Analyse van GPON- en EPON-tijdsynchronisatietechnologie (deel 2)

- Aug 16, 2019-

GPON / 10G GPON-tijdsynchronisatiestandaard

Het tijdsynchronisatiemechanisme van GPON / 10G GPON wordt getoond in figuur 1.

image

Figuur 1 GPON / 10G GPON tijdsynchronisatiemechanisme

De specifieke stappen van de in figuur 1 weergegeven methode zijn als volgt:

(1) OLT synchroniseert eerst met de doorlooptijd van de superieure apparatuur.

(2) OLT berekent de overeenkomstige ToDx, I (Tijd van Dag) wanneer het X Super Frame op ONUi arriveert.

(3) OLT informeert ONUi via OMCI-berichten dat wanneer het X Super Frame bij ONUi aankomt, de bijbehorende ToDx, I.

(4) Wanneer ONUi het OMCI-bericht ontvangt, compenseert het ToDx en I om de exacte aankomsttijd van frame X te krijgen, real_ToDx, I.

(5) ONUi stelt zijn lokale tijd in op Real_ToDx wanneer het X-frame arriveert, I is de voltooiing van tijdsynchronisatie.

De fout van dit schema wordt hoofdzakelijk geïntroduceerd door drie delen: verschillende golflengtes op / neer, Serdes, variërend.

De downlink centrale golflengte van GPON is 1490 nm en de stroomopwaartse centrale golflengte is 1310 nm. Voor typische SMF-28-vezels, de downlinkindex n1490 = 1,4682 en de stroomopwaartse index n1310 = 1,4677, is het verschil daartussen 0,0005, zodat de correctiefactor wordt verkregen. Als 0,5 als benadering wordt gebruikt, is de geïntroduceerde fout ongeveer 170 ppm, wat ongeveer 17 ns is bij de maximale fysieke afstand van 20 km. Omdat de eenrichtingsvertraging van 20 km ongeveer 100 is? S, deze 170ppm vermenigvuldigend, is de fout ongeveer 17ns. Deze waarde kan worden gecompenseerd door berekening.

De vertraging van de serie-naar-parallelle conversie van Serdes is onzeker bij elke activering van ONU en de specifieke fout is afhankelijk van de bitbreedte van Serdes. Voor de algemeen gebruikte 16-bit brede Serdes kan de hier geïntroduceerde maximale fout (+16 bits) bereiken wanneer twee aangrenzende activeringen optreden. Voor GPON is de downlink-snelheid 2.488 Gbit / s en de conversietijd van de fout is ongeveer +6.4 ns. In theorie kan deze foutcompensatie ook worden bereikt door de MAC-chip, maar het is relatief moeilijk om te bereiken: dit vereist dat de MAC-chip van ONU de specifieke offset van Serdes extraheert nadat elke ONU online is geactiveerd en vervolgens compenseren.

In GPON-bereik is de Reponse-tijd van verschillende ONU's onzeker, wat een fout van (+1?) S kan veroorzaken, zodat de fout van eenrichtingsvertraging (+0,5?) S is. Gezien het effect van extreem slechte omstandigheden op de nauwkeurigheid van tijdsynchronisatie, moet deze compensatie worden uitgevoerd, anders leidt dit tot een grotere verslechtering van de nauwkeurigheid. Deze compensatie is echter ook gemakkelijk te bereiken, omdat nadat de chip is voltooid, de waarde relatief vast is, hoeft u alleen de bijbehorende vaste waarde op te tellen / af te trekken.

EqD-fout van GPON: de drempelwaarde voor DOW-alarmtrigger van GPON is +4 bits, de stroomopwaartse snelheid van GPON is 1.244 Gbit / s, omgezet in tijd + 3,2ns, en de maximale fout geïntroduceerd in eenrichtingsvertraging is + 1,6ns . Deze fout kan niet worden gecompenseerd zonder de bestaande GPON-normen te wijzigen.

Samenvattend, voor de fouten die worden geïntroduceerd door verschillende stroomopwaartse en stroomafwaartse golflengten, kan de fout worden gecompenseerd door eenvoudige berekening bij de limiet van 20 km. Voor de fouten die zijn geïntroduceerd door serie-naar-parallel conversie, kan de fout ook worden gecompenseerd door 16-bits brede Serdes te gebruiken, maar de implementatie is complexer en niet ingewikkeld. Voor de fouten die worden geïntroduceerd in bereik, is het raadzaam om te doen; onder de voorwaarde dat een responstijdcompensatie wordt gerealiseerd, is het (+ 1.6ns), dat niet kan worden gecompenseerd zonder de bestaande normen te wijzigen: daarom kan, onder de voorwaarde van alle compensatie, de theoretische nauwkeurigheid (+ 1.6ns) bereiken; zonder enige compensatie ligt de nauwkeurigheid binnen (+ 25ns). De foutanalyse van 10G GPON is vergelijkbaar.

Het schema werd voor het eerst voorgesteld op de ITU-T SG15 Q2-conferentie in december 2008, die werd goedgekeurd door exploitanten en leveranciers van apparatuur. Er wordt aangenomen dat het schema GPON's eigen resultaten en het downlink frame synchronisatiemechanisme van GPON zelf gebruikt, en relatief eenvoudig te implementeren is. Follow-up Q2 besprak het schema diepgaand. Tijdens de plenaire vergadering van ITU-T SG15 in oktober 2009 hebben Q2 en Q13 deze kwestie gezamenlijk besproken. Het schema is goedgekeurd en formeel opgenomen in de G.984-standaard (de internationale standaard van GPON).

Voor 10G GPON, omdat het tijdsynchronisatiemechanisme van bereik- en downlinkframesynchronisatie hetzelfde is als dat van GPON, volgt het tijdsynchronisatieschema van 10G GPON het schema van de G.984-standaard, dat is geschreven in het concept van G.987.3 (TC-laagstandaard van 10G GPON) en G.988 (OMCI-standaard van 10G GPON) en zullen officieel worden vrijgegeven in de nabije toekomst.

Huawei heeft actief deelgenomen aan de formulering van GPON- en 10G GPON-normen en heeft een groot aantal waardevolle technische oplossingen voorgesteld. Het bovenstaande GPON / 10G GPON-tijdsynchronisatieschema werd voor het eerst voorgesteld door Huawei. Huawei's expert Frank Effenberger is de opsteller van ITU-T SG15 Q2 (verantwoordelijk voor de formulering van GPON / 10G GPON-normen), co-editor van G.984.3 (TC laag onderdeel van GPON internationale normen), co-editor van G.987.3 (TC-laag onderdeel van 10G GPON internationale normen), co-editor van Yuanqiu Luo, G.988 (10G GPO-laag onderdeel van TC internationale normen), en Lin Wei, G.988 (10G GPO-laag onderdeel van TC-laag van 10G GPON) internationale standaarden). De co-editor van OMCI onderdeel van N International Standard heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de voortgang van GPON / 10G GPON standaard.


Een paar:Dual-frequency routing en single-frequency routing overbruggen (deel 1) Volgende:Ontwikkeling en huidige situatie van optische vezelcommunicatie