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雖然配電網設備數量大且分散,但是每個測點傳遞的數據量較少,基于PON技術的通信接入方案在通信速率、成本、可靠性等方面均能較好地滿足電力配網自動化的通信要求,網絡擴展靈活。隨著光電器件的技術發展和價格的下降,PON技術將在未來的電力配網自動化通信中受到越來越多的應用。
作為整個配網系統的關鍵,通信系統的功能至關重要,因此才配網自動化通信系統的設計時必須具備如下特性:系統能夠穩定運行在各種惡劣的環境中,應變能力和穩定性能要高;系統能對網絡中的任何緊急事件作出快捷準確的反應,實時性要好;系統的拓撲靈活多變。
設備適應性強,安裝、攜帶和維護比較方便;系統支持全雙工,既滿足主站向終端下發控制命令,又滿足終端向主站上傳數據,必要時還需同時雙向收發信息;系統必須充分利用已有資源,努力縮減投資,極大地提高整個系統的資金、設備和人力投入。
必須綜合考慮電力配網自動化通信網絡的特點和業務要求,采用PON技術實現業務接入,其常見的網絡結構有如下兩種:
(1)星形結構。主站(供電公司)和每個子站(變電站)之間都有一芯光纖連接。OLT放置在主站中心機房,分路器可以放置在中心機房也可以放置距離各個站點相對距離都比較近的集控站或營業廳,分路器和OLT之間通過一芯光纖連接,從而節省光纜的數量。在站點內放置用戶終端ONU,子站設備通過ONU實現與主站設備的互聯互通。
由于ONU有多個網絡接口,每個接口的優先級和帶寬都可以靈活設置,可以對立劃分不同的虛網,因此,PON系統不但可以為各種業務提供靈活的網絡接入,也可為站點的業務接入提供良好的網絡環境。通過增加相應的語音網關設備和合波設備,電話和有線電視也可以通過PON系統在一芯光纜上實現,從而為用戶提供更多的信息接入服務。
(2)鏈形結構。鏈形結構是PON系統的另一種接入方式,由于光纖呈鏈式分布,因此與星形接入相比可以更大程度上節省主干光纖資源。鏈式結構中,PON系統可采用多級分光且分光功率不等的光分路器方案,即在只有一芯或幾芯光纜資源的情況下采用功率不等的光分路器逐點匯聚。
在鏈式結構中供電公司(主站)和各個站點由一根光纖連接起來,從OLT沿著光纜敷設的路徑到達第1個站點時,由分路器進行分光。分光后,一路經一芯光纖接人站點ONU設備,另一路接著到下一個站點,依此類推。這種接入方式可以大大節省主干光纖資源,提高光纖資源的利用率。各個站點雖然經過多級分光實現,但從網絡管理上仍然是二級結構,即從OLT到每一個ONU都是直接連接的中間,不經過其他設備,從而保證了扁平化管理。
接入網是用戶將網絡終端設備通過電話線、無線設備或光纖等接入國際互聯網,以實現相互通信的方法,其主要方式有公共交換電話網絡、綜合業務數字網、數字用戶線路、光纖到戶接入等多種方式。其中光纖到戶接入的快速發展已成為寬帶城域網建設中的必然趨勢,其技術主要為無源光網絡技術(PON)和有源光網絡技術(AON),其中PON技術相對而言發展更快些,設備安全性高、成本低、帶寬高、機房投資少且建網速度快,無疑會成為未來光纖到戶接入最理想的接入方式。