ONU-ID là một số định danh dài 8 bit mà OLT gán cho ONU trong quá trình kích hoạt thông qua bản tin PLOAM. ONU-ID là duy nhất trên một đường PON và con số này được duy trì cho đến khi ONU bị tắt nguồn hoặc bị ngưng kích hoạt bởi OLT.
Allocation Identifier (ALLOC_ID)
ALLOC_ID là một số 12 bit mà OLT gán cho ONU để xác định thực thể mang lưu lượng (traffic-bearing) của phân bố băng thông chiều lên trong ONU đó. Thực thể mang lưu lượng này được gọi là T-CONT (Transmission Containers)
Mỗi ONU được gán một ALLOC_ID mặc định và chính bằng ONU-ID, và có thể được gán thêm ALLOC_ID bổ sung tùy theo cấu hình từ OLT.
Transmission Containers (T-CONT)
T-CONT là một đối tượng của ONU biểu diễn một nhóm các kết nối logic được dùng cho việc phân bổ băng thông chiều lên (Upstream) trong GPON. Đối với mỗi ONU cho trước, số lượng T-CONT được hỗ trợ là cố định. ONU sẽ tạo ra các T-CONT instances một cách độc lập trong quá trình kích hoạt. OLT sẽ lấy thông tin về số lượng T-CONT instance được hỗ trợ bởi ONU cho trước.
(Chú ý: T-CONT là một thực thể được tạo ra trong ONU, mỗi T-CONT instance là một thể hiện của T-CONT)
Để kích hoạt một T-CONT instance cho việc mang lương lượng upstream, OLT phải thiết lập một ánh xạ giữa một T-CONT instance với một ALLOC_ID mà được gán cho ONU thông qua bản tin PLOAM trước đó. Mỗi ALLOC_ID bất kỳ được gán cho ONU (bao gồm cả ALLOC_ID mặc định) có thể được liên kết tới một T-CONT.
Có 5 loại T-CONTs có thể được sử dụng cho người dùng:
- Loại 1: Đây là loại băng thông cố định và được sử dụng chính cho các dịch vụ nhạy cảm với trễ đường truyền và có độ ưu tiên cao như VoIP.
- Loại 2 and Loại 3: Cả hai đều thuộc loại băng thông được đảm bảo và được sử dụng chính cho dịch vụ video và dữ liệu với ưu tiên cao.
- Loại 4: Đây là T-CONT với băng thông Best-effort và được sử dụng cho dịch vụ Internet và các dịch vụ khác với độ ưu tiên thấp, không yêu cầu băng thông cao.
- Loại 5: Đây là loại lai ghép giữa 4 loại T-CONT ở trên, được sử dụng cho tất cả các loại dịch vụ.
Cấp phát băng thông động (DBA)
OLT có nhiệm vụ cấp phát băng thông chiều lên cho ONU. Vì mạng truy nhập là mạng chia sẻ (nhiều ONU sử dụng chung một đường PON) nên nếu dữ liệu upstream truyền từ ONU có thể xung đột trong số một thời điểm ngẫu nhiên. ONU có thể được đặt ở các khoảng cách khác nhau từ OLT, do đó trễ đường truyền từ các ONU là khác duy nhất. OLT tính toán thời gian trễ và gán cho mỗi ONU thông qua bản tin PLOAM (Physical Layer Operations, Administration and Maintenance) để phân bổ trễ đồng đều nhau với tất cả ONU trong mạng truy nhập. Quá trình này được gọi là Ranging.
Một khi trễ của tất cả ONU được gán, OLT phát tín hiệu cho phép đối với mỗi ONU riêng biệt. Grant là quyền được sử dụng một khoảng thời gian xác định cho truyền dẫn upstream. Ánh xạ cấp phát được tự động tính toán lại mỗi vài mili giây cho tất cả ONU, do đó mỗi ONU nhận băng thông kịp thời mỗi khi cần truyền.
DBA là một phương pháp cho phép thực hiện nhanh sự phân bổ băng thông người dùng dựa trên yêu cầu về băng thông hiện thời và nó đặc biệt tốt cho việc truyền dữ liệu upstream theo burst. GPON sử dụng TDMA cho việc quản lý truy cập upstream bởi ONU, và tại bất kì thời điểm nào, TDMA cũng cung cấp các khe thời gian (time slot) riêng biệt cho mỗi ONU đối với truyền dẫn upstream.
DBA cho phép thay đổi kích thước khe thời gian upstream dựa trên sự phân phối tải lưu lượng. Các chức năng của DBA được thực hiện trên T-CONT, mỗi T-CONT được xác định bởi một ALLOC_ID cụ thể. Một ONU bắt buộc phải có ít nhất 1 T-CONT, nhưng hầu hết là có vài T-CONT trở lên, mỗi T-CONT có mức độ ưu tiên hoặc phân loại lưu lượng của riêng nó, và mỗi nó tương ứng với một khe thời gian upstream trong mạng PON. Nếu OLT không hỗ trợ thuật toán DBA, băng thông upstream sẽ được gán tĩnh vào T-CONT --> Không thể chia sẻ băng thông, và việc thay đổi băng thông chỉ có thể đươc thực hiện thông qua một hệ thống quản lý.
Có hai loại thuật toán DBA: Status Reporting DBA (SR-DBA: DBA báo cáo trạng thái) và Non-Status Reporting DBA (NSR-DBA: DBA không báo cáo trạng thái)
Với NSR-DBA, OLT liên tục cấp phát một lượng nhỏ băng thông thêm cho mỗi ONU. Nếu ONU không có lưu lượng để truyền lên, nó sẽ phát ra idle frame. Nếu OLT quan sát thấy ONU không truyền idle frame nữa, nó sẽ tăng băng thông cấp phát cho ONU đó. Một khi ONU đó bắt đầu truyền idle frame, OLT sẽ giảm băng thông cấp phát tương ứng. NSR-DBA có ưu điểm là ONU không cần quan tâm đến DBA, tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của nó là không có cách nào để OLT biết được làm sao để cấp phát băng thông cho nhiều ONU một cách hiệu quả nhất.
SR-DBA liên quan đến trạng thái bộ đệm T-CONT được cung cấp bởi ONU khi OLT thực hiện thăm dò chúng. Bằng phương pháp này, OLT thu thập được trạng thái bộ đệm của các T-CONT, và ONU phản hồi tới OLT với mỗi T-CONT một báo cáo riêng biệt. Báo cáo này chứa dữ liệu hiện thời đang chờ trong T-CONT trong những khe thời gian cụ thể. OLT nhận các báo cáo về DBA, sau đó tính toán lại băng thông cấp phát (BW Map) thông qua thuật toán DBA và gửi BW Map mới tới ONU theo downtream. ONU nhận được BW Map từ OLT và gửi dữ liệu trong những khe thời gian cụ thể. Khi một ONU không có dữ liệu để gửi, sau khi nhận được quyền từ OLT, ONU sẽ gửi một idle upstream cell chỉ thị rằng bộ đệm của nó đang rỗng. Nó thông báo cho OLT biết quyền của T-CONT đó có thể gán cho những T-CONT khác. Nếu một ONU có hàng đợi dài trong bộ đệm, OLT có thể gán nhiều T-CONT cho ONU đó.