Με τον αυξανόμενο αριθμό υπηρεσιών που παρέχονται από Παθητικά Οπτικά Δίκτυα (PON), έχει καταστεί ζωτικής σημασίας η γρήγορη αποκατάσταση των υπηρεσιών μετά από βλάβες γραμμής. Η τεχνολογία μεταγωγής προστασίας PON, ως βασική λύση για τη διασφάλιση της επιχειρησιακής συνέχειας, βελτιώνει σημαντικά την αξιοπιστία του δικτύου μειώνοντας τον χρόνο διακοπής του δικτύου σε λιγότερο από 50ms μέσω έξυπνων μηχανισμών πλεονασμού.
Η ουσία τουΠΟΝΗ μεταγωγή προστασίας έχει ως στόχο να διασφαλίσει τη συνέχεια της επιχείρησης μέσω μιας αρχιτεκτονικής διπλής διαδρομής «πρωτεύουσας+εφεδρικής».
Η ροή εργασίας του χωρίζεται σε τρία στάδια: πρώτον, στο στάδιο ανίχνευσης, το σύστημα μπορεί να εντοπίσει με ακρίβεια τη θραύση οπτικής ίνας ή την αστοχία του εξοπλισμού εντός 5ms μέσω ενός συνδυασμού παρακολούθησης οπτικής ισχύος, ανάλυσης ρυθμού σφάλματος και μηνυμάτων παλμών. Κατά τη φάση μεταγωγής, η ενέργεια μεταγωγής ενεργοποιείται αυτόματα με βάση μια προκαθορισμένη στρατηγική, με μια τυπική καθυστέρηση μεταγωγής ελεγχόμενη εντός 30ms. Τέλος, στη φάση ανάκτησης, επιτυγχάνεται απρόσκοπτη μετεγκατάσταση 218 επιχειρηματικών παραμέτρων, όπως οι ρυθμίσεις VLAN και η κατανομή εύρους ζώνης, μέσω της μηχανής συγχρονισμού διαμόρφωσης, διασφαλίζοντας ότι οι τελικοί χρήστες δεν γνωρίζουν τίποτα.
Τα πραγματικά δεδομένα ανάπτυξης δείχνουν ότι μετά την υιοθέτηση αυτής της τεχνολογίας, η ετήσια διάρκεια διακοπής των δικτύων PON μπορεί να μειωθεί από 8,76 ώρες σε 26 δευτερόλεπτα και η αξιοπιστία μπορεί να βελτιωθεί κατά 1200 φορές. Οι τρέχοντες μηχανισμοί προστασίας PON περιλαμβάνουν τέσσερις τύπους, Τύπου Α έως Τύπου D, σχηματίζοντας ένα πλήρες τεχνικό σύστημα από βασικό έως προηγμένο.
Ο Τύπος Α (Trunk Fiber Redundancy) υιοθετεί το σχεδιασμό διπλών θυρών PON στην πλευρά OLT που μοιράζονται τσιπ MAC. Δημιουργεί μια κύρια και μια εφεδρική σύνδεση οπτικών ινών μέσω ενός διαχωριστή 2:N και κάνει εναλλαγή εντός 40ms. Το κόστος μετασχηματισμού υλικού αυξάνεται μόνο κατά 20% των πόρων οπτικών ινών, καθιστώντας το ιδιαίτερα κατάλληλο για σενάρια μετάδοσης μικρής απόστασης, όπως δίκτυα πανεπιστημιούπολης. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι αυτό το σχήμα έχει περιορισμούς στην ίδια πλακέτα και μια βλάβη σε ένα μόνο σημείο του διαχωριστή μπορεί να προκαλέσει διακοπή διπλής σύνδεσης.
Ο πιο προηγμένος Τύπος Β (πλεονασμός θυρών OLT) αναπτύσσει διπλές θύρες ανεξάρτητων τσιπ MAC στην πλευρά OLT, υποστηρίζει λειτουργία δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας κρύου/ζεστού ρεύματος και μπορεί να επεκταθεί σε αρχιτεκτονική διπλού κεντρικού υπολογιστή σε όλα τα OLT.FTTHΣε δοκιμή σεναρίου, αυτή η λύση πέτυχε σύγχρονη μετεγκατάσταση 128 ONU εντός 50ms, με ρυθμό απώλειας πακέτων 0. Έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε ένα σύστημα μετάδοσης βίντεο 4K σε ένα επαρχιακό δίκτυο ραδιοτηλεοπτικών εκπομπών και τηλεόρασης.
Ο τύπος C (πλήρης προστασία οπτικών ινών) αναπτύσσεται μέσω ανάπτυξης διπλής διαδρομής backbone/κατανεμημένων οπτικών ινών, σε συνδυασμό με σχεδιασμό διπλής οπτικής μονάδας ONU, για την παροχή προστασίας από άκρο σε άκρο για συστήματα χρηματοοικονομικών συναλλαγών. Πέτυχε αποκατάσταση σφαλμάτων 300ms σε δοκιμές αντοχής στο χρηματιστήριο, πληρώντας πλήρως το πρότυπο ανοχής διακοπής υποδευτερολέπτου των συστημάτων συναλλαγών τίτλων.
Το υψηλότερο επίπεδο Τύπου D (πλήρες σύστημα hot backup) υιοθετεί σχεδιασμό στρατιωτικού επιπέδου, με διπλό έλεγχο και αρχιτεκτονική διπλού επιπέδου τόσο για OLT όσο και για ONU, υποστηρίζοντας τριεπίπεδη πλεονασμό οπτικών ινών/θύρας/τροφοδοτικού. Μια περίπτωση ανάπτυξης ενός δικτύου backhaul σταθμού βάσης 5G δείχνει ότι η λύση μπορεί να διατηρήσει απόδοση μεταγωγής επιπέδου 10ms σε ακραία περιβάλλοντα -40 ℃, με ετήσιο χρόνο διακοπής που ελέγχεται εντός 32 δευτερολέπτων, και έχει περάσει την πιστοποίηση στρατιωτικού προτύπου MIL-STD-810G.
Για να επιτευχθεί απρόσκοπτη μεταγωγή, πρέπει να ξεπεραστούν δύο σημαντικές τεχνικές προκλήσεις:
Όσον αφορά τον συγχρονισμό διαμόρφωσης, το σύστημα υιοθετεί τεχνολογία διαφορικού σταδιακού συγχρονισμού για να διασφαλίσει ότι 218 στατικές παράμετροι, όπως οι πολιτικές VLAN και QoS, είναι συνεπείς. Ταυτόχρονα, συγχρονίζει δυναμικά δεδομένα, όπως τον πίνακα διευθύνσεων MAC και την μίσθωση DHCP, μέσω ενός μηχανισμού γρήγορης αναπαραγωγής και κληρονομεί απρόσκοπτα κλειδιά ασφαλείας με βάση το κανάλι κρυπτογράφησης AES-256.
Στη φάση αποκατάστασης της υπηρεσίας, έχει σχεδιαστεί ένας μηχανισμός τριπλής εγγύησης – χρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο γρήγορης ανακάλυψης για τη συμπίεση του χρόνου επανεγγραφής ONU σε 3 δευτερόλεπτα, έναν έξυπνο αλγόριθμο αποστράγγισης βασισμένο στο SDN για την επίτευξη ακριβούς προγραμματισμού κυκλοφορίας και αυτόματη βαθμονόμηση πολυδιάστατων παραμέτρων όπως η οπτική ισχύς/καθυστέρηση.
Ώρα δημοσίευσης: 19 Ιουνίου 2025