Face à la multiplication des services véhiculés par les réseaux optiques passifs (PON), il est devenu crucial de rétablir rapidement le service après une panne de ligne. La technologie de commutation de protection PON, solution essentielle pour garantir la continuité d'activité, améliore considérablement la fiabilité du réseau en réduisant le temps d'interruption à moins de 50 ms grâce à des mécanismes de redondance intelligents.
L'essence dePONLa commutation de protection vise à assurer la continuité des activités grâce à une architecture à double voie « principale + de secours ».
Son flux de travail est divisé en trois étapes : premièrement, lors de la phase de détection, le système peut identifier avec précision une rupture de fibre ou une panne d’équipement en moins de 5 ms grâce à une combinaison de surveillance de la puissance optique, d’analyse du taux d’erreur et de messages de pulsation ; deuxièmement, lors de la phase de commutation, l’action de commutation est déclenchée automatiquement selon une stratégie préconfigurée, avec un délai de commutation typique contrôlé en dessous de 30 ms ; troisièmement, lors de la phase de récupération, la migration transparente de 218 paramètres métier, tels que les paramètres VLAN et l’allocation de bande passante, est réalisée grâce au moteur de synchronisation de la configuration, garantissant ainsi que les utilisateurs finaux ne s’en aperçoivent pas.
Les données de déploiement réelles montrent qu'après l'adoption de cette technologie, la durée annuelle d'interruption des réseaux PON peut être réduite de 8,76 heures à 26 secondes, et la fiabilité peut être améliorée d'un facteur 1 200. Les mécanismes de protection PON les plus courants comprennent quatre types, de A à D, formant un système technique complet, du plus simple au plus complexe.
Le type A (redondance de la fibre optique) utilise deux ports PON côté OLT partageant les puces MAC. Il établit une liaison fibre optique principale et de secours via un répartiteur et des commutateurs 2:N en moins de 40 ms. Son coût de transformation matérielle n'augmente que de 20 % par rapport aux ressources fibre, ce qui le rend particulièrement adapté aux liaisons courte distance, comme les réseaux de campus. Cependant, il convient de noter que ce système présente des limitations sur une même carte, et une défaillance unique du répartiteur peut entraîner une interruption des deux liaisons.
Le type B, plus avancé (redondance des ports OLT), déploie deux ports de puces MAC indépendantes côté OLT, prend en charge le mode de sauvegarde à froid/à chaud et peut être étendu à une architecture à double hôte sur plusieurs OLT.FTTHLors d'un test de scénario, cette solution a permis la migration synchrone de 128 ONU en moins de 50 ms, avec un taux de perte de paquets de 0. Elle a été appliquée avec succès à un système de transmission vidéo 4K dans un réseau provincial de radiodiffusion et de télévision.
La technologie de type C (protection intégrale par fibre optique) est déployée via une architecture à double voie (réseau principal/fibre distribuée) associée à une conception à double module optique pour les unités de négociation optique (ONU), afin d'assurer une protection de bout en bout des systèmes de négociation financière. Elle a permis d'atteindre un temps de récupération après panne de 300 ms lors de tests de charge en bourse, répondant ainsi pleinement à la norme de tolérance aux interruptions inférieure à la seconde requise pour les systèmes de négociation de titres.
Le système de secours à chaud de type D (niveau le plus élevé) adopte une conception de qualité militaire, avec une architecture à double contrôle et double plan pour l'OLT et l'ONU, assurant une redondance à trois niveaux (fibre, ports et alimentation). Un déploiement sur un réseau de liaison de station de base 5G démontre que la solution maintient une latence de commutation de 10 ms même dans des environnements extrêmes de -40 °C, avec un temps d'interruption annuel inférieur à 32 secondes, et a obtenu la certification MIL-STD-810G.
Pour parvenir à une transition sans heurt, deux défis techniques majeurs doivent être surmontés :
En matière de synchronisation de la configuration, le système adopte une technologie de synchronisation différentielle incrémentale pour garantir la cohérence de 218 paramètres statiques tels que les politiques VLAN et QoS. Parallèlement, il synchronise les données dynamiques telles que la table d'adresses MAC et les baux DHCP grâce à un mécanisme de relecture rapide et hérite de manière transparente des clés de sécurité basées sur un canal de chiffrement AES-256 ;
Lors de la phase de rétablissement du service, un mécanisme de triple garantie a été conçu : un protocole de découverte rapide pour réduire le temps de réenregistrement de l'ONU à moins de 3 secondes, un algorithme de drainage intelligent basé sur SDN pour obtenir une planification précise du trafic et un étalonnage automatique des paramètres multidimensionnels tels que la puissance/le délai optique.
Date de publication : 19 juin 2025