滕維維 李 勝 馬桂軍

1.中國聯(lián)通徐州分公司；2.中國聯(lián)通江蘇分公司

0 引言

隨著國家政策的支持和市場的進一步開放，具備寬帶網(wǎng)絡運營資格的企業(yè)越來越多。僅某市本地就擁有了電信、移動、聯(lián)通、廣電四家寬帶運營商，另外還有方正、長城等虛擬運營商。各家在價格、質(zhì)量、渠道等方面都各自具備自己的一定優(yōu)勢，隨著市場逐漸飽和，寬帶業(yè)務發(fā)展和用戶留存維系的空間愈發(fā)狹小。

1 概述

我們重點從某地用戶感知分析，通過用戶數(shù)據(jù)采集找到現(xiàn)網(wǎng)的瓶頸痛點：基礎網(wǎng)絡的傳輸和固網(wǎng)網(wǎng)絡的擁塞、不穩(wěn)定。結(jié)合GL900（移動網(wǎng)GSM<E900 雙?；荆┙ㄔO以及5G（第五代移動通信技術(shù)）預埋工作，進行了基礎網(wǎng)絡框架的優(yōu)化改造，最終提升用戶NPS（Net Promoter Score，用戶的凈推薦值），增加用戶黏性。

1.1 當前聯(lián)通寬帶市場存在的問題

競爭情況：2018 年某地聯(lián)通寬帶業(yè)務用戶數(shù)為17.1871 萬戶，市場占有率6.12%，流失用戶在4 萬戶左右。

接入能力情況：某地聯(lián)通接入能力在100M 以上的小區(qū)占比34.13%，其他運營商的寬帶接入能力100%達到100M 以上。

政策要求：全國政策性要求提速降費，要求全國部分城市家庭部署100Mbps 網(wǎng)絡，并向200Mbps 升級。

移動網(wǎng)建設：2018 年底建設200 個L900 站，2019 年6 月底建設1100 個L900 站，并對5G 預埋做準備。

1.2 寬帶用戶NPS 分析

通過2018 年四個季度的NPS 網(wǎng)絡側(cè)的分析數(shù)據(jù)來看，提及率最高的為上網(wǎng)速度、上網(wǎng)速度穩(wěn)定性、上網(wǎng)連接穩(wěn)定性。用戶感知最低的也分別是上網(wǎng)速度、上網(wǎng)速度穩(wěn)定性、上網(wǎng)連接穩(wěn)定性這三個因素。用戶對于穩(wěn)定性的需求度和敏感度越來越高，這一部分也是聯(lián)通的短板。

2018年關于網(wǎng)絡問題的用戶回訪反饋情況包括：上網(wǎng)速度、上網(wǎng)速度穩(wěn)定性、上網(wǎng)連接穩(wěn)定性、網(wǎng)速達標性、上網(wǎng)故障，如圖1 所示。

圖1 2018 年四個季度某地運營商NPS 情況

分析用戶回訪情況后總結(jié)出，影響連接穩(wěn)定性、速度穩(wěn)定性、速度達標性的因素分別為：家庭路由器原因占比47%，上聯(lián)帶寬問題占比19%，上聯(lián)中斷占比9%，光衰問題占比7%，接入類樓道類終端問題占比7%，網(wǎng)線問題占比4%，其他電力、自恢復等問題占比7%。

除去家庭路由器暫無法主動解決的問題外，運營商首先要考慮的是改進整體網(wǎng)絡中存在的不足，特別是針對網(wǎng)絡帶寬、網(wǎng)絡路由安全這些會大面積影響用戶感知的瓶頸點進行分析、探討和處理。

2 寬帶網(wǎng)絡中家庭用戶的基礎需求分析

2.1 網(wǎng)絡帶寬需求及流量模型測算

2019 年我國網(wǎng)民規(guī)模達8.29 億，普及率達59.6%，較2017 年底提升3.8 個百分點，全年新增網(wǎng)民5653 萬（互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心（CNNIC）發(fā)布的第43 次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》）。在應用程序方面，網(wǎng)絡視頻、網(wǎng)絡音樂和網(wǎng)絡游戲的用戶規(guī)模分別為6.12 億、5.76 億和4.84 億，使用率分別為73.9%、69.5%和58.4%。用戶對網(wǎng)絡帶寬的需求愈來愈高，這就對我們的帶寬、設備能力提出了更高的要求。

