Com o aumento do número de serviços transportados por Redes Ópticas Passivas (PON), tornou-se crucial restaurá-los rapidamente após falhas de linha. A tecnologia de comutação de proteção PON, como solução central para garantir a continuidade dos negócios, melhora significativamente a confiabilidade da rede, reduzindo o tempo de interrupção da rede para menos de 50 ms por meio de mecanismos de redundância inteligentes.
A essência dePONa comutação de proteção visa garantir a continuidade dos negócios por meio de uma arquitetura de caminho duplo de “primário+backup”.
Seu fluxo de trabalho é dividido em três etapas: primeiro, na etapa de detecção, o sistema pode identificar com precisão a quebra de fibra ou falha de equipamento em até 5 ms por meio de uma combinação de monitoramento de potência óptica, análise de taxa de erro e mensagens de pulsação; durante a fase de comutação, a ação de comutação é acionada automaticamente com base em uma estratégia pré-configurada, com um atraso de comutação típico controlado em 30 ms; finalmente, na fase de recuperação, a migração perfeita de 218 parâmetros de negócios, como configurações de VLAN e alocação de largura de banda, é obtida por meio do mecanismo de sincronização de configuração, garantindo que os usuários finais fiquem completamente alheios.
Dados reais de implantação mostram que, após a adoção dessa tecnologia, a duração anual de interrupção das redes PON pode ser reduzida de 8,76 horas para 26 segundos, e a confiabilidade pode ser aumentada em 1.200 vezes. Os mecanismos de proteção PON atuais incluem quatro tipos, do Tipo A ao Tipo D, formando um sistema técnico completo, do básico ao avançado.
O Tipo A (Redundância de Fibra Tronco) adota o projeto de portas PON duplas no lado OLT, compartilhando chips MAC. Ele estabelece um link de fibra óptica primário e de backup por meio de um divisor 2:N e switches em até 40 ms. Seu custo de transformação de hardware aumenta apenas 20% dos recursos de fibra, tornando-o particularmente adequado para cenários de transmissão de curta distância, como redes de campus. No entanto, deve-se observar que esse esquema tem limitações na mesma placa, e uma falha em um único ponto do divisor pode causar interrupção do link duplo.
O Tipo B mais avançado (redundância de porta OLT) implementa portas duplas de chips MAC independentes no lado do OLT, suporta modo de backup frio/quente e pode ser estendido para uma arquitetura de host duplo entre OLTs.FTTHteste de cenário, esta solução atingiu a migração síncrona de 128 ONUs em 50 ms, com uma taxa de perda de pacotes de 0. Ela foi aplicada com sucesso a um sistema de transmissão de vídeo 4K em uma rede provincial de transmissão e televisão.
O Tipo C (proteção total de fibra) é implantado por meio de implantação de fibra óptica distribuída/backbone de caminho duplo, combinada com o design de módulo óptico duplo ONU, para fornecer proteção ponta a ponta para sistemas de negociação financeira. Obteve recuperação de falhas de 300 ms em testes de estresse em bolsa de valores, atendendo integralmente ao padrão de tolerância a interrupções em menos de um segundo para sistemas de negociação de valores mobiliários.
O nível mais alto Tipo D (backup completo do sistema) adota design de nível militar, com controle duplo e arquitetura de plano duplo para OLT e ONU, suportando redundância de três camadas de fibra/porta/fonte de alimentação. Um caso de implantação de uma rede de backhaul de estação base 5G mostra que a solução ainda pode manter o desempenho de comutação de nível de 10 ms em ambientes extremos de -40 ℃, com um tempo de interrupção anual controlado em 32 segundos, e obteve a certificação do padrão militar MIL-STD-810G.
Para conseguir uma comutação perfeita, dois grandes desafios técnicos precisam ser superados:
Em termos de sincronização de configuração, o sistema adota a tecnologia de sincronização incremental diferencial para garantir a consistência de 218 parâmetros estáticos, como políticas de VLAN e QoS. Ao mesmo tempo, sincroniza dados dinâmicos, como tabela de endereços MAC e concessão de DHCP, por meio de um mecanismo de reprodução rápida, e herda perfeitamente as chaves de segurança com base no canal de criptografia AES-256.
Na fase de recuperação do serviço, um mecanismo de garantia tripla foi projetado – usando um protocolo de descoberta rápida para comprimir o tempo de novo registro da ONU para até 3 segundos, um algoritmo de drenagem inteligente baseado em SDN para obter agendamento de tráfego preciso e calibração automática de parâmetros multidimensionais, como potência/atraso óptico.
Horário da publicação: 19/06/2025