PON কীভাবে কাজ করে: TDM, রেঞ্জিং, DBA, অ্যাক্টিভেশন, OMCI
একটি প্যাসিভ অপটিক্যাল নেটওয়ার্কে একটি ট্রান্সমিটার কাচের ফাইবার ও স্প্লিটারের মধ্য দিয়ে সর্বোচ্চ 128টি রিসিভারের সঙ্গে কথা বলে, আর উল্টো দিকে সর্বোচ্চ 128টি ট্রান্সমিটার একটিমাত্র রিসিভার ভাগ করে নেয়। সংঘর্ষ ছাড়া, আড়ি পাতা ছাড়া এবং প্রতিটি বাড়িতে আলাদা কনফিগারেশন ছাড়া এটি চালানো প্রোটোকলের কাজ। এই পেজে প্রক্রিয়াগুলো ব্যাখ্যা করা হয়েছে: ডাউনস্ট্রিম ব্রডকাস্ট, আপস্ট্রিমের টাইম স্লট, রেঞ্জিং, ডায়নামিক ব্যান্ডউইথ, ONU অ্যাক্টিভেশন ও ম্যানেজমেন্ট চ্যানেল। প্রতিটির সঙ্গে জুড়ে দেওয়া হয়েছে OLT ও স্টিকে আপনি কী দেখতে পান।
ডাউনস্ট্রিম: সবার কাছে ব্রডকাস্ট
OLT একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে একটানা ট্রান্সমিট করে (GPON-এ 1490 nm, XGS-PON-এ 1577 nm)। প্রতিটি ONU প্রতিটি ফ্রেম গ্রহণ করে এবং শুধু নিজের ঠিকানায় আসা অংশটুকুই রাখে: GPON-এর GEM ফ্রেমে এটি চেনা যায় Port-ID দিয়ে, আর XG(S)-PON-এ XGEM দিয়ে। সবকিছু সবার কাছে দৃশ্যমান বলে ডাউনস্ট্রিমের পেলোড প্রতিটি ONU-এর জন্য আলাদাভাবে এনক্রিপ্ট করা হয় (GPON-এ AES-128, XGS-PON-এ AES-128/256); কী বিনিময় হয় অ্যাক্টিভেশনের সময়। ডাউনস্ট্রিমে আরও থাকে ব্যান্ডউইথ ম্যাপ, যা প্রতিটি ONU-কে জানিয়ে দেয় কখন সে ট্রান্সমিট করতে পারবে।
আপস্ট্রিম: টাইম-ডিভিশন বার্স্ট
ONU-গুলো একটি আপস্ট্রিম তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভাগ করে নেয় (GPON-এ 1310 nm, XGS-PON-এ 1270 nm) TDMA পদ্ধতিতে: প্রতিটি ONU শুধু OLT-এর বরাদ্দ করা স্লটেই ট্রান্সমিট করে, প্রিঅ্যাম্বল ও ডিলিমিটারসহ একটি বার্স্ট হিসেবে। বার্স্টের মাঝখানে লেজার বন্ধ থাকে; এ কারণেই ONU-এর DDM Tx পাওয়ার নিষ্ক্রিয় অবস্থায় অর্থহীন, আর OLT-এর Rx অনেক প্রেরকের গড় মান (নির্ভুলতা ও সীমাবদ্ধতা)। ভিন্ন দূরত্ব ও ভিন্ন পাওয়ারের ONU-গুলোর বার্স্টের মাঝখানে OLT রিসিভার তার থ্রেশহোল্ড রিসেট করে।
রেঞ্জিং
স্লট-ব্যবস্থা তখনই কাজ করে, যখন প্রতিটি ONU-এর বার্স্ট ঠিক প্রত্যাশিত মুহূর্তে পৌঁছায়। অ্যাক্টিভেশনের সময় OLT প্রতিটি ONU পর্যন্ত রাউন্ড-ট্রিপ ডিলে মাপে এবং একটি ইকুয়ালাইজেশন ডিলে বরাদ্দ করে, যাতে সব ONU-কে একই লজিক্যাল দূরত্বে আছে বলে মনে হয় (ডিফারেনশিয়াল ফাইবার দূরত্ব 20 km, ঐচ্ছিকভাবে 40 km)। তাপমাত্রার কারণে ফাইবারের দৈর্ঘ্য বদলালে তার সঙ্গে তাল মেলাতে রেঞ্জিং নিয়মিত বিরতিতে পুনরাবৃত্তি হয়।
ডায়নামিক ব্যান্ডউইথ অ্যাসাইনমেন্ট (DBA)
