EPON電力解決方案_LiuSS.ppt

2011 7 智能電網(wǎng)EPON解決方案 北京瑞光極遠數(shù)碼科技有限公司 1Mbps 3M 8M 25M 100M ADSL ADSL2 基于銅線 ADSL2 VDSL2基于銅線 PON P2P基于光纖 Internet 接入技術(shù) 業(yè)務(wù) 數(shù)字家庭 3km 2km 1km 5km 距離 2003年 2006年 視頻會議 游戲 SDTV 視頻會議 SDTV VoD HDTV VoD HDTV 2010年 2000年 解決了雙絞線接入的帶寬瓶頸問題 解決了雙絞線接入的長距離覆蓋的問題 全光纖接入可以滿足用戶長距離 高帶寬 全業(yè)務(wù)的需求 光纖替代銅線是必然趨勢 多種光纖接入方式的比較 光纖接入分為有源 P2PEthernet 和無源 PON 兩種模式 PON是未來光纖接入技術(shù)的主流模式 ONUOpticalNetworkUnit光網(wǎng)絡(luò)單元ONTOpticalNetworkTerminal光網(wǎng)絡(luò)終端ODNOpticalDistributionNetwork光分配網(wǎng)絡(luò)OLTOpticalLineTerminal光線路終端WDMWavelengthDivisionMultiplexModule波分復(fù)用模塊接口 PON由光線路終端OLT OpticalLineTerminal 光網(wǎng)絡(luò)單元ONU OpticalNetworkUnit 和無源分光器POS PassiveOpticalSplitter 組成 什么是PON 各種PON技術(shù) AGC響應(yīng) 激光器開關(guān)時間決定光器件的成本各種PON的比較點 標準的完善程度 芯片提供廠家 成本 設(shè)備提供商 互通互聯(lián)性 已經(jīng)鋪設(shè)的規(guī)模 在FTTH解決方案中 EPON系統(tǒng)是電力系統(tǒng)最合適的方案 是實現(xiàn) 三網(wǎng)合一 和解決 最后一公里 的最佳傳輸方式 項目背景 用電是電網(wǎng)運行的最終落腳點 用電信息智能化是未來智能電網(wǎng)建設(shè)的重點之一 用戶用電信息采集系統(tǒng)包括對配電變壓器和終端用戶的用電數(shù)據(jù)的采集和分析 實現(xiàn)用電監(jiān)控 推行階梯定價 負荷管理 線損分析 最終達到自動抄表 錯峰用電 用電檢查 防竊電 負荷預(yù)測和節(jié)約用電成本等目的 為今后用戶互動打下基礎(chǔ) 智能電表記錄了家中實時用電情況 今后居民可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢前一天或近期日用電量明細 指導(dǎo)居民更合理地使用電器設(shè)備 達到節(jié)能降耗的目的 日常維護和異常情況診斷分析 通過用電采集系統(tǒng)實現(xiàn)自動抄表 提高抄表準確率 減少對客戶的打擾 還能及時發(fā)現(xiàn)電表異常 避免因計量故障引起的電費損失和糾紛 設(shè)計原則 技術(shù)先進 采用IP化 光纖化的通信接入方案可靠性高 設(shè)備符合工業(yè)級標準 在惡劣環(huán)境下能可靠地工作 并且對于重要信息點須實施鏈路冗余保護 安全性高 配電自動化通信和用電信息采集應(yīng)采用獨立的通道上傳投資經(jīng)濟 優(yōu)化方案 做到全覆蓋 低成本 簡化通信線纜的施工 實際操作中 在老舊小區(qū)應(yīng)該盡可能利用原有光纜和電纜管道 避免重新開掘 節(jié)省施工成本組網(wǎng)規(guī)范 通信組網(wǎng)方式應(yīng)該盡可能遵循原有配電 用電線纜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 總體規(guī)劃各設(shè)備的擺放位置 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和效率 擴展性強 具備高度適應(yīng)性和擴展性 采用的技術(shù)方向 EPON是高效的光纖接入技術(shù) EPON具有單纖雙向 高速雙向帶寬 可提供豐富的業(yè)務(wù)接入 PTMP簡化網(wǎng)絡(luò)層次 便于維護等特點 當前EPON設(shè)備已經(jīng)大規(guī)模鋪設(shè) 成本也極具優(yōu)勢 配電網(wǎng)中已經(jīng)使用了EPON的接入方案 在用電信息采集中沿用EPON技術(shù)可以做到技術(shù)公用 經(jīng)驗共享 網(wǎng)絡(luò)共同管理 采用EPON方式可以替代電力通信系統(tǒng)當前租用的大量其他通信運營商的多種通信方式 GPRS CDMA 230Mhz PSTN DSL 用電信息采集系統(tǒng)屬于電網(wǎng)的末端 具有節(jié)點多 用戶多 分部不均勻 線路狀況復(fù)雜等特點 采用EPON的通信方式 可以實現(xiàn)星型 F型 一字型等多種組網(wǎng)方式 靈活方便的滿足電力系統(tǒng)用電信息采集接入需求 符合各種應(yīng)用模型 用電信息采集EPON系統(tǒng)總體框圖 從網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)來看 可以有2種方式來構(gòu)建用電采集通信網(wǎng)絡(luò) 12 全EPON網(wǎng)絡(luò)OLT下沉放置于配電節(jié)點 環(huán)網(wǎng)柜 分支箱 柱上開關(guān) 開閉所 ONU覆蓋專變 工變 用戶小區(qū)單元 EPON 工業(yè)以太網(wǎng)交換機OLT下沉放置于配電節(jié)點 環(huán)網(wǎng)柜 分支箱 柱上開關(guān) 開閉所 ONU覆蓋專變 工變 工業(yè)交換機環(huán)網(wǎng)主站 工業(yè)以太網(wǎng)交換機放置于用戶小區(qū)單元節(jié)點組成光纖以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng) 全EPON解決方案系統(tǒng)框圖 方案特點 采用全EPON的技術(shù)實現(xiàn)用電信息采集通信回程通信 ONU需要覆蓋變臺 小區(qū)單元采集點 EPON 工業(yè)以太網(wǎng)交換機解決方案系統(tǒng)框圖 方案特點 采用EPON 工業(yè)以太網(wǎng)交換機兩種技術(shù)組合實現(xiàn)用電信息采集通信回程網(wǎng)絡(luò) ONU需要覆蓋變臺 以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)的主節(jié)點 光纖以太網(wǎng)交換機覆蓋到每個單元 采集點 小區(qū)內(nèi)的每個采樣點都用工業(yè)以太網(wǎng)交換機構(gòu)成環(huán)網(wǎng)來覆蓋 電信息采集EPON系統(tǒng)的抄表方式 1 485直連ONU方式當前的EPONONU已經(jīng)可以提供多路 一般為4路 RS485接口 RS485按照總線連接的方式可以提供高可靠性的傳輸 一組485總線上在300m距離內(nèi)可以串32塊電表 可以滿足普通單元樓宇內(nèi)部的抄表通信 在小區(qū)單元樓內(nèi)部 如果具備拉485線條件的 優(yōu)先采用這樣的連接方式 2 電力載波抄表當小區(qū)內(nèi)部不具備拉485線條件時 需要在電表附近安裝采集器 采集器采用電力線載波方式實現(xiàn)采集器到抄表集中器的連接 電力線載波方式利用專用芯片對用電數(shù)據(jù)進行調(diào)制解調(diào) 通過電力線進行通訊以實現(xiàn)集中抄表 抄表集中器可以和EPONONU的FE接口進行連接 17 OLT設(shè)備類型 業(yè)務(wù)容量在4路以內(nèi) 建議采用盒式19英寸設(shè)備 這樣造價低 占據(jù)空間小 業(yè)務(wù)容量在32路以內(nèi) 建議采用緊湊式機箱設(shè)備 業(yè)務(wù)容量在32路以上 建議采用大容量19英寸機架式設(shè)備 這樣利于擴展和管理 OLT設(shè)備接口 OLT的上聯(lián)接口OLT的網(wǎng)絡(luò)側(cè)支持GE接口上聯(lián) GE接口類型應(yīng)為光電可選 電口時100 1000M自適應(yīng) GE接口可以是1000BASE LX 