Đề tài Mạng truy nhập quang tới thuê bao GPON

hác thì GTC bao gồm một mặt quản lý và điều khiển C/M thực hiện quản lý dòng lưu lượng người dùng, bảo mật và các đặc tính OAM và một mặt phẳng người sử dụng (U-plane) thực hiện truyền lưu lượng người dùng. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 28/56 Trong hình 7, phần ATM, GEM, OAM và PLOAM trong phân lớp đóng khung GTC được phân biệt theo vị trí trong một khung tín hiệu GTC. Chỉ có phần OAM mang thông tin vận hành, quàn lý và bảo dưỡng được kết cuối tại phân lớp đóng khung GTC để lấy các thông tin điều khiển cho phân lớp này vì thông tin trong phần OAM được gắn trực tiếp vào tiêu đề của khung GTC. Thông tin vận hành, quản lý và bảo dưỡng lớp vật lý PLOAM (Physical layer Operation Administration and Maintenance) được xử lý tại khối PLOAM trong phân lớp này. Các gói tin dịch vụ SDU (Service Data Unit) trong phần ATM và GEM được chuyển thành/từ gói tin giao thức PDU (Protocol Data Unit) của phần ATM và GEM tại mỗi phân lớp thích ứng hội tụ tương ứng. Ngoài ra các PDU còn bao gồm dữ liệu kênh OMCI, được xem xét ở phân lớp hội tụ này và được trao đổi với thực thể giao diện điều khiển và quản lý ONU (OMCI-ONU Management and Control Interface). Các thực thể OAM, PLOAM và OMCI thuộc mặt quản lý và điều khiển (C/M plane). Các SDU ngoại trừ phần OMCI và ATM, GEM thuộc mặt người sử dụng (U plane). Lớp đóng khung GTC là trong suốt đối với tất cả mọi dữ liệu được phát và lớp đóng khung GTC trong OLT là lớp ngang cấp trực tiếp với các lớp đóng khung GTC trong ONU. Khối điều khiển cấp phát băng tần động (DBA control) là khối chức năng chung, có trách nhiệm cấp phát băng tần động cho toàn bộ các ONU. G-PON Physical Media Dependent (GPM) layer GTC framing sub-layer ATM TC adapter GEM TC adapter OMCI adapter PLOAM GEM client OMCI ATM client TC adaptation ub-layer G-PON Transmission Convergence (GTC) layer DBA control Hình 7 Ngăn xếp giao thức hệ thống GTC Trong lớp hội tụ GTC, OLT và ONU không cần thiết phải có cả 2 chế độ hỗ trợ giao thức ATM hay GEM. Việc nhận dạng chế độ nào đang được yêu cầu ngay khi cài đặt hệ thống. ONU thông báo chế độ làm việc ATM hay GEM thông qua bản tin Serial_Number. Nếu OLT có thể giao tiếp với một trong số các chế độ mà ONU đưa ra thì nó sẽ tiến hành thiết lập kênh giao diện điều khiển và quản lý ONU (OMCI) và Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 29/56 thiết bị ONU sẽ xuất hiện trong mạng. Nếu OLT không hỗ trợ chế độ hoạt động mà ONU đưa ra thì ONU sẽ được xếp vào hàng đợi nhưng sẽ được thông báo không tương thích với hệ thống đang hoạt động. 6.2.2 Ngăn xếp giao thức trong mặt phẳng điều khiển/quản lý (C/M planes) Mặt phẳng điều khiển và quản lý trong phân lớp GTC bao gồm 3 phần: - OAM và PLOAM: quản lý các chức năng phụ thuộc phương tiện vật lý PMD và các lớp GTC. - OMCI: cung cấp hệ thống quản lý đồng bộ các lớp cao hơn (lớp dịch vụ) Kênh OAM được thực hiện bởi các thông tin trong tiêu đề của khung GTC. Kênh này có đường truyền với trễ nhỏ để truyền các thông tin điều khiển khẩn cấp vì mỗi mẩu tin đều được ánh xạ vào một trường riêng biệt trong tiêu đề của khung GTC. Các chức năng sử dụng kênh này bao gồm: chức năng cấp phát băng thông, chức năng chuyển mạch chính, chức năng báo hiệu cấp phát băng tần động. Các thông tin chi tiết về kênh này sẽ được đề cập đến trong mục về chi tiết khung GTC. Kênh PLOAM bao gồm các thông tin được dành riêng chỗ trong khung GTC. Kênh này được dùng cho tất cả các thông tin quản lý GTC và PMD khác không được gửi qua kênh OAM. Kênh OMCI được dùng để quản lý các lớp dịch vụ nằm trên lớp GTC. GTC cung cấp 2 lựa chọn về giao diện truyền tải cho lưu lượng quản lý này là ATM và GEM. Chức năng GTC cung cấp phương tiện để cấu hình các kênh tùy chọn này sao cho đáp ứng được khả năng của thiết bị bao gồm nhận dạng luồng giao thức truyền tải (VPI/VCI hoặc Port-ID). Các khối chức năng của mặt C/M được chỉ ra trong hình 8. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 30/56 – BW granting – Key switching – DBA Multiplexing based on frame location PLOAM partition ATM partition GEM partition Frame header Alloc-ID filter Embedded OAM ATM TC adapter GEM TC adapter VPI/VCI filter Port-ID filter OMCI adapter OMCI PLOAM GTC framing sub-layer TC adaptation sub-layer Alloc-ID filter Hình 8 Các khối chức năng trong mặt điều khiển và quản lý 6.2.3 Ngăn xếp giao thức trong mặt phẳng người dùng Luồng lưu lượng trong mặt phẳng người dùng được xác định bằng loại lưu lượng (ATM hoặc GEM) và tên luồng ảo (VPI) hay nhận dạng cổng (Port-ID). Hình 8 tổng kết các nhận dạng theo lưu lượng và theo VPI/Port-ID. Loại lưu lượng được thể hiện ở phần đường xuống hoặc số nhận dạng đường lên (allocation ID hay Alloc-ID) mang dữ liệu. Port-ID gồm 12 bit được dùng để xác định luồng trong trường hợp lưu lượng là GEM. VPI được sử dụng đối với trường hợp lưu lượng là ATM. T-CONT là khối truyền dẫn (transmission container) bao gồm nhiều luồng lưu lượng, được xác định bởi nhận dạng Alloc-ID. T-CONT có chức năng cấp phát băng tần và điều khiển QoS bằng cách cấp phát băng tần với số khe thời gian khác nhau. Lưu lượng ATM và GEM không thể có cùng nhận dạng Alloc-ID. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 31/56 Hình 9 Ngăn xếp giao thức cho mặt phẳng người dùng Tổng kết các hoạt động trong mỗi luồng lưu lượng như sau: 1) Lưu lượng ATM trong lớp GTC Ở đường xuống, các tế bào ATM được truyền trong phần ATM (ATM partition) tới tất cả các ONU. Phân lớp đóng gói ONU thu các tế vào và bộ tương thích hội tụ truyền dẫn ATM (ATM TC adapter) lọc các tế bào dựa trên nhận dạng đường ảo VPI. Chỉ có các tế bào với VPI thích hợp mới được đưa tới chức năng ATM client. Ở đường lên, lưu lượng ATM được truyền trong một hoặc nhiều T-CONTs. Mỗi T-CONT được liên kết với một lưu lượng ATM hoặc GEM duy nhất. OLT nhận các thông tin gắn với T-CONT có nhận dạng là Alloc-ID, và các tế bào được chuyển tiếp tới bộ thích ứng hội tụ truyền dẫn ATM (ATM TC adapter) và sau đó đến ATM client. 2) Lưu lượng GEM trong lớp GTC Ở đường xuống, các khung GEM được truyền trong phần GEM (GEM partition) và tới tất cả các ONU. Phân lớp đóng gói ONU lọc các khung và bộ tương thích hội tụ truyền dẫn GEM (GEM TC adapter) lọc các tế bào dựa trên port-ID. Chỉ có các Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 32/56 khung có Port-ID thích hợp mới được cho chuyển tới chức năng GEM client. Ở đường lên, lưu lượng GEM được truyền trên một hoặc nhiều T-CONT. Mỗi T- CONT được liên kết với một lưu lượng ATM hoặc GEM duy nhất. OLT nhận các thông tin gắn với T-CONT, và các tế bào được chuyển tiếp tới bộ thích ứng hội tụ truyền dẫn GEM (GEM TC adapter) và sau đó đến GEM client. 6.2.4 Các chức năng chính hệ thống GTC Sau đây là hai chức năng chính của lớp hội tụ truyền dẫn mạng GPON (GTC) 6.2.4.1 Điều khiển truy nhập phương tiện (Media access control flow) Lớp GTC thực hiện điều khiển truy nhập cho lưu lượng đường lên. Về cơ bản các khung dữ liệu đường sẽ chỉ ra vị trí lưu lượng đường lên sẽ được phép truyền trong các khung đường lên đã được đồng bộ với các khung đường xuống. Hình 10 Điều khiển phương tiện trong hệ thống GTC (one T-CONT per ONU case) Khái niệm điều khiển truy nhập phương tiện trong hệ thống GTC được minh họa trong hình 10. OLT gắn các con trỏ (pointer) vào khối điều khiển vật lý đường xuống PCBd, con trỏ này cho biết thời gian ONU bắt đầu và kết thúc việc truyền dữ liệu. Với cách này, chỉ một ONU có thể truy nhập phương tiện tại thời điểm bất kì, và không có xung đột trong quá trình truyền. Các con trỏ trong các byte thông tin cho phép OLT điều khiển phương tiện hiệu quả tại băng tần cố định 64 kbit/s. Tuy nhiên một số OLT có thể chọn cách thiết lập các giá trị cho con trỏ tại các tốc độ lớn hơn và thực hiện điều kheienr băng tần bằng cơ chế động. Việc điều khiển truy nhập phương tiện được thực hiện trong mọi T-CONT tuy nhiên trong hình 9 không minh họa trường hợp ONU chỉ có 1 T-CONT. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 33/56 6.2.4.2 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. 6.2.5 Các chức năng của các phân lớp trong hệ thống GTC 6.2.5.1 Phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sub-layer) Phân lớp đóng khung GTC thực hiện ba chức năng sau đây: 1. Ghép kênh và phân kênh Các thành phần PLOAM, ATM và GEM được ghép kênh vào khung TC đường xuống tùy theo thông tin về ranh giới trong tiêu đề của khung. Mỗi thành phần được trích ra từ một đường lên tùy theo chỉ thị trong tiêu đề. 2. 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. 3. Chức năng định tuyến nội bộ dựa trên Alloc-ID Định tuyến dựa trên Alloc-ID được thực hiện đối với dữ liệu đến/từ bộ thích ứng hội tụ truyền dẫn ATM và GEM 6.2.5.2 Phân 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 truyền dẫn ATM liên kết với nó cung cấp các giao diện TAM 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 truyền 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 truyền nó tới thực thể OMCI và chuyển dữ liệu từ thực thể OMCI tới các bộ thích ứng TC này. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 34/56 6.2.6 Dòng lưu lượng và chất lượng dịch vụ QoS Mục này đưa ra mối quan hệ giũa lớp GTC và lưu lượng người dùng, và các đặc điểm về chất lượng dịch vụ QoS do GTC quản lý trong mạng PON. 6.2.6.1 Mối liên hệ giữa GTC và quản lý dữ liệu người dùng 1. Dịch vụ ATM Hệ thống GTC thực hiện quản lý lưu lượng đối với các T-CONT và mỗi T-CONT được nhận dạng bởi 1 Alloc-ID. Một T-CONT có thể bao gồm 1 hoặc nhiều đường ảo và mỗi đường ảo VP có thể bao gồm một hoặc nhiều kênh ảo VC. OLT giám sát lưu lượng trên mỗi T_CONT và thực hiện điều chỉnh việc cấp phát băng tần sao cho tài nguyên mạng PON được phân bố hợp lý. Hệ thống GTC không theo dõi và duy trì các mối liên hệ QoS giữa các VP và VC mà các ATM client tại mỗi đầu cuối của mạng PON sẽ thực hiện chức năng này. 2. Dịch vụ GEM Hệ thống GTC thực hiện quản lý lưu lượng đối với các T-CONT và mỗi T-CONT được nhận dạng bởi 1 Alloc-ID. Một T-CONT có thể bao gồm 1 hoặc nhiều GEM Port-ID. OLT giám sát lưu lượng trên mỗi T_CONT và thực hiện điều chỉnh việc cấp phát băng tần sao cho tài nguyên mạng PON được phân bố hợp lý. Hệ thống GTC không theo dõi và duy trì các mối liên hệ QoS giữa các Port-ID mà các GEM client tại mỗi đầu cuối của mạng PON sẽ thực hiện chức năng này. 6.2.6.2 Khái niệm cấp phát tài nguyên Tài nguyên có thể được cấp phát cho các liên kết logic theo phương thức tĩnh hoặc động. Trong trường hợp cấp phát tài nguyên động, OLT sẽ khảo sát tình trạng tắc nghẽn bằng cách kiểm tra các báo cáo cấp phát tài nguyên động (DBA) từ ONU và/hoặc từ chính luồng lưu lượng tới. Do đó OLT có thể cấp phát