EPON動(dòng)態(tài)帶寬分配技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

    由IEEE802.3ah標(biāo)準(zhǔn)定義的EPON技術(shù)，它使用下行1490nm波長(zhǎng)和上行1310nm波長(zhǎng)，提供1Gb雙向鏈路。1550nm波長(zhǎng)保留用于模擬視頻的下行廣播。下圖是一個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它通過(guò)交換局網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的光纖線路終端器（OLT），將骨干網(wǎng)連接到家庭或商務(wù)用戶終端設(shè)備（CPE）的光纖網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）。

    EPON網(wǎng)絡(luò)共享從交換局到鄰近地區(qū)的單根光纖線路，并且每個(gè)無(wú)源光分離器將光纖劃分為最多32個(gè)用戶，從而降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本。由于用戶之間共享光纖鏈路，EPON 協(xié)議定義了鑒別某個(gè)特定用戶進(jìn)、出流量的方法。

    下行流量是連續(xù)的，并向所有 用戶終端設(shè)備（CPE）接收方廣播。CPE 可以是包含路由和網(wǎng)絡(luò)功能的家庭網(wǎng)關(guān)，或簡(jiǎn)單的ONU。EPON 用以太網(wǎng)協(xié)議報(bào)頭中的邏輯鏈路 ID（LLID）域來(lái)確定具體的下行終點(diǎn)。下行的數(shù)據(jù)報(bào)流是共享的，每個(gè)ONU都可以通過(guò) LLID 來(lái)確定一個(gè)固定用戶接受哪個(gè)流量。在上行方向，流量取決于正在發(fā)送的用戶，以及他們發(fā)送的數(shù)據(jù)類型。上行方向采用一種動(dòng)態(tài)帶寬分配或DBA協(xié)議，從而動(dòng)態(tài)地為PON網(wǎng)絡(luò)中的ONU分配可用上行帶寬。

圖1–基礎(chǔ)PON網(wǎng)絡(luò)

    DBA非常重要，因?yàn)樗鼪Q定了每個(gè)用戶能享受到到的服務(wù)質(zhì)量。它必須能夠在高優(yōu)先權(quán)或低延遲要求之間作出判別，并且能夠識(shí)別出不同服務(wù)等級(jí)協(xié)議的用戶。在第一種情況中，一個(gè)上行的 Email 傳送可能不需要很高的優(yōu)先級(jí)或延遲，而一個(gè)基于 VoIP 的對(duì)話則有非常嚴(yán)格的低延遲需求。對(duì)第二種情況，一位“黃金級(jí)”數(shù)據(jù)服務(wù)用戶可能有高速度的權(quán)利，因此擁有傳輸大量數(shù)據(jù)或視頻文件的高優(yōu)先級(jí)，而一個(gè)“青銅級(jí)”用戶可能要受限于較低帶寬的傳輸速率。有些時(shí)候，一個(gè)ONU可能為一名“黃金級(jí)”用戶提供服務(wù)，而同一ONU提供的其它服務(wù)則可能面向“青銅級(jí)”用戶。這是在不同服務(wù)基礎(chǔ)上為用戶提供不同可用帶寬的能力，它說(shuō)明了動(dòng)態(tài)帶寬分配在成功部署 EPON 接入網(wǎng)絡(luò)中的重要性。

    DBA處理過(guò)程可以采用多個(gè)系統(tǒng)輸入來(lái)完成帶寬分配的計(jì)算。最重要的是ONU內(nèi)部緩沖占用報(bào)告，以及為某個(gè)ONU預(yù)先設(shè)定的運(yùn)營(yíng)商帶寬。

    大多數(shù)DBA要經(jīng)過(guò)多次重復(fù)循環(huán)以獲得交易報(bào)告，并計(jì)算和分配帶寬，如圖2所示。

圖2–基于循環(huán)算法的DBA

    DBA軟件在交換局設(shè)備的OLT中執(zhí)行，并向每個(gè)ONU發(fā)出“授權(quán)”（grant），在它們之間分配帶寬。只有被“授予”了沿上行方向傳輸?shù)哪芰螅琌NU 才解除靜默狀態(tài)。

