85898174 mạng-truy-nhập-quang-đến-thue-bao-gpon

105
BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN G i ới t h i ệu chuy ê n đ : MẠNG TRUY NHẬP QUANG TỚI THUÊ BAO GPON Hà nội 2007

Transcript of 85898174 mạng-truy-nhập-quang-đến-thue-bao-gpon

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC

VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆN

KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN

Gi ới t hiệu chuyên đề:

MẠNG TRUY NHẬP QUANG TỚI THUÊ BAO GPON

Hà nội –2007

Nội dung1 Giới thiệu phạm vi và lý do lựa chọn chuyên đề............................................................5

2 Giới thiệu mạng truy nhập quang tới thuê bao (FTTH) và GPON ................................6

2.1 Khái niệm và ưu điểm FTTH .................................................................................6

2.2 Kiến trúc và thành phần của mạng PON................................................................6

2.3 Các chuẩn mạng PON ............................................................................................7

2.4 GPON .....................................................................................................................8

3 Định nghĩa và viết tắt .....................................................................................................8

3.1 Định nghĩa ..............................................................................................................8

3.2 Các chữ viết tắt.....................................................................................................11

4 Kiến trúc mạng truy nhập quang ..................................................................................14

4.1 Kiến trúc mạng .....................................................................................................14

4.1.1 FTTB ..........................................................................................................15

4.1.1.1 FTTB cho MDU ......................................................................................15

4.1.1.2 FTTB cho doanh nghiệp..........................................................................15

4.1.2 FTTC và FTTCab .......................................................................................16

4.1.3 FTTH ..........................................................................................................16

4.2 Cấu hình mạng tham chiếu ..................................................................................16

4.2.1 Giao diện nốt dịch vụ SNI ..........................................................................17

4.2.2 Giao diện mạng người dùng UNI ...............................................................18

4.2.3 Các dịch vụ .................................................................................................18

4.2.4 Thiết bị đầu cuối đường dây OLT ..............................................................19

4.2.5 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT ............................................................20

5 Các đặc tính cơ bản của GPON ....................................................................................20

5.1 Tốc độ bit .............................................................................................................20

5.2 Khoảng cách logic................................................................................................20

5.3 Khoảng cách vật lý...............................................................................................21

5.4 Khoảng cách sợi quang chênh lệch ......................................................................21

5.5 Tỉ lệ chia...............................................................................................................21

6 Cấu trúc phân lớp của mạng quang GPON ..................................................................21

6.1 Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý PMD ..............................................................21

6.1.1 Tốc độ tín hiệu danh định...........................................................................21

6.1.2 Phương tiện vật lý và phương thức truyền .................................................22

6.1.3 Tốc độ bit....................................................................................................22

6.1.3.1 Tốc độ đường xuống ...............................................................................22

6.1.3.2 Tốc độ đường lên ....................................................................................22

6.1.4 Mã hóa đường dây......................................................................................22

6.1.5 Bước sóng hoạt động..................................................................................23

6.1.5.1 Đường xuống...........................................................................................23

6.1.5.2 Đường lên ................................................................................................23

6.1.6 Nguồn phát tại giao diện Old và giao diện Oru ...........................................23

6.1.6.1 Các loại nguồn phát.................................................................................23

6.1.6.2 Đặc tính phổ ............................................................................................23

6.1.6.3 Công suất phát trung bình .......................................................................23

6.1.6.4 Tỉ lệ chênh lệch logic ..............................................................................24

6.1.6.5 Hệ số phản xạ lớn nhất của thiết bị đo tại bước sóng máy phát .............24

6.1.7 Đường truyền quang giữa giao diện Old/Oru và giao diện Ord/Olu ..............25

6.1.7.1 Dải suy hao..............................................................................................25

6.1.7.2 Suy hao phản xạ quang nhỏ nhất của mạng cáp tại điểm tham chiếu R/Sbao gồm các connector ..........................................................................................25

6.1.7.3 Hệ số phản xạ riêng lẻ giữa điểm tham chiếu S và R .............................25

6.1.8 Bộ thu tại giao diện Ord và Olu....................................................................25

6.1.8.1 Độ nhạy thu nhỏ nhất ..............................................................................25

6.1.8.2 Mức quá tải nhỏ nhất...............................................................................26

6.1.8.3 Mất mát đường truyền quang lớn nhất ....................................................26

6.1.8.4 Khoảng cách logic lớn nhất.....................................................................26

6.1.8.5 Khoảng cách logic chênh lệch lớn nhất ..................................................26

6.1.8.6 Hệ số phản xạ lớn nhất của bộ thu thiết bị đo tại bước sóng máy thu ....26

6.1.8.7 Chênh lệch mất mát đường truyền quang ...............................................26

6.1.8.8 Hiệu năng Jitter .......................................................................................26

6.1.8.9 Khả năng chống các bit liên tiếp giống nhau (CID immunity) ...............27

6.1.8.10 Khả năng chịu công suất phản xạ..........................................................27

6.1.8.11 Chất lượng truyền dẫn và hiệu năng lỗi ................................................27

6.2 Lớp hội tụ truyền dẫn GTC ..................................................................................27

6.2.1 Tổng quan ...................................................................................................27

6.2.2 Ngăn xếp giao thức trong mặt phẳng điều khiển/quản lý (C/M planes) ....29

6.2.3 Ngăn xếp giao thức trong mặt phẳng người dùng ......................................30

6.2.4 Các chức năng chính hệ thống GTC ..........................................................32

6.2.4.1 Điều khiển truy nhập phương tiện (Media access control flow).............32

6.2.4.2 Đăng ký ONU .........................................................................................33

6.2.5 Các chức năng của các phân lớp trong hệ thống GTC ...............................33

6.2.5.1 Phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sub-layer) ............................33

6.2.5.2 Phân lớp thích ứng GTC và giao diện với các thực thể lớp trên.............33

6.2.6 Dòng lưu lượng và chất lượng dịch vụ QoS ..............................................34

6.2.6.1 Mối liên hệ giữa GTC và quản lý dữ liệu người dùng ............................34

6.2.6.2 Khái niệm cấp phát tài nguyên ................................................................34

6.2.6.3 Đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS ...........................................................35

