EPON＋DSL技術在縣級地震信息節點的應用＊

邊鵬飛 高登平 王莉森 王紅蕾 蔣宏毅

1）河北省地震局，石家莊 050021

2）河北省地震局紅山基準臺，河北邢臺 054001

引言

河北省地震局經過“十五”中國數字地震觀測項目建設，共建設了地震網絡信息服務節點32個，其中13個縣級信息服務節點，主要建設在縣地震辦公室或縣地震局，承載著縣地震辦到省地震局的業務數據傳輸任務。考慮到傳輸數據量及經濟條件因素，全部采用基于ADSL的vpdn組網方式實現與行業內網的連接。VPDN業務具有成本低廉、組網方便、安全性高等特點，是一項成熟的聯網技術［1］。但是，ADSL接入方式在河北省大部分地區主要是利用銅電話線資源作為傳輸介質，而銅纜距離及質量是影響通信業務的主要因素。在河北省地震局VPDN業務使用中，大部分故障是由于局端到用戶終端之間銅線老化或干擾等線路質量問題造成的。線路質量問題嚴重影響了地震各項業務工作正常運行。因此，選擇一種有效的改造方案非常迫切。

在目前，國家推行“光進銅退”的大背景下，利用EPON＋DSL技術對傳統ADSL接入模式進行改造，在運營商的接入網建設中已得到了廣泛的應用。這種解決方案能夠實現銅線到光纖的過渡，充分利用現有銅線資源。對于基于ADSL模式的VPN網絡不用改變用戶端接口類型及設備配置，使得改造后的網絡既具有EPON網絡高帶寬、低故障率等特點，又具有VPN網絡安全性高、覆蓋面廣的優點［2－4］。因而，此方案對于改造河北省地震局縣級信息節點VPDN業務有著較高的指導意義。因此，以新樂地震臺為試點，通過EPON＋DSL模式進行業務改造，對解決目前縣級信息節點聯網故障多發問題，實現業務數據經濟、可靠及高效的傳輸，為其他縣級信息節點的改造提供借鑒具有重要的現實意義。

1 EPON技術概述

1.1 EPON技術介紹

EPON （ethernet passive optical network）以太網無源光網絡是一種采用一點到多點拓撲結構的寬帶接入技術。它由OLT、ODN及ONU三個部分組成（如圖1）。OLT位于局端，作為整個EPON系統的核心部件，向上提供接入網與核心網的高速接口，向下提供一點對多點的PON接口；ONU位于用戶端，提供對用戶業務的各種適配功能；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，節省了大量光纖鋪設成本。EPON綜合PON技術和以太網的技術，在物理層采用PON技術，在鏈路層使用以太網協議，具有成本低、帶寬高、擴展性強等特點［5］。是當前各電信運營商推廣的比較成熟的接入技術。

圖1 EPON結構圖

1.2 EPON＋DSL接入模式

EPON＋DSL接入模式是電信運營商采用的一種從銅線到FTTH過渡的方案，這種模式將光纖接入與銅線接入相結合，充分利用了光纖接入的長距離、大帶寬的優勢，也充分保護了原有銅線資產［6－7］。用戶端接口及配置無需做改動，一般采用把集成DSLAM的ONU設備部署在用戶端交接箱或小區豎井，盡最大限度減小DSLAM到用戶終端的距離，克服傳統DSL技術接入距離和帶寬的局限，并采用PON設備將下移的DSLAM匯聚。這種模式在縣城及邊遠鄉村及老舊小區改造中得到了各運營商的廣泛應用。

2 新樂地震臺網絡改造

2.1 臺站基本情況

新樂地震臺是新樂市地震局下屬臺站，位于新樂市區西部，是河北省“十五”中國數字地震觀測項目建設的縣級信息節點。該臺站目前監測手段主要是大地電場觀測。業務數據傳輸采用基于ADSL的VPDN組網模式實現與省地震局的通訊。物理拓撲結構圖如圖2，臺站機房與電信局端距離較長，達到了3km左右，全部采用銅纜電話線連接。由于電話線路使用時間過長造成線路老化，及銅線自身受外在因素干擾較大等原因，造成了臺站經常出現線路故障引起的業務中斷，嚴重影響了業務正常傳輸。

圖2 新樂地震臺改造前網絡物理拓撲結構圖

2.2 實施方案

考慮到影響臺站網絡連通性的主要因素是局端到用戶間的銅纜電話線路距離較長且不穩定及抗干擾性弱造成的，因此，本次改造主要解決銅線距離長及自身的穩定性及線路老化等問題。在業務模式上采用基于EPON＋DSL模式的VPDN業務，因此，接口、路由配置及拓撲結構不用改變。電信局端數據的制作和連接方式復制原有ADSL接入的配置方式。結合臺站環境及各種資源，在臺站附近室外交接箱部署集成DSLAM板卡的ONU設備。本次采用的是中興ZXDSL9806H設備（實物圖如圖3）。

圖3 ZXDSL9806H設備實物圖

ONU上連主干光纖，下連原有電話線路，充分利用運營商的現有資源，最大限度縮短銅線電話線到臺站機房的距離，減小了銅線老化及抗干擾性差等問題。改造后拓撲結構圖（圖4）與改造前（圖2）對比，只有室外交接箱到臺站機房之間采用原有電話線。改造前從局端到臺站機房約3km左右全部采用電話線銅纜資源傳輸，改造后只有室外交接箱到臺站機房之間采用電話線（約50m左右），從室外交接箱至電信局端全部采用光纖傳輸，有效縮短了臺站機房到局端的銅線距離，同時減少了局端到用戶端之間的有源設備、外部設備的電磁干擾和雷電影響，繼而降低了線路和外部設備的故障率，在維護上更為方便，也提高了系統可靠性。通過近一年多的運行，較以前的基于傳統ADSL的VPDN業務模式，運行穩定，故障發生率明顯降低，達到了預期改造目標要求。

圖4 改造后物理拓撲結構圖

3 結語

應用EPON＋DSL接入模式在地震監測網絡中實現縣級信息節點的VPDN網絡接入是一種新的嘗試，其優勢已經在新樂地震臺的實際應用中得到了體現。通過改造有效縮短了銅線距離，減少了局端到臺站有源設備，減少了故障點。解決了新樂地震臺VPDN業務長期因線路抗干擾性弱和線路老化等問題引起的業務中斷。鑒于河北省大部分縣級節點出現的問題類同，且周邊網絡資源及環境都較相似，新樂地震臺改造模式可以為河北省其他地震信息節點以及有相同問題的單位提供很好的參考。

［1］王鋒，王金濤.基于EPON技術的有線寬帶接入網絡研究.數字技術與應用，2012，（12）：92－94

［2］張亞琴.EPON技術在寬帶接入層的應用.運營一線，2010（6）：56－59

［3］雷仲德.EPON技術在接入方面的探討.科技與生活，2013（1）：131

［4］許杰.EPON技術與應用.科技情報開發與經濟，2013，23（14）：116－118

［5］黃騰浪，胡秀敏，王雄健.IP網絡技術在縣級地震信息節點建設中的應用.地震地磁觀測與研究，2005，26（5）：114－120

［6］殷文珊.EPON模式下ADSL用戶語音接入方式.湖南理工學院學報：自然科學版，2010，23（3）：43－45

［7］左利欽，張喜云.EPON＋ADSL模式下影響語音質量的成因與對策.長沙通信職業技術學院學報，2011，10（3）：8－11