Chuyên đề Mạng truy nhập quang tới thuê bao Gpon

1.2 Gbit/s;  Đường lên 1.2 Gbit/s up, đường xuống 1.2 Gbit/s;  Đường lên 155 Mbit/s up, đường xuống 2.4 Gbit/s;  Đường lên 622 Mbit/s up, đường xuống 2.4 Gbit/s;  Đường lên 1.2 Gbit/s up, đường xuống 2.4 Gbit/s;  Đường lên 2.4 Gbit/s up, đường xuống 2.4 Gbit/s. 5.2 Khoảng cách logic Khoảng cách logic là khoảng cách lớn nhất giữa ONU/ONT và OLT ngoại trừ khoảng vật lý. Trong mạng GPON, khoảng cách logic lớn nhất là 60 km. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 21/56 5.3 Khoảng cách vật lý Khoảng cách vật lý là khoảng cách vật lý lớn nhất giữa ONU/ONT và OLT. Trong mạng GPON, có hai tùy chọn cho khoảng cách vật lý và 10 km và 20 km. Đối với vận tốc truyền lớn nhất là 1.25 Gbit/s thì khoảng cách vật lý là 10 km. 5.4 Khoảng cách sợi quang chênh lệch Trong mạng GPON khoảng cách sợi quang chênh lệch là 20 km. Thông số này có ảnh hưởng đến kích thước vùng phủ mạng và cần tương thích với tiêu chuẩn ITU-T Rec. G.983.1. 5.5 Tỉ lệ chia Đối với nhà khai thác mạng thì tỉ lệ chia càng lớn càng tốt. Tuy nhiên tỉ lệ chia lớn thì đòi hỏi công suất quang phát cao hơn để hỗ trợ khoảng cách vật lý lớn hơn. Tỉ lệ chia 1:64 là tỉ lệ lý tưởng cho lớp vật lý với công nghệ hiện nay. Tuy nhiên trong các bước phát triển tiếp theo thì tỉ lệ 1:128 có thể được sử dụng. 6 Cấu trúc phân lớp của mạng quang GPON Cấu trúc phân lớp của mạng GPON được cho trong bảng sau: Lớp hội tụ truyền dẫn (TC- Transmission convergence) Phân lớp tương tích hội tụ truyền dẫn (TC adaption sub- layer). Phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sub- layer) Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý (Physical Media Dependence) Bảng 4 Cấu trúc phân lớp mạng GPON Chức năng cụ thể của mỗi lớp và phân lớp được phân tích trong các mục tiếp theo. 6.1 Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý PMD Các thông số của lớp PMD được chỉ ra sau đây và được tham chiếu tới các giá trị trong phụ lục từ A đến F. 6.1.1 Tốc độ tín hiệu danh định Tốc độ đường truyền là các tốc độ bội số của 8 kHz. Hệ thống được chuẩn hóa sẽ có các tốc độ danh định như sau (đường xuống/đường lên): • 1244.16 Mbit/s/155.52 Mbit/s, • 1244.16 Mbit/s/622.08 Mbit/s, • 1244.16 Mbit/s/1244.16 Mbit/s, Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 22/56 • 2488.32 Mbit/s/155.52 Mbit/s, • 2488.32 Mbit/s/622.08 Mbit/s, • 2488.32 Mbit/s/1244.16 Mbit/s, • 2488.32 Mbit/s/2488.32 Mbit/s. Các thông số ở trên là các giá trị trong trường hợp xấu nhất, giả thiết hoạt động trong nhiều loại điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) và chịu ảnh hưởng của yếu tố thời gian. Các thông số này tương đương với với các thông số trong mạng quang để đạt được tỉ lệ lỗi bit BER ≥ 1 × 10–10 trong trường hợp điều kiện suy hao và tán sắc đường truyền lớn nhất. 6.1.2 Phương tiện vật lý và phương thức truyền Tín hiệu được truyền ở cả hướng lên và hướng xuống bằng phương tiện truyền dẫn. Việc truyền dẫn song hướng được thực hiện bằng cách ghép kênh theo bước sóng WDM để truyền trên một sợi quang hoặc truyền đơn hướng trên hai sợi quang. 