6.2.7 Cấp phát băng tần động DBA ....................................................................36

6.2.7.1 Yêu cầu cấp phát băng tần động .............................................................36

6.2.7.2 Các loại T-CONT và tham số hoạt động.................................................37

6.2.7.3 Hoạt động DBA.......................................................................................37

6.2.7.4 Khía cạnh quản lý....................................................................................38

6.2.8 Cấu trúc khung GTC ..................................................................................38

6.2.8.1 Cấu trúc khung đường xuống ..................................................................39

6.2.8.2 Cấu trúc khung đường lên .......................................................................40

7 Bảo vệ đối với phần mạng quang thụ động PON.........................................................41

7.1 Các dạng chuyển mạch bảo vệ .............................................................................41

7.2 Đặc điểm và cấu hình mạng GPON kép ..............................................................42

7.2.1 Các kiểu cấu hình chuyển mạch .................................................................42

7.2.2 Các đặc điểm ..............................................................................................45

7.3 Các yêu cầu đối với chuyển mạch bảo vệ ............................................................45

7.4 Các trường thông tin yêu cầu trong khung OAM ................................................45

7.5 Bảo mật ................................................................................................................45

8 Phụ lục A - Các thông số giao diện quang đường xuống tốc độ 1244 Mbit/s .............46

9 Phụ lục B - Các thông số giao diện quang đường xuống tốc độ 2488 Mbit/s .............47

10 Phụ lục C Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 155 Mbit/s ................48

11 Phụ lục D – Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 622 Mbit/s .............49

12 Phụ lục E- Các thông số giao diện quang cho đường lên tốc độ 1244 Mbit/s .............51

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 ........................................................................53

14 Phụ lục G – Mặt nạ sơ đồ mắt cho tín hiệu đường xuống............................................54

15 Phụ lục H – Mặt nạ sơ đồ mắt cho tín hiệu đường lên .................................................55

16 Phụ lục I – Jitter đối với ONU .....................................................................................56

Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Trang 5 /56

1 Giới thiệu phạm vi và lý do lựa chọn chuyên đề

Mạng truy nhập quang thụ động (PON) bao gồm các đường quang đi từ nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung cho một số khách hàng. Sẽ có một đường quang đi đến một nhóm khách hàng ở gần nhau về mặt địa lý. Tại đây đường quang dùng chung này sẽ được chia tách thành các đường quang riêng biệt đi đến từng khách hàng.

Với mạng PON, tín hiệu được truyền bằng tia laser và được gửi tới đích không cần các cấu kiện điện tử tích cực trong mạng ngoại vị. Nhà cung cấp mạng do đó có thể tiết kiệm được chi phí đáng kể bằng việc dùng chung các sợi quang trong mạng nội hạt, dùng chung thiết bị trong tổng đài.

Tháng 6/2007 vừa qua ITU phối hợp với Telcordia tổ chức thử nghiệm các thiết bị mạng quang thụ động tốc độ gigabit GPON được xây dựng dựa trên khuyến nghị ITU-T G.984. Công nghệ mạng quang thụ động PON được sử dụng trong môi trường mạch vòng nội hạt để kết nối cho các khu dân cư và khu văn phòng vào mạng toàn quang một cách hiệu quả. Cuộc thử nghiệm đã trình diễn khả năng phối hợp hoạt động của thiết bị GPON, đây chính là tính năng nổi trội giúp giảm chi phí thiết bị. Các nhà sản xuất thiết bị Alphion, Cambridge Industries Group, Hitachi, Huawei, iamba Networks, LS Cable, PMC-Sierra, Tellabs, Terawave Communications, TXP Corporation, XAVi Technologies, ZTE Corporation cũng đã thực hiện trình diễn khả năng phối hợp hoạt động dịch vụ 3 trong 1 triple-play.

Bộ khuyến nghị G.984 của ITU đưa ra tiêu chuẩn cho mạng PON tốc độ gigabit (GPON) là phiên bản mới nhất đối với công nghệ mạng PON. Mạng GPON có dung lượng ở mức gigabit cho phép cung cấp các ứng dụng video, truy nhập internet tốc độ cao, multimedia, và các dịch vụ băng thông rộng. Cùng với dung lượng mạng gia tăng, tiêu chuẩn mới này đưa ra khả năng xử lý IP và Ethernet hiệu quả hơn.

Chuyên đề này giới thiệu về mạng truy nhập quang có khả năng hỗ trợ băng tần theo yêu cấu cho các dịch vụ dành cho gia đình và doanh nghiệp với tốc độ đường xuống 1.2 Gbit/s và 2.4 Gbit/s và tốc độ đường lên 155 Mbit/s, 622 Mbit/s, 1.2 Gbit/s và 2.4 Gbit/s dựa trên tiêu chuẩn ITU G.984. Chuyên đề giới thiệu cả mạng GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) đối xứng và không đối xứng bao gồm các đặc tính cơ bản cần thiết dựa trên yêu cầu dịch vụ của nhà điều hành mạng.

Mục đích tiêu chuẩn G.984.1 là cải thiện hệ thống PON theo tiêu chuẩn G.983.1 thông qua các yêu cầu về cung cấp dịch vụ, các chính sách bảo mật, tốc độ bit danh định... Để đảm bảo tính liên tục so với các hệ thống trước, tiêu chuẩn G.984.1 sẽ duy trì một số yêu cầu trong tiêu chuẩn G.983.1.

Chuyên đề đưa ra các đặc tính cơ bản về hệ thống GPON để thực hiện lớp vật lý và lớp hội tụ truyền dẫn. Các đặc tính này bao gồm một số ví dụ về dịch vụ, giao diện mạng người dùng UNI (User Network Interfaces) và giao diện nốt dịch vụ SNI (Service Node Interfaces) và từ đó đưa ra cấu hình triển khai chính.

