pon是什么意思(pon闪烁什么故障)「建议收藏」

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1.技术背景

工业PON系统由局端的OLT(光线路终端)、用户端的ONU(光网络单元)以及连接局端和用户端设备的ODN(光分配网络)组成。具体架构见下图10，采用单纤双向，点对多点的网络结构。下行方向(OLT到ONU)是广播选择，上行方向(ONU到OLT)使用时分多址(TDMA)来调度每个ONU的数据传输。ODN由光纤和诸如一个或多个无源光分路器的无源光设备组成。光纤被用来连接OLT和ONU。

工业 PON 系统参考架构工业PON系统参考架构

与传统的铜缆以太网技术相比，PON技术具有以下优势:通过无源器件组网，受电磁干扰和雷电影响较小；采用自愈网络支持并联，切换时间短，抗故障能力强。点对多点传输架构，终端并行接入，灵活部署；传输只需要一根光纤，最远可以覆盖20公里。在工业PON系统中，接入网关(ONU)除了具有传统PON系统的功能外，还可以作为一个开放平台，配置多种嵌入式数据采集功能，包括OPC数据采集、数据处理等。·支持网关与PLC、生产管理系统和生产设备之间的通信。同时，ONU支持集成开源或定制的工业应用，收集和转换个性化的工业数据，并与工业云平台进行交互。当部署工业PON系统时，OLT设备提供集中的数据处理、交换和控制功能。ONU位于终端侧，可提供多种常规网络用户端接口，如RJ45以太网、Wi-Fi，以及多种工业服务接口，如RS485/RS232、CAN等。ONU采集的工业生产数据通过ODN网络汇聚到OLT设备侧，传输到企业信息网络上层实体(如云平台服务器、MES系统等。)通过OLT设备的北向接口，从而实现数据采集、生产指令发布等功能。

2.在工业互联网网络架构中的地位

工业 PON 在工业互联网网络体系架构中的位置工业PON在工业互联网网络架构中的地位

工业PON在工业互联网网络架构中的位置如上图所示。请参考工业互联网产业联盟发布的《工业互联网架构白皮书(2.0版)》和《工业PON2.0》。工业PON技术主要用于工业互联网架构中工业生产网络中的车间级网络位置。即光网络通过工业接入网关(ONU)设备连接到设备层，工业设备数据、生产数据等通过光分配网络集中到汇聚网关(OLT)，最终汇聚网关(OLT)与企业IT网络连接，从而实现企业OT与IT融合组网和工业数据的可靠有效传输。此外，工业PON还可以应用在工厂级网络的企业办公网络中，用于承载企业的管理信息数据，并根据需要将数据上传到工业网络的骨干节点。

3.工业网络需求相关技术的应用。

1)低延迟技术

工业PON系统下游采用广播选择性接收机制，可以保证稳定的传输延迟，一般可达100μs；上行方向的TDMA机制优化后，也能达到200μs的延迟能力；未来通过传输机制的进一步优化，将具有更低的延迟性能。

2)数据安全机制

PON的工业ONU终端接入需要网管系统统一认证注册，避免了假冒终端接入的安全隐患；数据传输支持多种加密算法(国家机密、AES等。)，并拥有成熟可靠的网络传输安全传输机制。

3)网络切片

PON具有网络切片能力。一个物理OLT设备可以虚拟化为多个逻辑OLT设备片。各个切片之间的网络资源分配和系统管理权限相互独立，从用户的角度来看相当于多个独立的物理设备。这种网络切片可用于工业企业多个业务子网的集成和承载。

4)边缘计算

工业PON设备可以支持基于通用硬件架构和软件平台的边缘计算能力，将工业生产线的数据计算和处理能力转移到边缘侧，结合独有的深度学习算法在边缘测量进行模型推理，可以有效降低传输时延。对于一些机器视觉服务，还可以减少视频数据传输的带宽，提高计算效率。

5开放平台技术

PON提供开放的软硬件平台架构，通过容器和应用分离技术，使多厂商实现工业协议转换，实现工业现场协议转换功能，将异构通信协议映射为统一协议。工业PON ONU设备开放平台的架构如下所示。

ONU 侧开放平台的架构ONU侧开放平台的架构

网关(ONU)软件由平台软件和应用软件组成。该平台支持容器功能和应用软件管理功能。平台提供软件支撑环境，应用软件(插件)实现协议转换等工业数据处理和分析功能。支持多个厂商实现特定协议到统一协议的转换或者多种协议的相互转换。开放软件平台基于容器技术，为第三方应用提供运行空间空和所需的运行资源，并提供统一的API接口，屏蔽不同硬件的差异，保证第三方应用的跨硬件可用性。

4.为用户实现的价值

1)满足车间级应用的带宽承载需求。

工业PON网络中的ONU设备支持上下行最大10Gbit/s的传输速率，可满足车间级应用的多业务承载；未来还具备向50Gbit/s速率演进的能力。

2)支持复杂的工业场景应用。

工业PON网络采用无源器件组网，不会受到电磁干扰和雷电的影响。网络部署支持自愈环网部署，切换时间短，抗故障能力强。

3)方便的网络部署

采用点对多点传输架构，支持终端设备并行接入，最远覆盖20公里范围。而且工业PON采用的预置连接器和光电混合缆技术，使得施工现场不需要熔接光纤，布线施工简单快捷。另外，工业PON具有无源光网络的设备特性，光分配网络不需要电力，降低了网络部署的难度和要求。

4)提供网络保障策略。

为了保证工业生产网络的安全性和可靠性，工业PON技术具有多级保护倒换方案，可以在一个ODN网络或PON设备端口故障导致网络中断时，快速实现主备链路切换和恢复服务，从而保证工业场景对系统的高可靠性要求。