中國移動IP專用承載網工程設計平臺的應用研究

劉 佳，劉 瑋

（中國移動通信集團設計院有限公司 北京100080）

1 中國移動IP 專用承載網

中國移動IP 專用承載網（以下簡稱“IP 專網”）是中國移動面向多種業務、能夠同時支持話音、視頻、數據等多業務的核心承載網絡，主要面向承載中國移動自有高服務質量和高安全可靠性要求的電信業務，包括省際省內軟交換網、TD 核心網電路域/分組域、IMS 核心網、中國移動企業內部支撐系統、部分自有業務系統等。

IP 專網始建于2004年，經過10年的建設與發展，IP 專網骨干網及省內延伸網絡已覆蓋全國31個省、市、自治區約340個地市節點以及全國網管中心節點。

2 IP 專網工程設計平臺的引入

2.1 項目背景

隨著中國移動通信業務的發展，網絡規模和用戶數量急劇擴大，新技術、新業務層出不窮，而通信設計行業仍沿襲傳統、落后的生產作業方式，越來越難以滿足發展的需要，生產效率低下、數據利用率低、設計協作困難、標準化程度低等矛盾日益突出。

在一些石油、建筑、煤礦設計等信息化先行的勘察設計企業，引入先進的理念與信息技術，綜合運用參數化、智能化設計、數據、知識共享與復用、專業設計資源庫、工程數據庫（BIM）等技術手段，構建自己的工程設計平臺，已經在實踐中取得成功經驗。

2.2 設計平臺建設目標

以數據通信網絡專業“IP 專網項目”為試點建設工程數據庫，基于工程數據庫，根據規范化的項目流程、工具、模板等實現平臺化可行性研究，可以提高工程設計的效率、準確性、標準化以及數據資源的共享和利用水平，為中國移動提供多元化的增值服務能力，提升企業的核心競爭力。

設計平臺以先進的信息技術為依托，能夠提升以下兩個方面的價值。

（1）為中國移動提供增值服務

構建貫穿“規劃、設計、建設、運營維護”全生命周期的網絡指標體系與資源數據庫，掌控IP 專網全部數據資源；對數據進行積累、提煉、分析，可以更及時、準確、精細地為中國移動評估IP 專網運行狀況，提供深度的擴容改建咨詢建議。

（2）為更新設計方式提供信息技術手段

聚合設計模板和工具，實現設計流程標準化、協作化，設計資源參數化、集中化，設計方法論系統化、信息化，進一步保障設計質量，提高設計水平及效率，降低設計成本，推動傳統的手工設計方式向新型的智能化設計方式轉變。

IP 專網設計平臺將解決以下重要問題。

①更新設計方式，創建方便、高效的工程設計工作環境和共享資源的協同設計環境，通過流程引擎提供咨詢設計過程導航，對咨詢設計任務進一步分解，實現設計人員之間、上下游工序之間的分工協作，提高工作效率，減輕工作負擔。

②對咨詢設計資源進行參數化梳理，建立服務于咨詢設計的參數化指標體系與標準化的咨詢設計資源庫，有序收集、有效管理和充分共享，提高設計成果、數據、知識經驗的重復利用，提升設計水平和能力，增強核心競爭力。

③總結咨詢設計方法論，聚合設計模板和工具，建立標準化的咨詢設計方法庫、模板庫、工具庫，并將設計方法、模板、工具與技術流程關聯起來，逐步實現主要咨詢設計環節的半自動化、自動化運行。

④對咨詢設計產品的生產技術過程進行有序管理，提高設計質量。

⑤具備強大的系統集成和數據整合能力，繼承和鞏固前期建設成果，保持信息化建設和使用習慣的延續性，避免重復建設和信息孤島。

⑥構建開放性、擴展性強、面向服務的多層體系架構（Service-Oriented Architecture，SOA），能適應發展變化，持續改進，不斷完善，保持創新領先。

3 IP 專網工程設計平臺的研究

3.1 IP 專網工程設計平臺總體功能架構

工程設計平臺的功能主要分為設計業務導航功能、專業設計資源庫功能、專業設計模板庫功能、專業輔助設計工具功能、標準設備材料庫功能、地理信息系統功能，如圖1 所示。

（1）設計業務導航功能

以IP 專網方法論為基礎，梳理可行性研究報告的工作流程，包括流程發起、流程辦理、報告文件上傳、計算工具調用、文件模板調用、導出網絡拓撲Visio 圖等各個導航功能，協助設計人員按導航流程要求逐步完成項目設計。

（2）專業設計資源庫功能

專業設計資源庫即工程數據庫，包括IP 專網網絡節點數據、中繼電路數據、設備信息數據、承載業務流量等所有相關的工程數據。設計資源庫中各類數據相互關聯，可以實現IP 專網網絡節點、中繼、設備、結構、策略和承載業務的數據管理和調用。

（3）專業設計模板庫功能

專業設計模板庫包括可行性研究文件所需的所有模板文件，模板文件與流程環節中的步驟一一對應，在業務導航中可直接調用并進行編制。

（4）專業輔助設計工具庫功能

專業輔助設計工具庫包括可行性研究報告中涉及的可量化計算方法的固化工具：流量測算工具、中繼帶寬計算工具、設備擴容計算工具、投資估算工具等。各輔助工具與流程環節中的步驟一一對應，在業務導航中可直接調用并計算生成所需數據。