Trang 6 /56

Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

2 Giới thiệu mạng truy nhập quang tới thuê bao (FTTH) và GPON

2.1 Khái niệm và ưu điểm FTTH

Trước đây các hệ thống mạng truy nhập được sủ dụng chủ yếu là cáp đồng, ứng dụng cho các dịch vụ có lưu lượng thấp. Việc sử dụng cáp đồng có những lợi ishc như chi phí thấp, khả năng lắp đặt và triển khai đơn giản. Tuy nhiên, cáp đồng có nhiều hạn chế như băng thông nhỏ, khả năng chống nhiễu kém, suy hao lớn, phạm vi truyền nhỏ.

Công nghệ truyền dẫn bằng cáp quang đã khắc phục hoàn toàn các nhược điểm này. Truyền dẫn bằng cáp quang không bị nhiều do tín hiệu được truyền bằng ánh sáng, suy hao nhỏ, phậm vị truyền dẫn gấp hàng chục lần so với cáp đồng và đặc biệt là băng thông của cáp quang có thể lên tới hàng trăm GHz đáp ứng được hoàn toàn nhu cầu truyền dẫn.

Những năm gần đây do sự phát triển của công nghệ làm cho việc sản xuất cáp quang dễ dàng và giá thành của cáp quang cũng như các thiết bị đấu nối cáp hạ, do vậy cáp quang được sử dụng rộng rãi. Thực tế tại Việt nam cũng như trên thế giới là các mạng lõi hầu hết là mạng quang nhưng mạng truy nhập vẫn chủ yếu sử dụng cáp đồng. Mạng cáp quang truy nhập vẫn còn nhỏ lẻ và mới chỉ được triển khai chủ yếu ở các nước có nền công nghệ thông tin phát triển như Mỹ, Hàn Quốc, Nhật Bản....

Tuy nhiên với sự bùng nổ về nhu cầu băng thông hiện nay, việc triển khai một hệ thống mạng truy nhập quang đến từng hộ gia định là một xu thế tất yếu. Đó chính là mạng FTTH – Fiber to the home.

2.2 Kiến trúc và thành phần của mạng PON

Mạng FTTH bao gồm các đường quang đi từ nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung cho một số khách hàng. Sẽ có một đường quang đi đến một nhóm khách hàng ở gần nhau về mặt địa lý. Tại đây đường quang dùng chung này sẽ được chia tách thành các đường quang riêng biệt đi đến từng khách hàng.

Mạng truy nhập quang thụ động PON là kiểu mạng điểm-đa điểm. Mỗi khách hàng được kết nối tới mạng quang thông qua một bộ chia quang thụ động, vì vậy không có các thiết bị điện chủ động trong mạng phân chia và băng thông được chia sẻ từ nhánh đến người dùng. Tín hiệu đường xuống được phát quảng bá tới các thuê bao, tín hiệu này được mã hóa để tránh việc xem trộm. Tín hiệu đường lên được kết hợp bằng việc sử dụng giao thức đa truy nhập phân chia theo thời gian. OLT sẽ điều khiển các ONU sử dụng các khe thời gian cho việc truyền dữ liệu đường lên.

Trong mạng PON, OLT là thành phần chức năng chính của hệ thống đặt ở tổng đài. ONU là thiết bị đặt ở phía người dùng.ONU kết nối tới OLT bằng các sợi quang và không có các thành phần chủ động ở giữa. Bộ chia tín hiệu (splitter) là thành phần rất quan trọng cua hệ thống, theo tiêu chuẩn ITU G.983.1 một bộ chia sủ dụng tối đa cho 32 khách hàng.

Trang 7 /56

Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Hình 1 Kiến trúc mạng PON

2.3 Các chuẩn mạng PON

Có ba loại tiêu chuẩn chính cho mạng PON như sau:

ITU-T G.983

o APON (ATM Passive Optical Network): là chuẩn mạng PON đầu tiên, dựa trên công nghệ ATM.

o BPON (Broadband PON): là chuẩn dựa trên APON. Nó hỗ trợ thêm công nghệ WDM, băng thông giành cho đường lên được cấp phát động.. Nó cũng cung cấp một giao diện quản lý chuẩn OMCI giữa OLT và ONU cho phép nhiều nhà cung cấp dịch vụ cùng hoạt động.

ITU-T G.984

o GPON (Gigabit PON) là sự nâng cấp của chuẩn BPON. Đây là chuẩn mới nhất, hỗ trợ tốc độ cao hơn, bảo mật được tưng cường và sự đa dạng, linh hoạt trong việc lựa chọn giao thức lớp 2: ATM, GEM hoặc Ethernet.

IEEE 803.3ah

o EPON (Ethernet PON hay GEPON – gigabit Ethernet PON): là mộtchuẩn của IEEE/EFM cho việc sử dụng giao thức Ethernet để truyền dữ liệu

So sánh các tiêu chuẩn được chỉ ra trong bảng sau:

Trang 8 /56

Chuyên đề mạng truy nhập quang đến thuê bao GPON

Đặc tính

Tốc độ - đường

Công nghệ

BPON (APON)GE-PON

(EPON)GPON

lên/đường xuống155/622 Mbps 1.0/1.0 Gbps 1.25/2.5 Gbps

Giao thức cơ bản ATM Ethernet GEM

Độ phức tạp Cao Thấp Cao

Chi phí Cao Thấp Chưa rõ

Tổ chức tiêu chuẩn ITU-T IEEE ITU-T

Tiêu chuẩn hoàn thiện Rồi, 1995 Rồi, 2004 Rồi

Triển khai quy mô lớn 100,000 thuê bao1,000,000 thuê

bao

Khu vực triển khaichính

Bắc Mỹ Châu Á

Bảng 1 So sánh các tiêu chuẩn PON

Mới thử nghiệm

Mới thử nghiệm

2.4 GPON

Hệ thống GPON thông thường gồm một thiết bị kết cuối đường dây OLT(Optical Line Termination) và thiết bị kết cuối mạng ONU (Optical Network Unit) hay ONT (Optical Network Termination) được nối với nhau qua mạng phân phối quang ODN (Optical Distribution Network). Quan hệ giữa OLT và ONU là quan hệ một-nhiều, một OLT sẽ kết nối với nhiều ONU.

