aon vs pon 2
DESCRIPTION
quangTRANSCRIPT
TRUNG TÂM CỐ ĐỊNH- VIETTEL TELECOM
CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG
AON VÀ PON
Viettel TelecomViettel Telecom
Nội dung
CÔNG NGHỆ G-PON
CÁC CHUẨN MẠNG PON
MẠNG QUANG TÍCH CỰC AON
MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON
2
Viettel TelecomViettel Telecom
Mạng quang tích cực AON
Mô hình kết nối mạng quang tích cực AON: Điểm- điểm
3
Viettel TelecomViettel Telecom
Mạng quang tích cực AON
Các thiết bị sử dụng trong mạng quang tích cực:
Switch: switch L2, metro Access switch.
Router
DSLAM
Thiết bị đầu cuối khách hàng CPE
4
Viettel TelecomViettel Telecom
Mạng quang tích cực AON
Cơ chế chuyển mạch trong công nghệ AON
5
Viettel TelecomViettel Telecom
Mô hình kết nối mạng quang thụ động PON: Điểm- đa điểm
Mạng quang thụ động PON
6
Viettel TelecomViettel Telecom
Các thiết bị sử dụng trong mạng quang thụ động: Thiết bị kết cuối kênh quang OLT (Optical line terminal) Giao diện Uplinks: GE hoặc 10 GE Giao diện Downlinks: PON port (tối đa 2.5 Gbps đối với
GPON)
Mạng quang thụ động PON
7
Viettel TelecomViettel Telecom
Thiết bị kết cuối mạng quang ONT/ONU (Optical network terminal/Optical Network Unit)
Giao diện Uplinks: PON port Giao diện Downlinks: GE, FE (Quang hoặc điện), ADSL,
VDSL, VoIP …
Mạng quang thụ động PON
8
Viettel TelecomViettel Telecom
Mạng quang thụ động PON
Splitter: là thiết bị thụ động dùng để chia/ghép tín hiệu quang, có các loại 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64, 1:128
9
Viettel TelecomViettel Telecom
Cơ chế hoạt động mạng PON
Cơ chế hoạt động hướng xuống (downstream): broadcast mode
10
Viettel TelecomViettel Telecom
Cơ chế hoạt động hướng lên (upstream): TDMA mode
Cơ chế hoạt động mạng PON
11
Viettel TelecomViettel Telecom
So sánh PON và AON
Đặc điểm AON PON
Mô hình kết nối Điểm- Điểm Điểm- Đa điểm
Thiết bị sử dụng Các loại thiết bị chủ động (dùng điện): switch, router, CPE
Thiết bị chủ động OLT, ONT/ONU và thiết bị thụ động Splitter (không sử dụng điện)
Băng thông uplink 1 GE hoặc 10 GE 1 GE hoặc 10 GE
Băng thông downlink
GE hoặc FE Tối đa lên tới 2.5 Gbps đối với GPON
Phương thức hoạt động
Routing/Switching Broadcast mode/TDMA mode
12
Viettel TelecomViettel Telecom
TDMA PON:B-PON (Broadband PON)E-PON (Ethernet PON)G-PON (Gigabit PON)
WDM PONCDMA PON
Các chuẩn mạng PON
13
Viettel TelecomViettel Telecom
B-PON: Chuẩn hóa theo chuỗi khuyến nghị G.938 của
ITU-T. Dữ liệu được đóng khung theo cấu trúc của tế
bào ATM. Tốc độ đường xuống: 155 Mbps hoặc 622
Mbps. Tốc độ đường lên: 155 Mbps. Sử dụng giao thức DBA để điều khiển việc
phân bổ băng thông.
Các chuẩn mạng PON
14
Viettel TelecomViettel Telecom
E-PON (Ethernet- PON) Được chuẩn hóa bởi IEEE 802.3 Băng thông 1 Gbps cho cả hai hướng
upstream và downstream. Dữ liệu được đóng khung theo khuôn dạng
Ethernet. Sử dụng giao thức điều khiển đa điểm
MPCPDU để điều khiển việc cấp phát băng thông cho các ONT.
Các chuẩn mạng PON
15
Viettel TelecomViettel Telecom
G-PON (GIGABIT- PON) Tổ chức chuẩn hóa bởi ITU-T (G.984 Series) Băng thông lên tới 2.488 Gbps cho cả hai
hướng upstream và downstream. Dữ liệu được đóng khung theo khuôn dạng
GEM hoặc ATM Sử dụng giao thức điều khiển đa điểm DBA
để điều khiển việc cấp phát băng thông cho các ONT.
Các chuẩn mạng PON
16
Viettel TelecomViettel Telecom
WDM- PON Sử dụng phương thức đa ghép kênh phân chia theo
bước sóng thay vì theo thời gian như trong phương thức TDMA.