আপস্ট্রিমের ক্ষমতা ভাগ করা হয় T-CONT-গুলোর (ট্রান্সমিশন কনটেইনার) মধ্যে; এগুলো প্রতিটি ONU-এর প্রতিটি সার্ভিস ক্লাসের জন্য আলাদা কিউ:
| T-CONT-এর ধরন | ব্যান্ডউইথ | সাধারণ ব্যবহার |
|---|---|---|
| 1 | স্থির | TDM, ভয়েস |
| 2 | নিশ্চিত | ব্যবসায়িক সেবা |
| 3 | নিশ্চিত + নিশ্চয়তাহীন | প্রিমিয়াম ইন্টারনেট |
| 4 | বেস্ট এফর্ট | আবাসিক ইন্টারনেট |
| 5 | মিশ্র | সমন্বয় |
OLT-এর DBA অ্যালগরিদম প্রতি 125 µs-এ স্লট বরাদ্দ করে; ভিত্তি হয় ONU-এর পাঠানো স্ট্যাটাস রিপোর্ট (SR-DBA) অথবা পর্যবেক্ষণ করা ট্রাফিক (NSR-DBA, ট্রাফিক মনিটরিং)। আপস্ট্রিমের ল্যাটেন্সি ও ন্যায্য বণ্টন নির্ভর করে এই অ্যালগরিদমের ওপর, অপটিক্সের ওপর নয়।
ফ্রেমিং ও FEC
| সিস্টেম | ডাউন / আপ রেট | ফ্রেম | FEC |
|---|---|---|---|
| GPON (G.984) | 2.488 / 1.244 Gb/s | GTC ফ্রেম 125 µs, GEM এনক্যাপসুলেশন | RS(255,239) ঐচ্ছিক, সাধারণত চালু থাকে |
| XG-PON (G.987) | 9.953 / 2.488 Gb/s | XGTC, XGEM | ডাউনস্ট্রিমে RS(248,216) বাধ্যতামূলক; আপস্ট্রিমে RS(248,232) |
| XGS-PON (G.9807) | 9.953 / 9.953 Gb/s | XG-PON-এর মতো | XG-PON-এর মতো |
| EPON / 10G-EPON (IEEE) | 1.25 / 10.3 Gb/s | ইথারনেট ফ্রেম, MPCP | 10G-EPON-এ RS(255,223) |
| 25GS-PON (MSA), 50G-PON (G.9804) | ডাউনস্ট্রিমে 25 / 50 Gb/s | XGEM-ভিত্তিক | LDPC (50G-PON) |
স্ট্যান্ডার্ডের বিবরণ: PON স্ট্যান্ডার্ড।
ONU অ্যাক্টিভেশন
একটি নতুন ONU নির্দিষ্ট ক্রমে ধাপগুলো পার হয় (GPON-এর অবস্থা O1–O5):
| অবস্থা | কী ঘটে | কোথায় ব্যর্থ হয় |
|---|---|---|
| O1 ইনিশিয়াল | ONU চালু হয়, ডাউনস্ট্রিম সংকেত খোঁজে, ফ্রেমের সঙ্গে সিঙ্ক্রোনাইজ হয় | আলো নেই, তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিকল্পনা ভুল (PON সমস্যা) |
| O2 স্ট্যান্ডবাই | ONU সিঙ্ক পেয়েছে, OLT-এর সিরিয়াল নম্বর অনুরোধের উইন্ডোর অপেক্ষায় থাকে | OLT পোর্ট বন্ধ বা পূর্ণ |
| O3 সিরিয়াল নম্বর | ONU একটি নীরব উইন্ডোতে তার সিরিয়াল নম্বর জানিয়ে সাড়া দেয়; OLT সেটি তার তালিকার সঙ্গে (বা পরে LOID/পাসওয়ার্ডের সঙ্গে) মিলিয়ে দেখে এবং একটি ONU-ID বরাদ্দ করে | অজানা সিরিয়াল, ভুল ভেন্ডর ID, ডুপ্লিকেট |
| O4 রেঞ্জিং | OLT ডিলে মাপে, ইকুয়ালাইজেশন ডিলে বরাদ্দ করে | দূরত্ব সীমা ছাড়িয়েছে, Rx খুব কম |
| O5 অপারেশন | এনক্রিপশন কী বিনিময় হয়, OMCI চ্যানেল চালু হয়, সেবা প্রভিশন করা হয় | প্রভিশনিংয়ের ত্রুটি |
| O6 / O7 | সংকেত মাঝে মাঝে হারানো / জরুরি বন্ধ | LOS ইভেন্ট, রোগ ONU সামলানো |
