PON网络的全程全网保护方案研究与应用

张峥华 史辰 朱德君

一、项目背景

近年来，随着电信企业全业运营的转型，全业务的各项工作不断深入开展，城域传送网和有线接入网建设规模和承载业务不断增加。在PON网络高速建设和发展的同时，PON组网也存在一些隐患：传统PON接入网与城域网设备之间采用单一“裸纤或PTN”作为传输链路方式，进行设备的单路由接入与互联，上行缺少保护，一旦出现链路或设备故障，将直接引起多种业务中断，并引起用户的批量投诉。

当前光纤有线类业务处于爆发式增长，电信企业迫切需要对PON网络开通的有线业务同时进行基于设备层面和线路层面的全程全方位保护。

二、技术方案

针对PON网络上行至BRAS的GE链路，主要可以通过以下几种方案进行业务保护。

（1）PTN上行单归BRAS

该方案在OLT上行配置两块GE上行板卡，两块板卡与BRAS之间采用LACP协议配置1+1保护，单块上行板卡的实际流量控制在500M以内（超过500M则再扩容两块上行板卡）。上行的GE链路通过PTN网络传送到核心机房的BRAS设备上。当其中任意一条光链路或上行板卡发生故障时，业务自动倒换到另一块板卡上，业务不会中断，客户也不会感知到网络故障。

（2）裸纤上行单归BRAS

该方案与方案（1）类似，OLT上行配置两块GE板卡，但组网时不经过PTN网络，可以减轻PTN网络的负载，两块板卡的上行链路承载在不同路由的物理光缆上。

该方案对光缆路由的要求较高，两条上行光缆不能重路由，当其中任意一条光链路或上行板卡发生故障时，业务自动倒换到另一块板卡上，业务不会中断，客户也不会感知到网络故障。

（3）PTN双路由双归BRAS

该方案与方案（1）类似，OLT上行配置两块GE板卡，通过两条链路上行到两台BRAS。BRAS之间采用1：1（或1：N）保护模式，当OLT的单板卡故障或BRAS单点故障的时候，业务将切换到另外一侧，下挂的业务将会中断，但用户只需重新进行拨号即可恢复业务。OLT的上行光链路通过双挂于城域传送网的PTN设备保护，当其中一条PTN光链路（无论设备或者线路）出现故障的时候，上行数据将切换到备用链路。

（4）PTN （BFD+VRRP）双路由双归BRAS

该方案OLT 上行配置两块GE板卡，双归到上行的PTN设备上；OLT到每一台BRAS分别建立不同的BFD，监控OLT到BRAS的链路。两套BRAS之间采用1+1保护，BRAS之间的心跳报文通过PTN网络，在OLT上转发，因此PTN网络需启用VLL协议。OLT和BRAS之间的BFD检测，监控从BRAS到OLT、BRAS到BRAS的链路状态。当链路中任何一段的设备或者线路出现故障时，上行的业务OLT和BRAS进行统一倒换，实现业务的恢复。

针对PON网络保护的4种可实施方案，通过下表的对比分析，方案（3）、（4）的安全性和可靠性较高，但由于方案（4）IP地址需求加倍，部署复杂，组网工作量较大，且存在OLT设备与BRAS设备的协议配合问题，综合考虑的最优PON网络设备部分保护方式为方案（3）。

解决方案实施后，能有效避免因设备故障或线路故障引起的宽带业务、集团客户和WLAN业务中断。本项目在全国多个地市的电信网络中开展了现网应用，均能有效提升区域内有线业务的安全级别，大幅降低了有线业务的中断次数。通过实际应用，大大降低了用户投诉率，提高了用户对网络品牌的满意度，提升了企业品牌的知名度，实现了经济效益与社会效益的双赢局面。