淺談寬帶接入網FTTH提速測算模型

湖南省通信產業(yè)服務有限公司金迅網絡分公司 佘智熙

淺談寬帶接入網FTTH提速測算模型

湖南省通信產業(yè)服務有限公司金迅網絡分公司 佘智熙

本文從業(yè)務需求和帶寬能力著手，提出寬帶接入網FTTH提速測算模型，為制定寬帶接入網OLT提速建設方案提供參考依據。

FTTH；提速；測算；模型

前言

2015年一季度經濟工作會上，李克強總理敦促運營商要“提網速、降網費”，加大信息基礎設施建設、提高網絡帶寬。在國家層面的強力推動下，寬帶建設迎來新一輪發(fā)展，以50M、100M為代表的帶寬提供能力，成為基礎運營商寬帶建設發(fā)展的目標和標配。本文從業(yè)務需求和帶寬能力著手，提出寬帶接入網FTTH提速測算模型，為寬帶接入網OLT提速建設方案制定提供參考依據。

1.單PON口帶寬測算模型

PON口下行采用廣播方式下行，共用2.5G帶寬，考慮開銷和并發(fā)因素，采用2250Mbps測算，PON下最大帶寬應為PON口下掛用戶忙時帶寬總和。

測算帶寬時，考慮所能提供業(yè)務及每種業(yè)務所需帶寬、業(yè)務滲透率及用戶使用業(yè)務并發(fā)比，與提供給用戶的帶寬并無絕對關系（除非用戶大面積使用BT等高耗帶寬業(yè)務）。目前主流用戶賬號帶寬24M，可提供三口之家的兩路高清（8M），一路標清（4M），一路普通高速上網（按4M測算）需求。在4K視頻未全面推廣情況下，只需15-20M帶寬，可覆蓋絕大多數家庭用戶需求。目前4K視頻受限于節(jié)目源、制播設備等因素，主要提供準4K節(jié)目源，實測中發(fā)現4K節(jié)目源帶寬保持16M。4K視頻業(yè)務開展初期，15-20M帶寬也可滿足用戶4K視頻觀看及上網帶寬需求。

針對主流高帶寬業(yè)務上網、IPTV直播、視頻點播業(yè)務，采用極限模型測算。假定一個PON口下寬帶用戶數為N，IPTV直播按業(yè)務滲透率100%、100%全部高清直播、所有滲透用戶晚高峰時段全部并發(fā)收看電視，測算所需帶寬8N；視頻點播業(yè)務按50%用戶并發(fā)使用視頻點播業(yè)務，其中20%用戶4K視頻點播，50%高清視頻點播，30%標清點播，測算所需帶寬4.6N；上網瀏覽網頁、網游等4M帶寬已可滿足需求，按50%并發(fā)比，測算所需帶寬2N；其他IP語音等所需帶寬較小，不予考慮。

綜上所述，所有用戶帶寬忙時總和應小于2250Mbps，單用戶平均忙時帶寬14.6M，推算出單PON口下最大用戶數為128個。

目前基礎運營商主流寬帶接入建設模式采用FTTH方式，分光比1:64，每PON口下最多64個用戶，可以滿足業(yè)務發(fā)展需要。

2.槽位帶寬測算模型

單槽位帶寬單向20G。按照上面單PON口測算模型，單PON口下最大用戶數為128，每PON口下用戶上網模型相同。

若選擇8口PON板，128*（8+4.6+2）*8/1024=14.6G，未超出單槽位帶寬。

若選擇16口PON板，128*（8+4.6+2）*16/1024=29.2G，超出單槽位帶寬。如更換100G單槽位帶寬設備，則單PON口下最大用戶數量仍為128；如不更換100G單槽位帶寬設備，則單PON口下最大用戶數量為64。

3.OLT上聯帶寬測算模型

IPTV復制轉發(fā)在BRAS，按照上面單PON口流量測算模型計算，單用戶平均忙時帶寬14.6M,推算OLT上行鏈路下最大可帶用戶數。

如采用OLT作為IPTV復制轉發(fā)點，按照100套標清節(jié)目源、20套高清節(jié)目源計算，則OLT上聯帶寬需求為100*4+20*8+4.6N+2N，推算OLT上行鏈路下最大可帶用戶數。上行業(yè)務主要為即時通訊軟件視頻交互，家庭安防視頻監(jiān)控等，目前IP攝像頭帶寬基本可以滿足需求，不做特別測算。

4.用戶賬號帶寬、占用帶寬及分配帶寬的關系

在基礎運營商內部，常常會有用戶賬號帶寬、占用帶寬及分配帶寬的概念。用戶賬號帶寬是對外銷售的寬帶產品標稱帶寬，通過AAA認證系統(tǒng)對賬號進行控制，限制用戶超過該帶寬使用。用戶實際使用帶寬是用戶通過使用各種業(yè)務（上網、視頻、游戲等），各類業(yè)務所消耗的帶寬。設備分配每用戶帶寬通常應為該設備下所有用戶賬號帶寬之和，但電信設備通?？紤]并發(fā)比及端口占用率等因素，進行收斂配置。在各類業(yè)務帶寬需求無明顯變化的情況下，通常用戶無法用滿賬號帶寬。

在FTTH模式下,每PON口按1:64分光比，在沒有下掛交換機的情況下，最大可帶64個用戶，每用戶平均分配帶寬為2250/64=35Mbps。依據運營商業(yè)務發(fā)展情況（按端口占用率30%計算），實裝用戶每用戶分配帶寬為：2250/64/0.3=117.18Mbps。再考慮實裝用戶在忙時并發(fā)因素，按80%并發(fā)測算，則忙時并發(fā)用戶分配帶寬為2250/64/0.3/0.8=146Mbps。

5.結束語

上述測算為理論模型推算。制定寬帶接入網OLT提速建設方案時，需要根據現場實際情況進行分析處理?？傮w而言，現有FTTH接入方式，可以滿足現階段業(yè)務發(fā)展需求，待用戶發(fā)展，端口占用率升高以及大帶寬業(yè)務需求增加時，可考慮10GPON升級。

根據今年普及50M，100M起步、200M主推，300、500、1G滿足差異化的市場推廣要求，應提前考慮517千兆小區(qū)及今后新建小區(qū)ODN降分光比的改造工作及今后新建小區(qū)的建設。為滿足10GPON普及前市場對于千兆業(yè)務發(fā)展的需要，需要通過降分光比的方式新建小區(qū)的設計原則進行測算。對于300、500、1G大帶寬業(yè)務需求，考慮到可能目標用戶較少，同時大帶寬業(yè)務可能存在的第三方聚合風險，一旦聚合，流量使用模型（流量占空比及并發(fā)比）將顯著高于普通公眾寬帶用戶，有可能影響普通用戶的使用，因此建議啟用新的光纖系統(tǒng)按1:8-1:16根據實際需求調纖單獨PON口配置。FTTH項目設計，一級分光以上主干段一般按1+2配置纖芯，二級分光配線纖芯一般按1+1或1+2配置纖芯冗余，基本具備啟用新纖芯系統(tǒng)的能力。對于纖芯資源不能滿足的項目，可根據實際需要啟動擴容改造，但應控制改造規(guī)模及容量，避免10GPON普及后的纖芯資源及投資浪費。

[1]李勁,陳佳陽,肖凱文．綜合業(yè)務承載網規(guī)劃設計手冊[M]．人民郵電出版社．