在GPON網(wǎng)絡(luò)中，上下行數(shù)據(jù)傳輸采用的波長(zhǎng)不同，上行采用1290nm-1330nm范圍的波長(zhǎng)，下行采用1480nm-1500nm范圍的波長(zhǎng)。GPON系統(tǒng)采用波分復(fù)用的原理將上下不同波長(zhǎng)在同一個(gè)ODN網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，即單根光纖同時(shí)承載上下行不同波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。

GPON下行傳輸

GPON下行傳輸找那個(gè)，來自O(shè)LT GPON端口的主干光纖通過最大1:N的分光器分成N路分支光纖，同時(shí)將數(shù)據(jù)以廣播方式傳遞到分支光纖，每個(gè)分支光纖承載與主干光纖相同的數(shù)據(jù)，最終到達(dá)ONU，ONU選擇接受屬于自己的數(shù)據(jù)，丟棄不屬于自己的數(shù)據(jù)。

GPON上行傳輸

GPON上行傳輸中，不同ONU的上行數(shù)據(jù)在各自支路光纖向上傳輸，經(jīng)過分光器后數(shù)據(jù)匯合。上行采用時(shí)分復(fù)用方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時(shí)隙slot，每個(gè)ONU在哪個(gè)時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)，嚴(yán)格由OLT統(tǒng)一調(diào)度和授權(quán)，ONU只能被動(dòng)響應(yīng)。

ONU只能在自己的授權(quán)內(nèi)發(fā)送上行數(shù)據(jù)，即使沒有數(shù)據(jù)，也要插入空白幀。假如一個(gè)ONU不遵守規(guī)則，在其他ONU的授權(quán)時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)送碰撞，導(dǎo)致丟包，害人害己。時(shí)隙是微觀上的概念，宏觀上通常用流量或者帶寬來表示ONU所獲得的上行傳輸授權(quán)。如何進(jìn)行上行時(shí)隙分配或者說帶寬分配，就是OLT一個(gè)重要的技術(shù)叫做DBA。

什么是DBA？

在GPON系統(tǒng)中，多個(gè)ONU的上行數(shù)據(jù)在主干光纖上匯合后傳輸?shù)絆LT，為了避免數(shù)據(jù)包在上行過程中發(fā)生碰撞，系統(tǒng)需要一個(gè)有效的時(shí)分復(fù)用機(jī)制控制上行流量的分配，這種機(jī)制需要解決以下問題：

哪一個(gè)T-CONT上的數(shù)據(jù)先走？

每個(gè)T-CONT上的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)隙如何分配？

動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA， Dynamically Bandwidth Assignment）是對(duì)PON的擁塞進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，OLT根據(jù)擁塞和當(dāng)前帶寬利用情況，以及配置情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的帶寬調(diào)整。

還有一種帶寬分配方式：靜態(tài)帶寬分配，也可以稱為固定帶寬分配，指每個(gè)ONU占用的帶寬是固定的，OLT會(huì)根據(jù)每個(gè)ONU的SLA（包括帶寬、時(shí)延的指標(biāo)）周期性的為每個(gè)ONU分配固定長(zhǎng)度的授權(quán)。

一般來說OLT采取輪詢的機(jī)制，在每個(gè)輪詢周期里面，各ONU的固定帶寬可能不相同，但同一個(gè)ONU在不同的周期里面固定帶寬的大小應(yīng)該是相同的，授權(quán)大小只和ONU的SLA有關(guān)，和ONU的上行業(yè)務(wù)流量情況無關(guān)，即使ONU上行沒有流量，這部分帶寬也會(huì)固定分配給ONU。

這種靜態(tài)帶寬分配的方法簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)，比較適合承載TDM等業(yè)務(wù)流量固定的業(yè)務(wù)，但不能根據(jù)ONU上的流量情況實(shí)時(shí)調(diào)整上行帶寬，承載突發(fā)性比較強(qiáng)的IP業(yè)務(wù)時(shí)的帶寬利用率比較低。

為什么要DBA？

ONU將上行方向的待發(fā)送數(shù)據(jù)主動(dòng)上報(bào)給OLT，OLT根據(jù)擁塞和當(dāng)前帶寬利用情況，以及DBA類型配置情況，對(duì)各個(gè)ONU上行帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，從而提高了帶寬利用率。

