با افزایش تعداد سرویس‌های ارائه شده توسط شبکه‌های نوری پسیو (PON)، بازیابی سریع خدمات پس از خرابی خطوط بسیار مهم شده است. فناوری سوئیچینگ حفاظتی PON، به عنوان یک راهکار اصلی برای تضمین تداوم کسب‌وکار، با کاهش زمان وقفه شبکه به کمتر از 50 میلی‌ثانیه از طریق مکانیسم‌های افزونگی هوشمند، قابلیت اطمینان شبکه را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.
جوهرهپونسوئیچینگ حفاظتی برای تضمین تداوم کسب‌وکار از طریق معماری مسیر دوگانه «اصلی + پشتیبان» است.
گردش کار آن به سه مرحله تقسیم می‌شود: اولاً، در مرحله تشخیص، سیستم می‌تواند با ترکیبی از نظارت بر توان نوری، تجزیه و تحلیل نرخ خطا و پیام‌های ضربان قلب، شکستگی فیبر یا خرابی تجهیزات را در عرض 5 میلی‌ثانیه به طور دقیق شناسایی کند؛ در طول مرحله سوئیچینگ، عمل سوئیچینگ به طور خودکار بر اساس یک استراتژی از پیش تنظیم شده، با یک تأخیر سوئیچینگ معمولی که در عرض 30 میلی‌ثانیه کنترل می‌شود، آغاز می‌شود؛ در نهایت، در مرحله بازیابی، انتقال یکپارچه 218 پارامتر تجاری مانند تنظیمات VLAN و تخصیص پهنای باند از طریق موتور همگام‌سازی پیکربندی انجام می‌شود و اطمینان حاصل می‌شود که کاربران نهایی کاملاً بی‌اطلاع هستند.
داده‌های واقعی استقرار نشان می‌دهد که پس از اتخاذ این فناوری، مدت زمان وقفه سالانه شبکه‌های PON می‌تواند از ۸.۷۶ ساعت به ۲۶ ثانیه کاهش یابد و قابلیت اطمینان آن ۱۲۰۰ برابر بهبود یابد. مکانیسم‌های حفاظتی PON رایج فعلی شامل چهار نوع، نوع A تا نوع D، هستند که یک سیستم فنی کامل از پایه تا پیشرفته را تشکیل می‌دهند.
نوع A (افزونگی فیبر ترانک) از طراحی پورت‌های دوگانه PON در سمت OLT با اشتراک‌گذاری تراشه‌های MAC استفاده می‌کند. این نوع، یک لینک فیبر نوری اولیه و پشتیبان را از طریق یک اسپلیتر 2:N و سوئیچ‌ها در عرض 40 میلی‌ثانیه برقرار می‌کند. هزینه تبدیل سخت‌افزار آن تنها 20٪ از منابع فیبر را افزایش می‌دهد، که آن را به ویژه برای سناریوهای انتقال در فواصل کوتاه مانند شبکه‌های دانشگاهی مناسب می‌کند. با این حال، باید توجه داشت که این طرح محدودیت‌هایی در همان برد دارد و خرابی یک نقطه از اسپلیتر ممکن است باعث قطع لینک دوگانه شود.
نوع پیشرفته‌تر B (افزونگی پورت OLT) از دو پورت تراشه MAC مستقل در سمت OLT استفاده می‌کند، از حالت پشتیبان‌گیری سرد/گرم پشتیبانی می‌کند و می‌تواند به یک معماری میزبان دوگانه در سراسر OLTها گسترش یابد. درفیبر نوری (FTTH)در آزمایش سناریو، این راهکار به مهاجرت همزمان ۱۲۸ واحد ONU در عرض ۵۰ میلی‌ثانیه و با نرخ از دست دادن بسته ۰ دست یافت. این راهکار با موفقیت در یک سیستم انتقال ویدیوی ۴K در یک شبکه پخش و تلویزیون استانی اعمال شده است.
نوع C (محافظت کامل فیبر) از طریق پیاده‌سازی دو مسیره فیبر نوری توزیع‌شده/ستون فقرات، همراه با طراحی ماژول نوری دوگانه ONU، برای ارائه محافظت سرتاسری برای سیستم‌های معاملات مالی مستقر شده است. این محصول در تست استرس بورس اوراق بهادار به بازیابی خطای 300 میلی‌ثانیه دست یافته و به طور کامل استاندارد تحمل وقفه زیر ثانیه سیستم‌های معاملات اوراق بهادار را برآورده می‌کند.
بالاترین سطح نوع D (پشتیبان‌گیری کامل سیستم در حالت روشن) از طراحی درجه نظامی، با کنترل دوگانه و معماری دو صفحه‌ای برای OLT و ONU، پشتیبانی می‌کند و از افزونگی سه لایه فیبر/پورت/منبع تغذیه پشتیبانی می‌کند. یک مورد استقرار از یک شبکه بک‌هال ایستگاه پایه 5G نشان می‌دهد که این راهکار همچنان می‌تواند عملکرد سوئیچینگ سطح 10 میلی‌ثانیه را در محیط‌های بسیار سخت -40 ℃، با زمان وقفه سالانه کنترل شده در عرض 32 ثانیه، حفظ کند و گواهینامه استاندارد نظامی MIL-STD-810G را دریافت کرده است.
برای دستیابی به سوئیچینگ یکپارچه، باید بر دو چالش فنی عمده غلبه کرد:
از نظر همگام‌سازی پیکربندی، این سیستم از فناوری همگام‌سازی افزایشی تفاضلی استفاده می‌کند تا از سازگاری ۲۱۸ پارامتر استاتیک مانند سیاست‌های VLAN و QoS اطمینان حاصل کند. در عین حال، داده‌های دینامیک مانند جدول آدرس MAC و اجاره DHCP را از طریق یک مکانیسم بازپخش سریع همگام‌سازی می‌کند و کلیدهای امنیتی را بر اساس کانال رمزگذاری AES-256 به طور یکپارچه به ارث می‌برد.
در مرحله بازیابی سرویس، یک مکانیزم تضمین سه‌گانه طراحی شده است - با استفاده از یک پروتکل کشف سریع برای فشرده‌سازی زمان ثبت مجدد ONU به کمتر از ۳ ثانیه، یک الگوریتم تخلیه هوشمند مبتنی بر SDN برای دستیابی به زمان‌بندی دقیق ترافیک و کالیبراسیون خودکار پارامترهای چندبعدی مانند توان/تأخیر نوری.
زمان ارسال: ۱۹ ژوئن ۲۰۲۵