表1 用戶需求流量分析

表2 用戶應用終端帶寬分析

寬帶用戶的帶寬使用時間較為集中（18：30-22：30），要求帶寬保證86Mbps 左右，應用側(cè)的服務要求網(wǎng)絡延遲盡可能低。這就容易導致集中時間段內(nèi)網(wǎng)絡壓力較大。

中國聯(lián)通某地分公司家庭用戶帶寬的流量測算：

家庭寬帶業(yè)務流量=家庭寬帶用戶數(shù)×峰值在線用戶比例×每在線用戶平均流量模型（Kbps）。

其中模型參數(shù)的取定如表3 所示。

表3 家庭寬帶業(yè)務流量計算模型表

去除IPTV 進行統(tǒng)計，實時平均每個家庭使用流量在1.3Mbps 左右；加上IPTV，實時平均每個家庭使用流量在1.5Mbps 左右。即千兆通道最高可以支撐約556 戶正常上網(wǎng)使用。

圖2 帶寬對應的用戶數(shù)量分析

2.2 中國聯(lián)通某地分公司網(wǎng)絡設備及組網(wǎng)對于帶寬和穩(wěn)定的滿足情況

（1）接入設備對帶寬和穩(wěn)定的滿足情況

中國聯(lián)通某地分公司接入寬帶網(wǎng)絡的組網(wǎng)為當前主流的PON（無源光網(wǎng)絡）方式組網(wǎng)，共計383 套接入PON 設備。PON 設備下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)，上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)，以解決多用戶每個方向信號的復用問題。傳統(tǒng)PON 技術(shù)采用WDM 技術(shù)，在光纖上實現(xiàn)單纖雙向傳輸，解決2 個方向信號的復用傳輸。PON 一般由光線路終端（OLT）、分光器（ODU）、用戶終端（ONU）三個部分構(gòu)成。目前在某地聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)中應用 EPON 和GPON 兩種主流技術(shù)（EPON占比12%，GPON 占比88%），EPON 上下行帶寬均為1.25 Gbit/s，GPON 下行帶寬為2.5 Gbit/s，上行帶寬為1.25 Gbit/s. 雙方的終端設備皆可支持100M 及以上的帶寬?，F(xiàn)網(wǎng)中FTTH 采用1:32 分光、FTTB 采用1:16 的分光。經(jīng)過測算平均1.5Mbps×32=70Mbps，最大86Mbps×32=2700Mbps，所以無論GPON 還是EPON 設備及其終端，都能基本支持滿足用戶的應用需求。

（2）設備布局對帶寬、穩(wěn)定的滿足情況

寬帶接入網(wǎng)的建設思路基本以市場需求為主導，近年來隨著市區(qū)主要區(qū)域發(fā)展飽和，我們主要對縣區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)等分散區(qū)域進行部署建設。設備部署較為偏遠，光纜、匯聚等資源缺少（每個縣區(qū)1 套認證匯聚設備），很難滿足大帶寬、高穩(wěn)定性的需求。

（3）上聯(lián)通道對帶寬和穩(wěn)定的滿足情況

中國聯(lián)通某地分公司PON 設備采用IPRAN 和裸纖這兩種承載方式，皆上聯(lián)至匯聚交換機或者直連BAS。

圖3 中國聯(lián)通某地運營商PON 設備承載方式

其中有197 套通過IPRAN 承載，占比51.43%。有186 套通過裸纖承載，占比48.57%。

IPRAN 承載的優(yōu)勢和問題：

一是承載的業(yè)務種類多。中國聯(lián)通某地分公司的IPRAN設備多承載著移動網(wǎng)、固網(wǎng)、大客戶等業(yè)務的接入和匯聚，業(yè)務種類多，維護較困難。

