光网络哑资源全生命周期管理与规划设计

摘要：为了解决当前光网络哑资源管理存在数据更新周期长、实时性不足、准确率低以及数据来源不统一等问题，文章设计了可应用于哑资源管理与规划设计的智能系统平台。该平台建立了贯穿资源全生命周期的资源管理流程和方法，旨在打造全新的、科学高效的资源管理与设计模式。通过ICT技术的应用和配套流程方法的实施，文章旨在解决哑资源管理与规划设计中遇到的各类问题，从而创建智慧的哑资源光网络，这将有助于避免信息资源的闲置和浪费，推动整个社会的数字化建设进程。

关键词： 光网络哑资源; 全生命周期; 规划设计; 数据管理; ICT技术

中图分类号：TN929.18 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）10-0094-03

0 引言

随着新一轮科技革命和产业变革的加速演进，万兆光网、5G网络、移动物联网等技术的快速发展为光通信市场带来了新的发展机遇。特别是通信线缆市场，无论是移动还是固定宽带网络的构建，都离不开光纤光缆这一基石。作为国家的信息战略资源，网络管线资源的建设、管理与应用直接关系到社会信息化发展的进程和智慧社会的构建。

《中国宽带发展白皮书（2023年）》明确指出，截至2023年9月底，我国光缆線路总长度已达到6 309.7万公里，同比增长7.4%。随着数字中国建设的整体布局规划，光纤光缆作为数字基础设施的大动脉，其需求量实现了较大幅度的增长。同时，考虑到我国光纤网的大规模建设始于20世纪80年代，光纤网络的更新换代也被提上日程。

规模如此庞大的光缆网络只有在细致的资源管理和合理的建设规划下，才能有效应对资源的急速消耗和更新换代[1-2]。然而，当前光网络物理资源管理中往往存在网络资源使用情况不清、查找准确度不高、信息更新实时性不足、管理智能化程度不够等问题。此外，光网络物理资源的规划设计也主要以基于规范和主观判断的手动规划设计为主，缺乏科学统一的方法。在光缆设计中，还涉及大量的线路绘制工作，需要耗费大量的人工劳动。总的来说，现有的光网络物理资源管理和规划设计方法无法实现一体化、系统和高效的管理目标，难以满足网络复杂、动态的管理与规划设计的需要，从而导致信息资源的闲置和浪费。因此，对哑资源的管理与规划设计方法进行深入研究，提出科学和系统的解决方案，对于从根本上为数字化社会的构建创造良好条件具有重要意义。

1 光网络哑资源管理与规划设计存在的问题

目前，一些部门缺乏有效管理网络资源的手段和方法，这不仅导致网络运行维护困难重重，运维成本难以降低，同时也造成了网络资源的大量闲置和浪费，严重阻碍了网络的进一步建设和规划。另外，光网络物理资源通常采用分散管理的方式，不同部分、不同层次的网络信息没有互通，缺乏对整个网络的综合管理。具体体现在以下几个方面。

1.1 哑资源更新周期过长，实时性不足

现有的光网络物理资源管理平台通常遵循现场操作、数据整理、数据录入的资源管理流程，数据管理周期较长。从现场资源发生变化到资源数据库更新，往往需要数月时间。特别是在建设工程方面，资源管理通常发生在工程竣工验收之后，根据竣工资料整理录入资源管理系统，进一步拉长了管理周期。对于施工人员或设施管理人员而言，现有的资源管理方式和流程使得资源查询和数据调取只能在后台进行，无法实现现场管理，严重影响了工作效率。由于资源管理周期长、实时性不足，资源管理的有效性随时间快速降低，成为现有资源管理平台应用效果不佳的主要瓶颈。

1.2 哑资源管理局限于维护阶段，数据准确性低

目前，资源管理体系和方法主要集中于网络维护阶段，与网络规划、设计、工程建设等环节脱节，尚未形成完整的自我完善循环体系。此外，资源管理通常采用人工录入方式，容易出现失误，如漏录、错录、重复录入等情况，难以保证资源管理系统数据库的正确率。据统计，首次资源普查后的资源统计正确率虽能达到80%，但随着时间的推移，资源逐步建设、更新和退网，一年后资源统计的正确率便大幅下降至50%。因此，资源管理的数据正确率难以维持，对基础网络的建设方案制定会产生不利影响。

1.3 哑资源数据来源不统一，缺乏通用性

光网络物理资源数据的整理和统计涉及多个部门，如网络发展部、运行维护部、政企客户部等，且资源管理工作贯穿资源的整个生命周期，涉及不同层级的电信部门。各部门在不同工作阶段都需要使用现网资源数据，并进行统计和评估。然而，即使针对同一资源、同一统计口径，不同部门的统计数据也存在较大差异。这主要是由于各部门数据使用需求不同，有的仍采用传统纸张管理方式，有的虽使用资源管理软件但平台各异，数据库不统一；同时，不同省份或同一省份的不同县市数据管理缺乏统一身份标识，数据库间标识编码差异导致数据结构不同，无法实现互通。

1.4 哑资源管理和规划设计工作量巨大，成本居高不下

城市管线资源规模庞大，大城市数据量更是数以亿计，且各类资源相互承载连接关系复杂。当前资源管理方式主要依赖人力和机械，对于资源预警、资源调度、安全评估等工作缺乏有效的技术手段。面对海量数据，现有管理方式显得力不从心，不仅增加了网络运行维护的难度，也提高了人力和物力成本，使运维成本居高不下。此外，管道光缆规划设计涉及大量资源摸底、方案设计和线路绘制工作，需要大量人工投入，进一步增加了网络建设前期的成本。