6.1.3 Tốc độ bit 6.1.3.1 Tốc độ đường xuống Tốc độ bit tín hiệu từ OLT tới ONU là 1244.16 hoặc 2488.32 Mbit/s. Khi OLT và đầu xa đang hoạt động ở tốc độ danh định của nó thì tốc độ này được theo dõi bởi một đồng hồ lớp 1 với độ chính xác 1 × 1011. Khi đầu xa hoạt động ở chế độ tự do, tốc độ của tín hiệu đường xuống được theo dõi bởi đồng hồ lớp 3 với độ chính xác 4.6 × 10 6. Khi OLT hoạt động ở chế độ tự do, tốc độ của tín hiệu đường xuống được theo dõi bởi đồng hồ lớp 3 với độ chính xác 3.2 × 105. 6.1.3.2 Tốc độ đường lên Tốc độ bit tín hiệu từ ONU tới OLT là 155.52, 622.08, 1244.16 hoặc 2488.32 Mbit/s. Khi đang ở trạng thái hoạt động và được cấp quyền, ONU sẽ phát tín hiệu với độ chính xác bằng độ chính xác của tín hiệu thu được ở đường xuống. ONU sẽ không phát tín hiệu khi không đang ở trạng thái hoạt động hoặc không được cấp quyền. 6.1.4 Mã hóa đường dây Mã hóa đường lên và đường xuống sử dụng mã NRZ. Phương thức ngẫu nhiên hóa không được định nghĩa trong lớp phụ thuộc vật lý. Quy định sử dụng mức logic quang là: - phát mức cao cho bit 1 - phát mức thấp cho bit 0 Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 23/56 6.1.5 Bước sóng hoạt động 6.1.5.1 Đường xuống Dải bước sóng hoạt động cho đường xuống trong hệ thống sử dụng một sợi quang là 1480-1500 nm. Dải bước sóng hoạt động cho đường xuống trong hệ thống sử dụng hai sợi quang là 1260-1360 nm. 6.1.5.2 Đường lên Dải bước sóng hoạt động cho đường lên là 1260-1360 nm. 6.1.6 Nguồn phát tại giao diện Old và giao diện Oru Các thông số cho nguồn phát được cho sau đây và được tham chiếu trong các phụ lục từ A đến F. 6.1.6.1 Các loại nguồn phát Tùy thuộc vào đặc tính suy hao/tán sắc các loại nguồn phát có thể sử dụng là laser chế độ đa chiều MLM (Multi-Longitudinal Mode) và laser chế độ đơn chiều SLM (Single-Longitudinal Mode). Tùy thuộc vào từng ứng dụng sẽ lựa chọn nguồn phát thích hợp. Nguồn phát SLM có thể được sử dụng thay cho nguồn MLM mà không làm giảm hiệu năng của hệ thống. 6.1.6.2 Đặc tính phổ Đối với laser MLM, độ rộng phổ được tính bằng căn quân phương (RMS) lớn nhất của độ rộng phổ trong các điều kiện hoạt động chuẩn. Độ rộng phổ RMS là trung bình của các độ lệch quân phương chuẩn của phân bố phổ. Khi đo độ rộng phổ RMS cần tính đến các trường hợp không thấp hơn 20 dB so với mức đỉnh. Đối với laser SLM, độ rộng phổ lớn nhất được tính bằng độ rộng nhất của đỉnh bước sóng trung tâm, đo từ 20 dB thấp hơn biên độ lớn nhất của bước sóng trung tâm trong điều kiện hoạt động chuẩn. Ngoài ra, để kiểm soát nhiễu phân chia chế độ trong hệ thống SLM, cần xác định giá trị nhỏ nhất của tỉ lệ nén ở biên giới phân chia giữa hai chế độ. 6.1.6.3 Công suất phát trung bình Công suất phát trung bình tại giao diện Old và Oru là công suất trung bình của chuỗi số giả ngẫu nhiên được phát vào sợi quang. Công suất phát trung bình được cho dưới