PON網絡的全程全網保護方案研究與應用

張崢華 史辰 朱德君

一、項目背景

近年來，隨著電信企業全業運營的轉型，全業務的各項工作不斷深入開展，城域傳送網和有線接入網建設規模和承載業務不斷增加。在PON網絡高速建設和發展的同時，PON組網也存在一些隱患：傳統PON接入網與城域網設備之間采用單一“裸纖或PTN”作為傳輸鏈路方式，進行設備的單路由接入與互聯，上行缺少保護，一旦出現鏈路或設備故障，將直接引起多種業務中斷，并引起用戶的批量投訴。

當前光纖有線類業務處于爆發式增長，電信企業迫切需要對PON網絡開通的有線業務同時進行基于設備層面和線路層面的全程全方位保護。

二、技術方案

針對PON網絡上行至BRAS的GE鏈路，主要可以通過以下幾種方案進行業務保護。

（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協議配置1+1保護，單塊上行板卡的實際流量控制在500M以內（超過500M則再擴容兩塊上行板卡）。上行的GE鏈路通過PTN網絡傳送到核心機房的BRAS設備上。當其中任意一條光鏈路或上行板卡發生故障時，業務自動倒換到另一塊板卡上，業務不會中斷，客戶也不會感知到網絡故障。

（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，但組網時不經過PTN網絡，可以減輕PTN網絡的負載，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，當其中任意一條光鏈路或上行板卡發生故障時，業務自動倒換到另一塊板卡上，業務不會中斷，客戶也不會感知到網絡故障。

（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）保護模式，當OLT的單板卡故障或BRAS單點故障的時候，業務將切換到另外一側，下掛的業務將會中斷，但用戶只需重新進行撥號即可恢復業務。OLT的上行光鏈路通過雙掛于城域傳送網的PTN設備保護，當其中一條PTN光鏈路（無論設備或者線路）出現故障的時候，上行數據將切換到備用鏈路。

（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設備上；OLT到每一臺BRAS分別建立不同的BFD，監控OLT到BRAS的鏈路。兩套BRAS之間采用1+1保護，BRAS之間的心跳報文通過PTN網絡，在OLT上轉發，因此PTN網絡需啟用VLL協議。OLT和BRAS之間的BFD檢測，監控從BRAS到OLT、BRAS到BRAS的鏈路狀態。當鏈路中任何一段的設備或者線路出現故障時，上行的業務OLT和BRAS進行統一倒換，實現業務的恢復。

針對PON網絡保護的4種可實施方案，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，部署復雜，組網工作量較大，且存在OLT設備與BRAS設備的協議配合問題，綜合考慮的最優PON網絡設備部分保護方式為方案（3）。

解決方案實施后，能有效避免因設備故障或線路故障引起的寬帶業務、集團客戶和WLAN業務中斷。本項目在全國多個地市的電信網絡中開展了現網應用，均能有效提升區域內有線業務的安全級別，大幅降低了有線業務的中斷次數。通過實際應用，大大降低了用戶投訴率，提高了用戶對網絡品牌的滿意度，提升了企業品牌的知名度，實現了經濟效益與社會效益的雙贏局面。