基于室内Wi-Fi覆盖仿真的家庭宽带组网方法

摘要：介绍了基于室内Wi-Fi 覆盖仿真的家庭宽带组网方法的质量分析、装维赋能和故障排查。首先，分析了数字孪生智慧家庭宽带的整体架构和质量；其次，介绍了数字孪生的家庭组网沙盘演练和装维实验室演练；最后，讨论了实现故障可视化跟踪和智能化处理以达到故障排查的目的。该方法为家庭宽带组网提供了一种新的解决方案，将室内Wi-Fi 覆盖仿真技术与装维赋能相结合，提高了家庭宽带网络的质量和稳定性，为故障排查提供了更多的智能化工具。

关键词：Wi-Fi 覆盖仿真；宽带组网；装维赋能

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A

0 引言

随着家庭宽带工作的深入开展以及人民群众对于上网质量的高层次要求，故障预判成为重点研究方向。网络故障不仅会造成网络速度的下降，还会影响人们的正常生活和工作。因此，在家庭宽带组网及运维管理中，提前预判故障并及时处理成为必不可少的环节。为了弥补现有家庭宽带组网及运维管理中对于故障定位、割接（网络维护中涉及的设备更换、线路调整等操作）等影响的预判能力不足，解决家庭宽带小区线路不透明、网管拓扑无法与现网环境同步展现等问题，结合自智网络子链的实际工作要求，本文提出基于室内Wi-Fi 覆盖仿真的家庭宽带组网方法。该方法通过引入新技术和方法，满足人们对高质量家庭宽带网络的需求，同时提高网络的稳定性和可靠性[1]。

1 基于室内Wi-Fi覆盖仿真的家庭宽带组网的质量分析

1.1 数字孪生智慧家庭宽带的整体架构

数字孪生智慧家庭宽带的整体架构涵盖了物理世界层、孪生编排层、孪生感知层和数字孪生应用层4 个方面，其中，数字孪生编排层和孪生感知层合并称为孪生中台。数字孪生智慧家庭宽带的整体架构如图1 所示。

（1）物理世界层。物理世界层包括数据采集治理、数据管理、数据控制和数据应用。在数据采集治理方面，系统会进行数据的采集、清洗、治理和挖掘，确保数据的准确性和完整性。数据管理包括历史数据、实时数据、参数库和模型库的管理，以及数据的发布和监控。数据控制则涉及对象控制、标识技术、数据标准和模型监控等方面。数据应用包括数据超市、资产发布、数据封装和数据指标等，为后续的应用提供了丰富的数据支持。

（2）孪生编排层。孪生编排层具有3D 编辑器、图层工具、模型生成/ 复制、模型发布和模型优化等功能。这一层的主要作用是对物理世界层采集的数据进行编排和处理，生成具有孪生特性的模型，并进行优化和发布，以便后续应用的使用。

（3）孪生感知层。孪生感知层实现了感知体系、感知分析、问题定位、分析决策、调度执行和业务协同等功能。孪生感知层是整个系统的核心，它通过对多源异构数据进行标准化处理，实现数据的集成与统一；同时，将不同系统、平台或工具的能力进行抽象和封装，形成标准化的能力接口，进而实现数据与能力在平台层面的高效整合与互联互通，构建以客户为中心的感知层，实现感知一切、调度一切，从而助力精准运维和精准营销。

（4）数字孪生应用层。数字孪生应用层包括小区实例化、质量分析、装维赋能、故障排障和高阶仿真等应用。这些应用在完成数据整合和能力抽象的基础上，将形成的标准化能力接口与家庭宽带系统进行对接和集成。这一过程涉及对现有网络架构的适配、接口的开发与测试，以及功能的验证与优化，以确保新整合的能力能够顺利接入并稳定运行于家庭宽带网络中[2]。

综上，数字孪生智慧家庭宽带整体架构涵盖了数据采集、模型生成和应用部署，为智慧家庭宽带提供了完整的技术支持和解决方案。这一架构的建立将提升家庭宽带的智能化水平，为用户提供更加便利和智能化的生活体验。

1.2 数字孪生智慧家庭宽带的质量分析

数字孪生智慧家庭宽带的质量分析是家庭宽带网络管理中的一项重要工作。通过将三维场景与大数据融合并进行可视化，能够全面掌控和统筹驻地网设备、管线的整体运行态势。这一方法解决了家庭宽带小区线路不透明、网管拓扑与实际情况不一致的问题，并且显著改善了性能指标无法直观、实时地与现网环境同步展现的难题。例如，网络带宽利用率、丢包率、延迟等关键指标，现在都能在数字孪生平台上以清晰、直观的方式实时展现。这项工作针对千兆精品网络、高价值小区，提供独有的展示页面，助力市场、网格进行光纤到房间（fiberto the room，FTTR）业务营销。图2 为数字孪生质量分析的应用场景。