dạng một dải để cho phép tối ưu hóa chi phí và bao gồm tất cả các mức công suất cho phép hoạt động trong các điều kiện chuẩn, kết nối máy phát suy giảm, chịu suy hao phép đo và yếu tố lão hóa. Lưu ý, khi đo công suất phát tại giao diện quang Oru cần tính đến bản chất phát theo cụm của lưu lượng đường lên do ONU phát. 6.1.6.3.1 Công suất phát quang không có đầu vào tại máy phát Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 24/56 Đối với hướng lên, ONU sẽ không phát công suất vào sợi quang tại tất cả các khe thời gian mà ONU được cấp phát nhưng ONU có thể phát mức công suất quang nhỏ hơn hoặc bằng công suất phát khi không có đầu vào máy phát. ONU sẽ đáp ứng yêu cầu trong thời gian của khe thời gian bảo vệ được phân cho nó. 6.1.6.4 Tỉ lệ chênh lệch logic Mức logic quang được quy định như sau: - Mức cao cho logic “1” - Mức thấp cho logic “0” Tỉ lệ chênh lệch logic EX được định nghĩa như sau: EX = 10 log10 (A/B) Trong đó A là mức công suất quang trung bình tại điểm giữa của logic “1” và B là mức công suất quang trung bình tại điểm giữa của logic “0”. Tỉ lệ chênh lệch logic cho hướng lên được áp dụng cho bit đầu tiên của cụm mào đầu (preamble) tới bit cuối cùng của cụm tín hiệu. 6.1.6.5 Hệ số phản xạ lớn nhất của thiết bị đo tại bước sóng máy phát Sự phản xạ từ thiết bị ONU/OLT từ mạng cáp quang được xác định bằng hệ số phản xạ lớn nhất cho phép của thiết bị đo tại giao diện Old/Oru. Thông số này sẽ tuân theo Bảng 5 Các thông số lớp phụ thuộc vật lý cho mạng quang ODN. Thông số Đơn vị Giá trị Loại cáp quang – ITU-T Rec. G.652 Dải suy hao (ITU-T Rec. G.982) dB Mức A: 5-20 Mức B: 10-25 Mức C: 15-30 Suy hao chênh lệch đường truyền quang dB 15 Mất mát đường truyền quang lớn nhất dB 1 Khoảng cách logic chênh lệch lớn nhất km 20 Khoảng cách sợi quang lớn nhất giữa điểm tham chiếu S/R và R/S km 20 Tỉ lệ chia nhỏ nhất – Bị giới hạn bởi suy hao đường truyền và giới hạn địa chỉ ONU. PON sử dụng các bộ chia thụ động (chia 16 hoặc 32 đường). Truyền song hướng – Sử dụng 1 sợi quang WDM hoặc hai sợi quang Bảng 5 Các thông số lớp phụ thuộc vật lý cho mạng quang ODN Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 25/56 6.1.7 Đường truyền quang giữa giao diện Old/Oru và giao diện Ord/Olu 6.1.7.1 Dải suy hao Có ba mức của dải suy hao được sử dụng cho mạng quang thu động :  5-20 dB: loại A;  10-25 dB: loại B;  15-30 dB: loại C. Các thông số mức suy hao được tính toán với các giá trị thu được trong trường hợp xấu nhất bao gồm suy hao do đấu nối, các bộ suy hao quang (nếu sử dụng) hoặc do các thiết bị quang thụ động khác ... để bao gồm tất cả các trường hợp sau: 1) Thay đổi cấu hình mạng cáp trong tương lai (thêm các đấu nối, tăng thêm chiều dài cáp..) 2) Thay đổi về hiệu năng của cáp quang do các yếu tố môi trường 3) Suy giảm của các kết nối, suy hao quang (nếu sử dụng) hoặc các thiết bị quang thụ động khác giữa điểm tham chiếu S và R 6.1.7.2 Suy hao phản xạ quang nhỏ nhất của mạng cáp tại điểm tham chiếu R/S bao gồm