Báo cáo bài tập lớn môn học mạng thế hệ sau đề tài tìm hiểu công nghệ gpon

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Môn học: MẠNG THẾ HỆ SAU Đề tài: Tìm hiểu cơng nghệ GPON Giảng viên: PGS.TS Trương Thị Diệu Linh Nhóm Gồm phần: Giới thiệu Kiến trúc GPON Cơ chế ghép kênh Các cơng nghệ GPON Cấu trúc gói tin DownStream UpStream PHẦN GIỚI THIỆU • Mạng quang thụ động Gigabyte (GPON's) mạng dựa cáp quang để cung cấp thơng tin GPON hình thức hàng đầu Passive Optical Networks (PON) GPONS cung cấp tỷ lệ 1:n sợi đơn Trái ngược với dây đồng tiêu chuẩn hầu hết mạng, GPON có hiệu suất lượng cao 95% Ngồi hiệu quả, mạng quang thụ động gigabyte cung cấp giải pháp chi phí thấp để thêm người dùng thơng qua tách PHẦN KIẾN TRÚC GPON • Cấu hình hệ thống G-PON bao gốm OLT, ONU, chia quang sợi quang Sợi quang kết nối tới nhánh OLT chia quang n sợi khác sợi phân nhánh kết nối tới ONU Kiến trúc bao gồm: • OLT ( Optical Line Terminal): thiết bị kết cuối cáp quang tích cực lắp đặt phía nhà cung cấp dịch vụ thường đặt đài trạm • ONT ( Optical Network Terminal): thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối OLT thơng qua mạng phân phối quang (ODN) dùng ch trường hợp cung cấp kết nối quang tới nhà thuê bao (FTTH) • ONU ( Optical Network Unit): thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối với OLT thơng qua mạng phân phối quang (ODN) thường dùng cho trường hợp kết nối tới building tới vỉa hè, cabin ( FTTB, FTTC, FTTCab) • Bộ chia/ghép quang thụ động (Splitter): dùng để chia/ghép thụ động tín hiệu quang từ nhà cung cấp dịch vụ đến khách hàng ngược lại giúp tận dụng hiệu sợi quang vật lí Splitter thường đặt điểm phân phối quang (DP) điểm truy cập quang (AP) Bộ chia/ghép quang có loại, loại thiết bị bọc kín mở cần thiết đặt điểm măng xơng • • FDC- Fiber Distribution Caninet: Tủ phối quang FDB- Fiber Distribution Box: Hộp phân phối quang loại nhỏ 2.1 Thiết bị đầu cuối đường truyền quang - OLT • OLT thiết bị đóng vai trị điểm cuối cung cấp dịch vụ mạng quang thụ động Nó thiết bị tổng hợp Ethernet hoạt động thường đặt trung tâm liệu phịng thiết bị OLT kết nối tới mạng chuyển mạch thông qua giao diện chuẩn hóa Ở phía phân tán, OLT đưa giao diện truy nhập quang ứng với chuẩn G-PON tốc độ bit, quỹ công suất, jiter,… OLT bao gồm phần chính: Chức giao diện cổng dịch vụ Chức kết nối chéo Giao diện mạng phân tán quang • • Các khối OLT mố tả hình sau: • Khối lõi PON ( PON core shell) • Khối gồm phần, phần giao diện ODN chức PON TC Chức PON TC bao gồm tạo khung, điều khiển truy cập phương tiện, OAM, DBA quản lí ONU Mỗi PON TC lựa chọn hoạt động theo chế độ ATM, GEM Dual Khối đấu nối chéo ( cross – connect shell ) • Cross-connect shell cung cấp đường truyền thông PON core shell Service shell Các công nghệ sử dụng cho đường truyền phụ thuộc vào dịch vụ, kiến trúc bên OLT yếu tố khác OLT cung cấp chức kết nối chéo tương ứng với chế độ lựa chọn (ATM, GEM Dual) Khối dịch vụ ( service shell ) • Phần hỗ trợ chuyển đổi giao diện dịch vụ giao diện khung TC phần PON 2.2 Thiết bị đầu cuối mạng quang ONU • ONU, cịn gọi modem, kết nối với điểm kết cuối (TP) cáp quang kết nối với định tuyến bạn qua cáp LAN / Ethernet Nó chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện để đưa đến thiết bị đầu cuối ONU ln có nhiều cổng Ethernet để kết nối với dịch vụ IP CPU, điện thoại, điểm truy cập không dây thành phần video khác • Các khối chức GPON ONU hầu hết giống OLT Vì ONU hoạt động giao diện PON đơn ( nhiều hai giao diện với mục đích bảo vệ), chức kết nối chéo bị bỏ Tuy nhiên, thay cho chức này, chức dịch vụ MUX DMUX hỗ trợ để xử lí lưu lượng Cấu hình điển hình ONU mơ tả hình Mỗi PON TC lựa chọn chế độ ATM, GEM Dual để hoạt động 2.3 Mạng phân phối quang ODN • Mạng phân phối quang kết nối OLT với nhiều ONU sử dụng thiết bị tách/ghép quang mạng cáp quang 4.2 Ranging • Do khoảng cách ONU đến sợi quang khác nên thời gian truyền gói tin từ ONU đến sợi quang khác Vì vậy, ONU bắt đầu truyền liệu từ bắt đầu time slot t thời gian đến sợi quang t+dt (dt thời gian từ ONU đến sợi quang chính) Nếu ONU truyền liệu liên tục hết thời gian time slot sợi quang chính, liệu ONU đè lên time slot => xung đột • Vì để khắc phục vấn đề này, OLT tính toán độ trễ ONU gán độ trễ cho ONU tương ứng nhằm phân bổ trễ đồng với tất ONU mạng Quá trình gọi Ranging • Ranging bắt đầu cách Ranging request message từ OLT đến ONU cụ thể Dựa phản hồi RTD (Round trip delay – tổng thời gian tín hiệu từ nguồn đến đích quay trở lại nguồn), độ trễ cân (equalization delay) tính tốn Sau đó, thơng tin chuyển tiếp tới ONU Bây ONU đặt khoảng cách ảo từ OLT ONU khác Do đó, liệu khơng có xung đột truyền dẫn • Do thơng điệp từ OLT đến ONU broadcast nên cần phải triển khai mã hóa cho mục đích bảo mật => sử dụng mã hóa AES