（5）標準設備材料庫功能

標準設備材料庫包括設備類型管理、供應商信息管理、路由器型號管理（整機型號）、設備信息管理、標準設備材料庫應用功能等。設備材料庫的應用功能對應流程導航中的設備選型、投資估算等環節。

（6）地理信息系統功能

基于設計資源庫采用圖形化方式實現網絡結構展現、統計分析、歷史對比、工程進度展現、擴容方案展現、流量預測等功能，可實現項目外的支撐服務。

3.2 IP 專網工程設計平臺業務導航

根據IP 專網項目方法的論研究成果，IP 專網工程可行性研究工作流程關鍵環節梳理以及最終導航分級情況見表1。

具體流程控制關系如圖2 所示。

3.3 IP 專網工程設計平臺設計資源庫

專業設計資源庫是將分期建設的IP 網絡現狀進行數字化描述，以數據庫的方式記錄、存儲、管理相關數據資源，為后續的可行性研究、階段設計提供各種服務，可以快速查詢、統計已有的網絡資源和各期建設的擴容變化。結合專業算法工具，動態分析網絡運行狀況，預測未來網絡擴容升級需求。

設計資源庫包括網絡結構、網絡策略和承載業務三大層面，每個層面還包括多個數據維度及相關參數。網絡結構的具體數據維度和參數設定如圖3所示，網絡策略的具體數據維度和參數設定見表2，承載業務的具體數據維度和參數設定見表3。

3.4 IP 專網工程設計平臺設計模板庫

IP 專網可行性研究流程和輸出文檔均具備較高的標準化程度，根據往期的IP 專網可行性研究文本和業務導航的環境設置情況，最終編制了30個模板文件（節點1～節點30），與導航環節和可行性研究章節的對應情況見表4。

表2 IP 專網網絡策略數據維度和參數

表3 IP 專網XX 業務數據維度和參數

3.5 IP 專網工程設計平臺設計工具庫

根據IP 專網方法論，研究梳理其中可以量化的規劃方法，最終編制了包括IP 專網流量測算、IP 專網流量分配、IP 專網中繼帶寬測算、IP 專網中繼鏈路數量確定、IP 專網設備擴容、IP 專網投資估算、IP 規劃計算、報告編制、表格編制、參數化繪圖等10個工具模塊，對應相關的流程環節可直接調用。

圖3 IP 專網數據維度和參數設定

表4 一級與二級流程節點對應的可行性研究報告章節

3.6 IP 專網工程設計平臺設計材料庫

根據目前IP 專網應用的主要設備情況以及可行性研究項目所需的設備數據，設計材料庫數據結構包括路由器、板卡、子卡或適配、模塊的部分字段示意。

3.7 IP 專網工程設計平臺地理信息系統

IP 專網每期工程都會產生大量的數據，通過地理信息系統，可以在地圖上直觀地展現網絡及節點的位置與現狀、承載業務、網絡流量；還可以展現各期工程的設計方案與建設結果，為后續的規劃、擴容方案設計提供數據匯總、查詢、分析、監控等支持。

地理信息系統可實現兩個目標：一是提供輔助咨詢設計平臺，為咨詢設計中的空間定位、查詢需要提供方便，提高設計效率；二是把已建工程的各種信息作為資源，與空間信息結合，為網絡支撐、后續規劃、擴容方案設計、查勘提供方便。

地理信息系統實現了網絡管理功能，包括網絡節點管理和中繼鏈路管理；統計分析功能包括網絡節點統計分析和中繼鏈路統計分析；擴容預警功能包括流量預測、擴容方案展現和歷史對比。

4 IP 專網工程設計平臺的應用

（1）設計平臺業務導航界面

IP 專網工程設計平臺業務導航界面示意如圖4所示。

（2）設計平臺專業資源庫界面

設計平臺專業資源庫界面示意如圖5 所示。

（3）設計平臺模板庫界面

設計平臺模板庫界面示意如圖6 所示。

（4）設計平臺工具庫界面

設計平臺工具庫界面示意如圖7 所示。

（5）設計平臺材料庫界面

設計平臺材料庫界面示意如圖8 所示。

（6）設計平臺地理信息系統界面

設計平臺地理信息系統界面示意如圖9 所示。

5 結束語

通過IP 專網工程設計平臺的建設，大大提高了可研階段的設計水平與能力，未來計劃以點帶面，逐步向IP 專網其他設計階段以及其他專業擴展，為中國移動提供新型、高附加值服務，全面增強企業的核心競爭力。

圖4 設計平臺業務導航界面示意

圖5 設計平臺專業資源庫界面示意

圖6 設計平臺模板庫界面示意

圖7 設計平臺工具庫界面示意

圖8 設計平臺材料庫界面示意

圖9 設計平臺地理信息系統界面示意

[1]劉瑋.電信級IP 承載網絡組網方案研究[A].中國通信學會信息通信網絡技術委員會2011年年會論文集（上冊）[C].2011.

[2]文俊浩，宋鵬飛，田清.基于SOA的勘察設計企業業務架構與信息集成平臺的研究與應用[J].土木建筑工程信息技術，2009，（1）.