无源光网络技术方案——郭经红

RU-A RU-B RU-C
A B C
LU
A
B
C
采用比特间错复接方式 每个RU取出预定时隙的支路信号
上行TDMA传输技术 A A B C B C
RU-A RU-B RU-C
A B C
LU
每个RU在预定时隙发送突发光信号 ODN馈线段异源光信号TDM复用合成 LU突发光信号接收
汇报提纲
• • • • • • • 无源光网络概述 AON和PON组网的区别 PON系统原理 PON保护机制 PON网络结构 应用案例 结论
OLT o o ONU o ONU o ONU
图例：AON组网 图例：AON组网
ONU o o ONU o ONU
OLT o
分路 器 分路 器
AON和PON组网的区别：PON扩容方便
用AON组网，当网络中 AON组网，当网络中 需增加支路Baidu Nhomakorabea需要另 外增加光接口板
OLT o o ONU o o ONU o ONU
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PON系统原理
系统采用非对称的TDM/TDMA传输技术： 下行采用TDM传输技术，上行采用TDMA传输技术 下行TDM传输技术 A A B C A B B C C
PON保护机制
无源光网络的保护机制：
LU
工作 通道 并发 优收 RU 光纤 故障 RU故障 RU
X
RU
保护 通道
RU
• • •
X
RU
并发优收机制 自动倒换：通过故障检测触发，如信号丢失、帧丢失、信号劣化等 强制倒换：通过管理事件激活如光纤的预先路由、光纤的更换等
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o ONU
o ONU
图例：用AON组网增加支路 图例：用AON组网增加支路
ONU o o
ONU o
ONU
用PON组网，当网 PON组网，当网 络中需增加支路时只 需要换光分路器，采 用分路数更多的光分 路器即可增加光方向， 非常方便 。
OLT o
分路 器 分路 器
图例：用PON组网增加支路 图例：用PON组网增加支路
光信号
业务数据
无源光网络方式(PON)
★无源光网络（PON）： 无源光网络（PON）：是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元) ）： 之间ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备的光接入网。
光信号
光信号
节点
节点
节点 业务应用
无源光网络的特点： 无源光网络的特点：
★无源光网络系统适用于点对多点通信。采用了业界最好的接 入网技术。为目前热点通信技术之一。 ★无源光网络设备组网灵活，支持多种拓扑结构。 ★无源光网络设备安装方便。无需专门的场地和机房，无需远 端供电。运行维护工作量小。 ★无源光网络是纯介质网络，无电磁干扰和雷电影响，系统稳 定性高。 ★无源光网络扩容比较简单，用户投资得到保证。 ★网管功能强大，操作简便，管理到端口。
双环自愈网络:
能组成2芯光纤环型结构， 能组成2芯光纤环型结构，采用 双光平面保护机制，提供1+1 1+1的通 双光平面保护机制，提供1+1的通 道保护, 不仅能够抵抗节点失效， 道保护, 不仅能够抵抗节点失效， 还要能够抵抗光纤断路， 还要能够抵抗光纤断路，按需实现 不同程度光路保护倒换功能， 不同程度光路保护倒换功能，有效 保证网络的安全性；单点RU RU故障不 保证网络的安全性；单点RU故障不 影响其他RU工作， RU工作 影响其他RU工作，同时具备抵抗多 节点同时失效的能力。 节点同时失效的能力。 保护通道的切换时间小于50ms。 保护通道的切换时间小于50ms。 50ms
1)组网灵活 1)组网灵活 由于组网采用无源的光分路器，光方向的增加非常方便和廉价， 可组建复杂的混合型网络。根据网络节点的实际地理位置灵活联网或 改变网络拓扑结构。 随着电力配网自动化建设的不断扩大，无源光网络技术将在具体 应用中逐步完善产品形态，必将成为配网自动化建设的主流光通信技 术
2）建设和维护成本低 点对多点技术构建的网络，同样的网络拓扑结构，采用的光 口数量和光纤对数少于点对点技术构建的网络，且改变或增减节 点不影响其他节点，点对多点的结构有利于集中网管，明显降低 建设和维护网络的成本。
综上所述，无源光网络(PON)技术应用于 电力配网自动化，具有天然的技术优势。随 着电力配网自动化建设的不断发展，无源光 网络(PON)技术将在具体应用中逐步取代现 有各种技术，成为配网自动化建设的主流技 术!
