EPON+FTTB网络业务带宽分析及网络规划设计

王婷婷

摘要：PON系统的ODN部分投入较大，ODN的建设要有前瞻性，ODN结构及其光缆纤芯规划需充分考虑今后能否满足FTTH的业务带宽需求。为此提出了EPON+FTTB这一典型结构的网络规划设计方法，对PON系统ODN的分光结构中业务带宽进行了分析。

关键词：EPON;FTTB;FTTH;ODN结构;光缆纤芯

前言

互联网作为当前“三网融合”的主流网络，其建设重点是接入网的宽带化，因为接入网成了大容量局域网和骨干网之间的瓶颈。PON+FTTH是公认的接入网发展方向，PON系统是当前电信升级及下一代广播电视网络（NGB）双向接入网的主流技术。如何考虑ODN纤芯的配置是ODN建设的关键，各种资料书籍就纤芯配置往往仅是只言片语，没有一个明确的方法和步骤。现就EPON+FTTB这一结构的ODN纤芯配置提供一种规划设计方法，供大家参考。

一、互联网业务接入带宽分析

（一）FTTB接入带宽分析

未来用户的接入带宽是多少？用户对带宽的需求是第一位的，这是决定因素。由于EPON升级为10G-EPON是宽带提速的必由之路，因此近期EPON+FTTB宽带上网按每户平均10Mbps的接入速率考虑，加上高、标清点播等业务，每户接入带宽按20Mbps规划是合理的。

1.FTTB业务带宽模型

根据业内业务带宽模型（PON口带宽冗余系数为90%），近期FTTB业务参数如表一所示。用户单项业务的带宽计算公式为：单用户单项业务带宽=业务带宽×业务比率×并发比×流量占空比 /带宽冗余系数。

计算出单项业务带宽后，可得出每户所需带宽为用户各类单项业务带宽之和。

2.FTTB每户平均带寬

由表一可计算出：

上网：单用户单项业务带宽=3.11Mbps;

标清点播：单用户单项业务带宽=0.5Mbps;

高清点播：单用户单项业务带宽=0.8Mbps。

这样按表一FTTB业务模型，每户所需平均带宽为4.41Mbps。

（二）FTTH接入带宽分析

1. FTTH业务带宽模型

同理，FTTH场景下接入带宽如表二所示。

2. FTTH每户平均带宽

按照表二模型，有：

上网：单用户单项业务带宽=31.11Mbps;

标清点播：单用户单项业务带宽=1.63Mbps;

高清点播：单用户单项业务带宽=4.36Mbps。

每户所需平均带宽为37.1Mbps。

二、EPON+FTTB网络规划设计

EPON下行按900Mbps计算，一个PON口可接入用户数HPON为：900/4.41=204户。FTTB每个光节点覆盖用户的宽带接入率设为25%左右，一个PON口可覆盖用户数HPON覆盖为：204/25%=816户。

（一）规划总户数H总、网络现有用户数H现有及未来3-5年预计增长用户数H预计网络现有用户数H现有指网络物理存在的户数，而不是实际使用业务的户数，前者一般大于后者。

（二）FTTB结构下每个光节点所覆盖用户数，用H光点覆盖表示

H光点覆盖的确定很重要，需考虑以下因素。PON系统、EoC的带宽是共享式的，H光点覆盖偏大的话每户获得的平均接入带宽就减小。H光点覆盖偏小的话网络升级到10G-EPON时还得汇聚原ODN的光节点用户（改变分光结构），导致ODN的二次改造。所以H光点覆盖过大过小都不好。

（三）最佳的光节点覆盖户数

那么满足表一FTTB业务模型时一个光节点覆盖多少户合适呢？因为FTTB结构EPON分光比可在1：8、1：16、1：32、1：64之间选择，即分光比与光节点数一致，设FTTB的分光比为1：n，显然有：n*H光点覆盖≤HPON覆盖=816户

根据不同的分光比n，得出FTTB光节点所能覆盖数H光点覆盖如表三所

示。因10G-EPON+FTTH的分光比往往比FTTB高，有了表三的H光点覆盖数据，还要考虑10G-EPON+FTTH时PON系统的分光比N是多少，N是256、128？FTTB的H光点覆盖数值与10G-EPON+FTTH的分光比N能否成2K的倍数或接近，即：

这样确定出来的H光点覆盖，今后演进到10G-EPON+FTTH时PON系统的ODN不需作大的变化，不会重新布放馈线光缆、分布光缆、安装光交箱或熔接光纤去改变分光结构，只需在现有光交箱位置把2K个原光点用户（2K*H光点覆盖户）汇聚为10G-EPON+FTTH的1组分光器接入即可，不需再安装光交箱或熔接光纤。

（2）式表明了希望FTTB光节点覆盖用户数与FTTH的分光比N之间的内在关系，由于现在就把FTTH场景下的分光比N值确定下来是不合适的，所以还不能由（2）式去计算H光点覆盖，（2）式是对H光点覆盖的一种约束条件。H光点覆盖还得由近期用户的接入带宽需求来定，即前面表三的H光点覆盖才满足要求。表三中H光点覆盖值102、51、25.5、12.7中，102户和12.7户不是偏大就是偏小，只有51户和25.5户较接近同轴电缆网每光节点50户的原则，这两个数值对应并高靠的PON系统分光比分别为64、32，根据上述原则，FTTB光点所覆盖用户数为64或32户较为合理。

从表三看EPON网络ODN分光比可选的为1：16、1：32，从表四看要满足中期带宽需求的话EPON网络ODN分光比可选的最大值为1：32。因此从提高覆盖效率降低改造成本、满足中期带宽需求两方面考虑EPON分光比选1：32较为合适。表三中在n为1：32情景下光节点覆盖数为25.5户，往PON系统分光比高值方向靠光节点覆盖用户数应为32户。因此，有线电视EPON+FTTB网络ODN分光比n最佳的选择为1：32！在此情境下，光节点覆盖用户数H光点覆盖最佳为32户！

三、结束语

以上提出的接入带宽业务分析不可能涵盖所有的场景，只要掌握了规划设计精髓，无论遇到什么情况都能解决。同时应看到接入网必然由FTTB向FTTH演进，EPON也必然向10G-EPON演进。网络大规模的由FTTB演变到FTTH可能已近在值此，电信为首的运营商已在规模部署。FTTB接入网寿命因受带宽提速制约普遍在5～8年左右，而FTTH光网络的寿命普遍在10-15年，这两者寿命的不同步就要求建设FTTB网络时要兼顾演变到FTTH的需求。网络融合是渐进式的而非变革的，其中骨干网层面大家架构都一样，差异化的是接入网“最后1百米”的发展演进，全业务在接入网上无缝承载的局面尚未完全形成。但无论接入网络如何发展，建设高质量的接入网，是当前“三网融合”的核心和基础。

参考文献：

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（作者单位：四川省有线广播电视网络股份有限公司凉山分公司）