Các chuẩn mạng PON
17
Viettel TelecomViettel Telecom
CDMA PON: Sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia
theo mã CDMA-PON truyền tải các tín hiệu khách
hàng với nhiều phổ tần truyền dẫn trải trên cùng một kênh thông tin.
Ưu điểm chính của CDMA-PON là cho phép truyền tải lưu lượng cao và có tính năng bảo mật nổi trội so các chuẩn PON khác.
Các chuẩn mạng PON
18
Viettel TelecomViettel Telecom
Công nghệ GPON
ITU-T G.984.3• Cấu trúc của GTC frame
• Quá trình đăng ký và kích hoạt ONU
• Mô tả về thuật toán DBA
ITU-T G-984.1/2/3/4
ITU-T G.984.1• Mô tả những thông số cơ bản của công
nghệ GPON
ITU-T G.984.4• Định dạng bản tin OMCI
• Nguyên tắc hoạt động của OMCI
ITU-T G.984.2• Những yêu cầu về mạng ODN
• Những yêu cầu về cổng quang Downlink và Uplink
• Sự phân bổ dung lượng mào đầu ở lớp vật lý
19
Viettel TelecomViettel Telecom
Các thông số cơ bản của GPON:– Tốc độ truyền tải dữ liệu được chia là 7 mức:
0.15552 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down0.62208 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down1.24416 Gbit/s up, 1.24416 Gbit/s down0.15552 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down0.62208 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down1.24416 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down2.48832 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down
Trong các loại trên 1.24416 Gbit/s up, 2.48832 Gbit/s down là tốc độ chính được sử dụng hiện nay.
Khoảng cách tối đa theo lý thuyết: 60 km Khoảng cách tối đa thực tế: 20 km Loại sợi quang sử dụng: quang 1 sợi, bước sóng 1490 nm cho
chiều xuống và 1310 nm cho chiều lên. Tỉ lệ chia tối đa của Splitter : 1:128
Công nghệ GPON
20
Viettel TelecomViettel TelecomPage21
IFpon
O
N
U
O
N
UO
N
U
T-CONTPort
T-CONTPort
Port
T-CONT
T-CONT
Port
Port
Port
Port
Port
ONU-ID identifies ONUs
Alloc-IDs identifies T-CONTs
Port-ID identifies GEM ports
OLT ONT
T-CONT
T-CONT
GEM Port GEM Port
GEM Port: đơn vị nhỏ nhất dùng để truyền tải các dịch vụ.
T-CONT: là một kiểu bộ nhớ đệm dùng để truyền tải các dịch vụ. Nó được dùng chủ yếu ở hướng lên.
IF pon: GPON interface. Các loại dữ liệu khác nhau sẽ được đóng vào các
GEM port sau đó là các T-CONT, một GEM port có thể tương ứng với một T-CONT hoặc nhiều GEM port sẽ tương ứng với một T-CONT.
Một giao diện GPON của một ONU sẽ chứa nhiều T-CONT.
Kiến trúc ghép kênh trong GPON
21
Viettel TelecomViettel Telecom
Cấu trúc frame của GPON
Physical Control Block Downstream (PCBd)
Payload
AllocID Start End AllocID Start End
1 100 200 2 300 500
T-CONT1
(ONT 1)
T-CONT 2
(ONT 2)
Slot
100
Slot
200
Slot
300
Slot
500
PLOu PLOAMu PLSu DBRu XPayload x DBRu Y Payload y
Upstream
Bandwidth Map
125usDownstream Framing
Upstream Framing
OLT
ONT64
ONT1
22
Viettel TelecomViettel Telecom
DBA
DBA là gì?DBA là giao thức gán băng thông động (Dynamic Bandwidth Assignment)
Tại sao cần phải dùng DBA?Dùng DBA để tối ưu việc sử dụng băng thông đường lên của các cổng PON.
-> Người dùng có thể sử dụng băng thông một cách hiệu quả hơn.
23
Viettel TelecomViettel Telecom
Cơ chế hoạt động của DBA
DBA algorithm
logic
DBA report
BW Map
Time slot
T-CONT
T-CONT
T-CONTScheduler
ONUOLT
Control platform
Data platform
Khối điều khiển DBA tại OLT sẽ thu thập thông tin từ các DBA report một cách định kỳ từ các ONU sau đó gửi trả kết quả cho các ONU dưới dạng bản đồ băng thông.
Dựa trên các bản đồ băng thông nhận được các ONU sẽ gửi dữ liệu lên vào các thời điểm được dành cho chúng và qua đó tối ưu hóa việc sử dụng băng thông.
24
Viettel TelecomViettel Telecom
Phương thức hoạt động của DBA
PayloadUS BW
Map
Data Report
PCBd
D/S Direction
U/S Direction
OLT
ONT
①
②
③
④
Dựa trên kết quả cuả thuật toán vào lần trước OLT sẽ gửi bản đồng băng thông dưới dạng các
header của frame hướng xuống. Dựa trên các thông tin phân bổ
băng thông ONU gửi các báo cáo về trạng thái của các dữ liệu đang chờ ở các T-CONT.
