地市家庭寬帶業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析

張艷雷，趙彩云

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)河南有限公司洛陽(yáng)分公司，河南 洛陽(yáng) 471000）

在寬帶中國(guó)大戰(zhàn)略的指引下，寬帶網(wǎng)絡(luò)作為新時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施，正加速向經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域全面滲透，積極推進(jìn)全光網(wǎng)建設(shè)是當(dāng)前大勢(shì)所趨。各電信企業(yè)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)協(xié)定電視（Internet Protocol Television，IPTV）等高帶寬業(yè)務(wù)推廣，深入開(kāi)展寬帶免費(fèi)提速行動(dòng)，加速用戶(hù)向20M和50M以上遷轉(zhuǎn)。目前地市寬帶網(wǎng)絡(luò)主要通過(guò)無(wú)源光接入系統(tǒng)（Gigabit-Capable PON，GPON）承載，匯聚至BRAS后再傳送到更上一層網(wǎng)絡(luò)。隨著寬帶業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)承載層面的壓力越來(lái)越大[1]。

1 現(xiàn)狀分析

對(duì)于地市家庭寬帶業(yè)務(wù)，本文從市場(chǎng)發(fā)展策略、用戶(hù)構(gòu)成分析以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面來(lái)分析當(dāng)前形勢(shì)下承載網(wǎng)絡(luò)面臨的問(wèn)題[2]。

1.1 市場(chǎng)策略

為了提升用戶(hù)體驗(yàn)，（1）停售20M帶寬，實(shí)現(xiàn)50M起步，100M主推，1000M引領(lǐng)；（2）豐富了優(yōu)家套餐內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了客戶(hù)全覆蓋；（3）深入開(kāi)展寬帶免費(fèi)提速專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)，對(duì)低速率客戶(hù)免費(fèi)提速50M。

1.2 用戶(hù)分析

當(dāng)前用戶(hù)構(gòu)成如下：地市全區(qū)20M（不含）以下用戶(hù)，占比54%；50M（不含）以下用戶(hù)，占比91%；50M及以上用戶(hù)9%，100M及以上用戶(hù)4%。

免費(fèi)提速后，用戶(hù)構(gòu)成發(fā)生變化：地市全區(qū)基本無(wú)20M以下用戶(hù)；20M用戶(hù)占比35%；50M用戶(hù)占比54%；50M及以上用戶(hù)65%，100M及以上用戶(hù)11%。

1.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

地市寬帶接入網(wǎng)絡(luò)主要包含光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical Network Unit，ONU）、光線(xiàn)路終端（Optical Line Terminal，OLT）、寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器（Broadband Remote Access Server，BRAS）等；在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，用戶(hù)提速或增長(zhǎng)主要影響OLT，BRAS上下行流量及帶寬。

短期內(nèi)所有存量用戶(hù)提速至20M級(jí)以上且56%以上用戶(hù)提速至50M及以上，中期內(nèi)90%以上用戶(hù)提升至50M或100M；同時(shí)增量用戶(hù)每月按3%增速增長(zhǎng)。用戶(hù)提速和數(shù)量增加必然會(huì)帶來(lái)流量的增長(zhǎng)。

2 BRAS問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)

2.1 BRAS現(xiàn)狀分析

受BRAS設(shè)備BSFU業(yè)務(wù)單板限制，單臺(tái)BRAS最多接入OLT能力為63，各縣區(qū)節(jié)點(diǎn)存在新建OLT接入壓力。其中市區(qū)A節(jié)點(diǎn)BRAS最高達(dá)到91.3%，其他縣區(qū)BRAS上行鏈路峰值利用率均達(dá)到60%以上。隨著寬帶提速工程的進(jìn)一步推進(jìn)，上行鏈路流量壓力加劇將成為常態(tài)[3]。

2.2 BRAS優(yōu)化方案

各縣區(qū)采用雙BRAS配置。在縣局兩個(gè)核心機(jī)房部署B(yǎng)RAS，緩解單點(diǎn)BRAS接入壓力。市區(qū)考慮BRAS補(bǔ)點(diǎn)優(yōu)化，降低單BRAS接入用戶(hù)。升級(jí)BRAS設(shè)備，提高單BRAS業(yè)務(wù)接入能力和承載能力。

2.3 BRAS上行解決方案

目前市區(qū)BRAS上行均采用光纜承載，縣區(qū)BRAS節(jié)點(diǎn)上行采用現(xiàn)有80×10G市到縣WDM系統(tǒng)進(jìn)行承載。BRAS上行可采用3種方案進(jìn)行承載。

