家宽接入网络带宽提速浅析

家宽接入网络带宽提速浅析

杨珩，崔北柱，胡勇

（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

摘　要　中国移动为贯彻“家庭宽带”发展策略、落实国家“网络强国”战略，强化自身宽带网络建设的“高起

点”、“建优势”等原则，在现有家宽接入网络基础上实施带宽提速的论证，已成为当前家宽接入网络建设工作的重中之重。论文从ODN、PON技术等方面对家宽接入网络带宽提速进行了思考和分析，并尝试给出了一些思路和策略。

关键词　带宽提速；家宽；接入；PON；思路；策略

中图分类号 TN915 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2018）07-0014-05

收稿日期：2017-11-10

1 引言

从家宽业务发展需求来看，当前家庭有线宽带基础设施趋于成熟，在一批有思想有冲劲的互联网企业推动下，家宽客户业务近年来迎来了井喷式发展，家庭宽带总体渗透率不断攀升，互联网经济也在高速增长。以4K 高清视频、物联网、云应用为代表的家庭应用，近

期百兆以上，中远期千兆的需求，已不再是遥不可及。

家庭宽带业务与带宽发展趋势如图1所示。中国移动为贯彻“家庭宽带”发展策略、落实国家“网络强国”战略，强化自身宽带网络建设的“高起点”、“建优势”等原则，在现有家宽接入网络基础上实施带宽提速的论证，已成为当前家宽接入网络建设工作的重中之重。

图1 家庭宽带业务与带宽发展趋势图

2 家宽接入网络带宽提速需求分析

中国移动家宽接入网络发展较好的省份，城镇覆盖率已达80%以上，可以说基本已解决“有无”的问题，未来应聚焦在如何打造精品网络和关注网络服务质量问题上，而当前网络服务质量最突出问题是户均带宽提供能力的问题。

当前基于PON技术的家宽接入网络，户均带宽提供能力到底如何呢？从接入层面来看，户均带宽提供能力与OLT设备PON口带宽提供能力、PON口下ODN 链路所带用户数、用户数据并发比等因素息息相关。我们分别从中国移动宽带接入网络的两种主要接入方式FTTH和FTTB入手进行梳理。

对于FTTB来说，以现有GPON设备、ODN链路常用光分路比以及ONU的端口情况来看，户均带宽如表1所示。

在GPON设备下，现网以FTTB方式建设的小区，当用户数据并发比在25%，PON口下达到最大用户数时，户均带宽是无法满足百兆需求的，带宽提速是大势所趋。

对于FTTH来说，户均带宽如表2所示。

中国移动FTTH接入方式下ODN链路光分路比不超过1:64，以现有的GPON设备，当用户数据并发比在25%，PON口下达到最大用户数时，户均带宽可达百兆以上，近期是可以满足一般用户带宽提速需求的。

根据对FTTB、FTTH两种接入方式下户均带宽能力的测算和分析，我们可知：（1）近期以FTTB方式接入的用户或FTTH高带宽需求的高端用户，其户均带宽接入能力是存在一定问题的；（2）FTTH方式接入的一般用户，近期户均带宽能力可满足需求，但是后期随着智慧家庭、数字生活、4K高清等应用普及，用户数据并发比进一步提升是必然的趋势，户均带宽也是存在一定问题的。

3 FTTB方式下接入网络的带宽提速改造思路

为提升户均带宽能力，FTTB接入网络近期即要实施改造。想提升户均带宽，在接入层面无外乎两种途径，一是提升PON口带宽能力。即引入新技术，向XG-PON1或更高标准演进；二是减少ODN链路下的用户总数。可以继续保持FTTB，新增PON口占用，分担ONU至新开的ODN链路上；也可以直接改造为FTTH，原有用户被分摊至新开ODN链路上。FTTB 接入网络为应对带宽提速的改造思路如表3所示。

首先，源于当前FTTH的发展趋势，各运营商集体发力，光纤到户已成为各运营商家宽业务营销当仁不让的主力；其次，不管是HGU（家庭网关）或是智能网关，从产业链来看，光口设备的带宽能力、成熟度和成本优势，未来将是电口设备无法比拟的。因此，虽然

GPON设备单GPON口下行带宽(bit/s)ODN链路光分路比ONU端口数最大用户数用户数据并发比户均带宽(bit/s)

下行 2.5 G

1:168128

25%

78 M

1:32825639 M

1:161625639 M

1:321651220 M 表1 FTTB方式下家宽接入网络户均带宽能力测算表

GPON设备单GPON口下行带宽(bit/s)ODN链路光分路比光分路器端口数最大用户数用户数据并发比户均带宽(bit/s)

下行 2.5G

1:323232

25%

312 M 1:646464156 M

1:32323278%100 M

1:64646439%100 M 表2 FTTH方式下家宽接入网络户均带宽能力测算表

维持FTTB方式，通过升级改造是可以满足眼下带宽升级需求的，但是面向未来智能网关业务的引入和发展，FTTH将是更为适宜的载体。

由此我们可知，对于如校园、企业宿舍等人员流动性大，适宜于FTTB接入方式发展业务的场景，或因户线无法改造，仍需以FTTB接入方式发展业务的场景，近期的带宽提速改造可仍保留FTTB方式。而对于其他场景，为适应未来智能网关业务的引入和发展，宜尽快完成FTTH改造。

那么那些仍需维持FTTB方式的家宽接入场景，是需要通过途径1还是途径2实施提速改造呢，我们可以进一步进行分析，分析如表4所示。

因此，从FTTB来看，引入XG-PON1以实现带宽提速较为理想；但考虑到目前XG-PON1集采情况不明朗，暂时可通过空闲PON口和空闲的主干纤芯，降低单PON口下用户数来满足带宽提速。

4 FTTH方式下接入网络的带宽提速改造思路

对于FTTH，接入层面带宽提速也还是两种途径——提升PON口带宽能力或是减少ODN链路下的用户总数。而为了保证ODN链路的稳定和效率，少占用设备端口和主干光纤资源，FTTH原则上不压缩现网ODN链路下的用户总数。

近期，对于大多数一般家宽客户来说，FTTH方式下接入网络是可以满足带宽提速需求的，主设备无需调整，而对于高端客户，可引入XG-PON1实现差异化服务。远期，随着XG-PON1和新技术的商用普及，设备将更趋于成熟和稳定，集采价格也将一路走低，通过引入新技术，提高PON口带宽能力，将是FTTH带宽提速的必然选择。

5 PON新技术引入策略

技术的进步和基于新技术的设备更新换代是不可阻挡和逆转的，从长远来看，引入PON新技术到10G PON甚至WDM-PON技术是可以预见到的。

新技术的引入并不是一刀切、一蹴而就，不等同于直接全网替换。对于中国移动，现有大部分厂家架式GPON设备子框，从技术层面来说，是可通过升级控制板、扩容上行，平滑升级至XG-PON1技术标准的。

在新技术引入初期，通过升级现有GPON设备，

FTTB途径1途径2改造思路提升PON口带宽能力减少ODN链路下的用户总数

具体举措引入PON新技术新增PON口占用，分担ONU至新开

的ODN链路上

改造为FTTH，新增PON口占用，将用户分

摊至新开ODN链路上

改造后接入方式维持FTTB维持FTTB改造为FTTH

表3 FTTB接入网络为应对带宽提速的改造思路表

考量维度途径1：提高ODN链路总带宽能力途径2：减少链路下带的用户数优劣

改造难易度升级PON设备，割接链路至新PON

口，更换ONU设备

新开ODN链路，部分配线光纤割至新的链路上，

PON口数量如不能满足，还面临设备扩容

方式1有优势

PON口效率PON口数量需求不变PON口占用增多，且随着带宽进一步提速，

PON口需求也会增多

方式1有优势

光纤资源额外占用无影响因增加链路分担用户，额外占用主干纤芯，随

着带宽进一步提速，主干纤芯占用也会增加

方式1有优势

经济性XG-PON1暂未集采，近期设备价格

居高

GPON口集采价格合理，且在网空闲端口可直

接利用

近期：方式2有优势

中远期：方式1有优势表4 仍需维持FTTB方式的家宽接入场景带宽提速改造途径选取分析表