Σχεδιασμός και Υλοποίηση Πρωτοκόλλου mac για Παθητικά Οπτικά Δίκτυα gpon




старонка8/25
Дата канвертавання24.04.2016
Памер2.32 Mb.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   25

3.3 Δυναμική ανάθεση εύρους ζώνης


Στα περισσότερα οπτικά δίκτυα είχε χρησιμοποιηθεί ο στατικός τρόπος ανάθεσης εύρους ζώνης. Το ρεύμα ανόδου αποτελείται από διαδοχικές χρονοσχισμές, όπου στην κάθε μία στέλνονται μερικά byte επικεφαλίδας και ένα κελί πληροφορίας. Οι χρονοσχισμές αυτές μοιράζονται από το OLT στα διάφορα ONU. Ο τρόπος με τον οποίο γίνεται η κατανομή είναι μέσω των κελιών ελέγχου και διαχείρισης του φυσικού μέσου (PLOAM) που στέλνονται στο ρεύμα καθόδου. Μέσα σε ένα κελί PLOAM το OLT στέλνει μια άδεια (grant) σε κάποιο ONU για να μεταδώσει σε κάποια χρονοσχισμή του ρεύματος ανόδου. Αυτό γινόταν με στατικό τρόπο, δηλαδή η διανομή των χρονοσχισμών γινόταν μια φορά και δεν μεταβαλλόταν ανάλογα με τις απαιτήσεις των ONU σε εύρος ζώνης. Εξαιτίας των απαιτήσεων για υπηρεσίες αληθινού χρόνου, καθώς και για εκρηκτική κίνηση δεδομένων, όπως το Internet, είναι αναγκαία η δυναμική ανάθεση του εύρους ζώνης ώστε να έχουμε υψηλότερη απόδοση στη χρησιμοποίηση του δικτύου. Ένας μηχανισμός δυναμικής ανάθεσης του εύρους ζώνης βελτιώνει την απόδοση, επειδή μεταβάλλει με δυναμικό τρόπο το εύρος ζώνης που παρέχεται σε κάθε ONU ανάλογα με τις απαιτήσεις του. Τα πλεονεκτήματα του μηχανισμού αυτού είναι δύο. Πρώτον μπορούν να εξυπηρετηθούν περισσότεροι χρήστες ανά δίκτυο, αφού έχουμε καλύτερη χρησιμοποίησή του. Δεύτερον οι χρήστες μπορούν να απολαμβάνουν εμπλουτισμένες υπηρεσίες οι οποίες απαιτούν μεταβλητό εύρος ζώνης.

Στο σχήμα 24 φαίνεται η μετάδοση ίδιων δεδομένων με στατικό και δυναμικό τρόπο ανάθεσης εύρους ζώνης. Είναι φανερό ότι με τον στατικό τρόπο έχουμε απώλεια πληροφορίας ή καθυστέρηση, ενώ με τη δυναμική ανάθεση εξυπηρετούνται όλα τα ONU κανονικά. Πιο συγκεκριμένα το ONU 1 απαιτεί σταθερό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων, ενώ τα ONU 2 και 3 έχουν εκρηκτική μετάδοση δεδομένων. Επιπλέον το ONU 3 στέλνει δεδομένα που δεν πρέπει να έχουν καθυστέρηση (π.χ. real time video). Με τον στατικό τρόπο ανάθεσης εύρους ζώνης θα είχαμε απώλεια δεδομένων του ONU 2 και καθυστέρηση των δεδομένων του ONU 3, γεγονός που θα σήμαινε κακή ποιότητα υπηρεσιών. Αντίθετα με το δυναμικό τρόπο έχουμε τέτοια ανάθεση του εύρους ζώνης ώστε να μην έχουμε απώλεια ή καθυστέρηση δεδομένων.





