ITU khơng định nghĩa thuật tốn để tính tốn giá trị của ánh xạ băng thơng. Vì vậy, hệ thống GPON và ISP có thể dùng giải thuật DBA của riêng họ để truyền tải lưu lượng luồng lên. Chung quy, các giải thuật DBA dựa vào hai phương pháp chính : phương pháp báo cáo trạng thái (SR- Status Reporting) và phương pháp không báo cáo trạng thái (NSR- Non Status Reporting).
2.4.1 Phƣơng pháp không báo cáo trạng thái
Trong phương pháp không báo cáo trạng thái, OLT phân bổ băng thông dựa vào xác định băng thông yêu cầu một cách gián tiếp chứ không dùng bản tin báo cáo trạng thái hàng đợi của ONU. Nếu dữ liệu người dùng không đủ, ONU chèn khung ATM/GEM nhàn rỗi lấp đầy vào tất cả khe thời gian. Vì vậy, bằng cách đếm số khung nhàn rỗi được truyền, OLT sẽ biết được thông tin về băng thông thực tế sử dụng. Với
SVTH: Tô Thị Trang Lớp D08VT1 32 thơng tin này, OLT có thể tính ánh xạ băng thơng đầy đủ. Ứng với ít khung nhàn rỗi, băng thơng u cầu nhiều hơn. Phù thuộc vào giải thuật DBA thực tế, phân bổ sẽ tính tốn chính xác ít hay nhiều đáp ứng nhu cầu thực tế. Phân bổ giải thuật DBA đã được giới thiệu, nó được tính tốn trong ONU. Căn cứ vào tính tốn đó, u cầu được gửi qua dữ liệu luồng lên. Nếu khơng có yêu cầu được xác định, khơng có dữ liệu được gửi và ONU khác có thể truyền dữ liệu vào thời gian đó.
Thuật toán gồm các bước :
Bước 1 : Giám sát số tế bào được nhận ở OLT trong khoảng thời gian.
Bước 2 : Dùng kết quả giám sát trong thời gian thực ở bước 1 để tính tốn tốc độ sử dụng.
Bước 3 : Xem xét trạng thái tắc nghẽn để so sánh tốc độ sử dụng với giới hạn lý thuyết.
2.4.2 Phƣơng pháp báo cáo trạng thái
Trong phương pháp SR, OLT yêu cầu thông tin về trạng thái của mỗi ONU. Thông tin được gửi lên OLT cùng với tải trọng, được dùng để xác định yêu cầu băng thông thực tế của ONU, biểu thị bao nhiêu lưu lượng đang chờ được lưu trong bộ đệm.Để quyết định phân bổ bao nhiêu cho ONU, OLT cần biết trạng thái lưu lượng của T-CONT tương ứng với ONU. Một OLT nhận thơng tin này, có thể phân bổ tùy theo ONU. Trong trường hợp đơn giản nhất băng thông này bao gồm mức lấp đầy của bộ đệm truyền tải. Dựa vào thông tin từ tất cả ONU, giải thuật DBA tính tốn ánh xạ băng thông cho khung GTC luồng xuống kế tiếp. Băng thông được phân bổ phù thuộc vào tổng dung lượng lưu lượng. Phương pháp này được áp dụng cho dịch vụ đa phương tiện.
SVTH: Tô Thị Trang Lớp D08VT1 33
Quá trình được chia làm 4 bước như sau:
Bước 1 : Gửi tất cả SR từ ONU cho OLT tại thời điểm được quy định bởi OLT. Bước 2 : Tính tốn băng thơng được phân bổ dựa trên giải thuật DBA.
Bước 3 : Gửi ánh xạ băng thông (US BWMAP) cho luồng lên từ OLT đến ONU.
Bước 4 : ONU chờ tới thời điểm được thỏa thuận trước đó gửi dữ liệu từ ONU tới OLT (thông qua US BW MAP).
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới SR-DBA. Đầu tiên kể tới thời gian trễ SR (SR- delay time) là thời gian trạng thái hàng đợi được gửi đi cho tới khi OLT nhận được. Thời gian quay vòng PON (PON Round Trip Time) ảnh hưởng tới trễ SR và thời gian phản hồi. Thời gian OLT xử lý ( OLT Process Time) để tạo W ưu tiên tiếp theo từ yêu cầu của tất cả ONU, OLT xử lý yêu cầu cho từng báo cáo. Báo cáo trạng thái băng thông (Status reports bandwidth) với mỗi báo cáo trạng có cố định lượng băng thơng được phân bổ. Kích cỡ bản báo cáo càng thấp thì băng thơng được sử dụng càng cao. Ngược lại thì RTT và q trình xử lí của OLT đủ lớn.