1000BASE SX 1000BASE CX和1000BASE T接口中的一種或多種 各種接口類型均應(yīng)符合IEEE802 3 2005的規(guī)定 OLT設(shè)備上聯(lián)采用光纖GE以太網(wǎng)上聯(lián) 上聯(lián)接口和110kv變電站的收斂L3交換機連接 上聯(lián)的光接口需要可以配置為1 1鏈路保護 倒換時間建議為50ms之內(nèi) 用戶側(cè)接口設(shè)備支持EPON接入 機架式設(shè)備最大PON口數(shù)不小于40個 PON光模塊支持1000Base PX20光模塊 并符合我國通信行業(yè)標準YD T1475 2006 接入網(wǎng)技術(shù)要求 基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò) EPON 的規(guī)定 管理接口支持以下管理接口 本地維護管理的接口 Console口 遠程集中維護管理的帶外接口 100BASE T 遠程集中維護管理的網(wǎng)絡(luò)側(cè)帶內(nèi)接口 ONU設(shè)備接口 如需要PON保護功能 可選擇1 1雙PON口設(shè)備 如無需PON保護功能 使用單PON口的設(shè)備 PON光模塊采用1000Base PX20光模塊 并符合我國通信行業(yè)標準 接入網(wǎng)技術(shù)要求 基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò) EPON 的規(guī)定 業(yè)務(wù)接口類型 以太網(wǎng)接口 4路FE接口 RS485接口 4路RS485接口 管理接口 除了PON的OAM帶內(nèi)管理之外 設(shè)備支持本地維護管理接口 Console口 系統(tǒng)網(wǎng)管 EPON系統(tǒng)的操作維護管理功能應(yīng)支持對OLT和ONU的配置 故障 性能 安全等管理功能 OLT的操作管理和維護功能主要通過EPON網(wǎng)元管理系統(tǒng) EMS 即設(shè)備網(wǎng)管 進行 ONU的操作管理和維護功能有兩種實現(xiàn)方式 本地管理 遠程管理 本地管理一般是指維護人員利用PC機通過本地網(wǎng)管接口 專用的Console口 UNIFE接口 串口等 對ONU進行本地的配置 故障 性能和安全管理 遠程管理則是由系統(tǒng)管理員通過EMS系統(tǒng)實現(xiàn)對ONU的遠程管理 內(nèi)容也包括配置 故障 性能 安全等方面 OLT作為網(wǎng)管系統(tǒng)的代理 通過IEEE802 3規(guī)定的以太網(wǎng)OAM方式對ONU進行遠程管理 網(wǎng)管系統(tǒng)功能 系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫管理環(huán)境配置安全管理拓撲管理事件和告警管理日志管理 EPON系統(tǒng)光指標要求 EPON系統(tǒng)1 25GPON光口技術(shù)指標如下 光功率衰耗預(yù)算公式為 光功率衰耗 活動連接頭衰減 熔接頭衰減 光纜線路衰減 分光器衰減 工程余量 光分配網(wǎng) ODN 的設(shè)計 單級分光 ODN由單模光纖和光分路器 光連接器等無源光器件組成 為OLT和ONU之間的物理連接提供光傳輸媒質(zhì) 多級分光 光分路器放置原則 分光級數(shù)需要根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)拓撲和施工情況來進行 原則上變臺放置1 N等分分光器 1 4 1 8 1 16到每個樓頭 樓內(nèi)各單元都可以采用串連方式 建議采用10 90 20 80分光器 或者樓頭采用1 4分光器將各單元支路都連接到串聯(lián)的纜內(nèi) 在實際應(yīng)用場景中 可以因地制宜的選擇下面的標準分光器 典型均勻分光器及其插入衰減參考值 典型非均勻分光器及其插入衰減參考值 485布線的注意事項 485 和485 條數(shù)據(jù)線一定要互為雙絞線 485總線一定要是手牽手式的總線結(jié)構(gòu) 堅決杜絕星型連接和分叉連接 系統(tǒng)共地 用1