浅谈宽带接入网FTTH提速测算模型

湖南省通信产业服务有限公司金迅网络分公司 佘智熙

浅谈宽带接入网FTTH提速测算模型

湖南省通信产业服务有限公司金迅网络分公司 佘智熙

本文从业务需求和带宽能力着手，提出宽带接入网FTTH提速测算模型，为制定宽带接入网OLT提速建设方案提供参考依据。

FTTH；提速；测算；模型

前言

2015年一季度经济工作会上，李克强总理敦促运营商要“提网速、降网费”，加大信息基础设施建设、提高网络带宽。在国家层面的强力推动下，宽带建设迎来新一轮发展，以50M、100M为代表的带宽提供能力，成为基础运营商宽带建设发展的目标和标配。本文从业务需求和带宽能力着手，提出宽带接入网FTTH提速测算模型，为宽带接入网OLT提速建设方案制定提供参考依据。

1.单PON口带宽测算模型

PON口下行采用广播方式下行，共用2.5G带宽，考虑开销和并发因素，采用2250Mbps测算，PON下最大带宽应为PON口下挂用户忙时带宽总和。

测算带宽时，考虑所能提供业务及每种业务所需带宽、业务渗透率及用户使用业务并发比，与提供给用户的带宽并无绝对关系（除非用户大面积使用BT等高耗带宽业务）。目前主流用户账号带宽24M，可提供三口之家的两路高清（8M），一路标清（4M），一路普通高速上网（按4M测算）需求。在4K视频未全面推广情况下，只需15-20M带宽，可覆盖绝大多数家庭用户需求。目前4K视频受限于节目源、制播设备等因素，主要提供准4K节目源，实测中发现4K节目源带宽保持16M。4K视频业务开展初期，15-20M带宽也可满足用户4K视频观看及上网带宽需求。

针对主流高带宽业务上网、IPTV直播、视频点播业务，采用极限模型测算。假定一个PON口下宽带用户数为N，IPTV直播按业务渗透率100%、100%全部高清直播、所有渗透用户晚高峰时段全部并发收看电视，测算所需带宽8N；视频点播业务按50%用户并发使用视频点播业务，其中20%用户4K视频点播，50%高清视频点播，30%标清点播，测算所需带宽4.6N；上网浏览网页、网游等4M带宽已可满足需求，按50%并发比，测算所需带宽2N；其他IP语音等所需带宽较小，不予考虑。

综上所述，所有用户带宽忙时总和应小于2250Mbps，单用户平均忙时带宽14.6M，推算出单PON口下最大用户数为128个。

目前基础运营商主流宽带接入建设模式采用FTTH方式，分光比1:64，每PON口下最多64个用户，可以满足业务发展需要。

2.槽位带宽测算模型

单槽位带宽单向20G。按照上面单PON口测算模型，单PON口下最大用户数为128，每PON口下用户上网模型相同。

若选择8口PON板，128*（8+4.6+2）*8/1024=14.6G，未超出单槽位带宽。

若选择16口PON板，128*（8+4.6+2）*16/1024=29.2G，超出单槽位带宽。如更换100G单槽位带宽设备，则单PON口下最大用户数量仍为128；如不更换100G单槽位带宽设备，则单PON口下最大用户数量为64。

3.OLT上联带宽测算模型

IPTV复制转发在BRAS，按照上面单PON口流量测算模型计算，单用户平均忙时带宽14.6M,推算OLT上行链路下最大可带用户数。

如采用OLT作为IPTV复制转发点，按照100套标清节目源、20套高清节目源计算，则OLT上联带宽需求为100*4+20*8+4.6N+2N，推算OLT上行链路下最大可带用户数。上行业务主要为即时通讯软件视频交互，家庭安防视频监控等，目前IP摄像头带宽基本可以满足需求，不做特别测算。

4.用户账号带宽、占用带宽及分配带宽的关系

在基础运营商内部，常常会有用户账号带宽、占用带宽及分配带宽的概念。用户账号带宽是对外销售的宽带产品标称带宽，通过AAA认证系统对账号进行控制，限制用户超过该带宽使用。用户实际使用带宽是用户通过使用各种业务（上网、视频、游戏等），各类业务所消耗的带宽。设备分配每用户带宽通常应为该设备下所有用户账号带宽之和，但电信设备通常考虑并发比及端口占用率等因素，进行收敛配置。在各类业务带宽需求无明显变化的情况下，通常用户无法用满账号带宽。

在FTTH模式下,每PON口按1:64分光比，在没有下挂交换机的情况下，最大可带64个用户，每用户平均分配带宽为2250/64=35Mbps。依据运营商业务发展情况（按端口占用率30%计算），实装用户每用户分配带宽为：2250/64/0.3=117.18Mbps。再考虑实装用户在忙时并发因素，按80%并发测算，则忙时并发用户分配带宽为2250/64/0.3/0.8=146Mbps。

5.结束语

上述测算为理论模型推算。制定宽带接入网OLT提速建设方案时，需要根据现场实际情况进行分析处理。总体而言，现有FTTH接入方式，可以满足现阶段业务发展需求，待用户发展，端口占用率升高以及大带宽业务需求增加时，可考虑10GPON升级。

根据今年普及50M，100M起步、200M主推，300、500、1G满足差异化的市场推广要求，应提前考虑517千兆小区及今后新建小区ODN降分光比的改造工作及今后新建小区的建设。为满足10GPON普及前市场对于千兆业务发展的需要，需要通过降分光比的方式新建小区的设计原则进行测算。对于300、500、1G大带宽业务需求，考虑到可能目标用户较少，同时大带宽业务可能存在的第三方聚合风险，一旦聚合，流量使用模型（流量占空比及并发比）将显著高于普通公众宽带用户，有可能影响普通用户的使用，因此建议启用新的光纤系统按1:8-1:16根据实际需求调纤单独PON口配置。FTTH项目设计，一级分光以上主干段一般按1+2配置纤芯，二级分光配线纤芯一般按1+1或1+2配置纤芯冗余，基本具备启用新纤芯系统的能力。对于纤芯资源不能满足的项目，可根据实际需要启动扩容改造，但应控制改造规模及容量，避免10GPON普及后的纤芯资源及投资浪费。

[1]李劲,陈佳阳,肖凯文．综合业务承载网规划设计手册[M]．人民邮电出版社．