Hình 2.10 minh hoạ cấu trúc khung GTC TC đường xuống và đường lên.
Hình 2.10. Cấu trúc tổng quan khung GTC hướng xuống và lên.
Khung đường xuống bao gồm các phần: Khối điều khiển vật lý luồng xuống PCBd (physical control block downstream), khối ATM, khối GEM. Khung đường lên gồm nhiều cụm truyền dẫn (transmission burst). Ngoài phần tải tin (payload), mỗi khung đường lên còn có thể chứa các phần/đoạn PLOAMu, PLSu và DBRu.
Khung đường xuống cung cấp thông tin về thời gian tham chiếu cho GPON và thực hiện hoạt động báo hiệu điều khiển cho đường lên.
2.3.6.1. Cấu trúc khung đường xuống
Khuôn dạng khung đường xuống như trong hình 2.11
Hình 2.11. Cấu trúc khung đường xuống
Mỗi khung GTC đường xuống dài 125μs, chứa khối điều khiển vật lý luồng xuống PCBd và phần tải dữ liệu. Chi tiết khuôn dạng của khung đường xuống như trong hình 2.12.
Hình 2.12. Các trường thông tin trong khung đường xuống
Phần mào đầu của PCBd gồm phần cố định và phần thay đổi. Phần cố định gồm các trường: Physical Sync, Ident và PLOAM. Các trường này được bảo vệ bởi 1 byte kiểm tra BIP (Bit Interleaved Parity). Bốn byte đồng bộ vật lý (Physical Sync) chỉ thị bắt đầu của khung đường xuống. Bốn byte của trường Ident chỉ thị FEC được sử dụng hay không, ngoài ra nó còn thực hiện gói bộ đếm siêu khung,
được sử dụng để cung cấp tín hiệu tham chiếu đồng bộ tốc độ thấp. 13 byte của trường PLOAM trong PCBd được sử dụng để thông tin giữa các bản tin OAM lớp vật lý với các ONU. Các chức năng của PLOAM gồm đăng ký và xoá ONU, định cỡ, điều chỉnh công suất, cập nhật khoá mã hoá, thông báo lỗi lớp vật lý, v.v...
Phần thay đổi của PCBd gồm 2 trường Plend chỉ thị độ dài bản đồ băng thông đường lên và phần thông tin ATM trong T-CONT. Mỗi ONU có thể được cấu hình với nhiều T-CONT. Bản đồ băng thông đường lên (Us Bw) xác định băng thông đường lên được phân định cho các thực thể truy nhập. Mỗi thực thể 8 byte truy nhập trong Us Bw bao gồm Alloc-ID của T-CONT, thời gian bắt đầu và kết thúc phát T-CONT hướng lên và 12 bit cờ chỉ thị cách thức phân định băng tần được sử dụng. Vì khung có khoảng thời gian là 125 ms, nên với các tốc độ khác nhau thì chiều dài khung sẽ khác nhau, ví dụ với tốc độ 1,24416 Gbps khung có độ dài là 19.9440 byte, với tốc độ 2,48832 Gbps khung có độ dài là 38.880 byte. Tuy nhiên, khối PCBd là giống nhau đối với cả hai hệ thống.
2.3.6.2. Cấu trúc khung đường lên
Khung đường lên có độ dài 125 µs, gồm các khung ảo hướng lên. Các khung ảo hướng lên được tạo bởi các burst từ các ONU khác nhau. Mỗi burst bắt đầu với trường mào đầu lớp vật lý hướng lên (PLOu). Hình 2.13. mô tả cấu trúc khung đường lên.
Hình 2.13. Cấu trúc khung đường lên
Mỗi khung chứa thông tin từ một hoặc nhiều ONU. Bản đồ băng thông chỉ thị bản đồ sắp xếp các thông tin này. Trong suốt quá trình phân bổ tương ứng với hoạt động điều khiển OLT, ONU có thể truyền từ một tới bốn byte mào đầu GPON và dữ liệu người dùng. Bốn byte mào đầu bao gồm: Mào đầu lớp vật lý (PLOu); Các
hoạt động vận hành và quản trị các tham số lớp vật lý ở đường lên (PLOAMu); điều khiển công suất đường lên (PLSu) và thông báo băng thông động (DBRu).
Hình 2.14. Cấu trúc các trường thông tin trong khung đường lên
PLOu bắt đầu với một tiền tố (Preamble) giúp cho máy thu chế độ burst tại OLT đồng bộ với máy phát tại ONU. Trường phân định (Delimiter) xác định sự bắt đầu của burst hướng lên. Chiều dài và khuôn dạng của các trường tiền tố và phân định được xác định bởi OLT sử dụng bản tin PLOAM. Trường Ind cung cấp các báo cáo về trạng thái của ONU với OLT.
Mỗi ONU có thể được gán bởi nhiều T-CONT. Nếu 1 ONU được phân định các khe thời gian kề nhau cho các T-CONT với các Alloc-ID khác nhau, PLOu chỉ cần phát một lần. Tiếp theo trường PLOu, có 3 lựa chọn các trường mào đầu trong mỗi burst:
Vận hành lớp vật lý, quản trị, và quản lý luồng lên (PLOAMu). Điều chỉnh công suất luồng lên (PLSu)
Báo cáo băng thông động luồng lên (DBRu)
Việc phát của các trường này được phân định bởi OLT qua các cờ trong bản đồ phân định băng thông đường lên (Us Bw map) của trường PCB. Khi được yêu cầu bởi OLT, 120 byte trường PLSu được gửi bởi ONU để đo công suất. Trường DBRu được ghép vào mỗi T-CONT để báo cáo trạng thái lưu lượng hướng lên của
các T-CONT tương ứng. DBRu gồm các báo cáo DBA chỉ thị chiều dài hàng đợi cho việc phân định băng thông động.