EPON技術在中平能化專用通信網的應用

王建才 張曉斌 張紅楊 中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司 467000

EPON技術在中平能化專用通信網的應用

王建才 張曉斌 張紅楊 中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司 467000

本文結合中平能化專用通信網現有網絡資源情況，重點闡述EPON系統在設計、投資、方案、施工和應用等方面進行了全方位的分析論證和研討，認為EPON新技術符合“光進銅退”和寬窄帶語音接入結構轉變的目標，能提升多媒體視訊一體化信息服務質量，對實現“三網合一”具有重要意義，適合在中平能化棚改新建小區大規模應用。

專用通信網；EPON技術；推廣應用

1、前言

中平能化專用通信網隸屬中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司，負責整個集團的語音通信業務、數據及圖像業務的傳輸、生產檢測和調度信息指揮系統等系統維護管理工作。隨著現有新通信技術的發展，提出了在新建棚改住宅小區大規模應用EPON技術，解決語音、視頻及上網問題；并圍繞“光進銅退”和接入網結構方式的轉型，充分利用現有網絡資源，節省投資，使現有的網絡保值和增值。其應用背景體現在以下方面：

現有寬帶接入方式滿足不了帶寬的需要，而EPON技術可解決高帶寬的需要。目前中平能化集團的住宅用戶多使用電纜、AD、VD等傳統的接入設備上網，存在網速受限，維護不便等缺點。

近5年來，中平能化實施了傳輸網、NGN交換網和數據網等網絡升級優化改造工作，為EPON技術業務的傳輸、交換奠定了基礎；集團公司新建設210萬平方米的棚改住房，為后續市場的發展提供保證。

2、EPON技術

EPON是基于以太網的無源光網絡技術，是一種采用點到多點網絡結構、無源光纖傳輸方式，它是基于高速以太網平臺和TDM時分MAC媒體訪問控制方式，提供多種綜合業務的寬帶語音接入技術，使綜合業務在傳輸時間上最短、響應更迅速及時。

EPON系統還解決了現有寬帶和語音分別組網的問題，為用戶提供高效、低廉成本的“寬帶+語音+多媒體視訊”一體化信息服務，這種支持語音、數據和視頻全業務的接入技術，為實現“三網合一”打下良好的基礎；同時實現了不同設備廠家設備互通性，整個網絡的運維管理能力增強；網絡保護倒換通過軟件和線路路由就能雙重實現。

OLT位于局端，是整個EPON系統的核心部件，向上提供接入網與核心網/城域網的高速接口，向下提供面向無源光纖網絡的一點對多點的PON接口，以廣播方式向各ONU發送數據。

ONU放在網絡接口單元附近或與其合為一體。采用以太網絡協議，在中帶寬和高帶寬的ONU中實現成本低廉的以太網第二層第三層交換功能，實現ONU對用戶數據的透明傳送。

ODN是由無源光分支分配器組成的光纖分配網絡，使得一個PON接口的光纖傳輸帶寬可以由多個ONU共享。

POS是無源光纖分路器，連接OLT和ONU的無源設備，實現分發下行數據、集中上行數據的功能。

EPON系統采用以太網的傳輸格式同時也是用戶局域網/駐地網的主流技術，二者具有天然的融合性，消除了傳輸協議轉換帶來的成本因素。

3、網絡建設

3.1 網絡建設設計原則

設計總則：

工程設計包含小區寬帶接入網、電話接入網和有線電視網，利用EPON技術采用同纜分纖的方式解決局端到用戶端的數據、語音、圖像的傳輸，實現單一平臺滿足全業務接入的融合方案。

OLT及ONU設備配置原則：

OLT編號按目標局進行劃分。包括目標局名、OLT流水編號；ONU編號按所屬的OLT進行編號；OLT設備按大區域進行分配，ONU配置要求可根據不同的區域用戶量的大小，進行布置。

線路部分布放原則：

線路部分在EPON系統稱為ODN部分，主要有光纜、分光器、光配等組成。按小區平面布置圖，在其上表明光纜走向、分光位置、落地光配位置、接頭位置，不同的地方光纜芯數，并對應標出對設備編號、光纜編號及分光器要放在的位置，主干用戶光纜、配線光纜的要標明其起始和終止的目標局名、光纜網絡結構（總線型／環型／星型等）、主干光纜編號、芯數。

3.2 EPON組網建設方案

中平能化EPON系統應用組網如圖。

組網圖的下半部分，顯示的是我公司建設的部分EPON系統，它有OLT、ODN、ONU組成，上聯到數據網和語音網（NGN）；圖的右上半部分為數據骨干網，分別帶有AD、SD、VD及以太網用戶，并有4個千兆對外出口；圖的左上半部分為已建成NGN及PSTN網絡，解決EPON電話語音業務的接入。

系統四個主要特點：其一是全面提高接入帶寬，同時支持語音、寬帶新業務接入；其二是PON屬于無源光學網，網絡中無有源電子器件，有效的降低光纖接入成本，網絡組件數量少，故障點也將相應減少，并且維護便捷；其三是通過數字時分交換原理，優化網絡接入時間片分配問題，確保用戶在使用共享時同搶帶寬的問題；其四是EPON系統采用了單纖波分復用技術。局端（OLT）與用戶（ONU）之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機房，因此，可有效節省建設和運營維護成本。

EPON系統在實際應用中解決了3個方面的問題：

圖1 EPON系統網絡拓撲示意圖

圖2 中平能化EPON系統應用組網簡圖

表1

一是結合各地的地理位置、速率要求、中轉局的數量等多方面的因素，確定OLT的覆蓋范圍；二是由于不同的EPON廠商采用的芯片不同，在系統應用過程中，通過我公司開發的網管軟件，實現不同EPON系統業務的互聯，綜合告警系統聯動，完成業務支撐系統的對接，網管得到了統一；三是在保護倒換功能方面，特別是在OLT上聯中，從軟件和線路路由方面雙重實現路由控制，做到路由故障自動保護倒換，確保OLT系統不中斷。

4、經濟效益和社會效益

EPON系統由于建設方式和接入結構的變化，在機房設備數量、投資和維修等方面有顯著的優勢，可從下面建設方式比較中體現出來。見表1。

EPON新技術的應用很好地為新建小區的居民能通過網絡及時掌握信息，了解國家動態；同時也符合集團公司信息化的建設要求，建設數字中平能化，豐富職工業余生活；由于采用地埋管道的施工方式，達到了新建文明小區環境美化要求；該技術國內部分電信專網企業才剛剛起步應用，中平能化走在了前列，在通信行業方面樹立了典范效用。

5、推廣應用情況

EPON系統已在中平能化新建的五十多個新建棚改小區以及十二個風井、建筑工地上全面應用，截止2010年4月，安裝ONU設備1600套，新發展寬帶用戶和電話用戶12000多戶；目前設備運行穩定可靠，上網速率比傳統的電纜模式提高20～30M，電話語音質量清晰流暢。

6、結束語

EPON新技術的應用，實現了“光進銅退”和寬窄帶語音接入結構轉變的目標，提升了多媒體視訊一體化信息服務質量，為實現“三網合一”打下基礎；EPON技術系統不僅提高用戶的帶寬和通信質量，還節支了大量成本投入和維護成本投入，同時還和國家節能減排的目標相一致，節約了大量銅材和電量。

由于該技術廣泛應用，此項目于2010年4月被中平能化集團評科技進步一等獎。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.16.067