鲸品堂｜综资全生命周期管理助力网络运营更高效

浩鲸科技 2021-04-26

导读：

中国三大运营商拥有庞大的基础网络、海量的资源数据，网络还在急剧扩张。截止2020年底全国基站数量已达到931万，2021年5G建站也将超过60万座，根据预测2030年全国5G基站将达到1500万。这背后配套的光缆网络、传输网络、承载网络、网络云等也成比例增加。网络运营的难度也随之放大。

在网络规模之大、业务变化之快、竞争之激烈的今天，具备快速部署和调度网络的能力尤为重要。网络资源的全生命周期管理是实现这个能力的有效保障。它通过数字化的方式将资源纳入到端到端的线上生产流程，打通各业务环节断点，加速网络就绪和调度能力。它将成为运营商5G时代网络数字化运营的一个新利器。

资源管理已成为高效运营的瓶颈

网络规模庞大、资源数据海量，是困扰网络工作的一大难题。我们习惯了在各专业网管上实时查看设备信息、习惯了消费单专业网管上准确的数据。然而单专业的实时和准确数据并不是我们的全部。网络间关联信息、客户与业务关联、位置信息和资产信息都是资源管理关注的重点内容。在我们进行跨专业关联、跨专业规划网络、故障影响分析、端到端的客户排障、资源资产调配和资产盘点时，发现资源不是那么准确，缺失了很多关键内容如关联性、位置信息等，没法支撑我们进行高效的工作。回过头来又要进行一轮一轮的资产盘点、资源普查、数据修改和跨多部门的协调人员解决问题。然而，这一切的工作收效有限，资源数据依旧是前清后乱。在下一轮问题爆发时，还是没有将资源的问题清理干净。

为什么资源管理工作如此之难，是什么拖累了资源高效运营？

首先，运营商的网络太复杂，涉及管线网、传输网、接入网、承载网、核心网、无线网、网络云、动力环境、业务平台等9大专业。专业内网络设备之间的关系、使用情况本已很难管理，再加上跨专业之间的网络承载关系，各专业的使用边界不清，使得资源管理更加错综复杂。如：一个5G基站的入网开通就会涉及到光缆网、传输网、承载网、核心网和动力环境至少5个专业的资源调配、数据配置和多轮跨专业的沟通协调。在这种复杂的情况下，难以想象可以轻松做到灵巧的管理。

其次，资源管理存在大量的断点，规划、设计、建设、运维、资产是由不同的部门管理，关注的重点本就不同。资源在不同部门之间的交叉管理，存在脱节情况，前后的工作之间延续性不足，造成了数据上的缺失。同时对各类网络数据也缺乏统一的标准，没有形成一套贯穿始终的资源数据。各部门在找数据、录数据和用数据出现了大量的重复工作。

另外还有一些因素，也造成了运营效率不高：

1. 自动化措施不完善，如：网管数据采集不到位，人工录入数据繁重，使得录入意愿不高和准确性低。

2. 资源信息量大、普查量大、入库不及时，导致了资源使用滞后和不准确。

3. 存在大量的线下资源申请，没有线上流程支撑，资源使用情况账实不一致。

通断点、消痛点线上全程贯通

我们要消除资源管理因流程不畅、数据不准/不全面带来的难以高效运营的影响，必须要在复杂的网络世界中认清问题、找到源头，自然就会有破解之道。透过现象看本质，这些复杂问题的背后，实则是要抓住解决以下两个主要问题：

1. 如何线上拉通规划、设计、建设、运维、资产管理等工作，解决其业务断点？如何确保跨部门、跨专业协同联动？如何确保资源线上及时、准确的更新？

2. 资源数据量巨大，有什么手段让数据快速、准确的入库？网络发生了割接，资源之间承载关系复杂，如何能一次性、短时间内将关系倒换过来？消除数据入库工作量大、不快和不准的痛点。

问题1【线上拉通和联动】该如何解决？

解决问题1的关键是要构建统一的资源库和前后贯通端到端的资源全生命流程。通过统一的资源库提供各部门、各专业所需要的数据，形成始终一致贯穿的数据。通过线上全生命流程拉通各部门、各专业的工作内容，明确边界，让工作衔接顺畅，减少重复性工作。人人都是资源的使用者、更新者，化整为零将资源的申请、分配和修改纳入到线上日常运营工作中，保持随时在线变更。

原理说起来比较简单，但要让系统具备能力，实际做起来还是有两个关键点要实现：

关键点一：构建端到端的全生命周期流程

我们将一个网络设备的全生命周期分阶段剖析，包括规划设计、设备入网、工程验收、运行维护和资源退网这5个主要阶段。在各阶段每个部门和专业资源都有着不同的工作任务和不同的状态。我们将规划设计、设备入网、工程验收划入到计划建设的大流程中，在线上拉通其断点。运行维护、退网报废分别为独立内循环流程。

◉ 断点分析

目前在基站从设计到退网的整个生命周期中，综资与现实网络存在大量的断点。这些断点严重制约了生产效率的提升。下图从全生命的各个阶段对断点进行了分析：

◉ 解决之道

以5G基站为例，说明在全生命周期的每个阶段需要做的具体工作和综资系统提供的能力，如何在各个阶段解决资源的断点问题。

◉ 规划设计

①　主要任务

计划部会同网络部，根据市场需求、网络需求提出建网的规划，进行工程项目立项。在立项后交由设计院进行网络的设计，设计院需要进行现网的分析、勘查周边资源的能力，最后输出设计方案。

②　系统能力

在综资上提供站点资源规划能力、数字化勘查能力、设计能力，为规划人员、设计师提供线上的支撑能力，快速、准确的完成规划和设计工作。

站点资源规划能力：对规划中站点进行评估，以现有站点资源数据为基准，结合基站流量数据、位置数据进行分析，测算出建设基站所需的带宽、机房、传输设备、动力设备和光纤需求量。按照区域进行汇总得出规划数据，包括建设基站总量、新建和利旧机房数量、机房接入带宽需求量、新建和扩容传输设备量、新建和利旧光缆公里数。通过资源规划能力，能够帮助规划人员在30分钟以内将一个区域内基站接入需要的资源清晰的测算出来，为规划提供了有力的支撑。

数字化勘查能力：充分利用现网资源数据、GIS数据、照片数据和图纸数据进行线上勘查，直接就可以得到基站接入资源、动力环境、机房位置、塔桅具备的能力。标记不清晰的信息点准备现场勘查。现场在勘查APP上标记设备可放置的位置点、天线位置和方向、周边环境和覆盖情况，对建站需要各个信息进行明确。设计师依据现有的数据在现场进行核实和少量的勘查，减少了大量的数据记录、反复校对、多次上站勘查的工作，勘查效率和准确率大幅提升。

设计能力：提供类CAD的设计工具，进行站点的设计工作。依据勘察的结果，在基站平面图上绘制基站内BBU放置位置、RRU放置位置、天线位置与方向和各设备之间的连接关系，输出工程施工图纸。在设计过程中标记基站内利旧设备和新增设备。对于新增设备提供主流厂家设备模板可快速的生成设备列表和容量要求，包括基站设备、传输设备、动力设备。设计师对站点在线上进行设计，设计完成即完成了资源的入库。设计数据也是采购、施工指导数据，一次设计全程可用、全程共享。

◉ 设备入网

①　主要任务

采购物流部门将工程建设需要的设备和配套资源进行调拨，记录使用串码、工程项目信息。建设部门在收到物资后按照设计方案组织人力进行现场的施工安装、调通网络，在设计资源的基础上补充录入工程资源。网络部门对基站入网所需要的传输资源、光纤资源、IP/VLAN资源、VPN进行实际分配，并进行网管数据制作。整个工作任务分配、资源配置、资源录入按流程无缝贯穿执行。

②　系统能力

在综资系统上提供入网全流程、资源调配和工程资源入库、数据采集和比对的能力，全程管控设备入网的过程和资源数据质量。

入网全流程：入网全流程管控了从物资调拨、工程安装、资源调配和资源入库的全过程。5G站入网流程无缝的衔接设计流程，继承设计流程的成果，包括了待入网站点、设备列表、连接信息和位置信息等设计信息，将资源由设计态转换为工程态。入网流程驱动从物资系统获取到物资编码和串码。通过APP在施工现场进行物资核对，确保调拨的物资与工程设计、工程安装的设备一致，杜绝物资的浪费。流程还同时驱动进行传输电路、光纤资源的调配工作。这些任务完成后，整个建站任务齐套后，一次上站进行安装施工。通过APP将开站的参数直接下发到网管，一次性完成站点开通。一次上站相比以前多次上站大幅缩减了建站时间。

资源调配：5G基站的入网涉及到传输资源、IP/VLAN资源和动力资源的调配。以传输资源调配为例，主要是开通前传电路、回传电路。前传电路是AAU到BBU之间的链路，支持光纤和无源WDM的调度，光路调度可自动计算光纤路由和自动分配光纤资源。回传电路是BBU到5GC CE之间的链路，由伪线（PW）和三层VPN（L3VPN）组成。BBU接入到STN-A设备（D-RAN接入到STN-A1设备，C-RAN接入到STN-A2设备）支持在接入层做PW调度，在核心层做L3VPN的调度。支持为BBU配置2条保护PW的调度，分别终结于不同B对设备。在L3VPN网关的保护方式上的支持联动和非联动两种方式。

工程资源入库：在工程阶段只需要将工程施工涉及到的资源进行入库和调整即可，包括设备、经纬度、方向角、俯仰角、实际位置、SN码、标签图片和现场环境图片。BBU/AAU设备入库和调整提供了模板方式直接生成或调整，使用非常快速和方便。还提供了图形化的能力，直观的实现了设备端口之间连接的建立和调整。由于在设计阶段中已经入库了部分资源，工程阶段入库的资源相比以前减少了60%以上，重复性录入工作不再出现。

数据采集和比对：5G基站有12种资源可从网管中采集到。基站资源有物理资源和逻辑资源，物理资源主要包括BBU、AAU、板卡等实际能看到的设备，逻辑资源包括了gNode、DU小区、CU小区、小区参数等。从网管将上述的资源采集到，与综资中的数据进行比对，发现网管与综资中数据的差异。依据数据同步的规则，自动将差异数据同步到综资系统中。同步规则为其中板卡、逻辑资源以网管数据为准，直接同步；其中物理资源中的位置信息、机房信息、维护人信息、状态信息等以资源为准，其他以网管为准进行同步。通过从网管中采集数据和比对大大降低了数据录入的工作量和大幅的提升了数据质量。

◉ 工程验收

①　主要任务

建设部在工程建设结束后，发起站点交维验收的工作。网络部、建设部、财务部三个部门进行工程现场验收、业务验证、工程优化、设备清点、资源数据验收和资源使用核实等工作。在验收通过后进行资产的转固，明确资产保管人、资源管理人。并生成固定资产编码、关联物资编码和资源编码，进行三码统一管理。

②　系统能力

在综资提供单站验收流程、资源资产关联的能力，全程管控5G站的验收过程和资产管理。

验收流程：验收流程可自动发起也可人工发起。自动验收发起的规则是基站施工完成运行7日且采集到有连续流量才可自动发起。在发起验收流程后，综资从周边各系统自动收集数据，包括物资系统物资编码、工程系统中工程状态、网管系统资源数据，减少人工收集数据工作。系统首先进行远程自动验收，稽核物资系统物资编码、SN号和综资系统中数据一致性；稽核综资数据和网管数据一致性，包括设备、工参数据，直到两者数据完全一致才能进入站点现场验收环节。在上站验收前，系统提供验收单配置能力，默认生成该类型站点验收项单据，可由用户再修改。验收单据的验收项是可配置的，可适配不类型的站点要求。在APP上提供单站验收单打标能力，包括工程合规检查项、工程竣工资料与设计一致性检查、综资中资源数据完整一致性检查，最终可从系统中出具现场验收报告。

资源资产关联：验收结束后驱动资产系统发起交资转固流程。从资产系统接收到交资明细数据，自动与资源数据进行匹配，结合物资信息，自动完善交资表属性，包括设备采购价格、实物资源ID、地址、资产管理部门、资产管理员等。通过流程下发交资表到各级资产管理员进行确认，确保账、物一致。通过转固流程实现了资产卡片、物料编码、资源编码全程关联和一致性管理。

◉ 运行维护

①　主要任务

网络部在接收了交维的基站后，主要任务是确保基站稳定运行，任务包括告警监控、性能分析和优化、日常巡检、资源调配等维护性的工作。对资源的使用状态、资产的状态进行精细化管理。

②　系统能力

由于运行维护涉及到的任务比较多，业务系统也比较多，这里着重介绍综资提供的能力。综资全面动态的管理所辖范围内的基站数据，包括基站设备的扩容、基站电路的调度、基站故障处理引起的基站数据变更和错误数据的修改。支持配置数据的核查、查询、统计。为外部系统如网优系统、告警系统、服务保障故障分析提供数据支持。

◉ 资源退网

①　主要任务

依据资产管理的规则，财务部门在资产系统中发起资产报废，同步通知网络部门。网络部门定期梳理废弃、故障、闲置等状态的设备，发起资源退网的流程，释放占用的资源，结束资源数据的生命周期，从而达到资产、资源的联动处理。

②　系统能力

在资产系统中提供资产报废的流程支撑能力，与综资对接，更新资产的状态。综资在接收到报废通知后，同步变更资源的状态。综资支持自动发现和主动申请两种模式发起资源退网的流程。自动发现模式是每天自动对网元进行分析和统计，发现符合退网业务规则的网元发起退网流程。退网业务规则包括有资源状态、资产状态、7日内是否有流量等规则。在退网时需要清理综资中基站的物理设备、释放占用的其他资源，包括传输资源、光纤、IP和VLAN等。

关键点二：梳理资源更新的全场景

总的来说，每个专业的全生命的整体流程是相似的，但每个专业资源变更的场景非常多、也有差异，故而需要对资源变更的实际场景进行梳理。那么在每个场景中需要变什么资源、如何变、之间是否需要相互变更联动呢？如上文中提到的基站入网场景中涉及到了动力资源，那么就有对应动力资源配置的环节，既满足了动力室对基站用电接入的工作任务安排，也满足了分配动力端子资源与BBU关联的资源变更场景。类似于这样的场景很多，我们都需要清晰的梳理出来，落到线上的生产流程中，将生产流和资源流结合起来、联动起来，实现生产活动驱动资源实施变更。

在梳理资源变更的场景过程中，我们发现资源变更具有一定的共性。对这些变更进行了共性提炼，将变更分为设备生成类、电路调度类、端子端口分配类、IP/VLAN分配类、电力加载类和属性变更类。在系统实现上我们将这些变更全部服务化，成为共性的、标准的资源变更服务，使得我们在实现新场景和改造旧场景时可以大规模的复用。

另外，在实际使用中还有很多高频变更的资源属性，这些属性的变化对资源的使用起了决定性作用，必须从始至终都要关注其准确的变化，纳入到全生命周期中应用。如：端口、端子、纤芯的“业务状态”属性决定了其是否可以被业务使用；光路、电路的“路由”属性决定了其承载的业务能否被正确的开通。

还有一些资源属性实际应用价值很高，会被外部应用所消费，在综资中管理里是最合适的，也必须要纳入业务流程中维护，确保其准确性。如：机房的“铁塔产品分类（建筑类型）”属性，在测算铁塔租赁费用时是一个非常关键的参数。网元的“设备功率”属性，在电费核算时是判断机房电费是否合理的关键属性。

高频变动属性和高价值属性我们需要明确的梳理出在哪个“应用消费场景”中使用，在哪个“资源变动的应用场景”中变动，以及“数据来源”是什么。

下表是我们对资源变化的场景、高频变化属性和高价值字段梳理后一个统计简表。

专业	引起资源变化的生产场景	高频变化资源字段	高价值字段
空间	4	4	25
管线	7	5	1
传输内线	4	6	4
无线网	4	15	11
核心网	3	2	1
承载网	3	2	1
动环	5	15	2
网络云	8	103	97

传输资源是承载各业务网络的基础，它的准确性会直接影响到各专业资源的质量。下面以传输资源为例说明资源更新的场景。

◉ 引起资源变化的生产场景

传输内线资源全生命管理中，主要有4个生产场景：网元入网、割接、退网、电路调度引起资源的变化。

◉ 高频变化的资源字段

传输内线专业经常变动的重要资源字段主要有：

◉ 高价值重要资源字段

传输内线高应用价值的重要资源字段主要有：

问题2【数据快速入库和网络割接】该如何解决？

◉ 痛点分析

每一次工程的建设都有大量的数据需要入库，传统的数据录入方式让施工人员十分的抓狂，按照标准的管线工程录入会延迟7~15日，数据入库一般还需要2~3个工作日，且数据准确性还有待验证。

当网络发生了割接，设备上业务路由也随之变化了，数据巨大且之间的关系复杂。需要严格的按照逻辑顺序修改数据，对人员的网络认知要求较高。按照每条数据人工修改花费一分钟，耗费的时间也是惊人的，修改一个设备工程的割接数据至少需要3个工作日以上。

◉ 解决之道

对工程建设的数据入库我们采取分而制之的方法，不同工作任务处理不同的数据，再辅以从网管自动采集的自动化手段。在全生命周期的设计阶段由设计人员录入设计数据，在施工阶段由工程人员录入工程数据，在网络调通后通过自动发现从网管采集逻辑数据。通过以上方式从而达到数据快速和准确的入库。

对于网络割接的数据我们通过拆解网络资源之间的关系，层层剥解，制定了割接所影响数据的修改规则。按照修改规则，在割接时只要明确割接前后的变化内容，即可一键完成数据更改。

在线设计、网管采集和一键割接是我们实现上述解决之道的方案，能够快速实现数据的入库和数据的变更。在实现以上的能力时有以下的三个关键点。

关键点一：在线设计驱动设计资源入库

在线设计聚合了线上的远程勘查、现场勘查、设计资源录入的能力。为网络设计师的数字化支撑能力，全面的支撑设计工作。

在线设计提供了在线GIS勘查、实时资源信息，减少了大量的现场勘查工作、不必要的切图和数据收集工作。设计师通过APP提供的打点和标注能力只需要进行现场确认和少量的现场勘查。

设计师在勘查结束后进行网络的设计，通过线上的方式进行，在原有的网络上叠加新设计的设备、连接关系，可复用大量原有的资源数据、组网数据。通过设计出图能力，生成施工所需的图纸。以外线资源为例，图纸包括了CAD图、路由图、缆线图、接续图和跳接图等。设计数据即是资源的基线数据，后续的工程施工也是以此为准。即使要修改数据也是在基线上进行修改。通过在线大幅的降低设计工作量。资源录入的次数原来完整的2次录入，变成了1次录入加少量修改。

关键点二：网络资源自动发现

当工程施工完成后，在网管中即生成了网元相关的数据。通过综资中的自动发现模块，从网管中将物理数据、逻辑数据采集过来。一是与资源库中的物理资源数据进行比对，将库中数据进行修正。二是补充逻辑数据到库中，与物理资源进行关联。通过自动发现极大程度的提升了数据入库速度、提高了数据的准确性。以下是能从网管采集到数据的示例：

关键点三：一键割接加速数据变更

每个月设备割接的任务都非常的多，比较多的割接有光缆割接、传输设备割接、PON设备割接。每个专业涉及的割接场景也会不同。如光缆割接会细分为光缆段更换端点设施、光缆段套接、光缆段并行拆分割接、光模块割接、增加中间设施割接。PON设备割接细分为OLT板卡割接、OLT割接改上联、分光器更换OLT、ONU更换分光器等。在设备发生了割接，其上承载的业务路由也需要随之变化。如果每次割接都是手工一条一条的调整业务的路由，那么耗费的工时是非常之大的，显然不能满足快速调整资源数据的目标，最重要的是会影响到新业务的开通和故障影响分析。

以传输设备割接为例，承载的电路多则上千条。在其发生扩环割接时，我们通常会建立一个割接任务，将割接涉及到的设备、复用段、光纤带入到任务中，设置割接前后宏观路由前后的变化，然后开始一键割接。

割接数据修改规则是我们一键割接的基础规则，在此场景下依次执行的规则为：1.段路由数据修改；2.时隙数据批量修改；3.交叉连接关系对等修改；4.通道路由数据对等修改；5.电路路由对等修改。在此规则的运行下，传输设备割接涉及到数据可以在分钟级内批量完成。在割接开始前，我们还会对此传输设备临时加锁，防止在短时间有新业务的产生，影响数据割接的正确性。

应用成效

应用收益总结

通过全生命周期的应用可以实现多个“一次”完成，不仅提高资源数据质量，更重要的是大幅提升工作效率。

1. 线上勘察可以实现一次上站勘查；入网全流程管控可以实现一次上站施工、一次开站。

2. 资源数据入库通过一次设计、一次录入、一次采集比对即可全程共享共用。

3. 彻底打通物资系统、资产系统、综资系统，实现物流、资产流、资源流的无缝衔接，账实物完全一致。

现网实际应用成效

中国电信某省级运营商，借助资源全生命周期管理的支撑，大大提升了其资源投入使用速度和数据质量。

在此之前通常一个工程竣工后，要在多达12个系统上入库数据，数据反复修正，才能达到投入使用的要求。时间一般是工程竣工后延迟7~15天以上。

系统上线后，借助资源全生命周期管理，流程无缝集成，现在资源在项目竣工后即可使用。资源深入到建网的每个工作环节中，流程驱动数据生成。每个环节生产数据，都是全局可用、全局独一份的。由若干次的入库工作，变成了1次线上直接生成。通过在线设计出图速度由原来的120分钟到现在的3分钟，提升了97.5%。通过网管自动发现原来的需要手工维护的逻辑资源数据变成了自动化实现，时间从原来的天级缩短到了分钟级。通过线上的稽核、网管的数据比对，数据质量稳步提升到95%以上。

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