一种PON系统保护技术的应用分析

1、    一种pon系统保护技术的应用分析    刘继平摘 要为了提高网络的可靠性和生存性，目前pon系统的保护通常保护的是olt的pon口到onu的上联口之间的光路，由于受到已有光缆线路和网络建设成本的限制，无法对olt整体设备进行保护。本文主要介绍了pon系统的保护技术以及基于双pon口onu跨不同olt的保护方案，在一些特别重要的节点，该节点的onu可以分别在不同的olt上注册，而对两台olt则通过定期同步配置，达到对olt设备的整体保护。关键词pon；olt；保护光网络doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.0

2、96tn929.1 a 1673-0194（2017）04-0-020 引 言随着光进铜退和光纤入户的普遍实施，pon技术由于其技术的可靠和实用性，以及较为合理的价格优势，pon接入技术在各个行业都得到了大量的应用。由于pon技术的持续发展，pon系统中的关键节点的设备和链路故障，会造成大面积通信中断，引起用户的不便，因此对pon系统进行保护是非常必要的。1 pon技术的简介pon技术是一种点到多点的光纤接入技术，它的系统由olt、onu以及光分配网络组成。其下行采用广播方式、上行采用tdma方式，可以承载语音、网络以及电视信号的传输。xpon技术具有速率高、部署方便、可实现多业务接入、节约光

3、纤资源、便于升级扩容和便于日常维护管理等优点。2 pon系统的保护技术目前，通用的保护技术是itu-t g.984中规定的a、b、c、d共4种保护类型，实际应用中还有一种光纤全保护类型。a和b两种模式的保护范围是从olt的pon口到分光器之间的这一部分光路的保护，两者的区别在于是否将olt的pon接口也纳入到冗余保护中。而类型c和d的保护范围是从olt的pon口到onu的pon口之间的全部光路，两者的区别在于是否将onu的pon口纳入到保护范围内。2.1 a、b类保护a类保护类型主要是olt使用单个pon口，而pon口内置1×2光开关，在odn中采用2n分光器，在分光器与olt之间建

4、立2条相对独立的并互为备份的光路，olt定期检测线路状态，当主用光路发生故障时，切换至备用光路。b类保护类型在olt上采用两个pon口，分为主用和备用，备用的pon口处于冷备状态，在光网络上采用2n分光器，在分光器和olt之间同时连接2条相对独立并备份的光路，由olt定期检测线路状态以及pon口状态，当主用光路和pon口发生故障时，olt立即倒换pon口和光路。2.2 c、d类保护c类保护类型是在olt上使用两个pon口，而主备用pon口互为热备份；onu的pon口前内置1×2光开关；采用2个1n光分路器，在onu和olt之间建立2条独立的、互相备份的光纤链路；由onu检测线路状态，

5、一旦主用光纤链路发生故障，由onu完成倒换。d类保护类型是olt上的硬件配置和分光器都与c类相同，在onu上采用2个pon口，系统采用热备份保护方式。2.3 光纤全保护两台主备用olt的pon端口均处于工作状态；使用2个1n光分路器；在onu侧采用2个pon口，由onu检测线路状态，倒换由onu完成，onu注册在不同的olt上。当然在设备硬件条件支持的情况下，根据不同的需要采用不同的保护方式。对普通小区的用户，在实际中一般不考虑保护，但对于比较重要的企事业单位用户，为确保用户通信畅通，必须选用相应的保护方式。3 全保护的实现3.1 全保护的实现方法olt是pon系统中的关键设备，olt下挂的所

6、有onu的数据都必须由olt转发。pon网络中的配置数据或者配置文件都在olt上保存和备份，目前相关机构使用的olt可以同时提供数量较多的pon口，而光网络中多采用一级分光或者二级分光。即便如此，如果olt设备出现上联接口故障、设备停机、配置文件丢失或者掉电等故障时，就会发生大面积的电话网络中断。而文中提出的a、b、c、d四种保护方式都不能做到全程保护，只有光纤全保护才能做到。在实际工作中，为了进一步提高重要单位和站点的安全性以及稳定性，相关机构采用在2个不同的olt上，不同的2个pon口与onu组成环状的全保护组网方式，而具有双pon口的onu分别连接到olt的pon口与onu的上联pon口

