（中國移動通信集團設計院有限公司山東分公司，濟南 250101）

有線寬帶FTTB場景升級改造方案研究

王東，徐正國

（中國移動通信集團設計院有限公司山東分公司，濟南 250101）

隨著高清網絡電視、4K、3D視頻等新興業(yè)務的發(fā)展，用戶對接入帶寬的需求越來越高。山東移動有線寬帶客戶覆蓋主要以FTTH模式為主，FTTB模式為輔。現網采用FTTH建設的家寬，OLT下行至用戶可滿足帶寬升級到100 Mbit/s要求。部分FTTB模式覆蓋的用戶，單PON口下掛多口的ONU臺數較多，帶寬不能滿足50 Mbit/s以上的接入需求。本文分析了3種FTTB模式升級改造的方案：降低分光比、升級10 GPON和改造為FTTH。3種方式各有優(yōu)缺點，工程實施中應根據覆蓋信息點的情況，采用適合的方式升級改造。

GPON；FTTB；升級改造

1 引言

無源光網絡（PON，Passive Optical Network）是點到多點的光纖接入技術，以其適合匯聚多用戶，承載數據業(yè)務效率高、容量大、傳輸距離長等特點在運營商有線接入中得到廣泛應用[1，2]。根據光纖到達位置和ONU部署位置的不同，PON部署方式主要分為FTTB(光纖到樓宇)、FTTH/O(光纖到家庭用戶/辦公室) 等幾種典型應用方式。山東移動有線寬帶客戶覆蓋主要以FTTH模式為主，FTTB模式為輔。

隨著高速上網、高清網絡電視、4K、家庭監(jiān)控、3D視頻等高流量業(yè)務的發(fā)展，家庭寬帶業(yè)務正向信息娛樂以及數字化生活服務等領域轉型，用戶對接入帶寬的需求也隨之越來越高[1]。現網采用FTTH建設的家寬，OLT下行至用戶可滿足帶寬升級到100 Mbit/s要求。部分站點采用FTTB模式建設，單PON口下掛多口的ONU臺數較多，帶寬不能滿足50 Mbit/s以上的業(yè)務，未來帶寬提升的空間很小，需要進行擴容改造。本文研究了3種FTTB場景的升級改造方案：降低分光比、升級10 GPON方案、改造為FTTH。3種方式各有優(yōu)缺點，工程實施中要根據覆蓋信息點的情況，采用適合的方式升級改造。

2 GPON用戶下行接入帶寬測算

公式（1）為OLT下行可提供帶寬測算公式：

由式（1）可以看出，OLT下行至用戶的帶寬主要取決于單PON帶寬、單PON口接入用戶數和接入率。單PON口有效下行帶寬2.3 Gbit/s。

建設過程中，FTTH模式下，每個PON口最多帶64個用戶。當用戶上網行為的并發(fā)比取定為50%由式（1）可得：端口占用率為100%，可提供單用戶下行帶寬72 Mbit/s；端口占用率為50%，可提供單用戶下行帶寬144 Mbit/s；端口占用率為30%，可提供單用戶下行帶寬240 Mbit/s；端口占用率為20%；可提供單用戶下行帶寬359 Mbit/s。因此，現網采用FTTH建設的家寬， OLT下行至用戶可滿足帶寬升級到100 Mbit/s要求，用戶可充分享受標清/高清電視、高速上網和4K業(yè)務等高帶寬家寬業(yè)務。

FTTB場景站點一般是城區(qū)小區(qū)或商務樓宇，建設于2003-2009年間，開發(fā)商或運營商（電信、聯(lián)通）采用FTTx+LAN方式覆蓋，在每棟樓宇弱電間或樓梯間已經安裝網絡箱，從網絡箱已經預埋雙絞線入戶，后期裝維無法布放皮線光纜，只能利舊原有雙絞線纜入戶的場景，采用FTTB方式覆蓋建設。

FTTB模式下，單PON口下掛用戶數以及用戶的接入帶寬主要取決于ONU端口數、分光比以及用戶上網行為的并發(fā)比。FTTB場景采用一級分光方式，每戶簽約帶寬按照50 Mbit/s取定，并發(fā)比為50%。

按照上述測算，用戶簽約50 Mbit/s帶寬時，每個PON口下可接入最大用戶數188，即ONU端口數與分光器端口之積不超過188。當ONU端口數與分光器端口之積超過188時，無法為用戶提供50 Mbit/s的接入帶寬。

圖1 降低分光比方案

3 FTTB場景升級改造方案

3.1 降低分光比方案

如圖1所示已建高層FTTB場景，每個單元為16口以上ONU，小區(qū)光交中為1×16分光器。因ONU端口數與分光器之積大于188，不能滿足帶寬提速目標，需要擴容改造。本方案將原來光纜交接箱中1×16分光器替換為多臺1×8分光器。

該方案特點是快速簡單，但需要新增本次降低分光比后分光器上聯(lián)PON口的光纜纖芯。因此采用本擴容方案為如下兩種條件場景：

（1） 原有上聯(lián)OLT主干光纜纖芯完全滿足本次降低分光比后分光器上聯(lián)需求；

（2） 原有上聯(lián)OLT主干光纜纖芯不足，但原有管線路由距離OLT機房較近，可以新敷設上聯(lián)主干光纜。

3.2 升級10G PON方案

如圖2所示FTTB高層場景，每個單元ONU臺數較多，上聯(lián)主干光纜及ODN、入戶線纜和用戶終端無需變動，將OLT設備原有PON單板更換為10 GPON單板，或新增10 GPON單板，樓道ONU設備通過更換10 GPON的ONU設備，改造為10 GPON接入。

圖2 升級10 GPON方案

該方案相對比較簡單，適應PON網絡技術演進方向，主要擴容OLT側10 GPON板和樓道側ONU，完全利舊原有ODN光纜，使用該方案前提條件是：

（1） 原有配線剩余纖芯不充足，包括正在使用的光纜僅剩1～2芯，新敷設光纜比較困難，改造FTTH成本較大。

（2） 在城區(qū)密集區(qū)域，OLT覆蓋承載用戶超過1 200戶的站點，改造FTTH占用PON口較多的小區(qū)。

3.3 FTTB改造為FTTH方案

FTTH分光方式根據單元樓宇內住戶數，確定二級分光組合，對于原來網絡箱覆蓋12戶以下的樓宇，采用1×16+1×4組合，一級分光器使用1×16分光器，二級分光器使用1×4；網絡箱覆蓋12戶以上，24戶以下場景，采用1×8+1×8組合；覆蓋24戶以上的場景，采用1×4+1×16組合，一級分光器采用1×4，二級分光器采用1×16。

FTTB改造FTTH方案，在小區(qū)站點光交內原來分光器改造為FTTH一級分光器（根據上述組合方式），在原來網絡箱內新增法蘭和二級分光器。因為改造FTTH方案增加分纖點，更換ONT終端，涉及PON口、分光器和熔纖等施工工藝，每一項改造工作難度較大，所以改造FTTH方案必須適合如下兩種條件：

（1） 全鏈路損耗在30 dB范圍內，最大分光比可采用64；

（2） 盡量減少重新敷設光纜，即使每單元網絡箱的備用纖芯充足，有剩余纖芯插接分光器，最好還剩1芯維護備用，另一級分光器上聯(lián)至OLT纖芯充足，無需擴容。

3.4 方案小結

FTTB升級擴容3種方案，各有各特點，要根據所覆蓋信息點的情況，具體問題具體分析，這樣改造難度相對較小，選用方案原則如表1所示。

表1 FTTB場景改造方案選擇條件

4 結束語

隨著高速上網、高清網絡電視、4K、家庭監(jiān)控、3D視頻等高流量業(yè)務的發(fā)展，用戶對接入帶寬的需求也隨之越來越高。山東移動有線寬帶客戶覆蓋主要以FTTH模式為主，FTTB為輔?，F網采用FTTH建設的家寬，OLT下行至用戶可滿足帶寬升級到100 Mbit/s要求。部分站點采用FTTB模式建設，單PON口下掛多口的ONU臺數較多，帶寬不能滿足20 Mbit/s以上的業(yè)務，未來帶寬提升的空間很小，需要進行擴容改造。本文研究了3種FTTB場景的升級改造方案：降低分光比、升級10 GPON方案、改造為FTTH。降低分光比方案特點是快速簡單，但需要新增本次降低分光比后分光器上聯(lián)PON口的光纜纖芯；升級10 GPON方案相對簡單，適應PON網絡技術演進方法，對現網改造較少；改造為FTTH方案改造難度大。3種方式各有優(yōu)缺點，工程實施中要根據覆蓋信息點的情況，采用適合的方式升級改造。本文所提策略能夠有效指導運營商在面對用戶流量高增長的形勢下及時調整FTTB模式的接入網結構，為用戶提供更好的網絡體驗。

[1] 王東. 面向高流量家寬業(yè)務的接入網演進策略研究[J].電信工程技術與標準化， 2016(3).

[2] 陳雪. 無源光網絡技術[M]. 北京： 北京郵電大學出版社，2007.

Research on the evolutional strategy of fiber to the building access network

WANG Dong, XU Zheng-guo
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Shandong Branch, Ji'nan 250101, China)

With the development of high-definition TV, 4K, 3D video and other high traffic services, the access bandwidth demand increase day by day. Gigabit Passive Optical Network (GPON) with fiber to the home(FTTH) and fiber to the building(FTTB) mode is widely utilized in wired access network. GPON with FTTH mode can provide 100Mbit/s bandwidth. FTTB users which linked to one PON port with more than 188 product of ONU port and splitter port cannot meet 50Mbit/s bandwidth. Three evolutional strategies of FTTB access network are analyzed in this paper. Each of the three strategies has its advantages and disadvantages. The implementation of those upgrade strategies should be based on the coverage situation of information point and appropriate ways.

GPON; fiber to the building; evolution strategies

TN915

A

1008-5599（2017）03-0020-04

2016-11-04