9
Cơ bản về mạng GPON Tháng Mười 27, 2014 by nguyentiensu 1 Phản hồi I. Khái quát chung GPON hay Gigabit Passive Opticcal Networks được định nghĩa bởi ITU-T trong chuỗi các tài liệu từ G.984.1 đến G.984.6. GPON có thể truyền tải dữ liệu không chỉ Ethernet mà còn ATM và TDM(PSTN, ISDN, E1 và E3). Mạng GPON chứa hai thiết bị hoạt động chính là Optical Line Termination(OLT) và Optical Network Unit(ONU). GPON hỗ trợ đa dịch vụ, tốc độ cao và khoảng cách có thể lên đến 20km. Hình 1 chỉ ra kiến trúc mạng FTTx: Hình 1 – Kiến trúc mạng FTTx Một sợi quang đơn nối từ OLT đến một thiết bị quang thụ động Optical Splitter(OS)(thụ động ở đây hiểu với nghĩa là thiết bị không cần cung cấp bất cứ nguồn nào để hoạt động), cái mà được đặt gần khu vực người sử dụng. OS chia tín hiệu

Cơ bản về mạng

Embed Size (px)

DESCRIPTION

cơ bản

Citation preview

C bn v mngGPONThng Mi 27, 2014bynguyentiensu 1 Phn hiI. Khi qut chungGPON hay Gigabit Passive Opticcal Networks c nh ngha bi ITU-T trong chui cc ti liu t G.984.1 n G.984.6. GPON c th truyn ti d liu khng ch Ethernet m cn ATM v TDM(PSTN, ISDN, E1 v E3). Mng GPON cha hai thit b hot ng chnh l Optical Line Termination(OLT) v Optical Network Unit(ONU). GPON h tr a dch v, tc cao v khong cch c th ln n 20km.

Hnh 1 ch ra kin trc mng FTTx:

Hnh 1 Kin trc mng FTTxMt si quang n ni t OLT n mt thit b quang th ng Optical Splitter(OS)(th ng y hiu vi ngha l thit b khng cn cung cp bt c ngun no hot ng), ci m c t gn khu vc ngi s dng. OSchia tn hiu quang ra thnh N ng khc nhau n N ngi s dng. Gi tr ca N c th t 2 n 128. T OS, mt si quang n mode chy n mi user, nh trong hnh 2.

