[发明专利]一种利用无源光网络实现变电站内数据报文传输的方法

权利要求书

1.一种利用无源光网络实现变电站内数据报文传输的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将无源光网络系统接入变电站站控层、间隔层、过程层的所有IED设备；所述无源光网络系统包括实时交换机，实时交换机与光分配网络ODN连接，每个光分配网络连接多个光网络单元ONU，所述实时交换机包括光线路模块OLT、实时交叉模块(RCT)和时间同步模块TST；

2)每个IED设备部署一个光网络单元ONU，IED设备通过以太网口与光网络单元ONU相连；为保证业务报文的隔离度，在IED设备中，不同的业务报文由不同的以太网口承载，光网络单元ONU的以太网口分别与IED设备的不同的以太网口连接，光网络单元ONU接收到不同的业务报文后存储在不同的队列里，通过光分配网络ODN将数据传输到实时交换机的光线路模块OLT，光线路模块OLT完成无源光网络中所有光网络单元ONU的数据汇集后发给RCT；

3)实时交换机的实时交叉模块RCT根据预先配置的报文转发地址信息表，将收到的来自光线路模块OLT的不同类型、不同流向的数据报文解析、复制并转发到光线路模块OLT相关端口，继而发往各种IED设备，完成业务报文在过程层、间隔层和站控层设备间的交互；

4)实时交换机的时间同步模块TST负责为无源光网络所有通信设备提供时间标准，从GPS获取时间信息并通过网络将时间信息传递给光网络单元ONU, 光网络单元ONU接收到报文后通过B码或者PTP协议发给IED设备。

2.根据权利要求1所述的利用无源光网络实现变电站内数据报文传输的方法，其特征在于，所述IED设备包括合并单元、保护设备、测控设备和智能终端，业务报文包括：SV报文、GOOSE报文和MMS报文。

3.根据权利要求1或2所述的利用无源光网络实现变电站内数据报文传输的方法，其特征在于，实时交换机的光线路模块OLT在初始化时，根据网络中光网络单元ONU的数量和每个光网络单元ONU所承载的业务类型进行通信资源的预分配，具体分配方法包括以下步骤：

（1）将上行方向数据帧的可用净报文传输时间等分为n个时隙，其中，前m个时隙被固定分配给承载SV报文的光网络单元ONU；后k个时隙则根据需求分配给承载GOOSE报文和MMS报文的光网络单元ONU；且n=m+k；

（2）每个光网络单元ONU获得的时隙个数i≥1；时隙个数i的值取决于光网络单元ONU所传递业务报文的数量，一种业务报文分配一个时隙；

（3）光线路模块OLT对一个PON口下连接的光网络单元ONU预配置上行方向通信资源：对于前m个时隙固定传输SV报文；对于后k个时隙，光网络单元ONU需要向光线路模块OLT发送带宽请求，待收到OLT的时隙授权后，优先发送GOOSE报文，待GOOSE报文发完后发送MMS报文或其他突发报文；否则，报文将暂存在光网络单元ONU的缓存中。

4.根据权利要求3所述的利用无源光网络实现变电站内数据报文传输的方法，其特征在于，所述无源光网络的光网络单元ONU在光线路模块OLT完成注册后，光线路模块OLT根据光网络单元ONU发送的带宽请求，按照业务优先级为所属光网络单元ONU依次分配传输时隙，光线路模块OLT首先保证传输SV报文分配独享的传输时隙，再将剩余的时隙分配给传输GOOSE报文；若系统还有剩余空闲时隙，则优先分配给MMS报文。

5.根据权利要求1或2所述的利用无源光网络实现变电站内数据报文传输的方法，其特征在于，站控层设备通过以太网口直接连接到核心交换机的分组交换模块，获取来自间隔层和过程层的数据报文。