智能综合业务接入区规划系统的研究与应用

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  【摘要】    运营商的综合业务接入区规划合理与否对其客户业务接入有着极其深远的影响。前期的综合业务接入区规划较为简单,随着业务的复杂度不断提升,简单的规划方式已不适合未来网络发展需求。本文基于长期的业务规划研究和实践,提供一种新型智能综合业务接入区规划系统,为未来综合业务接入区规划提供了参考和方法。
  【关键词】    综合业务接入区    网络规划    软件系统
  引言:
  在业务发展初期,由于家庭宽带、集客专线等业务量较少,各运营商主要采用人工规划方式进行综合业务接入区规划。随着宽带中国战略的实施,各类业务得以高速发展,家庭宽带用户、中小政企客户接入数量急剧增加,原有人工规划方式的时效性低、出错率高、数据管理能力弱等问题逐渐暴露,因此亟需一种新型智能规划系统来提升综合业务接入区的规划质量和规划效率,为运营商打造高质量网络提供数字化手段和重要技术支撑。
  一、智能综合业务接入区规划系统规划策略
  智能综合业务接入区规划系统总体规划策略为:基于业务需求,依照自下而上的顺序逐步完成精细化预测,最终形成分区明确、接入有序、管理清晰的接入层网络[1-3]。
  1.1 业务接入方式与纤芯测算模型
  在智能规划系统中,以家庭客户、企事业单位、政府机构、沿街商铺、写字楼和聚类市场共6种类型的物业点数据作为输入,随后依据业务发展目标和类型归纳为3种业务接入模式,分别为:一是采用PON(Passive Optical Network,无源光网络)接入的家庭客户业务,二是采用PON系统接入的集团客户业务和三是采用PTN(Packet Transport Network,分组传输网络)接入的集团客户业务,各类业务量计算公式如下。
  家庭客户(PON)=家庭客户数+沿街商铺×90%+聚类市场数
  集团客户(PON)=(企事业单位+政府机构+沿街商铺×10%+写字楼)×70%
  集团客户(PTN)=(企事業单位+政府机构+沿街商铺×10%+写字楼)×30%
  三种业务所需的纤芯测算模型如下:
  1.上联纤芯测算模型
  1)采用PON接入的家庭客户业务,按照1:64分光系统考虑,端口配置率按50%计算,1:64分光系统平均利用率按75%计算,则
  上联分纤点需占用的总光纤量=覆盖户数×50%/(64×75%)
  且上联光缆成端选择芯数为6芯的倍数。
  2)采用PON接入的集团客户业务,按照1:32分光系统计算,端口配置率按50%计算,1:32分光系统平均利用率按75%计算,则
  上联分纤点需占用的总光纤量=覆盖户数×50%/(32×75%)
  且上联光缆成端选择芯数为6芯的倍数。
  3)采用PTN接入的集团客户业务,以每户2芯计算,预留纤芯按50%计算,则
  上联分纤点需占用的总光纤量=覆盖户数×2/(1-50%)
  且上联光缆成端选择芯数为6芯的倍数。
  2.配线光缆容量测算模型
  根据微网格划分,每个二级分纤都具有明确的覆盖范围,则配线光缆的纤芯量根据该二级分纤点所覆盖物业点上联光缆纤芯数进行测算,即:
  配线光缆芯数=所有上联光缆纤芯数量/收敛比+预留纤芯
  上式中家宽PON接入收敛比1:1,集客PON接入收敛比1:24,预留纤芯按照20%计算。
  3.联络光缆容量测算模型
  联络光缆是指连接二级分纤点和基站,主要满足微网格范围内PTN接入的集团客户,联络光缆纤芯数量根据上联光缆纤芯数进行测算:
  配线光缆芯数=所有上联光缆纤芯数量/收敛比+预留纤芯
  上式中PTN接入集客收敛比1:2,预留纤芯按照20%计算。
  4.二级分纤点容量测算模型
  二级分纤点是有线接入网收容末端客户接人光缆的重要节点,除了上联纤芯成端,还需要考虑配线光缆和联络光缆成端位置,以及端子预留位置,即:
  二级分纤点容量=上联纤芯数+配线光缆纤芯数+联络光缆纤芯数+预留端子
  预留端子按照20%计算。
