Khung đường lên có độ dài 125µs, gồm các khung ảo hướng lên. Các khung ảo hướng lên được tạo bởi các burst từ các ONU khác nhau. Mỗi burst bắt đầu với trường mào đầu lớp vật lý hướng lên (PLOu).
Hình 2-11:Cấu trúc khung đường lên
Mỗi khung chứa thông tin từ một hoặc nhiều ONU. BW map chỉ thị bản đồ sắp xếp các thông tin này. Trong suốt quá trình phân bố tương ứng với hoạt động điều khiển OLT, ONU có thể truyền từ một tới bốn byte các mào đầu GPON và dữ liệu người dùng. Bốn byte mào đầu bao gồm: Mào đầu vật lý (PLOu); Các hoạt động vận hành và quản trị các tham số vật lý ở đường lên (PLOAMu); điều khiển công suất đường lên (PLSu) và thông báo băng thông động (DBRu).
Hình 2-12: Cấu trúc các trường thông tin khung đường lên
PLOu bắt đầu với một tiền tố (Preamble) giúp cho máy thu chế độ burst tại OLT đồng bộ với máy chủ phát tại ONU. Trường phân định (Delimiter) xác định sự bắt đầu của burst hướng lên. Chiều dài và khuôn dạng của các trường tiền tố và phân định được xác định bởi OLT sử dụng bản tin PLOAM. Trường Ind cung cấp các bào cáo về trạng thái của ONU với OLT.
Mỗi ONU có thể được gán bởi nhiều T-CONT. Nếu một ONU được phân định các khe thời gian kề nhau cho các T-CONT với cái Alloc-ID khác nhau, PLOu chỉ cần phát một lần. Tiếp theo trương PLOu, có ba lựa chọn các trường mào đầu trong mỗi burst: • Vận hành lớp vật lý, quản trị, và quản lý luồng lên (PLOAMu).
• Điều chỉnh công suất luồng lên (PLSu). • Báo cáo băng thông động luồng lên (DBRu).
Việc phát của các trường này được phân định bởi OLT qua các cờ trong bản đồ phân định băng thông đường lên (US BW map) của trường PCB. Khi được yêu cầu bởi OLT, 120 byte trường PLSu được gửi bởi ONU để đo công suất. Trường DBRu được ghép vào mỗi T-CONT để báo cáo trạng thái lưu lượng hướng lên của các T-CONT tương ứng. DBRu gồm các báo cáo DBA chỉ thị chiều dài hàng đợi cho việc phân định băng thông rộng.