đầy đủ tài nguyên cho các ONU. Các chức năng chính của bộ cấp phát tài nguyên động DBA trong GPON được cho trong bảng 6. G-PON DBA Đơn vị điều khiển T-CONT Nhận dạng T-CONT Alloc-ID Đơn vị báo cáo - Tế bào ATM đối với phần ATM - Các khung có độ dài cố định (mặc định là 48 bytes) đối với phần GEM Cơ chế báo cáo Trường OAM (báo cáo băng tần động đường lên DBRu) trong chế độ 0 và báo cáo trạng thái loại T-CONT là phương thức mặc định. Báo cáo DBRu trong chế độ 1 và 2 và báo cáo DBA cua ONU là phương thức tùy chọn. Thủ tục trao đổi G-PON OMCI Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 35/56 Lưu ý: chế độ 0: gửi 2 byte DBRu chế độ 1: gửi 3 byte DBRu chế độ 2: gửi 5 byte DBRu Chi tiết về các chế độ được tham chiếu đến tài liệu ITU-T G.984.3 mục 8.4.2 Bảng 6 Các chức năng chính của G-PON DBA Trong trường hợp cấp phát băng tần tĩnh, OLT sẽ cấp phát băng tần theo băng tần cung cấp, chi tiết phương thức này tham chiếu đến tài liệu ITU-T G.983.1 6.2.6.3 Đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS Chức năng cấp phát tài nguyên động DBA cung cấp nhiều loại QoS khác nhau. Lớp hội tụ GPON đưa ra 5 loại T-CONT với các đặc tính tương tự như T-CONT trong tiêu chuẩn ITU-T G.983.4 như sau: T-CONT loại 1: có băng tần cố định, băng tần được dành riêng và được cấp phát theo chu kỳ với tốc độ cố định và trễ truyền dẫn được điều khiển. Các tham số mô tả về lưu lượng cho T-CONT loại 1 là băng tần cố định: đặt trước. T-CONT loại 1 có thể đáp ứng với mọi loại QoS. Các OLT không hỗ trợ DBA có thể sử dụng T-CONT loại 1 để đảm bảo QoS. Các OLT có hỗ trợ DBA sử dụng T-CONT loại 1 này để hỗ trợ lưu lượng thời gian thực. Các OLT hỗ trợ DBA luôn cung cấp băng tần cố định cho các kết nối trên T-CONT loại 1 mà không cần kiểm tra có thông tin cần truyền hay không. T-CONT loại 2: có băng tần cung cấp được đảm bảo. Băng tần được đảm bảo nghĩa là băng tần trung bình được cấp phát cố định trong các khoảng thời gian xác định. Băng tần này khác với băng tần cố định trong T-CONT loại 1 được điều khiển cho một dải độ trễ nhỏ. T-CONT loại 1 đảm bảo độ trễ truyền và sự thay đổi trễ và tốc độ truyền còn T-CONT loại 2 chỉ đảm bảo tốc độ truyền. Chỉ các OLT hỗ trợ DBA mới hỗ trợ T-CONT loại 2. Các tham số mô tả về lưu lượng cho T-CONT loại 2 là: băng tần đảm bảo: đặt trước. Ứng dụng cho T-CONT loại 2: có thể hỗ trợ tất cả các mức QoS trừ mức 1 (dịch vụ phi thời gian thực). T-CONT loại 3: có băng tần đảm bảo và băng tần không đảm bảo. T-CONT loại 3 sẽ được cấp phát băng tần tương đương với băng tần đã được đảm bảo chỉ khi nó có các gói tin cần truyền ở tốc độ tương đương hoặc lớn hơn băng tần đã được đảm bảo. Băng tần không đảm bảo sẽ được cấp phát T-CONT loại 3 với băng tần đảm bảo đang yêu cầu thêm băng tần tương ứng với băng tần được đảm bảo của các T-CONT riêng lẻ trong mạng PON, chẳng hạn theo phương thức vòng tròn Round Robin. Tổng băng tần đảm bảo và băng tần không đảm bảo cấp phát cho T-CONT loại 3 không vượt quá băng tần tối đa (giá trị đã đặt trước). Thông số mô tả lưu lượng cho T- CONT loại 3 là: băng tần đảm bảo: đặt trước, băng tần không đảm bảo: cấp phát động, băng tần tối đa: đặt trước. Ứng dụng cho T-CONT loại 3: có thể hỗ trợ tất cả các mức QoS trừ mức 1 (dịch vụ phi thời gian thực). Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 36/56 T-CONT loại 4: có nỗ lực cho băng tần tốt nhất (best-effort) nhưng băng tần không được đảm bảo cung cấp. T-CONT loại 4 chỉ sử dụng băng tần không được cấp phát cố định, băng tần đảm bảo hay băng tần không đảm bảo cho các loại T-CONT khác trong mạng PON. Băng tần best-effort được cấp phát đều nhau cho các T-CONT loại 4, ví dụ theo phương thức vòng tròn Round robin, cho tới khi cấp phát đến băng tần tối đa. Thông số mô tả lưu lượng cho T-CONT loại 4 là: Băng tần best-effort: cấp phát động, băng tần tối đa: đặt trước. T-CONT loại 5: có thể đáp ứng tất cả các loại QoS được đề cập trong mạng PON. T- CONT loại 4 còn có thể được biến đổi thành các loại T-CONT khác. Thông số mô tả về lưu lượng cho T-CONT loại 5 là: băng tần cố định: đặt trước, băng tần đảm bảo: đặt trước, băng tần không đảm bảo: cấp phát động, băng tần nỗ lực tốt nhất: cấp phát động, băng tần tối đa: đặt trước. T-CONT loại 5 có thể hỗ trợ mọi ứng dụng thời gian thực hay ứng dụng đảm bảo tài nguyên. Cơ chế truyền các gói tin trong T-CONT và các chính sách cung cấp để đảm bảo QoS ở lớp ATM phụ thuộc vào việc triển khai thiết bị ONU/ONT. Trong trường hợp truyền dẫn là ATM việc cấp phát tài nguyên được thực hiện sử dụng VCC hoặc VPC. VCC và VPC được định dạng bởi các thông số mô tả lưu lượng và được truyền trong các T-CONT tùy theo yêu cầu QoS. Cơ chế ánh xạ giữa độ đảm bảo QoS và loại T-CONT do nhà điều hành quản lý. Trong trường hợp truyền dẫn là GEM thì các tế bào ATM được thay thế bằng các khối tin có chiều dài cố định. Các kết nối GEM được xác định bằng cổng có thể được định dạng lưu lượng bởi các thông số mô tả lưu lượng và có thể được truyền trong một loại T-CONT. 6.2.7 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. This clause describes DBA specifications for G-PON. G-PON DBA for ATM is the same as ITU-T Rec. G.983.4 except for management issues, such as negotiation procedure. G-PON DBA for GEM also adopts the same architecture as ITU-T Rec. G.983.4 as the default method. In short, even when variable length packets are supported in GEM, these packets are normalized by the fixed length data block in DBA operations. In short, the number of blocks is mapped into the number of cells in ITU-T Rec. G.983.4. 