Bộ khuyến nghị G.984 của ITU đưa ra tiêu chuẩn cho mạng PON tốc độ gigabit (GPON) là phiên bản mới nhất đối với công nghệ mạng PON. Mạng GPON có dung lượng ở mức gigabit cho phép cung cấp các ứng dụng video, truy nhập internet tốc độ cao, multimedia, và các dịch vụ băng thông rộng. Cùng với dung lượng mạng gia tăng, tiêu chuẩn mới này đưa ra khả năng xử lý IP và Ethernet hiệu quả hơn.

Mục đích tiêu chuẩn G.984.1 là cải thiện hệ thống PON theo tiêu chuẩnG.983.1 thông qua các yêu cầu về cung cấp dịch vụ, các chính sách bảo mật, tốc độ bit danh định... Để đảm bảo tính liên tục so với các hệ thống trước, tiêu chuẩnG.984.1 sẽ duy trì một số yêu cầu trong tiêu chuẩn G.983.1.

3 Định nghĩa và viết tắt

3.1 Định nghĩa

Sau đây là các định nghĩa được sử dụng thường xuyên trong tài liệu.

Chức năng tương thích AF (Adaptation Function): AF là thiết bị đi kèm thực hiện chuyển giao diện thuê bao ONU/ONT thành giao diện UNI theo yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụ mạng hoặc chuyển giao diện UNI thành giao diện thuê bao ONU/ONT. Các chức năng của AF phụ thuộc vào giao diện thuê bao ONU/ONT và giao diện UNI. AF cũng được sử dụng để chuyển giao diện mạng OLT thành giao diện SNI theo yêu cầu của nhà cung cấp mạng dịch vụ hoặc chuyển đổi giao diện SNI thành giao diện mạng OLT.

Khoảng cách logic: là khoảng cách lớn nhất có thể đạt được trong mạng truyền dẫn nếu không tính đến quỹ công suất đường truyền quang cho phép.

Khoảng cách sợi quang chênh lệch: Một OLT sẽ được kết nối tới nhiều ONU/ONT. Khoảng cách sợi quang chênh lệch là sự chênh lệch giữa khoảng cách xa nhất và khoảng cách gần nhất từ ONU đến OLT.

Trễ truyền dẫn trung bình: là trung bình giá trị trễ đường lên và đường xuống giữa các điểm tham chiếu, trễ này được xác định bằng cách đo trễ tổng đường truyền 1 vòng đường lên và đường xuống và chia 2.

Mạng truy nhập quang OAN (Optical Access Network): Mạng OAN bao gồm các đường link truy nhập dùng chung các giao diện mạng và được hỗ trợ bởi hệ thống truyền dẫn truy nhập quang.

Mạng phán bố quang ODN (Optical Distribution Network): thực hiện truyền dẫn quang từ OLT tới người dùng và ngược lại, sử dụng các cấu kiện quang thụ động.

Thiết bị kết cuối đường dây OLT (Optical Line Termination): cung cấp giao diện phía mạng

Thiết bị kết cuối mạng ONT (Optical Network Termination): là thiết bịONU cung cấp chức năng cổng giao diện cho người dùng trong mạng FTTH.

Thiết bị mạng quang ONU (Optical Network Unit): cung cấp giao diện phía người dùng (trực tiếp hoặc từ xa) của mạng OAN và được kết nối tới mạng ODN.

Khoảng cách vật lý lớn nhất: là khoảng cách lớn nhất có thể đạt được trongmột mạng truyền dẫn FTTx điển hình.

Mặt phẳng điều khiển/quản lý (C/M-plane): xử lý thông tin điều khiển và quản lý cho hệ thống GPON. Dữ liệu trên giao diện OMCI được chuyển qua mặt phẳng này.

Cấp phát băng tần động (DBA): là quá trình ONU (và các T-CONT liên kết với chúng) yêu cầu băng tần động và phương thức kiểm soát gói tin rỗi tại OLT hay báo cáo trạng thái bộ đệm từ các ONU gửi tới OLT, OLT cấp phát lại băng tần đường lên cho các ONU tùy theo báo cáo đó.

Chức năng vận hành quản lý và bảo dưỡng (embedded OAM): cung cấp các chức năng OAM cảm ứng theo thời gian bao gồm cấp phát quyền, chuyển mạch

bảo mật và các chức năng liên quan đến DBA.

Thủ tục đóng khung chung (GFP): là phương thức tạo khung và đóng gói được áp dụng cho loại dữ liệu bất kì, đã được ITU-T chuẩn hóa.

Chế độ đóng gói GPON (GEM): là phương thức đóng gói dữ liệu trong mạng GPON. Mặc dù dữ liệu nào cũng có thể được đóng gói nhưng có một số loại dữ liệu phụ thuộc vào tình trạng dịch vụ. GEM cung cấp phương thức giao tiếp hướng kết nối như ATM. Khái niệm và định dạng khung tương tự như thủ tục đóng khung chung.

Mạng quang thụ động Gigabit (G-PON): GPON là hệ thống truyền dẫn quang băng rộng từ -1-tới- nhiều-điểm. GPON có thể truyền tải mọi loại dữ liệu bằng cách sử dụng chức năng phương thức truyền dẫn ATM hoặc GEM.

Phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sub-layer): là một phần của phân lớp hội tụ truyền dẫn GPON TC. Phân lớp này có nhiệm vụ nhận ra khung và mô tả các phân dữ liệu trong khung.

Cấp phát băng tần động không báo cáo trạng thái (NSR-DBA): thực hiện cấp phát băng tần mà không cần báo cáo từ ONU. Tuy nhiện nó thực hiện cấp phát băng tần động bằng cách giám sát lưu lượng do chính OLT thực hiện.

Chức năng vận hành, quản lý và bảo dưỡng lớp vật lý (PLOAM): Nó cung cấp chức năng quản lý mạng PON như định mức, kích hoạt ONU, thiết lập kênh quản lý OMCC và truyền tải cảnh báo.

