TÌM HIỂU CÁC KIẾN THỨC VỀ NETWORK VÀ LOGIC HẠ TẦNG FPT

- Các ONU sẽ dựa vào giá trị GEM port-id port-id xác định các GEM frame nó phải nhận.- Các ứng dụng mạng FTTx trong truy cập GPON có những điểm chung sau: Dữ liệu, tín hiệu thoại và vide

BÁO CÁO TRAINING FPT TELECOM TUẦN 6+7+8 TÌM HIỂU CÁC KIẾN THỨC VỀ NETWORK VÀ LOGIC

HẠ TẦNG FPT

NVTS: Lê Bảo Ngọc

- AON có những ưu điểm như:

 Tầm kéo dây xa

 Tính bảo mật cao

 Dễ dàng trong việc nâng cấp băng thông thuê bao khi cần

 Dễ xác định lỗi…

- AON có những khuyết điểm như:

 Chi phí lắp đặt cao do việc vận hành các thiết bị trên đường truyền đều cần nguồn cung cấp

 Mỗi thuê bao là 1 sợi quang riêng, do vậy cần nhiều không gian chứa cáp hơn

13.1.2 Tổng quan về PON

- PON (Passive Optical Network) là kiến trúc mạng dạng điểm – nhiều điểm (point to multipoint) Để giảm chi phí trên mỗi thuê bao, đường truyền chính sẽ đi từ thiết bị trung tâm OLT (Optical Line Termination) qua một thiết bị chia tín hiệu (Splitter) để đến nhiềungười dùng cùng một lúc (có thể chia từ 32 – 64 thuê bao)

- Splitter là thiết bị không cần nguồn cung cấp, có thể đặt bất kỳ đâu nên việc triển khai mạng PON sẽ tiết kiệm đáng kể về mặt chi phí so với AON

- Bên cạnh đó, trong mạng PON thay vì mỗi thuê bao là đường cáp riêng nên mô hình mạng PON còn giúp cho nhà cung cấp có thể tiết kiệm tối đa không gian chưa cáp

- Tùy theo vị trí của ONU đặt ở đâu mà ta sẽ có các phiên bản PON khác nhau như: FTTH, FTTC, FTTB,

- Khuyết điểm của PON:

 Khó nâng cấp băng thông khi thuê bao yêu cầu(do kiến trúc điểm-đa điểm nên

việc nâng cấp có thể ảnh hưởng đến những thuê bao khác trong trường hợp dùng

hết băng thông)

 Khó xác định lỗi hơn do 1 sợi quang chung cho nhiều người dùng, việc sửa chữa

cũng như bảo dưỡng cũng sẽ ảnh hưởng đến nhiều người dùng cùng 1 lúc

 Tính bảo mật cũng không cao như AON(có thể bị nghe lén nếu không mã hóa dữ

liệu)

Lỗi có thể xảy ra khi chỉ 1 thuê bao bị ảnh hưởng

Các thuê bao nhận kết nối từ bộ spliter cuối bi

ảnh hưởng khi bộ spliter cuối có vấn đề Tất cả các thuê bao bị ảnh hưởng khi bộ spliter 1 có vấn đề

- Khắc phục những vấn đề trong PON network:

 Để phát hiện những vấn đề trong PON, ta có thể dùng các công cụ sau:

 PON power meter

 In-service 1625 hoặc 1650 nm OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)

 Bước sóng truyền tải chủ yếu ở mức 1310/1490 hoặc 1310/1490/1550nm 1 PON power meter thông thường được dùng để kiểm chứng tín hiệu truyền tải có đúng không theo chiều đi và chiệu nhận của ONT 1 PON meter sẽ đo mức công suất của tất cả các tín hiệu và sau đó xóa bỏ bất kể có vấn đề gì đến từ ONT của khách hàng hoặc từ network

 Công dụng của OTDR với bước sóng kiểm tra 1310 hoặc 1550 nm là sẽ can thiệp

và tác động vào các luồng tín hiệu Trong khoảng thời gian đó, các luồng tín hiệu

có thể tác động vào OTDR, khó có thể nhận biết được trace của OTDR Bởi vì những sự tác động được hỗ trợ từ nhiều phía, nên OTDR classic sx ít được sử dụng, thay vào đó sẽ sử dụng các in-service OTDR đặc thù

13.1.3 So sánh AON và PON

- Nên dùng PON trong quản lý hệ thống mạng đa tàng và mạng lưới thuê bao phức tạp vì:

 Công nghệ này sử dụng các thiết bị splitter không cần cấp nguồn, có giá thành rẻ(cần dẫn nguồn) và có thể đặt ở bất kì đâu, không phụ thuộc và các điều kiện môi trường

 Không cần phải cung cấp năng lượng cho các thiết bị giữa phòng máy trung tâm

và phía người dùng

OTDR Insertion cho In-service

Monitoring OTDR Insertion trong phát hiện vấn đề FTTH ở nơi ở của khách hàng

 Tính bảo mật cũng không cao như AON(có thể bị nghe lén nếu không mã hóa dữ liệu).

 Giúp các nhà khai thác giảm được chi phí bảo dưỡng, vận hành

 Kiến trúc PON cho phép giảm chi phí cáp sợi quang và giảm chi phí cho thiết bị tại CO do nó cho phép nhiều người dùng (thường là 32) chia sẻ chung một sợi quang

13.2 Tìm hiểu về GPON

13.2.1 Tại sao nên dùng mạng GPON?

- Các công nghệ PON chính bao gồm mạng quang thụ động băng thông rộng (BPON), mạng quang thụ động Ethernet (EPON) và mạng quang thụ động gigabit (GPON) Áp dụng chế độ đóng gói ATM, BPON chủ yếu được sử dụng để thực hiện các dịch vụ ATM Với sự lỗi thời của công nghệ ATM, BPON cũng bị loại bỏ EPON là một công nghệ mạng quang thụ động Ethernet GPON là công nghệ mạng quang thụ động gigabit

và cho đến nay là công nghệ truy cập quang chính thống được sử dụng rộng rãi nhất

- GPON cung cấp cho người dùng cuối khả năng hợp nhất nhiều dịch vụ trên một mạng truyền tải cáp quang đơn lẻ, giảm chi phí và cơ sở hạ tầng trong khi tăng băng thông Nó cung cấp 2,5 GB/s băng thông hoặc 1,25 GB/s downstream chia cho tỷ lệ chia cho mỗi khách hàng cung cấp một mạng cáp quang có dung lượng cao, tùy biến cho các dạng dịch

vụ dựa trên IP

- Các mạng GPON là giải pháp hoàn hảo cho các môi trường có nhiều điểm hoặc tòa nhà riêng biệt GPON cung cấp cho một loạt các lợi ích cho phép triển khai xơ nhanh, linh hoạt, khối lượng thị trường với chi phí sở hữu và phát hành thấp nhất có thể

- Kết hợp toàn bộ kết nối dựa trên IP và sợi mới nhất cho các cải tiến điểm cuối, mạng quang thụ động gigabit (GPON) ngày càng xuất hiện như là công nghệ mạng trưởng thành quan trọng:

 GPON hỗ trợ các dịch vụ triple-play, cung cấp các giải pháp tất cả các dịch vụ cạnh tranh

 GPON hỗ trợ truyền dẫn băng thông cao để phá vỡ tắc nghẽn băng thông của truy cập qua cáp đôi xoắn

 GPON hỗ trợ vùng phủ sóng dịch vụ dài tới 20 km để vượt qua những trở ngại củacông nghệ truy cập qua cáp đôi xoắn và giảm các nút mạng

 GPON hỗ trợ các dịch vụ tích hợp một cách tốt

 GPON là sự lựa chọn của hãng lớn trên thị trường quốc tế

 GPON là một tùy chọn kiến trúc quang học hoàn hảo cung cấp tốt nhất của tất cả các thế giới

13.2.2 GPON Networking Application

- Trong mạng GPON, chẳng hạn như GPFD, OLT được kết nối với bộ chia quang thông qua một sợi quang duy nhất và bộ chia quang sau đó được kết nối với các ONU Các bước sóng khác nhau được sử dụng theo hướng ngược và xuôi để truyền dữ liệu Cụ thể, các bước sóng nằm trong khoảng từ 1260 nm đến 1360 nm theo chiều ngược dòng và từ

1480 nm đến 1500 nm ở chiều xuôi

- GPON thông qua WDM để truyền dữ liệu có các bước sóng ngược / xuôi khác nhau quacùng một ODN Dữ liệu được phát theo hướng xuôi dòng và truyền ở chế độ TDMA (dựatrên các khe thời gian) theo hướng ngược dòng

- Ở hướng xuống (từ OLT đến ONU), mạng PON là mạng điểm – đa điểm Các

downstream packet sẽ được forward broadcast đến tất cả các ONU kết nối đến port PON

- Các ONU sẽ dựa vào giá trị GEM port-id (port-id) xác định các GEM frame nó phải nhận.