প্রমাণীকরণের বিভিন্ন পদ্ধতি আছে: শুধু সিরিয়াল নম্বর, LOID + পাসওয়ার্ড (কিছু অপারেটরের ক্ষেত্রে প্রচলিত; স্টিকের ফার্মওয়্যারে সেট করা হয়), অথবা রেজিস্ট্রেশন ID। OLT রোগ ONU শনাক্তকরণও চালায়: নিজের স্লটের বাইরে ট্রান্সমিট করা একটি ONU PON-এর সবাইকে অন্ধ করে দেয়, আর OLT তাকে লেজার বন্ধ করার নির্দেশ দিতে পারে।
OMCI: ম্যানেজমেন্ট চ্যানেল
O5-এ পৌঁছানোর পর OLT ONU-কে কনফিগার করে OMCI (ONU ম্যানেজমেন্ট ও কন্ট্রোল ইন্টারফেস, G.988) দিয়ে: এটি একটি ডেডিকেটেড GEM পোর্টের ওপর চলা বার্তা-চ্যানেল, যা ONU-এর সার্ভিস মডেল (UNI পোর্ট, VLAN, GEM পোর্ট, T-CONT, QoS) ম্যানেজড এনটিটি হিসেবে তৈরি করে। যে ONU রেজিস্টার হয় কিন্তু কোনো ট্রাফিক পাস করে না, তাতে সাধারণত OMCI/প্রভিশনিংয়ের অমিল থাকে (সার্ভিস প্রোফাইল, VLAN, অথবা OLT-এর প্রোফাইলের সঙ্গে না মেলা ONU মডেল)। স্টিক একটি পূর্ণাঙ্গ ONU-এর OMCI নকল করে, ফলে OLT একটি পরিচিত ডিভাইস দেখতে পায়।
তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সহাবস্থান
GPON, XGS-PON ও ভিডিও ওভারলে একই ODN ভাগ করে নিতে পারে, কারণ এদের তরঙ্গদৈর্ঘ্য আলাদা; OLT-এ বসানো WDM ফিল্টার কোএক্সিস্টেন্স এলিমেন্ট (CEx) এগুলোকে একত্র করে, এর জন্য ~1–1.5 dB লস দিতে হয়। পরিকল্পনা ও ফিল্টারের বিবরণ: PON-এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য।
অপটিক্সের জন্য এর অর্থ
- ডাউনস্ট্রিম একটানা, আপস্ট্রিম বার্স্ট: OLT SFP-তে থাকে বার্স্ট-মোড রিসিভার (দ্রুত রিসেট হওয়া APD), ONU-তে বার্স্ট-মোড লেজার ড্রাইভার; এই দুটি বৈশিষ্ট্যই PON মডিউলকে পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট SFP থেকে আলাদা করে (PON ট্রান্সিভার)।
- বাজেটের ক্লাস (B+, C+, N1…) ও স্প্লিটারের অনুপাত ঠিক করে কতগুলো ONU এবং কত দূর পর্যন্ত: ODN ক্লাস ও বাজেট।
- হোস্ট রাউটার স্টিক থেকে যে শনাক্তকরণ তথ্য (SFF-8472) পড়ে, তা OLT-এর দেখা PON শনাক্তকরণ তথ্য (সিরিয়াল, LOID) থেকে আলাদা; CodingBox কোড করে প্রথমটি।
CodingBox-এ
PON স্টিক বা OLT মডিউলের ক্ষেত্রে CodingBox DDM স্ক্রিনে MSA শনাক্তকরণ তথ্য, তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কোড এবং লাইভ DDM দেখায়; মনে রাখতে হবে, স্টিকের Tx শুধু বার্স্টের সময়ই বৈধ, আর OLT-এর Rx একটি গড় মান। PON-এর দিকের প্যারামিটার (সিরিয়াল, LOID) EEPROM-এ নয়, স্টিকের নিজস্ব ম্যানেজমেন্ট ইন্টারফেসে সেট করা হয়।
অন্যান্য ফাইবার আর্কিটেকচারের (পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট, রিং, WDM) পাশে PON ট্রি, সঙ্গে FTTx-এর রূপভেদ, ফাইবারের সংখ্যা ও সুরক্ষার বিকল্প: ফাইবার নেটওয়ার্ক টপোলজি।