Cổng (port): Cổng là đơn vị được ghép kênh trên một T-CONT trong GEM. Một hoặc nhiều cổng có thể được xác định trên một T-CONT. Dữ liệu được truyền giữa OLT và ONU qua các cổng. Cổng tương tứng với kênh ảo/đường ảo trong ATM. Mỗi cổng được nhận dạng bởi nhận dạng cổng Port-ID được xác định trongGEM.

Cấp phát băng tần động báo cáo trạng thái (SR-DBA): Thực hiện cấp phát băng tần theo báo cáo từ phía ONU.

Phân lớp tương thích hội tụ truyền dẫn (TC adaptation sub-layer): là một phần của phân lớp hội tụ truyền dẫn GPON. Phân lớp này có nhiệm vụ lọc dữ liệu được truyền theo VPI/VCI hoặc theo Port-ID. Ngoài ra đối với giao diện OMCI, phân lớp này tiếp thu sự khác nhau giữa ATM và GEM dựa trên OMCI để cung cấp giao diện chung cho thực thể OMCI

Container truyền dẫn (T-CONTs): được sử dụng để quản lý cấp phát băng tần đường lên trong phần mạng PON của lớp hội tụ truyền dẫn. T-CONT thường được sử dụng để tối ưu việc sử dụng băng tần đường lên trong mạng PON.

– T-CONTs mang các kênh ATM hoặc/và cổng GEM và báo cáo trạng thái bộ đệm tới các OLT liên kết với chúng.

– T-CONTs nhận các quyền truy nhập (grant) động, được nhận dạng bởiAlloc-ID từ OLT.

– Một T-CONT có thể mang lưu lượng ATM hoặc GEM với các mức dịch vụ

khác nhau..

– Một T-CONT có thể cung cấp cho một hoặc nhiều hàng đợi vật lý và tổng hợp chúng vòa một bộ đệm logic duy nhất.

– Mỗi báo cáo trạng thái DBA-T-CONT tổng kết trạng thái của bộ đệm logiccủa T-CONT đó

– Một T-CONT là một thực thể truyền tải trong lớp hội tụ truyền dẫn thực hiện truyền tải trong suốt thông tin của các lớp cao hơn từ đầu vào đến đầu ra.

– Thông tin đi qua một T-CONT sẽ không bị thay đổi trừ khi có sự giảm chất lượng trong quá trình truyền.

– Một quyền truy nhập được cấp chỉ liên kết với duy nhất một T-CONT. CácT-CONT diễn ra về mặt vật lý trong phần cứng và phần mềm của ONU..

Lớp hội tụ truyền dẫn (TC): Lớp hội tụ truyền dẫn có vị trí giữa lớp phục thuộc vật lý và các client của GPON. Lớp này bao gồm phân lpwps đóng khung GTC và phân lớp thích ứng hội tụ truyền dẫn.

Mặt phẳng người dùng (U-plane): xử lý dữ liệu người dùng trong hệ thóngGPON. U-plane cung cấp giao tiếp giữa các client ATM và client GEM

3.2 Các chữ viết tắt

AAL ATM Adaptation Layer Lớp tương thích ATM

ABR Available Bit Rate Tốc độ bit khả dụng

AF Adaptation Function Chức năng tương thích

Alloc-ID Allocation Identifier Nhận dạng cấp phát

AN Access Node Nốt truy nhập

ANI Access Node Interface Giao diện nốt truy nhập

APD Avalanche Photodiode Diode quang kiểu thác

APON ATM over Passive OpticalNetwork

ATM qua mạng quang thụ động

APS Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự động

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng bộ

BER Bit Error Ratio Tỉ lệ lỗi bit

BIP Bit Interleaved Parity Bit chẵn lẻ xen kẽ

BRI Basic Rate Interface Giao diện tốc độ cơ bản

BWmap Bandwidth Map Ánh xạ băng tần

C/Mplanes

Control/Management planes Mặt quản lý/điều khiển

CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit cố định

CID Consecutive Identical Digit Số giống nhau liên tiếp

CPL Change Power Level Mức công suất thay đổi

CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra lỗi vòng dư

DACT Deactivate (ONU-ID) Bỏ kích hoạt

DBA Dynamic Bandwidth Assignment Cấp phát băng tần động

DBR Deterministic Bit Rate Tốc độ bit xác định

DBRu Dynamic Bandwidth Report upstream

Báo cáo băng tần động đườnglên

DF Deactivate Failure Lỗi bỏ kích hoạt

DFB Distributed FeedBack laser Laser feedback phân bố

E/O Electrical/Optical Điện/quang

FEC Forward Error Correction Sửa lỗi

FTTB Fibre to the Building Mạng quang đến tòa nhà

FTTCab/C Fibre to the Cabinet/Curb Mạng quang đến tủ cáp

FTTH Fibre to the Home Mạng quang đến hộ gia đình/thuê bao

GEM G-PON Encapsulation Mode Chế độ đóng gói GPON

GFP Generic Framing Procedure Thủ tục đóng khung chung

GFR Guaranteed Frame Rate Tốc độ khung đảm bảo

GPM G-PON Physical Media(Dependent)

GPON Gigabit-capable Passive OpticalNetwork

Lớp phụ thuộc vật lý GPON

Mạng quang thụ động gigabit

GTC GPON Transmission Convergence Lớp hội tụ truyền dẫn GPON

HEC Header Error Control Kiểm tra lỗi tiêu đề

LCD Loss of Cell Delineation Mô tả mất gói

LCDA Loss of Channel Delineation forATM

LCDG Loss of Channel Delineation forGEM

Mô tả mất kênh cho ATM

Mô tả mất kênh cho GEM

LCF Laser Control Field Trường điều khiển laser

LIM Line Interface Module Module giao diện đường dây

LT Line Terminal Đầu cuối đường dây

MDU Multi-dwelling Unit Đơn vị gói tin nhiều địa chỉ

MLM Multi-Longitudinal Mode Chế độ đa chiều dọc

MPN Mode Partition Noise Nhiễu chia mode

NRZ Non Return to Zero Mã đường dây NRZ

NSR-DBA Non Status Reporting DBA Cấp phát băng tần không báo

cáo trạng thái

NT Network Termination Kết cuối mạng

O/E Optical/Electrical Quang/điện

OAM Operation, Administration andMaintenance

Vận hành, quản lý và bảo dưỡng

OAN Optical Access Network Mạng truy nhập quang

ODF Optical Distribution Frame Giá phân phối quang

ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang

OLT Optical Line Termination Thiết bị kết cuối đường dây

OMCC ONU Management and ControlChannel

OMCI ONU Management and ControlInterface

Kênh điều khiển và quản lýONU

Giao diện điều khiển và quản lýONU

ONT Optical Network Termination Thiết bị kết cuối mạng quang

ONU Optical Network Unit Thiết bị kết cuối mạng quang

ONU-ID ONU Identifier Nhận dạng thiết bị kết cuốimạng quang

OpS Operations System Hệ điều hành

ORL Optical Return Loss Suy hao phản xạ quang

PCBd Physical Control Block downstream

Khối điều khiển vật lý đường xuống

PCR Peak Cell Rate Tốc độ gói đỉnh

PDU Protocol Data Unit Đơn vị bản tin giao thức

PEE Physical Equipment Error Lỗi thiết bị vật lý

PIN Photodiode without internal avalanche

Diode quang không thác nội

Plend Payload Length downstream Chiều dài tải tin đường xuống

PLI Payload Length Indicator Chỉ thị chiều dài tải tin

PLOAM Physical Layer OAM OAM lớp vật lý

PLOAMd PLOAM downstream OAM lớp vật lý đường xuống

PLOu Physical Layer Overhead upstream Tiêu đề lớp vật lý đường lên

PLSu Power Levelling Sequence upstream

Chuỗi mức công suất đường lên

PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động

Port-ID Port Identifier Nhận dạng cổng

POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ điện thoại truyền thống

PRBS Pseudo Random Bit Sequence Chuỗi bi giả ngẫu nhiên

PRI Primary Rate Interface Giao diện tốc độ chính

PSTN Public Switched TelephoneNetwork

Mạng diện thoại chuyển mạchcông cộng

RMS Root Mean Square Căn quân phương

SDH Synchronous Digital Hierarchy Mạng số đồng bộ

SLM Single-Longitudinal Mode Chế độ đơn chiều dọc

SN Serial Number Số seri

SNI Service Node Interface Giao diện nốt dịch vụ

SOA Semiconductor Optical Amplifier Bộ khuếch đại quang bán dẫn

SR-DBA Status Reporting DBA Cấp phát băng tần động báo cáo trạng thái

TC Transmission Convergence Hội tụ truyền dẫn

T-CONT Transmission Container Container truyền dẫn

U plane User plane Mặt phẳng người dùng

UNI User Network Interface Giao diện mạng-người dùng

VC Virtual Channel Kênh ảo

VCI Virtual Channel Identifier Nhận dạng kênh ảo

VP Virtual Path Đường ảo

VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo

WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bướcsóng

4 Kiến trúc mạng truy nhập quang

4.1 Kiến trúc mạng

Hình 2 – Kiến trúc mạng cho thấy kiến trúc mạng GPON với quy mô từ mạng quang đến hộ gia đình FTTH (Fiber to the Home) đến mạng quang đến toàn nhà FTTB (Fiber to the Building) đến mạng quang đến tủ cáp FTTCab (Fiber to the Cabinet). Mạng truy nhập quang OAN được sử dụng chung cho mọi kiến trúc mạng trong hình 1 tạo điều kiện xây dựng một mạng truy nhập quang trên toàn cầu. Phần quang của mạng có thể bao gồm các phần tử thụ động hoặc bị động và kiến trúc mạng này có thể là điểm-điểm hoặc điểm-đa điểm.

Trong hình:

Hình 2 – Kiến trúc mạng

UNI là giao diện giữa mạng với người dùng

SNI là giao diện giữa OLT với mạng lõi

Sự khác nhau chính giữa các dịch vụ FTTB, FTTCab và FTTH là dịch vụ cung cấp khác nhau, vì vậy trong tài liệu này các dịch vụ này sẽ được xem xét tương đương nhau.

4.1.1 FTTB

Dịch vụ mạng quang đến tòa nhà bao gồm hai trường hợp: dành cho khu vực chung cư MDU (multi-dwelling units) và dành cho khu vực doanh nghiệp. Mỗi trường hợp này lại bao gồm các tiêu chí dịch vụ như sau:

4.1.1.1 FTTB cho MDU

Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:

- Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu,download file ...)

- Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)

- Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.

4.1.1.2 FTTB cho doanh nghiệp

Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:

- Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, phần mềm nhóm, email , trao đổifile...)

- Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách

linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.

- Đường thuê kênh riêng: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cungcấp dịch vụ thuê kênh riêng với các mức tốc độ khác nhau.

4.1.2 FTTC và FTTCab

Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:

- Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu,download file ...)

- Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)

- Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.

- Các dịch vụ mạng trục xDSL.

4.1.3 FTTH

Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:

- Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu,download file ...)

- Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)

- Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.

4.2 Cấu hình mạng tham chiếu

Mô hình mạng GPON FTTx được chỉ ra trong hình 3.

Trong hình:

Hình 3 Mô hình tham chiếu cho mạng GPON

WDM Module ghép kênh quang theo bước sóng

NE Thiết bị mạng sử dụng bước sóng khác so với OLT và ONU

AF Chức năng tương thích (có thể bao gồm trong thiết bị ONU)

SNI Giao diện nốt dịch vụ

UNI Giao diện mạng người dùng

S Điểm trên sợi quang ngay sau OLT hoặc điểm kết nối quang ONU

R Điểm trên sợi quang ngay trước ONU hoặc điểm kết nối quang OLT

A/B Nếu chức năng AF đã bao gồm trong ONU thì điểm này không cần thiết.

Nếu WDM không được sử dụng các điểm này không cần thiết

Giao diện quang tại điểm tham chiếu R/S giữa ONU và ODN đối với đường lên gọi là Oru, đối với đường xuống gọi là Ord. Giao diện quang tại điểm tham chiếu S/R giữa OLT và ODN đối với đường lên gọi là Olu, đối với đường xuống gọi là Old. Các giao diện được thể hiện trong hình sau.

