FTTx接入规划决策支撑系统

陈建华, 曹俊, 吴莹霞

（江苏省电信有限公司南通分公司, 南通 226001）

1 引言

中国电信积极推进网络转型，采用PON技术，大力开展FTTx建设。2009年，还对接入线路500m以上的城市地区、1.5km以上的农村区域进行FTTx改造。因此，FTTx将逐步成为今后有线接入的主要方式。由于它完全不同于铜缆接入，当其成为主要接入手段并大规模建设后，原有的管理办法和支撑手段已经不能满足网络建设工作的要求。

而FTTx网络以及其服务的用户，有记录具体内容及特征的属性信息；更重要的是，还明显地包含了表征空间位置及拓扑关系的空间矢量信息。研究各地理区域下网络和用户的分布及两者的结合情况是网络规划的重要前提。网络规划所要做的，不仅要从现有支撑系统中分别提取关键数据并综合分析，还要将这些信息与城市功能区规划、用户位置分布等情况结合起来。

在没有规划辅助决策的方法，很难进行信息的完整综合、准确分析和高效利用，难以直观地表达出某区域网络现状和用户分布，例如：各局点覆盖范围、OLT已部署情况、ODN的地理分布，OLT和OBD空闲端口情况等。这种情况下，对新建的楼群，就光纤接入点的选择、设备扩容规模决策、满足期限评估等难以给出较佳的答案；对已有的楼宇，难以判断设备整体利用率水平与业务发展数量及增长趋势是否适应。

网络规划建设会直接引发设备利用率、业务响应速度、建设时机把握等方面的问题。随着建设工作深入推进，FTTx网络规模的持续扩大，以上问题的影响程度逐渐加深，影响面越为广泛。需要研究相应的改进方法，并建立管理支撑系统来指导网络规划工作，以解决制约网络健康发展和业务响应速度的问题。

2 需求分析

2.1 网络现状查询

查询各类网络设施和设备分布、展示网络逻辑拓扑结构、设备利用率分析及预警。在GIS地理图上显示各类网络设施（如局站、光交接箱、光分纤箱），以及与其相关的网络设备（OLT、OBD、ONU）的地理分布，并显示设备之间连接关系。在系统中可以按地理区域或关键字等方式进行网络设施和设备查询，可同时在地图、属性信息表、拓扑连接关系、连接关系表中同步显示相应内容。

分析设备利用率，对达到设定预警值的进行提示。按照指定条件查询相关设备，将设备利用率达到系统设置的预警值的空间实体以红色高亮显示，显示其详细信息，包括端口数、占用数、利用率等。

2.2 服务区域管理

服务区域管理包括查询、添加和调整功能。

服务区域是指各局站、光接入点可提供电信接入服务的区域范围，一般以道路、河流等自然分界物为界。一个光交接点一般只从属于单个局站，局站下所有光接入点的服务区域构成局站服务区域。

服务区域查询是指对指定的交接箱（或局站），在地图上显示其所对应的接入服务区域范围；服务区域添加是指在新建光交接箱后，重新划分各交接箱对应的服务区域；调整是指不增加交接箱，但重新划分各交接箱对应的服务区域。

2.3 网络建设规划管理

根据城市功能区规划、住宅建设计划等信息，辅助开展FTTx接入规划：

① 对城市规划图进行扫描和矢量化处理，获得规划信息的GIS图；

② 将规划信息图叠加入现有地图中，了解规划后的用户分布情况；

③ 导入FTTx网络的设备标识、容量、占用等主要现状信息；

④ 形成现有设备的地理分布，给出各区域设备总体容量和实占情况；

⑤ 分析服务区规划容量、现有设备容量和预测用户总量的匹配情况；

⑥ 综合后得出网络建设规划的结论。

2.4 业务需求预测管理

通过聚类分析，获得不同客户群的业务发展曲线。以此为基础，预测同类型客户群业务需求。

按不同档次楼宇群、不同城市功能区的用户等来划分特定用户群，将用户群细分为别墅区、高档住宅小区、普通住宅小区、安置房、商务楼等5种类型，并定期从业务支撑系统中取出业务量发展数据。

