些較為陳舊的設(shè)備，而這些設(shè)備的應(yīng)用極有可能導(dǎo)致電網(wǎng)運行過程當(dāng)中常常出現(xiàn)問題。例如：設(shè)備使用的時間過長，沒有及時得到更新，很可能在電網(wǎng)運行的時候突然中斷停電；設(shè)備老化嚴(yán)重會直接對配電系統(tǒng)運行、更新的速度造成影響，電力供不應(yīng)求的現(xiàn)象時常發(fā)生。此外，舊的電力設(shè)備潛在隱患最多，經(jīng)過長時間的使用之后很可能引發(fā)安全事故，其安全性難以得到保障。同時，電網(wǎng)技術(shù)的落后使得配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行難以得到保障，出現(xiàn)諸多問題之后重新進行檢修還會增加電力資金投入，最重要的是對人們生活造成極大影響。

2 智能配電網(wǎng)通信技術(shù)

2.1 EPON技術(shù)

隨著科技的進步，越來越多的新技術(shù)興起。特別是EPON技術(shù)，即光纖入網(wǎng)技術(shù)已成功得到了發(fā)展。從本來來說其為一種數(shù)據(jù)傳輸工具，并能通過時分方式同時實現(xiàn)共享。在傳輸過程中利用了到了廣播技術(shù)，其只需將接收信息，便可通過信息獲取地址，并提取有用信號。該項技術(shù)主要在于系統(tǒng)的設(shè)計，其主要以物理層和太網(wǎng)模型的MAC進行控制，而MAC又顯得極為關(guān)鍵，因為關(guān)鍵技術(shù)全部在這個層面完成的，主要分為測距技術(shù)、突發(fā)數(shù)據(jù)的接收技術(shù)以及攪動等關(guān)鍵技術(shù)，下面我們詳細(xì)分析一下幾個關(guān)鍵技術(shù)。

2.1.1 突發(fā)數(shù)據(jù)的接收技術(shù)

由于上行數(shù)據(jù)具有不確定性，從而導(dǎo)致OLT接收到的各個ONU信號強度不同。因此我們必須根據(jù)每一個ONU的信號強度進行實時調(diào)整，使ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)能夠正確恢復(fù)。單纖系統(tǒng)的上下行分別采用不同波長，典型上行波長為1310nm，下行波長為1490nm，傳輸距離為15km。雙纖系統(tǒng)采用兩根光纖，遵循IEEE802.3ub標(biāo)準(zhǔn)，采用多模光纖，傳輸距離僅為2km。

2.1.2 攪動技術(shù)

在EPON技術(shù)中應(yīng)用攪動方案能夠充分保證信息的安全可靠，防止用戶通過數(shù)據(jù)傳輸通道來偽造OAM幀，來搗毀或更改系統(tǒng)配置。

2.1.3 同步接收的技術(shù)

EPON是一個與網(wǎng)同步的系統(tǒng)技術(shù)。它能實現(xiàn)ONU與OLT之間的快速同步，以此保證信息的正確傳輸。

2.1.4 測距技術(shù)

測距技術(shù)主要對測量OLT與ONU的距離進行測量。據(jù)研究證明，在采用一點對多點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)事，EPON的OLT和ONU的邏輯距離存在著一定差距，這樣可有效讓ONU遠(yuǎn)端接收到有用信號，并能進行完整排序，并通過一定的整理到達OLT的局端的，在整理期間可對兩者之間的距離進行測量，再將有用信號發(fā)出。在這期間就得到了OLT與ONU的邏輯距離，并可指揮兩者量調(diào)節(jié)信號進行發(fā)送，這樣可有效避免信號發(fā)送延時情況。對其距離進行測量就能精確的將信號發(fā)出。

2.2 PON技術(shù)

Passive Optical Network（PON），又稱無光源網(wǎng)絡(luò)，無光源網(wǎng)絡(luò)（PON）主要是指全部由無源器件、不含其他電子電源與電子器材組成的ODN。無光源網(wǎng)絡(luò)（PON）有一好處是只需要用宅內(nèi)設(shè)備和交換機對信號進行處理，而不需要其他價格較高的有源設(shè)備。盡管其傳輸距離比不上有源光纖接入系統(tǒng)，其覆蓋面積較小，但它具備有源設(shè)備所沒有的優(yōu)點，即管理維護較方便、成本較低等。無光源網(wǎng)絡(luò)（PON）上行與下行的信號傳輸方式不一樣，上行信號傳輸主要采用TDMA展開數(shù)據(jù)的回傳，而下行是OLT采用廣播形式將信號傳輸給用戶。當(dāng)前無光源網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)主要包含EPON、PON兩大類。而EPON標(biāo)準(zhǔn)較為完善、花費較低，是當(dāng)前采用重要的技術(shù)[2]。

