EPON网络在中山大道BRT智能交通系统通信网络中的应用

　　摘要：本文论述了EPON（无源光网络）的特点及优点，介绍了EPON网络在BRT通信网络中的架设及结构。
　　关键词：EPO网络，智能交通，通信
　　1、系统概况
　　中山大道BRT项目工程西起天河区广州大道，沿天河路-中山大道-黄埔东路，东至萝岗区开发大道，设计全长22.9公里，全线规划路宽60米，设26座车站和1座运营调度中心。
　　广州BRT通信网络系统覆盖范围包括有广州市交通信息指挥中心、广州BRT运营调度中心以及各车站，其中各车站与指挥中心、运营调度中心之间的网络通信介质将采用BRT系统自行铺设的光纤。
　　由于各车站、站台呈线性结构，各车站与指挥中心之间的网络平台采用以太网无源光网络技术。
　　2、EPON网络优点
　　EPON,即EthernetoverPON,无源光网络(PON，PassiveOpticalNetwork)，PON是一种纯介质网络。PON的业务透明性较好，可适用于任何制式和速率的信号。EPON是PON技术其中的一种，其二层技术采用了以太网技术。
　　EPON技术采用点到多点的用户网络拓扑结构，利用光纤实现数据、语音和视频的全业务接入的目的。EPON的系统结构如下图所示。
　　一个典型的EthernetoverPON系统由OLT、ONU、POS组成。
　　OLT（OpticalLineTerminal）放在中心机房，ONU（OpticalNetworkUnit）
　　放在用户设备端附近或与其合为一体。POS（PassiveOpticalSplitter）是无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据，并集中上行数据，EPON中使用单芯光纤。
　　EPON的优点主要表现在：
　　(1)相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。
　　(2)提供非常高的带宽。
　　(3)服务范围大。EPON作为一种点到多点网络，可以局端单个光模块及光纤资源，服务大量终端用户。
　　(4)带宽分配灵活，服务有保证。
　　(5)多种技术保证安全性。
　　3、通信网络系统整体结构
　　通信网络系统以交通信息指挥中心为网络核心，BRT运营调度中心作为分中心，各车站与交通信息指挥中心之间采用EPON千兆互联。整体结构参见下图：
　　3.1、EPON组网结构
　　BRT通信网络系统以天河南二路广州交通信息指挥中心为核心，各车站系统通过EPON网络实现与交通信息指挥中心互联，EPON网络中，将设置2台OLT节点，节点分别设在广州交通信息指挥中心和下沙南侧主控室中，EPON采用1：16均分方式与各站台互联，对于设置有2个主控室的，再通过1：2均分的方式进行互联。
　　天河南二路广州交通信息指挥中心设置光线路终端设备（OLT），通过光纤连接核心交换机，实现体育中心至天朗明居10个车站20座站台网络系统的接入，在下沙站设置光线路终端设备（OLT），通过光纤连接中心核心交换机，实现车陂至夏园16个车站32座站台网络设备的接入。
　　BRT试验线各车站分为南北两侧站台，根据各站台规模不同，分为两间监控
　　室站台和一间监控室站台，在两间监控室站台，主监控室设置一台24口光网络单元（ONU），实现站台各业务终端设备的接入，在副监控室设置8口光网络单元（ONU），实现IP电话、广播寻呼台，票务设备及安全门设备的接入；在只有一间监控室的站台则全部配置24口光网络单元，实现各业务终端设备的接入。在岗顶、棠下、珠村和神庙北侧站台主设备室各设置1个1：16光分器，分别实现体育中心至华景新城段5个车站10座站台、上社至天朗明居5个车站10座站台、车陂至下沙段8个车站16座站台及乌冲至夏园段8个车站16座站台光网络单元的接入。在两间监控室站台的主监控室设置1个1：2的分光器，该分光器实现同一站台两间监控室光网络单元设备间的接入。
　　EPON网络管理系统统一设置在广州交通信息指挥中心，同时，在BRT运营调度中心设置网管工作站，远程进行系统查询及管理。
　　3.2、.EPON设备配置
　　3.2.1、EPONOLT交换机
　　在EPON组网中，OLT是最为核心设备，是EPON网络的中心设备，本次EPON网络是BRT智能交通系统的基础平台，因此OLT设备优为重要。
　　在本项目中，采用H3C的S7502E作为OLT设备，共2台，分别部署在交通信息指挥中心和下沙南侧主控室。
　　3.2.2、EPONONU设备
　　ONU（OpticalNetworkUnit）放在用户设备端附近或与其合为一体，ONU实现终端的接入，同时与OLT组成EPON网络。
　　ONU选用H3CS3100系列产品，其中，主监控室采用S3100-26C-EPON-EI，副监控室采用3100-08C-EPON-EI。
　　3.2.3、分光器
　　POS（PassiveOpticalSplitter）是无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据，并集中上行数据。
　　4、组成各个物理地点的网络
　　4.1、指挥中心网络
　　广州BRT智能交通系统的核心业务系统部署在广州交通信息指挥中心，因此，需在指挥中心建设一个网络系统，实现各业务系统的接入以及与运营调中心、各车站的互通。作为BRT核心业务平台，指挥中心网络必须具有高性能、高可靠的特点，因此采用H3CS7506E高端交换机，网络结构如下图：
　　4.2、运营调度中心网络
　　运营调度中心网络实现调度工作站、监控系统查看以及网络状态监控等功能，运营调度中心网络配置2台交换机实现中心业务系统的连接，运营调度中心与交通信息指牢挥中心之间互联以BRT系统铺设的光纤为主，并租用运营商的线路作为备有链路，运营调度中心还实现与广州公共交通数据管理中心实现业务互通。
　　运营调度中心配置1台MSR5040路由器，路由器配置冗余电流，路由器与运营商数据网络互联，一方面实现与交通信息指挥中心的网络互通，以作主用光纤链路的备份，另一方面实现与广州公共交通数据管理中心互通。
　　为实现调度中心与外部网络的隔离和安全防护，运营调度中心配置1台百兆硬件防火墙。
　　4.3、车站网络
　　BRT试验线各车站分为南北两侧站台，根据各站台规模不同，分为两间监控室站台和一间监控室站台，在两间监控室站台，主监控室设置一台24口光网络单元（ONU），实现站台各业务终端设备的接入，在副监控室设置8口光网络单元（ONU），实现IP电话、广播寻呼台，票务设备及安全门设备的接入，在只有一间监控室的站台则全部配置24口光网络单元，实现各业务终端设备的接入。
　　5总结：
　　5.1一个典型的EthernetoverPON系统由OLT、ONU、POS组成。
　　5.2EPON网络相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。
　　5.3EPON可提供非常高的带宽，EPON可以提供上下行对称的1Gbps的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gbps。
　　参考文献
　　[1]国际标准化组织（ISO）有关标准
　　[2]电子工业协会（EIA）有关标准
　　[3]国际电信联盟ITU-T、ITU-R有关建议
　　[4]国际电工学会（IEC）标准
　　[5]电气与电子工程师协会（IEEE）有关协议
　　[6]《中山大道快速公交（BRT）试验线智能交通系统集成及软件项目投标文件》