EPON技术在中平能化专用通信网的应用

王建才 张晓斌 张红杨 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 467000

EPON技术在中平能化专用通信网的应用

王建才 张晓斌 张红杨 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 467000

本文结合中平能化专用通信网现有网络资源情况，重点阐述EPON系统在设计、投资、方案、施工和应用等方面进行了全方位的分析论证和研讨，认为EPON新技术符合“光进铜退”和宽窄带语音接入结构转变的目标，能提升多媒体视讯一体化信息服务质量，对实现“三网合一”具有重要意义，适合在中平能化棚改新建小区大规模应用。

专用通信网；EPON技术；推广应用

1、前言

中平能化专用通信网隶属中国平煤神马能源化工集团有限责任公司，负责整个集团的语音通信业务、数据及图像业务的传输、生产检测和调度信息指挥系统等系统维护管理工作。随着现有新通信技术的发展，提出了在新建棚改住宅小区大规模应用EPON技术，解决语音、视频及上网问题；并围绕“光进铜退”和接入网结构方式的转型，充分利用现有网络资源，节省投资，使现有的网络保值和增值。其应用背景体现在以下方面：

现有宽带接入方式满足不了带宽的需要，而EPON技术可解决高带宽的需要。目前中平能化集团的住宅用户多使用电缆、AD、VD等传统的接入设备上网，存在网速受限，维护不便等缺点。

近5年来，中平能化实施了传输网、NGN交换网和数据网等网络升级优化改造工作，为EPON技术业务的传输、交换奠定了基础；集团公司新建设210万平方米的棚改住房，为后续市场的发展提供保证。

2、EPON技术

EPON是基于以太网的无源光网络技术，是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式，它是基于高速以太网平台和TDM时分MAC媒体访问控制方式，提供多种综合业务的宽带语音接入技术，使综合业务在传输时间上最短、响应更迅速及时。

EPON系统还解决了现有宽带和语音分别组网的问题，为用户提供高效、低廉成本的“宽带+语音+多媒体视讯”一体化信息服务，这种支持语音、数据和视频全业务的接入技术，为实现“三网合一”打下良好的基础；同时实现了不同设备厂家设备互通性，整个网络的运维管理能力增强；网络保护倒换通过软件和线路路由就能双重实现。

OLT位于局端，是整个EPON系统的核心部件，向上提供接入网与核心网/城域网的高速接口，向下提供面向无源光纤网络的一点对多点的PON接口，以广播方式向各ONU发送数据。

ONU放在网络接口单元附近或与其合为一体。采用以太网络协议，在中带宽和高带宽的ONU中实现成本低廉的以太网第二层第三层交换功能，实现ONU对用户数据的透明传送。

ODN是由无源光分支分配器组成的光纤分配网络，使得一个PON接口的光纤传输带宽可以由多个ONU共享。

POS是无源光纤分路器，连接OLT和ONU的无源设备，实现分发下行数据、集中上行数据的功能。

EPON系统采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了传输协议转换带来的成本因素。

3、网络建设

3.1 网络建设设计原则

设计总则：

工程设计包含小区宽带接入网、电话接入网和有线电视网，利用EPON技术采用同缆分纤的方式解决局端到用户端的数据、语音、图像的传输，实现单一平台满足全业务接入的融合方案。

OLT及ONU设备配置原则：

OLT编号按目标局进行划分。包括目标局名、OLT流水编号；ONU编号按所属的OLT进行编号；OLT设备按大区域进行分配，ONU配置要求可根据不同的区域用户量的大小，进行布置。

线路部分布放原则：

线路部分在EPON系统称为ODN部分，主要有光缆、分光器、光配等组成。按小区平面布置图，在其上表明光缆走向、分光位置、落地光配位置、接头位置，不同的地方光缆芯数，并对应标出对设备编号、光缆编号及分光器要放在的位置，主干用户光缆、配线光缆的要标明其起始和终止的目标局名、光缆网络结构（总线型／环型／星型等）、主干光缆编号、芯数。

3.2 EPON组网建设方案

中平能化EPON系统应用组网如图。

组网图的下半部分，显示的是我公司建设的部分EPON系统，它有OLT、ODN、ONU组成，上联到数据网和语音网（NGN）；图的右上半部分为数据骨干网，分别带有AD、SD、VD及以太网用户，并有4个千兆对外出口；图的左上半部分为已建成NGN及PSTN网络，解决EPON电话语音业务的接入。

系统四个主要特点：其一是全面提高接入带宽，同时支持语音、宽带新业务接入；其二是PON属于无源光学网，网络中无有源电子器件，有效的降低光纤接入成本，网络组件数量少，故障点也将相应减少，并且维护便捷；其三是通过数字时分交换原理，优化网络接入时间片分配问题，确保用户在使用共享时同抢带宽的问题；其四是EPON系统采用了单纤波分复用技术。局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房，因此，可有效节省建设和运营维护成本。

EPON系统在实际应用中解决了3个方面的问题：

图1 EPON系统网络拓扑示意图

图2 中平能化EPON系统应用组网简图

表1

一是结合各地的地理位置、速率要求、中转局的数量等多方面的因素，确定OLT的覆盖范围；二是由于不同的EPON厂商采用的芯片不同，在系统应用过程中，通过我公司开发的网管软件，实现不同EPON系统业务的互联，综合告警系统联动，完成业务支撑系统的对接，网管得到了统一；三是在保护倒换功能方面，特别是在OLT上联中，从软件和线路路由方面双重实现路由控制，做到路由故障自动保护倒换，确保OLT系统不中断。

4、经济效益和社会效益

EPON系统由于建设方式和接入结构的变化，在机房设备数量、投资和维修等方面有显著的优势，可从下面建设方式比较中体现出来。见表1。

EPON新技术的应用很好地为新建小区的居民能通过网络及时掌握信息，了解国家动态；同时也符合集团公司信息化的建设要求，建设数字中平能化，丰富职工业余生活；由于采用地埋管道的施工方式，达到了新建文明小区环境美化要求；该技术国内部分电信专网企业才刚刚起步应用，中平能化走在了前列，在通信行业方面树立了典范效用。

5、推广应用情况

EPON系统已在中平能化新建的五十多个新建棚改小区以及十二个风井、建筑工地上全面应用，截止2010年4月，安装ONU设备1600套，新发展宽带用户和电话用户12000多户；目前设备运行稳定可靠，上网速率比传统的电缆模式提高20～30M，电话语音质量清晰流畅。

6、结束语

EPON新技术的应用，实现了“光进铜退”和宽窄带语音接入结构转变的目标，提升了多媒体视讯一体化信息服务质量，为实现“三网合一”打下基础；EPON技术系统不仅提高用户的带宽和通信质量，还节支了大量成本投入和维护成本投入，同时还和国家节能减排的目标相一致，节约了大量铜材和电量。

由于该技术广泛应用，此项目于2010年4月被中平能化集团评科技进步一等奖。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.16.067