EPON＋DSL技术在县级地震信息节点的应用＊

边鹏飞 高登平 王莉森 王红蕾 蒋宏毅

1）河北省地震局，石家庄 050021

2）河北省地震局红山基准台，河北邢台 054001

引言

河北省地震局经过“十五”中国数字地震观测项目建设，共建设了地震网络信息服务节点32个，其中13个县级信息服务节点，主要建设在县地震办公室或县地震局，承载着县地震办到省地震局的业务数据传输任务。考虑到传输数据量及经济条件因素，全部采用基于ADSL的vpdn组网方式实现与行业内网的连接。VPDN业务具有成本低廉、组网方便、安全性高等特点，是一项成熟的联网技术［1］。但是，ADSL接入方式在河北省大部分地区主要是利用铜电话线资源作为传输介质，而铜缆距离及质量是影响通信业务的主要因素。在河北省地震局VPDN业务使用中，大部分故障是由于局端到用户终端之间铜线老化或干扰等线路质量问题造成的。线路质量问题严重影响了地震各项业务工作正常运行。因此，选择一种有效的改造方案非常迫切。

在目前，国家推行“光进铜退”的大背景下，利用EPON＋DSL技术对传统ADSL接入模式进行改造，在运营商的接入网建设中已得到了广泛的应用。这种解决方案能够实现铜线到光纤的过渡，充分利用现有铜线资源。对于基于ADSL模式的VPN网络不用改变用户端接口类型及设备配置，使得改造后的网络既具有EPON网络高带宽、低故障率等特点，又具有VPN网络安全性高、覆盖面广的优点［2－4］。因而，此方案对于改造河北省地震局县级信息节点VPDN业务有着较高的指导意义。因此，以新乐地震台为试点，通过EPON＋DSL模式进行业务改造，对解决目前县级信息节点联网故障多发问题，实现业务数据经济、可靠及高效的传输，为其他县级信息节点的改造提供借鉴具有重要的现实意义。

1 EPON技术概述

1.1 EPON技术介绍

EPON （ethernet passive optical network）以太网无源光网络是一种采用一点到多点拓扑结构的宽带接入技术。它由OLT、ODN及ONU三个部分组成（如图1）。OLT位于局端，作为整个EPON系统的核心部件，向上提供接入网与核心网的高速接口，向下提供一点对多点的PON接口；ONU位于用户端，提供对用户业务的各种适配功能；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，节省了大量光纤铺设成本。EPON综合PON技术和以太网的技术，在物理层采用PON技术，在链路层使用以太网协议，具有成本低、带宽高、扩展性强等特点［5］。是当前各电信运营商推广的比较成熟的接入技术。

图1 EPON结构图

1.2 EPON＋DSL接入模式

EPON＋DSL接入模式是电信运营商采用的一种从铜线到FTTH过渡的方案，这种模式将光纤接入与铜线接入相结合，充分利用了光纤接入的长距离、大带宽的优势，也充分保护了原有铜线资产［6－7］。用户端接口及配置无需做改动，一般采用把集成DSLAM的ONU设备部署在用户端交接箱或小区竖井，尽最大限度减小DSLAM到用户终端的距离，克服传统DSL技术接入距离和带宽的局限，并采用PON设备将下移的DSLAM汇聚。这种模式在县城及边远乡村及老旧小区改造中得到了各运营商的广泛应用。

2 新乐地震台网络改造

2.1 台站基本情况

新乐地震台是新乐市地震局下属台站，位于新乐市区西部，是河北省“十五”中国数字地震观测项目建设的县级信息节点。该台站目前监测手段主要是大地电场观测。业务数据传输采用基于ADSL的VPDN组网模式实现与省地震局的通讯。物理拓扑结构图如图2，台站机房与电信局端距离较长，达到了3km左右，全部采用铜缆电话线连接。由于电话线路使用时间过长造成线路老化，及铜线自身受外在因素干扰较大等原因，造成了台站经常出现线路故障引起的业务中断，严重影响了业务正常传输。

图2 新乐地震台改造前网络物理拓扑结构图

2.2 实施方案

考虑到影响台站网络连通性的主要因素是局端到用户间的铜缆电话线路距离较长且不稳定及抗干扰性弱造成的，因此，本次改造主要解决铜线距离长及自身的稳定性及线路老化等问题。在业务模式上采用基于EPON＋DSL模式的VPDN业务，因此，接口、路由配置及拓扑结构不用改变。电信局端数据的制作和连接方式复制原有ADSL接入的配置方式。结合台站环境及各种资源，在台站附近室外交接箱部署集成DSLAM板卡的ONU设备。本次采用的是中兴ZXDSL9806H设备（实物图如图3）。

图3 ZXDSL9806H设备实物图

ONU上连主干光纤，下连原有电话线路，充分利用运营商的现有资源，最大限度缩短铜线电话线到台站机房的距离，减小了铜线老化及抗干扰性差等问题。改造后拓扑结构图（图4）与改造前（图2）对比，只有室外交接箱到台站机房之间采用原有电话线。改造前从局端到台站机房约3km左右全部采用电话线铜缆资源传输，改造后只有室外交接箱到台站机房之间采用电话线（约50m左右），从室外交接箱至电信局端全部采用光纤传输，有效缩短了台站机房到局端的铜线距离，同时减少了局端到用户端之间的有源设备、外部设备的电磁干扰和雷电影响，继而降低了线路和外部设备的故障率，在维护上更为方便，也提高了系统可靠性。通过近一年多的运行，较以前的基于传统ADSL的VPDN业务模式，运行稳定，故障发生率明显降低，达到了预期改造目标要求。

图4 改造后物理拓扑结构图

3 结语

应用EPON＋DSL接入模式在地震监测网络中实现县级信息节点的VPDN网络接入是一种新的尝试，其优势已经在新乐地震台的实际应用中得到了体现。通过改造有效缩短了铜线距离，减少了局端到台站有源设备，减少了故障点。解决了新乐地震台VPDN业务长期因线路抗干扰性弱和线路老化等问题引起的业务中断。鉴于河北省大部分县级节点出现的问题类同，且周边网络资源及环境都较相似，新乐地震台改造模式可以为河北省其他地震信息节点以及有相同问题的单位提供很好的参考。

［1］王锋，王金涛.基于EPON技术的有线宽带接入网络研究.数字技术与应用，2012，（12）：92－94

［2］张亚琴.EPON技术在宽带接入层的应用.运营一线，2010（6）：56－59

［3］雷仲德.EPON技术在接入方面的探讨.科技与生活，2013（1）：131

［4］许杰.EPON技术与应用.科技情报开发与经济，2013，23（14）：116－118

［5］黄腾浪，胡秀敏，王雄健.IP网络技术在县级地震信息节点建设中的应用.地震地磁观测与研究，2005，26（5）：114－120

［6］殷文珊.EPON模式下ADSL用户语音接入方式.湖南理工学院学报：自然科学版，2010，23（3）：43－45

［7］左利钦，张喜云.EPON＋ADSL模式下影响语音质量的成因与对策.长沙通信职业技术学院学报，2011，10（3）：8－11