các connector Suy hao phản xạ quang toàn phần ORL (Optical Return Loss) nhỏ nhất tại điểm tham chiếu R/S trong mạng ODN phải lớn hơn 32 dB. Hệ số phản xạ toàn phần tại điểm tham chiếu S/R cho một mô hình ODN bị chi phối bởi các connector trong giá phân phối quang ODF (Optical Distribution Frame). Hệ số phản xạ lớn nhất của một thành phần riêng lẻ trong mạng là -35dB. Hệ số phản xạ từ 2 connector ODF có thể là -32 dB. Tuy nhiên tùy theo mô hình mạng mà hệ số phản xạ toàn phần có thể xấu hơn -32dB. 6.1.7.3 Hệ số phản xạ riêng lẻ giữa điểm tham chiếu S và R Các hệ số phản xạ riêng lẻ trong mạng ODN phải tốt hơn – 35 dB. 6.1.8 Bộ thu tại giao diện Ord và Olu 6.1.8.1 Độ nhạy thu nhỏ nhất Độ nhạy thu nhỏ nhất được xác định bằng giá trị nhỏ nhất có thể chấp nhận được của công suất thu trung bình tại điểm tham chiếu R để đạt được tỉ lệ lỗi bit BER là 1010. Độ nhạy thu cần được tính đến mất mát công suất do sử dụng máy phát trong điều kiện hoạt động tiêu chuẩn với tỉ lệ chênh lệch logic, thời gian lên và xuống của xung, suy hao phản xạ quang tại điểm tham chiếu S, suy giảm connector thu với các giá trị trong trường hợp xấu nhất. Độ nhạy thu không bao gồm mất mát công suất do tán sắc, jitter hoặc phản xạ từ đường dẫn quang, các yếu tố này được tính riêng khi cấp phát mất mát đường truyền quang lớn nhất. Các yếu tố lão hóa sẽ được tính riêng do các yếu tố này thường là vấn đề giữa nhà cung cấp mạng và nhà sản xuất thiết bị. Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 26/56 6.1.8.2 Mức quá tải nhỏ nhất Mức quá tải máy thu là giá trị lớn nhất có thể chấp nhận được của công suất trung bình thu được tại điểm tham chiếu R để đạt tỉ lệ lỗi bit BER 1010. Máy thu sẽ có độ mạnh nhất định để chống lại mức công suất quang tăng khi khởi động hoặc do xung đột có thể xẩy ra khi đang đặt mức, trong các trường hợp này thì tỉ lệ lỗi bit 1010 sẽ không được đảm bảo. 6.1.8.3 Mất mát đường truyền quang lớn nhất Bộ thu có thể chịu được mất mát đường truyền quang không vượt quá 1dB khi tính đến suy hao toàn phần do phản xạ, can nhiễu giữa các tín hiệu, tạp âm. Trong hướng lên các loại laser được chỉ ra trong các phụ lục có hệ số mất mát đường truyền quang nhỏ hơn 1 dB qua mạng ODN. Như chỉ ra trong lưu ý 4 phụ lục D và lưu ý 5 phụ lục F, việc tăng mất mát đường truyền quang tại đường lên do tán sắc tại tốc độ 622 Mbit/s (hoặc lớn hơn) có thể chấp nhận được, trong trường hợp mất mát đường truyền quang vượt quá 1 dB thì sẽ được bù bằng cách tăng công suất phát nhỏ nhất hoặc tăng độ nhậy thu nhỏ nhất. 6.1.8.4 Khoảng cách logic lớn nhất Khoảng cách logic lớn nhất là chiều dài lớn nhất có thể đạt được trong hệ thống truyền dẫn khi không tính đến quỹ đường truyền quang. Khoảng cách logic lớn nhất được đo bằng km và không bị giới hạn bởi các thông số của lớp PMD, nhưng bị giới hạn bởi lớp hội tụ truyền dẫn. 6.1.8.5 Khoảng cách logic chênh lệch lớn nhất Khoảng cách logic chênh lệch lớn nhất là sự chênh lệch lớn nhất về logic giữa tất cả