FTTx接入規(guī)劃決策支撐系統(tǒng)

陳建華, 曹俊, 吳瑩霞

（江蘇省電信有限公司南通分公司, 南通 226001）

1 引言

中國電信積極推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，采用PON技術(shù)，大力開展FTTx建設(shè)。2009年，還對接入線路500m以上的城市地區(qū)、1.5km以上的農(nóng)村區(qū)域進(jìn)行FTTx改造。因此，F(xiàn)TTx將逐步成為今后有線接入的主要方式。由于它完全不同于銅纜接入，當(dāng)其成為主要接入手段并大規(guī)模建設(shè)后，原有的管理辦法和支撐手段已經(jīng)不能滿足網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的要求。

而FTTx網(wǎng)絡(luò)以及其服務(wù)的用戶，有記錄具體內(nèi)容及特征的屬性信息；更重要的是，還明顯地包含了表征空間位置及拓?fù)潢P(guān)系的空間矢量信息。研究各地理區(qū)域下網(wǎng)絡(luò)和用戶的分布及兩者的結(jié)合情況是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要前提。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所要做的，不僅要從現(xiàn)有支撐系統(tǒng)中分別提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)并綜合分析，還要將這些信息與城市功能區(qū)規(guī)劃、用戶位置分布等情況結(jié)合起來。

在沒有規(guī)劃輔助決策的方法，很難進(jìn)行信息的完整綜合、準(zhǔn)確分析和高效利用，難以直觀地表達(dá)出某區(qū)域網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和用戶分布，例如：各局點覆蓋范圍、OLT已部署情況、ODN的地理分布，OLT和OBD空閑端口情況等。這種情況下，對新建的樓群，就光纖接入點的選擇、設(shè)備擴容規(guī)模決策、滿足期限評估等難以給出較佳的答案；對已有的樓宇，難以判斷設(shè)備整體利用率水平與業(yè)務(wù)發(fā)展數(shù)量及增長趨勢是否適應(yīng)。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)會直接引發(fā)設(shè)備利用率、業(yè)務(wù)響應(yīng)速度、建設(shè)時機把握等方面的問題。隨著建設(shè)工作深入推進(jìn)，F(xiàn)TTx網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的持續(xù)擴大，以上問題的影響程度逐漸加深，影響面越為廣泛。需要研究相應(yīng)的改進(jìn)方法，并建立管理支撐系統(tǒng)來指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作，以解決制約網(wǎng)絡(luò)健康發(fā)展和業(yè)務(wù)響應(yīng)速度的問題。

2 需求分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀查詢

查詢各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和設(shè)備分布、展示網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)備利用率分析及預(yù)警。在GIS地理圖上顯示各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)施（如局站、光交接箱、光分纖箱），以及與其相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（OLT、OBD、ONU）的地理分布，并顯示設(shè)備之間連接關(guān)系。在系統(tǒng)中可以按地理區(qū)域或關(guān)鍵字等方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和設(shè)備查詢，可同時在地圖、屬性信息表、拓?fù)溥B接關(guān)系、連接關(guān)系表中同步顯示相應(yīng)內(nèi)容。

分析設(shè)備利用率，對達(dá)到設(shè)定預(yù)警值的進(jìn)行提示。按照指定條件查詢相關(guān)設(shè)備，將設(shè)備利用率達(dá)到系統(tǒng)設(shè)置的預(yù)警值的空間實體以紅色高亮顯示，顯示其詳細(xì)信息，包括端口數(shù)、占用數(shù)、利用率等。

2.2 服務(wù)區(qū)域管理

服務(wù)區(qū)域管理包括查詢、添加和調(diào)整功能。

服務(wù)區(qū)域是指各局站、光接入點可提供電信接入服務(wù)的區(qū)域范圍，一般以道路、河流等自然分界物為界。一個光交接點一般只從屬于單個局站，局站下所有光接入點的服務(wù)區(qū)域構(gòu)成局站服務(wù)區(qū)域。

