GIS技術(shù)在OSS/BSS中的應(yīng)用

孫 志，李 凌，劉師哲

（1.西安電子科技大學(xué) 西安 710026；2.中國電信股份有限公司深圳分公司 深圳 518048；3.中國電信股份有限公司廣東研究院 廣州 510630）

1 引言

地理信息系統(tǒng) （geographic information system，GIS）是集合計(jì)算機(jī)硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)和個(gè)人設(shè)計(jì)，有效獲得、存儲(chǔ)、更新、管理、分析和顯示地理參考信息的軟件系統(tǒng)[1]，為人們提供了一個(gè)管理地理信息和開展空間分析的先進(jìn)工具[2]。自20世紀(jì)60年代誕生以來，隨著信息技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等的迅猛發(fā)展，GIS也從專業(yè)化的應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)到大眾化的應(yīng)用，美國目前有84%的聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)正使用GIS技術(shù)[3]。電信業(yè)作為信息技術(shù)發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)，也是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的產(chǎn)業(yè)之一，GIS技術(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)，作為有效的輔助支撐手段，被廣泛應(yīng)用到電信的內(nèi)外部運(yùn)營中[4,5]。GIS在OSS/BSS中的應(yīng)用，可分成面向公眾客戶和行業(yè)客戶的應(yīng)用。面向公眾客戶的應(yīng)用中，定位應(yīng)用和號(hào)百應(yīng)用最廣泛；面向行業(yè)客戶的應(yīng)用中，政府和物流的行業(yè)應(yīng)用比較廣泛。

本文對(duì)GIS在電信內(nèi)部及外部的現(xiàn)有應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)介，探討了GIS在電信行業(yè)應(yīng)用中所存在的主要問題，并針對(duì)問題提出了GIS在電信運(yùn)營中的發(fā)展模式，包括開放環(huán)境下的GIS、企業(yè)級(jí)GIS平臺(tái)、核心數(shù)據(jù)自維護(hù)的GIS數(shù)據(jù)維護(hù)模式。

2 GIS技術(shù)在OSS/BSS的應(yīng)用現(xiàn)狀

GIS技術(shù)目前在OSS/BSS中的應(yīng)用，主要包括電信運(yùn)營商內(nèi)部的運(yùn)營支撐系統(tǒng)應(yīng)用和電信面向外部客戶提供的ICT集成服務(wù)兩個(gè)方面。

根據(jù)eTOM Framework（業(yè)務(wù)流程框架）一級(jí)視圖[6]，如圖1所示，業(yè)務(wù)流程框架的15個(gè)功能組中，有8個(gè)功能組需要直接使用GIS數(shù)據(jù)或應(yīng)用。這8個(gè)功能組分別是：市場(chǎng)與產(chǎn)品管理、客戶關(guān)系管理、業(yè)務(wù)開發(fā)與管理、服務(wù)管理與運(yùn)營、資源開發(fā)與管理、資源管理與運(yùn)營、供應(yīng)鏈開發(fā)與管理和供應(yīng)商/合作伙伴關(guān)系管理。在這8個(gè)業(yè)務(wù)功能組中，市場(chǎng)與產(chǎn)品管理、服務(wù)管理與運(yùn)營、資源管理與運(yùn)營運(yùn)用GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)最多。

（1）GIS在市場(chǎng)與產(chǎn)品管理方面的應(yīng)用

市場(chǎng)和銷售是電信企業(yè)以完成市場(chǎng)目標(biāo)或獲得客戶訂單為目標(biāo)進(jìn)行的經(jīng)營活動(dòng)，GIS主要應(yīng)用在市場(chǎng)、客戶和地理信息的疊加和分析方面，形成有針對(duì)性的營銷，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法對(duì)空間信息管理與分析能力的不足。

（2）GIS在服務(wù)管理及運(yùn)營方面的應(yīng)用

服務(wù)管理與運(yùn)營，可以為電信的產(chǎn)品交付過程管控等，GIS目前主要應(yīng)用于社區(qū)經(jīng)理現(xiàn)場(chǎng)裝機(jī)的設(shè)施定位、社區(qū)經(jīng)理的裝機(jī)最優(yōu)路線安排、營業(yè)前臺(tái)基于GIS地圖的輔助選址等。

（3）GIS在資源管理及運(yùn)營方面的應(yīng)用

資源管理與運(yùn)營，為電信運(yùn)營的核心之一，從管理的數(shù)據(jù)看，涉及全電信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理；從管理的流程看，涉及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、業(yè)務(wù)開通、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、市場(chǎng)營銷等企業(yè)關(guān)鍵流程。GIS在資源管理及運(yùn)營中的應(yīng)用如下。

