湖南省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司金迅網(wǎng)絡(luò)分公司 佘智熙

淺談寬帶接入網(wǎng)FTTH提速測(cè)算模型

湖南省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司金迅網(wǎng)絡(luò)分公司 佘智熙

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

FTTH；提速；測(cè)算；模型

前言

2015年一季度經(jīng)濟(jì)工作會(huì)上，李克強(qiáng)總理敦促運(yùn)營商要“提網(wǎng)速、降網(wǎng)費(fèi)”，加大信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提高網(wǎng)絡(luò)帶寬。在國家層面的強(qiáng)力推動(dòng)下，寬帶建設(shè)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(chǔ)運(yùn)營商寬帶建設(shè)發(fā)展的目標(biāo)和標(biāo)配。本文從業(yè)務(wù)需求和帶寬能力著手，提出寬帶接入網(wǎng)FTTH提速測(cè)算模型，為寬帶接入網(wǎng)OLT提速建設(shè)方案制定提供參考依據(jù)。

1.單PON口帶寬測(cè)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(cè)算，PON下最大帶寬應(yīng)為PON口下掛用戶忙時(shí)帶寬總和。

測(cè)算帶寬時(shí)，考慮所能提供業(yè)務(wù)及每種業(yè)務(wù)所需帶寬、業(yè)務(wù)滲透率及用戶使用業(yè)務(wù)并發(fā)比，與提供給用戶的帶寬并無絕對(duì)關(guān)系（除非用戶大面積使用BT等高耗帶寬業(yè)務(wù)）。目前主流用戶賬號(hào)帶寬24M，可提供三口之家的兩路高清（8M），一路標(biāo)清（4M），一路普通高速上網(wǎng)（按4M測(cè)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(shù)家庭用戶需求。目前4K視頻受限于節(jié)目源、制播設(shè)備等因素，主要提供準(zhǔn)4K節(jié)目源，實(shí)測(cè)中發(fā)現(xiàn)4K節(jié)目源帶寬保持16M。4K視頻業(yè)務(wù)開展初期，15-20M帶寬也可滿足用戶4K視頻觀看及上網(wǎng)帶寬需求。

針對(duì)主流高帶寬業(yè)務(wù)上網(wǎng)、IPTV直播、視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，采用極限模型測(cè)算。假定一個(gè)PON口下寬帶用戶數(shù)為N，IPTV直播按業(yè)務(wù)滲透率100%、100%全部高清直播、所有滲透用戶晚高峰時(shí)段全部并發(fā)收看電視，測(cè)算所需帶寬8N；視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)按50%用戶并發(fā)使用視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，其中20%用戶4K視頻點(diǎn)播，50%高清視頻點(diǎn)播，30%標(biāo)清點(diǎn)播，測(cè)算所需帶寬4.6N；上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁、網(wǎng)游等4M帶寬已可滿足需求，按50%并發(fā)比，測(cè)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(shí)總和應(yīng)小于2250Mbps，單用戶平均忙時(shí)帶寬14.6M，推算出單PON口下最大用戶數(shù)為128個(gè)。

目前基礎(chǔ)運(yùn)營商主流寬帶接入建設(shè)模式采用FTTH方式，分光比1:64，每PON口下最多64個(gè)用戶，可以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需要。

2.槽位帶寬測(cè)算模型

單槽位帶寬單向20G。按照上面單PON口測(cè)算模型，單PON口下最大用戶數(shù)為128，每PON口下用戶上網(wǎng)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(shè)備，則單PON口下最大用戶數(shù)量仍為128；如不更換100G單槽位帶寬設(shè)備，則單PON口下最大用戶數(shù)量為64。

3.OLT上聯(lián)帶寬測(cè)算模型

IPTV復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)在BRAS，按照上面單PON口流量測(cè)算模型計(jì)算，單用戶平均忙時(shí)帶寬14.6M,推算OLT上行鏈路下最大可帶用戶數(shù)。

如采用OLT作為IPTV復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)，按照100套標(biāo)清節(jié)目源、20套高清節(jié)目源計(jì)算，則OLT上聯(lián)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(shù)。上行業(yè)務(wù)主要為即時(shí)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(cè)算。

4.用戶賬號(hào)帶寬、占用帶寬及分配帶寬的關(guān)系

在基礎(chǔ)運(yùn)營商內(nèi)部，常常會(huì)有用戶賬號(hào)帶寬、占用帶寬及分配帶寬的概念。用戶賬號(hào)帶寬是對(duì)外銷售的寬帶產(chǎn)品標(biāo)稱帶寬，通過AAA認(rèn)證系統(tǒng)對(duì)賬號(hào)進(jìn)行控制，限制用戶超過該帶寬使用。用戶實(shí)際使用帶寬是用戶通過使用各種業(yè)務(wù)（上網(wǎng)、視頻、游戲等），各類業(yè)務(wù)所消耗的帶寬。設(shè)備分配每用戶帶寬通常應(yīng)為該設(shè)備下所有用戶賬號(hào)帶寬之和，但電信設(shè)備通常考慮并發(fā)比及端口占用率等因素，進(jìn)行收斂配置。在各類業(yè)務(wù)帶寬需求無明顯變化的情況下，通常用戶無法用滿賬號(hào)帶寬。

在FTTH模式下,每PON口按1:64分光比，在沒有下掛交換機(jī)的情況下，最大可帶64個(gè)用戶，每用戶平均分配帶寬為2250/64=35Mbps。依據(jù)運(yùn)營商業(yè)務(wù)發(fā)展情況（按端口占用率30%計(jì)算），實(shí)裝用戶每用戶分配帶寬為：2250/64/0.3=117.18Mbps。再考慮實(shí)裝用戶在忙時(shí)并發(fā)因素，按80%并發(fā)測(cè)算，則忙時(shí)并發(fā)用戶分配帶寬為2250/64/0.3/0.8=146Mbps。

5.結(jié)束語

上述測(cè)算為理論模型推算。制定寬帶接入網(wǎng)OLT提速建設(shè)方案時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行分析處理?？傮w而言，現(xiàn)有FTTH接入方式，可以滿足現(xiàn)階段業(yè)務(wù)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(wù)需求增加時(shí)，可考慮10GPON升級(jí)。

根據(jù)今年普及50M，100M起步、200M主推，300、500、1G滿足差異化的市場(chǎng)推廣要求，應(yīng)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(shè)。為滿足10GPON普及前市場(chǎng)對(duì)于千兆業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，需要通過降分光比的方式新建小區(qū)的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行測(cè)算。對(duì)于300、500、1G大帶寬業(yè)務(wù)需求，考慮到可能目標(biāo)用戶較少，同時(shí)大帶寬業(yè)務(wù)可能存在的第三方聚合風(fēng)險(xiǎn)，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(jù)實(shí)際需求調(diào)纖單獨(dú)PON口配置。FTTH項(xiàng)目設(shè)計(jì)，一級(jí)分光以上主干段一般按1+2配置纖芯，二級(jí)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(duì)于纖芯資源不能滿足的項(xiàng)目，可根據(jù)實(shí)際需要啟動(dòng)擴(kuò)容改造，但應(yīng)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(fèi)。

[1]李勁,陳佳陽,肖凱文．綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．人民郵電出版社．