EPON＋DSL技術(shù)在縣級地震信息節(jié)點的應用＊

邊鵬飛 高登平 王莉森 王紅蕾 蔣宏毅

1）河北省地震局，石家莊 050021

2）河北省地震局紅山基準臺，河北邢臺 054001

引言

河北省地震局經(jīng)過“十五”中國數(shù)字地震觀測項目建設(shè)，共建設(shè)了地震網(wǎng)絡信息服務節(jié)點32個，其中13個縣級信息服務節(jié)點，主要建設(shè)在縣地震辦公室或縣地震局，承載著縣地震辦到省地震局的業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸任務。考慮到傳輸數(shù)據(jù)量及經(jīng)濟條件因素，全部采用基于ADSL的vpdn組網(wǎng)方式實現(xiàn)與行業(yè)內(nèi)網(wǎng)的連接。VPDN業(yè)務具有成本低廉、組網(wǎng)方便、安全性高等特點，是一項成熟的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)［1］。但是，ADSL接入方式在河北省大部分地區(qū)主要是利用銅電話線資源作為傳輸介質(zhì)，而銅纜距離及質(zhì)量是影響通信業(yè)務的主要因素。在河北省地震局VPDN業(yè)務使用中，大部分故障是由于局端到用戶終端之間銅線老化或干擾等線路質(zhì)量問題造成的。線路質(zhì)量問題嚴重影響了地震各項業(yè)務工作正常運行。因此，選擇一種有效的改造方案非常迫切。

在目前，國家推行“光進銅退”的大背景下，利用EPON＋DSL技術(shù)對傳統(tǒng)ADSL接入模式進行改造，在運營商的接入網(wǎng)建設(shè)中已得到了廣泛的應用。這種解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)銅線到光纖的過渡，充分利用現(xiàn)有銅線資源。對于基于ADSL模式的VPN網(wǎng)絡不用改變用戶端接口類型及設(shè)備配置，使得改造后的網(wǎng)絡既具有EPON網(wǎng)絡高帶寬、低故障率等特點，又具有VPN網(wǎng)絡安全性高、覆蓋面廣的優(yōu)點［2－4］。因而，此方案對于改造河北省地震局縣級信息節(jié)點VPDN業(yè)務有著較高的指導意義。因此，以新樂地震臺為試點，通過EPON＋DSL模式進行業(yè)務改造，對解決目前縣級信息節(jié)點聯(lián)網(wǎng)故障多發(fā)問題，實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)經(jīng)濟、可靠及高效的傳輸，為其他縣級信息節(jié)點的改造提供借鑒具有重要的現(xiàn)實意義。

1 EPON技術(shù)概述

1.1 EPON技術(shù)介紹

EPON （ethernet passive optical network）以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡是一種采用一點到多點拓撲結(jié)構(gòu)的寬帶接入技術(shù)。它由OLT、ODN及ONU三個部分組成（如圖1）。OLT位于局端，作為整個EPON系統(tǒng)的核心部件，向上提供接入網(wǎng)與核心網(wǎng)的高速接口，向下提供一點對多點的PON接口；ONU位于用戶端，提供對用戶業(yè)務的各種適配功能；ODN是由無源光分支分配器組成的光纖分配網(wǎng)絡，使得一個PON接口的光纖傳輸帶寬可以由多個ONU共享，節(jié)省了大量光纖鋪設(shè)成本。EPON綜合PON技術(shù)和以太網(wǎng)的技術(shù)，在物理層采用PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，具有成本低、帶寬高、擴展性強等特點［5］。是當前各電信運營商推廣的比較成熟的接入技術(shù)。

圖1 EPON結(jié)構(gòu)圖

1.2 EPON＋DSL接入模式

EPON＋DSL接入模式是電信運營商采用的一種從銅線到FTTH過渡的方案，這種模式將光纖接入與銅線接入相結(jié)合，充分利用了光纖接入的長距離、大帶寬的優(yōu)勢，也充分保護了原有銅線資產(chǎn)［6－7］。用戶端接口及配置無需做改動，一般采用把集成DSLAM的ONU設(shè)備部署在用戶端交接箱或小區(qū)豎井，盡最大限度減小DSLAM到用戶終端的距離，克服傳統(tǒng)DSL技術(shù)接入距離和帶寬的局限，并采用PON設(shè)備將下移的DSLAM匯聚。這種模式在縣城及邊遠鄉(xiāng)村及老舊小區(qū)改造中得到了各運營商的廣泛應用。

