本發明涉及一種隔離方法，具體是一種采用TWDM-PON在配電網中實現業務隔離的方法。

背景技術：

隨著智能配用電網快速發展，以PON、和以太網交換為代表的光纖通信技術在智能配用電網通信領域的大量應用。但由于EPON技術和以太網交換技術均是解決IP數據傳輸的問題，其發展也是基于運營商多業務傳輸的需要，在出發點上與電力業務傳輸的安全、可靠、實時保證方面并不一致，特別是電力業務受電力安全防護規定限制，生產控制大區與管理信息大區業務需采用物理隔離傳輸，也造成了規劃時將配網業務與用電信息采集及光纖到戶業務分割，在同一條光纜上同時采用兩套光通信產品 (EPON、以太網交換機)分別傳輸生產控制大區和管理信息大區業務，造成了投資的翻倍及設備數量倍增后運行維護的問題，在配電網中一個城市數以千、萬計的設備規模上，將是不可忽視的問題。

TWDM-PON采用多波長技術，ONU傳輸容量達10G，適合在大容量、高速、多業務傳輸中使用，但價格昂貴且與電力配網通信使用要求不符，需要針對電力配電網通信要求進行設計和修改，使之滿足配電網中多業務傳輸的隔離要求。

本發明主要解決以下兩個問題：

1）現有PON產品在電力配網中使用不滿足一套設備承載多業務傳輸的安全隔離要求。

2）現有TWDM-PON技術針對運營商大容量、高速、多業務傳輸要求，不適合在電力配電網通信中直接使用。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種采用TWDM-PON在配電網中實現業務隔離的方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種采用TWDM-PON在配電網中實現業務隔離的方法，使用TWDM-PON的最基本的4對光波，分別承載上下行業務和ONU控制信息，TWDM-PON的所有波長落在C波段內，波長間隔符合ITU-T標準規定的50GHz柵格，上下行波長間有6nm的保護間隔，下行和上行波長分屬藍色和紅色波段。

作為本發明進一步的方案：所述TWDM-PON的最基本的4對光波為λu1,…,λu4,λd1,…,λd4。

作為本發明進一步的方案：所述C波段范圍為1530nm-1565nm。

作為本發明再進一步的方案：采用集中式的帶寬分配，由OLT統一分配波長和時隙資源，并控制ONU執行分配結果。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用時分和波分復用TWDM技術，解決在PON上同時傳輸生產控制分區和管理信息分區業務的物理隔離問題，使之符合電力業務分區安全規定的要求，從而實現電力配網通信中節省設備投資、簡化網絡結構、減少維護工資量等效益。

附圖說明

圖1為采用TWDM-PON在配電網中實現業務隔離的方法中TWDM-PON網絡架構示意圖。

圖2為采用TWDM-PON在配電網中實現業務隔離的方法中光匯聚接入網波長分配圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1～2，本發明實施例中，一種采用TWDM-PON在配電網中實現業務隔離的方法，使用TWDM-PON的最基本的4對光波，分別承載上下行業務和ONU控制信息，TWDM-PON的所有波長落在C波段內，波長間隔符合ITU-T標準規定的50GHz柵格，上下行波長間有6nm的保護間隔，下行和上行波長分屬藍色和紅色波段；所述TWDM-PON的最基本的4對光波為λu1,…,λu4,λd1,…,λd4；所述C波段范圍為1530nm-1565nm；采用集中式的帶寬分配，由OLT統一分配波長和時隙資源，并控制ONU執行分配結果。

本發明的工作原理是：根據電力配用電業務數據的特點，使用TWDM-PON的最基本的4對光波（λu1,…,λu4,λd1,…,λd4），分別承載上下行業務和ONU控制信息。TWDM-PON的所有波長落在C波段（1530nm-1565nm）內，波長間隔符合ITU-T標準規定的50GHz柵格。上下行波長間有6nm的保護間隔。下行和上行波長分屬藍色和紅色波段。相對于運營商使用的無色ONU，電力TWDM-PON 的ONU分為三種：