圖4 中國聯(lián)通某地運營商IPRAN 承載的業(yè)務情況

二是環(huán)大、通道小，業(yè)務流量尤其是固網(wǎng)流量大，環(huán)擁塞多。中國聯(lián)通某地分公司現(xiàn)網(wǎng)有中興和烽火這兩種環(huán)組網(wǎng)，兩種環(huán)網(wǎng)多為大環(huán)，每個環(huán)都有10 幾套設備，且每個環(huán)都為GE 環(huán)。這種環(huán)擴容較為困難，裂環(huán)是最好的辦法。

分析IPRAN 的流量占比，固網(wǎng)的流量占比達70%，通過全省的IPRAN 承載分析可以看出，IPRAN 承載的固網(wǎng)業(yè)務越多，擁塞的程度越嚴重。這不僅影響了固網(wǎng)的質(zhì)量，同時對移動網(wǎng)和大客戶也會造成影響。

圖5 固網(wǎng)PON 設備上聯(lián)帶寬情況

由于IPRAN 的擁塞，IPRAN 對固網(wǎng)提供的帶寬就基本限制在千兆及以下。

由上可知，中國聯(lián)通某地分公司的IPRAN 組網(wǎng)存在環(huán)大、承載業(yè)務多的問題，這將有可能無法充分滿足用戶的帶寬需求，也會因為擁塞造成用戶網(wǎng)速不穩(wěn)定的現(xiàn)象，且短期的擴容已經(jīng)無法滿足需求。當然，IPRAN 網(wǎng)絡具備安全性，這有益于連接穩(wěn)定性和減少因斷纜造成的大面積故障。

裸纖承載的優(yōu)勢和問題：裸纖承載對于擴容來說較為方便，從光纜的傳輸帶寬來說我們可以平滑地由GE 升級到萬兆帶寬。但是裸纖從路由安全性來看就差太多，一旦中斷將會造成大面積群訴，極其影響用戶感知。

2.3 網(wǎng)絡部署需求

通過對當前的用戶需求、流量模型、承載方式的分析可知，對于當前的網(wǎng)絡部署需要進行改造，以解決網(wǎng)速、穩(wěn)定性等方面的需求。一是固移網(wǎng)絡分離；二是固網(wǎng)上聯(lián)帶寬需在GE以上，且可擴容性好；三是固網(wǎng)上聯(lián)需有保護路由；四是為5G 預埋。

圖6 網(wǎng)絡組網(wǎng)結(jié)構(gòu)前后變化

3 方法論

3.1 方案選擇

綜合考慮兩種網(wǎng)絡改造方案：裸纖直驅(qū)和擴容IPRAN 進行對比。

表4 兩種方案對比表

通過對比，無論是從投資還是從效果來看，裸纖直驅(qū)的方案都更為合適。

3.2 裸纖直驅(qū)的方案探討

通過分析傳輸網(wǎng)、固網(wǎng)設備的布局情況，結(jié)合線路資源的部署情況，得出：

（1）傳輸環(huán)：根據(jù)綜合業(yè)務區(qū)規(guī)劃，拆分現(xiàn)有匯聚及接入環(huán)網(wǎng)，匯聚環(huán)調(diào)整為口子型雙上聯(lián)，接入環(huán)拆分為6 個以下節(jié)點，提高網(wǎng)絡容量。

（2）固網(wǎng)寬帶網(wǎng)：對固網(wǎng)設備采用市區(qū)、縣城等集中區(qū)域直連BAS 方案，鄉(xiāng)鎮(zhèn)偏遠區(qū)域增加匯聚點裸纖直驅(qū)的方案。同時原傳輸路由保留作為保護路由，一旦主用路由中斷則自動切換至保護路由。

通過對比，無論是從投資還是從效果來看，裸纖直驅(qū)的方案都更為合適。

3.2 裸纖直驅(qū)的方案探討

通過分析傳輸網(wǎng)、固網(wǎng)設備的布局情況，結(jié)合線路資源的部署情況，得出：

（1）傳輸環(huán)：根據(jù)綜合業(yè)務區(qū)規(guī)劃，拆分現(xiàn)有匯聚及接入環(huán)網(wǎng)，匯聚環(huán)調(diào)整為口子型雙上聯(lián)，接入環(huán)拆分為6 個以下節(jié)點，提高網(wǎng)絡容量。