OLT nhận các báo cáo của ONU cập nhật bản đồ băng thông bằng cách sử dụng thuật toán DBA sau đó gửi lại bản đồ băng thông trong frame kế tiếp.
ONU nhận được bản đồ băng thông từ OLT và gửi dữ liệu vào các thời điểm được phép.
SR(Status Reporting )-DBA
25
Viettel TelecomViettel Telecom
Phương thức hoạt động của DBA
NSR là một thuật toán dùng để dự đoán băng thông phân
bổ dành cho các ONU dựa trên lượng traffic nhận được từ
các ONU.
Các bước thực hiện: Bước 1: thống kê số gói dữ liệu nhận được từ
OLT trong một khoảng thời gian nhất định. Bước 2: sử dụng kết quả nhận được từ bước 1 để
tính toán tỉ lệ sử dụng băng thông. Bước 3: phát hiện ra việc nghẽn băng thông thông
qua việc so sánh tỉ lệ sử dụng với giới hạn cho
phép.
NSR (Non Status Reporting)-DBA
26
Viettel TelecomViettel Telecom
T-CONT loại 1 là loại T-CONT băng thông cố định và được sử dụng chủ yếu cho các dịch vụ nhạy cảm với độ trễ và những dịch vụ có độ ưu tiên cao như dịch vụ.
T-CONT loại 2 và 3 là loại T-CONT băng thông đảm bảo và được sử dụng chủ yếu cho các dịch vụ video và data là những loại dữ liệu có độ ưu tiên cao.
T-CONT loại 4 là T-CONT dùng cho các dịch vụ dữ liệu có độ ưu tiên thấp như Internet hay email. Những dịch vụ này đòi hỏi băng thông không cao.
T-CONT loại 5 là loại T-CONT kết hợp của các loại T-CONT trên, nó dùng để truyền tải tất cả các loại dịch vụ.
Các loại T-CONT
27
Viettel TelecomViettel Telecom
Kỹ thuật QoS tại ONU
GPONVOIP
VOD
DATA
TDM
Traffic-flow
Scheduling
And buffer
control
Service
differentia
based on
802.1p
GPON
VOIP
VOD
TDM
Traffic-flow
Scheduling
And buffer
control
Service
differentia
based on
802.1p
OLT
Splitter
Service traffic based on
GEM Port-id
Dữ liệu được phân loại dựa trên tiêu chuẩn LAN/802.1q. Các dịch vụ được lập lịch để truyền dựa trên thuật toán Strict Priority hoặc
Round Robin. Việc truyền tải còn dựa trên việc gắn kết các T-CONT khác nhau nhằm nâng
cao hiệu quả sử dụng băng thông và độ tin cậy.
28
Viettel TelecomViettel Telecom
VOIP
BTV
DATA
TDM
GPON
GPON
GE/10GE
Upstream service traffic based on different VLANs
Ethernet
bridging
Non-
blocking
switching
802.1p
COS
Queuing &
scheduling
DBA
TDM Gateway
PSTN
BSR
OLT
Dữ liệu được phân loại dựa trên tiêu chuẩn LAN/802.1q.
Các dịch vụ được lập lịch để truyền dựa trên thuật toán Strict Priority hoặc Round Robin.
Sử dụng thuật toán DBA để tối ưu hóa băng thông uplinks.
Sử dụng ACL- Access Control List để kiểm soát những lớp trên lớp 2.
Kỹ thuật QoS tại OLT
29
Viettel TelecomViettel Telecom
Mã hóa AES
End UserEnd User11
End UserEnd User11
End UserEnd User33
End UserEnd User33
ONTEnd UserEnd User22
End UserEnd User22
33 33
1133
33
2211
1111 11
22
ONT
ONT
1133
33
2211
11
11 33 3322 11 11OLT
Encryption
Decryption
Decryption
Decryption
11
11 33 3322 11 11
OLT sử dụng thuật toán mã hóa AES- Advanced Encryption Standard 128 bit để mã hóa dữ liệu.
Chỉ có dữ liệu được mã hóa (không mã hóa các tham số điều khiển- header). Hệ thống GPON khởi tạo các khóa AES mới theo chu kỳ để nâng cao tính bảo
mật.
AES: Advanced Encrypt Standard
A globally-used encryption algorithm
30
Viettel TelecomViettel Telecom
Câu hỏi kiểm tra
Hãy so sánh những đặc điểm nổi bật của hai công nghệ AON và PON?
Bước sóng được sử dụng trong công nghệ GPON là bao nhiêu?
Khoảng cách tối đa theo lý thuyết mà công nghệ GPON đáp ứng được là bao nhiêu?
Tỉ lệ chia tối đa của Splitter sử dụng trong công nghệ GPON là bao nhiêu?
31
Viettel TelecomViettel Telecom32