EPON+FTTB網絡業務帶寬分析及網絡規劃設計

王婷婷

摘要：PON系統的ODN部分投入較大，ODN的建設要有前瞻性，ODN結構及其光纜纖芯規劃需充分考慮今后能否滿足FTTH的業務帶寬需求。為此提出了EPON+FTTB這一典型結構的網絡規劃設計方法，對PON系統ODN的分光結構中業務帶寬進行了分析。

關鍵詞：EPON;FTTB;FTTH;ODN結構;光纜纖芯

前言

互聯網作為當前“三網融合”的主流網絡，其建設重點是接入網的寬帶化，因為接入網成了大容量局域網和骨干網之間的瓶頸。PON+FTTH是公認的接入網發展方向，PON系統是當前電信升級及下一代廣播電視網絡（NGB）雙向接入網的主流技術。如何考慮ODN纖芯的配置是ODN建設的關鍵，各種資料書籍就纖芯配置往往僅是只言片語，沒有一個明確的方法和步驟。現就EPON+FTTB這一結構的ODN纖芯配置提供一種規劃設計方法，供大家參考。

一、互聯網業務接入帶寬分析

（一）FTTB接入帶寬分析

未來用戶的接入帶寬是多少？用戶對帶寬的需求是第一位的，這是決定因素。由于EPON升級為10G-EPON是寬帶提速的必由之路，因此近期EPON+FTTB寬帶上網按每戶平均10Mbps的接入速率考慮，加上高、標清點播等業務，每戶接入帶寬按20Mbps規劃是合理的。

1.FTTB業務帶寬模型

根據業內業務帶寬模型（PON口帶寬冗余系數為90%），近期FTTB業務參數如表一所示。用戶單項業務的帶寬計算公式為：單用戶單項業務帶寬=業務帶寬×業務比率×并發比×流量占空比 /帶寬冗余系數。

計算出單項業務帶寬后，可得出每戶所需帶寬為用戶各類單項業務帶寬之和。

2.FTTB每戶平均帶寬

由表一可計算出：

上網：單用戶單項業務帶寬=3.11Mbps;

標清點播：單用戶單項業務帶寬=0.5Mbps;

高清點播：單用戶單項業務帶寬=0.8Mbps。

這樣按表一FTTB業務模型，每戶所需平均帶寬為4.41Mbps。

（二）FTTH接入帶寬分析

1. FTTH業務帶寬模型

同理，FTTH場景下接入帶寬如表二所示。

2. FTTH每戶平均帶寬

按照表二模型，有：

上網：單用戶單項業務帶寬=31.11Mbps;

標清點播：單用戶單項業務帶寬=1.63Mbps;

高清點播：單用戶單項業務帶寬=4.36Mbps。

每戶所需平均帶寬為37.1Mbps。

二、EPON+FTTB網絡規劃設計

EPON下行按900Mbps計算，一個PON口可接入用戶數HPON為：900/4.41=204戶。FTTB每個光節點覆蓋用戶的寬帶接入率設為25%左右，一個PON口可覆蓋用戶數HPON覆蓋為：204/25%=816戶。

（一）規劃總戶數H總、網絡現有用戶數H現有及未來3-5年預計增長用戶數H預計網絡現有用戶數H現有指網絡物理存在的戶數，而不是實際使用業務的戶數，前者一般大于后者。

（二）FTTB結構下每個光節點所覆蓋用戶數，用H光點覆蓋表示

H光點覆蓋的確定很重要，需考慮以下因素。PON系統、EoC的帶寬是共享式的，H光點覆蓋偏大的話每戶獲得的平均接入帶寬就減小。H光點覆蓋偏小的話網絡升級到10G-EPON時還得匯聚原ODN的光節點用戶（改變分光結構），導致ODN的二次改造。所以H光點覆蓋過大過小都不好。

（三）最佳的光節點覆蓋戶數

那么滿足表一FTTB業務模型時一個光節點覆蓋多少戶合適呢？因為FTTB結構EPON分光比可在1：8、1：16、1：32、1：64之間選擇，即分光比與光節點數一致，設FTTB的分光比為1：n，顯然有：n*H光點覆蓋≤HPON覆蓋=816戶

根據不同的分光比n，得出FTTB光節點所能覆蓋數H光點覆蓋如表三所

示。因10G-EPON+FTTH的分光比往往比FTTB高，有了表三的H光點覆蓋數據，還要考慮10G-EPON+FTTH時PON系統的分光比N是多少，N是256、128？FTTB的H光點覆蓋數值與10G-EPON+FTTH的分光比N能否成2K的倍數或接近，即：

這樣確定出來的H光點覆蓋，今后演進到10G-EPON+FTTH時PON系統的ODN不需作大的變化，不會重新布放饋線光纜、分布光纜、安裝光交箱或熔接光纖去改變分光結構，只需在現有光交箱位置把2K個原光點用戶（2K*H光點覆蓋戶）匯聚為10G-EPON+FTTH的1組分光器接入即可，不需再安裝光交箱或熔接光纖。

（2）式表明了希望FTTB光節點覆蓋用戶數與FTTH的分光比N之間的內在關系，由于現在就把FTTH場景下的分光比N值確定下來是不合適的，所以還不能由（2）式去計算H光點覆蓋，（2）式是對H光點覆蓋的一種約束條件。H光點覆蓋還得由近期用戶的接入帶寬需求來定，即前面表三的H光點覆蓋才滿足要求。表三中H光點覆蓋值102、51、25.5、12.7中，102戶和12.7戶不是偏大就是偏小，只有51戶和25.5戶較接近同軸電纜網每光節點50戶的原則，這兩個數值對應并高靠的PON系統分光比分別為64、32，根據上述原則，FTTB光點所覆蓋用戶數為64或32戶較為合理。

從表三看EPON網絡ODN分光比可選的為1：16、1：32，從表四看要滿足中期帶寬需求的話EPON網絡ODN分光比可選的最大值為1：32。因此從提高覆蓋效率降低改造成本、滿足中期帶寬需求兩方面考慮EPON分光比選1：32較為合適。表三中在n為1：32情景下光節點覆蓋數為25.5戶，往PON系統分光比高值方向靠光節點覆蓋用戶數應為32戶。因此，有線電視EPON+FTTB網絡ODN分光比n最佳的選擇為1：32！在此情境下，光節點覆蓋用戶數H光點覆蓋最佳為32戶！

三、結束語

以上提出的接入帶寬業務分析不可能涵蓋所有的場景，只要掌握了規劃設計精髓，無論遇到什么情況都能解決。同時應看到接入網必然由FTTB向FTTH演進，EPON也必然向10G-EPON演進。網絡大規模的由FTTB演變到FTTH可能已近在值此，電信為首的運營商已在規模部署。FTTB接入網壽命因受帶寬提速制約普遍在5～8年左右，而FTTH光網絡的壽命普遍在10-15年，這兩者壽命的不同步就要求建設FTTB網絡時要兼顧演變到FTTH的需求。網絡融合是漸進式的而非變革的，其中骨干網層面大家架構都一樣，差異化的是接入網“最后1百米”的發展演進，全業務在接入網上無縫承載的局面尚未完全形成。但無論接入網絡如何發展，建設高質量的接入網，是當前“三網融合”的核心和基礎。

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（作者單位：四川省有線廣播電視網絡股份有限公司涼山分公司）