“十四五”规划提出“加快数字化发展，打造数字经济新优势，协同推进数字产业化和产业数字化转型”，数字化转型成为当下的热点。网络是企业数字化转型的基石，基于PON技术的POL（Passive Optical LAN）网络相比传统的以太局域网，具有高带宽、简架构、低能耗、长距离和易运维等特点，日益成为政企客户的选择，建设全光网络也逐步成为业界的统一认识。然而，政企业务承载对网络的可靠性要求远高于家庭宽带业务。中兴通讯提出PON+方案，其中就包括可靠性增强的能力提升。
PON可靠性增强，包含两个层级的技术提升：第一层级是企业级的可靠性增强，满足企业办公、安防、Wi-Fi等业务的承载需求；第二层级是工业级的可靠性增强，满足工业生产制造业务的承载需求。
企业级可靠性增强技术实现
PON网络应用于企业办公类园区网络，要承载办公数据、语音通信、视频会议、安防视频、企业Wi-Fi等业务。PON企业级可靠性技术增强，正是为满足以上场景的各类业务承载要求。
PON企业级可靠性技术增强包括三个方面的增强：组网架构的可靠性、系统设备的可靠性，以及业务数据的可靠性。
PON企业级组网架构的可靠性增强
PON组网架构的可靠性包括OLT上行以太网保护和OLT下行PON链路保护。
传统的OLT上行以太网保护一般采用以太网链路聚合的方式，但一旦上行的核心设备故障，则业务全中断。OLT上行以太网保护可靠性增强，OLT上行双归属到两台核心设备，上行端口主备双配置构成保护组，增强OLT的上行以太网链路保护能力。
OLT下行，传统的PON主干光纤保护主要采用Type B保护方式。即同一OLT的2个PON口分别采用独立的PON MAC芯片和光模块，实现PON口的保护。ODN采用2：N的分光器，实现主干光纤的冗余保护。但是，一旦OLT设备故障，则业务全中断。OLT下行PON链路保护可靠性增强，采用跨OLT的Type B双归属保护，对OLT、OLT PON口和主干光纤进行全保护，当OLT、OLT PON口或主干光纤发生故障时，可以自动切换到另外一个OLT、OLT PON口或主干光纤。跨OLT的Type B双归属保护，两根主干光纤连接到两台OLT，实现异地容灾（见图1）。
图1 跨OLT的Type B双归属保护组网架构
PON企业级系统设备的可靠性增强
传统的PON系统设备的可靠性，主要是针对OLT局端设备，主控板冗余备份，可以工作在主备模式或负荷分担模式，电源板1＋1保护。PON企业级系统设备的可靠性增强还针对ONU设备进行可靠性设计增强，满足企业应用场景的长时间无故障稳定运行要求。ONU设备器件选用企业级元器件，提供更高的4kV~6kV防雷等级，满足更高的EMC电磁兼容性标准，实现-10℃~60℃更宽的环境温度适应性，并在防尘、防水、抗振等方面增强设计，提升ONU设备在企业多种环境中部署的适应性。
PON企业级业务数据的安全性增强
传统PON业务数据的安全性保障，主要是对ONU进行认证，非法ONU无法注册，对数据进行三重搅动/AES-128加密算法，防DOS攻击和流氓ONU防护。PON企业级业务数据的安全性增强引入802.1X认证。IEEE 802.1X认证是一种基于端口的网络接入控制协议。接入设备提供对接入的物理端口或逻辑端口进行认证控制，在端口通过认证之前，处于关闭状态，连接在端口上的用户无法获取网络资源。如果用户能够通过认证，则端口打开，用户可以正常访问网络，提升网络访问的安全可靠性。PON企业级业务数据的安全性增强还引入软件防火墙功能，保护PON网络内部免遭来自外部网络的非法访问和恶意攻击。
工业级可靠性增强技术实现
PON网络应用于工业生产类园区网络，如矿山、钢铁、工厂、电力、港口等场景，需要支撑工业数据采集、工业控制、机器视觉等业务。为满足工业级业务高可靠要求，PON工业级可靠性技术增强，从组网架构和系统设备两个方面进一步提升网络可靠性。
PON工业级组网架构的可靠性提升
PON组网架构的可靠性提升包括OLT上行采用以太环网保护和OLT下行采用手拉手保护。
OLT上行以太环网保护采用ERPS（Ethernet Ring Protection Switching，以太环网保护倒换）技术实现。ERPS是ITU-T发布的G.8032中的环网协议，不但多个OLT之间可以组成环网，还可以和其他支持ERPS的设备组环网。ERPS收敛速度快，能够满足工业高可靠性要求。
传统的OLT下行PON全保护采用OLT双PON口、ONU双PON口、双主干光纤、双1：N光分路器、双配线光纤冗余保护方式。手拉手保护采用组环网的方式来实现全保护，跨OLT的手拉手保护组网架构如图2所示。
图2 跨OLT的手拉手保护组网架构
跨OLT的手拉手保护组网中，两台OLT各出一个PON口，采用1：2的不等比分光器形成两条多级链路，ONU双PON口同时接入两链路，形成手拉手环网。两条链路处于主备状态，不同时转发报文。当主用OLT方向的光纤断裂或光纤线路质量劣化、主用OLT故障、主用OLTPON口故障、主用OLT上行链路故障等情况发生时，会触发自动保护倒换，保障政企业务的连续性。
PON工业级系统设备的可靠性提升
PON工业级系统设备的可靠性增强，满足工业生产制造应用场景的长时间无故障稳定运行要求。ONU设备器件选用工业级元器件，提供最高的防雷等级，满足最高的EMC IV电磁兼容性标准，实现-40℃~85℃的环境温度适应性；设备全密封设计，符合IP68最高防水等级设计，抗强振动设计，提升ONU设备在各种恶劣工业环境中部署的适应性；软件双版本双boot设计，确保系统运行的长期高可靠性。
中兴通讯可靠性增强PON网络已经在企业园区、教育、医院、制造、电力等多个行业中得到广泛应用。苏州明志科技采用可靠性增强的PON网络构建铸造车间通信网络，匹配智能工厂系统实现MES、ERP系统的贯通。产品定制生产周期从7天减少至0.5天，生产效率提升约221%，产品质量不良率下降58%，综合生产成本降低10%。
中兴通讯可靠性增强PON网络，帮助运营商进一步拓展政企业务范围，实现从专线到园区专网的网络延伸，探索园区网络加服务新的商业模式创新，开拓新的业务收入增长空间。
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