5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3. Định dạng bản tin điều khiển [2]
Bản tin Grant và Request chỉ chứa 2 phần thông tin: ID nhận dạng ONU (NID: Node ID) và kích thƣớc của sổ truyền (Window Size – WS). Trong đó, ONU dựa vào NID để biết bản tin Grant đó có phải dành cho nó hay không. Cửa sổ truyền trong bản tin Grant là kích thƣớc của cửa sổ đƣợc cấp. Còn bản tin Request chứa trƣờng NID để OLT biết phần nào (ONU) trong bảng Polling cần update. Trƣờng WS trong bản tin Request chứa thông tin về số lƣợng byte có trong bộ đệm của ONU.
Trong thiết kế ban đầu, bản tin điều khiển đƣợc xem là một cấu trúc dữ liệu đƣợc đóng gói theo định dạng khung Ethernet. Địa chỉ MAC (nguồn hoặc đích) trong trƣờng hợp này sẽ đóng vai trò nhƣ NID. Tải trọng chỉ gồm một trƣờng chứa kích thƣớc cửa sổ. Tuy nhiên, phƣơng thức này nảy sinh 2 vấn đề:
- Tải đƣờng xuống cao nhƣng tải đƣờng lên lại thấp. Nếu có lƣu lƣợng đƣờng lên thấp, mỗi ONU sẽ phản hồi bằng bản tin Request chứa ít hoặc không chứa dữ liệu. Đồng nghĩa là OLT sẽ hỏi vòng cho ONU kế tiếp sớm hơn, nghĩa là nhiều bản tin Grant đƣợc gửi hơn. Điều này dẫn đến việc khá nhiều băng thông đƣợc dùng cho bản tin Grant trong đƣờng xuống – vốn dĩ đã rất nặng.
- Khóa bản tin Grant sau gói tin có dung lƣợng lớn. Nếu OLT xác định rằng bản tin Grant nên rời khỏi tại thời điểm t, nhƣng đang bận bởi gói tin có dung lƣợng lớn, thì bản tin Grant sẽ bị delay, vì vậy sẽ làm delay việc truyền từ các ONU khác, dẫn đến khá nhiều băng thông sẽ bị mất.
Nếu vẫn giữ định dạng khung Ethernet cho bản tin điều khiển, có một giải pháp cho vấn đề trên là chuyển bản tin Grant đến một kênh đƣờng xuống riêng biệt (kênh
Đoàn Đức Sinh 38
có bƣớc sóng khác). Tuy nhiên, điều này sẽ làm tăng chi phí (phải cần 2 bộ phát ở phía OLT (một cho kênh dữ liệu đƣờng xuống và một cho kênh điều khiển) và cần 2 bộ thu trong mỗi ONU.
Tuy nhiên, có một giải pháp khác cũng khả thi. Đầu tiên, có thể nhận thấy là khung Ethernet với kích thƣớc nhỏ nhất là 64 byte thì quá đủ cho bản tin điều khiển gồm 1 byte NID và 2 byte trƣờng WS. Giải pháp đƣợc đề cập ở đây là lồng bản tin Grant vào bên trong gói dữ liệu đƣờng xuống sử dụng dãy thoát. Để hiểu thêm, đầu tiên nhớ rằng Ethernet Gigabit dùng kiểu mã hóa 8 sang 10, nghĩa là mỗi byte sẽ đƣợc mã hóa là 10 bit trƣớc khi đƣa xuống môi trƣờng truyền. Tuy nhiên, không phải tất cả giá trị của 10 bit đều đƣợc mã hóa hợp lệ từ giá trị của 8 bit. Một hay nhiều trong số những mã không hợp lệ này có thể đƣợc chọn để làm mã đại diện (ESC). Vì thế, bản tin điều khiển (Grant hay Request) sẽ giống nhƣ hình (b)
Nhƣ bản tin điều khiển có thể đƣợc chèn vào chính giữa khung Ethernet hoặc giữa các khung. Bên nhận sẽ biết đƣợc khi bắt đầu phần điều khiển bằng cách đọc mã ESC, sau đó nó giải mã 3 byte theo sau trƣờng ESC để biết đƣợc trƣờng địa chỉ MAC.
Byte A Byte B Byte C Byte D Byte E Byte F Byte G Byte H
ESC NID WS
Byte A Byte B Byte C ESC NID WS Byte D Byte E Byte F Byte G Byte H
Khung Ethernet
Thời điểm truyền bản tin Grant
Khung Ethernet đã được lồng vào bản tin điều khiển
A)
B)
C)
Đoàn Đức Sinh 39
Bản tin điều khiển đƣờng lên (Request) sẽ dùng định dạng 4 byte và gửi tại phần bắt đầu của quá trình truyền từ ONU (ở phía cuối của băng bảo vệ). Do kích thƣớc nhỏ của bản tin điều khiển, sẽ không hiển thị chúng trong phần dƣới đây; thay vào đó, sẽ xem xét bản tin Request là một phần của băng bảo vệ.