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

GPON下行傳輸

GPON下行傳輸找那個(gè)，來(lái)自OLT GPON端口的主干光纖通過(guò)最大1:N的分光器分成N路分支光纖，同時(shí)將數據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據，最終到達ONU，ONU選擇接受屬于自己的數據，丟棄不屬于自己的數據。

GPON上行傳輸

GPON上行傳輸中，不同ONU的上行數據在各自支路光纖向上傳輸，經(jīng)過(guò)分光器后數據匯合。上行采用時(shí)分復用方式傳輸數據，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)送數據，嚴格由OLT統一調度和授權，ONU只能被動(dòng)響應。

ONU只能在自己的授權內發(fā)送上行數據，即使沒(méi)有數據，也要插入空白幀。假如一個(gè)ONU不遵守規則，在其他ONU的授權時(shí)隙內發(fā)送數據，那么數據就會(huì )發(fā)送碰撞，導致丟包，害人害己。時(shí)隙是微觀(guān)上的概念，宏觀(guān)上通常用流量或者帶寬來(lái)表示ONU所獲得的上行傳輸授權。如何進(jìn)行上行時(shí)隙分配或者說(shuō)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系統中，多個(gè)ONU的上行數據在主干光纖上匯合后傳輸到OLT，為了避免數據包在上行過(guò)程中發(fā)生碰撞，系統需要一個(gè)有效的時(shí)分復用機制控制上行流量的分配，這種機制需要解決以下問(wèn)題：

哪一個(gè)T-CONT上的數據先走？

每個(gè)T-CONT上的數據傳輸時(shí)隙如何分配？

動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA， Dynamically Bandwidth Assignment）是對PON的擁塞進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，OLT根據擁塞和當前帶寬利用情況，以及配置情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的帶寬調整。

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

一般來(lái)說(shuō)OLT采取輪詢(xún)的機制，在每個(gè)輪詢(xún)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該是相同的，授權大小只和ONU的SLA有關(guān)，和ONU的上行業(yè)務(wù)流量情況無(wú)關(guān)，即使ONU上行沒(méi)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，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ONU上的流量情況實(shí)時(shí)調整上行帶寬，承載突發(fā)性比較強的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)送數據主動(dòng)上報給OLT，OLT根據擁塞和當前帶寬利用情況，以及DBA類(lèi)型配置情況，對各個(gè)ONU上行帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調整，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(hù)。

DBA對帶寬的動(dòng)態(tài)調整，用戶(hù)可以得到超過(guò)固定帶寬分配的最大帶寬，享受更好的服務(wù)。

DBA的實(shí)現原理

首先，這里需要了解DBA的兩種實(shí)現模式，狀態(tài)報告模式（SR, Status reporting）模式和非狀態(tài)報告模式（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)上報當前等待發(fā)送的數據狀態(tài)報告。而NSR模式下，OLT會(huì )通過(guò)對ONU等待上行數據進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，無(wú)需ONU上報數據狀態(tài)報告。因為NSR方式模式會(huì )占用OLT資源，因此推薦使用SR模式。

現在，假設ONU目前有三個(gè)T-CONT上傳數據。

ONU在上行數據中攜帶目前T-CONT中等待發(fā)送的數據狀態(tài)報告，即上行動(dòng)態(tài)帶寬報告（DBRu），可上報T-CONT的狀態(tài)，為了給下一次上行數據申請帶寬。

OLT收到ONU的狀態(tài)報告后，根據DBA算法邏輯計算出Bandwidth Map（BW map），標識了各個(gè)T-CONT傳送數據的起止時(shí)刻，隨著(zhù)下行數據下發(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)送數據，同時(shí)數據中攜帶上行動(dòng)態(tài)帶寬報告。

DBA的五種類(lèi)型

當OLT收到ONU的DBA上報消息，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(shuō)呢？因此我們就需要引入DBA類(lèi)型。DBA有五種類(lèi)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，完全預留給特定ONU或者ONU的特定業(yè)務(wù)，即使在ONU沒(méi)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ONU的實(shí)際業(yè)務(wù)流量未達到保證帶寬時(shí)，設備的DBA機制應能夠將其剩余帶寬分配給其他ONU的業(yè)務(wù)。

Type3為保證帶寬+最大帶寬組合類(lèi)型，在保證用戶(hù)有一定帶寬的同時(shí)，還允許用戶(hù)有一定帶寬的搶占，但總和是不會(huì )超過(guò)用戶(hù)配置的最大帶寬。此帶寬類(lèi)型主要應用于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(mǎn)足ONU使用的帶寬資源。最大帶寬類(lèi)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(lèi)型，既給用戶(hù)預留其他用戶(hù)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(hù)有一定帶寬的搶占，但總和是不會(huì )超過(guò)用戶(hù)配置的最大帶寬。