PON 的技術(shù)主要指吉比特?zé)o源光的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其是ITU-T按照互聯(lián)網(wǎng)運營商，進行業(yè)務(wù)需求拓展時，所提出的新型寬帶接入標(biāo)準(zhǔn)，主要優(yōu)勢是遠(yuǎn)距離的傳輸、高寬帶與安全性比較高，在全球范圍內(nèi)獲得廣泛的應(yīng)用。PON技術(shù)的寬帶接入得以應(yīng)用關(guān)鍵原因就是其性能優(yōu)勢，一般包含以下三方面：第一，PON技術(shù)的寬帶接入和其他技術(shù)相比，其屬于凈寬帶。第二，PON技術(shù)的寬帶接入拓展性能比較好，業(yè)務(wù)的配置比較靈活與簡單。第二，PON技術(shù)的寬帶接入傳輸速率比較高。第三，PON 技術(shù)的寬帶接入和傳統(tǒng)銅纜的接入網(wǎng)比起來，主要優(yōu)勢是傳輸?shù)男阅鼙容^好、信號的耗損比較低。PON技術(shù)的寬帶接入和傳統(tǒng)接入技術(shù)相比，GOPN技術(shù)的寬帶接入優(yōu)勢主要表現(xiàn)在線路設(shè)備施工方面。因為傳統(tǒng)接入技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用銅線，導(dǎo)致線路設(shè)備建設(shè)的成本增加。但是PON技術(shù)則不一樣，其主要應(yīng)用光纖，價格比較便宜，可以節(jié)省線路設(shè)備建設(shè)的成本。

PON 技術(shù)的寬帶接入光線路終端規(guī)劃一般體現(xiàn)在覆蓋距離的規(guī)劃與部署地點的規(guī)劃兩方面。第一，對于PON技術(shù)的寬帶接入光線路的終端部署地點的規(guī)劃，需要通過光纜的資源來實現(xiàn)無電源遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男枨?，若PON寬帶的接入技術(shù)光線路終端主要建設(shè)于小區(qū)機房中，需要全面思考其后期維護與供電問題。第二，對于PON技術(shù)的寬帶接入光線路終端實際覆蓋率的計算方面，需全面考慮光線路的終端位置、已有網(wǎng)絡(luò)、有效覆蓋面與投資成本，以便對PON寬帶的接入技術(shù)進行全面規(guī)劃。

3 技術(shù)比較

EPON技術(shù)與PON技術(shù)具有共同點，都是利用光纖傳輸形式進行，這兩種技術(shù)都各具特點，首先在速率方面，EPON能提供固定上下行1.25Gbps，利用8b/10b線路編碼，經(jīng)研究實際速率為1Gbps。在這種技術(shù)的對比中，EPON技術(shù)在分路比上做得更高，其控制協(xié)議也能支持更多ONU，盡管PON具有多種選擇性，但其應(yīng)用成本相對較高，與EPON相比較，PON能支持上下行不對稱速率，并能根據(jù)實際情況來決定上下速率，以此促進光器件速率價格比。經(jīng)筆者研究發(fā)現(xiàn)，在性能指標(biāo)上，PON優(yōu)勢更明顯，但在節(jié)約成本方面還是以EPON為主導(dǎo)。

4 結(jié)語

自改革開放以來，我國在科技領(lǐng)域的發(fā)展與日騰飛，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了大力發(fā)展，EPON技術(shù)成為當(dāng)下最熱門的應(yīng)用技術(shù)，在各個領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，EPON技術(shù)滿足了現(xiàn)代用戶對高速上網(wǎng)的需求，在我國各領(lǐng)域中有著至關(guān)重要的作用，為人們的日常生活帶來了許多便利與經(jīng)濟。

[1]唐海國，冷華，朱吉然，龔漢陽.智能配電網(wǎng)EPON通信技術(shù)的應(yīng)用分析[J].供用電，2015（9）：74-78.

[2]辛培哲，李雋，王玉東，肖智宏，劉麗榕，劉穎.智能配電網(wǎng)通信技術(shù)研究及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2010（11）：14-19.

TN915.853；TM76

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1009-6434（2016）03-0037-02