2 解决方案

光网络物理资源属于非智能资源，即哑资源，与电信的其他资源存在较大区别，具有鲜明的地域性和空间性特点。哑资源全生命周期资源管理与规划设计方法旨在针对资源管理与规划设计中遇到的实际问题，建立集中统一、科学系统的管理与规划方法。通过ICT技术的应用，实现资源管理与规划设计在工程实施前期、工程实施期以及工程实施后期的全周期无缝融合，确保光网络物理资源使用的高效性和建设的低成本，推动智慧社会的构建[3-5]。

哑资源全生命周期资源管理与规划设计方法包括：（1） 引入物联网、移动互联网、大数据分析等技术，实现光网络物理资源的准确性、前瞻性、规范化、精细化、智能化的设计与管理。（2） 建立光网络资源身份标识的标准，为运营商下的光网络资源实体编制全网唯一的身份代码，并规范标识拼装规则，统一数据来源，实现一点录入，多方共享。（3） 基于光网络物理资源的固有属性与规划设计要求，构建包括移动终端系统、PC终端系统、服务器系统在内的三大系统架构，实现随时随地、便捷办公。（4） 贯穿光网络哑资源的规划、设计、建设、运维到退网的各个阶段，建立一套全新的资源管理流程，实现资源的全生命周期管理与资源状态变化全追踪。

3 光网络哑资源全生命周期管理与规划设计系统研发

光网络哑资源全生命周期管理与规划设计系统的研发紧密结合实际网络特点和应用需求，利用标签技术，通过移动互联网实现光网络物理资源的物联网，进而对无源设施进行低成本自动化管理。该系统的研发旨在解决现有资源管理混乱的问题，通过开发资源统一管理系统實现资源管理的有序化。系统面向前期规划设计、中期施工验收、后期维护管理，并充分考虑系统管理、施工维护、规划设计人员的使用习惯。项目基于需求分析与模型设计完成多个创新设计，结合GIS+MIS+CAD系统，实现科学、快速、高效、实用的光网络物理资源管理与规划设计。

整个系统由移动终端系统、服务器管理系统、PC 终端系统三大部分组成，这三大部分通过光网络资源身份标识编码有机串联，通过互联网实现有序的协同工作。因此，项目的技术开发工作主要围绕上述三大部分进行，系统架构图如图1所示。

光网络资源身份标识标准主要针对运营商的各类光网络资源实体进行身份代码编制，确保全网唯一性。此标识信息仅为各类资源实体的身份标识，不含任何资源属性信息。资源属性信息可详细记录在资源管理系统数据库内，并通过唯一的身份标识进行索引和获取。

移动终端系统以典型智能手机为代表，开发专用App，实现资源编辑、检索、定位、用户权限管理、资源上传等功能。通过集成编码扫描系统，实现标签识别；通过集成数字地图，利用GPS和网络定位技术，实现基于地理位置服务的资源定位、检索等功能；通过移动互联网、Wi-Fi等互联网络，实现与后台信息的实时交互。

服务器管理系统主要由Web服务器和数据库服务器构成，主要用于对光网络物理资源、逻辑资源、空间资源等信息的存储、处理等功能。系统以应用超市的模式来管理业务应用，减少客户端的升级频率，提升业务应用的扩展能力，同时实现Web服务器与移动终端和PC终端的信息交互。为提升运行效率，系统开发了一种改进的双级双标准快速哈希树结构。这种采用键值与层间嵌套关系双标准的方法，在庞大的网络规模中仍然能保持高效查询速度，大大提高超大规模信息的实时处理效率。

PC终端系统的研发目标在于最大可能地减轻规划、设计和资源管理人员的工作负担，将光网络的各种资源管理方法和设计流程规则化，引导资源管理方案、规划设计方案的正确制定。针对资源管理、规划设计人员的直接应用需求，可归纳为六大主要模块：基础功能模块、光物理资源管理模块、自动规划设计模块、评估统计模块、网络安全性分析模块、拓扑操作与GUI设计模块。在开发过程中，参考用户使用习惯对各个应用模块的响应处理流程进行设计，并完成代码编制、测试以及功能的优化完善。重点在管线网络中引入自动路由与资源分配方法，针对光缆网管道线路、光纤资源等进行路由与资源分配。

4 结束语

建立集中统一的系统对现有的光网络哑资源进行有效的资源管理和规划设计已成为当前的迫切需求。该系统为网络资源管理提供实时、准确、可靠的平台，为网络建设方案规划提供科学合理的依据，为网络方案设计提供资源与路由分配的方法，确保光网络物理资源使用的高效率和建设的低成本。基于物联网的光网络哑资源管理和规划设计系统将实现庞大的光网络物理资源的高效管理与应用，为不同层次的网络设计者、管理者和维护者提供科学、高效、智能的组网资源管理和网络规划设计工具。

参考文献：

[1] 朱敦海.基于光通信技术的智慧城市光纤网络设计与应用研究[J].长江信息通信，2023（6）：177-179.

[2] 李杰.基于规划软件的光网络规划方法分析与研究[J].长江信息通信，2021，34（11）：187-190.

[3] 宋继恩，李杰，夏芸.智能化光网络哑资源管理系统研究[J]. 邮电设计技术，2018（2）：79-83.

[4] 邱莞鑫.大数据背景下通信网络安全管理策略研究[J].电脑知识与技术，2023，19（20）：123-125.

[5] 党燕.基于物联网技术的光缆通信管理系统研究[J].电脑知识与技术，2021，17（8）：39-40.

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