光纤接入网从技术上可分为两大类：
有源光网络(AON) 无源光网络(PON)
有源光网络方式(AON)
★有源光网络（AON）： 有源光网络（AON）：指的是有源光网络的局端设备（CE）和远端设备 ）： （RE）通过有源光传输设备相连，在节点和节点之间都需要经过光-电-光 的转换。
光信号 主站 从站 从站 从站 从站
无源光网络系统--应用案例２ 无源光网络系统 应用案例２ 应用案例
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结论
作为最受业界关注的接入网技术——无源光网络技术， 在电力配网自动化通信中，作为联系终端层和子站层的 通信方式，充分体现了无源光网络系统的技术优势。
光分路器
PON和AON系统都有OLT和ONU设备，但PON在ODN中 的使用光分路器（又称光耦合器）是AON所没有的。一般 的光分路器通过熔锥技术制造，即将两根或多根光纤扭绞 加热拉伸制成。原理、工艺简单，可靠性高。
分路端 耦合端
实际的1分2和1分8光分路器
AON和PON组网的区别：PON具有可靠性高 AON组网方式中下一个节 AON组网方式中下一个节 点的光都需要在上一个 节点经过光节点经过光-电-光的转 换。任意节点失效将导 致故障节点后面的节点 失效，因此它必须组成 环网才能有比较高的可 靠性。 PON组网方式中只需在分 PON组网方式中只需在分 支节点上用分光器分出 一部分光信号给本地使 用，大部分光信号将继 续送往下一个站点，由 于分光器具有高可靠性， 因此用PON组网可靠性高. 因此用PON组网可靠性高.
无源光网络(PON)技术方案
郭经红
南瑞集团公司通信系统分公司
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无源光网络概述
无源光网络( NETWORKS)简称PON PON， 90年 无源光网络(PASSIVE OPTICAL NETWORKS)简称PON，是90年 代作为一种通信接入网的技术方案而提出。 代作为一种通信接入网的技术方案而提出。经过多年的技 术进步，目前的PON的技术已经逐步发展成熟， PON的技术已经逐步发展成熟 术进步，目前的PON的技术已经逐步发展成熟，在国外和国 内已经有一些新兴公司推出TPON APON、 EPON、 GPON等 内已经有一些新兴公司推出TPON 、APON、 EPON、 GPON等 各种产品形态应用于电信网络。 各种产品形态应用于电信网络。 这项技术区别于传统光通信技术的“点对点”的通信模式， 这项技术区别于传统光通信技术的“点对点”的通信模式， 是一种“点对多点”的通信模式。 是一种“点对多点”的通信模式。天然地符合接入网的应 用特点，随着光纤逐步向终端延伸， 用特点，随着光纤逐步向终端延伸，被认为是未来十年最 有发展前景的十大通信技术之一
南瑞通信无源光网络产品
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无源光网络系统--应用案例 无源光网络系统 应用案例
无源光网络系统--应用案例１ 无源光网络系统 应用案例１ 应用案例
以变电所为配网主站，以附近开关站为配网子站的一个综合接入网。通过 1+1保护实现光纤上数据、业务的高效传输。 1+1保护实现光纤上数据、业务的高效传输。
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AON和PON组网的区别
无源光网络（PON）区别与有源光网络（AON），是指在 OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的光分配网络 (ODN)没有任何有源电子设备，光信号在传输过程中不需 要经过“光－电－光”的有源变换，而这个变换在AON的 链型、环型、树型等拓扑结构中是不可避免的。
PON网络结构
无源光网络系统组网灵活，可以组成：星形、链形、树形、自愈 环形等拓扑结构。下面介绍一下常用的几种网络结构：
总线型
总线双控型
环型
星型
星型＋链型网络 ：
星型＋链型网络， 星型＋链型网络，最符合配网自 动化通信的实际拓扑结构 ，即以变 电站为中心点通过分光器向周边辐 每个RU并联在光纤上， RU并联在光纤上 射，每个RU并联在光纤上，这样任 意几个RU失效也不会影响到其它RU RU失效也不会影响到其它 意几个RU失效也不会影响到其它RU 的正常运行。 的正常运行。另外在变电站采用双 LU结构 结构， LU结构，在配网子站侧按装一主一 备双LU LU， 备双LU，通过光分路器耦合到同一 根光纤上。平时只有主LU工作， LU工作 根光纤上。平时只有主LU工作，备 LU热机等待 当主LU有故障时， 热机等待。 LU有故障时 LU热机等待。当主LU有故障时，网 管系统将关掉主LU 启用备LU LU， LU。 管系统将关掉主LU，启用备LU。
3）网络可靠性高 由于光分路器结构简单且无源工作，相对于有源方式增加光方向 的网络，节点可靠性大幅度提高。无源光网络中各个ONU之间都是并 的网络，节点可靠性大幅度提高。无源光网络中各个ONU之间都是并 联关系，单个ONU的故障不影响其他ONU的正常工作，所以网络能够 联关系，单个ONU的故障不影响其他ONU的正常工作，所以网络能够 抵抗多点故障，显著增加了网络的可靠性