Cấu Trúc Khung Đường Xuống Hội Tụ Truyền Dẫn Lớp Gtc

Đăng ký ONU

Việc đăng kí ONU được thực hiện trong thủ tục discovery tự động. Có hai phương thức đăng kí ONU. Trong phương thức A, số serial của ONU được đăng ký tại OLT qua hệ thống quản lý (NMS hoặc EMS). Trong phương thức B, số serial của ONU không được đăng kí tại OLT qua hệ thống quản lý.

2.4.4.2.2 Các chức năng của các phân lớp trong hệ thống GTC

 Phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sub-layer) thực hiện ba chức năng:

Ghép kênh và phân kênh: Các thành phần PLOAM, ATM và GEM được ghép kênh vào khung TC đường xuống tù y theo thông tin về ranh giới trong tiêu đề của khung. Mỗi thành phần được trích ra từ một đường lên tù y theo chỉ thị trong tiêu đề.

Tạo tiêu đề và giải mã: Tiêu đề khung TC được tạo và định dạng trong khung

đường xuống. Tiêu đề trong khung đường lên được giải mã.

Chức năng định tuyến nội bộ dựa trên Alloc-ID: Định tu yến dựa trên Alloc-ID

được thực hiện đối với dữ liệu đến/từ bộ thích ứng hội tụ truyền dẫn ATM và GEM

2.4.4.2.3Phân lớp thích ứng GTC và giao diện với các thực thể lớp trên

Phân lớp thích ứng bao gồm 3 bộ thích ứng phân lớp hội tụ: bộ thích ứng hội tụ truyền dẫn ATM (ATM TC adapter), bộ thích ứng hội tụ truyền dẫn GEM (GEM TC adapter) và bộ thích ứng giao diện điều khiển quản lý ONU (OMCI adapter). Các bộ thích ứng hội tụ ATM và GEM xem xét các PDU của phần ATM và GEM trong phân lớp đóng khung GTC và ánh xạ các PDU vào từng phần. Các bộ thích ứng cung cấp giao diện sau đây cho các thực thể lớp trên:

1) Giao diện ATM

Phân lớp đóng khung GTC và bộ thích ứng hội tụ tru yền dẫn ATM liên kết với nó cung cấp các giao diện ATM chuẩn theo tiêu chuẩn ITU-T Rec. I.432.1 cho các dịch vụ ATM. Các thực thể lớp ATM thường có thể được sử dụng như là các ATM client.

2) Giao diện GEM

Bộ thích ứng hội tụ truyền dẫn GEM có thể được cấu hình để tương thích các khung vào nhiều loại giao diện tru yền khung khác nhau.

Các bộ thích ứng còn nhận dạng các kênh OMCI theo tên kênh ảo/tên đường ảo (VPI/VCI) đối với ATM và theo Port-ID đối với GEM. Bộ thích ứng OMCI có thể trao đổi dữ liệu kênh OMCI cho các bộ thích ứng ATM TC và GEM TC. Bộ thích ứng OMCI nhận dữ liệu từ các bộ thích ứng TC này và tru yền nó tới thực thể OMCI và chuyển dữ liệu từ thực thể OMCI tới các bộ thích ứng TC này.

2.4.4.3 Cấu trúc khung GTC

2.4.4.3.1 Cấu trúc khung đường xuống

Hình 2.14 Cấu trúc khung đường xuống hội tụ tru yền dẫn lớp GTC. Khung có chiều dài 125 s cho cả tốc độ dữ liệu 1.24416 Gbit/s và 2.48832 Gbit/s do đó khung dài 19440 byte trong hệ thống tốc độ 1.24416 Gbit/s và dài 38880 byte trong hệ thống tốc độ. Chiều dài của PCB đường xuống là như nhau cho cả hai tốc độ và phụ thuộc vào số lượng cấu trúc cấp phát đối với mỗi khung.

Hình 2.14 Cấu trúc khung đường xuống hội tụ truyền dẫn lớp GTC

2.4.4.3.2 Cấu trúc khung đường lên

Ví dụ cấu trúc khung đường lên được cho trong Hình 2.15 Cấu trúc khung

đường lên GTC.

Hình 2 . 1 5 Cấu trúc khung đường lên GTC

Độ dài khung bằng độ dài của khung đường xuống đối với các loại tốc độ. Mỗi khung bao gồm các truyền dẫn cho một hoặc nhiều ONU. BWmap (ánh xạ băng tần) thực hiện sắp xếp các truyền dẫn này. Trong quá trình cấp phát băng tần theo sự điều khiển của OLT, ONU có thể phát từ 1 tới 4 loại tiêu đề PON và dữ liệu người dùng. Các loại tiêu đề này như sau:

Tiêu đề lớp vật lý đường lên (PLOu);

Quản lý vận hành và bảo dưỡng lớp vật lý đường lên (PLOAMu); Chuỗi định mức công suất đường lên (PLSu);

Báo cáo băng tần động đường lên (DBRu).

Tiêu đề khung đường lên GTC chỉ ra chi tiết nội dung của các tiêu đề này.