  5.一级分纤点容量测算模型
  一级分纤点是主要考虑收容二级分纤点上联的配线光缆,还需要考虑主干接入光缆、基站接入光缆和跨区光缆成端位置,以及端子预留位置:
  一级分纤点容量=上联配线纤芯数+主干接入光缆成端纤芯数+基站接入光缆纤芯数+跨区光缆纤芯数+预留端子
  预留端子按20%计算。
  1.2微网格规划策略
  微网格是以二级分纤点为中心,收敛所属网格内所有基础物业点[2,3],此网格作为不可再细分的业务接入最小区块单元,后期根据业务变化可进行优化裂化。在智能规划系统中进行微网格规划步骤如下。
  1.物业点初步规划
  根据物业点普查结果,基于物业点所属区域位置、覆盖场景类型(如住宅小区、商务楼宇、政企用户、乡镇、专业市场、大专院校、待建空地)、物业点数量等因素按照微网格面积大小要求(密集城区0.04~0.1平方千米、普通城区0.1~0.25平方千米、稀疏城区\郊区\县城0.25~0.35平方公里)将物业点初步划分至各微网格。
  2.纤芯数量验算
  按照不同场景的业务需求进行纤芯测算,基于接入方式、分光比、市场占用率、冗余需求等因素,测算上联纤芯及分纤点容量等参数,若计算结果为单个二级分纤点是否能够收敛所属微网格内所有物业点,则将初步划分微网格明确为正式微网格,否则对初步划分微网格优化调整。   3.优化调整
  优化调整分为两种情况:1)若初步划分微网格业务量较少,规划一个二级分纤点资源富裕量较多,则在考虑后期预留需求和微网格面积要求的基础上,可适当增加物业点数量扩大微网格面积。2)若初步划分微网格的业务量超过一个二级分纤点的收敛能力,则需适当剔除物业点,重新划分微网格。经过优化调整后的微网格仍需回到步骤二进行纤芯测算,若测算结果满足要求则明确为正式微网格,否则进入步骤三继续优化调整。
  采用该规划策略确保微网格和二级分纤点一一对应,避免不同微网格之间相互交叉覆盖,使得水平面结构独立清晰,最终达到物业点网格归属明确,易于查询和管理的目标。
  1.3分纤点规划策略
  分纤点规划流程如图1所示。首先规划二级分纤点,主要考虑地理位置和接入方便性在每个微网格内选择合适的位置;其次规划一级分纤点,将一个接入区内的所有二级分纤点规划部署完成后,根据纤芯测算结果考虑所需主干环数,跟据主干环数确定一级分纤点的数量;最后綜合二级分纤点位置、道路管道情况、成环需求等因素统一部署一级分纤点。
  1.4其他规划策略
  光缆规划策略主要基于规划区域实际情况,对于市区\县城区域,主要考虑管道敷设方式、对于乡镇区域,主要考虑直埋或架空杆路敷设。光缆规划主要基于实际情况具体问题具体分析,因地制宜。
  汇聚机房规划策略与分纤点规划策略类似,在此不再赘述。
  二、智能综合业务接入区规划系统重要功能
  2.1 GIS功能
  为满足综合业务接入区精准规划的要求,GIS(Geographic Information System,地理信息系统)功能必不可少。GIS功能包括提供资源查找、快速定位到工作区域,系统提供基于数据属性查找定位,提供综合业务接入区名称、微网格名称、光缆名称、分纤点名称、汇聚机房名称和物业点名称查找定位功能。
  与普通的系统不同,本系统能够同时基于多厂家地图数据库提取所需信息,具备实现随时切换地图、选择最佳地图数据的功能,并且所有地图均统一坐标系,可完美重叠。
  同时提供资源查找、快速定位到工作区域,系统提供基于数据属性查找定位的功能,提供综合接入区名称、光缆名称、分纤点名称、汇聚机房名称和物业点名称查找功能,查找到资源信息后,点击相应资源信息,系统根据资源信息空间信息定位。
  2.2数据管理功能
  本系统基于实际工程需求,能够对综合业务接入区、微网格、光缆、汇聚机房、分纤点和物业点进行数据管理,以下将对部分管理功能进行说明。
  1.综合业务接入区管理
  综合业务接入区为面状图层。能够实现每个接入区间无缝相连并且提供矫正算法。新增时,新绘制的接入区与已绘制的相交的接入区进行并集运算得到接入区集合,再从集合中减去已绘制的相交接入区集,得到无缝接入区;删除时,若有绑定的信息,删除绑定信息与综合业务接入区之间的关联关系,当接入区内无微网格时进行特定标示以标示该接入区不再存在;修改时,即时更新接入区信息,通过矫正算法判断修改后的接入区是否存在问题。
  2.微网格管理
  微网格为面状图层(可理解为分纤点覆盖区域),绘制微网格采用两种计算方法:
  ①切割法:在综合业务接入区内绘制切割线,绘制的切割线两端分别与综合接入区边界或者已绘制的微网格相交,每次切割得到两个微网格。提供属性调整功能
  ②调整法:拉伸边缘,边缘可能是微网格和接入区的边缘(拉伸后,调整两个相邻的接入区),也可能是微网格和微网格的边缘。
  考虑到实际应用需求,本系统特别制定以下矫正算法:
  微网格和二级分纤点要求一一对应
  调整微网格后,微网格内只能包含一个二级分纤点
  新增微网格要同时新增二级分纤点
  当一个微网格包含多个分纤点时,提示并跳转到拆分微网格
  当一个微网格没有包含分纤点时,提示并跳转到新增分纤点
  微网格里面的物业点数量设置一个标准范围,超过范围的,提示微网格划分过大或过小,但是不做强制要求。
  3.光缆管理
  光缆为线状图层,本系统在绘制、调整时要求自动判断“光缆起止段落”是否正确,提示用户修正,判定规则根据光缆与起止点附近汇聚机房、分纤点和物业点间的关系设置。新增、修改光缆时,在地图右侧提供属性设置窗口,设置属性包括段落名称、光缆类型(核心层光缆、骨干层光缆、汇聚层光缆、主干接入层光缆、配线光缆、引入光缆和联络光缆)、光缆编码、光缆芯数、光缆使用情况(占用、空闲、损坏)、是否损坏、是否设计、是否施工完成、是否预警、所在接入区、光缆长度、工程工期等。
   光缆、汇聚机房、分纤点和物业点管理功能与上述功能类似,不在此赘述。
  三、智能综合业务接入区规划系统应用成效
  对本智能规划系统进行实际使用后,收获以下三点成效。
  3.1成效1,规划质量、效率双双提升
  对比原始的人工规划,采用本规划系统能够提升规划质量与规划效率,主要效果如下表1所示。
  3.2成效2,网络规划与市场发展相互协同
  由于过去的网络规划手段单一,规划效率较低,因此无法根据市场部门的业务发展情况及时调整规划方案,使得网络规划与市场发展相对独立、无法动态调整。
  采用本规划系统后,网络规划效率答复提升,因此当业务业务部门提供重点业务需求后(含商机及盲点区域)能够及时补充该内容,使得网络规划能够随着市场部门市场发展的需求而灵活调整。反之,也能将最新的网络规划方案及时反馈给市场部门,为其提供更精确的市场发展方向。
  以光缆为例,一方面当发现光缆资源无法满足市场部业务发展时,能够迅速在规划方案中补充该内容;另一方面,通过将规划完成的方案实时数据,能够向业务部门提供最准确的规划与建设方案,为其业务发展方向提供重要参考。   3.3成效3,精确配置资源、降低建设成本
  采用传统规划方式时,由于采用手动规划,使得规划成果相对较为粗放,往往造成竣工后的网络与市场预期有一定的偏差,导致投资浪费。
  采用新型规划系统后,能够针对光缆、分纤点、物业点进行详细的梳理统计,精确配置业务发展所需的资源,为网络建设提供准确指导,使得竣工后的网络既能充分满足业务发展需求又不存在过渡冗余资源,提升了投资回报率,避免了投资浪费。
  四、结束语
  本文介绍了一种新型的智能综合业务接入区规划系统,阐述了该规划系统的规划策略、重要功能以及应用成效,尤其对综合业务接入区规划質量和效率双提升方面具有较好的效果,同时有助于加强运营商网络与前端市场的有效配合,助力运营商精准配置资源以及降本增效的实施,是保证今后运营商网络建设、业务持续深化发展的重要数字化技术手段。
  参  考  文  献
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  王鑫荣(1969.01),男,汉族,浙江桐乡,南京邮电大学本科毕业,高级工程师,长期从事传输网络规划和技术管理工作。
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