Hình 4 Cấu hình vật lý chung của mạng phân bố quang ODN

4.2.1 Giao diện nốt dịch vụ SNI

Giao diện nốt dịch vụ SNI là giao diện giữa mạng truy nhập và một nốt dịch vụ. Nếu phía mạng truy nhập-giao diện nốt dịch vụ và nốt dịch vụ-giao diện nốt dịch vụ không ở cùng một địa điểm thì kết nối từ xa giữa mạng truy nhập và nốt dịch vụ có thể được sử dụng bởi đường truyền tải trong suốt. Trong thiết bị OLT sẽ bao gồm giao diện

Các ví dụ về giao diện nốt dịch vụ được chỉ ra trong bảng 2.

SNI Giao diện vật lý Dịch vụ

1000BASE- X (IEEE802.3) - Ethernet

ITU-T Rec. G.965 V5.2 POTS, ISDN (BRI), ISDN (PRI)

ITU-T Rec. G.703 PDH DS3, ATM, E1, E3

ITU-T Rec. G.957 STM-1,4,16 E1. ATM

ANSI T1.107 PDH T1, DS3

ANSI T1.105.06,

ANSI T1.117

OC3, OC12 T1, DS3, ATM

Lư u ý: Một số dịch vụ đi kèm trong GPON nhưng không có giao diện nốt dịch vụriêng

Cột “dịch vụ” cho thấy các dịch vụ mà giao diện vật lý có thể hỗ trợ đượcBảng 2Ví dụ giao diện nốt dịch vụ SNI và các dịch vụ

4.2.2 Giao diện mạng người dùng UNI

Thiết bị ONU/ONT bao gồm giao diện UNI và thiết bị OLT bao gồm giao diện SNI như đã chỉ ra trong hình 2. Giao diện UNI tùy thuộc vào dịch vụ do nhà khai thác mạng cung cấp. Ví dụ về giao diện UNI được chỉ ra trong bảng sau.

UNI Giao diện vật lý Dịch vụ

10BASE-T (IEEE802.3) - Ethernet

100BASE-TX (IEEE802.3) - Ethernet

1000BASE- T (IEEE802.3) - Ethernet

ITU-T Rec. I.430 - ISDN (BRI)

ITU-T Rec. I.431 - ISDN (PRI), T1, ATM

ITU-T Rec. G.703 PDH DS3, ATM, E1, E3

ITU-T Rec. I.432.5 Giao diện kim loại 25 Mbit/s ATM

ITU-T Rec. G.957 STM-1,4 ATM

ANSI T1.102, ANSI T1.107 PDH T1, DS3

Bảng 3 Ví dụ giao diện người dùng-mạng UNI và các dịch vụ

4.2.3 Các dịch vụ

GPON được xây dựng để cung cấp tất cả các dịch vụ hiện có và cả các dịch vụ mới cho các thuê bao gia đình và doanh nghiệp sử dụng do khả năng truyền băng rộng của mạng. Các dịch vụ cụ thể do các nhà khai thác mạng cung cấp sẽ tùy thuộc vào các điều kiện quy chế riêng của từng thị trường đối với nhà khai thác mạng.

4.2.4 Thiết bị đầu cuối đường dây OLT

Thiết bị đầu cuối đường dây OLT (optical line terminal) được kết nối tới mạng chuyển mạch qua các giao diện chuẩn. Về phía mạng phân phối, OLT bao gồm các giao diện truy nhập quang theo tiêu chuẩn GPON về tốc độ bit, quỹ đường truyền, jitter,... OLT gồm ba phần chính sau đây:

– Chức năng giao diện cổng dịch vụ (service port Interface Function);

– Chức năng đấu nối chéo (cross-connect function);

– Giao diện mạng phân phối quang (ODN interface)

Các khối chức năng chính của OLT được mô tả trong Hình 5 Sơ đồ khối chức năngOLT.

Hình 5 Sơ đồ khối chức năng OLT

a. Khối lõi PON (PON core shell)

Khối này gồm hai phần, chức năng giao diện ODN được mô tả trong mục sau và chức năng nội tụ truyền dẫn (PON TC - Transmission Convergence) bao gồm khung tín hiệu, điều khiển truy nhập phương tiện, OAM, DBA và quản lý ONU. Chức năng PON TC bao gồm khung tín hiệu, điều khiển truy nhập phương tiện, OAM, DBA và quản lý ONU. Mỗi PON TC lựa chọn một phương thức truyền dẫn như ATM, GEM hoặc cả hai.

b. Khối đấu nối chéo (cross-connect shell)

Khối đấu nối chéo cung cấp đường truyền giữa khối PON và khối dịch vụ. Công nghệ để kết nối phụ thuộc vào các dịch vụ, kiến trúc bên trong OLT và các yếu tố khác. OLT cung cấp chức năng đấu nối chéo tùy thuộc vào phương thức truyền dẫn đã lựa chọn (GEM, ATM hay cả hai).

c. Khối dịch vụ (service shell)

Khối thành thực hiện chuyển đổi giữa các giao diện dịch vụ và giao diện khung TCcủa phần mạng PON.

4.2.5 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT

Hầu hết các khối chức năng của ONU tương tự như các khối chức năng của OLT. Do ONU hoạt động với một giao diện PON (hoặc tối đa 2 giao diện khi hoạt động ở chế độ bảo vệ), chức năng đấu nối chéo (cross-connect function) có thể được bỏ qua. Tuy nhiên, thay cho chức năng này thì có thêm chức năng ghép và tách kênh dịch vụ (MUX và DMUX) để xử lý lưu lượng. Cấu hình tiêu biểu của ONU được thể hiện trong Hình 6 Sơ đồ các khối chức năng ONU. Mỗi PON TC sẽ lựa chọn một chế độ truyền dẫn ATM, GEM hoặc cả hai.

