千兆寬帶網絡建設策略研究

楊建聰

摘要：在我國進入21世紀快速發展的新時期，隨著新興業務不斷涌現，千兆寬帶進入加速發展階段。在保護既有投資的情況下建設千兆網絡，值得深入探討。本文分析千兆寬帶業務需求，結合寬帶網絡現狀，論述了在充分利舊現網資源的情況下開通千兆寬帶業務的升級、改造方案。

關鍵詞：千兆寬帶;10GPON;ODN

引言

針對寬帶業務向大帶寬、大視頻方向的趨勢，文章首先從IP（互聯網協議）城域網、寬帶接入網、末梢側三個層級系統分析寬帶網絡現狀，其次從核心網、接入網、末梢段三個層級對寬帶網絡質量的關鍵問題進行評估，最后探討核心網帶寬動態管控、接入網網絡結構優化、網絡隱患解決、末梢側綜合整治等措施，將寬帶網絡打造成精品網絡。

1全球加速布局千兆寬帶網絡

寬帶發展水平已經成為評估國家綜合國力的一個重要指標，大力發展寬帶已經成為全球的共識。據世界銀行對66個高收入國家和160個中低收入國家的研究，寬帶用戶普及率每提升10%帶動經濟發展1.38個百分點。歐盟統計數據表明，寬帶能夠幫助制造業提高5%的勞動生產率，幫助服務業提高10%的勞動生產率。中國信息通信研究院的研究顯示，在我國，固定寬帶普及率每提高10%，經濟增長提升1.8%。截至2016年底，全球已有超過150個國家通過了國家寬帶計劃，為ICT市場發展和寬帶基礎設施部署創建了有利環境。2012年4月，韓國政府發布“GigaKorea戰略”，首次提出發展千兆寬帶網絡，預計至2020年達到100%的千兆寬帶覆蓋。

2千兆寬帶網絡建設策略研究

2.110GPON的接入技術

GPON技術可用戶開通千兆用戶，但不支持大規模的千兆應用，10GPON應運而生。10GPON可分為10GEPON和10GGPON技術。10GEPON技術由EPON演進而來，10GEPON口下可同時下帶EPON終端和10GEPON終端，支持上下行對稱10Gbit/s的傳輸速率和下行10Gbit/s、上行1.25Gbit/s的非對稱傳輸速率。對稱的10GEPONOLT向下兼容現有EPON終端以及對稱/非對稱10GEPON終端。10GGPON技術則由GPON演進而來，又分為上下行非對稱的XG-PON技術和上下行對稱的XGS-PON技術;XG-PON可提供下行l0Gbit/s、上行2.5Gbit/s的傳輸速率，XGS-PON上下行速率均為l0Gbit/s，XGS-PON端口可同時接入XG-PON和XGS-PON的終端。為了滿足同一PON數下同時接入GPON終端（普通帶寬用戶）和XG-PON終端（高帶寬用戶）的需求，制定了GPON和XG（S）-PON合一的ComboPON光模塊標準，在一個光模塊內將兩種波長進行合波。在對具備能力的現網設備進行10GGPON升級時，可用ComboPON板卡替換原OLT上的GPON板卡，原用戶割接至ComboPON板卡上即可實現GPON和10GGPON的共存。

2.2用戶終端問題

影響用戶大帶寬接入能力的用戶端因素主要有光接入終端、網線、用戶路由器、用戶網卡等。光接入終端中SFU設備僅有百兆接口，HGU設備可支持千兆接口。考慮實際損耗，SFU設備測速最多只能到90M左右，實際不具備100M接入能力。用戶要開通100M及以上帶寬時，必須使用HGU設備。現網HGU設備數量21.52萬，占總用戶數的35%，SFU設備數量約占總用戶數的65%。至18年12月，本地網100M和200M用戶在全部寬帶用戶中占比已達74.42%，即實際上約有占全部寬帶用戶30%的用戶已開通百兆及以上帶寬，但由于光接入終端原因無法達到簽約速率，影響用戶感知。用戶端連接光接入終端的網線基本為僅支持百兆的5類線，要開通100M及以上帶寬時，應更換為支持千兆的6類線。用戶路由器基本為僅支持百兆的單頻路由器，要開通100M及以上帶寬時，應更換為支持千兆的雙頻路由器。用戶網卡基本為百兆網卡，應更換為千兆網卡。