Có 3 cách để ONU có thể trao đổi trạng thái trong lúc truyền dữ liệu tới OLT. 1. Bít chỉ thị trạng thái trong PLOu. Chỉ thị trạng thái báo cho OLT nhanh chóng và đơn giản về dạng lưu lượng luồng lên đợi, mà khơng có nhiều chi tiết. Nó có thể được cài đặt trong mọi truyền tải luồng lên của mỗi ONU. Nếu bít được cài đặt cho 1 loại T-CONT X, sau đó OLT có thể nắm được lượng dữ liệu ở ít nhất một trong các bộ đệm của mỗi loại T-CONT.
Hình 2.14 Báo cáo trong PLOu
2. Báo cáo DBA nằm trong DBRu. Báo cáo DBA có 3 phương thức tương ứng với độ dài trường là 1,2 hoặc 4 byte (tương ứng với chiều dài DBRu là 2,3 và 5 byte). Truyền tải DBRu và định dạng nó được ấn định bởi OLT dùng bít số 8 và số 7 của cờ trong US BW map. Để báo cáo DBA trong DBRu cho phép liên tục cập nhật lưu lượng rõ ràng của T-CONT. Báo cáo DBA gồm số lượng tế bào ATM và khối GEM (với chiều dài là 48 byte) đợi trong bộ đệm luồng lên.
SVTH: Tô Thị Trang Lớp D08VT1 34
Hình 2.15 Báo cáo trong DBRu
3. Tải luồng lên DBA. Một ONU cần gửi đầy đủ báo cáo của trạng thái lưu lượng bất kỳ hoặc tất cả T-CONT trong tải luồng lên.
2.4.3 So sánh hai thuật toán
Cả hai giải thuật DBA là NSR và SR, OLT theo dõi trạng thái hoạt động của mỗi T-CONT và ngay lập tức cập nhật kích cỡ và số lượng phân bổ trong khoảng grant của vịng lặp DBA. Thơng tin thu được trở thành đầu vào của bộ lập lịch, do đó phân bổ truyền tải đúng đắn.
Trong phương pháp NSR, ONU đóng vai trị bị động. Nên phương pháp này còn được gọi là “điều chỉnh cell nhàn rỗi”. Có nhiều băng thơng được gán cho ONU hơn nếu tận dụng băng thông không vượt ngưỡng quy định. Ưu điểm ở đây là đơn giản hóa ONU và tránh việc sử dụng băng thông luồng lên cho việc báo cáo trạng thái như phương pháp kia.
Phương pháp SR thì ONU báo cáo trạng thái bộ đệm tới OLT. Chỉ thị nhu cầu băng thông trong loại T-CONT được truyền trong vùng overhead lớp vật lý cụ thể hơn là vùng báo cáo băng thông động DBRu. OLT sử dụng thông tin báo cáo trạng thái để quyết định phân bổ băng thơng phù hợp cho mỗi vị trí ID. OLT mất nhiều thời gian để xử lý dữ liệu, đồng thời dữ liệu dùng cho báo cáo trạng thái bộ đệm không phải nhỏ.
2.5 Tổng kết chƣơng
Chương 2 đã nêu về giải pháp cấp phát băng thông động trong GPON. Để tránh xung đột khi OLT phân bổ băng thông trên T-CONT trong TDMA. DBA tự động điều chỉnh băng thông phân bổ cho từng ONU riêng biệt. DBA sử dụng trạng thái hoạt động của T-CONT như đầu vào của bộ lập lịch, trực tiếp thông qua báo cáo trạng thái bộ đệm, hoặc gián tiếp thông qua truyền tải khung GEM nhàn rỗi trong phân bổ luồng lên, hay cịn được biết đến là NSR. Băng thơng bảo vệ được phân bổ khơng kể đến tồn bộ tải lưu lượng. Phân bổ băng thông không đảm bảo (NAS) và nỗ lực tối đa (BEB) phụ thuộc vào lượng băng thơng cịn lại khả dụng sau khi phân bổ băng thông grant. Băng thông NAS được ưu tiên cao hơn BEB.
Đáp ứng nhu cầu lưu lượng ngày càng cao với các mức dịch vụ ln ln thay đổi hiện nay, thuật tốn SR-DBA được nghiên cứu rất nhiều và thu được thành quả nhất định. Trong chương III là một số thuật toán được xây dựng dựa trên SR-DBA.
Đồ án tốt nghiệp Đại học cải tiến trong GPON
SVTH: Tô Thị Trang Lớp D08VT1 35
CHƢƠNG 3 :
MỘT SỐ THUẬT TỐN CẤP PHÁT BĂNG THƠNG ĐỘNG CẢI TIẾN TRONG GPON
3.1. Giới thiệu chƣơng
Chương 3 giới thiệu một số thuật tốn cấp phát băng thơng động cải tiến trong mạng GPON như : phân bổ băng thông động nhỏ nhất, phân bổ đa bước sóng động, Thuật tốn Bi-Partitional. Các thuật tốn thỏa mãn mục đích nào đó cho hiệu năng của hệ thống có thể là : thơng lượng, độ trễ…