ด้วยจำนวนบริการที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ บนเครือข่ายใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟ (PON) การกู้คืนบริการอย่างรวดเร็วหลังจากสายส่งขัดข้องจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เทคโนโลยีการสลับการป้องกัน PON ซึ่งเป็นโซลูชันหลักในการรับประกันความต่อเนื่องทางธุรกิจ ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของเครือข่ายได้อย่างมาก โดยลดเวลาการหยุดชะงักของเครือข่ายให้เหลือน้อยกว่า 50 มิลลิวินาที ผ่านกลไกการสำรองข้อมูลอัจฉริยะ
สาระสำคัญของปอนการสลับระบบป้องกันมีจุดประสงค์เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องทางธุรกิจผ่านสถาปัตยกรรมแบบสองเส้นทาง คือ “หลัก + สำรอง”
กระบวนการทำงานของระบบแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน: ขั้นแรก ในขั้นตอนการตรวจจับ ระบบสามารถระบุการขาดของสายไฟเบอร์หรือความล้มเหลวของอุปกรณ์ได้อย่างแม่นยำภายใน 5 มิลลิวินาที โดยใช้การตรวจสอบกำลังแสง การวิเคราะห์อัตราข้อผิดพลาด และข้อความสัญญาณชีพจร ขั้นที่สอง ในขั้นตอนการสลับ ระบบจะเริ่มการสลับโดยอัตโนมัติตามกลยุทธ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยมีเวลาหน่วงในการสลับโดยทั่วไปอยู่ภายใน 30 มิลลิวินาที และสุดท้าย ในขั้นตอนการกู้คืน ระบบจะทำการย้ายพารามิเตอร์ทางธุรกิจ 218 รายการ เช่น การตั้งค่า VLAN และการจัดสรรแบนด์วิดท์ได้อย่างราบรื่นผ่านกลไกการซิงโครไนซ์การกำหนดค่า ทำให้ผู้ใช้ปลายทางไม่รับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงใดๆ เลย
ข้อมูลการใช้งานจริงแสดงให้เห็นว่า หลังจากนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ ระยะเวลาการหยุดชะงักประจำปีของเครือข่าย PON สามารถลดลงจาก 8.76 ชั่วโมงเหลือเพียง 26 วินาที และความน่าเชื่อถือสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 1200 เท่า กลไกการป้องกัน PON หลักในปัจจุบันประกอบด้วยสี่ประเภท ได้แก่ ประเภท A ถึงประเภท D ซึ่งประกอบเป็นระบบทางเทคนิคที่สมบูรณ์ตั้งแต่พื้นฐานไปจนถึงขั้นสูง
แบบ Type A (Trunk Fiber Redundancy) ใช้การออกแบบพอร์ต PON คู่ที่ด้าน OLT โดยใช้ชิป MAC ร่วมกัน โดยจะสร้างลิงก์ใยแก้วนำแสงหลักและสำรองผ่านตัวแยกสัญญาณ 2:N และสลับการทำงานภายใน 40 มิลลิวินาที ต้นทุนการแปลงฮาร์ดแวร์เพิ่มขึ้นเพียง 20% ของทรัพยากรใยแก้วนำแสง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การส่งสัญญาณระยะสั้น เช่น เครือข่ายภายในมหาวิทยาลัย อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่าแผนการนี้มีข้อจำกัดบนบอร์ดเดียวกัน และความล้มเหลวของจุดใดจุดหนึ่งของตัวแยกสัญญาณอาจทำให้ลิงก์คู่หยุดชะงักได้
