一种基于曼哈顿距离的小型化SPN网络规划设计方法与流程

本发明涉及一种网络规划设计领域，尤其涉及一种基于曼哈顿距离的小型化spn网络规划设计方法。

背景技术：

1、集团客户专线业务是通信运营商未来主要的盈利点，然而现有的spn网络在支撑集团专线业务便捷接入方面存在缺陷，难以支撑集团客户专线业务的高速发展。

2、通信运营商在4g时代的主流传输承载网是ptn网络，ptn网络分为三层：核心层、汇聚层、接入层，由于4g基站采用d-ran模式组网，接入层ptn设备部署在基站机房，因此ptn设备部署规模大、范围广、部署厚度较强，与集团专线客户距离基本在五百米内，业务接入便利性强。

3、5g时代的主流传输承载网是spn网络，spn网络同样分为三层：核心层、汇聚层、接入层。但5g基站主要采用c-ran模式组网，c-ran比例占70％以上，因此spn部署较ptn更为集中，接入层spn设备一般部署在业务汇聚机房，距离集团专线客户距离几百米至1.5公里，业务接入便利性欠佳。

4、例如，一种在中国专利文献上公开的“一种接入层网络部署方法和系统”，其公告号cn 106454859 a，通过获取新建基站就近接在接入层网络的接入链的各节点上的概率值；假设在所述接入链上的目标节点上预先放置新代网络设备，其中，所述目标节点为所述接入链上的一个本代网络设备节点；获取所述新建基站分别就近接在各所述节点上距离最近的新代网络设备节点的路径长度值，其中，当前的新代网络设备节点包括所述目标节点和所述接入链上的已有新代网络设备节点；根据各所述概率值以及当前获取的各路径长度值确定所述目标节点对应的期望路径值；根据各本代网络设备节点对应的期望路径值获取所述接入层网络的部署方案，可以找出期望路径最短的节点作为关键节点，预先放置新代网络设备，可以缩短新建基站连接到新代网络设备节点的跳纤距离，节省基站之间紧张的纤芯资源。但是该面向集团客户专线业务的spn网络设计方法存在的部署厚度不足、接入距离过长、业务开通实效性弱等问题。

5、综上，传统的spn网络规划设计方法已经不适用于集团客户业务，亟待一种集团专线业务的spn网络规划设计方法。

技术实现思路

1、本发明主要解决当前面向集团客户专线业务的spn网络设计方法存在的部署厚度不足、接入距离过长、业务开通实效性弱的问题；提供一种基于曼哈顿距离的小型化spn网络规划设计方法，对潜在客户进行地理位置梳理，针对业务密集区域提前进行网络下沉部署，待业务触发时再基于客户实际位置进行业务接入，实现网络既精准又快速建设，压缩网络建设周期，加速网络交付速度，实现业务快速开通。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、一种基于曼哈顿距离的小型化spn网络规划设计方法，包括以下步骤：

4、s1：搭建包含不同部署场景的spn接入层网络部署模型，输入必要关键信息；

5、s2：根据不同部署场景下的必要关键信息，分别计算场景的经济效益，计算场景间的经济效益差；

6、s3：根据经济效益差选择济效益更高的部署策略，即不下沉spn部署或下沉spn部署；

7、s4：若选择下沉的spn部署，则根据末端光缆路由总长度算法得到各部署位置到最近二级分纤点的距离；

8、s5：通过基于带权多维的曼哈顿最小距离算法最终确定下沉部署的hub cpe最佳点位。

9、本方案提前将spn网络进行下沉部署，缩短集团客户业务的接入距离，一旦触发业务后，能够将业务快速接入，并且由于接入距离较短，发生故障的概率有所降低，业务安全性较高。

10、作为优选，关键信息包括spn专线条数n、客户机房至二级分纤点占用纤芯数f1、场景i末端光缆路由总长度xi、spn cpe部署数量e1、hub cpe部署数量e2和上层网络spn端口占用数量p。

11、作为优选，部署场景包括下沉的spn部署场景和不下沉的spn部署场景；

12、下沉的spn部署场景中客户末端业务先上联到所处区域内的小型化hub cpe，再通过二级分纤点逐级上联；

13、不下沉的spn部署场景中客户末端直接和二级分纤点连接，逐级上联。

14、作为优选，所述的步骤s2包括以下步骤：

15、s201：定义d(x1)为不下沉的spn部署场景下spn接入层网络部署经济效益值；定义d(x2)为下沉的spn部署场景下spn接入层网络部署经济效益值；

16、s202：对d(x1)输入关键信息，获得：

17、d(x1)＝4n·x1·a+n·b+2n·d

18、其中，a为每芯每公里光缆经济价值；

19、b为每台spn cpe设备经济价值；

20、c为每台hub cpe设备经济价值；

21、d为每个上层网络spn端口经济价值；

22、s203：：对d(x2)输入关键信息，获得：

23、

24、其中，θ为hub cpe业务板卡最大端口数计；

25、表示向上取整；

26、s204：对比经济效益，采用作差法进行对比，得到经济效益差d(x1，x2)。

27、作为优选，构建部署模型，判断经济效益差是否大于0；若是，则选择下沉的spn部署，进入步骤s4计算部署位置；否则，选择不下沉的spn部署，结束。

28、作为优选，所述的步骤s3包括以下过程：

29、s301：以二级分纤点为原点，建立n个集团客户点位与二级分纤点的坐标系，x轴为纬度，y轴为经度；

30、s302：分别计算不下沉的spn部署场景下末端光缆路由总长度x1和下沉的spn部署场景下末端光缆路由总长度x2；

31、s303：将计算得到的x1和x2代入部署模型获得与集团客户点位经纬度相关的小型化spn网络规划。

32、作为优选，不下沉的spn部署场景下末端光缆路由总长度x1的计算过程为：

33、

34、下沉的spn部署场景下末端光缆路由总长度x2的计算过程为：

35、

36、代入后的spn网络规划为：

37、

38、其中，(a0lon，b0lat)为二级分纤点的经纬度；

39、(ailon，bilat)为第i个集团客户点位的经纬度；

40、(amlon，bmlat)为m个集团客户点位中某随机点位经纬度。

41、作为优选，设置考虑斜率和曲率的权重ωi；

42、将n个集团客户点位的横坐标排序，计算点位的权重和，当时停止；

43、此时上一个位置就是使距离最小的位置横坐标；

44、将n个集团客户点位的纵坐标排序，计算点位的权重和，当时停止；

45、此时上一个位置就是使距离最小的位置纵坐标；

46、将获得的横纵坐标组合即为使得其他集团客户点位到其距离之和最小化的带权二维曼哈顿距离的解。

47、本发明的有益效果是：

48、1.通过模型提供满足业务密集区域的商务楼宇和工业园区的spn网络覆盖规划策略，为发展业务做好网络铺垫。

49、2.提前将spn网络进行下沉部署，缩短集团客户业务的接入距离，一旦触发业务后，能够将业务快速接入，并且由于接入距离较短，发生故障的概率有所降低，业务安全性较高。

50、3.对比spn接入设备集中部署与下沉部署两种方式的投资效益，提出下沉部署的参考阈值，当集团客户专线业务量超过参考阈值时，spn下沉部署效益更高，否则集中部署效益更高。

51、4.根据在实际应用中不断输入的真实业务案例，不断修正系统参数和业务模型，从而不断提升规划精准度，以适用于各类场景。