①標(biāo)準(zhǔn)地址數(shù)據(jù)及應(yīng)用

根據(jù)市政的定義，建立了標(biāo)準(zhǔn)地址庫和地名庫，用于資源服務(wù)區(qū)建立、營業(yè)前臺(tái)選址、業(yè)務(wù)房間到達(dá)圖等應(yīng)用，但缺乏在GIS及地圖上建立建筑物和建筑物群的圖層，沒有做到地面上一棟樓、地圖上一棟樓、地址庫中一條標(biāo)準(zhǔn)地址的三對(duì)應(yīng)，缺乏從圖的維度看標(biāo)準(zhǔn)地址等數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。

②電信網(wǎng)絡(luò)的資源管理

電信網(wǎng)絡(luò)龐大且復(fù)雜，尤其是電信管網(wǎng)和室外設(shè)施，如電信管道、光纜網(wǎng)、電纜網(wǎng)及室外設(shè)施（如基站、交接箱等），分布分散。這些資源數(shù)據(jù)大部分無法自動(dòng)采集獲得，但資源應(yīng)用又要求資源數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)一致，資源管理系統(tǒng)以GIS為基礎(chǔ)錄入和維護(hù)上述資源數(shù)據(jù)，可以為設(shè)施快速定位，提升資源數(shù)據(jù)錄入、變更和查詢等效率，為資源數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)維護(hù)帶來便利。

③網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的應(yīng)用

通過路網(wǎng)、建筑物、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及變化率、資源數(shù)據(jù)及變化率、客戶數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)疊加計(jì)算和分析，可以得出建筑物群、建筑物、某設(shè)施點(diǎn)、某區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)資源需求，形成比較有效的資源預(yù)警分析報(bào)告，解決在何處建設(shè)多大容量的問題，指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)。

3 GIS技術(shù)在OSS/BSS應(yīng)用的挑戰(zhàn)

在OSS/BSS領(lǐng)域，GIS技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，但在系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)應(yīng)用、新GIS技術(shù)應(yīng)用方面還存在一些問題，主要挑戰(zhàn)如下。

（1）GIS平臺(tái)重復(fù)投資分散建設(shè)

GIS技術(shù)被廣泛應(yīng)用到電信的各種應(yīng)用中，但之前缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，各系統(tǒng)往往獨(dú)立采購GIS平臺(tái)產(chǎn)品、電子地圖及配套的軟硬件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，部分省級(jí)運(yùn)營商的GIS平臺(tái)超過20個(gè)，分散建設(shè)導(dǎo)致嚴(yán)重的重復(fù)投資。各系統(tǒng)空間參考系、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)格式?jīng)]有遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，相互之間難以實(shí)現(xiàn)信息共享，不但基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)費(fèi)用高，還形成嚴(yán)重的信息“孤島”。在電信企業(yè)強(qiáng)調(diào)集約化運(yùn)營的情況下，這一現(xiàn)狀對(duì)企業(yè)的發(fā)展是十分不利的。

（2）GIS數(shù)據(jù)難以動(dòng)態(tài)更新

目前各GIS平臺(tái)主要以購買地圖為主，存在如下兩個(gè)問題。

一是地圖的數(shù)據(jù)更新慢，地圖更新是按現(xiàn)實(shí)情況對(duì)地圖內(nèi)容進(jìn)行更正的過程。但目前無論是從政府相關(guān)部門還是從互聯(lián)網(wǎng)公司采購的地圖，更新時(shí)間都較長(zhǎng)，當(dāng)?shù)匦蔚孛舶l(fā)生變化，需要1～3年或更長(zhǎng)的時(shí)間才能夠更新地圖。電信業(yè)的營銷、交付和服務(wù)，隨建筑物的封頂和人員的入住而發(fā)生，故GIS數(shù)據(jù)更新滯后。

二是僅地圖數(shù)據(jù)不能夠滿足電信應(yīng)用的需求，對(duì)于電信業(yè)，除了需要地圖外，更需要建筑物群、建筑物、建筑物樓層、建筑物房間的數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)在地圖上缺少或者沒有以數(shù)據(jù)庫格式存在，難以滿足應(yīng)用需求。

（3）技術(shù)演進(jìn)下GIS技術(shù)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)

隨著地理空間信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，GIS新技術(shù)也層出不窮，如交互式分布式Web GIS、智能GIS與空間數(shù)據(jù)挖掘、空間數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)多維表達(dá)及實(shí)時(shí)三維可視化、GIS建 模 技 術(shù) 、Cyber GIS 或 者 VR-GIS[7]、三 維 GIS[8]、參 與 型GIS[9]等。這些新技術(shù)雖然發(fā)展迅猛，但電信行業(yè)應(yīng)用這些技術(shù)還處于一個(gè)初級(jí)階段。

