地市家庭寬帶業務承載網絡優化分析

張艷雷，趙彩云

（中國移動通信集團河南有限公司洛陽分公司，河南 洛陽 471000）

在寬帶中國大戰略的指引下，寬帶網絡作為新時期經濟社會發展的戰略性公共基礎設施，正加速向經濟社會各個領域全面滲透，積極推進全光網建設是當前大勢所趨。各電信企業結合網絡協定電視（Internet Protocol Television，IPTV）等高帶寬業務推廣，深入開展寬帶免費提速行動，加速用戶向20M和50M以上遷轉。目前地市寬帶網絡主要通過無源光接入系統（Gigabit-Capable PON，GPON）承載，匯聚至BRAS后再傳送到更上一層網絡。隨著寬帶業務的飛速發展，網絡承載層面的壓力越來越大[1]。

1 現狀分析

對于地市家庭寬帶業務，本文從市場發展策略、用戶構成分析以及網絡結構方面來分析當前形勢下承載網絡面臨的問題[2]。

1.1 市場策略

為了提升用戶體驗，（1）停售20M帶寬，實現50M起步，100M主推，1000M引領；（2）豐富了優家套餐內容，實現了客戶全覆蓋；（3）深入開展寬帶免費提速專項行動，對低速率客戶免費提速50M。

1.2 用戶分析

當前用戶構成如下：地市全區20M（不含）以下用戶，占比54%；50M（不含）以下用戶，占比91%；50M及以上用戶9%，100M及以上用戶4%。

免費提速后，用戶構成發生變化：地市全區基本無20M以下用戶；20M用戶占比35%；50M用戶占比54%；50M及以上用戶65%，100M及以上用戶11%。

1.3 網絡結構分析

地市寬帶接入網絡主要包含光網絡單元（Optical Network Unit，ONU）、光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）、寬帶遠程接入服務器（Broadband Remote Access Server，BRAS）等；在現有網絡結構下，用戶提速或增長主要影響OLT，BRAS上下行流量及帶寬。

短期內所有存量用戶提速至20M級以上且56%以上用戶提速至50M及以上，中期內90%以上用戶提升至50M或100M；同時增量用戶每月按3%增速增長。用戶提速和數量增加必然會帶來流量的增長。

2 BRAS問題分析及應對

2.1 BRAS現狀分析

受BRAS設備BSFU業務單板限制，單臺BRAS最多接入OLT能力為63，各縣區節點存在新建OLT接入壓力。其中市區A節點BRAS最高達到91.3%，其他縣區BRAS上行鏈路峰值利用率均達到60%以上。隨著寬帶提速工程的進一步推進，上行鏈路流量壓力加劇將成為常態[3]。

2.2 BRAS優化方案

各縣區采用雙BRAS配置。在縣局兩個核心機房部署BRAS，緩解單點BRAS接入壓力。市區考慮BRAS補點優化，降低單BRAS接入用戶。升級BRAS設備，提高單BRAS業務接入能力和承載能力。

2.3 BRAS上行解決方案

目前市區BRAS上行均采用光纜承載，縣區BRAS節點上行采用現有80×10G市到縣WDM系統進行承載。BRAS上行可采用3種方案進行承載。

（1）對現有的80×10G WDM系統進行擴容，BRAS上行電路仍采用10GE電路進行承載。每個節點至兩核心局分別考慮擴容8條10GE電路。工程設備部分投資為726.2萬元。（2）對現有市到縣波分系統進行改造升級為80×10G/100G系統，BRAS上行電路采用100GE電路進行承載。每個節點至兩核心局分別考慮擴容1條100GE電路。工程設備部分投資為1381.2萬元。（3）新建市到縣100G波分系統，BRAS上行電路采用100GE電路進行承載。每個節點至兩核心局分別考慮擴容1條100GE電路。工程設備部分投資為1 150.7萬元。

2.4 BRAS上行解決方案對比分析

BRAS上行解決方案對比分析如表1所示。

3 OLT問題分析及應對

從網絡結構上來看，OLT作為PON網絡的重要網絡單元，其上行連接BRAS，下行連接ODN網絡并延伸至ONU單元。

3.1 OLT上行存在問題分析及應對

OLT上行承載于裸纖、PTN網絡、OTN網絡之上。隨著上行流量的增長，OLT上行面臨著兩方面的壓力，PTN承載網絡的壓力和OLT上行帶寬流量激增的壓力。

OLT上行由PTN網絡承載，帶來PTN接入及匯聚網絡流量雙高，對移動業務帶來沖擊。由于PTN網絡自身容量的限制，由PTN網絡承載的單OLT上行帶寬最大不超過2×GE（保護條件下1×GE），一個接入環上承載多個OLT的共享GE帶寬，目前約有170個接入環承載有OLT業務[4]。

針對OLT上行通過PTN接入層承載的情況，考慮引入OTN專注OLT寬帶承載，PTN承載移動業務為主，OTN承載寬帶和大顆粒專線業務，緩解PTN網絡壓力。通過OTN下沉、裸纖通道將OLT上行流量從PTN環網中逐步剝離，上行鏈路以裸纖和OTN方式上聯。

表1 BRAS上行解決方案對比分析

全區PON口利用率約為70%。OLT上行存在流量壓力[5]。OLT上行寬帶根據情況需進行N×GE、10GE升級。OLT上聯峰值×帶寬利用率超50%時啟動擴容。OLT峰值流量大于700M時，采用2×GE上聯；當流量大于2G時，采用4×GE或10GE上聯；帶寬流量超過4G時，直接擴容為2×10GE鏈路上聯BRAS。在資源受限的情況下，考慮市區及縣城通過裸纖直接擴容為2×10GE鏈路。鄉鎮OLT通過縣鄉OTN系統承載，可以考慮采用2×GE上聯，擴容采用4×GE、6×GE、8×GE或10GE上聯。

3.2 OLT下行存在問題分析及應對

OLT下行從PON口通過分光器到達ONU網絡單元。在PON口速率不變的情況下，分光器分光比越大，單用戶有效帶寬越低。用戶為100M時，分光比最大不應超過64。光纖到樓（Fiber to The Building，FTTB）設備約420臺，約4 100戶。該部分用戶提速至50M或更高速率時，會遇到瓶頸。

對于100M以內FTTH用戶，控制分光比在64以下。分光比在超過64，通過PON口分裂，繼續縮小分光比，短期內可達到進一步提速目的。對于FTTB用戶，考慮將FTTB改造成為FTTH ，解決網絡瓶頸。根據公司發展策略，引入10G-PON，單PON口速率增至10GE，滿足用戶更高帶寬需要，徹底解決FTTB用戶提速瓶頸[6]。

4 結語

本文主要結合地市家庭寬帶承載網絡新形勢下面臨的問題，并結合網絡實際情況，對網絡各節點業務逐層分析并給出了應對思路，在家庭寬帶業務承載優化方面有一定借鑒意義。