ระบบ Type B ที่ล้ำหน้ากว่า (การสำรองพอร์ต OLT) ใช้พอร์ตคู่ของชิป MAC อิสระที่ฝั่ง OLT รองรับโหมดสำรองข้อมูลแบบเย็น/แบบร้อน และสามารถขยายไปสู่สถาปัตยกรรมโฮสต์คู่ข้าม OLT ได้FTTHจากการทดสอบสถานการณ์จำลอง โซลูชันนี้สามารถย้าย ONU จำนวน 128 เครื่องพร้อมกันได้ภายใน 50 มิลลิวินาที โดยมีอัตราการสูญเสียแพ็กเก็ตเป็น 0 และได้ถูกนำไปประยุกต์ใช้กับระบบส่งสัญญาณวิดีโอ 4K ในเครือข่ายกระจายเสียงและโทรทัศน์ระดับจังหวัดเรียบร้อยแล้ว
ระบบ Type C (การป้องกันด้วยใยแก้วนำแสงแบบเต็มรูปแบบ) ถูกนำมาใช้ผ่านการวางเส้นทางคู่ของใยแก้วนำแสงหลัก/แบบกระจาย ร่วมกับการออกแบบโมดูลออปติคอลคู่ ONU เพื่อให้การป้องกันแบบครบวงจรสำหรับระบบการซื้อขายทางการเงิน โดยสามารถกู้คืนความผิดพลาดได้ภายใน 300 มิลลิวินาทีในการทดสอบความเครียดของตลาดหลักทรัพย์ ซึ่งตรงตามมาตรฐานความคลาดเคลื่อนต่ำกว่าหนึ่งวินาทีของระบบการซื้อขายหลักทรัพย์อย่างเต็มที่
ระบบ Type D ระดับสูงสุด (ระบบสำรองข้อมูลแบบร้อนเต็มรูปแบบ) ใช้การออกแบบระดับทางการทหาร ด้วยสถาปัตยกรรมควบคุมคู่และระนาบคู่สำหรับทั้ง OLT และ ONU รองรับการสำรองข้อมูลสามชั้นของไฟเบอร์/พอร์ต/แหล่งจ่ายไฟ กรณีการใช้งานจริงของเครือข่ายแบ็คฮอลสถานีฐาน 5G แสดงให้เห็นว่าโซลูชันนี้ยังคงรักษาประสิทธิภาพการสลับระดับ 10 มิลลิวินาทีในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่ -40 ℃ โดยมีเวลาหยุดชะงักต่อปีที่ควบคุมได้ภายใน 32 วินาที และผ่านการรับรองมาตรฐานทางการทหาร MIL-STD-810G แล้ว
เพื่อให้การสลับระบบเป็นไปอย่างราบรื่น จำเป็นต้องเอาชนะความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญสองประการ:
ในแง่ของการซิงโครไนซ์การกำหนดค่า ระบบใช้เทคโนโลยีการซิงโครไนซ์แบบเพิ่มขึ้นทีละน้อย (Differential Incremental Synchronization) เพื่อให้มั่นใจว่าพารามิเตอร์คงที่ 218 รายการ เช่น นโยบาย VLAN และ QoS มีความสอดคล้องกัน ในขณะเดียวกัน ระบบจะซิงโครไนซ์ข้อมูลแบบไดนามิก เช่น ตารางที่อยู่ MAC และสัญญาเช่า DHCP ผ่านกลไกการเล่นซ้ำอย่างรวดเร็ว และสืบทอดคีย์ความปลอดภัยได้อย่างราบรื่นโดยใช้ช่องทางการเข้ารหัส AES-256
ในขั้นตอนการกู้คืนบริการ ได้มีการออกแบบกลไกการรับประกันสามชั้น ได้แก่ การใช้โปรโตคอลการค้นหาอย่างรวดเร็วเพื่อลดเวลาการลงทะเบียน ONU ใหม่ให้เหลือภายใน 3 วินาที อัลกอริทึมการระบายอัจฉริยะบนพื้นฐานของ SDN เพื่อให้ได้การจัดตารางการรับส่งข้อมูลที่แม่นยำ และการปรับเทียบพารามิเตอร์หลายมิติโดยอัตโนมัติ เช่น กำลังแสง/ความล่าช้า
วันที่เผยแพร่: 19 มิถุนายน 2568