（1）對(duì)現(xiàn)有的80×10G WDM系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容，BRAS上行電路仍采用10GE電路進(jìn)行承載。每個(gè)節(jié)點(diǎn)至兩核心局分別考慮擴(kuò)容8條10GE電路。工程設(shè)備部分投資為726.2萬(wàn)元。（2）對(duì)現(xiàn)有市到縣波分系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)為80×10G/100G系統(tǒng)，BRAS上行電路采用100GE電路進(jìn)行承載。每個(gè)節(jié)點(diǎn)至兩核心局分別考慮擴(kuò)容1條100GE電路。工程設(shè)備部分投資為1381.2萬(wàn)元。（3）新建市到縣100G波分系統(tǒng)，BRAS上行電路采用100GE電路進(jìn)行承載。每個(gè)節(jié)點(diǎn)至兩核心局分別考慮擴(kuò)容1條100GE電路。工程設(shè)備部分投資為1 150.7萬(wàn)元。

2.4 BRAS上行解決方案對(duì)比分析

BRAS上行解決方案對(duì)比分析如表1所示。

3 OLT問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)

從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，OLT作為PON網(wǎng)絡(luò)的重要網(wǎng)絡(luò)單元，其上行連接BRAS，下行連接ODN網(wǎng)絡(luò)并延伸至ONU單元。

3.1 OLT上行存在問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)

OLT上行承載于裸纖、PTN網(wǎng)絡(luò)、OTN網(wǎng)絡(luò)之上。隨著上行流量的增長(zhǎng)，OLT上行面臨著兩方面的壓力，PTN承載網(wǎng)絡(luò)的壓力和OLT上行帶寬流量激增的壓力。

OLT上行由PTN網(wǎng)絡(luò)承載，帶來(lái)PTN接入及匯聚網(wǎng)絡(luò)流量雙高，對(duì)移動(dòng)業(yè)務(wù)帶來(lái)沖擊。由于PTN網(wǎng)絡(luò)自身容量的限制，由PTN網(wǎng)絡(luò)承載的單OLT上行帶寬最大不超過(guò)2×GE（保護(hù)條件下1×GE），一個(gè)接入環(huán)上承載多個(gè)OLT的共享GE帶寬，目前約有170個(gè)接入環(huán)承載有OLT業(yè)務(wù)[4]。

針對(duì)OLT上行通過(guò)PTN接入層承載的情況，考慮引入OTN專(zhuān)注OLT寬帶承載，PTN承載移動(dòng)業(yè)務(wù)為主，OTN承載寬帶和大顆粒專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)，緩解PTN網(wǎng)絡(luò)壓力。通過(guò)OTN下沉、裸纖通道將OLT上行流量從PTN環(huán)網(wǎng)中逐步剝離，上行鏈路以裸纖和OTN方式上聯(lián)。

表1 BRAS上行解決方案對(duì)比分析

全區(qū)PON口利用率約為70%。OLT上行存在流量壓力[5]。OLT上行寬帶根據(jù)情況需進(jìn)行N×GE、10GE升級(jí)。OLT上聯(lián)峰值×帶寬利用率超50%時(shí)啟動(dòng)擴(kuò)容。OLT峰值流量大于700M時(shí)，采用2×GE上聯(lián)；當(dāng)流量大于2G時(shí)，采用4×GE或10GE上聯(lián)；帶寬流量超過(guò)4G時(shí)，直接擴(kuò)容為2×10GE鏈路上聯(lián)BRAS。在資源受限的情況下，考慮市區(qū)及縣城通過(guò)裸纖直接擴(kuò)容為2×10GE鏈路。鄉(xiāng)鎮(zhèn)OLT通過(guò)縣鄉(xiāng)OTN系統(tǒng)承載，可以考慮采用2×GE上聯(lián)，擴(kuò)容采用4×GE、6×GE、8×GE或10GE上聯(lián)。

3.2 OLT下行存在問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)

OLT下行從PON口通過(guò)分光器到達(dá)ONU網(wǎng)絡(luò)單元。在PON口速率不變的情況下，分光器分光比越大，單用戶(hù)有效帶寬越低。用戶(hù)為100M時(shí)，分光比最大不應(yīng)超過(guò)64。光纖到樓（Fiber to The Building，F(xiàn)TTB）設(shè)備約420臺(tái)，約4 100戶(hù)。該部分用戶(hù)提速至50M或更高速率時(shí)，會(huì)遇到瓶頸。

對(duì)于100M以?xún)?nèi)FTTH用戶(hù)，控制分光比在64以下。分光比在超過(guò)64，通過(guò)PON口分裂，繼續(xù)縮小分光比，短期內(nèi)可達(dá)到進(jìn)一步提速目的。對(duì)于FTTB用戶(hù)，考慮將FTTB改造成為FTTH ，解決網(wǎng)絡(luò)瓶頸。根據(jù)公司發(fā)展策略，引入10G-PON，單PON口速率增至10GE，滿(mǎn)足用戶(hù)更高帶寬需要，徹底解決FTTB用戶(hù)提速瓶頸[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要結(jié)合地市家庭寬帶承載網(wǎng)絡(luò)新形勢(shì)下面臨的問(wèn)題，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況，對(duì)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)逐層分析并給出了應(yīng)對(duì)思路，在家庭寬帶業(yè)務(wù)承載優(yōu)化方面有一定借鑒意義。