王東，強(qiáng)浩（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司山東分公司，濟(jì)南 250101）

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面向高流量家寬業(yè)務(wù)的接入網(wǎng)演進(jìn)策略研究

王東，強(qiáng)浩
（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司山東分公司，濟(jì)南 250101）

摘要隨著高清網(wǎng)絡(luò)電視、3D視頻等新興業(yè)務(wù)的發(fā)展，用戶對(duì)接入帶寬的需求越來越高。針對(duì)高流量業(yè)務(wù)對(duì)接入網(wǎng)的需求變化，本文分析了現(xiàn)網(wǎng)存在的問題，測算了不同場景下接入網(wǎng)的承載能力，提出應(yīng)對(duì)寬帶提速的接入網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略：OLT下行策略和OLT上聯(lián)部署策略。本文所提策略能夠有效指導(dǎo)運(yùn)營商在面對(duì)用戶流量高增長的形勢下及時(shí)調(diào)整接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞高流量業(yè)務(wù)；接入網(wǎng)演進(jìn)策略；OLT下沉策略；OLT上聯(lián)部署策略

1　引言

2　家寬業(yè)務(wù)對(duì)接入網(wǎng)的帶寬需求分析

表1所示為高速率用戶業(yè)務(wù)及下行帶寬的需求表[3]。

如表1中所示，目前常見的家庭寬帶業(yè)務(wù)有標(biāo)清電視、高清電視、標(biāo)清點(diǎn)播、高清點(diǎn)播、高速上網(wǎng)和IP話音業(yè)務(wù)。設(shè)n為單個(gè)PON口接入的寬帶用戶數(shù)，各業(yè)務(wù)所需要的帶寬如下：

直播（用戶數(shù)大于頻道數(shù)情況下）：300 Mbit/s (100路標(biāo)清)＋100 Mbit/s (10路高清)；

表1　家庭寬帶用戶業(yè)務(wù)及帶寬需求

點(diǎn)播（高清、標(biāo)清各占50%）：n×30%×(10 Mbit/s＋3 Mbit/s)；

高速上網(wǎng)：n×33%×4 Mbit/s；

IP話音：n×200kbit/s；

除多播業(yè)務(wù)外，每用戶所需帶寬為：30%×(10Mbit/s+ 3Mbit/s)+33%×4Mbit/s+200kbit/s=5.42Mbit/s。

3　針對(duì)高流量家寬業(yè)務(wù)的接入網(wǎng)演進(jìn)策略

3.1OLT下行演進(jìn)策略研究

推薦理由： 信息碎片化時(shí)代，深入而系統(tǒng)的思考力是寶貴的財(cái)富。只有學(xué)會(huì)思考，才能由表及里、去偽存真、去粗取精。系統(tǒng)思考專家邱昭良博士的《如何系統(tǒng)思考》凝聚了他20余年的實(shí)踐心得，輔導(dǎo)數(shù)百家企業(yè)、上萬名經(jīng)理人的經(jīng)驗(yàn)以及大量原創(chuàng)成果，幫助讀者快速學(xué)會(huì)如何系統(tǒng)思考，并由知到行。

山東移動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)家庭寬帶主要采用GPON FTTH方式建設(shè)，每個(gè)PON口最多帶64個(gè)用戶。公式（1）為OLT下行可提供帶寬測算公式：

由式（1）可以看出，OLT下行至用戶的帶寬主要取決于單PON帶寬、單PON口接入用戶數(shù)和接入率。用戶上網(wǎng)行為的并發(fā)比為50%時(shí)，由式（1）可得：端口占用率為100%，可提供單用戶下行帶寬72 Mbit/s；端口占用率為50%，可提供單用戶下行帶寬144 Mbit/s；端口占用率為30%，可提供單用戶下行帶寬240 Mbit/s；端口占用率為20%；可提供單用戶下行帶寬359 Mbit/s。因此，現(xiàn)網(wǎng)采用FTTH建設(shè)的家寬，OLT下行至用戶可滿足帶寬升級(jí)到100 Mbit/s要求，用戶可充分享受標(biāo)清/高清電視、標(biāo)清/高清點(diǎn)播、高速上網(wǎng)和IP話音業(yè)務(wù)等常見家寬業(yè)務(wù)。