2.3智能家庭網關結構及功能

家庭網關作為家庭網絡到互聯網的流量入口和運營商固網業務的落地設備，它能夠在多個設備之間通過有線或無線技術共享網絡接入，并能為用戶提供存儲、媒體共享和VoIP等多種業務。主要實現以下幾方面的功能：（1）遠程訪問和控制：可以遠程訪問家庭網絡應用。（2）智能連網：智能連網設備能通過無線通信技術接入家庭網絡，并與家庭中的其他設備實現資源共享和協同，也可以經家庭網絡訪問外部網絡。（3）智能家居：家電和家居設施實現智能化，可設置權限通過家庭網絡或互聯網實現訪問與控制。（4）應用智能化：對用戶而言，實現各種內容或應用的訪問和使用;對運營商而言，實現對家庭網絡安裝、管理、升級和業務發放的智能化。

2.410GPON升級、改造方案

升級10GGPON系統需要考慮ODN光通道衰耗余量、機房空間和OSS系統改造、設備價格等因素，當前10GGPON系統有外置合波器（WDM1r）、GPON/10GGPON合一（COMBO）板卡兩種升級方式。（1）外置合波器方式：該方案對現網的OSS系統改造和影響較小，適合機房空間較為富余的場景，當鏈路衰耗余量大于3dB時，可直接改造升級。當衰耗余量不足3dB時，應升級光模塊。該方案在GPONOLT新增XG-PON板卡，機房內新增WD-M1r，XG-PON端口跳接至WDM1r的XG-PON連接口，GPON口跳接至WDM1r的GPON連接口，WDM1r的公共端口跳接至原有的GPONOLT下聯端口，實現同一PON樹下GPON和XG-PON終端的兼容。1）外置合波器方式的優勢在于可利舊現有GPON板卡，ONU/ONT按需升級，原GPON配置數據不變，設備管理、OSS業務發放和運維簡單。2）外置合波器方式的缺點在于引入WDM1r增加插損1.5dB，可能對原GPON用戶造成影響，新增的WDM1r和XG-PON板卡占用槽位和機房空間。（2）GPON/XG-PON光模塊合一方式：不需要新增外置合波器，適用于機房空間緊張，無安裝新增OLT及合波器設備的場景。采用8口GPON/XG-PON合一板卡（COMBO板）替代原來的GPON板卡，將原有GPONOLT下聯業務割接至新增的COM-BO。1）合一光模塊方式的優勢在于不需要占用額外的WDM1r和XG-PON板卡空間，插損相對外置合波器方式小。2）合一光模塊方式缺點主要是光模塊成本高。2.5網絡協同，加速有線與無線，接入與城域協同發展FTTH具備高速、穩定的技術特征，主要適合滿足政企及家庭用戶的固定或有限范圍內移動的高帶寬接入需求;而4G和未來5G移動網則具有移動、高速的特征，可滿足用戶隨時隨地以較高帶寬體驗移動互聯網業務的需求。對于運營商來說，充分利用好FTTH和4G的各自優勢，針對特殊的用戶應用場景，建立“FTTH+4G”的融合寬帶網絡，實現優勢互補，不僅能夠節省較有限的建設投資，更能提升建設速度。

結語

新一代信息基礎設施正成為全球價值鏈的驅動力，對促進經濟、社會發展具有重大意義。加快建設千兆寬帶網絡是運營商提高競爭力的重要手段，同時應結合網絡現狀和業務需求，合理規劃千兆寬帶網絡。

參考文獻

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