6.2.7.1 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 Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 37/56  OLT thực hiện cấp quyền theo băng tần đã được cập nhật và theo loại T- CONT  Quản lý đối với hoạt động DBA DBA cung cấp các tính năng bảo đảm QoS dưới dạng các loại T-CONT như đã nêu ở phần trên. 6.2.7.2 Các loại T-CONT và tham số hoạt động Trong GPON DBA có 5 loại T-CONT như đã nêu chi tiết ở trên. Mỗi loại T-CONT được mô tả bằng các tham số hoạt động riêng. Tuy nhiên đơn vị của tham số hoạt động được chỉ ra như sau:  Đối với ATM: số lượng tế bào.  Đối với GEM: số lượng khối có chiều dài cố định. Đối với GEM, khối có chiều dài cố định do OMCI thỏa thuận có chiều dài mặc định là 48 byte. 6.2.7.3 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 Bảng 7 Tổng kết các chế độ hoạt động DBA Hoạt động của mỗi chế độ được tổng kết như sau: 1) SR-DBA Để báo cáo trạng thái 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 10 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. 2) NSR-DBA OLT nhận dạng trạng thái tắc nghẽn của từng T-CONT bằng cách giám sát dòng lưu Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 38/56 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 11 Tổng kết hoạt động SR-DBA 6.2.7.4 Khía cạnh quản lý 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). 6.2.8 Cấu trúc khung GTC Hình 12 chỉ ra cấu trúc khung hội tụ truyền dẫn lớp GTC cho đường lên và đường xuống. Hình 12 Cấu trúc khung hội tụ truyền dẫn lớp GTC Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 39/56 Khung đường xuống bao gồm khối điều khiển vật lý đường xuống (PCBd), phần ATM (ATM partition) và phần GEM (GEM partition). Khung đường lên bao gồm nhiều các cụm truyền dẫn. Mỗi cụm đường lên sẽ bao gồm tối thiểu là tiêu đề lớp vật lý PLOu, ngoài tải tin cụm đường lên còn có thể bao gồm phần Oam lớp vật lý PLOAMu, chuỗi mức công suất đường lên PLSu và phần báo cáo băng tần động đường lên. Khung đường xuống cung cấp tham chiếu thời gian chung cho toàn mạng PON và cung cấp báo hiệu điều khiển chung cho đường lên. Khái niệm điều khiển truy nhập phương tiện được minh họa trong Hình 13 Khái niệm điều khiển truy nhập phương tiện hội tụ truyền dẫn lớp GTC. Việc sắp xếp các trường trong hình được đơn giản hóa cho việc minh họa. Hình 13 Khái niệm điều khiển truy nhập phương tiện hội tụ truyền dẫn lớp GTC OLT gửi con trỏ (pointer) trong khối điều khiển vật lý đường xuống PCBd để chỉ ra thời điểm mà mỗi ONU có thể bắt đầu và kết thúc việc truyền dữ liệu đường lên. Bằng cách này, tại mỗi thời điểm chỉ có một ONU duy nhất có thể truy nhập phương tiện và không có va chạm trong quá trình hoạt động bình thường. Các con trỏ được cho dưới dạng đơn vị là byte, cho phép OLT điều khiển phương tiện theo các mức băng tần cố định 64 kbit/s. Tuy nhiên, một số OLT có thể lựa chọn để thiết lập các con trỏ và kích thước khe thời gian theo mức lớn nhất và điều khiển băng tần tốt hơn thông qua lập lịch động. Hình 13 chỉ ra trường hợp con trỏ (pointer) được phát theo thứ tự tăng nhưng đây không phải là yêu cầu bắt buộc của giao thức. 6.2.8.1 Cấu trúc khung đường xuống Ví dụ cấu trúc khung đường xuống được cho trong Hình 14 Cấu trúc khung đường xuống hội tụ truyền 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 Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 40/56 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 14 Cấu trúc khung đường xuống hội tụ truyền dẫn lớp GTC 6.2.8.2 Cấu trúc khung đường lên Ví dụ cấu trúc khung đường lên được cho trong Hình 15 Cấu trúc khung đường lên GTC. Hình 15 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: 1. Tiêu đề lớp vật lý đường lên (PLOu); 2. Quản lý vận hành và bảo dưỡng lớp vật lý đường lên (PLOAMu); 3. Chuỗi định mức công suất đường lên (PLSu); 4. Báo cáo băng tần động đường lên (DBRu). Hình 16 Tiêu đề khung đường lên GTC chỉ ra chi tiết nội dung của các tiêu đề này. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 41/56 Hình 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 truyền 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 copy 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 truy 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). 7 Bảo vệ đối với phần mạng quang thụ động PON Đối với người quản trị mạng truy nhập, kiến trúc bảo vệ của mạng GPON cần thiết trong việc tăng cường độ tin cậy cho mạng truy nhập. Tuy nhiên, 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. Mục này đưa ra một số cấu hình mạng bảo vệ kép có thể sử dụng cho hệ thống GPON. 7.1 Các dạng chuyển mạch bảo vệ Có hai loại chuyển mạch bảo vệ tương tự với chuyển mạch bảo vệ trong hệ thống SDH:  Chuyển mạch tự động  Chuyển mạch bắt buộc 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) ... Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 42/56 Chuyển mạch bắt buộc được kích hoạt trong quá trình quản trị mạng như định tuyến lại tuyến quang, thay thế sợi quang... Cả hai loại chuyển mạch này đều có thể thực hiện trong mạng GPON nếu được yêu cầu tuy đây là các chức năng tùy chọn. Cơ chế chuyển mạch thường được thực hiện bởi chức năng OAM, do đó trường thông tin OAM cần được đặt chỗ trong khung OAM. Hình 17 Mô hình hệ thống bảo vệ kép mô tả mô hình hệ thống bảo vệ kép cho mạng truy 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 Figure 3 shows the duplex system model for the access network. The relevant part of the protection in the GPON system should be a part of the protection between the ODN interface in the OLT and the ODN interface in the ONU via the ODN, excluding the SNI redundancy in the OLT. Hình 17 Mô hình hệ thống bảo vệ kép 7.2 Đặc điểm và cấu hình mạng GPON kép Một số kiểu hệ thống GPON kép được cho trong các hình từ 18 đến 2`. Giao thức điều khiển cho mỗi cấu hình sẽ được đưa ra độc lập cho từng loại. Ví dụ, hệ thống kép trong hình 18 không yêu cầu giao thức chuyển mạch đối với OLT/ONU vì chuyển mạch ở đây chỉ áp dụng cho sợi quang. Còn trong hình 19, cấu hình này không yêu cầu giao thức chuyển mạch vì chuyển mạch chỉ được thực hiện trong OLT. 7.2.1 Các kiểu cấu hình chuyển mạch Loại A: được thể hiện trong hình 18, là cấu hình chuyển mạch kép đối với sợi quang. Trong trường hợp này ONU và OLT là cấu hình đơn. Loại B: được thể hiện trong hình 19, là cấu hình kép đối với OLT và sợi quang giữa OLT và bộ chia quang, bộ chia quang có hai cổng đầu ra/đầu vào ở phía OLT. Cấu hình này giảm chi phí nhân đôi số lượng ONU tuy chỉ có phía OLT là có thể khôi phục được. Loại C: được thể hiện trong hình 20, là cấu hình kép cả phía OLT và ONU. Trong cấu hình này, việc khắc phục sự cố tại một điểm bất kì đều có thể thực hiện bằng cách Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 43/56 chuyển mạch sang hệ thống standby. Vì vậy, cấu hình kép đầy đủ có chi phí cao nhưng độ an toàn cao. Loại D: được thể hiện trong hình 21. Nếu ONU được cài đặt trong tòa nhà của khách hàng , có thể đi dây kép trong tòa nhà. Ngoài ra, nếu mỗi ONU do một người dùng sở hữu riêng, độ tin cậy của hệ thống sẽ phụ thuộc vào từng người dùng và số lượng giới hạn các ONU có thể có trong cấu hình kép. Cấu hình này cho phép nhân đôi một phần về phía ONU. Hình 21 cho thấy một ví dụ trong đó có ONU kép và ONU đơn. Nguyên tắc hoạt động như sau:  Sử dụng hai bộ chia quang N:2 để kết nối bộ kết cuối đường dây LT(0) trong ONU#1 tới bộ chia N(0) và LT(1) trong ONU#1 tới bộ chia N(1).  Kết nối LT trong ONU#N tới một trong các bộ chia  Sử dụng hai bộ chia quang N:2 để kết nối LT(0) trong ONU#1 tới bộ chia  Sử dụng hai bộ chia quang 2:1 để kết nối LT(0) trong OLT tới bộ chia (0) và LT(1) trong OLT tới bộ chia (1)  Sử dụng hai bộ chia quang N:2 và hai bộ chia quang 2:1 trong đó một cổng của bộ chia (1) được kết nối tới bộ chia N(0) và một cổng của bộ chia (0) kết nối tới bộ chia N(1)  Sử dụng phương thức chế độ chờ trong cả OLT và ONU để tránh va chạm tín hiệu quang từ LT(0) và LT(1) trong OLT hoặc LT(0) và LT(1) trong ONU#1. Hình 18 Hệ thống GPON kép: hệ thống quang kép Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 44/56 Hình 19 Hệ thống GPON kép: OLT kép Hình 20 Hệ thống GPON kép: hệ thống kép toàn bộ Hình 21 Hệ thống GPON kép: cấu hình kép một phần Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 45/56 7.2.2 Các đặc điểm Loại A: Trong trường hợp này, mất tín hiệu và mất khung là không thể tránh được trong quá trình chuyển mạch quang. Tuy nhiên, tất cả mọi kết nối giữa nốt dịch vụ và thiết bị đầu cuối sẽ được giữ lại sau khi chuyển mạch quang. Loại B: cấu hình này yêu cầu chế độ chờ lạnh đối với mạch dự phòng ở phía OLT. Trong trường hợp này, mất tín hiệu hoặc mất khung nhìn chung là không thể tránh được trong quá trình chuyển mạch. Tuy nhiên, tất cả mọi kết nối giữa nốt dịch vụ và thiết bị đầu cuối sẽ được giữ lại sau khi chuyển mạch quang. Loại C: trong trường hợp này, chế độ chờ nóng đối với cá mạch thu dự phòng có thể thực hiện ở cả phía ONU và OLT. Ngoài ra chuyển mạch không va chạm (không có mất khung) cũng có thể thực hiện trong cấu hình này. Loại D: loại này có đặc điểm giống loại B. 7.3 Các yêu cầu đối với chuyển mạch bảo vệ  Chức năng chuyển mạch bảo vệ nên là chức năng tùy chọn  Cả chuyển mạch tự động và chuyển mạch bắt buộc có thể trong hệ thống GPON nếu cầu thiết mặc dù đây là các chức năng tùy chọn  Mọi cấu hình đã nêu ở trên đều có thể triển khai mặc dù đây là các chức năng tùy chọn  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 chuyển mạch. Tùy 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. 7.4 Các trường thông tin yêu cầu trong khung OAM Do đặc tính tương tự như chuyển mạch bảo vệ trong hệ thống SDH, chuyển mạch bảo vệ trong hệ thống GPON yêu cầu ít hơn 10 mã sử dụng trong cả đường lên và đường xuống để nhận dạng trường thông tin trong khung OAM. Do vậy cần phải xem xét việc ánh xạ trường thông tin trong khung OAM cho chuyển mạch bảo vệ. 7.5 Bảo mật Do đặc tính phát multicast (phát tới nhiều địa chỉ) của mạng PON, GPON cũng cần các cơ chế bảo mật để đảm bảo yêu cầu sau:  Ngăn chặn người dùng khác giả mã dữ liệu đường xuống  Ngăn chặn người dùng khác giả mạo ONU/ONT hay người dùng khác  Cho phép triển khai với chi phí hiệu quả Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 46/56 8 Phụ lục A - Các thông số giao diện quang đường xuống tốc độ 1244 Mbit/s Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Bộ phát OLT Transmitter (giao diện quang Old) Tốc độ bit danh định Mbit/s 1244.16 1244.16 Bước sóng hoạt động nm 1480-1500 1260-1360 