PON系统应具备哪些QoS功能？

PON系统应具备哪些QoS功能？

为了实现多业务承载和满足SLA的规定，PON系统提供必要的QoS机制。QoS是指业务对网络传输服务提出的一组可度量的要求，主要包括带宽、端到端延迟、分组丢失率、抖动等。

对于以太网系统的QoS保证，业界存在一个公认的实现方式，对这个机制在ITU-T Y.1291标准中有详细的描述，概括起来主要包括业务流分类、优先级标记、排队及调度、流量整形和流量管制、拥塞避免和缓存管理等一系列的机制。另外，QoS机制应该是双向的，也就是说对上行方向和下行方向都要采用上述QoS机制。

为了保证整个PON系统内多业务承载的QoS保证，ONU和OLT都要具备相应的QoS功能。

在上行方向，PON采用ONU和OLT两级QoS的架构。首先由ONU进行上行业务流的分类，将不同的业务流映射到不同优先级的队列中，并对不同队列中的报文进行优先级（IEEE 802.1D，原IEEE 802.1p）标记。ONU把本地优先级队列中的流量状态报告给OLT，OLT利用DBA机制给该ONU分配带宽。ONU收到带宽授权后，根据特定的调度算法对各队列的业务流进行本地调度，然后发送给OLT。各种业务流的报文到达OLT后，由OLT根据每个报文的优先级进行本地的排队、限速、调度，然后转发给上层设备。一般情况下，ONU执行针对用户端口的上行流量管制，OLT通过DBA机制执行针对ONU的上行流量限制。此外，OLT和ONU都通过一定容量的缓存和必要的拥塞避免机制，以平滑业务突发性和调整业务流量。

在下行方向，PON系统有两种QoS实现方式。一种是由OLT实现针对每个用户的下行业务分类、排队、限速和调度，ONU接收到以太网报文后，只需要进行转发即可，一般不再需要进行下行业务流分类、排队、限速和调度。这需要OLT基于每个用户每种业务设置一个逻辑队列并对每个用户的业务流进行整形和调度，因此对OLT的性能（缓存容量、队列数、调度能力等）要求比较高，对ONU的QoS能力要求则相对较低。第二种方式是OLT仅执行针对ONU的下行业务流分类、排队、限速和调度，ONU执行针对用户的下行业务流分类、排队、限速和调度。这种方式降低了对OLT的QoS能力要求，但提高了对ONU的QoS要求，ONU需支持将每个用户的不同类型的业务映射到对应的优先级队列，并针对每个用户进行下行业务流调度。

对于FTTH、FTTO场景，每个ONU（SFU、SBU、HGU）就是一个用户，所以两种方式是等效的；对于FTTB、FTTC等场景，两种不同的QoS实现方式对OLT和ONU设备的功能与性能有着不同的要求。第一种方式对OLT的要求较高，第二种方式对MDU、MTU的要求较高。

此外，OLT和ONU都通过一定容量的缓存和必要的拥塞避免机制，以平滑下行业务突发性和调整业务流量。

注：业务流是指与特定QoS相关的从源到目的地的分组流，一般意义上的业务流是指特定用户的特定类型业务的分组流，例如PPPoE上网业务流、IPTV单播业务流和IPTV多播业务流、VoIP流等。