Hnh 2 Kin trc mng GPONGPON c hai c ch hot ng:- Hng xung(downstream: t OLT n user): D liu c truyn broadcast nhng c m ha(AES) trnh b nghe trm.- Hng ln(upstream: t user n OLT): D liu c truyn trong mt khe thi gian TDMA.II. Cc khi nim c bn2.1 ONU Identifier (ONU-ID)ONU-ID l mt chui c di 8 bits, dng nhn dng ONU. N c OLT gn cho mt ONU trong qu trnh kch hot ONU thng qua bn tin PLOAM.Mi ONU-ID c gi tr duy nht trong mng PON v c duy tr cho n tn khi ONU tt ngun hoc khng cn lin h g vi OLT.2.2Allocation Identifier (ALLOC_ID)ALLOC_ID l mt s 12 bit c OLT gn cho mt ONU nhn ra mt thc th mang d liu theo hng upstream t ONU . Thc th mang d liu ny c gi l T-CONT.Mi ONU c gn mt ALLOC_ID mc nh bng vi ONU_ID ca ONU .2.3Transmission Containers (T-CONT)Mt T-CONT l mt i tng ONU i din cho mt nhm cc kt ni logical ci m xut hin nh mt thc th n l theo hng upstream trong PON. i vi mt ONU, s lng T-CONT h tr l c nh. ONU t ng to ra tt c cc T-CONT c th trong qu trnh kch hot. OLT cng s nhn ra c s lng T-CONT c h tr ca mi ONU. kch hot mt T-CONT mang d liu t user, OLT phi thit lp mt nh x gia T-CONT v mt ALLOC_ID, ci m c gn cho ONU trc thng qua bn tin PLOAM. Bt k ALLOC_ID no c gn cho ONU, bao gm ALLOC_ID mc nh, u c th kt hp vi mt T-CONT.C 5 dng T-CONT: Dng 1: T-CONT c bng thng c nh v ch yu c s dng cho cc dch v yu cu tr thp v u tin cao, nh VOIP.- Dng 2 v dng 3: T-CONT c bng thng c m bo v ch yu c s dng cho cc dch v video v d liu vi mc u tin cao hn.- Dng 4: T-CONT c hiu qu nht v ch yu c s dng cho cc dch v d liu nh Internet v cc dch v c u tin thp, khng yu cu bng thng ln.- Dng 5: T-CONT bao gm tt c cc loi bng thng v c th mang tt c cc dch v.2.4Dynamic Bandwidth Allocation (DBA)OLT chu trch nhim cp pht bng thng hng upstream cho cc ONU. Bi v mng truy cp c chia s gia tt c cc ONU, cc lung upstream t ONU c th xung t nu chng truyn trong nhng khong thi gian ngu nhin. Do v tr t cc ONU so vi OLT trong GPON khc nhau nn tr truyn t mi ONU n OLT l duy nht. OLT o c tr ny v thit lp mt thanh ghi trong mi ONU thng qua bn tin PLOAM(Physical Layer Operations, Administration and Maintenance) cn bng tr ca n vi tt c cc ONU khc trn mng. iu ny c gi lRanging.Mt khi tr ca tt c cc ONU c thit lp, OLT gi mtgrantsti tng ONU. Mt grants l s cho php s dng mt chu k thi gian c nh ngha cho hng upstream. C sau vi milliseconds, bn grants li c tnh ton li. Bn ny cp pht bng thng cho tt c cc ONU mi ONU nhn c bng thng m n cn.DBA l mt phng php cho php p ng nhanh vic cp pht bng thng cho mi user da trn yu cu v traffic hin ti.GPON s dng TDMA qun l lung upstream truy cp bi cc ONU v ti bt k mt thi im no, TDMA cung cp cc khe thi gian khng chia s ti mi ONU cho lung upstream.DBA cho php cc khe thi gian upstream co li v ln thm da trn s phn phi ca ti d liu upstream. Mt ONU phi c t nht mt T-CONT, nhng thng th s lng T-CONT trn mi ONU ln hn 1. Mi T-CONT c mt mc u tin v lp traffic ca n v tng ng vi mt khe thi gian upstream c th trong PON. Nu OLT khng s dng DBA, bng thng upstream c gn tnh ti cc T-CONT v khng th chia s vi cc T-CONT khc. Bng thng ca mi T-CONT ch c th thay i bi qun tr h thng.C hai dng DBA Status Reporting DBA (SR-DBA) vNon-Status Reporting DBA (NSR-DBA):- Trong NSR-DBA, mt OLT c cp pht c nh mt lng nh bng thng m rng cho mi ONU. Nu ONU khng c data no gi, n s gi cc idle frame. Nu OLT nhn thy rng mt ONU khng gi cc idle frame, n s tng bng thng cp pht ti ONU . Mt khi ONU bt u gi cc idle frame, OLT s gim bng thng cp pht xung. NSR-DBA c li ch l ONU khng cn bit DBA l g. Tuy nhin, im bt li ca n l khng c cch no OLT bit c lm th no cp pht bng thng cho vi ONU mt cc hiu qu nht.- SR-DBA bao gm cc trng thi b m T-CONT c cung cp bi cc ONU khi OLT poll chng. Theo phng php ny, OLT request trng thi ca b m T-CONT, v cc ONU respond li vi mt bo co ring ca mi T-CONT. Bo co c cha d liu hin ti ang ch trong cc T-CONT trong cc khe thi gian c th. OLT nhn c bo co ny s tnh ton li bng thng cp pht(BW Map) thng qua thut ton DBA v gi BW Map mi ti cc ONU trong lung downstream. ONU nhn c BW Map t OLT s gi li d liu trong cc khe thi gian mi. Khi ONU khng cn d liu gi, da theo grants nhn c t OLT, n gi cc idle cell n OLT thng bo rng b m ca n rng. OLT nhn c thng tin ny s s cp BW Map ca T-CONT ny cho T-CONT khc.3.GPON Transmission Convergence (TC) LayerITU-T recommentdation G.984.3 miu t lp GPON TC. Lp ny tng ng lp Data Link trong m hnh OSI. N c t nh dng bn tin ca GPON, giao thc iu khin truy nhp, qu trnh x l OAM v phng thc m ha thng tin. Hnh 3 miu t cu trc khung ca hai hng download v upload. Khung GTC download cha cc khi iu khin vt l(PCBd) v GTC payload. Khung GTC upstream cha cc cm truyn ti. Mi cm cha overhead lp vt l v mt hoc nhiu chu k cp pht bng thng kt hp vi mt ALLOC_ID c th.Khung downstream GTC cung cp thi gian tham chiu thng thng cho PON v tn hiu iu khin thng thng cho lung upstream.