（2）固網(wǎng)寬帶網(wǎng)：對固網(wǎng)設備采用市區(qū)、縣城等集中區(qū)域直連BAS 方案，鄉(xiāng)鎮(zhèn)偏遠區(qū)域增加匯聚點裸纖直驅(qū)的方案。同時原傳輸路由保留作為保護路由，一旦主用路由中斷則自動切換至保護路由。

圖7 分場景改造方案

市區(qū)等集中區(qū)域，采用雙路由裸纖通過鏈路聚合的方式直達BAS，既可以增加用戶帶寬又可以加強上聯(lián)的保護，還可以減少中間故障節(jié)點，降低用戶時延。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)等分散區(qū)域由于距離BAS 較遠，不宜采取裸纖直達BAS 這種扁平化的方式，所以部署時在數(shù)個鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚集點增加匯聚設備，匯聚設備通過雙路由裸纖至BAS，其余區(qū)域通過就近跳纖或者補纜跳纖至匯聚點，以實現(xiàn)帶寬的擴容。同時為了保障路由的安全性，在無法實現(xiàn)雙路由裸纖的情況下，采用原傳輸?shù)穆酚勺笥覀溆寐酚伞Ｍㄟ^數(shù)據(jù)策略（中興以太網(wǎng)端口的UAPS，Uplink Auto Protection Switching，即上行自動保護倒換）功能。系統(tǒng)定時檢測上行端口工作狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)工作端口斷鏈，或者鏈路質(zhì)量下降到不可用的程度時，及時地自動將業(yè)務切換到備用端口上，保持業(yè)務不中斷。華為采用以太網(wǎng)端口保護組的方案，是指兩個以太網(wǎng)端口捆綁在一起，其中一個端口承載業(yè)務（即工作端口），另一個端口處于備份狀態(tài)且不承載業(yè)務（即保護端口），在工作端口故障時，業(yè)務可以從工作端口倒換到保護端口繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，從而提升鏈路的可靠性，實現(xiàn)主備路由的自動切換，一旦主用裸纖端口中斷，自動切換至保護傳輸。主用光纜修復后即自動切回。

4 落地實施

結(jié)合移動網(wǎng)GL900 建設，根據(jù)實際測算，共計補纜1700KM，增加傳輸核心設備2 套、匯聚設備12 個、裂環(huán)48 個，增加固網(wǎng)匯聚設備23 套、Bas 板卡16 塊。

整套策略以傳輸和數(shù)據(jù)專業(yè)為主導，逐個區(qū)域制定設備增加方案、設備改造方案，改造路由，改造端口。

圖8 改造后的網(wǎng)絡拓撲

經(jīng)過一段時間的改造建設和優(yōu)化實施工作，某地NPS 的網(wǎng)絡側(cè)感知已在2019 年提升至第二，同比遠遠超過友商。

圖9 改造后NPS 提升效果

5 結(jié)束語

隨著互聯(lián)網(wǎng)的日益普及和應用程序的日益增多，人們對網(wǎng)絡的依賴性和需求性也日漸增長。這將對我們現(xiàn)有的網(wǎng)絡承載提出更高的要求。

運營商網(wǎng)絡尤其是中國聯(lián)通某地分公司的網(wǎng)絡，承載基礎基本是基于IPRAN 的混合組網(wǎng)方式，這種組網(wǎng)方式從網(wǎng)絡帶寬、可擴容性、可管理性方面與日漸增長的低時延、高帶寬、強穩(wěn)定性需求相沖突。在短期內(nèi)不增加大規(guī)模投資的情況下，解決此類問題的一個相對優(yōu)質(zhì)的方案就是固移兩網(wǎng)分離，固網(wǎng)光纖直驅(qū)。事實也證明，通過此類方案的部署，釋放了傳輸?shù)某休d壓力，提升了固網(wǎng)帶寬，穩(wěn)定了網(wǎng)絡，同時也增補了光纜基礎資源，為以后的業(yè)務發(fā)展和網(wǎng)絡建設奠定了基礎。