引言

以太無源光網絡（EPON）技術是一種基于以太網、點到多點的光纖接入技術，它集以太網技術的簡單性和PON網絡的高效等特點于一身，是未來實現光纖到戶的光纖接入網的最佳方式。

目前，EPON系統中所采用保護倒換方式都需要配置冗余的PON模塊等，成本較高，并且實現機制較為復雜。而EPON技術是接入網技術之一，主要用于FTTH/FTTB的寬帶接入業務，用戶接入成本較為敏感，并且對保護的要求相對較低，因此EPON系統現有的保護方式的實際應用價值較低。

1、EPON系統中實現骨干光纖保護倒換的意義

EPON采用點到多點的樹形拓撲結構，骨干光纖的故障會導致其所屬的所有ONU均無法與EPON網絡通信，因此，骨干光纖的生存性將保證整個EPON網絡的可靠性。同時，由于接入網末梢的接入光纖不可能具備多個路由，此時光纖全保護倒換方式沒有實際意義。因此，骨干光纖保護倒換方式將是提高EPON系統在網絡中應用中可靠性的主要保護倒換方式。

2、EPON系統中現有實現光纖保護方案

EPON國際標準（IEEE 802.3ah）未定義保護方式，中國通信標準委員會制定的《接入網技術要求——基于以太網方式的無源光網絡（EPON）》中，已經明確建議采用ITU-T G.984.1兩種GPON系統的保護方式：骨干光纖保護倒換方式和光纖全保護倒換方式，如圖，1～2所示：

骨干光纖保護方式中，OLT側的主、備兩個PON模塊的端口分別通過骨干光纖的主、備兩條光纖連接到2:N分路器的兩個端口，從分路器到ONU側采用常規連接。在OLT主用PON模塊處于工作狀態時，備用PON模塊處于冷備份狀態。如果工作光纖出現故障或主用PON模塊失效，啟用備用的備用PON模塊和光纖。倒換到備用PON模塊時，冷備份的備用PON模塊中的信號發射模塊被激發到正常工作狀態需要一段較長的時間。這種方式OLT側需配置主、備兩個PON模塊，骨干光纖需鋪設主、備兩條光纖，從而實現對骨干段光纖的保護，提高系統得可靠性。

光纖全保護倒換方式中，每個ONU通過主、備兩個PON模塊與兩個獨立的光分路器實現雙歸屬連接，每個分路器連接AOLT的兩個PON口。OLT備用模塊采用熱備份方式，切換在每個ONU上進行，需要切換協議。這種方式OLT和ONU均需配置主、備兩個PON模塊，骨干光纖需鋪設主、備兩條光纖，需設置兩臺分路器，以及對每個ONU鋪設主、備兩條接入光纖，從而實現對EPON系統中每個網元的保護，提高系統得可靠性。

骨干光纖保護方式相對于光纖全保護倒換方式代價較小，僅對EPON系統的骨干段光纖實現保護；而光纖全保護倒換方式徹底消除了EPON系統中的單點故障隱患，但是代價也是整體翻倍的。

3、EPON系統中簡單骨干光纖保護倒換的實現

3.1　EPON系統簡單骨干光纖保護倒換實現思路

為了實現簡單的骨干光纖保護倒換，EPON系統應由光線路終端（OLT）、工作光纖、保護光纖、2:N光分路器、光網絡單元（ONU）組成，其中OLT內包括保護倒換控制模塊（在工作光纖故障的情況下，發出切換信號來控制系統的保護倒換）、PON模塊（接收光接入網提供的光信號并發送該光信號到用戶側，同時PON模塊可根據與其耦接的光纖的工作情況發出告警信息，如光信號丟失和信號劣化告警）和1×2光開關。如圖3所示。

PON模塊輸出PON口與1×2光開關輸入相連，光開關的兩個輸出口分別與工作光纖和保護光纖相連，工作光纖和保護光纖又分別連接2:N分路器的兩個輸入口，從2:N分路器到ONU側采用常規連接，ONU采用常規ONU。

系統正常工作時，保護倒換控制模塊在線監測OLT PON模塊的工作狀態和相關告警信息，當保護倒換控制模塊接收到來自OLT的線路故障、信號劣化等告警信息時，根據預設的機制進行判斷是否進行倒換，并觸發光開關實現切換，從而實現EPON系統骨干光纖的主備倒換。

光開關完成倒換后，由于主、備用光纖的長度不可能完全相同，為避免上行業務沖突，控制模塊會同時觸發PON模塊重新發起發現、測距、注冊等過程，從而完成EPON系統業務的保護倒換。

3.2　EPON系統實現簡單光纖保護倒換實現流程

光纖保護倒換在以下兩種情況時進行：①自動倒換：由故障發現觸發，如信號丟失等；②強制倒換：由管理事件觸發。