Зі зростанням кількості послуг, що надаються пасивними оптичними мережами (PON), стало критично важливим швидке відновлення послуг після збоїв ліній. Технологія захисної комутації PON, як основне рішення для забезпечення безперервності бізнесу, значно підвищує надійність мережі, скорочуючи час переривання мережі до менш ніж 50 мс завдяки інтелектуальним механізмам резервування.
СутьPONЗахисне перемикання має забезпечити безперервність бізнесу за допомогою двоканальної архітектури «основний+резервний».
Його робочий процес поділено на три етапи: по-перше, на етапі виявлення система може точно ідентифікувати обрив волокна або відмову обладнання протягом 5 мс завдяки комбінації моніторингу оптичної потужності, аналізу коефіцієнта помилок та повідомлень про серцебиття; під час фази комутації дія комутації запускається автоматично на основі попередньо налаштованої стратегії, з типовою затримкою комутації, контрольованою в межах 30 мс; нарешті, на етапі відновлення, безперешкодна міграція 218 бізнес-параметрів, таких як налаштування VLAN та розподіл пропускної здатності, досягається за допомогою механізму синхронізації конфігурації, що гарантує повну непідготовленість кінцевих користувачів.
Фактичні дані розгортання показують, що після впровадження цієї технології річна тривалість перерв у мережах PON може бути скорочена з 8,76 годин до 26 секунд, а надійність може бути покращена в 1200 разів. Сучасні основні механізми захисту PON включають чотири типи, від типу A до типу D, утворюючи повноцінну технічну систему від базової до розширеної.
Тип A (резервування магістрального оптоволоконного з'єднання) використовує конструкцію з двома портами PON на стороні OLT, що спільно використовують мікросхеми MAC. Він встановлює основний та резервний оптоволоконний канали через сплітер 2:N та перемикається протягом 40 мс. Вартість апаратної трансформації збільшується лише на 20% від волоконних ресурсів, що робить його особливо придатним для сценаріїв передачі на короткі відстані, таких як кампусні мережі. Однак слід зазначити, що ця схема має обмеження на одній платі, і відмова однієї точки сплітера може призвести до переривання двох каналів.
Більш просунутий тип B (резервування портів OLT) розгортає два порти незалежних мікросхем MAC на стороні OLT, підтримує режим холодного/теплого резервування та може бути розширений до архітектури з двома хостами на OLT.FTTHУ сценарному тестуванні це рішення досягло синхронної міграції 128 ONU протягом 50 мс з коефіцієнтом втрати пакетів 0. Його було успішно застосовано в системі передачі відео 4K у провінційній мережі мовлення та телебачення.
Тип C (повний захист оптоволоконного волокна) розгортається шляхом розгортання подвійного шляху магістрального/розподіленого оптоволоконного з'єднання в поєднанні з конструкцією подвійного оптичного модуля ONU для забезпечення наскрізного захисту фінансових торгових систем. Він досяг відновлення після збоїв 300 мс у стрес-тестах фондової біржі, повністю відповідаючи стандарту стійкості до переривань менш ніж за секунду для торгових систем цінних паперів.
Найвищий рівень типу D (повне гаряче резервування системи) використовує військову конструкцію з подвійним керуванням та двоплощинною архітектурою як для OLT, так і для ONU, підтримуючи трирівневе резервування оптоволокна/порту/живлення. Випадок розгортання мережі базової станції 5G показує, що рішення все ще може підтримувати продуктивність комутації на рівні 10 мс в екстремальних умовах температури -40 ℃, з річним часом переривання, що контролюється в межах 32 секунд, і пройшло сертифікацію за військовим стандартом MIL-STD-810G.
Для досягнення безперебійного перемикання необхідно подолати дві основні технічні проблеми:
Що стосується синхронізації конфігурації, система використовує технологію диференціальної інкрементальної синхронізації, щоб забезпечити узгодженість 218 статичних параметрів, таких як політики VLAN та QoS. Водночас вона синхронізує динамічні дані, такі як таблиця MAC-адрес та оренда DHCP, за допомогою механізму швидкого відтворення та безперешкодно успадковує ключі безпеки на основі каналу шифрування AES-256;
На етапі відновлення обслуговування було розроблено механізм потрійної гарантії – використання протоколу швидкого виявлення для стиснення часу повторної реєстрації ONU до 3 секунд, інтелектуального алгоритму дренажу на основі SDN для досягнення точного планування трафіку та автоматичного калібрування багатовимірних параметрів, таких як оптична потужність/затримка.
Час публікації: 19 червня 2025 р.