Mã hóa đường dây – NRZ ngẫu nhiên NRZ ngẫu nhiên Sơ đồ mặt nạ mắt phát – Phụ lục G Phụ lục G Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Olu và Old (Lưu ý 1 và 2) dB Lớn hơn 32 Lớn hơn 32 Các loại ODN A B C A B C Công suất phát trung bình nhỏ nhất dBm 4 +1 +5 4 +1 +5 Công suất phát trung bình lớn nhất dBm 1 6 +9 1 +6 9 Tỉ lệ chênh lệch dB Lớn hơn 10 Lớn hơn 10 Mức chịu ảnh hướng tới công suất máy phát phụ dB Lớn hơn 15 Lớn hơn 15 Với Laser SLM – Độ rộng lớn nhất 20 dB (Lưu ý 3) nm 1 1 Với Laser SLM – Tỉ lệ nén nhỏ nhất dB 30 30 Bộ thu ONU (Giao diện quang Ord) Hệ số phản xạ của thiết bị đo tại bước sóng máy thu dB Nhỏ hơn 20 Nhỏ hơn 20 Tỉ lệ lỗi bit BER – Nhỏ hơn 10–10 Nhỏ hơn 10 10 Các loại ODN A B C A B C Độ nhạy nhỏ nhất dBm 25 2 5 26 25 25 25 Quá tải nhỏ nhất dBm 4 4 4 (Lưu ý 4) 4 4 4 Khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau bit Lớn hơn 72 Lớn hơn 72 Khả năng chống jitter – Phụ lục I Phụ lục I Khả năng chịu công suất phản xạ dB Nhỏ hơn 10 Nhỏ hơn 10 Lưu ý 1 – Giá trị “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” phải lớn hơn 20 dB trong các trường hợp được nêu trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix I/G.983.1. Lưu ý 2 – Các giá trị hệ số phản xạ bộ phát ONU cho trường hợp “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” là 20 dB được mô tả trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix II/G.983.1. Lưu ý 3 – Giá trị độ rộng lớn nhất -20 dB và tỉ lệ nén nhỏ nhất được tham chiếu tới tiêu chuẩn ITU-T Rec. G.957. Lưu ý 4 – Mức quá tải –6 dBm được yêu cầu trong ODN loại C, giá trị quá tải -4dBm được lựa chọn ở đây để dùng chung cho bộ thu ONU trong tất cả các loại ODN. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 47/56 9 Phụ lục B - Các thông số giao diện quang đường xuống tốc độ 2488 Mbit/s Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Bộ phát OLT Transmitter (giao diện quang Old) Tốc độ bit danh định Mbit/s 2488.32 2488.32 Bước sóng hoạt động nm 1480-1500 1260-1360 Mã hóa đường dây – NRZ ngẫu nhiên NRZ ngẫu nhiên Sơ đồ mặt nạ mắt phát – Phụ lục G Phụ lục G Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Olu và Old (Lưu ý 1 và 2) dB Lớn hơn 32 Lớn hơn 32 Các loại ODN A B C A B C Công suất phát trung bình nhỏ nhất dBm 0 +5 +3 (Lưu ý 4) 0 +5 +3 (Lưu ý 4) Công suất phát trung bình lớn nhất dBm 4 +9 +7 (Lưu ý 4) 4 +9 +7 (Lưu ý 4) Tỉ lệ chênh lệch dB Lớn hơn 10 Lớn hơn 10 Mức chịu ảnh hướng tới công suất máy phát phụ dB Lớn hơn 15 Lớn hơn 15 Với Laser SLM – Độ rộng lớn nhất 20 dB (Lưu ý 3) nm 1 1 Với Laser SLM – Tỉ lệ nén nhỏ nhất dB 30 30 Bộ thu ONU (giao diện quang Ord) Hệ số phản xạ của thiết bị đo tại bước sóng máy thu dB Nhỏ hơn 20 Nhỏ hơn 20 Tỉ lệ lỗi bit BER – Nhỏ hơn 10–10 Nhỏ hơn 10–10 Các loại ODN A B C A B C Độ nhạy nhỏ nhất dBm 21 21 28 (Lưu ý 4) 21 21 28 (Lưu ý 4) Quá tải nhỏ nhất dBm 1 1 8 (Lưu ý 4) 1 1 8 (Lưu ý 4) Khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau bit Lớn hơn 72 Lớn hơn 72 Khả năng chống jitter – Phụ lục I Phụ lục I Khả năng chịu công suất phản xạ dB Nhỏ hơn 10 Nhỏ hơn 10 Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 48/56 Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Lưu ý 1 – Giá trị “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” phải lớn hơn 20 dB trong các trường hợp được nêu trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix I/G.983.1. Lưu ý 2 – Các giá trị hệ số phản xạ bộ phát ONU cho trường hợp “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” là 20 dB được mô tả trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix II/G.983.1. Lưu ý 3 – Giá trị độ rộng lớn nhất -20 dB và tỉ lệ nén nhỏ nhất được tham chiếu tới tiêu chuẩn ITU-T Rec. G.957. Lưu ý 4 – Các giá trị trong bảng được giả thiết sử dụng laser DFB công suất cao cho bộ phát OLT và bộ thu dựa trên APD cho ONU. Khi sử dụng laser DFB và công nghệ khuếch đại quang bán dẫn SOA hoặc đi ốt laser công suất cao hơn cho bộ phát OLT, cho phép bộ thu dựa trên PIN cho ONU, các giá trị này có thể là: Công suất phát trung bình lớn nhất cho bộ phát OLT: +12 dBm Công suất phát trung bình nhỏ nhất cho bộ phát OLT: +8 dBm Độ nhạy thu nhỏ nhất cho ONU: 23 dBm Quá tải nhỏ nhất cho bộ thu ONU: 3 dBm 10 Phụ lục C Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 155 Mbit/s Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Bộ phát ONU (giao diện quang Oru) Tốc độ bit danh định Mbit/s 155.52 155.52 Bước sóng hoạt động nm 1260-1360 1260-1360 Mã hóa đường dây – NRZ ngẫu nhiên NRZ ngẫu nhiên Sơ đồ mặt nạ mắt phát – Phụ lục H Phụ lục H Hệ số phản xạ lớn nhất của thiết bị đo tại bước sóng máy phát dB Nhỏ hơn 6 Nhỏ hơn 6 Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Olu và Old (Lưu ý 1 và 2) dB Lớn hơn 32 Lớn hơn 32 Các loại ODN A B C A B C Công suất phát trung bình nhỏ nhất dBm 6 4 2 6 4 2 Công suất phát trung bình lớn nhất dBm 0 +2 4 1 +1 3 Công suất quang phát khi không có tín hiệu đầu vào máy phát dBm Nhỏ hơn độ nhạy nhỏ nhất 10 Nhỏ hơn độ nhạy nhỏ nhất 10 Cho phép phát lớn nhất bits 2 2 Bỏ công suất phát lớn nhất bits 2 2 Tỉ lệ chênh lệch dB Lớn hơn 10 Lớn hơn 10 Mức chịu ảnh hướng tới công suất máy phát phụ dB Lớn hơn 15 Lớn hơn 15 Với Laser SLM – Độ rộng lớn nhất 20 dB nm 5.8 5.8 Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 49/56 Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Với