电力通信边缘光网络解决方案

由于电网的管理和服务从粗放向精约发展，越来越多的变电站，营业所和各种配网段的自动化设备需要建设。电力通信的接入点会越来越多。但是现在建设各种光网络，基本上采用通信领域中城域网级的技术和设备。应用于上述多节点、小容量的通信场合时，就会显得昂贵、庞大、复杂且不灵活。这样的需求，要求产品技术应当具有以下特点：
u    满足电力通信站点语音通信、视频监控、远动控制、信息管理的通信要求。
u    节点多且分散的情况下，要求系统具有的高可靠性，可管理性。
u    在建设、使用和维护的整体上具有优于传统产品的经济性。
 

一、    概述
   随着国民经济的发展，经过多年的规划和建设，我国的电网系统普遍建立了光纤网络。满足电网运营中调度通信、信息管理和自动化控制的需要。目前，主流的方案有三种，一是采用SDH设备将主要站点联接成光纤自愈环，实现TDM语音和视频、异步数据、IP包的混合传输。第二种是在采用SDH技术实现TDM语音和视频、异步数据传输的基础上，采用路由器和交换机直接实现IP包的交换和传输。较新一种是采用RPR设备将主要站点联接成光纤自愈环，在环上直接支持IP包的交换传输，并仿真实现TDM语音和视频及异步数据通信。
  由于电网的管理和服务粗放向精约发展，越来越多的变电站，营业所和各种配网段的自动化设备需要建设。电力通信的接入点会越来越多。但是现在建设各种光网络，基本上采用通信领域中城域网级的技术和设备。应用于上述多节点、小容量的通信场合时，就会显得昂贵、庞大、复杂且不灵活。这样的需求，要求产品技术，应当具有以下特点：
1．    满足电力通信站点语音通信、视频监控、远动控制、信息管理的通信要求。 
2．    在节点多且分散的情况下，要求系统具有的高可靠性，可管理性。
3．    在建设、使用和维护的整体上具有优于传统产品的经济性。


二、    蓝锐PON电力通信边缘光网络解决方案
   蓝锐通信TP168-42A2电力通信边缘光网络解决方案，基于先进的无源光网络技术，满足电力行业通信需求。系统具有以下特点：
1．    三网合一（调度、信息、远动）
 在变电站，电力通信必须提供电话和远动控制，如果是无人值守的还需要提供视频监控。在营业所，电力通信必须提供电话和信息传送。 现有的方式是采用传输、以太网和串口设备加协议转换器来分别解决各种通信需要。存在投资大、管理困难、维护成本高等弊端。蓝锐PON方案远端设备（RU）能够在单一设备中提供E1、以太网和RS232接口，并可根据站点实际需要，在整个网络的容量范围内，灵活调配各种接口数量。实现在一个统一的光纤平台上满足上述各种通信要求。
 
2．    弹性保护
  光纤网络的保护，一般采用双光通道不同光纤路由的方式来实施。典型的双环自愈网，可以有效抵抗光纤断裂故障。在主干网上被大量采用。但是分支站点越来越多后，实际站点地理分布和已有的光纤资源往往制约着光纤环路的实现。同时由于采用环路保护必然增加设备和光纤数量，而且环路上的节点不分容量和等级必须同等保护。所以经济性也是一个问题。而基于无源光网络的蓝锐PON方案的弹性保护特性非常适用于解决上述问题。实际的网络可以根据站点和光纤资源分布，采用最合理的方式树型组网，如下图1。如果B点比较重要，且光纤线路允许，可以采用图2的方式对B点实施保护。同样可根据需要对A、C、D用同样的方法进行保护。 
 
3．    故障隔离
   在实际的应用环境中，设备出现故障是难以避免的。当一个设备或多个出现故障是否会影响整个网络的运行，是衡量一个网络可靠性的关键问题。在传统的光网络中，是采用双环自愈或点对点的星型联网来应对这个问题。双环自愈通过故障站点两边相邻站点的通道切换来隔离故障点，保证无故障站点正常通信。但当同时有两个不相临站点发生故障时，保护就不能全局有效，故障站点间的正常站点也无法正常通信了。点对点的星型主网确保故障能够被隔离，但需要多一倍的设备和大量的光纤。基于无源光网络的蓝锐PON解决方案，相当于在不增加设备和光纤的情况下实现的点对多点通信的故障隔离功能，如图1所示，当A、B、C、D的RU设备其中任何几个发生故障或没开机。其余设备是能够和LU正常通信的。
4．    灵活建用
   在电力通信建设中，我们可以对光纤铺设、站点布置作出尽可能详细的规划。但是由于实际情况会发生变化，和规划存在差距，特别在越来越往下的分支站点，这样的情况更加突出。所以在建设电力通信边缘光网络时，应当重视解决方案在构建网络时的伸缩性和灵活性。蓝锐 PON方案的无源光网络架构特点就特别适应于这样的要求。如图1所示的网络，是可以按需分步实施的。可以先开通A站点的通信，预留光分路器。然后分阶段铺设光纤，开通B、C、D站点，建设B站点的保护路由。所有这些工程可以做到不影响或在极短时间内影响已经开通的网络的正常运行。

三、    蓝锐PON系统、设备和网管介绍
1.    系统技术参数
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性能指标    技术参数
工作波长    双纤方式上下行1310nm
标称比特率    上下行对称42.24Mb/S
光纤类型    G.652单模光纤
网络拓扑    环型/星型/树型/链型/总线型
最大分路比    1:16
最大传输距离    ≤80KM
下行发射光功率    ≥0dBm
上行接收灵敏度    ≤-32dBm
上行发射光功率    ≥0dBm
下行接收灵敏度    ≤-38dBm
测距精度    1bit
误码率    ≤10E-10
保护方式    光路1+1保护，关键电路1+1保护
LU上联接口    1个STM-1或4个E3或62个E1
RU下联接口    1-8个E1

2．    LU设备
 
LU功能特点：
Ø    局端设备LU为用户提供多种业务接口，其作用是完成下行业务的复接、成帧，发送下行光信号至RU。
Ø    接收RU发射的突发光信号，对来自RU的突发光信号进行解帧。
Ø    自带嵌入式维护系统，可以对全网系统的设备进行协调管理。
3．    RU设备
   
RU功能特点：
RU设备主要实现光电信号之间的变换、分接、突发复接、时延控制、E1信号和2112Kbit/S通路的适配等，提供4路E1信号或以太网、串口多种接口的选择。
Ø    RU接收LU下送的下行光信号，恢复下行信号的数据和时钟，对下行信号进行解帧。
Ø    RU的测距模块与LU的测距模块协调，完成对RU的测距和上行发送时间的控制。
Ø    处理上行业务信号，通过复接、成帧组装到上行突发数据帧中发送。
Ø    RU的交差连接模块实现对个上、下行业务信号的交差连接，以使系统的组网更加灵活，系统的时隙利用最佳化。
4．集中维护系统CMsys
集中网管系统Cmsys运行于通用的计算机平台上，可以对全网的TP42A2设备进行管理

5.嵌入式管理系统