EPON系统DBA的实现方法是什么？

EPON系统DBA的实现方法是什么？

DBA的实现机制主要包括两方面：第一，OLT与ONU之间的控制机制；第二，OLT的DBA算法。

由于EPON系统结构与传统总线结构的光纤局域网不同，光分路器的分支端口之间的隔离度都在45dB以上，ONU无法检测到各ONU上行信号之间的冲突，因此不适合采用CSMA/CD的方式。而且，即使提高ONU光接收机的灵敏度使之能根据光分路器反射的光信号检测上行的冲突，也会因时隙冲突发生得太频繁而导致整个系统通信效率过低。因此，EPON系统采用了不同于局域网的控制协议——多点控制协议（MPCP）。

MPCP协议的功能之一就是提供OLT与ONU之间的控制方法，对ONU的上行带宽进行动态分配，具体为ONU向OLT周期性地发送REPORT消息。每个REPORT消息包含多个队列集（Queue Set），每个Queue Set中包含各队列的长度信息，这种结构使得OLT能够了解到ONU所有本地队列中存储的业务流量情况。OLT根据ONU的SLA，结合ONU本地流量情况，通过一定的算法计算出分配给每个ONU的带宽，并发送GATE消息对ONU进行授权，提供上行数据传输窗口。EPON系统上行方向采用TDMA方式，OLT通过传输窗口的起始、终止时间，指定每个ONU的上行发送时间段，从而控制上行带宽。这种“报告－计算－授权”的过程是周期性的、持续进行的，典型的周期为750μs或者1ms一次。

DBA功能的核心是OLT上的DBA调度算法。OLT在获知每个ONU带宽需求的基础上，根据DBA算法计算出各个ONU应得到的带宽。DBA算法设计上应考虑提高系统上行带宽利用率、保证各种业务的公平性和QoS。

DBA算法应满足如下要求。

（1）功能性：应支持固定带宽（Fixed Bandwidth）、保证带宽（Assured Bandwidth）、尽力而为带宽（Best Effort Bandwidth）3种带宽类型（详见问题75）以满足不同类型业务QoS保证的要求。

（2）高性能：DBA算法应尽可能简单、高效，保证调度的实时性、精细度和精确性。例如，最小轮询周期不应超过1ms，否则会导致上行业务的传输时延过大；上行带宽分配的颗粒度不应大于256kbit/s，最小可配带宽不应大于512kbit/s;带宽分配的精度不应超过5%。

（3）扩展性：DBA应支持至少32个ONU同时在线时的调度，在线ONU数量的多少也不应影响DBA的性能指标，比如带宽调度的精度、颗粒度、业务转发时延等。

（4）强健性（Robustness）：DBA算法和实现DBA的软硬件模块应该足够稳定可靠，不应受到其他模块的影响，也不会因异常事件而发生故障。

需要指出的是，为了支持在多业务接入环境下的QoS，ONU应能够在DBA分配的带宽授权基础上，基于本地的队列状态进行上行业务的调度，也就是当上行带宽发生拥塞时以特定的算法（例如严格优先级SP算法、加权轮询WRR算法等）进行调度，以保证高优先级的业务（如VoIP、IPTV等）优先向上转发。