一種基于綜資報(bào)表的纖芯資源能力評(píng)估方法

［何獨(dú)一］

1 前言

目前中國(guó)移動(dòng)基于綜資系統(tǒng)的八大指標(biāo)體系包括分纖點(diǎn)密度、主配線光纜密度、微網(wǎng)格深度覆蓋比例、平均末端接入距離、業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房覆蓋率等指標(biāo)均無(wú)法反映出纖芯能力，無(wú)法判斷纖芯資源是否滿足業(yè)務(wù)增長(zhǎng)需求。隨著5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)推進(jìn)，對(duì)纖芯資源的需求增長(zhǎng)迅速，需要一種快速評(píng)估現(xiàn)網(wǎng)光纖資源對(duì)業(yè)務(wù)的支撐能力的方法。纖芯資源能力是指二級(jí)分纖點(diǎn)至業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房段全過(guò)程纖芯的可用數(shù)量，可直接判斷是否滿足對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)的開通需求，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)評(píng)估等方面帶來(lái)更直觀的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，也便于更快更準(zhǔn)的推進(jìn)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

根據(jù)以上目的，本文基于中國(guó)移動(dòng)綜資報(bào)表數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，通過(guò)分析現(xiàn)有光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及纖芯分配特點(diǎn)，構(gòu)建纖芯能力測(cè)算模型，輸出光纜網(wǎng)二級(jí)分纖點(diǎn)至匯聚機(jī)房段的可用纖芯數(shù)量，最終可實(shí)現(xiàn)以微網(wǎng)格為單位的纖芯資源能力管理目標(biāo)，提高工程建設(shè)部門對(duì)纖芯資源掌控能力，同時(shí)為綜資系統(tǒng)繼續(xù)完善各類指標(biāo)系統(tǒng)提供思路。

2 纖芯分配模式對(duì)纖芯能力分析的影響

2.1 纖芯分配模式現(xiàn)狀

主干光纜主要有兩種分纖模式，一種是早期建設(shè)的光交箱纖芯全成端方式，另外一種分為共享、備用、獨(dú)享纖芯的分纖模式。

全成端模式：纖芯全成端類的主干光纜，纖芯在光交處全部成端，纖芯不分配到具體光交，主干纖芯為全共享型結(jié)構(gòu)，纖芯誰(shuí)需要誰(shuí)占用的模式。

共享、備用、獨(dú)享模式：各個(gè)光交箱配置有獨(dú)享纖芯，纖芯無(wú)需跳纖可直達(dá)機(jī)房，同時(shí)考慮設(shè)備組網(wǎng)等需求，配置有共享纖芯，共享纖芯分配方式與全成端模式相同，但配置纖芯較少。

兩種纖芯配置模式如圖1 所示。

2.2 纖芯能力分析的難點(diǎn)

從圖1 可以看出，一級(jí)主干光纜是以機(jī)房為起止點(diǎn)，二級(jí)主干光纜是以一級(jí)光交箱為起止點(diǎn)建設(shè)的主干光纜。在獨(dú)享纖芯分配模式下，通過(guò)綜資系統(tǒng)導(dǎo)出的光纜中繼段報(bào)表即可獲取各個(gè)一級(jí)分纖點(diǎn)至機(jī)房的獨(dú)享纖芯能力以及二級(jí)光交至一級(jí)光交的獨(dú)享纖芯能力。但全成端纖芯分配模式下（包括共享纖芯、全成端纖芯），中繼段報(bào)表、光纜段報(bào)表，都只能獲取靠近機(jī)房的一級(jí)分纖點(diǎn)可用纖芯，其他一級(jí)分纖點(diǎn)無(wú)直達(dá)機(jī)房的纖芯（需要跳纖到達(dá)），故無(wú)法從中繼段報(bào)表中獲取其跨光交的可用纖芯。此外，根據(jù)定義一級(jí)光交不允許接入業(yè)務(wù)，一級(jí)光交的可用纖芯體現(xiàn)在其下掛的二級(jí)光交，目前綜資報(bào)表無(wú)法直接導(dǎo)出二級(jí)分纖點(diǎn)至機(jī)房的纖芯能力，需要將一級(jí)分纖點(diǎn)的能力合理分配到各個(gè)二級(jí)分纖點(diǎn)，形成自下而上全程可用的纖芯能力。

圖1 主干光纜典型纖芯配置模式示意圖

3 基于綜資報(bào)表的纖芯能力分析方法

3.1 一級(jí)光交纖芯能力分析

3.1.1 場(chǎng)景一：一級(jí)光交箱獨(dú)享、共享配纖模式

單個(gè)一級(jí)光交纖芯能力=單個(gè)光交的獨(dú)享纖芯能力+光交的平均共享纖芯能力

單個(gè)光交的獨(dú)享纖芯能力=（“光交東向可用纖芯”+“光交西向可用纖芯”）

單個(gè)光交的共享纖芯（平均）能力=（A 箱西向共享纖芯+C 箱東向共享纖芯）÷∑一級(jí)光交箱數(shù)量

圖2 獨(dú)享和共享模式下一級(jí)光交纖芯配置示意圖

3.1.2 場(chǎng)景二：一級(jí)光交全成端配纖模式

根據(jù)圖3 可看出，主干光纜環(huán)纖芯總能力=A1+E1。

圖3 全成端模式下一級(jí)光交纖芯配置示意圖

在全成端分纖模式下，C 箱雙向業(yè)務(wù)纖芯需要占用C1、B1、A1 或C2、D1、E1 段纖芯，其他光交箱雙向業(yè)務(wù)需求同樣需要占用東、西向纖芯。在這種纖芯成端模式下，對(duì)于單向業(yè)務(wù)纖芯占用需求，只占用其中東向、或西向纖芯需求，越靠近機(jī)房的光交箱纖芯利用率越高?？拷鼨C(jī)房的光交箱被占用的纖芯必然比位于中間位置的光交箱多（空閑纖芯更少），且所有光交箱可用纖芯最終受A1、E1 兩段光纜的可用纖芯限制，故無(wú)論其中那個(gè)光交箱消耗纖芯更多，最終各個(gè)一級(jí)箱的可用纖芯仍然是A1、E1 兩段纖芯之和的均值。

因此單個(gè)一級(jí)分纖點(diǎn)平均纖芯能力=（A1 可用纖芯+E1 可用纖芯）÷∑光交箱數(shù)量

3.2 二級(jí)光交纖芯能力分析

二級(jí)主干光纜同樣存在兩種配線模式。

3.2.1 場(chǎng)景一：二級(jí)光纜獨(dú)享配纖模式

（1）二級(jí)分纖點(diǎn)纖芯能力分析

二級(jí)主配線光纜是以一級(jí)光交為起點(diǎn)建設(shè)，其在一級(jí)光交箱處基本采用全成端方式，其他二級(jí)光交箱分纖方式與前述一級(jí)主干光纜相同，只是將起點(diǎn)改為了一級(jí)光交箱，因此可以參考一級(jí)主干光纜的測(cè)算方式。

單個(gè)光交的獨(dú)享纖芯能力=（“光交東向可用纖芯”+“光交西向可用纖芯”）

圖4 獨(dú)享和共享模式下二級(jí)光交纖芯配置示意圖

（2）二級(jí)光交全程纖芯能力分析

我們分析的基于微網(wǎng)格纖芯能力是二級(jí)分纖點(diǎn)至機(jī)房側(cè)的全程纖芯能力，二級(jí)分纖點(diǎn)纖芯能力受一級(jí)光纜纖芯能力限制，只測(cè)算二級(jí)分纖點(diǎn)的纖芯能力，并不能說(shuō)明二級(jí)分纖點(diǎn)的實(shí)際可用纖芯，仍需結(jié)合一級(jí)主干纖芯能力建立一個(gè)分析模型。下面以一個(gè)主干光纜結(jié)構(gòu)為例，說(shuō)明二級(jí)光交獨(dú)享分纖模式下的二級(jí)分纖點(diǎn)纖芯能力的分析方法。

整理一、二級(jí)分纖點(diǎn)間纖芯能力之間的關(guān)系如圖5，二級(jí)光交纖芯只與其相關(guān)的一級(jí)光交箱能力有直接關(guān)系，與其他一級(jí)光交箱無(wú)關(guān)。

圖5 分纖點(diǎn)間纖芯能力關(guān)系圖（1）

由圖5 可知，二級(jí)箱纖芯能力g=g1，e=e1+e2，f=f1+f2。其中A1+A2，B1+B2 纖芯能力是限制二級(jí)箱上聯(lián)可用纖芯的關(guān)鍵，二級(jí)箱可用纖芯只能小于或等于一級(jí)箱上聯(lián)纖芯之和，即A1+A2 ≧e1+f1，B1+B2 ≧g1+e2+f2。

為簡(jiǎn)化分析，下面分別以B 箱為例，測(cè)算各下掛二級(jí)箱的纖芯能力。

圖6 分纖點(diǎn)間纖芯能力關(guān)系圖（2）

當(dāng)g1+e2+f2≤（B1+B2），二級(jí)光交纖芯能力：g=g1，f=f2，e=e2；

說(shuō)明：如果與之相連的二級(jí)箱的可用纖芯之和少于一級(jí)箱可用纖芯，則二級(jí)箱可用纖芯為各自可用纖芯數(shù)；

當(dāng)g1＞（B1+B2）/3 和e2＞（B1+B2）/3，f2＜（B1+B2）/3，二級(jí)光交纖芯能力：f=f2，g 或e=（B1+B2-f2）/2；

說(shuō)明：如果部分二級(jí)箱可用纖芯大于二級(jí)箱可用纖芯平均值，部分少于二級(jí)箱可用纖芯平均值，則大于平均值的二級(jí)箱可用纖芯等于一級(jí)箱可用纖芯減去少于均值的光交箱可用纖芯，再除以大于二級(jí)箱可用纖芯平均值光交箱數(shù)量（即大于平均值的光交箱按平均數(shù)分配）；

當(dāng)g1＞（B1+B2）/3，且e2＜（B1+B2）/3，f2＜（B1+B2）/3，二級(jí)光交纖芯能力：f=f2，e=e2，g=（B1+B2）-（e2+f2）；

說(shuō)明：如果某個(gè)二級(jí)光交箱可用纖芯大于二級(jí)箱可用纖芯平均值，其他二級(jí)箱可用纖芯少于二級(jí)箱可用纖芯平均值，則該二級(jí)箱可用纖芯為一級(jí)箱可用纖芯減去另外二級(jí)箱可用纖芯的值；

當(dāng)g1＞（B1+B2）/3 和e2＞（B1+B2）/3，f2＞（B1+B2）/3，二級(jí)光交纖芯能力：g 或e 或f=（B1+B2）/3；

說(shuō)明：如果二級(jí)箱可用纖芯均大于二級(jí)箱可用纖芯平均值，則二級(jí)箱可用纖芯等于一級(jí)箱可用纖芯除以二級(jí)箱數(shù)量（即二級(jí)箱可用纖芯大于一級(jí)箱可用纖芯平均值時(shí)，二級(jí)光交箱可用纖芯按平均數(shù)分配）；

注：（B1+B2）/3 表示本示例中平均每個(gè)二級(jí)光交箱可用纖芯。

3.2.2 場(chǎng)景二：二級(jí)光纜全成端配纖模式

與一級(jí)光交箱同理，全成端模式下單個(gè)二級(jí)光交箱的纖芯能力=（D1+F1）÷∑二級(jí)光交箱數(shù)量；

當(dāng)二級(jí)纖芯總能力（D1+F1）≤（A1+C1）時(shí)；單個(gè)二級(jí)分纖點(diǎn)（光交）纖芯能力=（D1+F1）÷∑二級(jí)光交箱數(shù)量。

當(dāng)二級(jí)纖芯總能力（D1+F1）≥（A1+C1）時(shí)；單個(gè)二級(jí)分纖點(diǎn)（光交）纖芯能力=（A1+C1）÷∑二級(jí)光交箱數(shù)量。

說(shuō)明：在全成端模式下，二級(jí)光交的可用纖芯按二級(jí)光交可用纖芯或其上聯(lián)的一級(jí)光交可用纖芯平均值計(jì)算。

圖7 二級(jí)光交全成端模式下纖芯配置示意圖

4 應(yīng)用案例及效果驗(yàn)證

（1）案例選取中國(guó)移動(dòng)某地市綜資報(bào)表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析驗(yàn)證。

4.1 綜資報(bào)表數(shù)據(jù)

選取綜資報(bào)表數(shù)據(jù)包括如下：

（1）中繼段報(bào)表：關(guān)鍵字段包括中繼段光纜可用纖芯，光纜段A 端機(jī)房名稱及類型、A 端設(shè)備名稱及類型，光纜段Z 端機(jī)房名稱及類型、Z 端設(shè)備名稱及類型，中繼段級(jí)別等信息。需要說(shuō)明的是，光纜段報(bào)表不具有直達(dá)纖芯信息，因此必須要獲取中繼段報(bào)表。

（2）光交箱報(bào)表：關(guān)鍵字段包括：光交箱名稱、經(jīng)緯度、容量、光交箱類型等。

4.2 數(shù)據(jù)分析流程和思路

如圖8，本方案數(shù)據(jù)分析綜合excel 數(shù)據(jù)透析、函數(shù)等多種分析工具，具體步驟和思路如下：

圖8 數(shù)據(jù)分析流程和思路

（1）確定各個(gè)一級(jí)光交箱至匯聚機(jī)房段接入主干光纜的可用纖芯總量；該數(shù)據(jù)可以可直接用數(shù)據(jù)透析表方式對(duì)綜資“中繼段”報(bào)表梳理實(shí)現(xiàn)定義的機(jī)房至一級(jí)光交箱可用纖芯數(shù)量。

（2）確定一級(jí)箱名稱后，以確定的一級(jí)箱為起點(diǎn)，找出與之有直達(dá)纖芯且與機(jī)房無(wú)直達(dá)纖芯的光交箱，這一類光交箱定義為二級(jí)光交箱，需要說(shuō)明該類光交包含了二級(jí)箱和全成端下的一級(jí)箱。

（3）明確那些是二級(jí)光交箱后，需繼續(xù)找到二級(jí)光交與一級(jí)光交箱的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這一步是本分析方法的關(guān)鍵，本文是通過(guò)INDEX 函數(shù)數(shù)組形式，通過(guò)從數(shù)據(jù)源表格中匹配找出二級(jí)箱對(duì)應(yīng)的一級(jí)箱，一個(gè)二級(jí)箱可對(duì)應(yīng)多個(gè)一級(jí)箱。

（4）二級(jí)箱與一級(jí)箱的對(duì)應(yīng)關(guān)系明確后，通過(guò)模型計(jì)算方法，評(píng)估二級(jí)箱到機(jī)房的纖芯能力。

4.3 結(jié)果分析

根據(jù)以上方法，通過(guò)編制的分析工具對(duì)現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，輸出光交箱列表及各個(gè)光交箱的可用纖芯數(shù)。根據(jù)分析結(jié)果，與匯聚機(jī)房有直連纖芯的一級(jí)光交箱共計(jì)270個(gè)（其中下掛有二級(jí)光交箱的一級(jí)箱170 個(gè)，100 個(gè)一級(jí)箱無(wú)下掛二級(jí)光交箱），二級(jí)箱317 個(gè)。

分析數(shù)據(jù)與綜資報(bào)表光交箱數(shù)據(jù)對(duì)比，二級(jí)箱數(shù)量差異25%，一級(jí)光交箱差異較大，分析結(jié)果是綜資報(bào)表數(shù)據(jù)的1.8 倍。輸出的光交箱數(shù)據(jù)與綜資光交報(bào)表進(jìn)行對(duì)比分析見(jiàn)表1：

表1 數(shù)據(jù)分析對(duì)比

從表1 可以看出，分析結(jié)果與綜資報(bào)表光交箱數(shù)量存在一定差異，經(jīng)分析，早期建設(shè)的光交箱沒(méi)有嚴(yán)格區(qū)分一級(jí)箱、二級(jí)箱，均可接入業(yè)務(wù)（定義為二級(jí)箱或普通光交箱），在系統(tǒng)錄入時(shí)該類光交箱沒(méi)有定義為一級(jí)光交箱，故導(dǎo)致系統(tǒng)中定義的一級(jí)光交箱數(shù)量與分析結(jié)果數(shù)量存在差異。由于本文探討的是纖芯能力，關(guān)注的是光交箱是否具備業(yè)務(wù)接入能力、可用纖芯數(shù)量是多少，因此重點(diǎn)驗(yàn)證具有業(yè)務(wù)接入能力的二級(jí)光交箱，故一級(jí)箱數(shù)量差異不影響最終分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，對(duì)于無(wú)下掛二級(jí)箱的光交箱，其實(shí)際作為二級(jí)光交箱使用，因此需將該部分一級(jí)箱作為二級(jí)箱處理，以準(zhǔn)確反映光交箱的纖芯能力，避免漏算光交箱接入纖芯能力。

根據(jù)以上分析，重新定義光交箱類型后，兩組數(shù)據(jù)中二級(jí)箱的數(shù)量差異只有7 個(gè)，與綜資系統(tǒng)定義的二級(jí)箱數(shù)量基本一致，差異率只有1.6%，詳見(jiàn)表2。

表2 處理后分析結(jié)果對(duì)比

4.4 效果分析

通過(guò)以上分析可以得出每個(gè)二級(jí)光交至機(jī)房的可用纖芯，可以在可研、總體設(shè)計(jì)等需要進(jìn)行全網(wǎng)或者較大區(qū)域網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分析時(shí)，提供較為準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)資源評(píng)估數(shù)據(jù)，通過(guò)二級(jí)光交纖芯能力結(jié)果，結(jié)合區(qū)域的新增業(yè)務(wù)需求，或者確定的光纜纖芯擴(kuò)容門限等條件，制定出主配線光纜建設(shè)清單。也可在日常資源分析中對(duì)纖芯資源進(jìn)行預(yù)警，便于提早做好資源應(yīng)對(duì)方案，為工程建設(shè)更精準(zhǔn)建設(shè)提供依據(jù)。

輸出纖芯能力可按以下兩種方式呈現(xiàn)，并生成可視化纖芯資源能力地圖，直觀體現(xiàn)出各個(gè)光交、或者微網(wǎng)格的纖芯資源水平。

（1）根據(jù)各個(gè)光交箱經(jīng)緯度，詳細(xì)呈現(xiàn)各光交箱纖芯能力與分布情況，可視化地圖如圖9 所示。

圖9 光交箱分布可視化地圖

（2）可將光交箱的經(jīng)緯度匹配到具體微網(wǎng)格，統(tǒng)計(jì)出各個(gè)微網(wǎng)格可用纖芯規(guī)模，以網(wǎng)格化形式體現(xiàn)纖芯能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

確定二級(jí)光交箱數(shù)量和各個(gè)光交箱的可用纖芯能力后，統(tǒng)計(jì)得到該市區(qū)二級(jí)光交纖芯接入總能力為32 101芯（具體各光交箱可用纖芯略），分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表3所示：

表3 二級(jí)光交可用纖芯能力統(tǒng)計(jì)

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)主要關(guān)注分纖點(diǎn)密度、光纜長(zhǎng)度等指標(biāo)，主要從規(guī)模上評(píng)估光纜網(wǎng)的覆蓋廣度、深度，但對(duì)影響業(yè)務(wù)承載能力的關(guān)鍵指標(biāo)“纖芯能力”，管線系統(tǒng)只能進(jìn)行單點(diǎn)纖芯能力查詢，無(wú)法進(jìn)行全網(wǎng)纖芯資源評(píng)估，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、可研、總體設(shè)計(jì)等需要進(jìn)行全網(wǎng)資源分析、評(píng)估、制定主配線光纜擴(kuò)容建設(shè)清單時(shí)，現(xiàn)有指標(biāo)體系無(wú)法提供數(shù)據(jù)支撐，也無(wú)法精準(zhǔn)定位需要擴(kuò)容的光交和光纜?；诰C資報(bào)表的纖芯資源能力評(píng)估方法，是建立在現(xiàn)有綜資系統(tǒng)報(bào)表的基礎(chǔ)上，通過(guò)挖掘報(bào)表數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)二級(jí)分纖點(diǎn)纖芯能力的評(píng)估，可以量化每個(gè)二級(jí)分纖點(diǎn)至匯聚機(jī)房的可用纖芯，直觀反映各個(gè)網(wǎng)格的纖芯接入能力，對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程建設(shè)、資源管理、資源預(yù)警等方面都有一定的應(yīng)用價(jià)值，并豐富了現(xiàn)網(wǎng)資源評(píng)估方法，擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)資源評(píng)估維度。