服務(wù)區(qū)域查詢是指對指定的交接箱（或局站），在地圖上顯示其所對應(yīng)的接入服務(wù)區(qū)域范圍；服務(wù)區(qū)域添加是指在新建光交接箱后，重新劃分各交接箱對應(yīng)的服務(wù)區(qū)域；調(diào)整是指不增加交接箱，但重新劃分各交接箱對應(yīng)的服務(wù)區(qū)域。

2.3 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃管理

根據(jù)城市功能區(qū)規(guī)劃、住宅建設(shè)計劃等信息，輔助開展FTTx接入規(guī)劃：

① 對城市規(guī)劃圖進(jìn)行掃描和矢量化處理，獲得規(guī)劃信息的GIS圖；

② 將規(guī)劃信息圖疊加入現(xiàn)有地圖中，了解規(guī)劃后的用戶分布情況；

③ 導(dǎo)入FTTx網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備標(biāo)識、容量、占用等主要現(xiàn)狀信息；

④ 形成現(xiàn)有設(shè)備的地理分布，給出各區(qū)域設(shè)備總體容量和實占情況；

⑤ 分析服務(wù)區(qū)規(guī)劃容量、現(xiàn)有設(shè)備容量和預(yù)測用戶總量的匹配情況；

⑥ 綜合后得出網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃的結(jié)論。

2.4 業(yè)務(wù)需求預(yù)測管理

通過聚類分析，獲得不同客戶群的業(yè)務(wù)發(fā)展曲線。以此為基礎(chǔ)，預(yù)測同類型客戶群業(yè)務(wù)需求。

按不同檔次樓宇群、不同城市功能區(qū)的用戶等來劃分特定用戶群，將用戶群細(xì)分為別墅區(qū)、高檔住宅小區(qū)、普通住宅小區(qū)、安置房、商務(wù)樓等5種類型，并定期從業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)中取出業(yè)務(wù)量發(fā)展數(shù)據(jù)。

通過聚類分析，能夠得出別墅區(qū)、高檔住宅、普通住宅、安置房建成并開始入住之后，每月新增電信客戶占住戶數(shù)的比例、客戶新增的速度，電信業(yè)務(wù)達(dá)到飽和狀態(tài)的周期、此時電信客戶總數(shù)的占比。也就是分析不同客戶群的業(yè)務(wù)量隨時間增長的規(guī)律、最終穩(wěn)定的業(yè)務(wù)總量、電信業(yè)務(wù)滲透率，得到各類用戶群的業(yè)務(wù)發(fā)展曲線。以此為基礎(chǔ)，對某種類型的新建住宅區(qū)，在獲知住戶數(shù)和入住時點后，通過該曲線預(yù)測各時點業(yè)務(wù)發(fā)展量、業(yè)務(wù)總量等，確定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的時機和建設(shè)容量。

2.5 工程設(shè)計輔助功能

以GIS提供的“最短路徑”分析功能為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)備實裝率、路由安全性等要求，為選擇光纖接入點、確定設(shè)備擴容規(guī)模等設(shè)計過程提供幫助。

利用該系統(tǒng)對城市規(guī)劃新建的住宅進(jìn)行定位后，系統(tǒng)能夠根據(jù)局點覆蓋區(qū)域、現(xiàn)有光纜分布和設(shè)備富余情況，確定住宅區(qū)可以就近接入的光纜交接箱、對應(yīng)的接入局點，設(shè)計光纖接入的全程路由、接入設(shè)備新建容量等。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 體系結(jié)構(gòu)

FTTx接入規(guī)劃系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是一個基于C/S(client/server)模式的體系結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

基于GIS的FTTx接入規(guī)劃系統(tǒng)有清晰的3層結(jié)構(gòu):即數(shù)據(jù)服務(wù)層、邏輯應(yīng)用層和表現(xiàn)層。

圖1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)服務(wù)層提供數(shù)據(jù)管理服務(wù)，是由SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存儲管理空間數(shù)據(jù)、用戶屬性數(shù)據(jù)以及其他屬性數(shù)據(jù)等。邏輯應(yīng)用層是實現(xiàn)系統(tǒng)功能應(yīng)用的核心層，有3個邏輯層次，空間數(shù)據(jù)引擎、數(shù)據(jù)管理組件(ADO.NET)、專題應(yīng)用組件和GIS應(yīng)用組件(SuperMap Objects組件)。表現(xiàn)層是通過可視化開發(fā)平臺表現(xiàn)系統(tǒng)可提供的功能、信息，并實現(xiàn)與用戶的動態(tài)交互表現(xiàn)的界面主要以可視化圖形界面為住統(tǒng)一的界面風(fēng)格使用戶易于掌握，并且易于實現(xiàn)功能子系統(tǒng)間的集成。

系統(tǒng)的3層體系結(jié)構(gòu)是一個開放性的結(jié)構(gòu)，層次性的組件式功能結(jié)構(gòu)設(shè)計利于系統(tǒng)功能的擴展、系統(tǒng)的應(yīng)用維護(hù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.2 功能架構(gòu)

在規(guī)劃決策系統(tǒng)中，共有5個核心模塊，他們定義了系統(tǒng)邊界，用自然語言描述了領(lǐng)域需求。這5個模塊如圖3所示。

（1）網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析。在地圖上顯示各空間物理實體等的地理分布，并顯示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的拓?fù)潢P(guān)系。

（2）服務(wù)區(qū)域規(guī)劃管理。服務(wù)區(qū)域指以光交接箱為根節(jié)點提供電信接入服務(wù)的用戶分布區(qū)域范圍。能夠?qū)υ摲?wù)區(qū)域進(jìn)行調(diào)整。

（3）城市規(guī)劃信息錄入。用戶可以通過多種方式對城市規(guī)劃信息和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)劃信息進(jìn)行錄入和編輯。

（4）業(yè)務(wù)需求預(yù)測分析。能夠?qū)崿F(xiàn)將業(yè)務(wù)數(shù)量變化情況展示給用戶并且能夠預(yù)測同樣功能區(qū)同等檔次的樓宇的某時間達(dá)到的實裝用戶數(shù)。

（5）工程設(shè)計輔助功能。結(jié)合設(shè)備實裝率等參數(shù)要求，為用戶選擇光纖接入點、確定設(shè)備擴容規(guī)模等設(shè)計過程提供幫助。

圖3 功能架構(gòu)

3.3 技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)設(shè)計了基于分層構(gòu)件技術(shù)的軟件架構(gòu)。如圖4所示，系統(tǒng)分為人機界面層、商業(yè)邏輯層、業(yè)務(wù)構(gòu)件層、基礎(chǔ)構(gòu)件層、數(shù)據(jù)層。

數(shù)據(jù)層是決策支撐系統(tǒng)的核心，為其上的各層提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫采用地理位置信息與屬性信息統(tǒng)一存放的方式，提高了編程效率。在本層，通過使用關(guān)系對象工具，設(shè)計良好的接口，以對象的形式為基礎(chǔ)構(gòu)件及業(yè)務(wù)構(gòu)件提供數(shù)據(jù)服務(wù)。封裝的對象包括局點、交接箱、設(shè)備箱、光分纖箱等。

圖4 技術(shù)架構(gòu)

基礎(chǔ)構(gòu)件層通過采用成熟的商業(yè)化構(gòu)件，比如用戶權(quán)限管理構(gòu)件、圖表生成構(gòu)件等，提高了系統(tǒng)的魯棒性，應(yīng)對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的演化。

業(yè)務(wù)構(gòu)件層主要指的是基于SuperMap的ComGIS，在本層，業(yè)務(wù)構(gòu)件使用基礎(chǔ)構(gòu)件提供的服務(wù)，并且可以通過對象的方式訪問底層數(shù)據(jù)，共同提高服務(wù)給商業(yè)邏輯層。

在商業(yè)邏輯層，采用基于工作流的思想，使用過程集成機制，針對不同的業(yè)務(wù)流程，綜合使用業(yè)務(wù)構(gòu)件及基礎(chǔ)構(gòu)件，完成特定業(yè)務(wù)流程的封裝。在本層要注意的是，本層屬于大粒度構(gòu)件，它是按照用戶的需求將業(yè)務(wù)構(gòu)件和基礎(chǔ)構(gòu)件結(jié)合使用的。

人機界面層，通過建立界面庫的方式實現(xiàn)軟件復(fù)用。在本層內(nèi)，建立公共的基類庫，根據(jù)界面表現(xiàn)的不同，選定不同的界面組件，從而使用界面的組裝。

構(gòu)件的實現(xiàn)是決策支撐系統(tǒng)實現(xiàn)的核心，在構(gòu)件的選取上，除了選用成熟的商業(yè)構(gòu)件庫（這里指的是超圖的GIS組件），選用了已在多個系統(tǒng)中使用的用戶信息管理構(gòu)件等，而且，根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求，開發(fā)了適合本系統(tǒng)的商業(yè)邏輯構(gòu)件。這里采用的是過程集成機制，將底層構(gòu)件及業(yè)務(wù)構(gòu)件按照業(yè)務(wù)邏輯的具體要求進(jìn)行組合而成。涉及到的具體構(gòu)件如下：

（1）超圖GIS組件。為系統(tǒng)提供GIS 數(shù)據(jù)服務(wù)，屏蔽了GIS的復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯，通過接口的形式高效的整合到整個系統(tǒng)中來。

（2）權(quán)限管理構(gòu)件。提供對于系統(tǒng)用戶權(quán)限的管理，系統(tǒng)用戶分為規(guī)劃員、普通用戶、系統(tǒng)管理員三種角色，對于不同的用戶角色設(shè)置不同的權(quán)限。

（3）圖表顯示構(gòu)件。采用成熟的第三方圖表表示構(gòu)件，表現(xiàn)從數(shù)據(jù)中心獲得的數(shù)據(jù)模型。

（4）工程設(shè)計輔助構(gòu)件等業(yè)務(wù)邏輯構(gòu)件。結(jié)合基礎(chǔ)構(gòu)件，業(yè)務(wù)構(gòu)件，采用系統(tǒng)提供的對象接口，建立工程設(shè)計輔助流程，產(chǎn)生大粒度的商業(yè)邏輯構(gòu)件。

（5）其他使用到的構(gòu)件還有比如日志管理構(gòu)件、網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析構(gòu)件等等，他們共同支撐完成了系統(tǒng)要求的功能。

選取商業(yè)邏輯構(gòu)件中網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析構(gòu)件作為構(gòu)件開發(fā)的實例。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析功能是有著系統(tǒng)特定含義的構(gòu)件，需要重新開發(fā)該構(gòu)件。該構(gòu)件需要訪問的主要數(shù)據(jù)對象有局站、光交接箱、光分纖箱、設(shè)備箱及小區(qū)位置信息等。通過數(shù)據(jù)訪問組件提供的數(shù)據(jù)接口可以方便的得到關(guān)于光纖網(wǎng)絡(luò)資源的數(shù)據(jù)信息。

網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析構(gòu)件，屬于大粒度的商業(yè)構(gòu)件，在該構(gòu)件內(nèi)部，可以分解為四個子流程，分別是查看網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分布、查看設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系、查看設(shè)備利用率分析及預(yù)警、查看用戶數(shù)分布模塊。子構(gòu)件的實現(xiàn)過程，是通過過程集成機制，以工作流思想為基礎(chǔ)，獲取比如商業(yè)小區(qū)用戶數(shù)分布情況，通過調(diào)用SuperMap的地圖控件，進(jìn)行實時展示。實現(xiàn)該構(gòu)件業(yè)務(wù)邏輯以后，以接口的形式提供給界面構(gòu)件，根據(jù)消息的不同而進(jìn)行業(yè)務(wù)的響應(yīng)。

3.4 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)設(shè)計了“網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析、服務(wù)區(qū)域規(guī)劃管理、城市規(guī)劃信息管理、業(yè)務(wù)需求預(yù)測分析、工程設(shè)計輔助”等5項主要功能。系統(tǒng)功能模塊如圖5。

3.5 數(shù)據(jù)接口

由于系統(tǒng)運行需要大量的網(wǎng)絡(luò)資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為了解決網(wǎng)資源數(shù)據(jù)獲取問題，向省公司申請動態(tài)資源系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口需求并獲得批準(zhǔn)。

由市分公司設(shè)計開發(fā)數(shù)據(jù)接口程序，通過資源試圖從動態(tài)資源系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)，更新到FTTx接入規(guī)劃決策支撐系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫之中。數(shù)據(jù)的更新周期和更新時間，在數(shù)據(jù)接口程序中設(shè)置，也可以人工啟動執(zhí)行。

圖5 系統(tǒng)功能模塊

4 系統(tǒng)應(yīng)用效果

該系統(tǒng)實現(xiàn)了FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作的有序銜接，達(dá)到快速交換和共享信息、縮短工作流程時間、提高工作效率和質(zhì)量的目標(biāo)。

首先技術(shù)指標(biāo)為：保證系統(tǒng)的運行速度和安全性能，又不失其方便靈活性能。利用已有的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，能夠快速地部署和運行該軟件系統(tǒng)。

其次經(jīng)濟指標(biāo)為：開發(fā)該管理支撐系統(tǒng)，目的為提高FTTx接入規(guī)劃工作的效率和質(zhì)量，提高工作效率、減少管理人工成本；提高建設(shè)的針對性、提高資源利用率，減少建設(shè)資金投入。按原管理方式，折合約有10人從事相關(guān)管理工作，使用系統(tǒng)后，減少管理人員2人，將管理人員成本降低了20%。

最后社會和經(jīng)濟效益為：開發(fā)和應(yīng)用該系統(tǒng)，可以徹底改變目前建設(shè)工作所面臨的窘境，促進(jìn)FTTx規(guī)劃工作有序開展，確保網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃準(zhǔn)確、工程建設(shè)適時、業(yè)務(wù)響應(yīng)及時。

5 系統(tǒng)推廣價值

隨著網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型建設(shè)深入推進(jìn)，F(xiàn)TTx網(wǎng)絡(luò)工程將會成為今后工程管理的主要工作，提高其工作質(zhì)量和效率以及精確化管理水平尤為重要。對建設(shè)環(huán)境和基本條件進(jìn)行分析，全省FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和業(yè)務(wù)支撐是有共性的,綜上所述，F(xiàn)TTx支撐系統(tǒng)采取網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和業(yè)務(wù)響應(yīng)擬用的問題解決思路和措施具有一定的參考價值，進(jìn)行必要的業(yè)務(wù)流程和制度規(guī)范后，可以較為方便地作全省推廣。

[1] 關(guān)于印發(fā)加快光進(jìn)銅退推進(jìn)工作指導(dǎo)意見的通知（中國電信[2010]838號)[Z].

[2] 中國電信2010年FTTH建設(shè)指導(dǎo)意見(中國電信[2010]506號)[Z].

[3] 接入光纜與ODN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法(中國電信網(wǎng)發(fā)[2010]55號)[Z].

[4] 關(guān)于全面加快實施寬帶提速的指導(dǎo)意見(中電信蘇[2010]52號)[Z].

[5] 中國電信. 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護(hù)規(guī)范[S].