GPON Fundamentals

GPON Fundamentals

Базовая схема

Это попытка осмысления технологии PON и всей теминологии

На схеме показано:

• V - интерфейс OLT (головы), который смотрит во внешнюю по отношенияю к GPON-сегменту
• U - интерфейс ONU/ONT, который смотрит в сторону сети абонента, Residental Gateway - это абонентский роутер, возможно что функции абонентского роутера выполняется ONU/OLT
• R/S - интерфейс ONU в сторону OLT (естественно через Optical Distribution Network (ODN)
• S/R - интерфейс OLT в сторону Optical Distribution Network (ODN) (очевидно что

Интерфейсы S/R and R/S (и только они) поддерживают стек протоколов для работы GPON

T-CONT ( Transmission/Trafic(?) ) container

Некоторые термины совершенно не понятны человеку, выросшему на ethernet - описание звучит как полный бред

Попытка дять внятное определение

Первое что нужно помнить про T-CONT (даже до того как даже понимать что это) - он существует только со стороны ONU.

Проще всего уложить в голове T-CONT, думая про него как про виртуальный интерфейс (работающий только на отправку) со своим буфером и соим приоритетом
Причем этих виртуальных интерфейсов несколько, каждый из них имеет свой буфер на отправку и свой QoS, а все вместе они разделяют общий физический интерфейс ONU, и при этом трафик одного типа T-CONT может вытеснять трафик других типов T-CONT

примерно такой же эффект можно получить если настроить приоритет трафика в одном VLAN над другим, в пределах одного физического интерфейса, эта аналогия хоть и не очень строгая, но помогает уложить концепцию в голове

Приоритеты трафика и вытеснение трафика

Для Понимания терминов приведу следующую табличку:
( источник:Файл:DynamicReallocationofSLAParametersinPassiveOpticalNetworkBasedonClusteringAnalysis FinalRelease.pdf )

• PIR - Пиковая пропускная способность (максимум полосы которую может получить потребитель, но это не значит что он всегда сможет ее получить, и даже не значит что он хоть когда-то сможет ее получить, это теоретический максимум)

• CIR - Commited Rate, гарантированная скорость причем тут ничего не говориться о равномерности, 1 Мб/с означет что этот 1 Мб может быть послан в первую 1/10 секунды, а еще 9/10 - ожидать

• FIR - Fixed Rate, с равномерной скоростью, хотя все это более или менее условно и зависит от размера "кванта" времени

В целом тут есть огромная терминологическая проблема, так как термины не определяют равномерность высвобождения буфферов, и "мгновенная" скорость может отличаться, в этом ключевая разница между CIR и FIR.
Вопрос в размере кванте времени за который считается скорость - он мне не известен, впрочем при современных скоростях проблемы приоритезации трафика отходят на второй план

TCONT Type 1 - Фиксированная пропускная способность (FIR)

ZXAN(config)#gpon 
ZXAN(config-gpon)#profile tcont VOIP type 1 fixed 2000

TCONT c FIR = 2000kbps.

Это означает, что за 1 секунду данный TCONT может высвободить 2000kb. При этом буфер будет высвобождаться равномерно, т.е. за каждые 1/10 секунды будет высвобождено по 200kb. Такой тип TCONT-а производитель советует использовать для телефонии - VOIP.

TCONT Type 2 - Гарантированная пропускная способность (СIR)

ZXAN(config)#gpon 
ZXAN(config-gpon)#profile tcont VOD type 2 assured 5000

TCONT c СIR = 5000kbps.

Это означает, что за 1 секунду данный TCONT может высвободить 5000kb. В отличии от 1-го типа TCONT, буфер будет высвобождаться неравномерно: например, за 9/10 секунды может быть высвобождено 700kb, а за 1/10 секунды - оставшиеся 4300kb. Такой тип TCONT-а производитель советует использовать для видео потока - VOD.

TCONT Type 3 - Гарантированная + негарантированная пропускная способность (СIR + PIR)

ZXAN(config)#gpon 
ZXAN(config-gpon)#profile tcont DATA type 3 assured 15000 maximum 50000

TCONT c СIR = 15000kbps и PIR = 50000kbps.

Это означает, что за 1 секунду данный TCONT может высвободить (не равномерно) минимум 15000kb. Если полоса будет свободна, то TCONT может высвободить больше данных, но суммарное количество высвобожденных за 1 секунду данных не может превышать 50000kb. Такой тип TCONT-а производитель советует использовать для клиентского трафика.

TCONT Type 4 - Негарантированная пропускная способность (PIR)

ZXAN(config)#gpon
ZXAN(config-gpon)#profile tcont DATA type 4 maximum 100000 

TCONT c PIR = 100000kbps.

Это означает, что за 1 секунду данный TCONT может высвободить (не равномерно) максимум 100000kb. Для данного типа TCONT-а не существует минимальной полосы пропускания, т.е. теоретически квантов времени ему может вообще не достаться. Такой тип TCONT-а производитель советует использовать для клиентского трафика, не требовательного к большим скоростям - WEB сёрфинг.

TCONT Type 5 - Фиксированная + гарантированная + негарантированная пропускная способность (FIR + CIR + PIR)

ZXAN(config)#gpon 
ZXAN(config-gpon)# profile tcont ALL type 5 fixed 2000 assured 15000 maximum 70000

TCONT c FIR = 2000kbps, CIR = 15000kbps и PIR = 70000kbps.

Это означает, что за 1 секунду данный TCONT может высвободить минимум 17000kb. Причём, 2000kb из 17000kb будут высвобождены равномерно в течение 1 секунды, а оставшиеся 15000kb - не равномерно. При свободном канале TCONT может высвободить больше данных, но их суммарное количество за 1 секунду не должно превышать 70000kb. Такой тип TCONT-а производитель советует использовать для любого типа трафика.

ALLOC_ID

ALLOC_ID: Each T-CONT is identified by the ALLOC_ID uniquely. The ALLOC_ID ranges from 0 to 4095. It is allocated by OLT i.e. a T-CONT can only be used by one ONU/ONT per PON interface on the OLT.

GEM Port

GEM Port: A GPON Encapsulation Method (GEM) port is a virtual port for performing GEM encapsulation for transmitting frames between the OLT and the ONU/ONT. Each different traffic-class (TC) per UNI is assigned a different GEM Port. Each T-CONT consists of one or more GEM Ports. Each GEM port bears one kind of service traffic i.e. a T-CONT type.
GEM Port ID: Each GEM Port is identified by a port ID uniquely. The Port ID ranges from 0 to 4095. It is allocated by the OLT i.e a GEM port can only be used by a single ONU/ONT per PON interface on the OLT. Figure 2 shows the relationship between T-CONT and GEM Ports.

По сути, насколько я понимаю это виртуальный интерфейс (например как VLAN или VxLAN) который соединяет OLT и ONU, при этом их может быть более одного для каждой ONU

Откуда взяты материалы

• https://sites.google.com/site/amitsciscozone/gpon/gpon-vlans-and-gem-ports?authuser=0
• https://fibertool.ru/news/kommentarii_spetsialista/sravnenie-tekhnologiy-gpon-i-epon/
• Файл:DEPS Gpon Brozdniakov.pdf