- Các ứng dụng mạng FTTx trong truy cập GPON có những điểm chung sau: Dữ liệu, tín hiệu thoại và video của người dùng đầu cuối được gửi đến các ONU, nơi các tín hiệu được chuyển đổi thành các gói Ethernet và sau đó được truyền qua các sợi quang tới OLTbằng cách sử dụng đường lên GPON các cổng trên ONU Sau đó, các gói Ethernet được chuyển tiếp đến mạng IP lớp trên bằng cách sử dụng cổng đường lên trên OLT

 FTTB / FTTC: OLT được kết nối với các ONU trong hành lang (FTTB) hoặc lề

đường (FTTC) bằng cách sử dụng mạng phân phối quang (ODN) Các ONU sau

đó được kết nối với các thiết bị đầu cuối của người dùng bằng xDSL FTTB / FTTC được áp dụng cho các cộng đồng dân cư đông đúc hoặc các tòa nhà văn phòng Trong trường hợp này, FTTB / FTTC cung cấp các dịch vụ có băng thông nhất định cho người dùng phổ thông

 FTTD: sử dụng phương tiện truy cập hiện có tại nhà người dùng để giải quyết các

vấn đề về sự cố cáp quang trong các tình huống FTTH

 FTTH: OLT kết nối với ONT tại nhà người dùng bằng mạng ODN FTTH áp

dụng cho các căn hộ hoặc biệt thự mới phân phối rời Trong trường hợp này, FTTH cung cấp dịch vụ băng thông lớn hơn cho người dùng phổ thông

 FTTM: OLT được kết nối với các ONU bằng mạng ODN Các ONU sau đó được

kết nối với các trạm gốc không dây bằng E1 OLT kết nối các trạm gốc không dây với mạng mang IP lõi bằng công nghệ truy nhập quang Phương thức triển khai

này không chỉ đơn giản hơn so với các công nghệ đường truyền riêng SDH / ATMtruyền thống mà còn giảm chi phí sửa chữa lại trạm gốc FTTM được áp dụng để tái thiết và mở rộng dung lượng của các mạng mang di động Trong trường hợp này, FTTM hội tụ mạng cố định và mạng di động trên mặt phẳng mang.

 FTTO: OLT được kết nối với các ONU của doanh nghiệp bằng mạng ODN Các

ONU được kết nối với các thiết bị đầu cuối của người dùng bằng FE, POTS hoặc Wi-Fi Việc đóng gói QinQ VLAN được thực hiện trên các ONU và OLT Bằng cách này, các kênh dữ liệu minh bạch và an toàn có thể được thiết lập giữa các mạng riêng của doanh nghiệp đặt tại các địa điểm khác nhau và do đó dữ liệu dịch

vụ và các BPDU giữa các mạng riêng của doanh nghiệp có thể được truyền một cách minh bạch qua mạng công cộng FTTO có thể áp dụng cho các mạng doanh nghiệp Trong trường hợp này, FTTO triển khai TDM PBX, IP PBX và dịch vụ đường dây riêng trong mạng nội bộ của doanh nghiệp

 FTTW: OLT kết nối với các ONU sử dụng mạng ODN, các ONU kết nối với các

điểm truy cập (AP) bằng GE cho lưu lượng truy cập WLAN FTTW là xu hướng trong xây dựng Wi-Fi

13.2.3 Các khái niệm cơ bản của GPON

- ONU-ID (8bit): Là định danh mà OLT gán cho ONU trong quá trình kích hoạt ONU

thông qua PLOAM message ONU-ID là duy nhất trên PON cho đến khi ONU tắt hoặc bịtắt bởi OLT

- Port-ID (12bit): Có giá trị từ 0 – 4095 dùng để định danh lưu lượng Mỗi T-CONT có

thể truyền một hoặc nhiều Port-ID cùng lúc

- GEM port (Gpon Encapsulation Method Port): Là port ảo thực hiện việc đóng gói

GEM (encapsulation GEM) để chuyển tiếp các frame giữa OLT và ONU Mỗi GEM port được định danh bởi một Port-ID

- T-CONT (Transmission Container): Là đối tượng trong ONU/OLT đại diện cho một

nhóm các kết nối logic cái mà xuất hiện như một thực thể đơn lẻ theo hướng upstream

- ALLOC-ID (12bit): Được OLT gán cho một ONU để nhận ra một T-CONT mang dữ

liệu theo hướng upstream từ ONU đó Mặc định, mỗi ONU được gán một ALLOC-ID mặc định bằng với ONU-ID của ONU đó

13.2.4 GPON Protocol Stack

- Các ngăn xếp giao thức GPON liên quan đến lớp phụ thuộc phương tiện vật lý (PMD)

và lớp hội tụ truyền dẫn GPON (GTC)

- Lớp PMD:

Lớp GPON PMD tương ứng với các giao diện GPON giữa các OLT và ONU Giá trị tham số của giao diện GPON chỉ định phạm vi tiếp cận và tỷ lệ phân chia tối đa cho hệ thống GPON

- Lớp GTC

 Lớp GTA được sử dụng để đóng gói tải trọng bằng cách sử dụng các ô ATM hoặc khung GEM, và khung GEM thường được sử dụng trong các hệ thống GPON Khung GEM có thể mang các ô Ethernet, POTS, E1 và T1

 GTC là lớp GPON cốt lõi, nơi quyền truy cập phương tiện được kiểm soát cho cácluồng dịch vụ ngược dòng và các ONU được đăng ký Các trọng tải khung

Ethernet được đóng gói thành các khung GEM và sau đó được tạo nhịp độ như cáckhung GTC Các khung GTC này được chuyển đổi thành mã nhị phân để truyền dựa trên các tham số giao diện được cấu hình ở lớp vật lý Quá trình được đảo ngược ở đầu nhận Cụ thể, đầu nhận giải mã dữ liệu để có được các khung GTC, khung GEM và sau đó là tải trọng để truyền dữ liệu

 Lớp GTC được phân loại là lớp phụ thích ứng TC và lớp phụ đóng khung GTC theo cấu trúc

Lớp con thích ứng TC bao gồm các bộ điều hợp quản lý và điều khiển thiết bị đầu cuối mạng quang (OMCI) ATM, GEM và mô-đun điều khiển phân bổ băng thông động (DBA) Bộ điều hợp ATM và GEM TC xác định các kênh OMCI bằng bộ nhận dạng đường dẫn ảo (VPI) / bộ nhận dạng kênh ảo (VCI) hoặc ID cổng GEM Bộ điều hợp OMCI có thể trao đổi dữ liệu kênh OMCI với bộ điều hợp ATM và GEM TC và gửi dữ liệu kênh OMCI đến các thực thể OMCI Mô-đun điều khiển DBA là một mô-đun chức năng chung, tạo ra các báo cáo ONU

và kiểm soát việc phân bổ DBA

Trên lớp phụ tạo khung GTC, khung GTC bao gồm các khối GEM, khối

PLOAM và các khối OAM được nhúng Lớp phụ tạo khung GTC hỗ trợ các chức năng sau:

 Dữ liệu ghép kênh và phân kênh Cụ thể, lớp phụ đóng khung GTC ghép

dữ liệu PLOAM và GEM vào các khung TC hạ lưu dựa trên thông tin ranh giới được chỉ định trong tiêu đề khung Ngoài ra, phân kênh lớp phụ đóng khung GTC phân kênh dữ liệu PLOAM và GEM từ các khung

TC ngược dòng dựa trên các hướng dẫn tiêu đề khung

 Tạo tiêu đề khung và giải mã dữ liệu Lớp phụ tạo khung GTC tạo tiêu

đề TC của các khung hạ lưu theo một định dạng được chỉ định và giải

mã tiêu đề khung của các khung ngược dòng Ngoài ra, lớp phụ đóng

khung GTC kết thúc dữ liệu OAM nhúng được đóng gói vào tiêu đề GTC và sử dụng dữ liệu OAM để kiểm soát lớp con này.