laser SLM – Độ rộng lớn nhất 20 dB (Lưu ý 3) nm 1 1 Với laser SLM – Tỉ lệ nén nhỏ nhất dB 30 30 Truyền jitter – Phụ lục I Phụ lục I Tạo Jitter trong dải tần 0.5 kHz to 1.3 MHz UI p-p 0.2 0.2 Bộ thu OLT (Giao diện quang Olu) Hệ số phản xạ của thiết bị đo tại bước sóng máy thu dB Nhỏ hơn 20 Nhỏ hơn 20 Tỉ lệ lỗi bit BER – Nhỏ hơn 1010 Nhỏ hơn 1010 Các loại ODN A B C A B C Độ nhạy nhỏ nhất dBm 27 30 33 27 30 33 Quá tải nhỏ nhất dBm 5 8 11 6 9 12 Khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau bit Lớn hơn 72 Lớn hơn 72 Khả năng chịu công suất phản xạ dB Nhỏ hơn10 Nhỏ hơn 10 Lưu ý 1 – Giá trị “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” phải lớn hơn 20 dB trong các trường hợp được nêu trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix I/G.983.1. Lưu ý 2 – Các giá trị hệ số phản xạ bộ phát ONU cho trường hợp “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” là 20 dB được mô tả trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix II/G.983.1. Lưu ý 3 – Giá trị độ rộng lớn nhất -20 dB và tỉ lệ nén nhỏ nhất được tham chiếu tới tiêu chuẩn ITU-T Rec. G.957. 11 Phụ lục D – Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 622 Mbit/s Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Bộ phát ONU (giao diện quang Oru) Tốc độ bit danh định Mbit/s 622.08 622.08 Bước sóng hoạt động (lưu ý 5) nm MLM loại 1 hoặc SLM: 1260~1360 MLM loại 2: 1280~1350 MLM loại 3: 1288~1338 MLM loại 1 hoặc SLM: 1260~1360 MLM loại 2: 1280~1350 MLM loại 3: 1288~1338 Mã hóa đường dây – NRZ ngẫu nhiên NRZ ngẫu nhiên Sơ đồ mặt nạ mắt phát – Phụ lục H Phụ lục H Hệ số phản xạ lớn nhất của thiết bị đo tại bước sóng máy phát dB Nhỏ hơn 6 Nhỏ hơn 6 Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Olu và Old (Lưu ý 1 và 2) dB Lớn hơn 32 Lớn hơn 32 Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 50/56 Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Các loại ODN A B C A B C Công suất phát trung bình nhỏ nhất dBm 6 –1 1 6 –1 1 Công suất phát trung bình lớn nhất dBm –1 +4 +4 –1 +4 +4 Công suất quang phát khi không có tín hiệu đầu vào máy phát dBm Nhỏ hơn độ nhạy nhỏ nhất 10 Nhỏ hơn độ nhạy nhỏ nhất 10 Cho phép phát lớn nhất bits 8 8 Bỏ công suất phát lớn nhất bits 8 8 Tỉ lệ chênh lệch dB Lớn hơn 10 Lớn hơn 10 Mức chịu ảnh hướng tới công suất máy phát phụ dB Lớn hơn 15 Lớn hơn 15 Với Laser MLM – Độ rộng lớn nhất 20 dB (lưu ý 4) nm MLM loại 1: 1.4 MLM loại 2: 2.1 MLM loại 3: 2.7 MLM loại 1: 1.4 MLM loại 2: 2.1 MLM loại 3: 2.7 Với laser SLM – Độ rộng lớn nhất 20 dB nm 1 1 Với laser SLM – Tỉ lệ nén nhỏ nhất dB 30 30 Truyền Jitter – Phụ lục I Phụ lục I Tạo Jitter trong dải tần 0.5 kHz to 1.3 MHz UI p-p 0.2 0.2 Bộ thu OLT (giao diện quang Olu) Hệ số phản xạ của thiết bị đo tại bước sóng máy thu dB Nhỏ hơn 20 Nhỏ hơn 20 Tỉ lệ lỗi bit BER – Nhỏ hơn 1010 Nhỏ hơn 1010 Các loại ODN A B C A B C Độ nhạy nhỏ nhất dBm 27 27 32 27 27 32 Quá tải nhỏ nhất dBm 6 6 11 6 6 11 Khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau bit Lớn hơn 72 Lớn hơn 72 Khả năng chịu công suất phản xạ dB Nhỏ hơn 10 Nhỏ hơn 10 Lưu ý 1 – Giá trị “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” phải lớn hơn 20 dB trong các trường hợp được nêu trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix I/G.983.1. Lưu ý 2 – Các giá trị hệ số phản xạ bộ phát ONU cho trường hợp “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” là 20 dB được mô tả trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix II/G.983.1. Lưu ý 3 – Giá trị độ rộng lớn nhất -20 dB và tỉ lệ nén nhỏ nhất được tham chiếu tới tiêu chuẩn ITU-T Rec. G.957. Lưu ý 4 – Các loại bộ phát đáp ứng yêu cầu độ rộng phổ hẹp hơn được cho phép dải bước sóng trung tâm rộng hơn. Các loại laser ở trên có hệ số mất mát đường truyền nhỏ quang hơn 1 dB qua mạng ODN. Có thể sử dụng các loại laser có thông số quang khác nhưng phải thỏa mãn các điều kiện sau đây: 1) Toàn bộ dải bước sóng không vượt quá 1260~1360 nm 2) Các mất mát trong đường truyền quang tăng quá 1 dB sẽ được đền bù bằng cách tăng công suất phát nhỏ nhất hoặc tăng độ nhạy thu nhỏ nhất. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 51/56 12 Phụ lục E- Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 1244 Mbit/s Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Bộ phát ONU (giao diện quang Oru) Tốc độ bit danh định Mbit/s 1244.16 1244.16 Bước sóng hoạt động nm 1260-1360 1260-1360 Mã hóa đường dây – NRZ ngẫu nhiên NRZ ngẫu nhiên Sơ đồ mặt nạ mắt phát – Phụ lục H Phụ lục H Hệ số phản xạ lớn nhất của thiết bị đo tại bước sóng máy phát dB Nhỏ hơn 6 Nhỏ hơn 6 Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Olu và Old (Lưu ý 1 và 2) dB Lớn hơn 32 Lớn hơn 32 Các loại ODN A B C A B C Công suất phát trung bình nhỏ nhất dBm –3 (Lưu ý 4) –2 +2 –3 (Lưu ý 4) –2 +2 Công suất phát trung bình lớn nhất dBm 2 (Lưu ý 4) +3 7 2 (Lưu ý 4) +3 7 Công suất quang phát khi không có tín hiệu đầu vào máy phát dBm Nhỏ hơn độ nhạy nhỏ nhất 10 Nhỏ hơn độ nhạy nhỏ nhất 10 Cho phép phát lớn nhất (lưu ý 3) bits 16 16 Bỏ công suất phát lớn nhất (lưu ý 3) bits 16 16 Tỉ lệ chênh lệch dB Lớn hơn 10 Lớn hơn 10 Mức chịu ảnh hướng tới công suất máy phát phụ dB Lớn hơn 15 Lớn hơn 15 Với Laser MLM – Độ rộng lớn nhất 20 dB nm (Lưu ý 4) (Lưu ý 4) Với laser SLM – Độ rộng lớn nhất 20 dB nm 1 1 Với laser SLM – Tỉ lệ nén nhỏ nhất dB 30 