С нарастващия брой услуги, предоставяни от пасивни оптични мрежи (PON), бързото възстановяване на услугите след повреди в линиите е от решаващо значение. Технологията за защитно превключване PON, като основно решение за осигуряване на непрекъснатост на бизнеса, значително подобрява надеждността на мрежата, като намалява времето за прекъсване до по-малко от 50 ms чрез интелигентни механизми за резервиране.
Същността наPONЗащитното превключване е за осигуряване на непрекъснатост на бизнеса чрез двойна архитектура на „основен + резервен“.
Работният процес е разделен на три етапа: първо, на етапа на откриване, системата може точно да идентифицира скъсване на влакно или повреда на оборудването в рамките на 5 ms чрез комбинация от наблюдение на оптичната мощност, анализ на процента на грешки и съобщения за пулс; по време на фазата на превключване, действието по превключване се задейства автоматично въз основа на предварително конфигурирана стратегия, с типично забавяне на превключване, контролирано в рамките на 30 ms; и накрая, на фазата на възстановяване, се постига безпроблемна миграция на 218 бизнес параметъра, като настройки на VLAN и разпределение на честотната лента, чрез механизма за синхронизация на конфигурацията, гарантирайки, че крайните потребители са напълно неинформирани.
Данните от реалното внедряване показват, че след приемането на тази технология, годишната продължителност на прекъсванията на PON мрежите може да бъде намалена от 8,76 часа на 26 секунди, а надеждността може да бъде подобрена 1200 пъти. Настоящите основни механизми за защита на PON включват четири типа, от тип A до тип D, образувайки цялостна техническа система от базова до напреднала.
Тип A (Trunk Fiber Redundancy) използва дизайн с двойни PON портове от страната на OLT, споделящи MAC чипове. Той установява основна и резервна оптична връзка чрез 2:N сплитер и превключва в рамките на 40ms. Цената на хардуерната му трансформация се увеличава само с 20% от оптичните ресурси, което го прави особено подходящ за сценарии за предаване на къси разстояния, като например кампусни мрежи. Трябва да се отбележи обаче, че тази схема има ограничения на една и съща платка и повреда в една точка на сплитера може да причини прекъсване на двойната връзка.
По-усъвършенстваният тип B (редундантност на OLT портове) разполага с двойни портове на независими MAC чипове от страната на OLT, поддържа режим на студено/топло архивиране и може да бъде разширен до архитектура с два хоста в OLT.FTTHПри тестов сценарий, това решение постигна синхронна миграция на 128 ONU в рамките на 50ms, с процент на загуба на пакети от 0. То беше успешно приложено към система за предаване на 4K видео в провинциална радиоразпръсквателна и телевизионна мрежа.
Тип C (пълна защита на оптичните влакна) се използва чрез двуканално разгръщане на опорни/разпределени оптични влакна, комбинирано с дизайн на двоен оптичен модул ONU, за да осигури цялостна защита за финансови търговски системи. Той постигна възстановяване от грешки от 300 ms при стрес тестове на фондовата борса, като напълно отговаря на стандарта за толерантност към прекъсвания под секунда за системите за търговия с ценни книжа.
Най-високото ниво тип D (пълно системно горещо резервиране) използва дизайн от военен клас, с двойно управление и двуплоскостна архитектура както за OLT, така и за ONU, поддържайки трислойна резервираност на оптични влакна/портове/захранване. Случай на внедряване на 5G базова станция backhaul мрежа показва, че решението все още може да поддържа производителност на превключване на ниво 10ms в екстремни условия от -40 ℃, с годишно време на прекъсване, контролирано в рамките на 32 секунди, и е преминало сертификация по военен стандарт MIL-STD-810G.
За да се постигне безпроблемно превключване, трябва да се преодолеят две основни технически предизвикателства:
По отношение на синхронизацията на конфигурацията, системата използва технология за диференциална инкрементална синхронизация, за да гарантира, че 218 статични параметъра, като например VLAN и QoS политики, са съгласувани. В същото време, тя синхронизира динамични данни, като например таблица с MAC адреси и DHCP лизинг, чрез механизъм за бързо възпроизвеждане и безпроблемно наследява ключове за сигурност, базирани на AES-256 криптиращ канал;
Във фазата на възстановяване на услугата е проектиран механизъм за тройна гаранция – използващ протокол за бързо откриване за компресиране на времето за повторна регистрация на ONU до 3 секунди, интелигентен алгоритъм за отводняване, базиран на SDN, за постигане на прецизно планиране на трафика и автоматично калибриране на многомерни параметри като оптична мощност/забавяне.
Време на публикуване: 19 юни 2025 г.