Hnh 3 GTC layer framing3.1Downstream GPON Frame FormatMt khung GTC downstream c khong thi gian 125us v chiu di 38880 bytes, tng ng vi tc d liu l 2.48832 Gbps. Hnh 4 ch ra chi tit nh dng khung GTC downstream.

Hnh 4 Downstream GTC Frame FormatOLT gi PCBd theo kiu broadcast v mi ONU u nhn c ton b PCBd. Cc ONU sau s hot ng da trn cc thng tin lin quan cha trong . Trng Psync ch ra v tr bt u ca frame.. Trng Ident cha mt trng8-KHz Superframe Counter ci m c s dng bi h thng m ha v cng c th c s dng cung cp tc ng b thp gia cc tn hiu tham chiu. Trng PLOAM thc hin chc nng nh bo hiu OAM hoc cnh bo ngng. Trng BIP(Bit Interleaved Parity) c dng c lng t l li bit. Trng Plend cha chiu di caupstream bandwidth (US BW) map. Plent c gi hai ln. Mi thc th trong trngUpstream Bandwidth (US BW) map i din cho s mt cp pht bng thng ti mt T-CONT c th. S lng thc th c ch ra trong trng Plent.Trng ALLOC_ID ch ra cp pht bng thng nhn c cho mt T-CONT. Gi tr ALLOC_ID thp nht l 254 thng s dng a ch ONU trc tip. Trong qu trnh Ranging, ALLOC_ID u tin gn cho ONU phi l 254 v c coi l ALLOC_ID mc nh. ALLOC_ID ny cng vi ONU-ID s dng trong bn tin PLOAM. Nu nhiu ALLOC_ID c yu cu cho ONU, chng s c gi tr ln hn 255. ALLOC_ID 254 l gi tr ALLOC_ID kch hot ONU, s dng pht hin nhng ONU cha bit. Trng Slot Start v Stop ch ra bt u v kt thc ca s upstream. Trng CRC s dng trong vic pht hin v sa li.Trng GTC payload cha mt chui cc GEM((GPON Encapsulation Method) frame. Cc Downstream GEM frame c lc ti ONU da vo trng Port ID trong header ca mi GEM frame. Mi ONU c cu hnh c th nhn ra Port-IDs no thuc v n. Port-ID nhn dng duy nht mt GEM frame.3.2Upstream GPON Frame FormatKhong thi gianUpstream GTC frame cng l 125us v chiu di l 19400 bytes, do tc d liu l 1.24416 Gbps. Mi upstream frame cha mt s cc burst ti t mt hoc nhiu ONU. Mi upstream burst cha mt PLOu(upstream physical layer overhead) v mt hoc nhiu on bng thng cp pht cho tng ALLOC_ID ring l. BW Map ch ra vic sp xp cc burst trong frame v khong thi gian ch nh cho mi burst. Mi khong ch nh c iu khin bi mt cu trc c bit ca BW Map. Hnh 5 ch ra nh dng Upstream GTC frame.

Hnh 5 nh dng Upstream GTC FramePLOu ti v tr bt u ca ONU upstream burst cha preamble ci m m bo chnh xc hot ng ca lp vt l ca burst-mod upstream link. Trng PLOu cha trng ONU-ID nhn dng duy nht mt ONU. Lp vt l upstream OAM(PLOAMu) chu trch nhim qun l chc nng Ranging, kch hot ONU v pht thng bo cnh bo