可靠性增強，政企業(yè)務(wù)承載無(wú)憂(yōu)

  “十四五”規劃提出“加快數字化發(fā)展，打造數字經(jīng)濟新優(yōu)勢，協(xié)同推進(jìn)數字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數字化轉型”，數字化轉型成為當下的熱點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò )是企業(yè)數字化轉型的基石，基于PON技術(shù)的POL(Passive Optical LAN)網(wǎng)絡(luò )相比傳統的以太局域網(wǎng)，具有高帶寬、簡(jiǎn)架構、低能耗、長(cháng)距離和易運維等特點(diǎn)，日益成為政企客戶(hù)的選擇，建設全光網(wǎng)絡(luò )也逐步成為業(yè)界的統一認識。然而，政企業(yè)務(wù)承載對網(wǎng)絡(luò )的可靠性要求遠高于家庭寬帶業(yè)務(wù)。中興通訊提出PON+方案，其中就包括可靠性增強的能力提升。

  PON可靠性增強，包含兩個(gè)層級的技術(shù)提升：第一層級是企業(yè)級的可靠性增強，滿(mǎn)足企業(yè)辦公、安防、Wi-Fi等業(yè)務(wù)的承載需求;第二層級是工業(yè)級的可靠性增強，滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)的承載需求。

  企業(yè)級可靠性增強技術(shù)實(shí)現

  PON網(wǎng)絡(luò )應用于企業(yè)辦公類(lèi)園區網(wǎng)絡(luò )，要承載辦公數據、語(yǔ)音通信、視頻會(huì )議、安防視頻、企業(yè)Wi-Fi等業(yè)務(wù)。PON企業(yè)級可靠性技術(shù)增強，正是為滿(mǎn)足以上場(chǎng)景的各類(lèi)業(yè)務(wù)承載要求。

  PON企業(yè)級可靠性技術(shù)增強包括三個(gè)方面的增強：組網(wǎng)架構的可靠性、系統設備的可靠性，以及業(yè)務(wù)數據的可靠性。

  PON企業(yè)級組網(wǎng)架構的可靠性增強

  PON組網(wǎng)架構的可靠性包括OLT上行以太網(wǎng)保護和OLT下行PON鏈路保護。

  傳統的OLT上行以太網(wǎng)保護一般采用以太網(wǎng)鏈路聚合的方式，但一旦上行的核心設備故障，則業(yè)務(wù)全中斷。OLT上行以太網(wǎng)保護可靠性增強，OLT上行雙歸屬到兩臺核心設備，上行端口主備雙配置構成保護組，增強OLT的上行以太網(wǎng)鏈路保護能力。

  OLT下行，傳統的PON主干光纖保護主要采用Type B保護方式。即同一OLT的2個(gè)PON口分別采用獨立的PON MAC芯片和光模塊，實(shí)現PON口的保護。ODN采用2：N的分光器，實(shí)現主干光纖的冗余保護。但是，一旦OLT設備故障，則業(yè)務(wù)全中斷。OLT下行PON鏈路保護可靠性增強，采用跨OLT的Type B雙歸屬保護，對OLT、OLT PON口和主干光纖進(jìn)行全保護，當OLT、OLT PON口或主干光纖發(fā)生故障時(shí)，可以自動(dòng)切換到另外一個(gè)OLT、OLT PON口或主干光纖?？鏞LT的Type B雙歸屬保護，兩根主干光纖連接到兩臺OLT，實(shí)現異地容災(見(jiàn)圖1)。

圖1 跨OLT的Type B雙歸屬保護組網(wǎng)架構

  PON企業(yè)級系統設備的可靠性增強

  傳統的PON系統設備的可靠性，主要是針對OLT局端設備，主控板冗余備份，可以工作在主備模式或負荷分擔模式，電源板1+1保護。PON企業(yè)級系統設備的可靠性增強還針對ONU設備進(jìn)行可靠性設計增強，滿(mǎn)足企業(yè)應用場(chǎng)景的長(cháng)時(shí)間無(wú)故障穩定運行要求。ONU設備器件選用企業(yè)級元器件，提供更高的4kV~6kV防雷等級，滿(mǎn)足更高的EMC電磁兼容性標準，實(shí)現-10℃~60℃更寬的環(huán)境溫度適應性，并在防塵、防水、抗振等方面增強設計，提升ONU設備在企業(yè)多種環(huán)境中部署的適應性。

