Дипломдық жобада Астана қаласында gpon технологиясы бойынша
Расчет режима инициализации
жүктеу/скачать 4,62 Mb. Pdf көрінісі
|
Ibraev AUES
| 3.7 Расчет режима инициализации
Узел OLT в поисках новых незарегистрированных узлов время от времени должен запускать процедуру инициализации. Периодичность этой процедуры, также устанавливаемой администратором, может быть один раз в секунду и реже. Интервал инициализации определяется разбросом времен двойного пробега RTT по всем ONT и для большого радиуса сети. При передачи пакетов в нисходящий поток OLT выделяет интервал времени – интервал инициализации длительности ΔT , в течение которого возможна регистрация новых абонентских узлов. Центральный узел OLT должен позаботится о том, чтобы в интервале инициализации не поступали сообщения от ранее зарегистрированных ONT, т.е. OLT заранее перестает выдавать им необходимые разрешения. Длина интервала инициализации ΔT должна быть не меньше чем:[5] RTT max - RTT min + T REPORT , (3.46) где время двойного пробега RTT – время прохождения оптического сигнала по пути OLT-ONT-OLT; T REPORT - время передачи сообщения REPORT. Рисунок 3.7 - Определение времени двойного пробега RTT для регистрируемого ONT OLT в момент времени T 0 передает сообщение GATE, тем самым, извещая о начале процесса инициализации. В сообщении GATE указывается время T 1 отправки ответного сообщения REPORT. Перемещая это сообщение с более высокого уровня на уровень MAC, OLT на основе протокола MPCP помещает внутрь сообщения временную метку T 0 , соответствующую локальному моменту времени на OLT. При этом только незарегистрированные узлы ONT могут отвечать на GATE. Когда незарегистрированный узел ONT получает GATE, то по 71 временной метке (поле TS, рисунок 3.8) узел устанавливает отсчет T 0 для своего собственного времени. Рисунок 3.8 – Формат кадра Ethernet в PON Когда локальные часы на ONT достигают времени, ONT начинает передавать ответное сообщение REPORT. Сообщение REPORT содержит MAC- адрес данного ONT и временную метку T 1 . В момент времени T 2 OLT получает REPORT от незарегистрированного ONT, читает его MAC адрес и временную метку T 1 и вычисляет время двойного пробега: RTT=(T 2 - T 0 ) - (T 1 - T 0 ) =T 2 - T 1 (3.47) Поскольку несколько незарегистрированных ONT одновременно могут попытаться зарегистрироваться и ответить своими сообщениями REPORT на GATE, то может возникнуть коллизия. В этом случае те ONT, чьи сообщения REPORT испытали коллизию, не будут зарегистрированы. Узел ONT ожидает уведомление о регистрации, и если по истечении заданного тайм-аута не получает его, то считает, что произошла коллизия, и попытается повторно зарегистрироваться, предварительно пропустив несколько GATE-сообщений. Число пропущенных сообщений выбирается случайным образом из заданного интервала, а интервал удваивается после каждой новой коллизии. Используется так называемый усеченный экспоненциальный алгоритм, аналогичный алгоритму разрешения коллизий в протоколе IEEE 802.3 CSMA/CD. Если коллизии не возникло, то OLT посылает GATE-сообщение на MAC- адрес регистрируемого ONT с указанием выделенного уникального идентификатора LLID. (Идентификатор LLID выполняет функцию тега и необходим для того, чтобы сеть EPON могла эмулировать коммутацию уровня 2 и организовывать виртуальные сети). Получив этот GATE, узел ONT переходит в нормальный режим работы. Прежде всего, для нормального режима работы важно отметить, что протокол MPCP не касается механизма распределения полосы в обратном потоке между различными ONT. MPCP скорее является поддерживающим протоколом, необходимым для доставки к узлам ONT принятых на OLT решений о распределении полосы. Распределение полосы непосредственно возложено на алгоритм DBA (dynamic bandwidth allocation) и выходит за рамки данной статьи. 72 На OLT диспетчер DBA посредством MPCP отправляет GATE-сообщения для каждого ONT со следующей информацией: время, в которое данный узел ONT должен начать передачу, и длительность передачи. Протокол MPCP обеспечивает единое время на часах OLT и на часах каждого ONT посредством указания временных меток в управляющих GATE-кадрах. Узел ONT, получив сообщение GATE (unicast), убеждается, что оно адресовано ему, и узнает о времени начала передачи и длительности передачи. Безусловно, OLT при вычислении времени начала передачи для ONT принимает во внимание известное RTT для этого узла. ONT каждый раз проверяет правильность своей синхронизации с OLT, сверяя содержащуюся в полученном GATE-сообщении временную метку со своим собственным временем. Если расхождение превысит установленный порог, то ONT посчитает, что он потерял синхронизацию и переключится из нормального режима в режим инициализации. Если разница не превышает установленный порог, то ONT, подкорректировав свои часы, будет дожидаться момента начала разрешенной передачи. Выделенный тайм-слот может вместить несколько кадров Ethernet. Передача фрагментов кадров исключена – если следующий в буфере кадр не помещается в незанятую часть разрешенного временного интервала, то кадр будет дожидаться следующего временного интервала, разрешенного для отправки. Произведем расчеты по вышеописанным формулам и сведем в таблицу 3.5. Таблица 3.5 - Характерные времена в EPON Максимальное время передачи кадра Ethernet (с преамбулой), 1526 байтов 12 мкс Периодичность опроса узлов в нормальном режиме, не реже чем 1-3 мс Время передачи управляющего кадра GATE (с преамбулой), 72 байт 0.6 мкс Время опроса состояния 32 узлов ONT сети, 32х0.6 20 мкс Потребление полосы служебными ресурсами в нормальном режиме < 2 % RTT (20 км) 200 мкс Периодичность режима инициализации (параметр конфигурации) > 1с Интервал инициализации (молчания), максимальный > 200.6 мкс Расходы на регистрацию нового ONU, 2 сообщения GATE 1.2 мкс Потребление полосы режимом инициализации 0.02 % |