帶寬利用率提高了，一個(gè)GPON端口便可接入更多用戶。

DBA對(duì)帶寬的動(dòng)態(tài)調(diào)整，用戶可以得到超過固定帶寬分配的最大帶寬，享受更好的服務(wù)。

DBA的實(shí)現(xiàn)原理

首先，這里需要了解DBA的兩種實(shí)現(xiàn)模式，狀態(tài)報(bào)告模式（SR, Status reporting）模式和非狀態(tài)報(bào)告模式（NSR, Non status reporting）模式。兩種模式的不同點(diǎn)在于SR模式下ONU會(huì)主動(dòng)上報(bào)當(dāng)前等待發(fā)送的數(shù)據(jù)狀態(tài)報(bào)告。而NSR模式下，OLT會(huì)通過對(duì)ONU等待上行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，無需ONU上報(bào)數(shù)據(jù)狀態(tài)報(bào)告。因?yàn)镹SR方式模式會(huì)占用OLT資源，因此推薦使用SR模式。

現(xiàn)在，假設(shè)ONU目前有三個(gè)T-CONT上傳數(shù)據(jù)。

ONU在上行數(shù)據(jù)中攜帶目前T-CONT中等待發(fā)送的數(shù)據(jù)狀態(tài)報(bào)告，即上行動(dòng)態(tài)帶寬報(bào)告（DBRu），可上報(bào)T-CONT的狀態(tài)，為了給下一次上行數(shù)據(jù)申請(qǐng)帶寬。

OLT收到ONU的狀態(tài)報(bào)告后，根據(jù)DBA算法邏輯計(jì)算出Bandwidth Map（BW map），標(biāo)識(shí)了各個(gè)T-CONT傳送數(shù)據(jù)的起止時(shí)刻，隨著下行數(shù)據(jù)下發(fā)給ONU。

ONU收到OLT下發(fā)的BW map消息后，在指定的時(shí)隙上發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)數(shù)據(jù)中攜帶上行動(dòng)態(tài)帶寬報(bào)告。

DBA的五種類型

當(dāng)OLT收到ONU的DBA上報(bào)消息，即ONU上傳T-CONT消息后，如何給T-CONT分配時(shí)隙呢？哪些T-CONT先上傳，哪些T-CONT隨后再說呢？因此我們就需要引入DBA類型。DBA有五種類型：Type1, Type2, Type3, Type4, Type5。T-CONT是ONU上的物理資源，只有綁定DBA模板后，才會(huì)分配帶寬。綁定成功后，T-CONT可以依據(jù)DBA模板中的不同配置，提供靈活的動(dòng)態(tài)帶寬分配方案。

Type1為固定帶寬的DBA模板，完全預(yù)留給特定ONU或者ONU的特定業(yè)務(wù)，即使在ONU沒有上行業(yè)務(wù)流的情況下，這部分帶寬也不能為其他ONU使用。固定帶寬主要用于對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量非常敏感的業(yè)務(wù)，如：TDM、VoIP等

Type2為保證帶寬的DBA模板。保證帶寬就是保證在ONU需要使用帶寬時(shí)可獲得的帶寬。當(dāng)ONU的實(shí)際業(yè)務(wù)流量未達(dá)到保證帶寬時(shí)，設(shè)備的DBA機(jī)制應(yīng)能夠?qū)⑵涫Ｓ鄮挿峙浣o其他ONU的業(yè)務(wù)。

Type3為保證帶寬+最大帶寬組合類型，在保證用戶有一定帶寬的同時(shí)，還允許用戶有一定帶寬的搶占，但總和是不會(huì)超過用戶配置的最大帶寬。此帶寬類型主要應(yīng)用于VoIP、IPTV業(yè)務(wù)。

Type4為最大帶寬的DBA模板。最大帶寬是在ONU使用帶寬時(shí)可獲得的帶寬上限值，最大程度地滿足ONU使用的帶寬資源。最大帶寬類型常用于普通上網(wǎng)等業(yè)務(wù)。

Type5為固定帶寬+保證帶寬+最大帶寬組合類型，既給用戶預(yù)留其他用戶不能搶占的固定帶寬資源，又確保在需要使用帶寬時(shí)可獲得的保證帶寬，同時(shí)允許用戶有一定帶寬的搶占，但總和是不會(huì)超過用戶配置的最大帶寬。