English 
简体中文 
繁體中文 
Русский 
Español 
Deutsch 
Français 
Português 
Italiano 
Türkçe 
Polski 
Nederlands 
日本語 
한국어 
Bahasa Indonesia 
Bahasa Melayu 
العربية 
हिन्दी 
Tiếng Việt 
ภาษาไทย 
বাংলা 
اردو 
Kiswahili 
Oʻzbekcha 
አማርኛ 
فارسی PON hoạt động như thế nào: TDM, ranging, DBA, kích hoạt, OMCI
Một mạng quang thụ động (PON) có một bộ phát nói chuyện với tối đa 128 bộ thu qua sợi thủy tinh và bộ chia quang, và ngược lại, tối đa 128 bộ phát dùng chung một bộ thu. Để việc đó hoạt động được mà không xung đột, không bị nghe lén và không cần cấu hình tại từng nhà thuê bao là việc của giao thức. Trang này giải thích các cơ chế đó — quảng bá hướng xuống, khe thời gian hướng lên, đo cự ly, băng thông động, kích hoạt ONU và kênh quản lý — và gắn từng cơ chế với những gì bạn thấy trên một OLT và một stick.
Hướng xuống: quảng bá tới tất cả
OLT phát liên tục trên một bước sóng (1490 nm GPON, 1577 nm XGS-PON). Mọi ONU đều nhận mọi khung và chỉ giữ lại phần được gửi cho chính nó — theo Port-ID trong khung GEM của GPON hoặc XGEM của XG(S)-PON. Vì mọi thứ đều hiện diện trước mọi ONU, payload hướng xuống được mã hóa riêng cho từng ONU (AES-128 ở GPON, AES-128/256 ở XGS-PON) với khóa được trao đổi trong quá trình kích hoạt. Hướng xuống còn mang bản đồ băng thông, cho biết từng ONU được phép phát vào lúc nào.
Hướng lên: burst phân chia theo thời gian
Các ONU dùng chung một bước sóng hướng lên (1310 nm GPON, 1270 nm XGS-PON) bằng TDMA: mỗi ONU chỉ phát trong khe thời gian mà OLT đã gán cho nó, dưới dạng một burst kèm phần mở đầu và ký tự phân định. Laser tắt giữa các burst — đó là lý do vì sao công suất Tx trong DDM của một ONU vô nghĩa khi ONU đang rảnh, và vì sao Rx của OLT là giá trị trung bình của nhiều bên phát (Độ chính xác & giới hạn). Bộ thu của OLT đặt lại ngưỡng giữa các burst đến từ các ONU ở khoảng cách và công suất khác nhau.
Đo cự ly
Các khe thời gian chỉ hoạt động đúng nếu burst của mọi ONU đến đúng thời điểm dự kiến. Trong quá trình kích hoạt, OLT đo độ trễ khứ hồi tới từng ONU và gán một độ trễ cân bằng sao cho mọi ONU đều có vẻ như nằm ở cùng một khoảng cách logic (chênh lệch cự ly sợi quang tối đa là 20 km, tùy chọn 40 km). Việc đo cự ly lặp lại định kỳ để bám theo các thay đổi chiều dài sợi quang do nhiệt độ gây ra.
Cấp phát băng thông động (DBA)
Dung lượng hướng lên được chia cho các T-CONT (vùng chứa truyền dẫn) — hàng đợi theo từng ONU, theo từng lớp dịch vụ:
| Loại T-CONT | Băng thông | Dùng cho |
|---|---|---|
| 1 | cố định | TDM, thoại |
| 2 | đảm bảo | dịch vụ doanh nghiệp |
| 3 | đảm bảo + không đảm bảo | internet cao cấp |
| 4 | best effort | internet hộ gia đình |
| 5 | hỗn hợp | kết hợp |
Thuật toán DBA của OLT cấp phát khe thời gian mỗi 125 µs, dựa trên báo cáo trạng thái từ các ONU (SR-DBA) hoặc dựa trên lưu lượng quan sát được (NSR-DBA, giám sát lưu lượng). Độ trễ và tính công bằng ở hướng lên phụ thuộc vào thuật toán này, không phụ thuộc vào quang học.
Đóng khung và FEC
| Hệ thống | Tốc độ down / up | Khung | FEC |
|---|---|---|---|
| GPON (G.984) | 2,488 / 1,244 Gb/s | khung GTC 125 µs, đóng gói GEM | RS(255,239) tùy chọn, thường bật |
| XG-PON (G.987) | 9,953 / 2,488 Gb/s | XGTC, XGEM | RS(248,216) bắt buộc ở hướng xuống; RS(248,232) ở hướng lên |
| XGS-PON (G.9807) | 9,953 / 9,953 Gb/s | như XG-PON | như XG-PON |
| EPON / 10G-EPON (IEEE) | 1,25 / 10,3 Gb/s | khung Ethernet, MPCP | RS(255,223) ở 10G-EPON |
| 25GS-PON (MSA), 50G-PON (G.9804) | 25 / 50 Gb/s down | dựa trên XGEM | LDPC (50G-PON) |
Chi tiết tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn PON.
