PON系统应支持怎样的缓存管理机制？

PON系统应支持怎样的缓存管理机制？

在PON系统中，一方面主要是承载以太网/IP业务，以太网/IP业务的重要特点就是突发性强，这要求OLT和ONU都要提供一定的缓存来缓存数据；另一方面，尽管PON接口的上下行带宽达到吉比特每秒的量级，但由于每个ONU都有一定的上下行带宽限制（几兆比特每秒到几百兆比特每秒），而ONU的用户接口和OLT的上联接口的速率也可能高达1Gbit/s（OLT的上联接口速率甚至可达10Gbit/s），因此也需要缓存机制来平滑每个ONU的接口速率与可用带宽之间的差距。一般来讲，根据优先级可以将缓存划分成多个虚拟队列，来实现不同业务的区分服务，以保证多业务的QoS。

以EPON系统为例，OLT以轮询的方式为每个ONU发布上行带宽授权。一般的轮询周期为750μs或者1ms，也就是说，从接收到用户端口发来的报文到开始向OLT发送报文，ONU上报文的最大等待时间可能达到1ms。为了避免缓存溢出，在任意时刻，每个ONU的上行缓存不应小于1Gbit/s×1ms=1Mbit=128KB（这里的1Gbit/s是ONU的用户端口的最高速率，而不是PON接口速率）。下行方向上，从PON口发来的数据速率为1Gbit/s，ONU也应具备缓存1ms突发的能力，即1Gbit/s×1ms=128KB。建议ONU上采用上下行独立缓存的方式，因为如果二者共享缓存，则可能因为下行数据的突发导致上行缓存过小，进而产生上行分组丢失。

由于PON系统中所有ONU的上下行业务都汇聚到OLT，因此OLT需要更大的缓存（数兆字节甚至数十兆字节）且应支持多级缓存：上联板、交换板、接口板都应具有足够的缓存。

当流量大于可用带宽时，缓存会溢出，这时就需要OLT或ONU丢掉部分报文。在面向连接的TCP协议中，部分报文的丢失会使得发送端设备降低发送报文的速率，因此需要拥塞避免机制。最简单的拥塞避免算法是尾丢弃（Tail-Drop），当然还有较复杂的随机早丢弃（RED）和加权随机早丢弃（WRED）。