Với số lượng dịch vụ ngày càng tăng được cung cấp bởi Mạng quang thụ động (PON), việc khôi phục dịch vụ nhanh chóng sau sự cố đường truyền là vô cùng quan trọng. Công nghệ chuyển mạch bảo vệ PON, là giải pháp cốt lõi để đảm bảo tính liên tục của hoạt động kinh doanh, cải thiện đáng kể độ tin cậy của mạng bằng cách giảm thời gian gián đoạn mạng xuống dưới 50ms thông qua cơ chế dự phòng thông minh.
Bản chất củaPONchuyển mạch bảo vệ là để đảm bảo tính liên tục của hoạt động kinh doanh thông qua kiến trúc đường dẫn kép “chính + dự phòng”.
Quy trình làm việc của nó được chia thành ba giai đoạn: đầu tiên, trong giai đoạn phát hiện, hệ thống có thể xác định chính xác sự cố đứt sợi quang hoặc lỗi thiết bị trong vòng 5ms thông qua sự kết hợp giữa giám sát công suất quang, phân tích tỷ lệ lỗi và thông báo nhịp tim; Trong giai đoạn chuyển mạch, hành động chuyển mạch được tự động kích hoạt dựa trên chiến lược được cấu hình trước, với độ trễ chuyển mạch điển hình được kiểm soát trong vòng 30ms; Cuối cùng, trong giai đoạn phục hồi, quá trình di chuyển liền mạch 218 tham số kinh doanh như cài đặt VLAN và phân bổ băng thông được thực hiện thông qua công cụ đồng bộ hóa cấu hình, đảm bảo rằng người dùng cuối hoàn toàn không biết.
Dữ liệu triển khai thực tế cho thấy sau khi áp dụng công nghệ này, thời gian gián đoạn mạng PON hàng năm có thể giảm từ 8,76 giờ xuống còn 26 giây, độ tin cậy được cải thiện 1200 lần. Cơ chế bảo vệ PON chính thống hiện nay bao gồm bốn loại, từ Loại A đến Loại D, tạo thành một hệ thống kỹ thuật hoàn chỉnh từ cơ bản đến nâng cao.
Loại A (Dự phòng sợi quang đường trục) áp dụng thiết kế cổng PON kép ở phía OLT, chia sẻ chip MAC. Nó thiết lập liên kết cáp quang chính và dự phòng thông qua bộ chia 2:N và bộ chuyển mạch trong vòng 40ms. Chi phí chuyển đổi phần cứng chỉ tăng 20% tài nguyên sợi quang, đặc biệt phù hợp cho các tình huống truyền dẫn khoảng cách ngắn như mạng lưới trường học. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng sơ đồ này có những hạn chế trên cùng một bo mạch, và một lỗi tại một điểm trên bộ chia có thể gây gián đoạn liên kết kép.
Loại B tiên tiến hơn (dự phòng cổng OLT) triển khai hai cổng chip MAC độc lập ở phía OLT, hỗ trợ chế độ sao lưu lạnh/ấm và có thể được mở rộng thành kiến trúc máy chủ kép trên các OLT. TrongCáp quangTrong thử nghiệm tình huống, giải pháp này đã đạt được khả năng di chuyển đồng bộ 128 ONU trong vòng 50ms, với tỷ lệ mất gói tin là 0. Giải pháp đã được áp dụng thành công cho hệ thống truyền video 4K trong mạng lưới phát thanh truyền hình của một tỉnh.
Loại C (bảo vệ toàn bộ sợi quang) được triển khai thông qua đường dẫn kép xương sống/sợi quang phân tán, kết hợp với thiết kế mô-đun quang kép ONU, nhằm cung cấp khả năng bảo vệ đầu cuối cho các hệ thống giao dịch tài chính. Thiết bị đạt khả năng phục hồi lỗi 300ms trong thử nghiệm ứng suất sàn giao dịch chứng khoán, đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn chịu đựng ngắt dưới một giây của hệ thống giao dịch chứng khoán.
Cấp độ cao nhất Type D (sao lưu nóng toàn hệ thống) áp dụng thiết kế chuẩn quân sự, với kiến trúc điều khiển kép và mặt phẳng kép cho cả OLT và ONU, hỗ trợ dự phòng ba lớp cáp quang/cổng/nguồn điện. Trường hợp triển khai mạng backhaul trạm gốc 5G cho thấy giải pháp vẫn có thể duy trì hiệu suất chuyển mạch ở mức 10ms trong môi trường khắc nghiệt -40℃, với thời gian gián đoạn hàng năm được kiểm soát trong vòng 32 giây và đã đạt chứng nhận tiêu chuẩn quân sự MIL-STD-810G.
Để đạt được khả năng chuyển đổi liền mạch, cần phải vượt qua hai thách thức kỹ thuật lớn:
Về mặt đồng bộ hóa cấu hình, hệ thống áp dụng công nghệ đồng bộ hóa gia tăng vi sai để đảm bảo 218 tham số tĩnh như chính sách VLAN và QoS được nhất quán. Đồng thời, hệ thống đồng bộ hóa dữ liệu động như bảng địa chỉ MAC và DHCP lease thông qua cơ chế phát lại nhanh, và kế thừa liền mạch các khóa bảo mật dựa trên kênh mã hóa AES-256;
Trong giai đoạn phục hồi dịch vụ, một cơ chế đảm bảo ba chiều đã được thiết kế – sử dụng giao thức khám phá nhanh để nén thời gian đăng ký lại ONU xuống còn 3 giây, thuật toán thoát nước thông minh dựa trên SDN để đạt được lịch trình lưu lượng chính xác và hiệu chuẩn tự động các thông số đa chiều như công suất quang/độ trễ.
Thời gian đăng: 19-06-2025