葛 军，孟强龙，刘 莉，汤 红，褚 旋

（国网马鞍山供电公司，合肥 243000）

1 配网通信采用的技术及面临的问题

由于SDH设备具有种类多样、电路调度管理灵活、自愈环保护、网管能力强等优点，故在电力调度通信网和配网中大量的采用SDH/MSTP传输设备组建传输环网，在接入层的光纤通信主要采用EPON、GPON进行业务接入。

由于SDH技术和PON技术都是目前非常成熟的，是否可以考虑利用SDH及PON等关键技术，设计出采用SDH+PON集中技术，将在各条安全的SDH传输线路中直接对接远端ONU的一种传输设备，从而解决目前面临的SDH传输和PON接入相分离所带来的隐患点增加、网管分离以及占用空间大的弊端。

2 研究方案

针对目前配网通信中SDH设备和PON设备相分离的弊端，“配网通信全光接入设备的研究与应用”课题主要是研究符合电力系统特点的SDH+PON的一体化传输设备，实现配网通信的全光接入，从而适应电力配网终端通信需求。

2.1 SDH+PON一体化设备研究

本课题研究“SDH+PON一体化设备的研究与应用”，基于相对成熟的SDH及PON标准及其优势技术，综合产品网络管理平台，提供开放网络编程接口；成熟一体化产品平台，保证简化的易于控制、管理及运维。

2.1.1 项目重点研究内容

现有SDH设备和PON设备都是独立设备，现有的PON设备和SDH设备之间主要通过以太网接口进行连接，无法将SDH和PON设备做到一体化，还分属于两套各自独立的系统，不利于设备的维护、管理和业务调度，针对现有应用存在的问题，深入研究将SDH系统和PON系统进行整合到同一个平台上，同时在同一个平台上能够同时对SDH设备和PON设备进行统一的维护和管理，从而减少了设备的故障率和提高了设备维护的工作效率。

2.1.2 SDH+PON一体化设备实现方案

2.1.2.1 SDH复用映射结构

图1 SDH基本复用映射结构

SDH基本复用映射结构如图3-1所示，SDH有三个复用等级，分别是C-12虚容器、C-3虚容器和C-4虚容器，每一种不同的虚容器对应着不同的传输速率。

早期的SDH传输设备只能够提供TDM业务接口，如2Mb/s、34Mb/s、45Mb/s和140Mb/s接口，不能提供IP接口，如果需要接入IP业务，需要外接协议转换器，将IP数据封装在C12或C3或C4虚容器中实现点对点传输，但这种应用效率比较低下，不能充分发挥IP数据的统计复用优势。

2.1.2.2 MSTP系统结构

MSTP多业务传输平台除了能够提供TDM业务之外，还能够提供ATM业务接口和以太网业务接口，在VC虚容器之前增加了数据处理功能，接入的数据可选择采用HDLC和GFP封装格式，同时设备支持以太网的二层交换和汇聚功能，可将多个终端的数据业务接入到MSTP设备的以太网接口，然后通过以太网业务板卡实现业务的交换和汇聚。

图2 MSTP系统结构

2.1.2.3 PON数据封装到SDH

SDH+PON一体化传输平台主要利用现有成熟的SDH技术和PON技术进行实现，在系统设计时将SDH功能和PON功能分别设计，按照各自现有的ITU-T标准和国标进行产品设计，在设备中对PON口来的数据业务进行二次封装到SDH的VC-X虚容器，而无需通过有线线缆实现设备的连接。

图3 PON设备以太网数据的二次封装

从PON口来的以太网数据业务采用ITU-T标准的GFP协议进行封装，然后将GFP封装的以太网数据业务映射到VC虚容器。同时，在网管平台上通过配置交叉连接，可将业务传输到指定的业务节点，实现业务的落地。

PON设备OLT的上行以太网数据直接通过系统进行封装，无需二次封装。

2.1.2.4 系统硬件功能框图

图4 系统硬件功能框图

2.1.2.5 SDH+PON一体化设备结构

SDH+PON一体化设备初步设计为3U标准19英寸结构，设备采用双电源和双主控设计，能够提供五个业务槽位，其中，设备将主控板卡和上联光口设计在同一块板卡上。

图5 SD+PON设备一体化机构

2.1.2.6 设备主要功能

支持点对点、链型或环型等多种网络拓扑；最大支持2个STM-1或STM-4上联光接口；单台设备最大提供4个PON口；以太数据业务支持 G.7041（GFP）、G.7042（LCAS）、G.7043（VCAT）、G.707、G.8040等标准；与其他厂商的SDH设备能够在业务层面实现互联互通；提供18VC4×18VC4（1134VC12×1134VC12）的交叉连接；所有板卡支持热插拔；所有业务板卡支持混插；所有业务卡可自动识别；支持AC220和DC-48V电源盘混插，双电源可实现1+1保护；主控单元、交叉单元和上联接口可实现冗余备份；支持设备温度检测功能；支持远端设备掉电检测功能；支持实时时钟功能；支持内时钟、线路时钟、外时钟等多种同步方案。

2.2 技术指标

2.2.1 基本特性

（1）网络拓扑：星形网，线形网，环形网。

（2）插卡数量：汇聚盘、支路盘、网管盘、电源盘。

（3）交叉连接容量：汇聚盘：18VC4*18VC4。

（4）交叉连接方向：群路到支路、支路到群路、支路到支路。

（5）交叉连接类型：单向、双向、多播/广播、环回。

（6）光保护能力：VC-12、VC-3、VC-4等级支持子网连接保护，保护时间小于50ms。

（7）线性复用段1+1保护，STM-1/STM-4等级双纤单向复用段保护。

（8）电源冗余：两块独立的电源盘位置，DC+DC，1+1保护。

（9）内置网管通道：标准的DCC通道或VC-12、E1通道、64K通道、以太网监控通道和EOE形以太网带内监控通道。

（10）内部功能：汇聚盘内置TUPP和交叉连接功能、标准的SDH设备时钟单元，汇聚和支路光盘内置E1误码测试单元，1kHz音频测试单元。

（11）光方向：2或4路上行STM-1，2路上行STM-1/STM-4。

（12）配置STM-4支路光盘可以接入2个光支路方向的STM-4业务。