运营商千兆宽带网络建设分析研究

运营商千兆宽带网络建设分析研究

曹西良

中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司 河南郑州 450002

摘要：2020年“新基建”成为关注热点，业界纷纷对以5G、物联网、工业互联网、人工智能、数据中心等为代表的新型基础设施(“新基建”)寄予厚望，加快提速“新基建”,已成为减少疫情影响、激发经济新动力的广泛社会共识，光纤接入网络作为数字经济转型重要的基础设施,正迎来重大发展机遇，目前PON 网络承载了宽带、语音、IPTV 直播、 IPTV 点播和专线等多种业务，后续还可能承载运营商的回传和前传等业务，对光纤宽带网络来说,提速“新基建”也就是意味着实现网络从现有PON网络到千兆宽带网络的升级换代，本文本着“尊重规律，适度超前”的原则，从体现网络基础设施能力和覆盖、用户发展和普及水平，兼顾千兆固定宽带和5G的发展应用，重点对千兆宽带网络系统部署总体策略，从用户接入、OLT上联、ODN网络建设等方面进行建设方案分析研究。

关键词：千兆宽带网络；建设；方案

引言：2020年国家进一步提出推进“新基建”，包含了信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等多个方面，以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施，以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施，以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等，深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支撑科学研究、技术开发、产品研制，所有这些都离不开光纤通信网络为基础，这就对电信运营商光纤宽带网络建设提出了更高的要求，建设千兆宽带网络已势在必行，千兆宽带网络规划建设成为重中之重。

1、千兆宽带网络优势

千兆宽带网络核心就是提速，与PON网络比较，EPON宽带升级到对称10G EPON上下行线路速率提升8倍，达到10G；GPON宽带升级到对称XGS PON上行速率提升8倍，下行线路速率提升4倍，均达到10G，大大提高了人们对生产和生活需要，支撑“新基建”快速发展。

2、千兆宽带网络部署总体策略

积极响应国家“新基建”号召，把控千兆宽带承载网络建设时机，根据业务发展逐步开展网络建设，结合现有PON网络资源现状，分节奏，分场景的开展千兆宽带网络建设；细化部署场景，按照平台能力先行、端口按需配置的原则，精准开展千兆宽带网络网络建设；合理配置OLT上联带宽，全面保障用户体验，为5G的全面应用，打好基础。

3、千兆宽带网络建设方案

3.1宽带用户覆盖方案

方案应分场景，分步聚开展宽带用户覆盖。首先确保城市县城区域内新建成“两国标”小区和高价值小区优先覆盖，其次统筹推进城区、郊区、发达乡镇的未完全覆盖小区的网络覆盖，最后对确有业务需求的一般乡镇、行政村（自然村）、新农村社区实施覆盖。

对于城区已覆盖的家庭住户，应进行新增OLT设备或千兆单板部署，具备千兆业务快速部署能力；对于城区新覆盖的家庭住户，在千兆示范小区、潜在千兆业务需求密集区域，直接部署OLT设备，按用户需求开通宽带业务；对于非城区家庭住户，主要包含乡镇及农村，用户密度较低、业务需求差异较大，应暂时采用EPON/GPON方式接入用户，当PON口在千兆用户达到一定规模时，再新增OLT设备或千兆单板部署。

3.2 OLT上联方案

对于城市、县城和发达乡镇，当单台OLT上联业务忙时平均峰值流量小于600M且开通用户数少于300户时，方案采用单GE无保护链路上联；当单台OLT上联业务忙时平均峰值流量大于600M或开通用户数少于300户时，方案采用多端口、两条不同物理路由上联；对于一般乡镇和农村地区，OLT上联方案可直接采用单链路无保护上联

对于已开通千兆业务或已配置千兆端口的OLT设备，方案采用OLT上联带宽升级到2X10GE及以上，保证业务接入质量。当整体链路带宽利用率达到一定比例，建议70%以上时，方案将OLT上联带宽升级到4X10GE，保证业务接入质量。

针对新建OLT设备，上联带宽方案可直接配置2X10GE，同时应关注现网OLT设备业务发展情况，做好上联资源储备。

3.3 ODN网络建设方案

ODN网络建设应重点分析新覆盖建设和已覆盖扩容建设，本着快速满足需求，节省建设投资的建设原则。

新覆盖区域场景下，采用家宽建设方式覆盖家庭用户时，就优先考虑1：64分光比覆盖用户，严禁一级二级分光混用，或三级分光方式。对于 “两国标”小区原则上初建端口配置率不高于 60%，潜在用户需求较大的区域，端口配置率不高于70%；对于 高价值小区原则上初建端口配置率不高于50%，对于潜在用户需求较大的区域，端口配置率不高于60%；对于一般城市县城小区、城中村初建端口配置率不高于 50%；对于乡镇、行政村（自然村）、新农村社区原则上初建端口配置率应不高于 40%，对于潜在用户需求较大的区域，端口配置率应不高于45%。

已覆盖区域场景下，对于存量的家庭宽带网络端口扩容，应按需扩容分光器端口。可提前预警、按需扩容末端光缆和OLT PON口资源，确保网络具备快速部署分光器端口的能力，仅当已部署的分光器端口用完后，再根据业务需求快速新增分光器。同时应定期梳理分光器的使用情况，统筹管理整片闲置的分光器，动态调配到新建或扩容需求区域，以节省投资，达到灵活配置ODN网络的目的。

对于不符合1：32分光比覆盖场景的区域，可根据用户分布、现网光纤资源、光功率预算等因素逐步调整为1：64分光比。其中，用户分布分散的区域，应优先通过调整一级分光器实现1：64分光比；用户分布集中的区域，应优先通过调整二级分光器实现1：64分光比。

总之，随着线上会议、健康码、远程医疗、工厂智能管理等“新基建”服务的广泛应用，2020年疫情加速推进了数字化进程，通过大力发展“新基建”，人工智能、工业互联网等应用场景的落地将帮助传统企业完成产业升级，从而提升企业的生产效率以及质量，因此，加快推进千兆宽带网络建设，助力“新基建”已成为通信基础建设的重中之重。

参考文献：

[1]王喜文.《5G为人工智能与工业互联网赋能》机械工业出版社.

[2]工信部指导发布《千兆城市建设指标体系》.