一种基于综资报表的纤芯资源能力评估方法

［何独一］

1 前言

目前中国移动基于综资系统的八大指标体系包括分纤点密度、主配线光缆密度、微网格深度覆盖比例、平均末端接入距离、业务汇聚机房覆盖率等指标均无法反映出纤芯能力，无法判断纤芯资源是否满足业务增长需求。随着5G 网络建设推进，对纤芯资源的需求增长迅速，需要一种快速评估现网光纤资源对业务的支撑能力的方法。纤芯资源能力是指二级分纤点至业务汇聚机房段全过程纤芯的可用数量，可直接判断是否满足对应业务的开通需求，为网络规划、网络评估等方面带来更直观的网络指标，也便于更快更准的推进相关网络建设。

根据以上目的，本文基于中国移动综资报表数据进行挖掘，通过分析现有光缆网结构以及纤芯分配特点，构建纤芯能力测算模型，输出光缆网二级分纤点至汇聚机房段的可用纤芯数量，最终可实现以微网格为单位的纤芯资源能力管理目标，提高工程建设部门对纤芯资源掌控能力，同时为综资系统继续完善各类指标系统提供思路。

2 纤芯分配模式对纤芯能力分析的影响

2.1 纤芯分配模式现状

主干光缆主要有两种分纤模式，一种是早期建设的光交箱纤芯全成端方式，另外一种分为共享、备用、独享纤芯的分纤模式。

全成端模式：纤芯全成端类的主干光缆，纤芯在光交处全部成端，纤芯不分配到具体光交，主干纤芯为全共享型结构，纤芯谁需要谁占用的模式。

共享、备用、独享模式：各个光交箱配置有独享纤芯，纤芯无需跳纤可直达机房，同时考虑设备组网等需求，配置有共享纤芯，共享纤芯分配方式与全成端模式相同，但配置纤芯较少。

两种纤芯配置模式如图1 所示。

2.2 纤芯能力分析的难点

从图1 可以看出，一级主干光缆是以机房为起止点，二级主干光缆是以一级光交箱为起止点建设的主干光缆。在独享纤芯分配模式下，通过综资系统导出的光缆中继段报表即可获取各个一级分纤点至机房的独享纤芯能力以及二级光交至一级光交的独享纤芯能力。但全成端纤芯分配模式下（包括共享纤芯、全成端纤芯），中继段报表、光缆段报表，都只能获取靠近机房的一级分纤点可用纤芯，其他一级分纤点无直达机房的纤芯（需要跳纤到达），故无法从中继段报表中获取其跨光交的可用纤芯。此外，根据定义一级光交不允许接入业务，一级光交的可用纤芯体现在其下挂的二级光交，目前综资报表无法直接导出二级分纤点至机房的纤芯能力，需要将一级分纤点的能力合理分配到各个二级分纤点，形成自下而上全程可用的纤芯能力。

图1 主干光缆典型纤芯配置模式示意图

3 基于综资报表的纤芯能力分析方法

3.1 一级光交纤芯能力分析

3.1.1 场景一：一级光交箱独享、共享配纤模式

单个一级光交纤芯能力=单个光交的独享纤芯能力+光交的平均共享纤芯能力

单个光交的独享纤芯能力=（“光交东向可用纤芯”+“光交西向可用纤芯”）

单个光交的共享纤芯（平均）能力=（A 箱西向共享纤芯+C 箱东向共享纤芯）÷∑一级光交箱数量

图2 独享和共享模式下一级光交纤芯配置示意图

3.1.2 场景二：一级光交全成端配纤模式

根据图3 可看出，主干光缆环纤芯总能力=A1+E1。

图3 全成端模式下一级光交纤芯配置示意图

在全成端分纤模式下，C 箱双向业务纤芯需要占用C1、B1、A1 或C2、D1、E1 段纤芯，其他光交箱双向业务需求同样需要占用东、西向纤芯。在这种纤芯成端模式下，对于单向业务纤芯占用需求，只占用其中东向、或西向纤芯需求，越靠近机房的光交箱纤芯利用率越高。靠近机房的光交箱被占用的纤芯必然比位于中间位置的光交箱多（空闲纤芯更少），且所有光交箱可用纤芯最终受A1、E1 两段光缆的可用纤芯限制，故无论其中那个光交箱消耗纤芯更多，最终各个一级箱的可用纤芯仍然是A1、E1 两段纤芯之和的均值。

因此单个一级分纤点平均纤芯能力=（A1 可用纤芯+E1 可用纤芯）÷∑光交箱数量

3.2 二级光交纤芯能力分析

二级主干光缆同样存在两种配线模式。

3.2.1 场景一：二级光缆独享配纤模式

（1）二级分纤点纤芯能力分析

二级主配线光缆是以一级光交为起点建设，其在一级光交箱处基本采用全成端方式，其他二级光交箱分纤方式与前述一级主干光缆相同，只是将起点改为了一级光交箱，因此可以参考一级主干光缆的测算方式。

单个光交的独享纤芯能力=（“光交东向可用纤芯”+“光交西向可用纤芯”）

图4 独享和共享模式下二级光交纤芯配置示意图

（2）二级光交全程纤芯能力分析

我们分析的基于微网格纤芯能力是二级分纤点至机房侧的全程纤芯能力，二级分纤点纤芯能力受一级光缆纤芯能力限制，只测算二级分纤点的纤芯能力，并不能说明二级分纤点的实际可用纤芯，仍需结合一级主干纤芯能力建立一个分析模型。下面以一个主干光缆结构为例，说明二级光交独享分纤模式下的二级分纤点纤芯能力的分析方法。

整理一、二级分纤点间纤芯能力之间的关系如图5，二级光交纤芯只与其相关的一级光交箱能力有直接关系，与其他一级光交箱无关。

图5 分纤点间纤芯能力关系图（1）

由图5 可知，二级箱纤芯能力g=g1，e=e1+e2，f=f1+f2。其中A1+A2，B1+B2 纤芯能力是限制二级箱上联可用纤芯的关键，二级箱可用纤芯只能小于或等于一级箱上联纤芯之和，即A1+A2 ≧e1+f1，B1+B2 ≧g1+e2+f2。

为简化分析，下面分别以B 箱为例，测算各下挂二级箱的纤芯能力。

图6 分纤点间纤芯能力关系图（2）

当g1+e2+f2≤（B1+B2），二级光交纤芯能力：g=g1，f=f2，e=e2；

说明：如果与之相连的二级箱的可用纤芯之和少于一级箱可用纤芯，则二级箱可用纤芯为各自可用纤芯数；

当g1＞（B1+B2）/3 和e2＞（B1+B2）/3，f2＜（B1+B2）/3，二级光交纤芯能力：f=f2，g 或e=（B1+B2-f2）/2；

说明：如果部分二级箱可用纤芯大于二级箱可用纤芯平均值，部分少于二级箱可用纤芯平均值，则大于平均值的二级箱可用纤芯等于一级箱可用纤芯减去少于均值的光交箱可用纤芯，再除以大于二级箱可用纤芯平均值光交箱数量（即大于平均值的光交箱按平均数分配）；

当g1＞（B1+B2）/3，且e2＜（B1+B2）/3，f2＜（B1+B2）/3，二级光交纤芯能力：f=f2，e=e2，g=（B1+B2）-（e2+f2）；

说明：如果某个二级光交箱可用纤芯大于二级箱可用纤芯平均值，其他二级箱可用纤芯少于二级箱可用纤芯平均值，则该二级箱可用纤芯为一级箱可用纤芯减去另外二级箱可用纤芯的值；

当g1＞（B1+B2）/3 和e2＞（B1+B2）/3，f2＞（B1+B2）/3，二级光交纤芯能力：g 或e 或f=（B1+B2）/3；

说明：如果二级箱可用纤芯均大于二级箱可用纤芯平均值，则二级箱可用纤芯等于一级箱可用纤芯除以二级箱数量（即二级箱可用纤芯大于一级箱可用纤芯平均值时，二级光交箱可用纤芯按平均数分配）；

注：（B1+B2）/3 表示本示例中平均每个二级光交箱可用纤芯。

3.2.2 场景二：二级光缆全成端配纤模式

与一级光交箱同理，全成端模式下单个二级光交箱的纤芯能力=（D1+F1）÷∑二级光交箱数量；

当二级纤芯总能力（D1+F1）≤（A1+C1）时；单个二级分纤点（光交）纤芯能力=（D1+F1）÷∑二级光交箱数量。

当二级纤芯总能力（D1+F1）≥（A1+C1）时；单个二级分纤点（光交）纤芯能力=（A1+C1）÷∑二级光交箱数量。

说明：在全成端模式下，二级光交的可用纤芯按二级光交可用纤芯或其上联的一级光交可用纤芯平均值计算。

图7 二级光交全成端模式下纤芯配置示意图

4 应用案例及效果验证

（1）案例选取中国移动某地市综资报表数据进行分析验证。

4.1 综资报表数据

选取综资报表数据包括如下：

（1）中继段报表：关键字段包括中继段光缆可用纤芯，光缆段A 端机房名称及类型、A 端设备名称及类型，光缆段Z 端机房名称及类型、Z 端设备名称及类型，中继段级别等信息。需要说明的是，光缆段报表不具有直达纤芯信息，因此必须要获取中继段报表。

（2）光交箱报表：关键字段包括：光交箱名称、经纬度、容量、光交箱类型等。

4.2 数据分析流程和思路

如图8，本方案数据分析综合excel 数据透析、函数等多种分析工具，具体步骤和思路如下：

图8 数据分析流程和思路

（1）确定各个一级光交箱至汇聚机房段接入主干光缆的可用纤芯总量；该数据可以可直接用数据透析表方式对综资“中继段”报表梳理实现定义的机房至一级光交箱可用纤芯数量。

（2）确定一级箱名称后，以确定的一级箱为起点，找出与之有直达纤芯且与机房无直达纤芯的光交箱，这一类光交箱定义为二级光交箱，需要说明该类光交包含了二级箱和全成端下的一级箱。

（3）明确那些是二级光交箱后，需继续找到二级光交与一级光交箱的对应关系，这一步是本分析方法的关键，本文是通过INDEX 函数数组形式，通过从数据源表格中匹配找出二级箱对应的一级箱，一个二级箱可对应多个一级箱。

（4）二级箱与一级箱的对应关系明确后，通过模型计算方法，评估二级箱到机房的纤芯能力。

4.3 结果分析

根据以上方法，通过编制的分析工具对现网数据进行分析，输出光交箱列表及各个光交箱的可用纤芯数。根据分析结果，与汇聚机房有直连纤芯的一级光交箱共计270个（其中下挂有二级光交箱的一级箱170 个，100 个一级箱无下挂二级光交箱），二级箱317 个。

分析数据与综资报表光交箱数据对比，二级箱数量差异25%，一级光交箱差异较大，分析结果是综资报表数据的1.8 倍。输出的光交箱数据与综资光交报表进行对比分析见表1：

表1 数据分析对比

从表1 可以看出，分析结果与综资报表光交箱数量存在一定差异，经分析，早期建设的光交箱没有严格区分一级箱、二级箱，均可接入业务（定义为二级箱或普通光交箱），在系统录入时该类光交箱没有定义为一级光交箱，故导致系统中定义的一级光交箱数量与分析结果数量存在差异。由于本文探讨的是纤芯能力，关注的是光交箱是否具备业务接入能力、可用纤芯数量是多少，因此重点验证具有业务接入能力的二级光交箱，故一级箱数量差异不影响最终分析结果的准确性。此外，对于无下挂二级箱的光交箱，其实际作为二级光交箱使用，因此需将该部分一级箱作为二级箱处理，以准确反映光交箱的纤芯能力，避免漏算光交箱接入纤芯能力。

根据以上分析，重新定义光交箱类型后，两组数据中二级箱的数量差异只有7 个，与综资系统定义的二级箱数量基本一致，差异率只有1.6%，详见表2。

表2 处理后分析结果对比

4.4 效果分析

通过以上分析可以得出每个二级光交至机房的可用纤芯，可以在可研、总体设计等需要进行全网或者较大区域网络资源进行分析时，提供较为准确的网络资源评估数据，通过二级光交纤芯能力结果，结合区域的新增业务需求，或者确定的光缆纤芯扩容门限等条件，制定出主配线光缆建设清单。也可在日常资源分析中对纤芯资源进行预警，便于提早做好资源应对方案，为工程建设更精准建设提供依据。

输出纤芯能力可按以下两种方式呈现，并生成可视化纤芯资源能力地图，直观体现出各个光交、或者微网格的纤芯资源水平。

（1）根据各个光交箱经纬度，详细呈现各光交箱纤芯能力与分布情况，可视化地图如图9 所示。

图9 光交箱分布可视化地图

（2）可将光交箱的经纬度匹配到具体微网格，统计出各个微网格可用纤芯规模，以网格化形式体现纤芯能力。

5 结束语

确定二级光交箱数量和各个光交箱的可用纤芯能力后，统计得到该市区二级光交纤芯接入总能力为32 101芯（具体各光交箱可用纤芯略），分析结果统计如表3所示：

表3 二级光交可用纤芯能力统计

现有网络主要关注分纤点密度、光缆长度等指标，主要从规模上评估光缆网的覆盖广度、深度，但对影响业务承载能力的关键指标“纤芯能力”，管线系统只能进行单点纤芯能力查询，无法进行全网纤芯资源评估，在网络规划、可研、总体设计等需要进行全网资源分析、评估、制定主配线光缆扩容建设清单时，现有指标体系无法提供数据支撑，也无法精准定位需要扩容的光交和光缆。基于综资报表的纤芯资源能力评估方法，是建立在现有综资系统报表的基础上，通过挖掘报表数据价值，实现对二级分纤点纤芯能力的评估，可以量化每个二级分纤点至汇聚机房的可用纤芯，直观反映各个网格的纤芯接入能力，对网络规划、工程建设、资源管理、资源预警等方面都有一定的应用价值，并丰富了现网资源评估方法，扩展了网络资源评估维度。