光網絡啞資源全生命周期管理與規劃設計

摘要：為了解決當前光網絡啞資源管理存在數據更新周期長、實時性不足、準確率低以及數據來源不統一等問題，文章設計了可應用于啞資源管理與規劃設計的智能系統平臺。該平臺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、科學高效的資源管理與設計模式。通過ICT技術的應用和配套流程方法的實施，文章旨在解決啞資源管理與規劃設計中遇到的各類問題，從而創建智慧的啞資源光網絡，這將有助于避免信息資源的閑置和浪費，推動整個社會的數字化建設進程。

關鍵詞： 光網絡啞資源; 全生命周期; 規劃設計; 數據管理; ICT技術

中圖分類號：TN929.18 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）10-0094-03

0 引言

隨著新一輪科技革命和產業變革的加速演進，萬兆光網、5G網絡、移動物聯網等技術的快速發展為光通信市場帶來了新的發展機遇。特別是通信線纜市場，無論是移動還是固定寬帶網絡的構建，都離不開光纖光纜這一基石。作為國家的信息戰略資源，網絡管線資源的建設、管理與應用直接關系到社會信息化發展的進程和智慧社會的構建。

《中國寬帶發展白皮書（2023年）》明確指出，截至2023年9月底，我國光纜線路總長度已達到6 309.7萬公里，同比增長7.4%。隨著數字中國建設的整體布局規劃，光纖光纜作為數字基礎設施的大動脈，其需求量實現了較大幅度的增長。同時，考慮到我國光纖網的大規模建設始于20世紀80年代，光纖網絡的更新換代也被提上日程。

規模如此龐大的光纜網絡只有在細致的資源管理和合理的建設規劃下，才能有效應對資源的急速消耗和更新換代[1-2]。然而，當前光網絡物理資源管理中往往存在網絡資源使用情況不清、查找準確度不高、信息更新實時性不足、管理智能化程度不夠等問題。此外，光網絡物理資源的規劃設計也主要以基于規范和主觀判斷的手動規劃設計為主，缺乏科學統一的方法。在光纜設計中，還涉及大量的線路繪制工作，需要耗費大量的人工勞動。總的來說，現有的光網絡物理資源管理和規劃設計方法無法實現一體化、系統和高效的管理目標，難以滿足網絡復雜、動態的管理與規劃設計的需要，從而導致信息資源的閑置和浪費。因此，對啞資源的管理與規劃設計方法進行深入研究，提出科學和系統的解決方案，對于從根本上為數字化社會的構建創造良好條件具有重要意義。

1 光網絡啞資源管理與規劃設計存在的問題

目前，一些部門缺乏有效管理網絡資源的手段和方法，這不僅導致網絡運行維護困難重重，運維成本難以降低，同時也造成了網絡資源的大量閑置和浪費，嚴重阻礙了網絡的進一步建設和規劃。另外，光網絡物理資源通常采用分散管理的方式，不同部分、不同層次的網絡信息沒有互通，缺乏對整個網絡的綜合管理。具體體現在以下幾個方面。

1.1 啞資源更新周期過長，實時性不足

現有的光網絡物理資源管理平臺通常遵循現場操作、數據整理、數據錄入的資源管理流程，數據管理周期較長。從現場資源發生變化到資源數據庫更新，往往需要數月時間。特別是在建設工程方面，資源管理通常發生在工程竣工驗收之后，根據竣工資料整理錄入資源管理系統，進一步拉長了管理周期。對于施工人員或設施管理人員而言，現有的資源管理方式和流程使得資源查詢和數據調取只能在后臺進行，無法實現現場管理，嚴重影響了工作效率。由于資源管理周期長、實時性不足，資源管理的有效性隨時間快速降低，成為現有資源管理平臺應用效果不佳的主要瓶頸。

