可靠性增強，政企業(yè)務(wù)承載無憂

  “十四五”規(guī)劃提出“加快數(shù)字化發(fā)展，打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢，協(xié)同推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型”，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為當(dāng)下的熱點。網(wǎng)絡(luò)是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石，基于PON技術(shù)的POL(Passive Optical LAN)網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)的以太局域網(wǎng)，具有高帶寬、簡架構(gòu)、低能耗、長距離和易運維等特點，日益成為政企客戶的選擇，建設(shè)全光網(wǎng)絡(luò)也逐步成為業(yè)界的統(tǒng)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，包含兩個層級的技術(shù)提升：第一層級是企業(yè)級的可靠性增強，滿足企業(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)實現(xiàn)

  PON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于企業(yè)辦公類園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，要承載辦公數(shù)據(jù)、語音通信、視頻會議、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，正是為滿足以上場景的各類業(yè)務(wù)承載要求。

  PON企業(yè)級可靠性技術(shù)增強包括三個方面的增強：組網(wǎng)架構(gòu)的可靠性、系統(tǒng)設(shè)備的可靠性，以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可靠性。

  PON企業(yè)級組網(wǎng)架構(gòu)的可靠性增強

  PON組網(wǎng)架構(gòu)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(tǒng)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(shè)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(shè)備，上行端口主備雙配置構(gòu)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(tǒng)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PON口分別采用獨立的PON MAC芯片和光模塊，實現(xiàn)PON口的保護。ODN采用2：N的分光器，實現(xiàn)主干光纖的冗余保護。但是，一旦OLT設(shè)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口和主干光纖進行全保護，當(dāng)OLT、OLT PON口或主干光纖發(fā)生故障時，可以自動切換到另外一個OLT、OLT PON口或主干光纖。跨OLT的Type B雙歸屬保護，兩根主干光纖連接到兩臺OLT，實現(xiàn)異地容災(zāi)(見圖1)。

圖1 跨OLT的Type B雙歸屬保護組網(wǎng)架構(gòu)

  PON企業(yè)級系統(tǒng)設(shè)備的可靠性增強

  傳統(tǒng)的PON系統(tǒng)設(shè)備的可靠性，主要是針對OLT局端設(shè)備，主控板冗余備份，可以工作在主備模式或負荷分擔(dān)模式，電源板1+1保護。PON企業(yè)級系統(tǒng)設(shè)備的可靠性增強還針對ONU設(shè)備進行可靠性設(shè)計增強，滿足企業(yè)應(yīng)用場景的長時間無故障穩(wěn)定運行要求。ONU設(shè)備器件選用企業(yè)級元器件，提供更高的4kV~6kV防雷等級，滿足更高的EMC電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)-10℃~60℃更寬的環(huán)境溫度適應(yīng)性，并在防塵、防水、抗振等方面增強設(shè)計，提升ONU設(shè)備在企業(yè)多種環(huán)境中部署的適應(yīng)性。

  PON企業(yè)級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性增強

  傳統(tǒng)PON業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性保障，主要是對ONU進行認證，非法ONU無法注冊，對數(shù)據(jù)進行三重攪動/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(shù)據(jù)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(shè)備提供對接入的物理端口或邏輯端口進行認證控制，在端口通過認證之前，處于關(guān)閉狀態(tài)，連接在端口上的用戶無法獲取網(wǎng)絡(luò)資源。如果用戶能夠通過認證，則端口打開，用戶可以正常訪問網(wǎng)絡(luò)，提升網(wǎng)絡(luò)訪問的安全可靠性。PON企業(yè)級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性增強還引入軟件防火墻功能，保護PON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部免遭來自外部網(wǎng)絡(luò)的非法訪問和惡意攻擊。

  工業(yè)級可靠性增強技術(shù)實現(xiàn)

  PON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)類園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，如礦山、鋼鐵、工廠、電力、港口等場景，需要支撐工業(yè)數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制、機器視覺等業(yè)務(wù)。為滿足工業(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(gòu)和系統(tǒng)設(shè)備兩個方面進一步提升網(wǎng)絡(luò)可靠性。

  PON工業(yè)級組網(wǎng)架構(gòu)的可靠性提升

  PON組網(wǎng)架構(gòu)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)實現(xiàn)。ERPS是ITU-T發(fā)布的G.8032中的環(huán)網(wǎng)協(xié)議，不但多個OLT之間可以組成環(huán)網(wǎng)，還可以和其他支持ERPS的設(shè)備組環(huán)網(wǎng)。ERPS收斂速度快，能夠滿足工業(yè)高可靠性要求。

  傳統(tǒng)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、雙配線光纖冗余保護方式。手拉手保護采用組環(huán)網(wǎng)的方式來實現(xiàn)全保護，跨OLT的手拉手保護組網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 跨OLT的手拉手保護組網(wǎng)架構(gòu)

  跨OLT的手拉手保護組網(wǎng)中，兩臺OLT各出一個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)，不同時轉(zhuǎn)發(fā)報文。當(dāng)主用OLT方向的光纖斷裂或光纖線路質(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，會觸發(fā)自動保護倒換，保障政企業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

  PON工業(yè)級系統(tǒng)設(shè)備的可靠性提升

  PON工業(yè)級系統(tǒng)設(shè)備的可靠性增強，滿足工業(yè)生產(chǎn)制造應(yīng)用場景的長時間無故障穩(wěn)定運行要求。ONU設(shè)備器件選用工業(yè)級元器件，提供最高的防雷等級，滿足最高的EMC IV電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)-40℃~85℃的環(huán)境溫度適應(yīng)性;設(shè)備全密封設(shè)計，符合IP68最高防水等級設(shè)計，抗強振動設(shè)計，提升ONU設(shè)備在各種惡劣工業(yè)環(huán)境中部署的適應(yīng)性;軟件雙版本雙boot設(shè)計，確保系統(tǒng)運行的長期高可靠性。

  中興通訊可靠性增強PON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在企業(yè)園區(qū)、教育、醫(yī)院、制造、電力等多個行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。蘇州明志科技采用可靠性增強的PON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建鑄造車間通信網(wǎng)絡(luò)，匹配智能工廠系統(tǒng)實現(xiàn)MES、ERP系統(tǒng)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)，幫助運營商進一步拓展政企業(yè)務(wù)范圍，實現(xiàn)從專線到園區(qū)專網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)延伸，探索園區(qū)網(wǎng)絡(luò)加服務(wù)新的商業(yè)模式創(chuàng)新，開拓新的業(yè)務(wù)收入增長空間。