最近，光网络行业，特别是在无源光网络(PON)方面有了很大的复兴。PON能够消除光纤电信基础设施的巨大带宽与其用户的局域网(LAN)日益增长的带宽需求间的访问瓶颈。

　　PON的商业优势在于它们不需要在野外安装昂贵而又相对脆弱的硬件设备——用可以将同一数据流分配到多个地点的简单分光器代替有源光纤交换器。对下载大量的数据流而言，这是一个简单的解决方案；但它也提出一个问题，即如何以最佳的方式上传单独终端用户的数据流，而不会在网络主干中引起冲突。

　　我们采用的解决方案是将上行流量划分成不同的时间间隔，并为每个终端用户分配单独的时间空档来进行数据传输。但是，有多种方式可分配那些时间空档，而且，在PON配置中，找出最佳的带宽分配技巧也是一个重要的问题。

　　本文简单讨论了上述问题，并描述动态带宽分配(DBA)的最新发展动向。

　　PON与用来优化都市间应用以及长距离应用的点对点光纤技术不同，它们主要用于访问网络。它们比其它访问解决方案更简单、更高效、更低廉，所以PON可以向将光纤扩展到最后一英里的服务提供商提供一种成本低廉的连接方式。因此，PON作为下一代高速低成本访问网络结构的可选访问技术，正受到人们的广泛认可。

　　PON的典型设施是从服务提供商中心办公室(CO)发出的一种树状拓扑结构，在那里，来自中心办公室光线路终端(OLT)设备的一条单独光纤主干被无源分光器分离，并由客户家中的许多光网络单元(ONU)所共享

　　在由OLT至一个ONU的下行方向，PON则成为一个将每个以太网信息包同时传送给所有用户家庭的一种传播媒介。而每个单独的ONU则仅提取定址信息包给OLT，并忽略其他信息包。因此，下行带宽共享相对简单，它根据服务等级协议(SLA)与其他策略，由一个在OLT执行的出口调度策略来指示。

　　但在上行方向，在某个时间，只能有一个ONU向OLT进行传输，以防止来自不同用户的信息包相互冲突。为达到这一目的，IEEE 802.3ah标准采用了一个基于复式分时的媒体访问控制协议，并将其命名为多点到单点控制协议(MPCP)。它允许OLT在ONU间作出仲裁，要求上行传输并分配唯一的时间空档，以便每个ONU仅在指定的时间空档内传输上行信息包。

　　所有当前的PON标准应用这个复式分时(TDM)方法来进行上行传输，而不是应用明显更为简单的波分复用(WDM)技巧；WDM为每个ONU分配不同的光波长，并让它们同时进行上行传输且不会造成冲突。这是因为，在一个相对的波长范围内，要让每个ONU拥有不同的光模块条件下，会大大增加制造与销售的复杂性。它还要求保证每户家庭一贯使用正确波长的ONU——这增加了管理负担——总之，这一方法还没有确定的标准。虽然WDM方法具有双向提供全部带宽的优势，实际上用户并不需要这么大的上行带宽，因为一般最大的流量出现在下行互联网方向——如IPTV与网络下载——而上传请求则相对简单。因此人们选择了分时技术。

　　IEEE MPCP应用两个特别信息来控制时间空档分配——GATE与REPORT。REPORT消息由ONU向OLT发送，被ONU用来报告它的即时上行带宽需求——REPORT消息还包括队列信息，可帮助OLT分配适当的带宽。相对应地，GATE消息由OLT向ONU发送，它通过指定起始与终止时间向ONU分配一个时间空档，在这段时间内，ONU能够向OLT上传经过排序的用户流量。

　　当然，所有时间量度都十分微小——在IEEE 802.3ah标准中，MPCP计时以16毫微秒的单位来计量。在如此迅速的运作速度下，分时过程甚至能够支持极为重要的流量，如IP电话，而不会引起可见的质量变化。

　　MPCP为OLT仲裁上传带宽提供了一种控制机制，但它无法指定任何特定的分配策略。所以可以自由选择最佳的分配策略。所谓的“动态带宽分配”(DBA)算法考虑到数据流量的爆发性本质，并适应瞬时的ONU带宽需求，并为上传流量流安排最佳的公平性、延时、变异程度与其他所需的特性。

　　DBA设计标准

　　设计或选择适当的DBA需要根据几种标准进行仔细的评估。首先，整个有效带宽会施加限制。其次，用户与提供商间的服务等级协议(SLA)也会带来制约——它可能会指定最小（和最大）带宽等级并给某些类型的流量以优先权。另外还有“公平性”需求——在SLA所指定的范围内提供其所认为的“优良服务”，以进行资源传播，并让所有用户满意。而且它还必须平衡地传送带宽——不能进行碎片式传送，否则接收者的缓冲器就无法接受数据流，并会引起分组延时（也称作“延时变异程度”）的过度变异。