1.1 背景
2010年，国家电网公司制定了坚强智能电网的发展规划，开展了涵盖发、输、变、配、用、调度和通信各环节的20多项智能电网试点项目建设。
针对智能电网项目，中兴通讯在全面考虑业务多样、安全可靠、灵活组网、管理维护、成本控制等诸多因素前提下，为电力量身打造了基于EPON技术的光纤宽带 接入综合解决方案，实现了PON、LAN、WiFi、VoIP、RS232、RS485等技术的融合，为国家电网目前实施的配电自动化、用电信息采集和智 能小区PFTTH光纤到户等工程提供完善、智能、坚强、先进、专业的解决方案。
方案针对电力市场应用，从方案设计原则、典型应用方案、ODN解决方案、业务解决方案、运维解决方案等方面进行了全面的阐述，并介绍了中兴通讯EPON局端、终端、ODN、网管等全系列解决方案。
1.2 配电、用电网络通信系统的现状与需求分析
我国一直致力于配电网的建设及优化，传统配网通信接入已成为坚强智能电网信通建设的障碍，主要体现在：
♦ 通讯介质繁多，业务接口繁杂，需要大量协转设备联网，潜在故障因素多，无法达到电力的“坚强可靠”要求
♦ 通讯链路业务保护能力不足，无法保障电力“坚强可靠”要求
♦ 通信速率低，无法扩展其他业务；线路利用率不高，抗干扰性差；不同业务需要单独组网，兼容性差；无法达到电力的“经济高效”的网络要求
♦ 涉及到的技术繁多，统一网络管理很难实现，维护成本高，无法支撑电力“优质服务”的要求
♦ 采用GPRS方式进行信息采集，可靠性低、成本高、易拥塞、容易受制于运营商
为了进一步提高配电效率、配电可靠性、服务水平、信息互动，各地电网围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化等方面进行建设，其中通信部分采用EPON技术，为信息化、自动化、互动化的坚强智能电网提供信息通信支撑。
该技术能组织树形、链型手拉手、环形等结构，与配网结构一致。有高带宽和高QOS保障，利用光纤作为传输介质，运行可靠稳定。
在用电方面，与传统抄表方式相比，采用EPON技术进行用户用电信息采集，将大大提高系统的可靠性、实时性，降低综合成本。并且该工程可以与配电自动化进行同步、同平台建设，进一步降低建设成本。
2 中兴通讯智能电网EPON解决方案
2.1 设计原则
► 满足各种应用场景灵活组网
中兴通讯EPON系统提供系列化ONU设备，组网方式灵活，天然吻合电力配电网线缆分布结构，EPON满足“手拉手”、“单/双电源”、“环网”、“T型网络”、星型、树型、链型、混合型等组网方式。
光纤线路布防可以沿着原有电力线缆管道，无需考虑另外开掘通信管道，节省大量成本。
► 满足工业级设备的高可靠性要求
ZXA10 EPON局端设备OLT的核心控制和交换模块、电源模块、管理板、上行板等关键板件冗余备份，保证设备稳定运行；支持多种光纤保护功能，为重要客户提供可 靠的业务接入。中兴通讯工业级ONU具备双PON上行，提供FE、RS232/485等业务接口，能够适应各种恶劣环境，抗强雷击和强电磁干扰。
► 满足光接入网络可持续发展需求
目前，10G EPON已规模商用，中兴通讯的OLT设备支持EPON、GPON、10G EPON统一平台。
► 满足可运营可管理需求
中兴通讯提供真正可商用的全套EPON整体运维解决方案，包括设备认证、业务发放、远程管理、网络安全等各方面，提供“贴身医生”、“千里手”、“千里眼”等特色功能，提升了联通的整体网络运营能力，大大减轻了运维压力。
2.2 网络解决方案
2.2.1 配电自动化解决方案
在配电自动化解决方案中，OLT放置于变电站，各个变电站位于SDH/MSTP传输环上，变电站通信层完成通信终端的汇聚并通过SDH/MSTP与主站系 统进行通信。OLT可以出2个PON口组成2条链互为备份，各个开闭所、环网柜或柱上开关处的ONU可以通过双PON口分别连接到这2条链上，每条链上的 分光器均采用1:2非等分分光器，双PON口可以提供高可靠性。
为了进一步提高安全性、可靠性，重要站点还可以采用2个OLT各出1个PON口组成手拉手的2条链的组网方式，各个双PON口ONU分别连接到这2条链 上，这样可以实现OLT设备、主干光纤、PON端口、分光器、分支光缆全网的保护，任何1台OLT、任何一个PON口、任何一个分光器、任何一条光缆出现 故障都不影响ONU的正常使用。在手拉手保护方式下，切换时间小于50ms。
终端信息层采用的ONU可以提供FE、RS232、RS485等接口与RTU、FTU、TTU、DTU等设备互联，并且能适应各种恶劣环境。