在孪生看板—首页上，基于三维地图的业务区域进行可视化标记，展示三维地图，其中包含场景展示动效及常驻的循环动效；楼宇则通过三维地图进一步拉近视角，呈现楼栋三维效果，并利用弹窗显示当前楼栋的详细业务信息；楼层能够呈现三维楼层分布、箱体分布、质量业务信息；户—房号呈现每户业务质量情况、端到端拓扑及质量、故障叠加详细信息等，便于问题呈现及业务营销。同时，通过对光缆、纤芯、管井等线路的拓扑呈现，孪生出用户侧实际光缆拓扑。将各类哑资源情况以显性方式呈现，为装维人员装机、排障提供便利，缩短整体装机时长[3]。

开展数字孪生智慧家庭宽带的质量分析工作，不仅提高了网络管理的效率，也为家庭宽带用户提供了更好的网络体验。通过综合利用三维场景、大数据、可视化等技术手段，使不同场景的数据呈现得更加清晰直观，从而为网络管理和业务营销提供有力支持。家庭宽带网络质量的提升，也将进一步促进数字化社会的建设和发展。

2 基于室内Wi-Fi覆盖仿真的家庭宽带组网的装维赋能

首先，建立家客（家庭客户）业务沙盘演练孪生（基于数字孪生技术的家庭宽带业务模拟环境），其能够仿真模拟日常作业情况，该仿真支持全屋覆盖建模。仿真模拟测试包括房屋户型设计、终端型号选择、线路部署优化、Wi-Fi 信号覆盖等。通过这些测试，快速实现专业化家庭组网设计方案，将孪生仿真+AI 技术引入培训体系，解决家庭信息服务解决方案技术传授难度大等问题。该类技术的赋能可提升10% 的装维随销成功率；使单次装机时长和单次故障处理时长缩短约10% [4]。

其次，通过数字孪生智慧家庭宽带装维赋能[5]，实现更专业、更精准的家庭组网规划的全屋覆盖沙盘演练，为家庭网络建设提供更加科学的方法和依据。这一技术的应用，将大幅提高家庭网络的整体质量，满足用户对网络的高需求，也是未来智能家居发展的重要方向之一。随着科技的不断进步，数字孪生智慧家庭宽带装维赋能将会为人们的生活带来更多便利和舒适性。

3 基于室内Wi-Fi覆盖仿真的家庭宽带组网的故障排查

数字孪生家庭宽带组网的故障排查是当前网络运营商面临的重要挑战之一。针对这一挑战，研究人员需要采取一系列措施来实现故障可视化跟踪和智能化处理，以提升网络故障处理效率和用户体验。

3.1 实现故障可视化跟踪

故障排查的第一步是要实现故障可视化跟踪。针对现网群障，通过全息生产孪生地图来集成实时性能数据，可以实现告警和故障链路的可视化跟踪。这意味着人们可以对网络立体覆盖、网络态势及用户感知进行数字化建模，从而实现动态监控、实时预警与精准判断。这样可以较大限度地降低割接或故障对业务产生的未知影响，提升用户上网质量感知。

3.2 实现故障智能化处理

故障排查的第二步是要实现故障智能化处理。依托端到端资源拓扑，可以实现故障网络定界和根因定位两个智能化处理流程。这将有助于快速定位故障原因并进行故障自愈修复，提高敏捷化、智能化的故障处理和修复能力。这种智能化处理流程可以大大提高故障处理的效率和准确性，从而最大限度地减少对用户上网的不良影响，提升用户对数字孪生技术的智能化体验。

总之，要想实现数字孪生家庭宽带组网的故障排查，需要不断提升故障可视化跟踪和故障智能化处理方面的能力。这将有助于提升网络故障处理的效率和准确性，进而提升用户体验，满足用户对网络质量的需求。

4 结语

随着数字化时代的到来，家庭宽带组网方法的质量和稳定性显得尤为重要。通过对室内Wi-Fi 覆盖仿真的家庭宽带组网方法的研究和分析，本文深入探讨了数字孪生智慧家庭宽带的整体架构、质量分析、装维赋能和故障排查等内容，从而更好地理解数字孪生智慧家庭宽带的整体架构和质量情况。本研究可为家庭宽带组网提供重要的参考和指导，使研究人员可以更有效地规划和实施家庭网络，提高宽带的质量和稳定性。

参考文献

[1] 王佳力. 基于无线Mesh 的家庭宽带组网在南通广电FTTH 改造中的应用 [J]. 广播电视网络， 2022， 29（12）： 57-59.

[2] 张龙，罗博文. 基于家庭宽带用户业务感知的品质宽带精细化运营方案 [J]. 电信工程技术与标准化，2022， 35（ 6）： 57-62.

[3] 黄焕辉，姜伟. 家庭统一账户，赋能智慧家庭业务场景化运营 [J]. 通信企业管理， 2021（5）： 60-61.

[4] 张庆春. 家庭宽带业务不中断的组网方式探讨 [J]. 科技传播， 2020， 12（ 9）： 132-134.

[5] 余丹. GPON 在家庭宽带组网中的应用[D]. 上海：上海交通大学， 2015.