EPON＋DSL技術(shù)在縣級地震信息節(jié)點的應(yīng)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(zhǔn)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(luò)信息服務(wù)節(jié)點32個，其中13個縣級信息服務(wù)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(wù)數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。考慮到傳輸數(shù)據(jù)量及經(jīng)濟(jì)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(wù)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(wù)的主要因素。在河北省地震局VPDN業(yè)務(wù)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(yán)重影響了地震各項業(yè)務(wù)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(jìn)銅退”的大背景下，利用EPON＋DSL技術(shù)對傳統(tǒng)ADSL接入模式進(jìn)行改造，在運營商的接入網(wǎng)建設(shè)中已得到了廣泛的應(yīng)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(luò)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(luò)既具有EPON網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低故障率等特點，又具有VPN網(wǎng)絡(luò)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(wù)有著較高的指導(dǎo)意義。因此，以新樂地震臺為試點，通過EPON＋DSL模式進(jìn)行業(yè)務(wù)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(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)、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(luò)是一種采用一點到多點拓?fù)浣Y(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(wù)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(luò)，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(dāng)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(hù)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(yuǎn)鄉(xiāng)村及老舊小區(qū)改造中得到了各運營商的廣泛應(yīng)用。

2 新樂地震臺網(wǎng)絡(luò)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(wù)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖2，臺站機房與電信局端距離較長，達(dá)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(wù)中斷，嚴(yán)重影響了業(yè)務(wù)正常傳輸。

圖2 新樂地震臺改造前網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

2.2 實施方案

考慮到影響臺站網(wǎng)絡(luò)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(wù)模式上采用基于EPON＋DSL模式的VPDN業(yè)務(wù)，因此，接口、路由配置及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不用改變。電信局端數(shù)據(jù)的制作和連接方式復(fù)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?fù)浣Y(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(hù)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(wù)模式，運行穩(wěn)定，故障發(fā)生率明顯降低，達(dá)到了預(yù)期改造目標(biāo)要求。

圖4 改造后物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)語

應(yīng)用EPON＋DSL接入模式在地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)縣級信息節(jié)點的VPDN網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(wù)長期因線路抗干擾性弱和線路老化等問題引起的業(yè)務(wù)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(luò)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(luò)研究.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012，（12）：92－94

［2］張亞琴.EPON技術(shù)在寬帶接入層的應(yīng)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(yīng)用.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2013，23（14）：116－118

［5］黃騰浪，胡秀敏，王雄健.IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在縣級地震信息節(jié)點建設(shè)中的應(yīng)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(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)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(xué)院學(xué)報，2011，10（3）：8－11