 Định tuyến dữ liệu nội bộ dựa trên các ID cấp phát Lớp phụ đóng khungGTC định tuyến dữ liệu được gửi bởi hoặc đến các bộ điều hợp GEM

TC dựa trên các ID cấp phát nội bộ

 Lớp GTC bao gồm mặt phẳng C / M và mặt phẳng U dựa trên các chức năng.Các ngăn xếp giao thức của C / M mặt phẳng bao gồm OAM, PLOAM và OMCIđược nhúng Các kênh OAM và PLOAM nhúng được sử dụng để quản lý các chức năng lớp con PMD và GTC OMCI cung cấp một hệ thống thống nhất để quản lý lớp con của lớp trên

 Các kênh OAM nhúng được xác định trong tiêu đề khung GTC để xác định băng thông, trao đổi dữ liệu và phân bổ băng thông động

 Không gian chuyên dụng được dành riêng trong khung GTC cho các kênhPLOAM dựa trên định dạng Các kênh PLOAM mang thông tin quản lý PMD và GTC không đi qua khối OAM được nhúng

 Các kênh OMCI được sử dụng để quản lý các dịch vụ

Luồng dịch vụ trên mặt phẳng U được xác định dựa trên các loại luồng dịch vụ (ATM hoặc GEM) và ID / VPI của cổng ID cổng xác định luồng dịch vụ GEM

và VPI xác định luồng dịch vụ ATM Trong T-CONTs, băng thông được phân

bổ và QoS được kiểm soát bằng cách sử dụng các khe thời gian có thể được điềuchỉnh

13.2.5 T-CONT trong GPON

Container truyền tải (T-CONT) là một service carrier theo hướng upstream trong hệ thống GPON Tất cả các cổng GEM được ánh xạ tới T-CONT Sau đó, các luồng dịch vụ được truyền ngược dòng bằng cách lập lịch phân bổ băng thông động (DBA) của OLT T-CONT là đơn vị điều khiển cơ bản của luồng dịch vụ ngược dòng trong hệ thống GPON Mỗi T-CONT được xác định bằng Alloc-ID Alloc-ID được cấp phát bởi cổng GPON của OLT và T-CONT được sử dụng bởi ONU được kết nối với cùng một cổng GPON của OLT không thể có cùng Alloc-ID.

Có 5 loại T-CONT Lựa chọn T-CONT thay đổi trong quá trình lập lịch của các loại luồng dịch vụ ngược dòng khác nhau Mỗi loại băng thông T-CONT có tính năng chất lượng dịch vụ (QoS) riêng QoS chủ yếu được thể hiện bằng sự đảm bảo băng thông, có thể được phân loại thành các chế độ cố định, đảm bảo, không đảm bảo, nỗ lực tốt nhất và kết hợp:

- Type 1: Sử dụng cho các service cần high priority và lowest delay (VD: VOIP).

 Băng thông cố định được dành riêng cho các ONU cụ thể hoặc các dịch vụ cụ thể trên ONU Nó không thể được sử dụng bởi các ONU khác ngay cả khi không có luồng dịch vụ ngược dòng nào được thực hiện trên các ONU cụ thể

 Nó áp dụng cho các dịch vụ nhạy cảm với chất lượng dịch vụ Các dịch vụ có thể

- Type 5: T-CONT này gồm tất cả các loại băng thông và mang tất cả dịch vụ.

 Dành riêng băng thông cho người đăng ký và không thể lấy trước băng thông cho người đăng ký khác

 Cung cấp băng thông cho ONU bất kỳ lúc nào khi được yêu cầu

 Cho phép người đăng ký sử dụng trước một số băng thông (Tổng băng thông đã

sử dụng không được vượt quá băng thông được định cấu hình tối đa.)

13.2.6 GEM Frame trong GPON

- Trong hệ thống mạng quang thụ động (GPON) hỗ trợ gigabit, khung chế độ đóng gói GPON (GEM) là đơn vị mang dịch vụ nhỏ nhất và là cấu trúc đóng gói cơ bản Tất cả cácluồng dịch vụ được đóng gói vào khung GEM và truyền qua các đường GPON Các luồng dịch vụ được xác định bởi các cổng GEM và mỗi cổng GEM được xác định bằng một ID cổng duy nhất ID cổng được OLT cấp phát toàn cầu Do đó, các ONU được kết nối với cùng một OLT không thể sử dụng các cổng GEM có cùng ID cổng Cổng GEM được sử dụng để xác định kênh dịch vụ ảo mang dòng dịch vụ giữa OLT và ONU Nó tương tự như mã định danh đường dẫn ảo (VPI) / mã định danh kênh ảo (VCI) của kết nối ảo chế độ truyền không đồng bộ (ATM)

- Tiêu đề GEM bao gồm PLI, ID cổng, PTI và kiểm tra lỗi tiêu đề (HEC) và được sử dụng để phân biệt dữ liệu của các cổng GEM khác nhau:

 PLI: cho biết độ dài của trọng tải dữ liệu.

 Port-ID: xác định duy nhất một cổng GEM.

 PTI: cho biết loại trọng tải Nó được sử dụng để xác định trạng thái và loại dữ liệu

đang được truyền, ví dụ, liệu thông báo vận hành, quản trị và bảo trì (OAM) có đang được truyền hay không và việc truyền dữ liệu có hoàn tất hay không

 HEC: đảm bảo chức năng sửa lỗi chuyển tiếp (FEC) và chất lượng đường truyền.

 Fragment payload: cho biết phân mảnh khung(frame fragment)

- Cấu trúc GEM Frame dựa trên ánh xạ của dịch vụ Ethernet ở chế độ GPON:

- Hệ thống GPON phân tích các Ethernet Frame và ánh xạ data trong GEM payload

trong quá trình truyền tải

- Thông tin header được tự động đóng gói trong các GEM Frame.

- Mô hình ánh xạ clear và có độ chính xác cao

13.2.7 Dynamic Bandwidth Allocation trong GPON

-DBA (Dynamic Bandwidth Allocation): là công nghệ cho phép đáp ứng nhanh việc cấp phát băng thông cho mỗi user dựa trên yêu cầu traffic hiện tại

- DBA giám sát nghẽn mạng PON theo thời gian thực Điều này cho phép OLT có thể tự động điều chỉnh băng thông theo trạng thái nghẽn (congestion status), băng thông sử dụng (bandwidth usage), cấu hình (configuration)

- Có 2 dạng DBA:

 Status Reporting DBA (SR-DBA):

DBA block trong OLT liên tục collect thông tin từ các DBA report, sau đó gửi kết quả thuật toán triển khai theo form của BW map đến các ONU.