    DBA有兩種可能的算法實(shí)現(xiàn)。首先是在OLT中的硬編碼，即在OLT硬件中使用一種固定的算法；第二種是采用基于軟件的可編程DBA，使服務(wù)供應(yīng)商能夠根據(jù)服務(wù)的帶寬、延遲、等級(jí)以及其它參數(shù)，針對(duì)特定需求優(yōu)化 EPON 系統(tǒng)。軟件可編程DBA有更高的靈活性，使服務(wù)供應(yīng)商能夠自由地“即時(shí)”重新配置接入網(wǎng)的性能。這種方法擁有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，有助于充分利用部署一個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)的初始成本。當(dāng)服務(wù)需求隨時(shí)間而發(fā)生改變時(shí)，服務(wù)供應(yīng)商可以方便地配置網(wǎng)絡(luò)，支持多種不同服務(wù)等級(jí)的用戶選項(xiàng)，以獲得更高的收益。

    可編程DBA有更高的靈活性

    不同地理區(qū)域的服務(wù)供應(yīng)商可以充分利用這種實(shí)現(xiàn)高度定制自適應(yīng)帶寬分配算法的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)提供的服務(wù)以及所處的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，服務(wù)供應(yīng)商在提供用戶網(wǎng)絡(luò)帶寬和流量延遲時(shí)有不同的需求。另外，為了實(shí)現(xiàn) EPON 服務(wù)的利益最大化，服務(wù)供應(yīng)商需要優(yōu)化自己的產(chǎn)品，以吸引不同的用戶群，實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)等級(jí)。例如，上行帶寬的分配可以決定EPON 服務(wù)的價(jià)格分級(jí)。

    通過(guò)使用靈活的DBA算法，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)提供的最終服務(wù)和帶寬、延遲需求（IPTV、VoIP、文件共享、在線游戲等），開(kāi)發(fā)出定制的服務(wù)方案。

    EPON 服務(wù)等級(jí)

    使用可編程DBA的服務(wù)供應(yīng)商可以為DBA邏輯方程增加輸入與參數(shù)，從而產(chǎn)生一個(gè)有各種服務(wù)等級(jí)選項(xiàng)的定制算法。除了任何簡(jiǎn)單DBA功能所具備的帶寬優(yōu)先級(jí)和保證帶寬標(biāo)準(zhǔn)以外，可編程DBA還在實(shí)現(xiàn)自己的分配邏輯時(shí)考慮其它系統(tǒng)參數(shù)。一個(gè)例子是為每個(gè)客戶使用一個(gè)“等級(jí)”設(shè)置。如果客戶希望獲得該算法在分配完所有保證帶寬（亦稱最優(yōu)分配）后的剩余帶寬，則可以采用不同計(jì)帳方式，并將此用戶定義為一個(gè)較高等級(jí)的用戶。

    較高等級(jí)的ONU在部署中將獲得較好的帶寬分配，它有很高的低占用周期（under-subscription period），即有些ONU不會(huì)用掉自己的全部保證帶寬，或者系統(tǒng)中已配置的全部保證帶寬大大低于 1Gbps。

    這是一個(gè)可編程DBA為服務(wù)供應(yīng)商所提供多種選擇中的一個(gè)實(shí)例。韓國(guó)和日本兩家最大的服務(wù)供應(yīng)商韓國(guó)電訊（KT）和 日本電信電話公司（NTT）均已采用這種選項(xiàng)開(kāi)發(fā)自己的 EPONDBA算法。

    總結(jié)

    可編程DBA方案為全世界服務(wù)供應(yīng)商在快速增長(zhǎng)的EPON部署中提供了一種新的靈活性。這種新的靈活性使服務(wù)供應(yīng)商可以在網(wǎng)絡(luò)部署以后，仍能決定、實(shí)現(xiàn)和調(diào)整自己的帶寬分配邏輯。另外，可編程DBA方案能夠針對(duì)帶寬分配、延遲優(yōu)化或新服務(wù)等級(jí)的定義，提供更多精確信息給運(yùn)營(yíng)商以制定最優(yōu)服務(wù)方案。