30 Truyền Jitter – Phụ lục I Phụ lục I Tạo Jitter trong dải tần 4.0 kHz tới 10.0 MHz UI p-p 0.33 0.33 Bộ thu OLT (giao diện quang Olu) Hệ số phản xạ của thiết bị đo tại bước sóng máy thu dB Nhỏ hơn 20 Nhỏ hơn 20 Tỉ lệ lỗi bit BER – Nhỏ hơn 10–10 Nhỏ hơn 10–10 Các loại ODN A B C A B C Độ nhạy nhỏ nhất dBm 24 (Lưu ý 5) –28 29 24 (Lưu ý 5) –28 29 Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 52/56 Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Quá tải nhỏ nhất dBm 3 (Lưu ý 5) –7 8 3 (Lưu ý 5) –7 8 Khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau Bit Lớn hơn 72 Lớn hơn 72 Khả năng chịu công suất phản xạ dB Nhỏ hơn 10 Nhỏ hơn 10 Lưu ý 1 – Giá trị “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” phải lớn hơn 20 dB trong các trường hợp được nêu trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix I/G.983.1. Lưu ý 2 – Các giá trị hệ số phản xạ bộ phát ONU cho trường hợp “Hệ số phản xạ quang nhỏ nhất của ODN tại giao diện Oru và Ord và Olu và Old” là 20 dB được mô tả trong phụ lục tiêu chuẩn Appendix II/G.983.1. Lưu ý 3 – Giá trị độ rộng lớn nhất -20 dB và tỉ lệ nén nhỏ nhất được tham chiếu tới tiêu chuẩn ITU-T Rec. G.957. Lưu ý 4 – Các loại laser MLM không hỗ trợ khoảng cách sợi quang trong Bảng 5 Các thông số lớp phụ thuộc vật lý cho mạng quang ODN có thể được sử dụng nếu khoảng cách sợi cáp quang trong mạng ODN giữa điểm tham chiếu R/S và S/R giới hạn trong 10 km. Các loại laser trong phụ lục D có thể được triển khai để hỗ trợ khoảng cách sợi quang này với tốc độ 1244.16 Mbit/s. Các loại laser này được áp dụng cho các điều kiện như trong lưu ý 4 của Phụ lục D – Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 622 Mbit/s. Lưu ý 5 – Các giá trị trong bảng được giả thiết sử dụng bộ thu dựa trên PIN cho OLT đối với loại A. Tùy thuộc vào số lượng ONU kết nối tới OLT, có thể sử dụng bộ thu dựa trên APD cho OLT để cho phép sử dụng laser kinh tế hơn cùng với các ONU có công suất phát nhỏ hơn. Trong trường hợp này, các giá trị cho ODN loại A là: Công suất phát trung bình nhỏ nhất cho bộ phát ONU: - 7 dBm Công suất phát trung bình lớn nhất cho bộ phát ONU: -2 dBm Độ nhạy thu nhỏ nhất cho OLT: 28 dBm Quá tải nhỏ nhất cho bộ thu OLT: 7 dBm Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 53/56 13 Phụ lục F – Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 1244 Mbit/s sử dụng cơ chế định mức công suất phát cho ONU Thông số Đơn vị Hệ thống dùng 1 sợi quang Hệ thống dùng 2 sợi quang Bộ phát ONU (giao diện quang Oru) Các loại ODN A B C A B C Công suất phát trung bình nhỏ nhất dBm –2 (Lưu ý 2) –2 +2 –2 (Lưu ý 2) –2 +2 Công suất phát trung bình lớn nhất dBm +3 (Lưu ý 2) +3 +7 +3 (Lưu ý 2) +3 +7 Bộ thu OLT (giao diện quang Olu) Các loại ODN A B C A B C Độ nhạy nhỏ nhất dBm –23 (Lưu ý 2) –28 –29 –23 (Lưu ý 2) –28 –29 Quá tải nhỏ nhất dBm –8 (Lưu ý 2) –13 –14 –8 (Lưu ý 2) –13 –14 Lưu ý 1– Bảng này chỉ ra các thông số ở Phụ lục E- Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 1244 Mbit/s có sự thay đổi do sử dụng cơ chế định mức công suất phát cho ONU, nghĩa là công suất phát của bộ phát OUN và độ nhạy và quá tải ở bộ thu OLT. Các thông số và lưu ý khác sẽ áp dụng giá trị như ở trong phụ lục E. Lưu ý 2 – Các giá trị trong bảng được áp dụng với giả thiết sử dụng bộ thu dựa trên PIN cho OLT đối với mạng ODN loại A. Tùy thuộc vào số lượng ONU kết nối tới OLT có thể triển khai bộ thu dựa trên APD cho OLT, cho phép sử dụng các laser kinh tế hơn với công suất phát thấp hơn tại ONU. Trong trường hợp này, các giá trị cho ODN loại A sẽ là: Công suất phát trung bình nhỏ nhất cho bộ phát ONU: - 7 dBm Công suất phát trung bình lớn nhất cho bộ phát ONU: -2 dBm Độ nhạy thu nhỏ nhất cho OLT: 28 dBm Quá tải nhỏ nhất cho bộ thu OLT: 10 dBm Tác động của cơ chế định mức công suất không nhiều, do giới hạn về công suất nhỏ nhất phát để đảm bảo sơ đồ mắt (eye-diagram). Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 54/56 14 Phụ lục G – Mặt nạ sơ đồ mắt cho tín hiệu đường xuống 1244.16 Mbit/s 2488.32 Mbit/s x1/x4 0.22/078 -- x2/x3 0.40/0.60 -- x3-x2 -- 0.2 y1/y2 0.20/0.80 0.25/0.75 * Bộ suy hao sẽ được sử dụng khi cần thiết ** Tần số cut-off (tần số suy hao 3 dB) của bộ lọc bằng 0.73 lần tốc độ bit danh định đầu ra Bộ phát quang Bộ suy hao* Bộ chuyển đổi quang điện ** Bộ tạo dạng sóng Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 55/56 15 Phụ lục H – Mặt nạ sơ đồ mắt cho tín hiệu đường lên 155.52 Mbit/s 622.08 Mbit/s 1244.16 Mbit/s x1/x4 0.10/0.90 0.20/0.80 0.22/078 x2/x3 0.35/0.65 0.40/0.60 0.40/0.60 y1/y4 0.13/0.87 0.15/0.85 0.17/0.83 y2/y3 0.20/0.80 0.20/0.80 0.20/0.80 * Bộ suy hao sẽ được sử dụng khi cần thiết ** Tần số cut-off (tần số suy hao 3 dB) của bộ lọc bằng 0.73 lần tốc độ bit danh định đầu ra Bộ phát quang Bộ suy hao Bộ chuyển đổi quang điện Bộ tạo dạng sóng Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 56/56 16 Phụ lục I – Jitter đối với ONU G.984.2_F04 fc 1000 2000 Frequency 0.1 0.1 1244.16 2488.32 Downstream bit rate (Mbit/s) Ji tt er g ai n [d B ] P Slope = –20 dB/dec fc [kHz] P [dB] I-1. Truyền jitter đối với ONU G.984.2_F05 A2 A1 f0 ft Frequency 500 50 0.075 0.751244.16 1000 100 0.075 0.752488.32 slope = –20 dB/dec In pu t j itt er a m pl itu de Downstream bit rate (Mbit/s) ft [kHz] f0 [kHz] A1 [UIp-p] A2 [UIp-p] I-2. Mặt nạ khả năng chịu jitter đối với ONU