通过聚类分析，能够得出别墅区、高档住宅、普通住宅、安置房建成并开始入住之后，每月新增电信客户占住户数的比例、客户新增的速度，电信业务达到饱和状态的周期、此时电信客户总数的占比。也就是分析不同客户群的业务量随时间增长的规律、最终稳定的业务总量、电信业务渗透率，得到各类用户群的业务发展曲线。以此为基础，对某种类型的新建住宅区，在获知住户数和入住时点后，通过该曲线预测各时点业务发展量、业务总量等，确定网络建设的时机和建设容量。

2.5 工程设计辅助功能

以GIS提供的“最短路径”分析功能为基础，结合设备实装率、路由安全性等要求，为选择光纤接入点、确定设备扩容规模等设计过程提供帮助。

利用该系统对城市规划新建的住宅进行定位后，系统能够根据局点覆盖区域、现有光缆分布和设备富余情况，确定住宅区可以就近接入的光缆交接箱、对应的接入局点，设计光纤接入的全程路由、接入设备新建容量等。

3 系统设计

3.1 体系结构

FTTx接入规划系统的总体结构是一个基于C/S(client/server)模式的体系结构，其网络结构如图1所示。

基于GIS的FTTx接入规划系统有清晰的3层结构:即数据服务层、逻辑应用层和表现层。

图1 网络结构

数据服务层提供数据管理服务，是由SQL Server 2005数据库统一存储管理空间数据、用户属性数据以及其他属性数据等。逻辑应用层是实现系统功能应用的核心层，有3个逻辑层次，空间数据引擎、数据管理组件(ADO.NET)、专题应用组件和GIS应用组件(SuperMap Objects组件)。表现层是通过可视化开发平台表现系统可提供的功能、信息，并实现与用户的动态交互表现的界面主要以可视化图形界面为住统一的界面风格使用户易于掌握，并且易于实现功能子系统间的集成。

系统的3层体系结构是一个开放性的结构，层次性的组件式功能结构设计利于系统功能的扩展、系统的应用维护。系统结构如图2所示。

图2 系统结构

3.2 功能架构

在规划决策系统中，共有5个核心模块，他们定义了系统边界，用自然语言描述了领域需求。这5个模块如图3所示。

（1）网络现状分析。在地图上显示各空间物理实体等的地理分布，并显示网络设备间的拓扑关系。

（2）服务区域规划管理。服务区域指以光交接箱为根节点提供电信接入服务的用户分布区域范围。能够对该服务区域进行调整。

（3）城市规划信息录入。用户可以通过多种方式对城市规划信息和网络设备规划信息进行录入和编辑。

（4）业务需求预测分析。能够实现将业务数量变化情况展示给用户并且能够预测同样功能区同等档次的楼宇的某时间达到的实装用户数。

（5）工程设计辅助功能。结合设备实装率等参数要求，为用户选择光纤接入点、确定设备扩容规模等设计过程提供帮助。

图3 功能架构

3.3 技术架构

系统设计了基于分层构件技术的软件架构。如图4所示，系统分为人机界面层、商业逻辑层、业务构件层、基础构件层、数据层。

数据层是决策支撑系统的核心，为其上的各层提供基础数据。数据库采用地理位置信息与属性信息统一存放的方式，提高了编程效率。在本层，通过使用关系对象工具，设计良好的接口，以对象的形式为基础构件及业务构件提供数据服务。封装的对象包括局点、交接箱、设备箱、光分纤箱等。

图4 技术架构

基础构件层通过采用成熟的商业化构件，比如用户权限管理构件、图表生成构件等，提高了系统的鲁棒性，应对系统结构的演化。

业务构件层主要指的是基于SuperMap的ComGIS，在本层，业务构件使用基础构件提供的服务，并且可以通过对象的方式访问底层数据，共同提高服务给商业逻辑层。

在商业逻辑层，采用基于工作流的思想，使用过程集成机制，针对不同的业务流程，综合使用业务构件及基础构件，完成特定业务流程的封装。在本层要注意的是，本层属于大粒度构件，它是按照用户的需求将业务构件和基础构件结合使用的。

人机界面层，通过建立界面库的方式实现软件复用。在本层内，建立公共的基类库，根据界面表现的不同，选定不同的界面组件，从而使用界面的组装。

构件的实现是决策支撑系统实现的核心，在构件的选取上，除了选用成熟的商业构件库（这里指的是超图的GIS组件），选用了已在多个系统中使用的用户信息管理构件等，而且，根据具体的业务需求，开发了适合本系统的商业逻辑构件。这里采用的是过程集成机制，将底层构件及业务构件按照业务逻辑的具体要求进行组合而成。涉及到的具体构件如下：

