بحث مختصری در مورد توابع لایه مک در ONUS

عملکرد لایه مک در Onus: یک شیرجه عمیق فنی

درلایه کنترل دسترسی رسانه (MAC)در یک واحد شبکه نوری (ONU) یک مؤلفه مهم است که نحوه انتقال و دریافت داده ها از طریق شبکه نوری منفعل (PON) را حاکم می کند. این تخصیص پهنای باند کارآمد ، اجتناب از برخورد و اجرای کیفیت خدمات (QoS) را تضمین می کند. در زیر تفصیل مفصلی از عملکردها و مکانیسم های اصلی آن آورده شده است.

1. لایه مک در پون: نمای کلی

لایه Mac در یک ONU در داخل عمل می کندOSI Layer 2 (لایه پیوند داده)و با:

لایه های فوقانی (LLC ، لایه شبکه)framing قاب ، آدرس دهی و کنترل جریان را کنترل می کند.

لایه فیزیکی (PHY)→ مدولاسیون سیگنال نوری و تخریب را مدیریت می کند.

در الفمحیط زیست، لایه MAC باید مطابق با:

ITU-T G.984 (GPON) / G.9807 (XGS-PON)معیارها

IEEE 802.3ah (اپون)برای پون های مبتنی بر اترنت

2. توابع اصلی لایه Mac در Onus

① تخصیص پهنای باند پویا (DBA)

چرا؟از آنجا که پون یک استمتوسط، OLT برای جلوگیری از برخورد ، باید انتقال بالادست را داوری کند.

چگونه؟

onu می فرستدگزارش وضعیت بافر (BSR)به OLT که نشان دهنده اشغال صف است.

OLT محاسبه می کندفرصت های انتقال (TXOPS)با استفاده از:

تخصیص ثابت (DBA استاتیک)wide پهنای باند تضمین شده برای T-CONTS (ظروف انتقال).

تخصیص تطبیقی ​​(Dynamic DBA)→ بر اساس ترافیک در زمان واقعی تنظیم می شود (به عنوان مثال ، جریان های ویدئویی پشت سر هم).

مکانیسم های رای گیری:

گزارش وضعیت (SR) DBA→ ONU وضعیت بافر را از طریق گزارش می دهدplou (لایه فیزیکی بالای سر بالادست).

نظارت بر ترافیک (TM) DBA→ OLT ترافیک را بدون گزارش های صریح تخمین می زند.

② تقسیم بندی چند برابر و قاب

درگاه های گوهر (روش محصور سازی GPON):

بخش های اترنت/IP در53- قاب های گوهر بایت(مشابه سلولهای ATM).

کاربردهایشناسه پورت (12- بیت)برای تمایز بین خدمات (اینترنت ، VoIP ، IPTV).

مدیریت T-CONT (کانتینر انتقال):

به هر T-Cont اختصاص داده می شودتخصیص یافته(شناسه منحصر به فرد برای کمک های پهنای باند).

حمایت5 نوع ترافیک Qo(انواع T-Cont 1-5):

③ qos و دست زدن به اولویت

برچسب زدن اولویت 802.1p:

نقشه3- کد اولویت کد (PCP)به صف های T-

مثال:

PCP ٪7b٪7b0٪7d٪7d→ اولویت بالا (VoIP ، بازی در زمان واقعی)

PCP ٪7b٪7b0٪7d٪7d→ بهترین تلاش (ایمیل ، بارگیری فایل)

الگوریتم های برنامه ریزی:

اولویت سخت (SP): ترافیک با اولویت بالا همیشه اول پیش می رود.

Queing Fair (WFQ): پهنای باند بین خدمات را متعادل می کند.

④ امنیت و رمزگذاری

رمزگذاری AES -128 (G.984.3):

ترافیک بالادست/پایین دست بین ONU ​​و OLT را تضمین می کند.

مبادله کلیدی از طریقپیام های OAM لایه فیزیکی (PLOAM).

فیلتر آدرس MAC:

از ورود دستگاه های غیرمجاز جلوگیری می کند.

⑤ OAM (عملیات ، مدیریت و نگهداری)

پیام های PLOAM:

دستهفعال سازی Onu ، در حال مرگ و هشدارها.

پیام های مثال:

سریال _ شماره _ onu (برای تأیید اعتبار)

اختصاص _ Alloc-ID (برای تکالیف پهنای باند)

OMCI (رابط مدیریت و کنترل ONT):

خدمات لایه بالاتر (VoIP ، IGMP و غیره) را مدیریت می کند.

3. MAC Layer Ballenges و بهینه سازی

① کنترل تأخیر و لرزش

مشکل: تأخیر بالادست به دلیلTDMA (بخش زمان دسترسی چندگانه)نظرسنجی

راه حل:

DBA پیش بینی کننده: پیش بینی الگوهای ترافیکی برای کاهش تأخیرهای کمک هزینه.

انتقال حالت پشت سر هم: باند های نگهبان را بین انتقال ONU به حداقل می رساند.

② مقیاس پذیری در XGS-PON/NG-PON2

نرخ خط بالاتر (10G/25G/50G):

مستلزمبرنامه ریزان MAC کم تأخیربرای رسیدگی به احتقان افزایش یافته.

چابکی طول موج:

آینده ممکن است پشتیبانی کندلیزرهای قابل تنظیمبرای پون های چند موج.

③ آزمایش قابلیت همکاری

گواهینامه BBF.247: سازگاری چند فروشنده ONU-OLT را تضمین می کند.

تست سازگاری: رفتار MAC را با بار سنگین تأیید می کند.

4. روندهای آینده در لایه های Onu Mac

AI محور DBA: یادگیری ماشین ترافیک را برای تخصیص پهنای باند بهتر پیش بینی می کند.

شبکه تعیین کننده (DetNet): تأخیر فوق العاده کم برای 5G Backhaul را تضمین می کند.

مجازی سازی MAC (VMAC): پردازش MAC مبتنی بر ابر برای معماری های انعطاف پذیر PON.

پایان

درلایه mac در onusاست"پلیس ترافیک"از شبکه های پون ، اطمینان:
✔ اشتراک پهنای باند کارآمد(DBA)
✔ اجرای دقیق QoS(اولویت بندی T-Cont)
✔ ارتباطات ایمن(AES -128 رمزگذاری)
✔ مدیریت قابل اعتماد(PLOAM/OMCI)

درک این مکانیسم ها برای بهینه سازی بسیار مهم استعملکرد ftth، به خصوص که شبکه ها به سمت آن تکامل می یابند50 گرم و فراتر از آن.