2 新樂地震臺網(wǎng)絡改造

2.1 臺站基本情況

新樂地震臺是新樂市地震局下屬臺站，位于新樂市區(qū)西部，是河北省“十五”中國數(shù)字地震觀測項目建設(shè)的縣級信息節(jié)點。該臺站目前監(jiān)測手段主要是大地電場觀測。業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸采用基于ADSL的VPDN組網(wǎng)模式實現(xiàn)與省地震局的通訊。物理拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖2，臺站機房與電信局端距離較長，達到了3km左右，全部采用銅纜電話線連接。由于電話線路使用時間過長造成線路老化，及銅線自身受外在因素干擾較大等原因，造成了臺站經(jīng)常出現(xiàn)線路故障引起的業(yè)務中斷，嚴重影響了業(yè)務正常傳輸。

圖2 新樂地震臺改造前網(wǎng)絡物理拓撲結(jié)構(gòu)圖

2.2 實施方案

考慮到影響臺站網(wǎng)絡連通性的主要因素是局端到用戶間的銅纜電話線路距離較長且不穩(wěn)定及抗干擾性弱造成的，因此，本次改造主要解決銅線距離長及自身的穩(wěn)定性及線路老化等問題。在業(yè)務模式上采用基于EPON＋DSL模式的VPDN業(yè)務，因此，接口、路由配置及拓撲結(jié)構(gòu)不用改變。電信局端數(shù)據(jù)的制作和連接方式復制原有ADSL接入的配置方式。結(jié)合臺站環(huán)境及各種資源，在臺站附近室外交接箱部署集成DSLAM板卡的ONU設(shè)備。本次采用的是中興ZXDSL9806H設(shè)備（實物圖如圖3）。

圖3 ZXDSL9806H設(shè)備實物圖

ONU上連主干光纖，下連原有電話線路，充分利用運營商的現(xiàn)有資源，最大限度縮短銅線電話線到臺站機房的距離，減小了銅線老化及抗干擾性差等問題。改造后拓撲結(jié)構(gòu)圖（圖4）與改造前（圖2）對比，只有室外交接箱到臺站機房之間采用原有電話線。改造前從局端到臺站機房約3km左右全部采用電話線銅纜資源傳輸，改造后只有室外交接箱到臺站機房之間采用電話線（約50m左右），從室外交接箱至電信局端全部采用光纖傳輸，有效縮短了臺站機房到局端的銅線距離，同時減少了局端到用戶端之間的有源設(shè)備、外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，繼而降低了線路和外部設(shè)備的故障率，在維護上更為方便，也提高了系統(tǒng)可靠性。通過近一年多的運行，較以前的基于傳統(tǒng)ADSL的VPDN業(yè)務模式，運行穩(wěn)定，故障發(fā)生率明顯降低，達到了預期改造目標要求。

圖4 改造后物理拓撲結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)語

應用EPON＋DSL接入模式在地震監(jiān)測網(wǎng)絡中實現(xiàn)縣級信息節(jié)點的VPDN網(wǎng)絡接入是一種新的嘗試，其優(yōu)勢已經(jīng)在新樂地震臺的實際應用中得到了體現(xiàn)。通過改造有效縮短了銅線距離，減少了局端到臺站有源設(shè)備，減少了故障點。解決了新樂地震臺VPDN業(yè)務長期因線路抗干擾性弱和線路老化等問題引起的業(yè)務中斷。鑒于河北省大部分縣級節(jié)點出現(xiàn)的問題類同，且周邊網(wǎng)絡資源及環(huán)境都較相似，新樂地震臺改造模式可以為河北省其他地震信息節(jié)點以及有相同問題的單位提供很好的參考。

［1］王鋒，王金濤.基于EPON技術(shù)的有線寬帶接入網(wǎng)絡研究.數(shù)字技術(shù)與應用，2012，（12）：92－94

［2］張亞琴.EPON技術(shù)在寬帶接入層的應用.運營一線，2010（6）：56－59

［3］雷仲德.EPON技術(shù)在接入方面的探討.科技與生活，2013（1）：131

［4］許杰.EPON技術(shù)與應用.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2013，23（14）：116－118

［5］黃騰浪，胡秀敏，王雄健.IP網(wǎng)絡技術(shù)在縣級地震信息節(jié)點建設(shè)中的應用.地震地磁觀測與研究，2005，26（5）：114－120

［6］殷文珊.EPON模式下ADSL用戶語音接入方式.湖南理工學院學報：自然科學版，2010，23（3）：43－45

［7］左利欽，張喜云.EPON＋ADSL模式下影響語音質(zhì)量的成因與對策.長沙通信職業(yè)技術(shù)學院學報，2011，10（3）：8－11