σχήμα 24 - Σύγκριση στατικού και δυναμικού τρόπου ανάθεσης εύρους ζώνης

Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι υλοποίησης του μηχανισμού δυναμικής ανάθεσης εύρους ζώνης. Η μία μέθοδος ονομάζεται “ρύθμιση άεργων κελιών” ( idle cell adjustment ). Σε αυτή τη μέθοδο το OLT παρακολουθεί τη χρησιμοποίηση του εύρους ζώνης που ανατίθεται στα ONU. Αν η χρησιμοποίηση υπερβεί ένα προκαθορισμένο κατώφλι, τότε θα ανατεθεί επιπλέον εύρος ζώνης εφόσον υπάρχει πλεόνασμα. Σε αυτή τη προσέγγιση δεν απαιτούνται πόροι ώστε να γίνεται αναφορά της κατάστασης από κάθε ONU. Το OLT συμπεραίνει την ανάγκη κάθε ONU για εύρος ζώνης από την εκάστοτε χρησιμοποίηση. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η αργή αντίδραση στην απαίτηση ενός ONU για επιπλέον εύρος ζώνης. Η δεύτερη μέθοδος ονομάζεται “αναφορά κατάστασης προσωρινής μνήμης” (buffer status reporting). Το ONU αναφέρει την κατάσταση της προσωρινής της μνήμης, και το OLT χρησιμοποιώντας τις αναφορές αυτές κάνει ανακατανομή του εύρους ζώνης.

Το DBA εξυπηρετεί ορισμένες λειτουργίες. Οι λειτουργίες αυτές μπορούν να χωριστούν στις παρακάτω κατηγορίες:


  • Ανίχνευση κατάστασης συμφόρησης από το OLT ή/και το ONU

  • Αναφορά κατάστασης συμφόρησης στο OLT

  • Αναθεώρηση του εύρους ζώνης που έχει ανατεθεί σε κάθε ONU σύμφωνα με προκαθορισμένες παραμέτρους

  • Θέματα που αφορούν τις άδειες μετάδοσης που δίνει το OLT σύμφωνα με το αναθεωρημένο εύρος ζώνης και τα TCONT

  • Θέματα διαχείρισης για λειτουργίες DBA

Άλλο χαρακτηριστικό του DBA είναι η ικανότητα να εξυπηρετεί διάφορα TCONT (Traffic Containers) σε ένα ONU. Τα TCONTs μπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα το ένα από τα άλλα σε κάθε ONU. Ο μηχανισμός DBA συνδέει κάθε τύπο TCONT με ένα είδος άδειας μετάδοσης δεδομένων (grant). Η κατηγοριοποίηση αυτή επιτρέπει τον καλύτερο χειρισμό ροών δεδομένων με παρόμοια χαρακτηριστικά.

Λαμβάνοντας υπόψη την ποιότητα υπηρεσιών (QoS) το DBA παρέχει τις ίδιες δυνατότητες εγγύησης της ποιότητας με το G.983.4, το οποίο έχει πέντε τύπους TCONT. Κάθε τύπος TCONT χαρακτηρίζεται από το είδος του ανατιθέμενου εύρους ζώνης που υποστηρίζει. Τo εύρος ζώνης που ανατίθεται σε μια ONU μπορεί να ανήκει με μια από τις εξής κατηγορίες : σταθερό, εγγυημένο, μη εγγυημένο, το καλύτερο δυνατό και το μέγιστο. Η ιεραρχία των κατηγοριών αυτών φαίνεται στο σχήμα 25.




σχήμα 25 - ιεραρχία Τ – CΟΝΤ

Στον πίνακα 8 φαίνεται η σχέση μεταξύ της κάθε κατηγορίας εύρους ζώνης και των πέντε τύπων TCONT.






Ευαισθησία στην καθυστέρηση

Τύπος ανάθεσης

Τύποι TCONT

1

2

3

4

5

Σταθερό

Ναι

Προκαθορισμένος














Εγγυημένο

Όχι

Προκαθορισμένος













Μη Εγγυημένο

Όχι

Δυναμικός














Καλύτερο Δυνατό

Όχι

Δυναμικός














Πίνακας 8 - Εύρος ζώνης - TCONT

Για τους τύπους 3, 4 και 5 το άνω όριο του εύρους ζώνης είναι ίσο με το μέγιστο και είναι προκαθορισμένο. Στον Πίνακα 1 ο τύπος ανάθεσης χαρακτηρίζει το επιπρόσθετο εύρος ζώνης που μπορεί να ζητήσει ένα ONU. Στην ανάθεση εύρους ζώνης εξυπηρετούνται πρώτα όσοι έχουν σταθερό εύρος ζώνης, χρησιμοποιώντας και σχισμές για τη μείωση της καθυστέρησης και της μεταβολής της καθυστέρησης ανά μετάδοση. Κατόπιν εξυπηρετείται το εγγυημένο εύρος ζώνης. Το υπόλοιπο εύρος ζώνης διανέμεται στο μη – εγγυημένο και το καλύτερο δυνατό. Το μη – εγγυημένο έχει μεγαλύτερη προτεραιότητα εξυπηρέτησης έναντι του καλύτερου δυνατού.