Dựa vào BW Map, mỗi ONU sẽ gửi upstream brust data trên các khe thời gian chỉ định và tối ưu băng thông upstream

 Non – Status Reporting DBA (NSR-DBA): NSR là một lược đồ thuật toán nhận raDBA Nó giúp dự đoán băng thông được phân bổ cho mỗi ONU dựa trên lưu lượng từ các ONU

Theo dõi số lượng gói dữ liệu mà OLT nhận được trong khoảng thời gian xácđịnh

Sử dụng kết quả theo dõi thời gian thực ở bước 1 để tính toán tỷ lệ tối ưu sử dụng

Nhận biết tình trạng tắc nghẽn bằng cách so sánh việc sử dụng tỷ lệ tối ưu với giới hạn được chỉ định

13.2.8 WDM(Wavelength Division Multiplexing PON)

Trong mỗi kênh WDM PON(hoặc cho 1 nhóm kênh) sẽ được phân 1 bước sóng upstreamhoặc 1 bước sóng downstream khi giao tiếp với OLT Bên cạnh lợi thế là có băng thông cao hơn cho mỗi kênh, sự tiêu hao sẽ không phụ thuộc vào splitting ratio, sẽ đỡ phức tạp hơn là phải thiết lập thuật toán cho OLT, mở rộng dễ dàng và vận chuyển các dịch vụ tốt hơn Bất lợi chính ở đây chính là chi phí cần thiết cho các thành phần của WDM khá là đắt như AWGs filter, tunable laser, laser array, laser per ONU, broadband receiver Cũng như việc migration từ TDMA PON đến WDM PON không nhất quán

-Tổng quan về kỹ thuật ghép kênh bước sóng WDM:

 Là kỹ thuật truyền dẫn đồng thời nhiều tín hiệu quang trên nhiều bước sóng khác nhau trong sợi dẫn quang(optical fiber)

 Ở đầu phát, các tín hiệu phát có bước sóng khác nhau được ghép kênh để đồng thời truyền đi trên 1 sợi dẫn quang

 Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp được phân giải và khôi phục lại tín hiệu gốc để đưa đến các đầu cuối

 Việc sử dụng công nghệ ghép kênh WDM rõ ràng đã tận dụng được băng thông truyền dẫn rất lớn của sợi quang.

- Mô hình mạng WDM:

Hệ thống truyền dẫn WDM về cơ bản được chia làm 2 loại: Đơn hướng và song hướng

 Hệ thống đơn hướng chỉ truyền theo 1 chiều trên sợi quang Do vậy để truyền thông tin qua lại giữa 2 điểm cần có 2 sợi quang:

 Hệ thống song hướng thì truyền 2 chiều 2 chiều trên cùng 1 sợi quang nên chỉ cần

1 sợi quang để trao dổi thông tin giữa 2 điểm:

 Ưu nhược điểm của 2 hệ thống:

Về dung lượng, hệ thống đơn hướng có khả năng cung cấp dung lượng gấp đôi so với hệ thống song hướng Tuy nhiên, số sợi quang cần dùng cũng gấp đôi hệ thống song hướng

Khi sự cố đứt cáp cảy ra, hệ thống soong hướng không cần đến cơ chế

chuyển mạch bảo vệ tự dộng APS vì cả 2 đầu của liên kết đều có khả năng nhận biết sự cố ngay lập tức

Về khía cạnh thiết kế mạng, hệ thống song hướng khó thiết kế hơn vì còn phải xem xét thêm vấn đề xuyên nhiễu do có nhiều bước sóng hơn trên 1 sợi quang , đảm bảo định tuyến và phân bổ bước sóng sao cho 2 chiều trên sợi quang không dùng chung 1 bước sóng

Các bộ khuếch đại trong hệ thống song hướng thường có cấu trúc phức tạp hơn Tuy nhiên do số bước sóng khuếch đại trong hệ thống song hướng giảm

đi 1 nửa theo mỗi chiều nên cửa ngõ ra cho công suất lớn hơn so với hệ thống đơn hướng

- Các thành phần của mạng WDM:

 Bộ phát tín hiệu: sử dụng nguồn phát Laser như: laser điều chỉnh được bước sóng, laser đa bước sóng, Yêu cầu của nguồn phát Laser là có độ rộng phổ hẹp, bước

sóng phát ổn định, mức công suất ổn định, bước sóng trung tâm và độ rộng phổ phải nằm trong giới hạn cho phép.

 Bộ ghép/tách tín hiệu: kết hợp 1 số nguồn sáng khác nhau thành 1 luông tín hiệu ánh sáng tổng hợp để truyền dẫn qua sợi quang và phân chia tách nguồn ánh sáng tổng hợp đó thành các nguồn ánh sáng riêng lẻ ở cổng đầu ra của bộ tách Các bộ ghép/tách tín hiệu WDM: bộ lọc màng mỏng điện môi, cách tử sợi, cách tử nhiễu

xạ, linh kiện quang tổ hợp AWG, Các tham số cần quan tâm ở bộ này là: khoảng cách thực giữa các bước sóng, độ rộng băng tần mỗi kênh, bước sóng trung tâm của kênh, tính đồng đều của kênh

 Vật truyền dẫn tín hiệu: quá trình truyền dẫn tín hiệu trong sợi quang chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: suy hao sợi quang, tán sắc, các hiệu ứng phi tuyến, các vấn đề liên quan đến khuếch đại tín hiệu phụ thuộc vào đặc tính sợi quang(loại sợi quang, chất lượng của sợi, )

 Bộ khuếch đại tín hiệu: thường dùng EDFA(Erbium-doped fiber amplifier)

Có 3 chế độ khuếch đại: khuếch đại công suất(power amplifier), khuếch đạiđường(transfer amplifier), tiền khuếch đại(pre-amplifier)

Các yêu cầu khi dùng bộ khuếch đại EDFA:

 Độ khuếch đại đồng đều đối với tất cả các kênh bước sóng

 Sự thay đổi số lượng kênh bước sóng không làm thay đổi công suất đầu ra của các kênh

 Có khả năng phát hiện sự chênh lệch mức công suất đầu vào để điềuchỉnh lại các hệ số khuếch đại nhằm đảm bảo đặc tuyến khuếch đại bằng phẳng đối với tất cả các kênh

 Bộ thu tín hiệu: các hệ thống WDM cũng sử dụng các loại bộ tách sóng quang PIN, APD

- Phân loại mạng WDM:

 Ngày nay, kỹ thuật WDM là sự lựa chọn phổ biến nhất chtrong lĩnh vực cho việc gộp các tín hiệu quang Ưu điểm của chúng là tính trong suốt, tính có thể mở rộng,tính mềm dẻo

 Tính trong suốt không bao gồm các xử lí điện trên mạng Do vậy các kênh hoạt động như là dây dẫn độc lập được cấp phát cho các nút đầu-cuối, với băng thông

đã được xác định từ trước

 Mỗi khi 1 kết nối được thực hiện giữa các nút đầu-cuối trên kênh WDM, việc truyền thông sẽ tùy thuộc vào tốc độ truyền(bit rate), kiểu tín hiệu, phương thức truyền,

 Tính trong suốt còn cho phép các WDM truyền tải các dạng dữ liệu và dịch vụ khác nhau đồng thời sử dụng các giao thức khác nhau mà không cần thay đổi quá nhiều về mạng.