1.生產控制大區用ONU（配置雙PON口、4個FE口、2個RS-485/232口）；

2.管理信息大區用ONU（配置單PON口、4個FE口、2個RS-485/232口）；

3.光纖到戶ONU（配置單PON口、4個FE口、2個POS、1個CATV）。三種類型ONU分別采用不同的上下行波長。

在該方案中，將配網自動化、集抄、光纖到戶業務的電力多業務資源整合傳輸，利用對多個光波長的分配，實現系統內多業務的有效隔離。

在所設計的電力TWDM PON方案中采用了集中式的帶寬分配，由OLT統一分配波長和時隙資源，并控制ONU執行分配結果。因對ONU采用固定分配波長的方式，采用動態帶寬分配(DWBA)算法也會極大的簡化，當OLT收到所有ONU的REPORT消息后，開始運行資源分配機制，ONU帶寬分配采用固定的分配周期，ONU的帶寬請求不能超過預算的最大帶寬門限。

下面對一些本發明文本使用的專業術語進行解釋：

無源光纖網PON：Passive Optical Network，無光源網絡是一種點對多點的光纖傳輸和接入技術，下行采用廣播方式、上行采用時分多址方式，可以靈活地組成樹形、星型、總線型等拓撲結構，在光分支點只需要安裝一個簡單的光分支器即可，因此具有節省光纜資源、帶寬資源共享、節省機房投資、建網速度快、綜合建網成本低等優點，在電力配電網有大量的應用。

EPON：Ethernet Passive Optical Network，以太網無源光網絡是是基于以太網的PON技術。它采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業務。EPON技術由IEEE802.3 EFM工作組進行標準化。在該標準中將以太網和PON技術結合，在物理層采用PON技術，在數據鏈路層使用以太網協議，利用PON的拓撲結構實現以太網接入。

TWDM - PON：基于時分和波分復用的PON技術，在每根光纖提供四根或更多波長，每根波長可提供2.5Gbps或10Gbps對稱或非對稱速率的傳輸能力。TWDM技術既可以實現更高帶寬（總帶寬最高40Gbps，每用戶最高可實現10Gbps），也可以提供最理想化的靈活性，用于每用戶帶寬的調整、光纖的管理、業務的融合和資源的共享等，是通信行業下一代光纖接入NG-PON2的主要技術選擇。

無色ONU：不同于固定波長ONU，在TWDM-PON無色ONU 因無需管理ONU 中的波長,使ONU 變得簡單,且系統中各個ONU 可以一模一樣,安裝和維護十分方便,可降低運維成本。無色ONU 的發射波長是非特定的,它由外部因素例如遠端節點的陣列波導光柵(AWG) 的濾波屬性或者ONU 的注入光、種子光的波長所決定,無色ONU 分為: 基于頻譜分割技術的無色ONU ;外注入鎖定和帶有種子波長的無色ONU ;自注入鎖定法布里-珀羅激光器( FP-LD)和自種子光反射式半導體光放大器(RSOA)的無色ONU。

電力業務分區：根據國家電監會5號令(電力二次系統安全防護規定)的要求，以安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證為原則，把電力二次系統劃分為生產控制大區和管理信息大區。生產控制大區分為控制區（安全區Ⅰ）和非控制區（安全區Ⅱ）。信息管理大區分為生產管理區（安全區Ⅲ）和管理信息區（安全區Ⅳ）。不同安全區確定不同安全防護要求，其中安全區Ⅰ安全等級最高，安全區Ⅱ次之，其余依次類推。

電力TWDM-PON：在電力智能配電網中采用TWDM-PON設備傳輸配電自動化業務和用電信息采集信息等不同分區的業務，利用TWDM-PON不同波長的物理隔離方法解決配電網多業務在安全隔離下的可靠傳輸，具有高安全性、高可靠性、較高的實時性等特點。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。