如圖1所示，隨著用戶接入帶寬需求的逐步增高，可通過控制單PON口接入用戶數(shù)解決下行帶寬需求：單PON口下掛用戶數(shù)可由64逐步調(diào)整為32。為了滿足更高的接入帶寬需求，可將現(xiàn)有的GE-OLT升級(jí)為10 GEOLT。這樣可在不調(diào)整ODN網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提高10倍的接入帶寬。圖2為10 Gbit/s-GPON的平滑演進(jìn)方案。

圖2　10G-GPON平滑演進(jìn)方案

如圖2中所示，由于10 Gbit/s-GPON和GPON的上/下行波道不存在光譜重疊[3～5]，因此可采用耦合器將10 Gbit/s-GPON信號(hào)和GPON信號(hào)耦合到同一ODN網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)GE用戶和10 GE用戶的共存。在組網(wǎng)的過程中10 Gbit/s-PON的PON口僅接入10 GE的ONU，GE PON口接入GE的ONU。這樣能夠最大程度的保證10 Gbit/s-PON與GE-PON的獨(dú)立性，有利于滿足不同速率業(yè)務(wù)的開通及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，可以保證最大的帶寬利用率，避免混合部署時(shí)造成的光功率浪費(fèi)。

3.2OLT上聯(lián)演進(jìn)策略研究

對(duì)OLT上聯(lián)的帶寬測算，需要考慮該OLT所有PON口所帶的全部用戶產(chǎn)生的流量。

圖1　OLT演進(jìn)策略

并發(fā)比：可根據(jù)不同地區(qū)、不同客戶群實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，可取50%；流量占空比：根據(jù)實(shí)測值確定，沒有實(shí)測時(shí)可按50%考慮；帶寬冗余系數(shù)：一般OLT上聯(lián)可取70%；考慮100 Mbit/s的集客上聯(lián)帶寬。

表2　現(xiàn)網(wǎng)OLT上聯(lián)帶寬能力測算

考慮P2P文件傳輸、遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程教學(xué)、高清網(wǎng)絡(luò)電視(HDTV) 、4K點(diǎn)播等業(yè)務(wù)發(fā)展，以未來用戶的平均上行帶寬逐步增長到0.85 Mbit/s、2 Mbit/s和5 Mbit/s作為測算模型，單臺(tái)OLT在不同上聯(lián)方式下所能承載的最大用戶數(shù)測算如表2所示。

如表2中所示，隨著接入用戶數(shù)的增長，需要的OLT上聯(lián)端口也逐步增多。在提供同樣接入帶寬的前提下，雙上聯(lián)負(fù)荷分擔(dān)的上聯(lián)方式所能下掛的用戶數(shù)要高于雙上聯(lián)主備保護(hù)方式。由表2中可以看出，當(dāng)OLT剛?cè)刖W(wǎng)時(shí)，由于接入用戶數(shù)較少，可配置2×GE上聯(lián)。當(dāng)上聯(lián)帶寬利用率超過70%時(shí)，可擴(kuò)容為4×GE上聯(lián)帶寬。若OLT上聯(lián)帶寬流量超過4 Gbit/s，建議OLT 2×10 Gbit/s直接上聯(lián)CMMET城域網(wǎng)BRAS/SR。

在現(xiàn)網(wǎng)中，除了增加OLT上聯(lián)端口的方式還有裂化OLT的方式也可滿足用戶日益增長的上聯(lián)帶寬需求。具體在現(xiàn)網(wǎng)中采用哪種方式來實(shí)現(xiàn)，要依據(jù)該OLT所在小區(qū)的信息來分析制定。表3所示為OLT上聯(lián)帶寬擴(kuò)容方式選擇的幾個(gè)典型適用場景。