3.3.1 Ανάλυση τύπων TCONT


TCONT τύπου 1

Το TCONT τύπου 1 χαρακτηρίζεται από σταθερό εύρος ζώνης μόνο. Για αυτό το TCONT το εύρος ζώνης πρέπει να διανέμεται υποχρεωτικά, με σταθερό ρυθμό και ελεγχόμενη καθυστέρηση κελιών. Το TCONT αυτού του τύπου χρησιμοποιείται για εφαρμογές πραγματικού χρόνου. Ο OLT πάντα αναθέτει το προκαθορισμένο εύρος ζώνης στις συνδέσεις με TCONT 1 ανεξαρτήτως αν υπάρχουν δεδομένα να σταλούν ή όχι. Για το TCONT αυτό δε γίνεται δυναμική ανάθεση του εύρους ζώνης.



TCONT τύπου 2

Το T -CONT τύπου 2 χαρακτηρίζεται από εγγυημένο εύρος ζώνης μόνο. Το εγγυημένο εύρος ζώνης είναι ίδιο με το σταθερό με τη διαφορά ότι δεν υπάρχει ευαισθησία ως προς το χρόνο. Το TCONT 1 εγγυάται τόσο το ρυθμό μετάδοσης όσο και τη καθυστέρηση ανά κελί και τη μεταβολή της καθυστέρησης αυτής. Ενώ το TCONT 2 εγγυάται μόνο το ρυθμό μετάδοσης.



TCONT τύπου 3

Το TCONT τύπου 3 χαρακτηρίζεται τόσο από εγγυημένο όσο και από μη εγγυημένο εύρος ζώνης. Στο TCONT τύπου 3 διανέμεται τόσο εύρος ζώνης ίσο με το εγγυημένο μόνο όταν ο ρυθμός είναι ίσος ή μεγαλύτερος από αυτόν του εγγυημένου εύρους ζώνης. Αν υπάρχει απαίτηση για επιπλέον εύρος ζώνης θα διανεμηθεί ως μη – εγγυημένο. Η κατανομή αυτή θα γίνει από το εύρος ζώνης που αφιερώνεται στο μη – εγγυημένο και στο καλύτερο δυνατό και σε αναλογία με το εγγυημένο εύρος ζώνης. Το άθροισμα του εγγυημένου και μη – εγγυημένου δε θα πρέπει να ξεπερνάει το μέγιστο εύρος ζώνης το οποίο και είναι προκαθορισμένο. Με το TCONT 3 μπορεί να μεταδοθεί κίνηση μεταβλητού ρυθμού, εκτός από κίνηση πραγματικού χρόνου.



TCONT τύπου 4

Το TCONT τύπου 4 δεν έχει εγγυημένο εύρος ζώνης και μεταφέρει μόνο καλύτερο δυνατό. Το TCONT τύπου 4 θα έχει διαθέσιμο εύρος ζώνης μόνο αν εξυπηρετηθούν όλες οι άλλες κατηγορίες (σταθερό, εγγυημένο, μη – εγγυημένο) και υπάρχει πλεόνασμα. Το πλεόνασμα αυτό μοιράζεται εξ ίσου σε όλα τα TCONT τύπου 4, βασισμένο σε κάποιο αλγόριθμο Round Robin, έως ότου γίνει ίσο με το μέγιστο εύρος ζώνης.



TCONT τύπου 5

Το TCONT τύπου 5 είναι ένας συνδυασμός όλων των παραπάνω κατηγοριών. Το TCONT τύπου 5 μπορεί να εξυπηρετήσει κάθε είδος κίνησης συμπεριλαμβανομένης και της μετάδοσης σε πραγματικό χρόνο.


1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   25


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка