10 G EPON在FTTH中的應(yīng)用策略研究

相 森 徐梅香 陳 亮

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10 G EPON在FTTH中的應(yīng)用策略研究

相 森 徐梅香 陳 亮

江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210019

針對超高帶寬業(yè)務(wù)需求及現(xiàn)網(wǎng)EPON接入方式進(jìn)行提速需求分析，提出10G EPON整體升級替換、10G EPON分纖疊加，降分光比三種提速方案，從綜合造價(jià)、網(wǎng)絡(luò)能力及演進(jìn)、工程實(shí)施難度、割接風(fēng)險(xiǎn)等方面，運(yùn)用綜合效益評估、定量分析與定性分析等多種研究方法，得出不同場景下的最優(yōu)提速方案。

超高帶寬；FTTH；10 G；EPON；分纖疊加；降分光比

1 背景介紹

隨著互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)快速發(fā)展，4K超高清、3D、體感游戲、智能家居業(yè)務(wù)逐步進(jìn)入家庭，每路電視需數(shù)十兆帶寬、每部視頻需超百G存儲、家庭綜合業(yè)務(wù)需超百兆乃至千兆帶寬，千兆超寬時(shí)代正逐漸來臨。

目前，國內(nèi)各大運(yùn)營商有線接入網(wǎng)主要采用EPON/GPON技術(shù)，無法滿足未來高帶寬的需求，10 G PON技術(shù)雖已引入，但還處于小規(guī)模試用階段。因此，何時(shí)對FTTH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行10 G PON提速升級綜合成本最低、針對不同場景采用何種提速方案最優(yōu)，是目前各運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)。[1]

2 提速思路及目標(biāo)

2.1 總體思路

為接應(yīng)電信企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化轉(zhuǎn)型，在實(shí)現(xiàn)百兆寬帶接入普及的基礎(chǔ)上，前瞻性開展千兆寬帶的網(wǎng)絡(luò)能力試點(diǎn)，打造面向“互聯(lián)網(wǎng)+”的高帶寬業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，滿足未來“超百兆”業(yè)務(wù)需求，提高差異化服務(wù)能力，確保在固網(wǎng)寬帶市場的引領(lǐng)地位。

2.2 提速升級目標(biāo)

根據(jù)未來超高帶寬業(yè)務(wù)的需求，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)適度超前，預(yù)測2020年超百兆用戶需求占比將達(dá)到70 %，其中200 M用戶為35 %，500 M用戶為20 %，1 000 M用戶為15 %，其余為百兆及以下用戶。

3 提速需求分析

3.1 寬帶業(yè)務(wù)需求分析

寬帶業(yè)務(wù)主要由上網(wǎng)、視頻兩類業(yè)務(wù)構(gòu)成，兩類業(yè)務(wù)對于網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求各有不同。

（1）上網(wǎng)流量分析。由上網(wǎng)業(yè)務(wù)需求分析可知，上網(wǎng)業(yè)務(wù)可根據(jù)用戶上網(wǎng)并發(fā)比，通過帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用方式提供盡力而為服務(wù)。

（2）視頻流量分析。以各類套餐理論上承諾的并發(fā)高清、4K、極致4K視頻業(yè)務(wù)承載能力和各類視頻業(yè)務(wù)需求為主要考慮因素，建立視頻流量模型。

（3）戶均帶寬需求模型。用戶使用網(wǎng)絡(luò)的情況，可分為僅上網(wǎng)、僅看視頻、上網(wǎng)并看視頻、不使用網(wǎng)絡(luò)4類。根據(jù)用戶使用網(wǎng)絡(luò)情況的比例，設(shè)計(jì)戶均帶寬需求模型。通過模型測算，戶均加權(quán)帶寬約95兆。

3.2 FTTH提速需求分析

根據(jù)戶均加權(quán)帶寬，結(jié)合目前公眾小區(qū)寬帶用戶實(shí)裝率進(jìn)行FTTH提速需求分析。

對于EPON FTTH用戶，將分光比降低到1∶8才能滿足2020年目標(biāo)業(yè)務(wù)需求。

對于10 G EPON用戶，分光比設(shè)置為1：128可滿足2020年目標(biāo)業(yè)務(wù)需求。

在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)ODN衰耗測算模型，結(jié)合原EPON網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，合理選擇符合ODN系統(tǒng)衰耗要求的建設(shè)方案。

4 EPON FTTH提速方案分析

EPON FTTH提速升級可采用10 G EPON方式升級和降分光比兩種方案。

4.1 采用10 G EPON方式升級

根據(jù)割接方案的不同，分為EPON整體割接至10 G EPON、EPON與10 G EPON兩種網(wǎng)絡(luò)分纖疊加兩種方式。

（1）10 G EPON整體割接：該方式對原有ODN網(wǎng)絡(luò)不做任何改造，僅需將原有EPON OLT下的用戶割接至10 G EPON OLT，并將超百兆的用戶更換10G EPON終端。

（2）EPON與10 G EPON分纖疊加。原有EPON與新建10 G EPON兩種網(wǎng)絡(luò)分纖疊加。細(xì)分為主干配線光纜全利舊、主干光纜利舊、配線光纜利舊及主干配線光纜全新建四種方式。

①利舊主干及配線。主干及配線光纜均可利舊，新建一級、二級分光器，上聯(lián)至10 G EPON OLT，將超百兆用戶割接至10 G EPON OLT，并替換10G EPON終端。

②利舊主干，配線不足。主干光纜空余纖芯充?？衫f，但配線光纜纖芯不足。

a.不新建配線光纜，將原1芯配線光纜割接至新建的一級分光器，上聯(lián)至10 G EPON OLT，將超百兆用戶割接至10 G EPON OLT，并替換10 G EPON終端。b.新建配線光纜，新增一級、二級分光器，上聯(lián)至10 G EPON OLT，將超百兆用戶割接至10 G EPON OLT，并替換10 G EPON終端。

③新建主干，利舊配線。主干光纜空余纖芯不足，需新建，新放主干光纜至小區(qū)光交，利舊配線光纜，新建一級、二級分光器，上聯(lián)至10 G EPON OLT，將超百兆用戶割接至10 G EPON OLT，并替換10 G EPON終端。

④新建主干及配線。主干、配線光纜空余纖芯均不足，新建主干、配線光纜，新建一級、二級分光器，上聯(lián)至10 G EPON OLT，將超百兆用戶割接至10 G EPON OLT，并替換10 G EPON終端。

4.2 降分光比

若采用降分光比進(jìn)行提速升級，根據(jù)提速需求分析，EPON FTTH分光比降至1∶8才可滿足提速目標(biāo)，若現(xiàn)網(wǎng)FTTH為二級分光1∶64，采用降分光比提速升級時(shí)，主干光纜纖芯需擴(kuò)大8倍，原有主干光纜必定無法滿足需求，所以需要新建主干光纜，配線光纜不動(dòng)，調(diào)整兩級分光器總分光比為1∶8，對PON口進(jìn)行裂化；若現(xiàn)網(wǎng)FTTH采用二級分光模式，二級分光器分光比大于1∶8，不建議采用降分光比方案進(jìn)行提速升級。

5 提速方案建議

從綜合建設(shè)成本、網(wǎng)絡(luò)能力及演進(jìn)、工程實(shí)施難度、割接風(fēng)險(xiǎn)等方面綜合分析各種改造方案的利弊。

降分光比改造方案建設(shè)成本高，且該技術(shù)方案不符合PON網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，不利于網(wǎng)絡(luò)后期演進(jìn)，面臨二次升級改造風(fēng)險(xiǎn)，所以建議選用升級10 G EPON作為FTTH提速升級的網(wǎng)絡(luò)主要演進(jìn)方向。

因?qū)ΨQ10 G EPON OLT單價(jià)只略高于非對稱10 G EPON OLT，可以考慮一次性將EPON OLT升級為對稱10 G EPON OLT，終端根據(jù)用戶帶寬需求合理選擇。

在進(jìn)行10 G EPON提速升級時(shí)，對于待升級的目標(biāo)EPON網(wǎng)絡(luò)，建議如下：

若原OLT PON口下掛用戶較少，超百兆需求較少的情況下：PON口流量應(yīng)不超過70 %，暫不進(jìn)行10 G EPON提速升級；

若原OLT PON口下掛用戶較少，超百兆需求較多的情況下：建議選用10 G EPON整體割接方案；

若原OLT PON口下掛用戶較多，超百兆需求較少的情況下：除主干、配線光纜都需要新建的場景因綜合造價(jià)太高，建議選擇10 G EPON整體割接方案；其余場景建議選用EPON與10 G EPON分纖疊加方案；

若原OLT PON口下掛用戶較多，超百兆需求較多的情況下：建議選用10 G EPON整體割接方案。

6 結(jié)束語

本文詳細(xì)討論了超高帶寬業(yè)務(wù)需求下FTTH網(wǎng)絡(luò)提速升級的方案，解決了10 G PON技術(shù)在工程中的實(shí)際應(yīng)用難題，為有線接入網(wǎng)各場景下的寬帶提速提供了參考依據(jù)，為通信運(yùn)營商進(jìn)一步加快光纖網(wǎng)絡(luò)升級，開展高帶寬業(yè)務(wù)打下基礎(chǔ)，為全國寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與發(fā)展提供了新的思路。

[1]彭湖，譚欽紅，黃俊.基于10GEPON的住宅區(qū)接入網(wǎng)方案設(shè)計(jì)[J].光通信技術(shù)，2011，35（5）：23-25.

Research on the application strategy of 10G EPON in FTTH

Xiang Sen Xu Meixiang Chen Liang

Jiangsu Posts and Telecommunications Planning and Design Institute Co.，Ltd.，Jiangsu Nanjing 210019

The speed requirement analysis for ultra high bandwidth services and EPON network access mode，put forward three speeding programs，includes 10G EPON overall upgrade replacing、10G EPON fiber distribution the fiber overlying、reducing the coupling cation.From the cost，network capacity and evolution，the project difficulty and cut over insurance and other aspects，use a variety of research methods including comprehensive benefit evaluation，quantitative analysis and qualitative analysis，reach the best speeding up program in different scenarios.

ultra high bandwidth；FTTH；10G EPON；sub fiber superposition；drop ratio

TN929.1

A

1009-6434（2016）11-0015-02

相森（1980—），男，江蘇揚(yáng)州人，工程師，工程碩士，畢業(yè)于南京郵電大學(xué)通信工程系，主要從事傳輸、有線接入網(wǎng)規(guī)劃及設(shè)計(jì)工作。