Kích hoạt ONU
Một ONU mới đi qua một chuỗi trạng thái xác định (các trạng thái GPON O1–O5):
| Trạng thái | Điều gì xảy ra | Nơi thường xảy ra lỗi |
|---|---|---|
| O1 Khởi tạo | ONU cấp nguồn, tìm kiếm tín hiệu hướng xuống, đồng bộ theo khung | không có ánh sáng, sai sơ đồ bước sóng (Sự cố PON) |
| O2 Chờ | ONU đã đồng bộ, chờ cửa sổ yêu cầu số sê-ri từ OLT | cổng OLT bị vô hiệu hóa hoặc đầy |
| O3 Số sê-ri | ONU trả lời bằng số sê-ri của nó trong một cửa sổ yên lặng; OLT đối chiếu với danh sách của mình (hoặc LOID/mật khẩu sau đó) và gán một ONU-ID | số sê-ri không xác định, sai vendor ID, trùng lặp |
| O4 Đo cự ly | OLT đo độ trễ, gán độ trễ cân bằng | vượt quá khoảng cách giới hạn, Rx quá thấp |
| O5 Hoạt động | trao đổi khóa mã hóa, kênh OMCI lên, dịch vụ được cấp phát | lỗi cấp phát dịch vụ |
| O6 / O7 | mất tín hiệu ngắt quãng / dừng khẩn cấp | sự kiện LOS, xử lý ONU rogue |
Các biến thể xác thực: chỉ dùng số sê-ri, LOID + mật khẩu (phổ biến ở một số nhà mạng, được đặt trong firmware của stick), hoặc registration ID. OLT cũng chạy tính năng phát hiện ONU rogue — một ONU phát ngoài khe thời gian của nó sẽ làm chói bộ thu của OLT đối với tất cả mọi người trên PON, và OLT có thể ra lệnh cho nó tắt laser.
OMCI: kênh quản lý
Khi đã ở trạng thái O5, OLT cấu hình ONU thông qua OMCI (Giao diện quản lý và điều khiển ONU, G.988): một kênh thông điệp trên một GEM port riêng, dùng để tạo mô hình dịch vụ của ONU — cổng UNI, VLAN, GEM port, T-CONT, QoS — dưới dạng các thực thể được quản lý. Một ONU đăng ký được nhưng không truyền lưu lượng nào thường là do lệch OMCI/cấp phát dịch vụ (profile dịch vụ, VLAN, hoặc một model ONU mà profile của OLT không khớp). Các stick giả lập OMCI của một ONU đầy đủ, để OLT nhìn thấy một thiết bị quen thuộc.
Cùng tồn tại bước sóng
GPON, XGS-PON và video overlay có thể dùng chung một ODN vì bước sóng của chúng khác nhau; một phần tử cùng tồn tại (CEx, một bộ lọc WDM đặt tại OLT) kết hợp chúng lại với chi phí khoảng ~1–1,5 dB. Sơ đồ bước sóng và bộ lọc: Bước sóng PON.
Ý nghĩa đối với quang học
- Hướng xuống liên tục, hướng lên dạng burst: SFP của OLT có bộ thu chế độ burst (APD với reset nhanh), ONU có driver laser chế độ burst — cả hai tính năng này là thứ khiến module PON khác với SFP điểm-điểm (Transceiver PON).
- Các lớp quỹ công suất (B+, C+, N1…) và tỷ lệ chia quang quyết định số lượng ONU và khoảng cách: Lớp ODN & quỹ công suất.
- Thông tin nhận dạng mà router host đọc được từ một stick (SFF-8472) tách biệt với thông tin nhận dạng PON mà OLT nhìn thấy (số sê-ri, LOID); CodingBox mã hóa loại đầu tiên.
Trong CodingBox
Với một stick PON hoặc module OLT, CodingBox hiển thị thông tin nhận dạng MSA, mã bước sóng và DDM trực tiếp trên DDM — hãy nhớ rằng Tx của một stick chỉ có giá trị trong khi nó đang phát burst, còn Rx của OLT là một giá trị trung bình. Các tham số phía PON (số sê-ri, LOID) được đặt trong giao diện quản lý riêng của stick, không nằm trong EEPROM.
Cây PON đặt cạnh các kiến trúc sợi quang khác — điểm-điểm, vòng, WDM — cùng các biến thể FTTx, số lượng sợi quang và các phương án bảo vệ: Cấu trúc mạng sợi quang.