一種基于綜資報表的纖芯資源能力評估方法

［何獨一］

1 前言

目前中國移動基于綜資系統的八大指標體系包括分纖點密度、主配線光纜密度、微網格深度覆蓋比例、平均末端接入距離、業務匯聚機房覆蓋率等指標均無法反映出纖芯能力，無法判斷纖芯資源是否滿足業務增長需求。隨著5G 網絡建設推進，對纖芯資源的需求增長迅速，需要一種快速評估現網光纖資源對業務的支撐能力的方法。纖芯資源能力是指二級分纖點至業務匯聚機房段全過程纖芯的可用數量，可直接判斷是否滿足對應業務的開通需求，為網絡規劃、網絡評估等方面帶來更直觀的網絡指標，也便于更快更準的推進相關網絡建設。

根據以上目的，本文基于中國移動綜資報表數據進行挖掘，通過分析現有光纜網結構以及纖芯分配特點，構建纖芯能力測算模型，輸出光纜網二級分纖點至匯聚機房段的可用纖芯數量，最終可實現以微網格為單位的纖芯資源能力管理目標，提高工程建設部門對纖芯資源掌控能力，同時為綜資系統繼續完善各類指標系統提供思路。

2 纖芯分配模式對纖芯能力分析的影響

2.1 纖芯分配模式現狀

主干光纜主要有兩種分纖模式，一種是早期建設的光交箱纖芯全成端方式，另外一種分為共享、備用、獨享纖芯的分纖模式。

全成端模式：纖芯全成端類的主干光纜，纖芯在光交處全部成端，纖芯不分配到具體光交，主干纖芯為全共享型結構，纖芯誰需要誰占用的模式。

共享、備用、獨享模式：各個光交箱配置有獨享纖芯，纖芯無需跳纖可直達機房，同時考慮設備組網等需求，配置有共享纖芯，共享纖芯分配方式與全成端模式相同，但配置纖芯較少。

兩種纖芯配置模式如圖1 所示。

2.2 纖芯能力分析的難點

從圖1 可以看出，一級主干光纜是以機房為起止點，二級主干光纜是以一級光交箱為起止點建設的主干光纜。在獨享纖芯分配模式下，通過綜資系統導出的光纜中繼段報表即可獲取各個一級分纖點至機房的獨享纖芯能力以及二級光交至一級光交的獨享纖芯能力。但全成端纖芯分配模式下（包括共享纖芯、全成端纖芯），中繼段報表、光纜段報表，都只能獲取靠近機房的一級分纖點可用纖芯，其他一級分纖點無直達機房的纖芯（需要跳纖到達），故無法從中繼段報表中獲取其跨光交的可用纖芯。此外，根據定義一級光交不允許接入業務，一級光交的可用纖芯體現在其下掛的二級光交，目前綜資報表無法直接導出二級分纖點至機房的纖芯能力，需要將一級分纖點的能力合理分配到各個二級分纖點，形成自下而上全程可用的纖芯能力。

圖1 主干光纜典型纖芯配置模式示意圖

3 基于綜資報表的纖芯能力分析方法

3.1 一級光交纖芯能力分析

3.1.1 場景一：一級光交箱獨享、共享配纖模式

單個一級光交纖芯能力=單個光交的獨享纖芯能力+光交的平均共享纖芯能力

單個光交的獨享纖芯能力=（“光交東向可用纖芯”+“光交西向可用纖芯”）

單個光交的共享纖芯（平均）能力=（A 箱西向共享纖芯+C 箱東向共享纖芯）÷∑一級光交箱數量

圖2 獨享和共享模式下一級光交纖芯配置示意圖

3.1.2 場景二：一級光交全成端配纖模式

根據圖3 可看出，主干光纜環纖芯總能力=A1+E1。

圖3 全成端模式下一級光交纖芯配置示意圖

在全成端分纖模式下，C 箱雙向業務纖芯需要占用C1、B1、A1 或C2、D1、E1 段纖芯，其他光交箱雙向業務需求同樣需要占用東、西向纖芯。在這種纖芯成端模式下，對于單向業務纖芯占用需求，只占用其中東向、或西向纖芯需求，越靠近機房的光交箱纖芯利用率越高?？拷鼨C房的光交箱被占用的纖芯必然比位于中間位置的光交箱多（空閑纖芯更少），且所有光交箱可用纖芯最終受A1、E1 兩段光纜的可用纖芯限制，故無論其中那個光交箱消耗纖芯更多，最終各個一級箱的可用纖芯仍然是A1、E1 兩段纖芯之和的均值。

因此單個一級分纖點平均纖芯能力=（A1 可用纖芯+E1 可用纖芯）÷∑光交箱數量

3.2 二級光交纖芯能力分析

二級主干光纜同樣存在兩種配線模式。

3.2.1 場景一：二級光纜獨享配纖模式

（1）二級分纖點纖芯能力分析

二級主配線光纜是以一級光交為起點建設，其在一級光交箱處基本采用全成端方式，其他二級光交箱分纖方式與前述一級主干光纜相同，只是將起點改為了一級光交箱，因此可以參考一級主干光纜的測算方式。

單個光交的獨享纖芯能力=（“光交東向可用纖芯”+“光交西向可用纖芯”）

圖4 獨享和共享模式下二級光交纖芯配置示意圖

（2）二級光交全程纖芯能力分析

我們分析的基于微網格纖芯能力是二級分纖點至機房側的全程纖芯能力，二級分纖點纖芯能力受一級光纜纖芯能力限制，只測算二級分纖點的纖芯能力，并不能說明二級分纖點的實際可用纖芯，仍需結合一級主干纖芯能力建立一個分析模型。下面以一個主干光纜結構為例，說明二級光交獨享分纖模式下的二級分纖點纖芯能力的分析方法。

整理一、二級分纖點間纖芯能力之間的關系如圖5，二級光交纖芯只與其相關的一級光交箱能力有直接關系，與其他一級光交箱無關。

圖5 分纖點間纖芯能力關系圖（1）

由圖5 可知，二級箱纖芯能力g=g1，e=e1+e2，f=f1+f2。其中A1+A2，B1+B2 纖芯能力是限制二級箱上聯可用纖芯的關鍵，二級箱可用纖芯只能小于或等于一級箱上聯纖芯之和，即A1+A2 ≧e1+f1，B1+B2 ≧g1+e2+f2。

為簡化分析，下面分別以B 箱為例，測算各下掛二級箱的纖芯能力。

圖6 分纖點間纖芯能力關系圖（2）

當g1+e2+f2≤（B1+B2），二級光交纖芯能力：g=g1，f=f2，e=e2；

說明：如果與之相連的二級箱的可用纖芯之和少于一級箱可用纖芯，則二級箱可用纖芯為各自可用纖芯數；

當g1＞（B1+B2）/3 和e2＞（B1+B2）/3，f2＜（B1+B2）/3，二級光交纖芯能力：f=f2，g 或e=（B1+B2-f2）/2；

說明：如果部分二級箱可用纖芯大于二級箱可用纖芯平均值，部分少于二級箱可用纖芯平均值，則大于平均值的二級箱可用纖芯等于一級箱可用纖芯減去少于均值的光交箱可用纖芯，再除以大于二級箱可用纖芯平均值光交箱數量（即大于平均值的光交箱按平均數分配）；

當g1＞（B1+B2）/3，且e2＜（B1+B2）/3，f2＜（B1+B2）/3，二級光交纖芯能力：f=f2，e=e2，g=（B1+B2）-（e2+f2）；

說明：如果某個二級光交箱可用纖芯大于二級箱可用纖芯平均值，其他二級箱可用纖芯少于二級箱可用纖芯平均值，則該二級箱可用纖芯為一級箱可用纖芯減去另外二級箱可用纖芯的值；

當g1＞（B1+B2）/3 和e2＞（B1+B2）/3，f2＞（B1+B2）/3，二級光交纖芯能力：g 或e 或f=（B1+B2）/3；

說明：如果二級箱可用纖芯均大于二級箱可用纖芯平均值，則二級箱可用纖芯等于一級箱可用纖芯除以二級箱數量（即二級箱可用纖芯大于一級箱可用纖芯平均值時，二級光交箱可用纖芯按平均數分配）；

注：（B1+B2）/3 表示本示例中平均每個二級光交箱可用纖芯。

3.2.2 場景二：二級光纜全成端配纖模式

與一級光交箱同理，全成端模式下單個二級光交箱的纖芯能力=（D1+F1）÷∑二級光交箱數量；

當二級纖芯總能力（D1+F1）≤（A1+C1）時；單個二級分纖點（光交）纖芯能力=（D1+F1）÷∑二級光交箱數量。

當二級纖芯總能力（D1+F1）≥（A1+C1）時；單個二級分纖點（光交）纖芯能力=（A1+C1）÷∑二級光交箱數量。

說明：在全成端模式下，二級光交的可用纖芯按二級光交可用纖芯或其上聯的一級光交可用纖芯平均值計算。

圖7 二級光交全成端模式下纖芯配置示意圖

4 應用案例及效果驗證

（1）案例選取中國移動某地市綜資報表數據進行分析驗證。

4.1 綜資報表數據

選取綜資報表數據包括如下：

（1）中繼段報表：關鍵字段包括中繼段光纜可用纖芯，光纜段A 端機房名稱及類型、A 端設備名稱及類型，光纜段Z 端機房名稱及類型、Z 端設備名稱及類型，中繼段級別等信息。需要說明的是，光纜段報表不具有直達纖芯信息，因此必須要獲取中繼段報表。

（2）光交箱報表：關鍵字段包括：光交箱名稱、經緯度、容量、光交箱類型等。

4.2 數據分析流程和思路

如圖8，本方案數據分析綜合excel 數據透析、函數等多種分析工具，具體步驟和思路如下：

圖8 數據分析流程和思路

（1）確定各個一級光交箱至匯聚機房段接入主干光纜的可用纖芯總量；該數據可以可直接用數據透析表方式對綜資“中繼段”報表梳理實現定義的機房至一級光交箱可用纖芯數量。

（2）確定一級箱名稱后，以確定的一級箱為起點，找出與之有直達纖芯且與機房無直達纖芯的光交箱，這一類光交箱定義為二級光交箱，需要說明該類光交包含了二級箱和全成端下的一級箱。

（3）明確那些是二級光交箱后，需繼續找到二級光交與一級光交箱的對應關系，這一步是本分析方法的關鍵，本文是通過INDEX 函數數組形式，通過從數據源表格中匹配找出二級箱對應的一級箱，一個二級箱可對應多個一級箱。

（4）二級箱與一級箱的對應關系明確后，通過模型計算方法，評估二級箱到機房的纖芯能力。

4.3 結果分析

根據以上方法，通過編制的分析工具對現網數據進行分析，輸出光交箱列表及各個光交箱的可用纖芯數。根據分析結果，與匯聚機房有直連纖芯的一級光交箱共計270個（其中下掛有二級光交箱的一級箱170 個，100 個一級箱無下掛二級光交箱），二級箱317 個。

分析數據與綜資報表光交箱數據對比，二級箱數量差異25%，一級光交箱差異較大，分析結果是綜資報表數據的1.8 倍。輸出的光交箱數據與綜資光交報表進行對比分析見表1：

表1 數據分析對比

從表1 可以看出，分析結果與綜資報表光交箱數量存在一定差異，經分析，早期建設的光交箱沒有嚴格區分一級箱、二級箱，均可接入業務（定義為二級箱或普通光交箱），在系統錄入時該類光交箱沒有定義為一級光交箱，故導致系統中定義的一級光交箱數量與分析結果數量存在差異。由于本文探討的是纖芯能力，關注的是光交箱是否具備業務接入能力、可用纖芯數量是多少，因此重點驗證具有業務接入能力的二級光交箱，故一級箱數量差異不影響最終分析結果的準確性。此外，對于無下掛二級箱的光交箱，其實際作為二級光交箱使用，因此需將該部分一級箱作為二級箱處理，以準確反映光交箱的纖芯能力，避免漏算光交箱接入纖芯能力。

根據以上分析，重新定義光交箱類型后，兩組數據中二級箱的數量差異只有7 個，與綜資系統定義的二級箱數量基本一致，差異率只有1.6%，詳見表2。

表2 處理后分析結果對比

4.4 效果分析

通過以上分析可以得出每個二級光交至機房的可用纖芯，可以在可研、總體設計等需要進行全網或者較大區域網絡資源進行分析時，提供較為準確的網絡資源評估數據，通過二級光交纖芯能力結果，結合區域的新增業務需求，或者確定的光纜纖芯擴容門限等條件，制定出主配線光纜建設清單。也可在日常資源分析中對纖芯資源進行預警，便于提早做好資源應對方案，為工程建設更精準建設提供依據。

輸出纖芯能力可按以下兩種方式呈現，并生成可視化纖芯資源能力地圖，直觀體現出各個光交、或者微網格的纖芯資源水平。

（1）根據各個光交箱經緯度，詳細呈現各光交箱纖芯能力與分布情況，可視化地圖如圖9 所示。

圖9 光交箱分布可視化地圖

（2）可將光交箱的經緯度匹配到具體微網格，統計出各個微網格可用纖芯規模，以網格化形式體現纖芯能力。

5 結束語

確定二級光交箱數量和各個光交箱的可用纖芯能力后，統計得到該市區二級光交纖芯接入總能力為32 101芯（具體各光交箱可用纖芯略），分析結果統計如表3所示：

表3 二級光交可用纖芯能力統計

現有網絡主要關注分纖點密度、光纜長度等指標，主要從規模上評估光纜網的覆蓋廣度、深度，但對影響業務承載能力的關鍵指標“纖芯能力”，管線系統只能進行單點纖芯能力查詢，無法進行全網纖芯資源評估，在網絡規劃、可研、總體設計等需要進行全網資源分析、評估、制定主配線光纜擴容建設清單時，現有指標體系無法提供數據支撐，也無法精準定位需要擴容的光交和光纜。基于綜資報表的纖芯資源能力評估方法，是建立在現有綜資系統報表的基礎上，通過挖掘報表數據價值，實現對二級分纖點纖芯能力的評估，可以量化每個二級分纖點至匯聚機房的可用纖芯，直觀反映各個網格的纖芯接入能力，對網絡規劃、工程建設、資源管理、資源預警等方面都有一定的應用價值，并豐富了現網資源評估方法，擴展了網絡資源評估維度。