1.2 啞資源管理局限于維護階段，數據準確性低

目前，資源管理體系和方法主要集中于網絡維護階段，與網絡規劃、設計、工程建設等環節脫節，尚未形成完整的自我完善循環體系。此外，資源管理通常采用人工錄入方式，容易出現失誤，如漏錄、錯錄、重復錄入等情況，難以保證資源管理系統數據庫的正確率。據統計，首次資源普查后的資源統計正確率雖能達到80%，但隨著時間的推移，資源逐步建設、更新和退網，一年后資源統計的正確率便大幅下降至50%。因此，資源管理的數據正確率難以維持，對基礎網絡的建設方案制定會產生不利影響。

1.3 啞資源數據來源不統一，缺乏通用性

光網絡物理資源數據的整理和統計涉及多個部門，如網絡發展部、運行維護部、政企客戶部等，且資源管理工作貫穿資源的整個生命周期，涉及不同層級的電信部門。各部門在不同工作階段都需要使用現網資源數據，并進行統計和評估。然而，即使針對同一資源、同一統計口徑，不同部門的統計數據也存在較大差異。這主要是由于各部門數據使用需求不同，有的仍采用傳統紙張管理方式，有的雖使用資源管理軟件但平臺各異，數據庫不統一；同時，不同省份或同一省份的不同縣市數據管理缺乏統一身份標識，數據庫間標識編碼差異導致數據結構不同，無法實現互通。

1.4 啞資源管理和規劃設計工作量巨大，成本居高不下

城市管線資源規模龐大，大城市數據量更是數以億計，且各類資源相互承載連接關系復雜。當前資源管理方式主要依賴人力和機械，對于資源預警、資源調度、安全評估等工作缺乏有效的技術手段。面對海量數據，現有管理方式顯得力不從心，不僅增加了網絡運行維護的難度，也提高了人力和物力成本，使運維成本居高不下。此外，管道光纜規劃設計涉及大量資源摸底、方案設計和線路繪制工作，需要大量人工投入，進一步增加了網絡建設前期的成本。

2 解決方案

光網絡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別，具有鮮明的地域性和空間性特點。啞資源全生命周期資源管理與規劃設計方法旨在針對資源管理與規劃設計中遇到的實際問題，建立集中統一、科學系統的管理與規劃方法。通過ICT技術的應用，實現資源管理與規劃設計在工程實施前期、工程實施期以及工程實施后期的全周期無縫融合，確保光網絡物理資源使用的高效性和建設的低成本，推動智慧社會的構建[3-5]。

啞資源全生命周期資源管理與規劃設計方法包括：（1） 引入物聯網、移動互聯網、大數據分析等技術，實現光網絡物理資源的準確性、前瞻性、規范化、精細化、智能化的設計與管理。（2） 建立光網絡資源身份標識的標準，為運營商下的光網絡資源實體編制全網唯一的身份代碼，并規范標識拼裝規則，統一數據來源，實現一點錄入，多方共享。（3） 基于光網絡物理資源的固有屬性與規劃設計要求，構建包括移動終端系統、PC終端系統、服務器系統在內的三大系統架構，實現隨時隨地、便捷辦公。（4） 貫穿光網絡啞資源的規劃、設計、建設、運維到退網的各個階段，建立一套全新的資源管理流程，實現資源的全生命周期管理與資源狀態變化全追蹤。

3 光網絡啞資源全生命周期管理與規劃設計系統研發

光網絡啞資源全生命周期管理與規劃設計系統的研發緊密結合實際網絡特點和應用需求，利用標簽技術，通過移動互聯網實現光網絡物理資源的物聯網，進而對無源設施進行低成本自動化管理。該系統的研發旨在解決現有資源管理混亂的問題，通過開發資源統一管理系統實現資源管理的有序化。系統面向前期規劃設計、中期施工驗收、后期維護管理，并充分考慮系統管理、施工維護、規劃設計人員的使用習慣。項目基于需求分析與模型設計完成多個創新設計，結合GIS+MIS+CAD系統，實現科學、快速、高效、實用的光網絡物理資源管理與規劃設計。

整個系統由移動終端系統、服務器管理系統、PC 終端系統三大部分組成，這三大部分通過光網絡資源身份標識編碼有機串聯，通過互聯網實現有序的協同工作。因此，項目的技術開發工作主要圍繞上述三大部分進行，系統架構圖如圖1所示。

光網絡資源身份標識標準主要針對運營商的各類光網絡資源實體進行身份代碼編制，確保全網唯一性。此標識信息僅為各類資源實體的身份標識，不含任何資源屬性信息。資源屬性信息可詳細記錄在資源管理系統數據庫內，并通過唯一的身份標識進行索引和獲取。

移動終端系統以典型智能手機為代表，開發專用App，實現資源編輯、檢索、定位、用戶權限管理、資源上傳等功能。通過集成編碼掃描系統，實現標簽識別；通過集成數字地圖，利用GPS和網絡定位技術，實現基于地理位置服務的資源定位、檢索等功能；通過移動互聯網、Wi-Fi等互聯網絡，實現與后臺信息的實時交互。

服務器管理系統主要由Web服務器和數據庫服務器構成，主要用于對光網絡物理資源、邏輯資源、空間資源等信息的存儲、處理等功能。系統以應用超市的模式來管理業務應用，減少客戶端的升級頻率，提升業務應用的擴展能力，同時實現Web服務器與移動終端和PC終端的信息交互。為提升運行效率，系統開發了一種改進的雙級雙標準快速哈希樹結構。這種采用鍵值與層間嵌套關系雙標準的方法，在龐大的網絡規模中仍然能保持高效查詢速度，大大提高超大規模信息的實時處理效率。

PC終端系統的研發目標在于最大可能地減輕規劃、設計和資源管理人員的工作負擔，將光網絡的各種資源管理方法和設計流程規則化，引導資源管理方案、規劃設計方案的正確制定。針對資源管理、規劃設計人員的直接應用需求，可歸納為六大主要模塊：基礎功能模塊、光物理資源管理模塊、自動規劃設計模塊、評估統計模塊、網絡安全性分析模塊、拓撲操作與GUI設計模塊。在開發過程中，參考用戶使用習慣對各個應用模塊的響應處理流程進行設計，并完成代碼編制、測試以及功能的優化完善。重點在管線網絡中引入自動路由與資源分配方法，針對光纜網管道線路、光纖資源等進行路由與資源分配。

4 結束語

建立集中統一的系統對現有的光網絡啞資源進行有效的資源管理和規劃設計已成為當前的迫切需求。該系統為網絡資源管理提供實時、準確、可靠的平臺，為網絡建設方案規劃提供科學合理的依據，為網絡方案設計提供資源與路由分配的方法，確保光網絡物理資源使用的高效率和建設的低成本。基于物聯網的光網絡啞資源管理和規劃設計系統將實現龐大的光網絡物理資源的高效管理與應用，為不同層次的網絡設計者、管理者和維護者提供科學、高效、智能的組網資源管理和網絡規劃設計工具。

參考文獻：

[1] 朱敦海.基于光通信技術的智慧城市光纖網絡設計與應用研究[J].長江信息通信，2023（6）：177-179.

[2] 李杰.基于規劃軟件的光網絡規劃方法分析與研究[J].長江信息通信，2021，34（11）：187-190.

[3] 宋繼恩，李杰，夏蕓.智能化光網絡啞資源管理系統研究[J]. 郵電設計技術，2018（2）：79-83.

[4] 邱莞鑫.大數據背景下通信網絡安全管理策略研究[J].電腦知識與技術，2023，19（20）：123-125.

[5] 黨燕.基于物聯網技術的光纜通信管理系統研究[J].電腦知識與技術，2021，17（8）：39-40.

【通聯編輯：代影】