7、组成的2条光路上，这样可以实现olt到onu的全保护，无论是olt和olt的pon口、分光器还是光缆出现故障都不影响onu的正常使用，在环状的保护方式下，切换时间小于50 ms。3.2 全保护的应用在实际生产中对重要单位用户的保护必须予以考虑，以水电厂办公楼和采油十一厂办公楼的接入为例，这两处综合接入都采用烽火科技的an5006-20小型化高密度插板式pon mdu设备，其可以采用系统全程保护的方式进行。an5006-20的pon上联盘主要完成上联及pon相关的功能。它将主控盘上行数据通过pon芯片转换成对应的格式，然后经过光模块发送给局端olt，同时也将olt下行数据发送给主控盘，同时还支持

8、光路主、备倒换，强制倒换，光功率检测等功能。an5006-20上联接口的冗余保护功能支持上联光口的1：1保护。一旦检测到主用光路上收无光时，系统在50 ms内可实现自动倒换到备用光路。3.2.1 跨olt的组网方案基于全保护的目的，泾河园站共有两台烽火an5006olt，两台olt都处于正常工作状态，两台olt均提供上联端口通过中兴zxmpm721与汇接bas连接。an5006-20onu的两个上联口通过不同的光路连接两台olt。对onu而言，在两台olt上都注册成功，但是在数据配置上区别主备用，onu的数据只在主用olt上进行数据透传，onu在选择olt时遵从配置时的优先顺序。onu的上行数

9、据只会从主用pon口传输至主用olt，下行数据从主用olt的pon口下发至onu的主用上联pon口。通过物理连接和数据配置保护，从而使olt、pon口以及光路都得到保护，当主用olt发生停机、掉电、链路断开等故障时，onu的所有业务和数据立刻倒换至备用olt上，从而实现重要节点设备的通信业务保护。3.2.2 主、备用olt的配置在实现业务全保护后，为了确保onu从主用olt切换至备用olt时达到无缝切换，使用户无感知，那么在主、备用olt上就要做同样的数据配置、vlan透传以及同步数据设置。onu就好像是下挂在同一个olt上工作一样，onu的两个上联口的内外层vlan相同，为了主备用olt在切

10、换时达到无缝切换，必须确保两台olt上的配置数据和同步设置相同。anm2000系统负责两台olt配置数据的同步，同时对onu两个上联pon口数据进行下发。在做到以上配置后，为确保告警、性能分析、注册信息在两台olt上达到同步，还需要在两台olt上通过ems口进行直連，在未出现切换的情况下，采用定期人为同步配置或者采用内置定时器定期采集pon口数据通过ems口进行同步。3.2.3 主、备用olt的pon口切换当olt检测到主用pon口出现异常时，诸如收无光、光功率低、丢包率高等情况，主用pon口会处于关闭状态，那么该pon口下挂的onu就会掉线，这时掉线的onu的主用上联pon口就会无光告警并立刻倒换至备用上联pon口，然后上联至备用olt进行注册，从而确保数据业务恢复。4 结 语本文重点介绍了常见的pon的保护方案和一种可以对olt设备整体进行冗余保护的pon全保护方案。起通过onu分别在两台olt上注册，两台olt形成互为备份的关系，利用onu设备的11保护机制，使onu可以在两台olt之间无缝切换，最大限度地保护重要单位用户的通信畅通。主要参考文献1韩倩，程友清，柏帆.一种改进的pon保护组解决方案j.电视技术，2012（11）.2杨柳，汪骏飞.一种跨olt的pon保护技术j.光通信研究，2011（4）.3烽火通信科技股份有限公司.一种基于pon系统的olt