 Các kiến trúc phổ biến nhất của mạng WDM là:

 Mạng phân tán và lựa chọn BSN(Broadcast and Select Network)

 Mạng định tuyến bước sóng WRN(Wavelength Routing Network)

13.2.9 Downstream transmission trong GPON

- Ở hướng xuống (từ OLT đến ONU), mạng PON là mạng điểm – đa điểm Các

downstream packet sẽ được forward broadcast đến tất cả các ONU kết nối đến port PON

- Các ONU sẽ dựa vào giá trị GEM port-id (port-id) xác định các GEM frame nó phải nhận

- Các GEM frame trước khi được gửi đi sẽ được gom lại và đóng gói thành các GTC frame (GPON transmission convergence)

- Những đặc điểm chính:

 Hỗ trợ truyền đa điểm điểm-đa điểm (P2MP)

 Truyền dữ liệu giống nhau đến tất cả các ONU và phân biệt dữ liệu ONU bằng ID cổng GEM

 Cho phép ONU nhận dữ liệu mong muốn bằng ID ONU

- Ghép kênh Downlink: OLT ghép các GEM frame vào phương tiện truyền dẫn bằng

cách sử dụng GEM port-id làm chìa khóa để xác định các khung GEM thuộc về các kết nối logic downlink khác nhau

- Một downstream GPON frame có độ dài cố định là 125 μs, bao gồm hai thành phần: physical control block downstream (PCBd) và Payload

- OLT phát PCBd tới tất cả các ONU / ONT Các ONU / ONT nhận PCBd và thực hiện các hoạt động dựa trên thông tin nhận được

- Cấu trúc PCBd:

 Psync: Chỉ ra điểm bắt đầu của frame

 Ident: Nó chứa một trường 8Khz Superframe counter cái mà được sử dụng cho hệ thống mã hóa.

 PLOAMd: Hỗi trợ chức năng quản lý cho lớp PON TC: kích hoạt ONU, thiết lập

mã hóa, quản lý khoá bảo mật, đưa ra các cảnh báo ngưỡng

 BIP: Trường này dùng để ước lượng tỉ lệ lỗi bit

 Plend: Trường này dùng để chỉ ra độ dài của bandwidth map

 Banwidth map: Sử dụng cho cơ chế DBA Như vậy nó hỗi trợ QoS

13.2.10 Upstream transmission trong GPON

- Theo hướng upstream, mỗi ONU chỉ có thể gửi dữ liệu tới OLT trong khoảng thời gian được OLT cho phép và cấp phát Điều này đảm bảo rằng mỗi ONU gửi dữ liệu theo một trình tự nhất định, tránh xung đột dữ liệu ngược dòng

- Upstream GPON Frame:

 PLOu:Upstream physical layer overhead

 PLOAMu: PLOAM messages của upstream data, đây như 1 thông điệp để quản lí kênh giữa OLT và ONU/ONTs

 DBRu: Upstream dynamic bandwidth report

 Payload - User data

 PLOu: Chi phí của lớp vật lý ở upstream

 PLSu: Trình tự mức công suất downstream

- Mỗi upstream frame chứa một số các burst tới từ một hoặc nhiều ONU Mỗi

upstream burst chứa một PLOu(upstream physical layer overhead) và một hoặc nhiều đoạn băng thông cấp phát cho từng ALLOC_ID riêng lẻ BW Map chỉ ra việc sắp xếp các burst trong frame và khoảng thời gian chỉ định cho mỗi burst Mỗi khoảng chỉ định được điều khiển bởi một cấu trúc đặc biệt của BW Map

- Những đặc điểm chính:

 Hỗ trợ đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA)

 Truyền dữ liệu trên một khoảng thời gian độc quyền

 Ghép nối các tín hiệu quang trên bộ chia quang

 Phát hiện và ngăn chặn va chạm thông qua phạm vi

13.2.11 Quy trình kích hoạt 1 ONU mới

-Có 7 trạng thái ONU:

 Standby state(O2):

ONU nhận các bản tin upstream overhead PLOAM message từ OLT.ONU đọc các trường thông tin và lấy các tham số cấu hình:

 Độ trễ được chỉ định trước

 Mức công suất của ONU

Sau khi lấy các tham số cấu hình ONU chuyển sang trạng thái O3

Trong trạng thái này ONU phát hiện ra LOS/LOF thì sẽ chuyển về trạng thái O1

ONU sẽ ở trạng thái này khi:

 Tại quá trình cấp phát ONU-ID, ONU không nhận được giá trị ONU-ID trong khoảng thời gian timer TO1

 Tại quá trình cấp phát Eqdelay, ONU không nhận được giá trị Eqdelay trong khoảng thời gian timer TO1

 Serial number state(O3):

Ở trạng thái này OLT thực hiện cấp phát ONU-ID cho ONU Và sẽ thực hiện các bước sau:

 ONU nhận bản tin Serial-Number Request từ OLT Và phản hồi frame chứa thông tin về Vendor ID và Vendor Serial Number cho con OLT

 OLT nhận được thông tin này sẽ gửi frame chứa thông tin ONU-ID cho ONU và chuyển sang trạng thái O4

Ở đây trong frame gửi từ OLT trong trường Bwmap có trường ID=254(giá trị này là giá trị để kích hoạt một con ONU mới)

Alloc-Ở trạng thái này khi ONU nhận được thông báo mất frame hoặc mất tín hiệu thì ONU cũng sẽ chuyển về trạng thái O1

Trong trường hợp con ONU không nhận được ONU-ID trong khoản timer TO1 thì ONU sẽ chuyển sang trạng thái O2

 Ranging state(O4):

Ở trạng thái này OLT sẽ cấp cho ONU Equalization Delay

Tại sao cần giá trị Equalization delay này vì: Các ONU đặt ở vị trí khác

nhau sẽ có giá trị Delay riêng Do đó, tại một thời điểm các con ONU truyền dữ liệu Upstream lên con OLT nếu truyền như thế sẽ gây ra xung đột Không ghép chung vào một Frame được Vì thế OLT tính toán độ trễ này và quảng bá cho các ONU để cho các con ONU của một port PON có

ONU có thể nhận được DBA cho dữ liệu ưu tiên

ONU có thể mất khung / tín hiệu Nếu tình huống này xảy ra, ONU chuyển sang trạng thái O6 hoặc có thể nhận được yêu cầu hủy kích hoạt/vô hiệu hóa OLT

 Yêu cầu hủy kích hoạt khiến ONU chuyển sang trạng thái O2 nhưng LOS / LOF phụ thuộc vào thời gian giá trị TO2

 ONU chuyển sang trạng thái O7 trong khi nhận được yêu cầu vô hiệu hóa

 POP-UP state(O6):

ONU có thể mất đồng bộ hóa với các khung GTC, được xác định bằng các cảnh báo LOS / LOF Nếu tình huống này xảy ra, ONU ngừng truyền dữ liệu và khởi động bộ hẹn giờ TO2 (giá trị ban đầu được khuyến nghị là 100 ms) Trong thời gian này, ONU cố gắng đạt được đồng bộ hóa

ONU tìm kiếm mẫu đồng bộ hóa (0xB6AB31E0) trong khung GTC Nếu ONU khôi phục đồng bộ hóa và nhận được bản tin POPUP được định hướng / quảng bá của OLT, thì nó sẽ trở về trạng thái O5 / O4; nếu không,

nó chuyển sang trạng thái O1

 Emergency stop state(O7):

Trạng thái Emergency: Đôi khi, OLT cần tắt từ xa một số ONU (trong quá trình bảo trì) Thông báo số sê-ri vô hiệu hóa với tùy chọn "tắt" được sửdụng cho mục đích này (ONU nhận dạng ONU-ID của nó trong nội dung tin nhắn)

Khi ONU nhận được thông báo này, nó ngay lập tức ngừng truyền dữ liệu

và tắt tia laser (OLT gửi thông báo ba lần) Nếu ONU không tắt tia laser sau

ba thông báo, thì có sự cố phần cứng ở thiết bị ONU

Chỉ có một giải pháp khả dụng: nhân viên kỹ thuật phải tắt ONU theo cách thủ công trong căn hộ / nhà của khách hàng OLT có thể kích hoạt từ xa (sau khi hủy kích hoạt ONU) bằng cùng một thông báo với tùy chọn

"bật" Tất cả các tham số ONU được thiết lập lại trong quá trình kích hoạt

vì

- Chi tiết hơn về hoạt động các trong thái trong quy trình kích hoạt ONU mới:

 State O1(trạng thái khởi tạo): Ở trạng thái này, ONU bật, chờ tín hiệu xuống và

đồng bộ hóa với tín hiệu sau đó Ban đầu, mất tín hiệu (LoS) được thiết lập để chỉ

ra sự mất tín hiệu hoặc frame Điều quan trọng nữa là máy đồng bộ hóa ONU và

OLT theo hướng hạ lưu để thực hiện đồng bộ hóa chính xác Trong trạng thái đồng

bộ hóa, ONU bắt đầu trong cái gọi là Huntstate, trong đó nó tìm kiếm trường đồng

bộ hóa vật lý (PSync) Khi tìm thấy một mảng PSync không có lỗi, ONU sẽ

chuyển sang trạng thái tiếp theo, được gọi là trạng thái đồng bộ trước và đặt bộ đếm Sau đó ONU tìm kiếm mảng PSync tiếp theo nối tiếp mảng trước đó Đối vớimỗi mảng PSync không có lỗi, bộ đếm được tăng lên một Nếu ONU nhận được PSync bị hỏng, nó sẽ trở lại trạng thái Hunt Nếu bộ đếm N ở trạng thái tiền đồng

bộ bằng M1 (giá trị được khuyến nghị cho M1 là hai), ONU sẽ di chuyển đến Syncstate và bắt đầu xử lý thông tin từ tiêu đề xuống dòng của khối điều khiển vật

lý (PCBd) Nếu ONU ở trạng thái Đồng bộ nhận được M2 (giá trị khuyến nghị choM1 là năm) khung liên tiếp với PSync bị hỏng, nó có thể tuyên bố mất tín hiệu xuôi dòng và trở lại trạng thái Hunt Sau đó, ONU sẽ xóa tất cả các tham số dựa trên lớp hội tụ truyền (TC) đã biết từ phiên trước đó như: ONU-ID, định danh phân bổ mặc định (Alloc-ID), bù trễ và Tham số tiêu đề Burst Khi nhận được đường truyền xuôi dòng, LoS và mất khung (LoF) được xóa và ONU chuyển sang trạng thái O2

 State O2(trạng thái chờ): Sau Trạng thái O1, đồng bộ hóa theo hướng hạ lưu

được cung cấp, tuy nhiên đồng bộ hóa hướng lên là cần thiết và cần thiết Hạ lưu truyền được ONU nhận và chờ các tham số mạng toàn cầu Khi nhận được thông báo chi phí ngược dòng, ONU sẽ thiết lập các tham số được chỉ định và chuyển sang trạng thái O3

 State O3(trạng thái Số sê-ri): Ở trạng thái này, OLT yêu cầu các ONU quảng bá

gửi số sê-ri của chúng Để tránh va chạm với giao thông bình thường, OLT tạo ra như đã đề cập ở trên một cửa sổ với thời lượng 250 µs bằng cách gửi một khung

có trường bản đồ băng thông trống (BWmap) Sau đó, yêu cầu SN đã đề cập trước

đó được gửi (tức là yêu cầu gửi một số sê-ri) với độ trễ ngẫu nhiên được đặt trong khoảng từ 0 đến 48 µs Khi trả lời yêu cầu SN, ONU sử dụng bản tin ONU số sê-ri

để cho phép OLT kiểm tra và phát hiện số sê-ri Ngoài ra, OLT sử dụng thông báo AssignONU-ID để gán ONU-ID Khi số được gán, ONU sẽ chuyển sang trạng tháitiếp theo OLT cũng có thể gửi tin nhắn có độ dài Burst mở rộng tới tất cả các ONU được kết nối và bàn giao các thông số chi phí mở rộng Tuy nhiên, nếu ONUnhận được thông báo này trước yêu cầu gửi số sê-ri, nó sẽ bỏ qua thông báo như vậy Ở trạng thái này, bộ hẹn giờ TO1 được sử dụng để hủy bỏ bất kỳ nỗ lực kích hoạt không thành công nào bằng cách đặt thời gian mà ONU có thể duy trì ở trạng thái cụ thể này Giá trị TO1 được đề xuất là 10 s Sau một thời gian như vậy, ONUchuyển sang trạng thái O2

 State O4(ranging state): Truyền theo hướng ngược dòng từ các ONU khác nhau

phải được đồng bộ hóa với các ranh giới của khung GTC ngược dòng Để đảm bảo

sự xuất hiện của các ONU, chúng được đặt ở cùng một khoảng cách từ OLT và độ trễ cân bằng cho mỗi ONU là bắt buộc Độ trễ cân bằng được đo khi ONU ở trạng thái này Trong trạng thái cụ thể này, một sự yên tĩnh cửa sổ có thời lượng 202 µs được tạo OLT gửi một yêu cầu khác nhau và ONU trả lời bằng một serialnumber message Hơn nữa, OLT gửi Đo thời gian đo khoảng cách, trong đó độ trễ cân bằng được phân bổ được truyền đi Khi ONU nhận được thông báo này, nó sẽ chuyển sang trạng thái làm việc Trong trạng thái như vậy, bộ định thời TO1 được

sử dụng

 State O5(trạng thái hoạt động): Ở trạng thái này, ONU hiện có thể gửi dữ liệu,

hoạt động lớp vật lý và các thông báo quản trị và bảo trì (PLOAM) theo hướng dẫn của OLT Một khi mạng được cân bằng và tất cả các ONU đang hoạt động với

độ trễ cân bằng chính xác, tất cả các đợt bùng nổ ngược dòng sẽ được đồng bộ hóagiữa tất cả các ONU

 State O6(trạng thái POPUP): Một ONU đi vào trạng thái này khi phát hiện bất

kỳ cảnh báo LoS hoặc LoF nào (nếu tín hiệu bị mất hoặc khung lắp ráp kém) đượcphát hiện Do đó, nếu điều kiện này xảy ra, các ONU ngay lập tức ngừng gửi dữ liệu Sau khi trạng thái POPUP xảy ra, ONU đầu tiên cố gắng lấy lại tín hiệu quang, khôi phục đồng bộ hóa của khung GTC và loại bỏ cảnh báo LoS / LoF.ONU đi đến Bảng điều hành hoặc Bảng điều chỉnh theo các thông báo POPUP được nhắm mục tiêu cụ thể Nếu ONU nhận được thông báo POPUP được nhắm mục tiêu, nó sẽ quay trở lại Trạng thái Ranging Nếu ONU không thể khôi phục tín hiệu quang hoặc tự thiết lập lại để khôi phục đồng bộ hóa khung GTC, nó sẽ không nhận được thông báo POPUP được nhắm mục tiêu và được chuyển đến Trạng thái ban đầu Đây là nơi TO2 được sử dụng (thời gian khuyến nghị cho bộ hẹn giờ là 100 mili giây)

 State O7 (trạng thái dừng khẩn cấp): Một ONU nhận được Số sê-ri Tắt với tùy

chọn “hủy kích hoạt” sẽ chuyển sang trạng thái dừng khẩn cấp và tắt tia laser Trong trạng thái này, ONU không được phép gửi bất kỳ dữ liệu nào Nếu lỗi trên ONU đã ngừng hoạt động được giải quyết, OLT có thể kích hoạt ONU để đưa nó trở lại trạng thái hoạt động Việc kích hoạt được thực hiện bằng cách gửi thông báo Disable Serial Number với tùy chọn “enable” Sau đó, ONU trở về trạng thái chờ và tất cả các tham số được loại bỏ và truy xuất

- Các trạng thái kích hoạt của các loại mạng PON khác

*xPON:

 Quá trình kích hoạt bao gồm ba giai đoạn, cụ thể: học tham số, thu nhận số sê-ri vàphạm vi Trong giai đoạn tham số học, ONU thu được các tham số hoạt động cần thiết trong quá trình truyền ngược dòng Trong giai đoạn thu thập số sê-ri, OLT phát hiện ra một ONU mới (theo số sê-ri) và gán mã định danh ONU (ONU-ID) cho nó.