主站系统控制层完成信息提取、分析以及优化等各种管理功能，并完成对通信汇聚设备、通信终端设备的管理。
具体解决方案如下图所示：
图1 中兴通讯配电自动化解决方案
2.2.2 用电信息采集解决方案
在用电信息采集解决方案中，OLT放置于变电站，各个变电站位于SDH/MSTP传输环上。OLT可以出1个PON口组成1条链，各个配电房集中器处的 ONU可以通过PON口连接到这条链上，分光器采用1:2非等分分光器。如果集中器的位置比较集中，也可以采用等分分光器进行星型连接。
为了进一步提高安全性、可靠性，重要站点还可以采用2个OLT各出1个PON口组成手拉手的2条链的组网方式，各个双PON口ONU分别连接到这2条链 上，这样可以实现OLT设备、主干光纤、PON端口、分光器、分支光缆全网的保护，任何1台OLT、任何一个PON口、任何一个分光器、任何一条光缆出现 故障都不影响ONU的正常使用。在手拉手保护方式下，切换时间小于50ms。
终端信息层采用的ONU可以提供FE、RS232、RS485等接口与集中器、采集器及智能电表等互联，并且能适应各种恶劣环境。
主站系统控制层主要完成用电信息的提取、分析以及优化等各种管理功能，并完成对通信汇聚设备、通信终端等设备的管理。
对于光纤无法覆盖的配电房，可以采用无线的方式进行用电信息采集。
具体解决方案如下图所示：
图2 中兴通讯用电信息采集解决方案
2.2.3 智能小区PFTTH解决方案
随着国家电网公司智能电网建设的逐步开展，配、用电环节通信对EPON的需求日益明确。在用电环节，采用光纤复合低压电缆（OPLC）配合EPON技术实 现智能小区PFTTH光纤入户，能够满足智能电网信息化、自动化、互动化的需求和集电信网、电视网、互联网为一体的“三网融合”要求，打造新型公共服务基 础平台。
由于光纤复合低压电缆（OPLC）的出现，电网在对新建小区进行电缆铺设的同时，即可将光缆铺设入户。
该方案网络结构清晰简洁、一次投入即可构建完整的端到端的语音、多媒体、数据、视频监控、有线电视、能耗管理、智能家居、社区服务等融合网络，为用户提供全新的体验和全面的服务。
FTTH解决方案是光网络发展的终极目标，可以通过一根光纤和一个智能家庭网关解决数据、语音、视频等业务，组网、工程开通、运维管理、供电、备电简单，扩展性强，大大减少了有源节点，提高了整网可靠性和抗干扰性
具体解决方案如下图所示：
图3 智能小区PFTTH解决方案
2.3 业务解决方案
EPON无源光接入系统是中兴通讯立足于构筑新一代光接入网，针对接入层持续增长的带宽需求和Multi-play业务开展的大趋势，兼顾EPON、以太 网和xDSL等不同发展成熟程度的技术，提供的从各种容量的局端设备到系列化的用户端设备，适应各种应用场合的一个全面光接入解决方案，可以充分满足客户 多业务发展、网络不断演进的大环境中，快捷方便开展业务、提供廉价大带宽和多业务支持能力的要求。
对于用户的不同业务，可以由PON 系统OLT上配置成不同的优先级，以保证不同业务的QoS。目前EPON承载的业务主要有如下几类：
2.4 运维解决方案
2.4.1 网络管理解决方案
在农网中，采用EPON组网，可以用统一的接入平台，同时满足对配电自动化、用电信息采集系统、办公场所、营业场所的综合高速信息通信接入。并能够实现各自数据的安全隔离，实现信息通信的最优效益。
具体解决方案如下图所示：
图4 中兴通讯网络管理解决方案
2.4.2 设备认证方案建议
EPON作为一个运营级网络，必需要考虑数量众多的ONU设备在无源的网络环境下的认证、注册和维护问题，通过设备接入认证以确保接入的ONU设备符合技术规范要求，保证网络安全。目前在EPON中对ONU的设备认证主要可以有以下两种方式：
3 产品介绍与方案优势
3.1 齐全的产品系列
中兴通讯提供业界最齐全的ZXA10 EPON产品系列和最灵活的设备形态，包括ZXA10 C220/C200局端OLT，十余款用户端ONT，ZXDSL 9806H和ZXA10 F820/F821/F822/F803等MDU/MTU，室外型电力专用工业级ONU ZXA10 F809，EPON上行的ZXA10 ONU100、ZXA10 OUT50C/D/F、OUT40E/H、19D06H20、RACK1500E系列MSAN产品及NetNumen N31综合网管运维系统等。
图5 ZXA10 EPON全系列产品
3.2 方案优势介绍
方案优势