PON網(wǎng)絡(luò)的全程全網(wǎng)保護(hù)方案研究與應(yīng)用

張崢華 史辰 朱德君

一、項(xiàng)目背景

近年來，隨著電信企業(yè)全業(yè)運(yùn)營的轉(zhuǎn)型，全業(yè)務(wù)的各項(xiàng)工作不斷深入開展，城域傳送網(wǎng)和有線接入網(wǎng)建設(shè)規(guī)模和承載業(yè)務(wù)不斷增加。在PON網(wǎng)絡(luò)高速建設(shè)和發(fā)展的同時(shí)，PON組網(wǎng)也存在一些隱患：傳統(tǒng)PON接入網(wǎng)與城域網(wǎng)設(shè)備之間采用單一“裸纖或PTN”作為傳輸鏈路方式，進(jìn)行設(shè)備的單路由接入與互聯(lián)，上行缺少保護(hù)，一旦出現(xiàn)鏈路或設(shè)備故障，將直接引起多種業(yè)務(wù)中斷，并引起用戶的批量投訴。

當(dāng)前光纖有線類業(yè)務(wù)處于爆發(fā)式增長，電信企業(yè)迫切需要對PON網(wǎng)絡(luò)開通的有線業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)行基于設(shè)備層面和線路層面的全程全方位保護(hù)。

二、技術(shù)方案

針對PON網(wǎng)絡(luò)上行至BRAS的GE鏈路，主要可以通過以下幾種方案進(jìn)行業(yè)務(wù)保護(hù)。

（1）PTN上行單歸BRAS

該方案在OLT上行配置兩塊GE上行板卡，兩塊板卡與BRAS之間采用LACP協(xié)議配置1+1保護(hù)，單塊上行板卡的實(shí)際流量控制在500M以內(nèi)（超過500M則再擴(kuò)容兩塊上行板卡）。上行的GE鏈路通過PTN網(wǎng)絡(luò)傳送到核心機(jī)房的BRAS設(shè)備上。當(dāng)其中任意一條光鏈路或上行板卡發(fā)生故障時(shí)，業(yè)務(wù)自動倒換到另一塊板卡上，業(yè)務(wù)不會中斷，客戶也不會感知到網(wǎng)絡(luò)故障。

（2）裸纖上行單歸BRAS

該方案與方案（1）類似，OLT上行配置兩塊GE板卡，但組網(wǎng)時(shí)不經(jīng)過PTN網(wǎng)絡(luò)，可以減輕PTN網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，兩塊板卡的上行鏈路承載在不同路由的物理光纜上。

該方案對光纜路由的要求較高，兩條上行光纜不能重路由，當(dāng)其中任意一條光鏈路或上行板卡發(fā)生故障時(shí)，業(yè)務(wù)自動倒換到另一塊板卡上，業(yè)務(wù)不會中斷，客戶也不會感知到網(wǎng)絡(luò)故障。

（3）PTN雙路由雙歸BRAS

該方案與方案（1）類似，OLT上行配置兩塊GE板卡，通過兩條鏈路上行到兩臺BRAS。BRAS之間采用1：1（或1：N）保護(hù)模式，當(dāng)OLT的單板卡故障或BRAS單點(diǎn)故障的時(shí)候，業(yè)務(wù)將切換到另外一側(cè)，下掛的業(yè)務(wù)將會中斷，但用戶只需重新進(jìn)行撥號即可恢復(fù)業(yè)務(wù)。OLT的上行光鏈路通過雙掛于城域傳送網(wǎng)的PTN設(shè)備保護(hù)，當(dāng)其中一條PTN光鏈路（無論設(shè)備或者線路）出現(xiàn)故障的時(shí)候，上行數(shù)據(jù)將切換到備用鏈路。

（4）PTN （BFD+VRRP）雙路由雙歸BRAS

該方案OLT 上行配置兩塊GE板卡，雙歸到上行的PTN設(shè)備上；OLT到每一臺BRAS分別建立不同的BFD，監(jiān)控OLT到BRAS的鏈路。兩套BRAS之間采用1+1保護(hù)，BRAS之間的心跳報(bào)文通過PTN網(wǎng)絡(luò)，在OLT上轉(zhuǎn)發(fā)，因此PTN網(wǎng)絡(luò)需啟用VLL協(xié)議。OLT和BRAS之間的BFD檢測，監(jiān)控從BRAS到OLT、BRAS到BRAS的鏈路狀態(tài)。當(dāng)鏈路中任何一段的設(shè)備或者線路出現(xiàn)故障時(shí)，上行的業(yè)務(wù)OLT和BRAS進(jìn)行統(tǒng)一倒換，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的恢復(fù)。

針對PON網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的4種可實(shí)施方案，通過下表的對比分析，方案（3）、（4）的安全性和可靠性較高，但由于方案（4）IP地址需求加倍，部署復(fù)雜，組網(wǎng)工作量較大，且存在OLT設(shè)備與BRAS設(shè)備的協(xié)議配合問題，綜合考慮的最優(yōu)PON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部分保護(hù)方式為方案（3）。

解決方案實(shí)施后，能有效避免因設(shè)備故障或線路故障引起的寬帶業(yè)務(wù)、集團(tuán)客戶和WLAN業(yè)務(wù)中斷。本項(xiàng)目在全國多個(gè)地市的電信網(wǎng)絡(luò)中開展了現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用，均能有效提升區(qū)域內(nèi)有線業(yè)務(wù)的安全級別，大幅降低了有線業(yè)務(wù)的中斷次數(shù)。通過實(shí)際應(yīng)用，大大降低了用戶投訴率，提高了用戶對網(wǎng)絡(luò)品牌的滿意度，提升了企業(yè)品牌的知名度，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的雙贏局面。