 Độ trễ hành trình khứ hồi ONU (RTD) là khoảng thời gian giữa quá trình truyền khung xuống và chuỗi truyền ngược dòng tương ứng từ ONU đã cho RTD bao gồm một độ trễ lan truyền tỷ lệ thuận với chiều dài của các sợi từ ONU và đáp ứngcủa ONU Để đảm bảo rằng các đợt truyền từ các ONU khác nhau được queuing tại giao diện của cùng một khung lớp hội tụ truyền dẫn GPON ngược dòng (GTC),thời gian trễ được ấn định cho mỗi ONU để hoãn việc truyền cụm ngược dòng sang thời gian không được sử dụng cho thời gian phản hồi chung Thời gian phản hồi này được gọi là độ trễ cân bằng (EqD) và đối với mỗi ONU nhất định, OLT được tính toán dựa trên phép đo RTD và do đó được truyền trong trạng thái khác nhau

 Để tránh va chạm với các cụm ngược dòng được truyền trong quá trình thu được

số sê-ri và phạm vi của ONU mới được kết nối, OLT phải tạm thời ngăn chặn quá trình truyền ngược dòng của ONU đang hoạt động trong thời gian mà sự xuất hiện của các cụm ngược dòng từ ONU mới là giả định

*XG-PON:

 State O1(trạng thái ban đầu): ONU ở trạng thái này ngay khi bật hoặc sau

khi chuyển từ các trạng thái khác khi có lỗi yêu cầu quay lại trạng thái khởi tạo Sự truyền tải được tắt vào lúc này và tất cả các thông số lớp TC đã đặt trước đó (ví dụ: ONU-ID) sẽ bị xóa Đồng bộ hóa theo hướng hạ lưu được cung cấp bởi máy đồng bộ hóa ONU bắt đầu ở trạng thái Hunt, nơi nó sử dụngtín hiệu xuôi dòng để tìm kiếm mẫu PSync được lưu trữ trong khối đồng bộ hóa vật lý xuống dòng (PSBd) Nếu nó được tìm thấy, ONU xác minh rằng cấutrúc bộ đếm 64 khung khung hình (SFC), cũng được tìm thấy trong PSBd và được bảo mật bằng tính năng tự sửa lỗi kết hợp (HEC), là hợp lệ Nếu SFC hợp

lệ, ONU sẽ lưu trữ các giá trị của nó và chuyển đến Pre-Syncstate Với lần xác nhận thành công tiếp theo (tại thời điểm này, chỉ 62 bit trong tổng số 64 bit nhận được là đủ), ONU chuyển sang trạng thái Đồng bộ Tuy nhiên, nếu bất kỳxác thực nào trong số này không thành công, ONU sẽ trở lại trạng thái Hunt Thiết bị vẫn ở trạng thái Đồng bộ hóa (thiết bị đã được đồng bộ hóa thành công) miễn là xác thực PSync và SFC thành công Nếu xác thực không thành

công, ONU chuyển sang trạng thái đồng bộ lại Nó chỉ chuyển sang trạng thái

Sync sau khi xác thực thành công Giá trị được đề xuất cho tham số M là ba Tuy nhiên, nếu M-1các khung giao diện vật lý liên tiếp (PHY) xác thực PSync hoặc SFC không thành công, ONU tuyên bố mất đồng bộ hóa ở khung hạ lưu, loại bỏ bản sao SFC đã lưu và trở về trạng thái Hunt.

 State O2-3(trạng thái số sê-ri): Ở trạng thái này, ONU kích hoạt bộ truyền

của nó ở chế độ liên tục và chờ tin nhắn từ OLT ONU phân tích phần PLOAMcủa XG-PON downstream khung lớp hội tụ truyền (XGTC) và bắt đầu tìm hiểucấu hình cụm được chỉ định trong Phần cấu hình của thông báo Khi nhận đượckhoản trợ cấp số sê-ri, nó sẽ báo cáo với khung XGTC

mang số sê-ri ONU PLOAM tin nhắn để gửi số sê-ri của nó Ngay sau khi nó nhận được thông báo AssignONU-ID PLOAM với số sê-ri của nó, nó sẽ đặt ONU-ID được phân bổ cùng nhau với các tham số được gán khác và chuyển sang trạng thái tiếp theo Sau khi nhận được thông báo PLOAM Disable

SerialNumber (cho số sê-ri của nó hoặc cho tất cả các ONU), nó sẽ chuyển đếnTrạng thái khẩn cấp Nếu OLT đã biết ONU đang quay trở lại mạng (ví dụ: trong quá trình khôi phục, mất điện, v.v.), sự cố với thông báo Gán ONU-ID PLOAM có thể xảy ra Do đó, ONU có thể đi trực tiếp đến trạng thái được gọi

là Trạng thái đánh giá khi được kích hoạt mà không phản hồi yêu cầu đánh số thứ tự.

 State O4(trạng thái phạm vi): Ở trạng thái này, ONU nhận được một khoản

trợ cấp khác nhau với một cấu hình liên tục đã biết Do đó, khung XGTC chứa bản tin Đăng kýPLOAM được truyền dưới dạng một phản ứng ONU phân tíchphần PLOAM của khung XGTC hạ lưu và chỉ phản hồi các thông báo sau: Hồ

sơ, Thời gian thay đổi, Hủy kích hoạt ONU-ID và Tắt số sê-ri Nếu ONU nhận được thông báo Khoảng thời gian với độ trễ cân bằng tuyệt đối, nó sẽ chuyển sang trạng thái tiếp theo Ở trạng thái này, bộ hẹn giờ TO1 được sử dụng để hủy các lần thử không thành công bằng cách giới hạn thời gian rằng ONU có thể ở trong trạng thái đó Giá trị khuyến nghị cho bộ hẹn giờ TO1 là 10 s Nếu hết hạn, đơn vị sẽ loại bỏ ONU-ID được liên kết, cũng như tất cả các thông số khác và quay trở lại Serial Number state

 State O5(trạng thái hoạt động): ONU đã truyền dữ liệu và các bản tin

PLOAM theo hướng ngược dòng theo hướng dẫn của OLT Tại thời điểm này, OLT có thể tạo các kết nối bổ sung với ONU nếu chúng được yêu cầu Khi mạng đang hoạt động và tất cả các ONU đang hoạt động với độ trễ cân bằng được chỉ định của chúng, tất cả các cụm ngược dòng sẽ được đồng bộ hóa với tất cả các ONU

 State O6(trạng thái IntermittentLODS): ONU sẽ chuyển sang trạng thái này

từ trạng thái Hoạt động khi nó không đồng bộ với tín hiệu xuôi dòng Khi vào trạng thái này, ONU sẽ bắt đầu Bộ hẹn giờ TO2 (giá trị khuyến nghị cho bộ hẹn giờ này là 100 ms) Sau khi hết thời gian hẹn giờ, ONU trở về trạng thái ban đầu

 State O7(trạng thái dừng khẩn cấp): ONU chuyển sang trạng thái này nếu

nó nhận được thông báo Disable SerialNumber với tùy chọn “Disable” Ở trạngthái này, nó sẽ tắt tia laser và từ chối cài đặt allTC (ONU-ID, độ trễ cân bằng, cấu hình liên tục, v.v.) ONU giữ cho máy đồng bộ hóa xuôi dòng chạy và phân tích các khung XGTC theo hướng xuôi dòng (tuy nhiên, tại thời điểm này, không được phép chuyển bất kỳ dữ liệu xuôi dòng nào hoặc gửi bất kỳ dữ liệu ngược dòng nào) Nếu sự cố được giải quyết, OLT có thể bật lại ONU và đưa nó trở lại hoạt động bình thường bằng cách gửi Disable Serial Number với tùy chọn “enable” Kết quả là ONU trở về trạng thái ban đầu

*EPON:

Quá trình kích hoạt được kiểm soát bởi đơn vị OLT, định kỳ tạo ra một cửa sổ khám phá

có sẵn, trong thời gian đó, nó cung cấp cho các đơn vị không hoạt động khả năng đăng

nhập vào OLT Tính chu kỳ này không được tiêu chuẩn quy định và do đó phụ thuộc vào việc thực hiện từng cá nhân.

