寬帶提速下的GPON/EPON網(wǎng)絡(luò)流量測算及改造方案研究

葉亞偉

【摘要】 2015年4月14日，國務(wù)院召開經(jīng)濟形勢座談會，李克強總理要求加快建設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)，大幅提升寬帶網(wǎng)速，降低寬帶資費標準。對于寬帶運營商既是挑戰(zhàn)又是機遇，預計主營業(yè)務(wù)收入將減少，持續(xù)小區(qū)寬帶建設(shè)，提高用戶感知，爭取市場份額。寬帶運營商充分利用各級政府4G和光寬帶發(fā)展政策，有效把握有線寬帶市場的發(fā)展機遇，積極順應(yīng)通信技術(shù)發(fā)展趨勢，適度加大光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資力度，打造全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，為企業(yè)發(fā)展、應(yīng)對競爭和更好地滿足客戶需求提供強大的網(wǎng)絡(luò)支撐。

【關(guān)鍵詞】 寬帶提速 G/EPON 10G PON及PON裂變

按照國務(wù)院2013年發(fā)布的《“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案》的要求，到2015年，初步建成適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的下一代國家信息基礎(chǔ)設(shè)施。各運營商有線寬帶目前主要采用GPON和EPON兩種技術(shù)進行承載，地市級運營商根據(jù)家庭客戶覆蓋規(guī)模，現(xiàn)網(wǎng)OLT設(shè)備部署數(shù)量在100-500端左右，接入用戶的帶寬基本在2M-12M之間，僅有部分發(fā)達城市的中高端小區(qū)接入帶寬能夠達到50M以上。

一、寬帶提速流量模型的研究

2015年是國家的“十二五”規(guī)劃結(jié)局之年，也是“十三五”規(guī)劃的開局之年，各運營商都在加緊編制《2016-2020年網(wǎng)絡(luò)滾動發(fā)展規(guī)劃》明確提出，寬帶提速和有線接入網(wǎng)建設(shè)都作為重要的篇幅進行闡述。承接政府要求，落實提速降費，加快光網(wǎng)升級改造，支持百兆寬帶、4K 高清視頻業(yè)務(wù)普及。以全光城市建設(shè)和百兆業(yè)務(wù)提供為目標，加快FTTH建設(shè)，按需推進寬帶網(wǎng)絡(luò)升級。

1.1 PON口下行流量模型測算

PON口下行流量測算按照高流量和低流量模型進行測算。

1、并發(fā)率：高流量和低流量均按照100%取值。

2、收斂比：上網(wǎng)業(yè)務(wù)均按照50%取值，視頻業(yè)務(wù)根據(jù)畫面清晰度要求分別取值15%-50%。 （表1）

由此可計算出，在寬帶用戶的帶寬提升至100M時，高流量模型用戶對PON端口帶寬需求為37.4M。低流量模型用戶對PON端口帶寬需求為19.8M。

1.2 OLT上聯(lián)流量模型測算

OLT上聯(lián)流量測算仍然應(yīng)按照高流量和低流量模型進行測算。

1、并發(fā)率：上網(wǎng)均按照70%取值，視頻業(yè)務(wù)均按照 50%取值。

2、收斂比：上網(wǎng)業(yè)務(wù)均按照50%取值，視頻業(yè)務(wù)根據(jù)畫面清晰度要求分別取值10%-30%。（表2）

由此可計算出，在寬帶用戶的帶寬提升至100M時，高流量模型用戶對OLT上聯(lián)帶寬需求為4.9M。低流量模型用戶對OLT上聯(lián)帶寬需求為2.8M。

二、寬帶提速對PON網(wǎng)絡(luò)改造方案分析

2.1 PON網(wǎng)絡(luò)接入能力分析

按照前章節(jié)對寬帶提速至100M帶寬時，對PON口下行和OLT上聯(lián)OLT流量的測算，根據(jù)GPON、EPON網(wǎng)絡(luò)端口可用帶寬，可測算單端口最大接入能力如表3。

現(xiàn)有PON網(wǎng)絡(luò)中，F(xiàn)TTH模式接入的寬帶用戶，當PON口下行用戶大于64戶，F(xiàn)TTB+LAN模式接入用戶超過256戶時，就要對PON口進行擴容，即PON口的裂變。

對于OLT設(shè)備上聯(lián)時，現(xiàn)網(wǎng)GPON和EPON上聯(lián)端口均為GE，可用帶寬均為900M，按照測算模型，單臺OLT設(shè)備下聯(lián)用戶超過500戶，均需要考慮對上聯(lián)鏈路進行增容提速，即引入10G PON技術(shù)。

2.2 PON端口的擴容裂變

按照PON口測算模型，當PON下掛用戶數(shù)超過最大可接用戶數(shù)，需考慮PON口的裂變，即在局端OLT增加1個PON端口。以二級分光為例，在一級分光處增加1個1：N的分光器，原有的二級分光器中取1/2跳接至新增的1：N分光器，其他二級分光器不變。新增的PON口與新增的分光器之間增加1芯光纖。

三、對寬帶提速下PON網(wǎng)絡(luò)改造的建議

由于各運營商目前LAN方式、FTTB+DSL方式和FTTB+LAN方式接入存量用戶規(guī)模較大，一次性改造投入較大，建議分批分期逐步改造：

（一）近期重點對FTTH、FTTB+LAN的帶寬升級，主要考慮兩個方面：一個方面是單PON口接入用戶，另一方面是OLT上聯(lián)帶寬升級，即升級10G PON。

（二）中期保證完成FTTB+ADSL改造升級，并部分考慮LAN模式改造；

（三）遠期完成剩余LAN模式的改造，并對FTTB+LAN模式側(cè)重對OLT及交換機上行升級。

參 考 文 獻

[1]《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“寬帶中國”戰(zhàn)略及實 施 方 案 的 通 知》國發(fā)〔2013〕31號文，2013年8月1日。

[2]《2016-2018年網(wǎng)絡(luò)滾動規(guī)劃編制說明》，中國電信，2015年7月，第91-92頁。

[3]《2012-2013中國通信業(yè)發(fā)展分析報告》人民郵電出版社，2013年，第178-185頁。

[4]《接入網(wǎng)技術(shù)要求-吉比特的無源光網(wǎng)絡(luò)（GPON）》，YD/T 1949.1-2009，工業(yè)和信息化部，2009年。