Hình 6 Sơ đồ các khối chức năng ONU

5 Các đặc tính cơ bản của GPON

5.1 Tốc độ bit

Về cơ bản, GPON hướng tới tốc độ truyền dẫn lớn hơn hoặc bằng 1.2 Gbit/s. Tuy nhiên, trong trường hợp dịch vụ xDSL không đối xứng cho FTTH hoặc FTTH thì không cần thiết đến tốc độ cao như vậy. GPOn định nghĩa 7 dạng tốc độ bit như sau:

Đường lên 155 Mbit/s, đường xuống 1.2 Gbit/s;

Đường lên 622 Mbit/s up, đường xuống 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.

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 chia1:64 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 đóngkhung 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 cócác 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,

• 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 × 1011. 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 xác4.6 × 106. Khi OLT hoạt động ở chế độ tự do, tốc độ của tín hiệu đường xuống đượctheo dõi bởi đồng hồ lớp 3 với độ chính xác 3.2 × 105.

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

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 là1480-1500 nm.

Dải bước sóng hoạt động cho đường xuống trong hệ thống sử dụng hai sợi quang là1260-1360 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 RMScần 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 haichế 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

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 yêucầu 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: 5-20Mức B: 10-25Mức C: 15-30

Suy hao chênh lệch đường truyềnquang

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 sợiquang

Bảng 5 Các thông số lớp phụ thuộc vật lý cho mạng quang ODN

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 docác 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 thêmchiều 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 chiếuR/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 1010. 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.

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 1010. 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 1010 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 622Mbit/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 là15 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

Các thông số truyền jitter chỉ được áp dụng cho ONU

Hàm truyền jitter được định nghĩa như sau:

truyen jitter 20 log

10

jitter cua tin hieu duong len UI tocdobitdu ongxuong

jitter cua tin hieu duong xuong UI tocdobitdu onglen 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 hoặc622.08 Mbit/s và không lớn hơn 0.33 UI tại tốc độ bit 1244.16 Mbit/s, không có jitterđối 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 106 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 109 trong toàn mạngPON.

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.

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.

ATM client OMCI GEM client

PLOAMG-PON Transmission Convergence (GTC) layer

TC adaptation sub-layer OMCI adapter

ATM TC adapter GEM TC adapter DBA control

GTC framing sub-layer

G-PON Physical Media Dependent (GPM) layer

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

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.

PLOAM OMCI

OMCI adapter

TC adaptation sub-layer

VPI/VCIfilter

Port-IDfilter

ATM TC adapter GEM TC adapter

Alloc-IDfilter

Alloc-IDfilter

GTC framing sub-layer

EmbeddedOAM

– BW granting– Key switching– DBA

PLOAMpartition

ATM partition GEM partition Frame header

Multiplexing based on frame location

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.

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

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.

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 củaONU 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 đềtrong 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 TCadapter) 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 cáckhung 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.

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 báocáo 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

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 mục8.4.2

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 tầncung 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 loại1 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).

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 loại4, 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

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 địnhlà 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 đượccho 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 yêucầu 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

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

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

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 lênGTC.

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.

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 thốngSDH:

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) ...

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 mạngODN, 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. Trongcấu hình này, việc khắc phục sự cố tại một điểm bất kì đều có thể thực hiện bằng cách

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) trongONU#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) vàLT(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

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

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 thốngGPON 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

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 ODNtại 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 nhất20 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 bướcsóng máy thu

dB Nhỏ hơn 20 Nhỏ hơn 20

Tỉ lệ lỗi bit BER – Nhỏ hơn 10–10Nhỏ hơn 1010

Các loại ODN A B C A B C

Độ nhạy nhỏ nhất dBm 25 25

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 giốngnhau

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.

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 ODNtại 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 nhất20 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 bướcsóng 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 giốngnhau

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

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 bướcsóng 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 đầuvào 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

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 sóngmáy thu

dB Nhỏ hơn 20 Nhỏ hơn 20

Tỉ lệ lỗi bit BER – Nhỏ hơn 1010 Nhỏ hơn 1010

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 hoặcSLM: 1260~1360

MLM loại 2:1280~1350

MLM loại 3:1288~1338

MLM loại 1 hoặcSLM: 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

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: 1.4MLM loại 2: 2.1MLM loại 3: 2.7

MLM loại 1: 1.4MLM loại 2: 2.1MLM 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 sóngmáy thu

dB Nhỏ hơn 20 Nhỏ hơn 20

Tỉ lệ lỗi bit BER – Nhỏ hơn 1010 Nhỏ hơn 1010

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 nm2) 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.

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 ODNtại 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 nhất10

Nhỏ hơn độ nhạy nhỏ nhất10

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 nhất20 dB

nm (Lưu ý 4) (Lưu ý 4)

Với laser SLM – Độ rộng lớn nhất20 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 tới10.0 MHz

UI p-p 0.33 0.33

Bộ thu OLT (giao diện quang Olu)

Hệ số phản xạ của thiết bị đo tại bướcsóng 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

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 giốngnhau

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 hơn20 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

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 độ1244 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 nhưở 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 dBmTác 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).

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 phátquang

Bộ suyhao*

Bộ chuyển đổi quang điện **

Bộ tạo dạng sóng

* 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

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 phátquang

Bộ suy hao Bộ chuyển đổi quang điện

Bộ tạo dạng sóng

* 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

Inpu

t jit

ter

ampl

itud

e

Jitt

er g

ain

[dB

]16 Phụ lục I – Jitter đối với ONU

P

Slope = –20 dB/dec

Frequency fc

Downstream bit rate (Mbit/s) fc [kHz] P [dB]

1244.16

2488.32

1000

2000

0.1

0.1

G.984.2_F04

I-1. Truyền jitter đối với ONU

A2

slope = –20 dB/dec

A1

f0 ft Frequency

Downstream bit rate (Mbit/s) ft [kHz] f0 [kHz] A1 [UIp-p] A2 [UIp-p]

1244.16 500 50 0.075 0.75

2488.32 1000 100 0.075 0.75

G.984.2_F05

I-2. Mặt nạ khả năng chịu jitter đối với ONU