Tự động phát hiện sử dụng bốn thông báo sau: GATE, REGISTER REQ, REGISTER và REGISTERACK Các thông báo này được truyền trong khung MPCP Quá trình tự động phát hiện bao gồm bốn bước:

 Bước 1: Discoveryagent quyết định bắt đầu quá trình khám phá và chỉ định một cửa sổ khám phá (khoảng thời gian mà không có ONU nào được khởi tạo có thể gửi dữ liệu) Discovery Agentinitiates bắt đầu quá trình khám phá bằng cách sử dụng thông báo Discovery GATE, bao gồm thời gian bắt đầu và độ dài của vị trí Trong quá trình chuyển tiếp thông báo khám phá GATE, MPCP lưu trữ thời gian OLT

 Bước 2: Chỉ những ONU chưa được khởi tạo trước đó mới phản hồi lại thông báo GATE Sau khi nhận được thông báo như vậy, ONU đặt giờ địa phương theo nó Nếu đồng hồ OLT đạt đến thời gian bắt đầu điều đó cũng được bao gồm trong báo cáo khám phá GATE, ONU đợi một khoảng thời gian được chọn ngẫu nhiên và sau đó chuyển tiếp thông báo REGISTER REQ Sự chậm trễ ngẫu nhiên có thể dẫn đến va chạm khi bắt đầu nhiều ONU Bản tin REGISTER REQ chứa địa chỉ

nguồn ONU và thời gian được sử dụng để gửi tin nhắn từ ONU Khi OLT nhận được thông báo REGISTER REQ, nó sẽ phát hiện địa chỉ MAC và độ trễ chu kì.

 Bước 3: Sau khi phân tích và xác minh thông báo ĐĂNG KÝ REQ, OLT sẽ gửi thông báo REGISTER trực tiếp đến ONU đã cho bằng địa chỉ MAC có được trongbước trước Thông báo REGISTER chứa một mã định danh liên kết logic duy nhất(LLID) được gán cho tất cả các ONU Tiếp theo, OLT gửi thông điệp GATE đến cùng một ONU

 Bước 4: Sau khi nhận được tin nhắn REGISTER Và GATE ON, REGISTER ACK xác nhận rằng đã chấp nhận các tin nhắn trước đó đã được gửi REGISTER ACK được gửi trong khoảng thời gian được cấp bởi thông báo GATE

13.2.12 SN + Password Authentication Mode

- Một kịch bản khác được giả định như sau: ONU cần được thêm vào hàng loạt trong quá trình triển khai Trong trường hợp này, tất cả các ONU đều được thêm trước vào

OLT Nghĩa là, các ONU được cấu hình trước trên OLT theo lô

- ONU được cấu hình trước có thể trực tuyến trong các chế độ xác thực sau: xác thực SN,xác thực SN + mật khẩu và xác thực mật khẩu

- Chế độ xác thực SN + mật khẩu yêu cầu cả SN và khớp mật khẩu, trong khi chế độ xác thực SN chỉ yêu cầu khớp SN Có nghĩa là, chế độ xác thực SN không yêu cầu khớp mật khẩu trong trạng thái hoạt động

13.2.13 Công nghệ brust

- Luồng Upstream packet đạt được thông qua các Burst, với mỗi ONU / ONT chịu trách nhiệm truyền dữ liệu trong các khe thời gian được phân bổ của nó Khi một ONU / ONT không nằm trong khe thời gian của nó, thiết bị sẽ tắt truyền bộ thu phát quang của nó để ngăn tác động ONU / ONT khác

- Burst transmit function được hỗ trợ bởi mô-đun ONU / ONT

- Burst receive function được hỗ trợ bởi mô-đun OLT

- Khoảng cách khác nhau giữa mỗi ONU / ONT và OLT dẫn đến suy giảm tín hiệu quang Do đó, công suất và mức độ gói tin mà OLT nhận được sẽ khác nhau ở các khe thời gian khác nhau

- Dynamic threshold adjustment cho phép OLT tự động điều chỉnh ngưỡng cho các mức công suất quang Điều này đảm bảo rằng tất cả các tín hiệu ONU có thể được phục hồi

13.2.14 Các loại thông điệp trong GPON

- GTC Message: Có 3 loại bản tin truyền tải thông tin OAM giữa OLT và ONU:

 Embedded OAM channel: bản tin này truyền tải các thông tin thời gian thực như trao đổi bảo mật, DBA và giảm sát lỷ lệ lỗi bit trên link

 Physical layer OAM (PLOAM) messaging channel: hỗ trợ chức năng quản lý cho lớp PON TC bao gồm kích hoạt ONU, thiết lập OMCC, thiết lập mã hóa, quản lý khóa bảo mật Bao gồm 13 byte có trong khung GTC downstream và Alloc-ID củaupstream GTC burst

 ONU management and control interface (OMCI): được sử dụng để quản lý xác định các lớp dịch vụ

-PLOAM Message:

 ONU-ID xác định địa chỉ một ONU cụ thể ONU-ID này có thể từ 0 đến 253

 Message-ID xác định loại bản tin

 Data xác định payload của các GTC messages

 CRC là trường kiểm tra Frame, bản tin sẽ hủy khi c ó CRC lỗi

- Control message:

13.2.15 GPON service multiplexing

- Các cổng của chế độ đóng gói GPON (GEM) và vùng chứa truyền (T-CONT) chia mạng PON thành các kết nối ảo để ghép kênh dịch vụ

- Mỗi cổng GEM có thể mang một hoặc nhiều loại luồng dịch vụ Sau khi thực hiện các luồng dịch vụ, một cổng GEM phải được ánh xạ tới một T-CONT trước khi lập lịch dịch

vụ ngược dòng Mỗi ONU hỗ trợ nhiều T-CONT có thể có các loại dịch vụ khác nhau

- T-CONT có thể được liên kết với một hoặc nhiều cổng GEM, tùy thuộc vào gói dữ liệu của khách hàng Trên OLT, các cổng GEM được giải điều chế từ T-CONT và sau đó các luồng dịch vụ được giải điều chế từ tải trọng của cổng GEM để xử lý thêm

- Service Mapping Relationship:

 Theo hướng upstream:

1 ONU gửi các khung Ethernet đến các cổng GEM dựa trên các quy tắc ánh

xạ được cấu hình giữa các cổng dịch vụ và cổng GEM Sau đó, các cổng GEM đóng gói các khung Ethernet thành các đơn vị dữ liệu gói GEM (PDU)

và thêm các PDU này vào hàng đợi T-CONT dựa trên các quy tắc ánh xạ giữa các cổng GEM và hàng đợi T-CONT Sau đó, các hàng đợi T-CONT sử dụng các khe thời gian để truyền ngược dòng để gửi các GEM PDU tới OLT.OLT nhận các GEM PDU và lấy các khung Ethernet từ chúng Sau đó, OLT gửi các khung Ethernet từ một cổng đường lên được chỉ định dựa trên các quy tắc ánh xạ giữa các cổng dịch vụ và cổng đường lên

 Theo hướng Downstream:

OLT gửi các khung Ethernet đến mô-đun xử lý dịch vụ GPON dựa trên các quy tắc ánh xạ được cấu hình giữa các cổng dịch vụ và cổng đường lên Sau

đó, mô-đun xử lý dịch vụ GPON đóng gói các khung Ethernet thành các GEM PDU để truyền tải xuống sử dụng cổng GPON

Các khung hội tụ truyền dẫn GPON (GTC) chứa các GEM PDU được phát tới tất cả các ONU được kết nối với cổng GPON

ONU lọc dữ liệu nhận được theo ID cổng GEM có trong tiêu đề GEM PDU

và chỉ giữ lại dữ liệu thuộc về các cổng GEM của ONU này Sau đó, ONU giải mã dữ liệu thành các khung Ethernet và gửi chúng đến người dùng cuối bằng các cổng dịch vụ

13.2.16 Kỹ thuật QoS tại ONU và OLT

- Tại ONU: