光網(wǎng)絡(luò)啞資源全生命周期管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)

摘要：為了解決當(dāng)前光網(wǎng)絡(luò)啞資源管理存在數(shù)據(jù)更新周期長(zhǎng)、實(shí)時(shí)性不足、準(zhǔn)確率低以及數(shù)據(jù)來(lái)源不統(tǒng)一等問(wèn)題，文章設(shè)計(jì)了可應(yīng)用于啞資源管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)的智能系統(tǒng)平臺(tái)。該平臺(tái)建立了貫穿資源全生命周期的資源管理流程和方法，旨在打造全新的、科學(xué)高效的資源管理與設(shè)計(jì)模式。通過(guò)ICT技術(shù)的應(yīng)用和配套流程方法的實(shí)施，文章旨在解決啞資源管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)中遇到的各類(lèi)問(wèn)題，從而創(chuàng)建智慧的啞資源光網(wǎng)絡(luò)，這將有助于避免信息資源的閑置和浪費(fèi)，推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的數(shù)字化建設(shè)進(jìn)程。

關(guān)鍵詞： 光網(wǎng)絡(luò)啞資源; 全生命周期; 規(guī)劃設(shè)計(jì); 數(shù)據(jù)管理; ICT技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）10-0094-03

0 引言

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速演進(jìn)，萬(wàn)兆光網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展為光通信市場(chǎng)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。特別是通信線(xiàn)纜市場(chǎng)，無(wú)論是移動(dòng)還是固定寬帶網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，都離不開(kāi)光纖光纜這一基石。作為國(guó)家的信息戰(zhàn)略資源，網(wǎng)絡(luò)管線(xiàn)資源的建設(shè)、管理與應(yīng)用直接關(guān)系到社會(huì)信息化發(fā)展的進(jìn)程和智慧社會(huì)的構(gòu)建。

《中國(guó)寬帶發(fā)展白皮書(shū)（2023年）》明確指出，截至2023年9月底，我國(guó)光纜線(xiàn)路總長(zhǎng)度已達(dá)到6 309.7萬(wàn)公里，同比增長(zhǎng)7.4%。隨著數(shù)字中國(guó)建設(shè)的整體布局規(guī)劃，光纖光纜作為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的大動(dòng)脈，其需求量實(shí)現(xiàn)了較大幅度的增長(zhǎng)。同時(shí)，考慮到我國(guó)光纖網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)始于20世紀(jì)80年代，光纖網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代也被提上日程。

規(guī)模如此龐大的光纜網(wǎng)絡(luò)只有在細(xì)致的資源管理和合理的建設(shè)規(guī)劃下，才能有效應(yīng)對(duì)資源的急速消耗和更新?lián)Q代[1-2]。然而，當(dāng)前光網(wǎng)絡(luò)物理資源管理中往往存在網(wǎng)絡(luò)資源使用情況不清、查找準(zhǔn)確度不高、信息更新實(shí)時(shí)性不足、管理智能化程度不夠等問(wèn)題。此外，光網(wǎng)絡(luò)物理資源的規(guī)劃設(shè)計(jì)也主要以基于規(guī)范和主觀判斷的手動(dòng)規(guī)劃設(shè)計(jì)為主，缺乏科學(xué)統(tǒng)一的方法。在光纜設(shè)計(jì)中，還涉及大量的線(xiàn)路繪制工作，需要耗費(fèi)大量的人工勞動(dòng)?？偟膩?lái)說(shuō)，現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)物理資源管理和規(guī)劃設(shè)計(jì)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)一體化、系統(tǒng)和高效的管理目標(biāo)，難以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)的需要，從而導(dǎo)致信息資源的閑置和浪費(fèi)。因此，對(duì)啞資源的管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入研究，提出科學(xué)和系統(tǒng)的解決方案，對(duì)于從根本上為數(shù)字化社會(huì)的構(gòu)建創(chuàng)造良好條件具有重要意義。

1 光網(wǎng)絡(luò)啞資源管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

目前，一些部門(mén)缺乏有效管理網(wǎng)絡(luò)資源的手段和方法，這不僅導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)困難重重，運(yùn)維成本難以降低，同時(shí)也造成了網(wǎng)絡(luò)資源的大量閑置和浪費(fèi)，嚴(yán)重阻礙了網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步建設(shè)和規(guī)劃。另外，光網(wǎng)絡(luò)物理資源通常采用分散管理的方式，不同部分、不同層次的網(wǎng)絡(luò)信息沒(méi)有互通，缺乏對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的綜合管理。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 啞資源更新周期過(guò)長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性不足

現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)物理資源管理平臺(tái)通常遵循現(xiàn)場(chǎng)操作、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)錄入的資源管理流程，數(shù)據(jù)管理周期較長(zhǎng)。從現(xiàn)場(chǎng)資源發(fā)生變化到資源數(shù)據(jù)庫(kù)更新，往往需要數(shù)月時(shí)間。特別是在建設(shè)工程方面，資源管理通常發(fā)生在工程竣工驗(yàn)收之后，根據(jù)竣工資料整理錄入資源管理系統(tǒng)，進(jìn)一步拉長(zhǎng)了管理周期。對(duì)于施工人員或設(shè)施管理人員而言，現(xiàn)有的資源管理方式和流程使得資源查詢(xún)和數(shù)據(jù)調(diào)取只能在后臺(tái)進(jìn)行，無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)重影響了工作效率。由于資源管理周期長(zhǎng)、實(shí)時(shí)性不足，資源管理的有效性隨時(shí)間快速降低，成為現(xiàn)有資源管理平臺(tái)應(yīng)用效果不佳的主要瓶頸。

1.2 啞資源管理局限于維護(hù)階段，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性低

目前，資源管理體系和方法主要集中于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段，與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、工程建設(shè)等環(huán)節(jié)脫節(jié)，尚未形成完整的自我完善循環(huán)體系。此外，資源管理通常采用人工錄入方式，容易出現(xiàn)失誤，如漏錄、錯(cuò)錄、重復(fù)錄入等情況，難以保證資源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的正確率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，首次資源普查后的資源統(tǒng)計(jì)正確率雖能達(dá)到80%，但隨著時(shí)間的推移，資源逐步建設(shè)、更新和退網(wǎng)，一年后資源統(tǒng)計(jì)的正確率便大幅下降至50%。因此，資源管理的數(shù)據(jù)正確率難以維持，對(duì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方案制定會(huì)產(chǎn)生不利影響。

1.3 啞資源數(shù)據(jù)來(lái)源不統(tǒng)一，缺乏通用性

光網(wǎng)絡(luò)物理資源數(shù)據(jù)的整理和統(tǒng)計(jì)涉及多個(gè)部門(mén)，如網(wǎng)絡(luò)發(fā)展部、運(yùn)行維護(hù)部、政企客戶(hù)部等，且資源管理工作貫穿資源的整個(gè)生命周期，涉及不同層級(jí)的電信部門(mén)。各部門(mén)在不同工作階段都需要使用現(xiàn)網(wǎng)資源數(shù)據(jù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評(píng)估。然而，即使針對(duì)同一資源、同一統(tǒng)計(jì)口徑，不同部門(mén)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也存在較大差異。這主要是由于各部門(mén)數(shù)據(jù)使用需求不同，有的仍采用傳統(tǒng)紙張管理方式，有的雖使用資源管理軟件但平臺(tái)各異，數(shù)據(jù)庫(kù)不統(tǒng)一；同時(shí)，不同省份或同一省份的不同縣市數(shù)據(jù)管理缺乏統(tǒng)一身份標(biāo)識(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)間標(biāo)識(shí)編碼差異導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，無(wú)法實(shí)現(xiàn)互通。

1.4 啞資源管理和規(guī)劃設(shè)計(jì)工作量巨大，成本居高不下

城市管線(xiàn)資源規(guī)模龐大，大城市數(shù)據(jù)量更是數(shù)以?xún)|計(jì)，且各類(lèi)資源相互承載連接關(guān)系復(fù)雜。當(dāng)前資源管理方式主要依賴(lài)人力和機(jī)械，對(duì)于資源預(yù)警、資源調(diào)度、安全評(píng)估等工作缺乏有效的技術(shù)手段。面對(duì)海量數(shù)據(jù)，現(xiàn)有管理方式顯得力不從心，不僅增加了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)的難度，也提高了人力和物力成本，使運(yùn)維成本居高不下。此外，管道光纜規(guī)劃設(shè)計(jì)涉及大量資源摸底、方案設(shè)計(jì)和線(xiàn)路繪制工作，需要大量人工投入，進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前期的成本。

2 解決方案

光網(wǎng)絡(luò)物理資源屬于非智能資源，即啞資源，與電信的其他資源存在較大區(qū)別，具有鮮明的地域性和空間性特點(diǎn)。啞資源全生命周期資源管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)方法旨在針對(duì)資源管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，建立集中統(tǒng)一、科學(xué)系統(tǒng)的管理與規(guī)劃方法。通過(guò)ICT技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)資源管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)在工程實(shí)施前期、工程實(shí)施期以及工程實(shí)施后期的全周期無(wú)縫融合，確保光網(wǎng)絡(luò)物理資源使用的高效性和建設(shè)的低成本，推動(dòng)智慧社會(huì)的構(gòu)建[3-5]。

啞資源全生命周期資源管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)方法包括：（1） 引入物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)物理資源的準(zhǔn)確性、前瞻性、規(guī)范化、精細(xì)化、智能化的設(shè)計(jì)與管理。（2） 建立光網(wǎng)絡(luò)資源身份標(biāo)識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，為運(yùn)營(yíng)商下的光網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)體編制全網(wǎng)唯一的身份代碼，并規(guī)范標(biāo)識(shí)拼裝規(guī)則，統(tǒng)一數(shù)據(jù)來(lái)源，實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)錄入，多方共享。（3） 基于光網(wǎng)絡(luò)物理資源的固有屬性與規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，構(gòu)建包括移動(dòng)終端系統(tǒng)、PC終端系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)在內(nèi)的三大系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、便捷辦公。（4） 貫穿光網(wǎng)絡(luò)啞資源的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維到退網(wǎng)的各個(gè)階段，建立一套全新的資源管理流程，實(shí)現(xiàn)資源的全生命周期管理與資源狀態(tài)變化全追蹤。

3 光網(wǎng)絡(luò)啞資源全生命周期管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)研發(fā)

光網(wǎng)絡(luò)啞資源全生命周期管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研發(fā)緊密結(jié)合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和應(yīng)用需求，利用標(biāo)簽技術(shù)，通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)物理資源的物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而對(duì)無(wú)源設(shè)施進(jìn)行低成本自動(dòng)化管理。該系統(tǒng)的研發(fā)旨在解決現(xiàn)有資源管理混亂的問(wèn)題，通過(guò)開(kāi)發(fā)資源統(tǒng)一管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源管理的有序化。系統(tǒng)面向前期規(guī)劃設(shè)計(jì)、中期施工驗(yàn)收、后期維護(hù)管理，并充分考慮系統(tǒng)管理、施工維護(hù)、規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的使用習(xí)慣。項(xiàng)目基于需求分析與模型設(shè)計(jì)完成多個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，結(jié)合GIS+MIS+CAD系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、快速、高效、實(shí)用的光網(wǎng)絡(luò)物理資源管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)。

整個(gè)系統(tǒng)由移動(dòng)終端系統(tǒng)、服務(wù)器管理系統(tǒng)、PC 終端系統(tǒng)三大部分組成，這三大部分通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)資源身份標(biāo)識(shí)編碼有機(jī)串聯(lián)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有序的協(xié)同工作。因此，項(xiàng)目的技術(shù)開(kāi)發(fā)工作主要圍繞上述三大部分進(jìn)行，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

光網(wǎng)絡(luò)資源身份標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)運(yùn)營(yíng)商的各類(lèi)光網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)體進(jìn)行身份代碼編制，確保全網(wǎng)唯一性。此標(biāo)識(shí)信息僅為各類(lèi)資源實(shí)體的身份標(biāo)識(shí)，不含任何資源屬性信息。資源屬性信息可詳細(xì)記錄在資源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，并通過(guò)唯一的身份標(biāo)識(shí)進(jìn)行索引和獲取。

移動(dòng)終端系統(tǒng)以典型智能手機(jī)為代表，開(kāi)發(fā)專(zhuān)用App，實(shí)現(xiàn)資源編輯、檢索、定位、用戶(hù)權(quán)限管理、資源上傳等功能。通過(guò)集成編碼掃描系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽識(shí)別；通過(guò)集成數(shù)字地圖，利用GPS和網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于地理位置服務(wù)的資源定位、檢索等功能；通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、Wi-Fi等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)信息的實(shí)時(shí)交互。

服務(wù)器管理系統(tǒng)主要由Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器構(gòu)成，主要用于對(duì)光網(wǎng)絡(luò)物理資源、邏輯資源、空間資源等信息的存儲(chǔ)、處理等功能。系統(tǒng)以應(yīng)用超市的模式來(lái)管理業(yè)務(wù)應(yīng)用，減少客戶(hù)端的升級(jí)頻率，提升業(yè)務(wù)應(yīng)用的擴(kuò)展能力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)器與移動(dòng)終端和PC終端的信息交互。為提升運(yùn)行效率，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種改進(jìn)的雙級(jí)雙標(biāo)準(zhǔn)快速哈希樹(shù)結(jié)構(gòu)。這種采用鍵值與層間嵌套關(guān)系雙標(biāo)準(zhǔn)的方法，在龐大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模中仍然能保持高效查詢(xún)速度，大大提高超大規(guī)模信息的實(shí)時(shí)處理效率。

PC終端系統(tǒng)的研發(fā)目標(biāo)在于最大可能地減輕規(guī)劃、設(shè)計(jì)和資源管理人員的工作負(fù)擔(dān)，將光網(wǎng)絡(luò)的各種資源管理方法和設(shè)計(jì)流程規(guī)則化，引導(dǎo)資源管理方案、規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的正確制定。針對(duì)資源管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的直接應(yīng)用需求，可歸納為六大主要模塊：基礎(chǔ)功能模塊、光物理資源管理模塊、自動(dòng)規(guī)劃設(shè)計(jì)模塊、評(píng)估統(tǒng)計(jì)模塊、網(wǎng)絡(luò)安全性分析模塊、拓?fù)洳僮髋cGUI設(shè)計(jì)模塊。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，參考用戶(hù)使用習(xí)慣對(duì)各個(gè)應(yīng)用模塊的響應(yīng)處理流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，并完成代碼編制、測(cè)試以及功能的優(yōu)化完善。重點(diǎn)在管線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中引入自動(dòng)路由與資源分配方法，針對(duì)光纜網(wǎng)管道線(xiàn)路、光纖資源等進(jìn)行路由與資源分配。

4 結(jié)束語(yǔ)

建立集中統(tǒng)一的系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)啞資源進(jìn)行有效的資源管理和規(guī)劃設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前的迫切需求。該系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)資源管理提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的平臺(tái)，為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案規(guī)劃提供科學(xué)合理的依據(jù)，為網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)提供資源與路由分配的方法，確保光網(wǎng)絡(luò)物理資源使用的高效率和建設(shè)的低成本。基于物聯(lián)網(wǎng)的光網(wǎng)絡(luò)啞資源管理和規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)龐大的光網(wǎng)絡(luò)物理資源的高效管理與應(yīng)用，為不同層次的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者、管理者和維護(hù)者提供科學(xué)、高效、智能的組網(wǎng)資源管理和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)工具。

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