Hình 2.16 Tiêu đề khung đường lên GTC

OLT sử dụng trường flag trong Bwmap để chỉ ra thông tin PLOAMu, PLSu hay DBRu sẽ được tru yền trong mỗi lần cấp phát băng tần hay không. Lịch truyền các thông tin này trong OLT cần phải tính đến nhu cầu về băng tần và độ trễ của các kênh phụ thuộc khi thiết lập tần số truyền dẫn.

Mỗi khi một ONU đến lượt sử dụng phương tiện mạng PON từ một ONU khác, nó phải gửi một bản cop y mới của thông tin tiêu đề lớp vật lý đường lên PLOu. Trong trường hợp một ONU được nhận 2 nhận dạng cấp phát (Alloc ID) liên tiếp (thời gian kết thúc của 1 nhận dạng nhỏ hơn 1 so với thời gian bắt đầu của nhận dạng tiếp theo), thì ONU sẽ bỏ qua việc gửi thông tin PLOu cho nhận dạng cấp phát thứ 2. ONU có thể bỏ qua việc gửi này nhiều lần bằng với số nhận dạng cấp phát mà OLT cấp cho nó. Yêu cầu cấp phát quyền tru y nhập liên tục giúp OLT tránh việc bỏ qua các khoảng trống giữa các lần truyền của cùng một ONU. Các cấp phát truy nhập phải liên tục hoặc theo lịch trình nếu chúng xuất phát từ hai ONU khác nhau.

Sau tiêu đề truyền dẫn là dữ liệu tải tin của người dùng được gửi cho đến khi việc cấp phát được chỉ định bởi con trỏ kết thúc (StopTime pointer).

2.4.5 Cấp phát băng tần động DBA

Trong cơ chế cấp phát băng tần động, khi các gói tin GEM có độ dài thay đổi

thì sẽ được chuẩn hóa thành các khối có độ dài cố định.

2.4.5.1 Yêu cầu cấp phát băng tần động

Các chức năng DBA được thực hiện đối với mọi loại T-CONT. Các chức năng này được phân loại thành các phần sau:

 Phát hiện trạng thái tắc nghẽn do OLT và/hoặc ONU thực hiện

 Báo cáo trạng thái tắc nghẽn tới OLT

 Cập nhật băng tần đã cấp phát bởi OLT theo các tham số được cung cấp OLT thực hiện cấp quyền theo băng tần đã được cập nhật và theo loại T- CONT

 Quản lý đối với hoạt động DBA

2.4.5.2 Hoạt động DBA

Hoạt động DBA bao gồm 2 chế độ: DBA báo cáo trạng thái (SR-DBA) và DBA không báo cáo trạng thái (NSR-DBA) trong mỗi T-CONT. Chức năng báo cáo DBA là tuỳ chọn đối với ONU. Các OLT bắt buộc phải hỗ trợ cả chế độ báo cáo và không báo cáo, do vậy tất cả các ONU được cung cấp các mức độ đối với chức năng

DBA. Các chế độ này được thể hiện bằng tình huống dịch vụ và khả năng của ONU được cho trong bảng sau đây..

SR ONU	NSR ONU
DBA OLT	SR-DBA hoặc/và NSR-DBA	NSR-DBA

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 90 trang tài liệu này.

Bảng 2.4 : Các chế độ hoạt động DBA

SR-DBA: để báo cáo tắc nghẽn của T-CONT, khi một T-CONT gửi dữ liệu ở đường lên từ ONU tới OLT, số lượng tế bào hay khối tin trong bộ đệm T-CONT được thiết lập trong trường DBA của báo cáo băng tần đường lên DBRu. Nếu OLT không muốn cho phép truyền dữ liệu cho T-CONT, OLT có thể cấp thời gian cho riêng báo cáo DBRu đó. Tuy nhiên, có thể có trường hợp OLT nhận được báo cáo nhưng không áp dụng báo cáo đó đối với việc cập nhật băng tần. Mặt khác, nếu một T-CONT không thể báo cáo số tế bào hay gói tin được lưu trữ trong bộ đệm, nó sẽ gửi tới OLT một mã số không có giá trị trong trường DBA. Hình 2.17 tổng kết các hoạt động DBA. Trong chế độ này, việc truyền trường tin DBA trong DBRu là bắt buộc nếu OLT yêu cầu vì nếu thiếu trường DBA, khuôn dạng của dữ liệu đường lên không được nhận ra.

NSR-DBA: OLT nhận dạng trạng thái tắc nghẽn của từng T-CONT bằng cách giám sát dòng lưu lượng đến. Trong chế độ này, trường DBA trong DBRu không được gửi đi do OLT sẽ không yêu cầu. Trong tình huống ngoại lệ khi OLT yêu cầu DBRu thì ONU phải gửi bản tin này mặc dù nội dung thông tin sẽ bị OLT bỏ qua.

Hình 2.17 Hoạt động của SR-DBA

2.4.5.3 Quản lý hoạt động DBA

Để hoạt động cơ chế DBA có một số thông số cần được cung cấp và thỏa thuận bởi các chức năng quản lý. OLT và ONU sử dụng các chức năng quản lý để thỏa thuận về chế độ hoạt động DBA, và đáp lại thích hợp với các yêu cầu của hai bên. Tất cả các thông số DBA sẽ được cung cấp và thỏa thuận bởi giao diện điều khiển quản lý ONU của GPON (GPON OMCI).

2.5 Bảo vệ đối với phần mạng quang thụ động G PON

Kiến trúc bảo vệ của mạng GPON cần thiết trong việc tăng cường độ tin cậy cho mạng truy nhập. Việc triển khai mạng bảo vệ cần được xem xét như một cơ chế tùy chọn vì việc này phụ thuộc vào điều kiện kinh tế của từng nhà khai thác mạng. Có hai loại chuyển mạch bảo vệ tương tự với chuyển mạch bảo vệ trong hệ thống SDH:

 Chuyển mạch tự động được kích thích khi phát hiện ra các lỗi như mất tín hiệu, mất khung, giảm tín hiệu (tỉ lệ lỗi bit BER thấp hơn mức ngưỡng quy định) ...

 Chuyển mạch bắt buộc được kích hoạt trong quá trình quản trị mạng như định tuyến lại tu yến quang, thay thế sợi quang...

Hình 2.18 Mô hình hệ thống bảo vệ kép mô tả mô hình hệ thống bảo vệ kép cho mạng tru y nhập. Các phần liên quan đến việc bảo vệ trong mạng GPON có thể là một phần bảo vệ giữa giao diện ODN trong OLT và giao diện ODN trong ONU qua mạng ODN, không bao gồm giao diện SNI trong OLT.

Hình 2.18 Mô hình hệ thống bảo vệ kép

Các yêu cầu đối với chuyển mạch bảo vệ:

Chức năng chuyển mạch bảo vệ nên là chức năng tù y chọn.Trong hệ thống

GPON có thể có cả hai loại chuyển mạch bảo vệ trên.

Cơ chế chuyển mạch thường được thực hiện bởi chức năng OAM, vì vậy, trường thông tin OAM phải được dự trữ trong khung OAM.

Mọi kết nối giữa nốt dịch vụ và thiết bị đầu cuối phải được giữ sau khi chu yển mạch.

Tù y theo yêu cầu cuối cùng việc triển khai nốt dịch vụ POTS yêu cầu quá trình mất khung phải nhỏ hơn 120 ms. Nếu thời gian mất khung dài hơn khoảng thời gian này, nốt dịch vụ sẽ cắt kết nối và yêu cầu thiết lập lại cuộc gọi sau khi chuyển mạch bảo vệ. Do GPON hỗ trợ phát triển các dịch vụ hiện tại như POTS và ISDN, cần phải xem xét thời gian ngắt kết nối này.

2.6 Bảo mật

Trong hệ thống PON thì hướng xuống, dữ liệu được truyền broadcast đến tất cả ONU. Mỗi ONU chỉ có thể truy cập dữ liệu của mình, nhưng nếu người dùng nào có ý định phá hoại thì có thể giả ONU của người dùng khác để truy cập dữ liệu, hệ thống bảo mật PON sẽ ngăn chặn việc này. Giống như các mạng khác, GPON sử dụng thủ tục mật mã để ngăn ngừa việc nghe trộm các tín hiệu không mong muốn. Không giống như truy cập wireless hay modem, trong mạng PON, bất kì ONU nào

cũng không thể thấy được lưu lượng hướng lên của ONU khác. Điều này cho phép làm đơn giản hóa thủ tục mật mã. Đầu tiên là chỉ cần mật mã ở hướng truyền xuống của dữ liệu. Thứ 2 là dữ liệu hướng lên có thể truyền khóa mật mã. GPON sử dụng chuẩn mật mã AES (Advanced Encryption Standard). Đó là một khối mật mã mà nó hoạt động trên một khối dữ liệu 16 byte (128 bit). Đặc biệt chế độ đếm được sử dụng. Khối mật mã giả ngẫu nhiên 16 byte được phát ra và XOR với dữ liệu ngõ vào để tạo ra dữ liệu mật mã ở OLT. Ở ONU, dữ liệu được mật mã này thì XOR với chuỗi giả ngẫu nhiên 16 byte tương tự như ở OLT để tạo lại dữ liệu ban đầu. Với ATM chỉ có 48 byte được mật mã, với GEM chỉ có phần tải GEM được mật mã. OLT khởi tạo việc trao đổi khóa bằng việc gửi bản tin đến ONU thông qua kênh PLOAM. Sau đó ONU sẽ chịu trách nhiệm tạo ra khóa và phát ngược trở về OLT.

2.7 Kết luận chương

Chương 2 đã nêu lên được các giải pháp triển khai mạng FTTx: AON và PON. Đi sâu tìm hiểu PON và nghiên cứu kỹ các đặc tính kỹ thuật, kiến trúc của mạng GPON. Chương cũng đưa ra cấu trúc của các thiết bị ONT và OLT. Chương 3 sẽ tìm hiểu cụ thể hơn về các thiết bị đầu cuối này.