4　結(jié)束語

表3　OLT上聯(lián)策略

隨著高清網(wǎng)絡(luò)電視等高流量家寬業(yè)務(wù)的發(fā)展，用戶對(duì)上/下行接入帶寬的需求越來越高。面向高流量家寬業(yè)務(wù)的PON演進(jìn)策略研究迫在眉睫。針對(duì)高流量業(yè)務(wù)對(duì)接入網(wǎng)的需求變化，本文分析了現(xiàn)網(wǎng)存在的問題，測算了不同場景下接入網(wǎng)的承載能力，提出應(yīng)對(duì)寬帶提速的接入網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略：OLT下行策略和OLT上聯(lián)部署策略。隨著用戶接入帶寬需求的逐步增高，OLT的下行演進(jìn)策略可通過控制單PON口接入用戶數(shù)或升級(jí)10GPON來實(shí)現(xiàn)。OLT的上聯(lián)部署策略可通過增加/升級(jí)上聯(lián)端口或裂化OLT的方式來實(shí)現(xiàn)，具體選擇的部署策略要根據(jù)OLT所在小區(qū)信息來決定。本文所提策略能夠有效指導(dǎo)運(yùn)營商在面對(duì)用戶流量高增長的形勢下及時(shí)調(diào)整接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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[5]ITU-T G.987.3.XG-PON Transmission Convergence Layer Specification[S].2009.

Research on the evolutional strategy of access network for high traffic service

WANG Dong, QIANG Hao
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd.Shandong Branch, Jinan 250101, China)

AbstractWith the development of high-definition TV, 3D video and other high traffic services, the access bandwidth demand increase day by day.The problems of the present network were analyzed.Based on the estimate of the carrying capability in the access network under different scenarios, simple evolution strategies of access network, OLT downlink strategy and OLT uplink deployment strategy were proposed.The proposed strategies will play an important role in the next access network.Keywordshigh traffi c services; evolution strategies; OLT downlink strategy; OLT uplink deployment strategy

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中國移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模超6000萬

中國移動(dòng)積極開展物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)研發(fā)、加速成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)孵化和應(yīng)用開發(fā)，不斷促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在智能制造、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和社會(huì)民生等方面的廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模已突破6000萬，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和服務(wù)民生注入強(qiáng)大動(dòng)力。

加快推進(jìn)智能制造。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，中國移動(dòng)在智能物流、工業(yè)節(jié)能、生產(chǎn)監(jiān)控及車聯(lián)網(wǎng)等方面積極開拓，幫助制造、物流企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理，大大提升了企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度能力和生成效率；試點(diǎn)與應(yīng)用工業(yè)廠房電梯、照明、機(jī)房等節(jié)能管理項(xiàng)目，能耗減少超過30%；積極推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，自主研發(fā)車聯(lián)網(wǎng)OBD（即車載診斷系統(tǒng)）終端，與國內(nèi)多家汽車企業(yè)集團(tuán)開展合作，提升了汽車工業(yè)產(chǎn)品智能化水平。

積極推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域開展了滴灌、牧場監(jiān)控等一系列窄帶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品（NB IoT）的自主研發(fā)，已完成窄帶物聯(lián)lora模塊、lora微基站的樣機(jī)研發(fā)，并于近期在四川、新疆等地進(jìn)行多次農(nóng)業(yè)場景中的實(shí)地外場測試，在市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村、超低溫環(huán)境、地表穿透等場景中開展測試，取得了良好的效果。

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中國移動(dòng)將打造開放體系，布局窄帶物聯(lián)產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步利用自身優(yōu)勢，加大資源投入，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用普及。一方面，中國移動(dòng)將繼續(xù)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)，通過產(chǎn)業(yè)合作力爭在2016年發(fā)展1億物聯(lián)網(wǎng)連接；另一方面，將與合作伙伴共同努力，加快推進(jìn)全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)窄帶物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成熟和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)開放實(shí)驗(yàn)室，促進(jìn)芯片和模組成熟發(fā)展，打造一張低成本、低功耗、廣覆蓋、高可靠的公共物聯(lián)網(wǎng)，力爭2017年實(shí)現(xiàn)商用。(摘自：中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司)

收稿日期：2015-06-23

中圖分類號(hào)TN929.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1008-5599（2016）03-0039-04