các ONU trong cùng mạng. Khoảng cách này được đo bằng km và không bị giới hạn bởi các thông số của lớp PMD, nhưng bị giới hạn bởi lớp hội tụ truyền dẫn. 6.1.8.6 Hệ số phản xạ lớn nhất của bộ thu thiết bị đo tại bước sóng máy thu Sự phản xạ từ thiết bị (ONU/OLT) về phía mạng cáp được thể hiện bằng hệ số phản xạ cho phép lớn nhất của thiết bị đo tại giao diện Ord và Olu. 6.1.8.7 Chênh lệch mất mát đường truyền quang Chênh lệch mất mát đường truyền quang là sự khác nhau đường truyền quang giữa mất mát đường truyền quang thấp nhất và mất mát đường truyền quang nhỏ nhất trong một mạng ODN. Chênh lệch mất mát đường truyền quang lớn nhất thường là 15 dB. 6.1.8.8 Hiệu năng Jitter Các yêu cầu về jitter trong mạng GPON bao gồm các thông số sau đây: 6.1.8.8.1 Truyền Jitter Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON Trang 27/56 Các thông số truyền jitter chỉ được áp dụng cho ONU Hàm truyền jitter được định nghĩa như sau:        onglentocdobitdu ongxuo gtocdobitdu UI xuong duonghieu tin cua jitter UI le duonghieu tin cua jitter jitter truyen 10log20 Hàm truyền jitter của ONU được thể hiện trong phụ lục I-1, khi jitter tín hiệu sin đầu vào lên tới mức mặt nạ trong phụ lục I-2 được áp dụng với các tham số trong hình cho mỗi tốc độ bit. 6.1.8.8.2 Tạo Jitter Các thông số tạo jitter chỉ được áp dụng cho ONU. ONU sẽ không tạo ra jitter từ đỉnh tới đỉnh lớn hơn 0.2 Ui tại tốc độ bit 155.52 hoặc 622.08 Mbit/s và không lớn hơn 0.33 UI tại tốc độ bit 1244.16 Mbit/s, không có jitter đối với đầu vào đường xuống và với băng tần đo theo bảng trong phụ lục từ C đến E. 6.1.8.9 Khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau (CID immunity) OLT và ONU có khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau như được chỉ ra trong bảng từ phụ lục A đến phụ lục H. 6.1.8.10 Khả năng chịu công suất phản xạ Khả năng chịu công suất phản xạ là tỉ lệ cho phép của công suất trung bình đầu vào quang của giao diện Ord và Olu trên công suất trung bình quang phản xạ khi các ánh sáng phản xạ là ánh sáng nhiễu tại giao diện Ord và Olu. Khả năng chịu công suất phản xạ được định nghĩa tại độ nhạy thu nhỏ nhất. 6.1.8.11 Chất lượng truyền dẫn và hiệu năng lỗi Để thiết kế cấu trúc khung, phải đảm bảo tiêu đề của gói tin sao cho tỉ lệ lỗi bit truyền dẫn trong khoảng 106 để tránh lỗi hoặc down hệ thống. Các đặc tính lỗi của lớp phụ thuộc vật lý trong môi trường mạng nội hạt có thể được xem xét nên áp dụng cơ chế sữa lỗi đối với các byte của tiêu đề. Chất lượng truyền dẫn trung bình cần có tỉ lệ lỗi bit thấp hơn 109 trong toàn mạng PON. 6.2 Lớp hội tụ truyền dẫn GTC 6.2.1 Tổng quan Ngăn xếp giao thức cho lớp hội tụ truyền dẫn GPON (GTC) được minh họa trong Hình 7 Ngăn xếp giao thức hệ thống GTC. Lớp GTC bao gồm hai phân lớp: phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sub-layer) và phân lớp tương tích hội tụ truyền dẫn (TC adaption sub-layer). Nhìn từ quan điểm khác 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 diệ