（1）超图GIS组件。为系统提供GIS 数据服务，屏蔽了GIS的复杂业务逻辑，通过接口的形式高效的整合到整个系统中来。

（2）权限管理构件。提供对于系统用户权限的管理，系统用户分为规划员、普通用户、系统管理员三种角色，对于不同的用户角色设置不同的权限。

（3）图表显示构件。采用成熟的第三方图表表示构件，表现从数据中心获得的数据模型。

（4）工程设计辅助构件等业务逻辑构件。结合基础构件，业务构件，采用系统提供的对象接口，建立工程设计辅助流程，产生大粒度的商业逻辑构件。

（5）其他使用到的构件还有比如日志管理构件、网络现状分析构件等等，他们共同支撑完成了系统要求的功能。

选取商业逻辑构件中网络现状分析构件作为构件开发的实例。网络现状分析功能是有着系统特定含义的构件，需要重新开发该构件。该构件需要访问的主要数据对象有局站、光交接箱、光分纤箱、设备箱及小区位置信息等。通过数据访问组件提供的数据接口可以方便的得到关于光纤网络资源的数据信息。

网络现状分析构件，属于大粒度的商业构件，在该构件内部，可以分解为四个子流程，分别是查看网络设备分布、查看设备拓扑关系、查看设备利用率分析及预警、查看用户数分布模块。子构件的实现过程，是通过过程集成机制，以工作流思想为基础，获取比如商业小区用户数分布情况，通过调用SuperMap的地图控件，进行实时展示。实现该构件业务逻辑以后，以接口的形式提供给界面构件，根据消息的不同而进行业务的响应。

3.4 系统功能

系统设计了“网络现状分析、服务区域规划管理、城市规划信息管理、业务需求预测分析、工程设计辅助”等5项主要功能。系统功能模块如图5。

3.5 数据接口

由于系统运行需要大量的网络资源基础数据，为了解决网资源数据获取问题，向省公司申请动态资源系统数据接口需求并获得批准。

由市分公司设计开发数据接口程序，通过资源试图从动态资源系统中读取数据，更新到FTTx接入规划决策支撑系统的数据库之中。数据的更新周期和更新时间，在数据接口程序中设置，也可以人工启动执行。

图5 系统功能模块

4 系统应用效果

该系统实现了FTTx网络建设工作的有序衔接，达到快速交换和共享信息、缩短工作流程时间、提高工作效率和质量的目标。

首先技术指标为：保证系统的运行速度和安全性能，又不失其方便灵活性能。利用已有的内部网络，能够快速地部署和运行该软件系统。

其次经济指标为：开发该管理支撑系统，目的为提高FTTx接入规划工作的效率和质量，提高工作效率、减少管理人工成本；提高建设的针对性、提高资源利用率，减少建设资金投入。按原管理方式，折合约有10人从事相关管理工作，使用系统后，减少管理人员2人，将管理人员成本降低了20%。

最后社会和经济效益为：开发和应用该系统，可以彻底改变目前建设工作所面临的窘境，促进FTTx规划工作有序开展，确保网络规划准确、工程建设适时、业务响应及时。

5 系统推广价值

随着网络转型建设深入推进，FTTx网络工程将会成为今后工程管理的主要工作，提高其工作质量和效率以及精确化管理水平尤为重要。对建设环境和基本条件进行分析，全省FTTx网络建设和业务支撑是有共性的,综上所述，FTTx支撑系统采取网络规划和业务响应拟用的问题解决思路和措施具有一定的参考价值，进行必要的业务流程和制度规范后，可以较为方便地作全省推广。

[1] 关于印发加快光进铜退推进工作指导意见的通知（中国电信[2010]838号)[Z].

[2] 中国电信2010年FTTH建设指导意见(中国电信[2010]506号)[Z].

[3] 接入光缆与ODN网络规划方法(中国电信网发[2010]55号)[Z].

[4] 关于全面加快实施宽带提速的指导意见(中电信苏[2010]52号)[Z].

[5] 中国电信. 网络建设与维护规范[S].