4 GIS技術(shù)在OSS/BSS中的演進(jìn)路線

隨著社會(huì)的發(fā)展，ICT已經(jīng)進(jìn)入開放共享的時(shí)代，ICT的發(fā)展在帶來廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也給傳統(tǒng)電信產(chǎn)業(yè)帶來巨大的挑戰(zhàn)。目前GIS技術(shù)在電信行業(yè)的演進(jìn)路線分成3種，介紹如下。

（1）開放環(huán)境下的GIS在電信行業(yè)的應(yīng)用

按照百度百科的定義，開放環(huán)境下的GIS是指在計(jì)算機(jī)和通信環(huán)境下，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和接口所建立的地理信息系統(tǒng)[10]。在這個(gè)系統(tǒng)中，不同廠商的地理信息系統(tǒng)軟件以及異構(gòu)分布數(shù)據(jù)庫能相互通過接口交換數(shù)據(jù)，并將它們結(jié)合在一個(gè)集成式的操作環(huán)境中。因此，在開放式的地理信息系統(tǒng)環(huán)境中，能實(shí)現(xiàn)不同地理空間數(shù)據(jù)之間、數(shù)據(jù)處理功能之間的相互操作以及不同系統(tǒng)或不同部門之間的資源共享。

在電信行業(yè)中，由于資源管理、服務(wù)管理以及市場(chǎng)部門的客戶經(jīng)營分析等需求，需要在GIS的開放平臺(tái)上疊加電信數(shù)據(jù)，以滿足電信企業(yè)運(yùn)營的需求。在這種模式下，電信企業(yè)需要解決如下問題。

·統(tǒng)一的GIS信息模型：目的是保證GIS信息服務(wù)不受GIS平臺(tái)、數(shù)據(jù)格式、時(shí)間、地點(diǎn)等的限制。必須為使用不同來源、不同格式的GIS資源建立抽象的統(tǒng)一模型，以融合使用這些資源。

·需要解決電信的可靠可信服務(wù)和當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)“盡力而為”性質(zhì)服務(wù)的矛盾：由于這一矛盾的存在，要更好地在ICT服務(wù)中使用開放的GIS，就必須采取一些有效措施，如使用地圖的緩沖技術(shù)、資源發(fā)現(xiàn)技術(shù)等。由于地理信息波動(dòng)的實(shí)時(shí)性不高，緩沖是解決問題的重要手段；與此同時(shí)，如何通過抽象描述，統(tǒng)一不同來源的等價(jià)信息 （異構(gòu)數(shù)據(jù)），也是使用資源發(fā)現(xiàn)擴(kuò)大GIS信息資源的重要前提。

·大數(shù)據(jù)和GIS專用數(shù)據(jù)的融合：開放環(huán)境的GIS平臺(tái)提供的往往是開放的通用信息，并沒有專業(yè)的企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)，如建筑物群數(shù)據(jù)和圖層、建筑物數(shù)據(jù)和圖層、建筑物樓層數(shù)據(jù)和圖層、建筑物房間數(shù)據(jù)和圖層以及電信行業(yè)的運(yùn)營數(shù)據(jù)等，要融合使用這些數(shù)據(jù)和信息，就必須有良好的方法，以支持需求的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)境的變化。

（2）電信企業(yè)級(jí)GIS及其應(yīng)用

目前電信企業(yè)的大部分做法都是每個(gè)獨(dú)立GIS應(yīng)用均建立一個(gè)GIS平臺(tái)，以避免重復(fù)投資與建設(shè)，實(shí)現(xiàn)電子地圖、行業(yè)空間信息和GIS應(yīng)用的完全共享，為企業(yè)提供全方位的空間信息服務(wù)，支撐企業(yè)提升全業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐能力、分客戶群與品牌經(jīng)營支撐能力、精確化管理與數(shù)據(jù)應(yīng)用能力、信息化主動(dòng)服務(wù)能力，建立面向整個(gè)企業(yè)的公共GIS平臺(tái)，可以支撐企業(yè)在整個(gè)社會(huì)的空間信息產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮重大作用，體現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值。目前中國電信等運(yùn)營商，均出臺(tái)了企業(yè)級(jí)GIS的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，并逐步建立企業(yè)級(jí)GIS平臺(tái)。

如果采用這種模式，可以降低系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用，但系統(tǒng)的開放性不夠，不符合未來開放融合的發(fā)展趨勢(shì)。

（3）核心數(shù)據(jù)自維護(hù)式的GIS平臺(tái)

對(duì)于電信運(yùn)營商來說，最核心和使用最多的GIS數(shù)據(jù)是建筑物群數(shù)據(jù)和圖層、建筑物數(shù)據(jù)和圖層、建筑物樓層數(shù)據(jù)和圖層、建筑物房間數(shù)據(jù)和圖層，這部分?jǐn)?shù)據(jù)在市場(chǎng)營銷、業(yè)務(wù)開通、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及建設(shè)等方面被廣泛應(yīng)用，而并非地圖的基礎(chǔ)地理信息（自然地理信息中的地貌、水系、植被以及社會(huì)地理信息中的居民地、交通、境界等）。

電信運(yùn)營商GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)更新普遍存在一個(gè)誤區(qū)：GIS平臺(tái)的數(shù)據(jù)更新通過以購買為主和少量自己采編相結(jié)合的方式建設(shè)，談起GIS平臺(tái)建設(shè)，就認(rèn)為是采購地圖。采購地圖費(fèi)用高，更新慢，最核心的問題是，采購回來的地圖沒有建筑物群數(shù)據(jù)和圖層、建筑物數(shù)據(jù)（僅有圖層）、建筑物樓層數(shù)據(jù)和圖層、建筑物房間數(shù)據(jù)和圖層等核心數(shù)據(jù)。采購回來的GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)，無法和現(xiàn)有電信運(yùn)營商內(nèi)部現(xiàn)有的數(shù)據(jù)相融合，發(fā)揮的作用有限。

中國電信股份有限公司深圳分公司（以下簡(jiǎn)稱深圳電信）就采用GIS平臺(tái)核心數(shù)據(jù)自維護(hù)的模式，而并非以采購為主的模式。在GIS平臺(tái)的建設(shè)初始階段，采購地圖并獲取建筑物圖層及路網(wǎng)圖層，根據(jù)建筑物圖層增加建筑物群數(shù)據(jù)和圖層、建筑物樓層、建筑物房間數(shù)據(jù)，以后若現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生變化，自主維護(hù)建筑物群數(shù)據(jù)和圖層、建筑物數(shù)據(jù)和圖層、建筑物樓層數(shù)據(jù)和圖層、建筑物房間數(shù)據(jù)和圖層，快速滿足電信內(nèi)部和外部的需求，形成了深圳電信特有的建筑物群數(shù)據(jù)和圖層 （如圖2所示）、建筑物樓層數(shù)據(jù)和圖層、建筑物房間數(shù)據(jù)和圖層，并以上述數(shù)據(jù)為核心，建立獨(dú)有的劃小運(yùn)營支撐體系及各圖層應(yīng)用等。

如果采用這種模式，前期的投入成本比較多，但未來的發(fā)展趨勢(shì)是電信企業(yè)采集建筑物群數(shù)據(jù)和圖層、建筑物數(shù)據(jù)和圖層、建筑物樓層數(shù)據(jù)和圖層、建筑物房間數(shù)據(jù)和圖層等，形成自己的地理信息商業(yè)數(shù)據(jù)，并以此數(shù)據(jù)為核心，將內(nèi)部的GIS能力開放提供給政府及特定行業(yè)，這符合未來開放融合的發(fā)展趨勢(shì)。

在實(shí)際應(yīng)用中，也可以結(jié)合上述幾種方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)用目標(biāo)，例如，當(dāng)需要廣泛的地理信息時(shí)，可以采用（1）中介紹的方式獲取基礎(chǔ)地理信息，由（3）中介紹的方式提供建筑、樓層等附加信息，從而為內(nèi)外部的信息服務(wù)提供更廣泛的GIS應(yīng)用服務(wù)。

5 結(jié)束語

隨著社會(huì)的發(fā)展，ICT服務(wù)和應(yīng)用的開放、融合已經(jīng)成為大趨勢(shì)，地理信息系統(tǒng)也同樣如此，這使得地理信息的功能越來越強(qiáng)，使用越來越廣泛，幾乎滲透到信息服務(wù)的各個(gè)方面。作為ICT服務(wù)提供企業(yè)的電信運(yùn)營商在GIS服務(wù)提供中可以大有作為。除了內(nèi)部使用以外，還可以作為服務(wù)或附加在其他ICT服務(wù)中向客戶提供，從而對(duì)企業(yè)產(chǎn)品、市場(chǎng)和客戶的發(fā)展提供新的服務(wù)基礎(chǔ)。

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