  PON企業(yè)級業(yè)務(wù)數據的安全性增強

  傳統PON業(yè)務(wù)數據的安全性保障，主要是對ONU進(jìn)行認證，非法ONU無(wú)法注冊，對數據進(jìn)行三重攪動(dòng)/AES-128加密算法，防DOS攻擊和流氓ONU防護。PON企業(yè)級業(yè)務(wù)數據的安全性增強引入802.1X認證。IEEE 802.1X認證是一種基于端口的網(wǎng)絡(luò )接入控制協(xié)議。接入設備提供對接入的物理端口或邏輯端口進(jìn)行認證控制，在端口通過(guò)認證之前，處于關(guān)閉狀態(tài)，連接在端口上的用戶(hù)無(wú)法獲取網(wǎng)絡(luò )資源。如果用戶(hù)能夠通過(guò)認證，則端口打開(kāi)，用戶(hù)可以正常訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )，提升網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)的安全可靠性。PON企業(yè)級業(yè)務(wù)數據的安全性增強還引入軟件防火墻功能，保護PON網(wǎng)絡(luò )內部免遭來(lái)自外部網(wǎng)絡(luò )的非法訪(fǎng)問(wèn)和惡意攻擊。

  工業(yè)級可靠性增強技術(shù)實(shí)現

  PON網(wǎng)絡(luò )應用于工業(yè)生產(chǎn)類(lèi)園區網(wǎng)絡(luò )，如礦山、鋼鐵、工廠(chǎng)、電力、港口等場(chǎng)景，需要支撐工業(yè)數據采集、工業(yè)控制、機器視覺(jué)等業(yè)務(wù)。為滿(mǎn)足工業(yè)級業(yè)務(wù)高可靠要求，PON工業(yè)級可靠性技術(shù)增強，從組網(wǎng)架構和系統設備兩個(gè)方面進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò )可靠性。

  PON工業(yè)級組網(wǎng)架構的可靠性提升

  PON組網(wǎng)架構的可靠性提升包括OLT上行采用以太環(huán)網(wǎng)保護和OLT下行采用手拉手保護。

  OLT上行以太環(huán)網(wǎng)保護采用ERPS(Ethernet Ring Protection Switching，以太環(huán)網(wǎng)保護倒換)技術(shù)實(shí)現。ERPS是ITU-T發(fā)布的G.8032中的環(huán)網(wǎng)協(xié)議，不但多個(gè)OLT之間可以組成環(huán)網(wǎng)，還可以和其他支持ERPS的設備組環(huán)網(wǎng)。ERPS收斂速度快，能夠滿(mǎn)足工業(yè)高可靠性要求。

  傳統的OLT下行PON全保護采用OLT雙PON口、ONU雙PON口、雙主干光纖、雙1：N光分路器、雙配線(xiàn)光纖冗余保護方式。手拉手保護采用組環(huán)網(wǎng)的方式來(lái)實(shí)現全保護，跨OLT的手拉手保護組網(wǎng)架構如圖2所示。

圖2 跨OLT的手拉手保護組網(wǎng)架構

  跨OLT的手拉手保護組網(wǎng)中，兩臺OLT各出一個(gè)PON口，采用1：2的不等比分光器形成兩條多級鏈路，ONU雙PON口同時(shí)接入兩鏈路，形成手拉手環(huán)網(wǎng)。兩條鏈路處于主備狀態(tài)，不同時(shí)轉發(fā)報文。當主用OLT方向的光纖斷裂或光纖線(xiàn)路質(zhì)量劣化、主用OLT故障、主用OLTPON口故障、主用OLT上行鏈路故障等情況發(fā)生時(shí)，會(huì )觸發(fā)自動(dòng)保護倒換，保障政企業(yè)務(wù)的連續性。

  PON工業(yè)級系統設備的可靠性提升

  PON工業(yè)級系統設備的可靠性增強，滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)制造應用場(chǎng)景的長(cháng)時(shí)間無(wú)故障穩定運行要求。ONU設備器件選用工業(yè)級元器件，提供最高的防雷等級，滿(mǎn)足最高的EMC IV電磁兼容性標準，實(shí)現-40℃~85℃的環(huán)境溫度適應性;設備全密封設計，符合IP68最高防水等級設計，抗強振動(dòng)設計，提升ONU設備在各種惡劣工業(yè)環(huán)境中部署的適應性;軟件雙版本雙boot設計，確保系統運行的長(cháng)期高可靠性。

  中興通訊可靠性增強PON網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)在企業(yè)園區、教育、醫院、制造、電力等多個(gè)行業(yè)中得到廣泛應用。蘇州明志科技采用可靠性增強的PON網(wǎng)絡(luò )構建鑄造車(chē)間通信網(wǎng)絡(luò )，匹配智能工廠(chǎng)系統實(shí)現MES、ERP系統的貫通。產(chǎn)品定制生產(chǎn)周期從7天減少至0.5天，生產(chǎn)效率提升約221%，產(chǎn)品質(zhì)量不良率下降58%，綜合生產(chǎn)成本降低10%。

  中興通訊可靠性增強PON網(wǎng)絡(luò )，幫助運營(yíng)商進(jìn)一步拓展政企業(yè)務(wù)范圍，實(shí)現從專(zhuān)線(xiàn)到園區專(zhuān)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )延伸，探索園區網(wǎng)絡(luò )加服務(wù)新的商業(yè)模式創(chuàng )新，開(kāi)拓新的業(yè)務(wù)收入增長(cháng)空間。