Amb el nombre creixent de serveis que ofereixen les xarxes òptiques passives (PON), s'ha tornat crucial restaurar ràpidament els serveis després d'errors de línia. La tecnologia de commutació de protecció PON, com a solució bàsica per garantir la continuïtat del negoci, millora significativament la fiabilitat de la xarxa reduint el temps d'interrupció de la xarxa a menys de 50 ms mitjançant mecanismes de redundància intel·ligents.
L'essència dePONLa commutació de protecció és per garantir la continuïtat del negoci mitjançant una arquitectura de doble camí "primària + còpia de seguretat".
El seu flux de treball es divideix en tres etapes: primer, a la fase de detecció, el sistema pot identificar amb precisió la ruptura de fibra o la fallada de l'equip en 5 ms mitjançant una combinació de monitorització de potència òptica, anàlisi de la taxa d'errors i missatges de batec del cor; durant la fase de commutació, l'acció de commutació s'activa automàticament en funció d'una estratègia preconfigurada, amb un retard de commutació típic controlat en 30 ms; finalment, a la fase de recuperació, s'aconsegueix una migració perfecta de 218 paràmetres empresarials, com ara la configuració de VLAN i l'assignació d'ample de banda, a través del motor de sincronització de configuració, garantint que els usuaris finals no en siguin conscients.
Les dades de desplegament reals mostren que, després d'adoptar aquesta tecnologia, la durada d'interrupció anual de les xarxes PON es pot reduir de 8,76 hores a 26 segons, i la fiabilitat es pot millorar en 1200 vegades. Els mecanismes de protecció PON principals actuals inclouen quatre tipus, del tipus A al tipus D, que formen un sistema tècnic complet, des del bàsic fins a l'avançat.
El tipus A (redundància de fibra troncal) adopta el disseny de ports PON duals al costat OLT que comparteixen xips MAC. Estableix un enllaç de fibra òptica primari i de reserva a través d'un divisor 2:N i commutadors en 40 ms. El seu cost de transformació de maquinari només augmenta en un 20% dels recursos de fibra, cosa que el fa especialment adequat per a escenaris de transmissió de curta distància com ara xarxes de campus. Tanmateix, cal tenir en compte que aquest esquema té limitacions a la mateixa placa, i una fallada en un sol punt del divisor pot causar una interrupció de l'enllaç dual.
El tipus B més avançat (redundància de port OLT) desplega ports duals de xips MAC independents al costat OLT, admet el mode de còpia de seguretat en fred/calent i es pot ampliar a una arquitectura de doble host a través d'OLT. En elFTTHEn una prova d'escenari, aquesta solució va aconseguir la migració síncrona de 128 ONU en 50 ms, amb una taxa de pèrdua de paquets de 0. S'ha aplicat amb èxit a un sistema de transmissió de vídeo 4K en una xarxa provincial de radiodifusió i televisió.
El tipus C (protecció completa de fibra) es desplega mitjançant un desplegament de doble ruta de fibra distribuïda/troncal, combinat amb un disseny de mòdul òptic dual ONU, per proporcionar protecció d'extrem a extrem per als sistemes de negociació financera. Va aconseguir una recuperació d'errors de 300 ms en proves d'estrès de la borsa, complint plenament l'estàndard de tolerància a interrupcions inferior a segon dels sistemes de negociació de valors.
El tipus D (còpia de seguretat en calent del sistema complet) de nivell més alt adopta un disseny de grau militar, amb doble control i arquitectura de doble pla tant per a OLT com per a ONU, que admet la redundància de tres capes de fibra/port/font d'alimentació. Un cas de desplegament d'una xarxa de backhaul d'estació base 5G mostra que la solució encara pot mantenir un rendiment de commutació de nivell de 10 ms en entorns extrems de -40 ℃, amb un temps d'interrupció anual controlat en 32 segons, i ha superat la certificació estàndard militar MIL-STD-810G.
Per aconseguir una commutació sense problemes, cal superar dos reptes tècnics importants:
Pel que fa a la sincronització de la configuració, el sistema adopta tecnologia de sincronització incremental diferencial per garantir que 218 paràmetres estàtics, com ara les polítiques VLAN i QoS, siguin coherents. Al mateix temps, sincronitza dades dinàmiques com ara la taula d'adreces MAC i la concessió DHCP mitjançant un mecanisme de reproducció ràpida i hereta sense problemes les claus de seguretat basades en el canal de xifratge AES-256;
En la fase de recuperació del servei, s'ha dissenyat un mecanisme de triple garantia: un protocol de descobriment ràpid per comprimir el temps de registre de la ONU a 3 segons, un algoritme de drenatge intel·ligent basat en SDN per aconseguir una planificació precisa del trànsit i un calibratge automàtic de paràmetres multidimensionals com la potència/retard òptic.
Data de publicació: 19 de juny de 2025