傅浩峰++陳思超

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的大力推廣，國(guó)家電網(wǎng)明確了 “以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以信息平臺(tái)為支撐，實(shí)現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流高度融合統(tǒng)一”的建設(shè)思路。但是，作為電力輸送的最后一個(gè)環(huán)節(jié)——配電，長(zhǎng)期以來主要依賴于人工現(xiàn)場(chǎng)操作、現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)、現(xiàn)場(chǎng)讀取表計(jì)等方式實(shí)現(xiàn)。雖然有部分地區(qū)采用GPRS等手段對(duì)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集，但采用該種方式需要借助其他運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，在使用上受到一定的限制，導(dǎo)致帶來一定的信息安全風(fēng)險(xiǎn)。

伴隨著光纖和終端設(shè)備技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備成本大幅降低。在這一背景下，配網(wǎng)自動(dòng)化EPON應(yīng)用快速推進(jìn)，加上具有電力特色的“手拉手”冗余型EPON網(wǎng)絡(luò)的組建，使得提供高可靠性的數(shù)據(jù)傳輸通道成為可能。

EPON、RRPP技術(shù)是什么

EPON（以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）是目前較新的一種光纖接入網(wǎng)技術(shù)。它采用點(diǎn)到多點(diǎn)、無(wú)源傳輸、波分復(fù)用、沖突避免等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)單條光纜兩個(gè)方向上1Gbps的傳輸速率（目前主流設(shè)備），具有節(jié)約光纖資源、設(shè)備成本較低、協(xié)議透明且通用性強(qiáng)、部署簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。

RRPP（快速環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議）是一種應(yīng)用于以太網(wǎng)環(huán)的鏈路層協(xié)議，它在以太網(wǎng)環(huán)正常時(shí)能夠防止數(shù)據(jù)環(huán)路引起的廣播風(fēng)暴產(chǎn)生；而當(dāng)以太網(wǎng)環(huán)上一條鏈路（例如光纜）斷開時(shí)，它能迅速啟用備份鏈路以保證環(huán)網(wǎng)的最大連通性。利用該協(xié)議可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)切換，傳輸側(cè)不會(huì)感知到切換發(fā)生并且RRPP可對(duì)各站點(diǎn)上下行帶寬進(jìn)行QOS控制，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓叫院瓦B通性。

EPON網(wǎng)絡(luò)接入層部署方式

星型部署模式：EPON在運(yùn)營(yíng)商中，主要部署的方式采用“星型部署，單點(diǎn)連接”。采用該種部署方式，成本低，架構(gòu)簡(jiǎn)單。但是會(huì)存在單點(diǎn)故障的情況，OLT、ODN設(shè)備若發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致該區(qū)片的ONU全部無(wú)法正常連接網(wǎng)絡(luò)。

手拉手部署模式：電力企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)有連接高可靠性的要求，而電力光纜敷設(shè)與電纜敷設(shè)有同路徑的特點(diǎn)。在電力EPON接入層部署中，會(huì)采用獨(dú)具特色的“手拉手”環(huán)形連接。在兩側(cè)變電站中各布置OLT設(shè)備，并沿配網(wǎng)電纜路徑，同路徑敷設(shè)兩路普通光纜至對(duì)側(cè)變電站。采用“手拉手”部署模式后，可以實(shí)現(xiàn)OLT、主干光纜、EPON端口、分光器、分支光纜全網(wǎng)的榮譽(yù)保護(hù)，任何一個(gè)光端口、分光器、任何一條鏈路出現(xiàn)故障都不影響ONU的正常數(shù)據(jù)傳輸，且在手拉手保護(hù)方式下，切換時(shí)間小于50ms。在終端信息層采用的ONU可以提供FE、RS232等接口與RTU、FTU、TTU、DTU等遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)采集設(shè)備互聯(lián)。

基于RRPP的EPON網(wǎng)絡(luò)匯聚層部署

目前在網(wǎng)絡(luò)匯聚層，即OLT設(shè)備部署方面，存在著多種部署模式。

例如最常規(guī)的：SDH通道+中心機(jī)房匯聚設(shè)備部署方式，采用該種方式部署，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡(jiǎn)單，配置容易，且對(duì)運(yùn)維人員的要求比較低。但是該種部署方式需要變電站點(diǎn)的SDH傳輸設(shè)備配備以太網(wǎng)盤，且當(dāng)SDH環(huán)中的站點(diǎn)都需要安裝OLT設(shè)備時(shí)，會(huì)對(duì)SDH傳輸環(huán)自身帶寬帶來不小的壓力。并且SDH以太網(wǎng)盤需要具有傳輸TRUNK幀的功能，才能實(shí)現(xiàn)管理和業(yè)務(wù)隔離運(yùn)行的方式。

這種方式部署，若中心機(jī)房匯聚設(shè)備發(fā)生單點(diǎn)故障，會(huì)導(dǎo)致所連接的EPON站點(diǎn)全部離線。在數(shù)通技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，雖然SDH通道+中心機(jī)房匯聚設(shè)備單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)可利用不通的冗余部署的方式解決，例如在中心匯聚設(shè)備采用IRF彈性堆疊、VRRP虛擬網(wǎng)關(guān)、Smart-Link多重連接等方式來保障匯聚層面的冗余運(yùn)行，但是依然無(wú)法擺脫SDH本身帶寬的限制。

而RRPP技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：可接入結(jié)點(diǎn)數(shù)量的多、切換速度快（毫秒級(jí)）、環(huán)路部署成本低（適合電力光纜電纜同路徑鋪設(shè)的特點(diǎn)）、帶寬利用率高等。在部署RRPP網(wǎng)絡(luò)時(shí)，為了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更為清晰、便于運(yùn)維，可將RRPP環(huán)中主節(jié)點(diǎn)放置于主機(jī)房，其他子節(jié)點(diǎn)放置在各變電站。并且多個(gè)環(huán)可直接在主機(jī)房?jī)?nèi)相切，拓?fù)涓?jiǎn)單。

如圖2采用RRPP環(huán)與EPON結(jié)合部署模式后，接入層依然采用“手拉手”環(huán)的形式。只是在匯聚層面，不再采用SDH傳輸、核心部署匯聚交換機(jī)的形式，而是采用RRPP環(huán)傳輸，將多個(gè)VLAN數(shù)據(jù)放置于RRPP環(huán)中傳輸，在主機(jī)房通過ACCESS口，將采集數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)等分開，并分別送達(dá)不同的業(yè)務(wù)交換機(jī)。

在該種部署模式下，如果RRPP環(huán)環(huán)網(wǎng)帶寬為1Gbps，則3個(gè)變電站的OLT可共享這1Gbps的帶寬，為爆發(fā)數(shù)據(jù)流提供更高的帶寬支持。且環(huán)1與環(huán)2之間的帶寬占用互不影響。在日常使用過程中，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，在OLT上行端口，一般會(huì)配置QOS以控制數(shù)據(jù)出入的速率，以保證大量數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸可靠性。

采用RRPP與EPON手拉手相結(jié)合的部署方式，可在接入層和匯聚層這兩個(gè)層面保證網(wǎng)架的冗余性和設(shè)備的備份部署。在設(shè)備投入及光纜資源投入不高的情況下，為配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)提供高可靠性的傳輸通道。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)浙江杭州市蕭山區(qū)供電公司）