中国移动IP专用承载网工程设计平台的应用研究

刘 佳，刘 玮

（中国移动通信集团设计院有限公司 北京100080）

1 中国移动IP 专用承载网

中国移动IP 专用承载网（以下简称“IP 专网”）是中国移动面向多种业务、能够同时支持话音、视频、数据等多业务的核心承载网络，主要面向承载中国移动自有高服务质量和高安全可靠性要求的电信业务，包括省际省内软交换网、TD 核心网电路域/分组域、IMS 核心网、中国移动企业内部支撑系统、部分自有业务系统等。

IP 专网始建于2004年，经过10年的建设与发展，IP 专网骨干网及省内延伸网络已覆盖全国31个省、市、自治区约340个地市节点以及全国网管中心节点。

2 IP 专网工程设计平台的引入

2.1 项目背景

随着中国移动通信业务的发展，网络规模和用户数量急剧扩大，新技术、新业务层出不穷，而通信设计行业仍沿袭传统、落后的生产作业方式，越来越难以满足发展的需要，生产效率低下、数据利用率低、设计协作困难、标准化程度低等矛盾日益突出。

在一些石油、建筑、煤矿设计等信息化先行的勘察设计企业，引入先进的理念与信息技术，综合运用参数化、智能化设计、数据、知识共享与复用、专业设计资源库、工程数据库（BIM）等技术手段，构建自己的工程设计平台，已经在实践中取得成功经验。

2.2 设计平台建设目标

以数据通信网络专业“IP 专网项目”为试点建设工程数据库，基于工程数据库，根据规范化的项目流程、工具、模板等实现平台化可行性研究，可以提高工程设计的效率、准确性、标准化以及数据资源的共享和利用水平，为中国移动提供多元化的增值服务能力，提升企业的核心竞争力。

设计平台以先进的信息技术为依托，能够提升以下两个方面的价值。

（1）为中国移动提供增值服务

构建贯穿“规划、设计、建设、运营维护”全生命周期的网络指标体系与资源数据库，掌控IP 专网全部数据资源；对数据进行积累、提炼、分析，可以更及时、准确、精细地为中国移动评估IP 专网运行状况，提供深度的扩容改建咨询建议。

（2）为更新设计方式提供信息技术手段

聚合设计模板和工具，实现设计流程标准化、协作化，设计资源参数化、集中化，设计方法论系统化、信息化，进一步保障设计质量，提高设计水平及效率，降低设计成本，推动传统的手工设计方式向新型的智能化设计方式转变。

IP 专网设计平台将解决以下重要问题。

①更新设计方式，创建方便、高效的工程设计工作环境和共享资源的协同设计环境，通过流程引擎提供咨询设计过程导航，对咨询设计任务进一步分解，实现设计人员之间、上下游工序之间的分工协作，提高工作效率，减轻工作负担。

②对咨询设计资源进行参数化梳理，建立服务于咨询设计的参数化指标体系与标准化的咨询设计资源库，有序收集、有效管理和充分共享，提高设计成果、数据、知识经验的重复利用，提升设计水平和能力，增强核心竞争力。

③总结咨询设计方法论，聚合设计模板和工具，建立标准化的咨询设计方法库、模板库、工具库，并将设计方法、模板、工具与技术流程关联起来，逐步实现主要咨询设计环节的半自动化、自动化运行。

④对咨询设计产品的生产技术过程进行有序管理，提高设计质量。

⑤具备强大的系统集成和数据整合能力，继承和巩固前期建设成果，保持信息化建设和使用习惯的延续性，避免重复建设和信息孤岛。

⑥构建开放性、扩展性强、面向服务的多层体系架构（Service-Oriented Architecture，SOA），能适应发展变化，持续改进，不断完善，保持创新领先。

3 IP 专网工程设计平台的研究

3.1 IP 专网工程设计平台总体功能架构

工程设计平台的功能主要分为设计业务导航功能、专业设计资源库功能、专业设计模板库功能、专业辅助设计工具功能、标准设备材料库功能、地理信息系统功能，如图1 所示。

（1）设计业务导航功能

以IP 专网方法论为基础，梳理可行性研究报告的工作流程，包括流程发起、流程办理、报告文件上传、计算工具调用、文件模板调用、导出网络拓扑Visio 图等各个导航功能，协助设计人员按导航流程要求逐步完成项目设计。

（2）专业设计资源库功能

专业设计资源库即工程数据库，包括IP 专网网络节点数据、中继电路数据、设备信息数据、承载业务流量等所有相关的工程数据。设计资源库中各类数据相互关联，可以实现IP 专网网络节点、中继、设备、结构、策略和承载业务的数据管理和调用。

（3）专业设计模板库功能

专业设计模板库包括可行性研究文件所需的所有模板文件，模板文件与流程环节中的步骤一一对应，在业务导航中可直接调用并进行编制。

（4）专业辅助设计工具库功能

专业辅助设计工具库包括可行性研究报告中涉及的可量化计算方法的固化工具：流量测算工具、中继带宽计算工具、设备扩容计算工具、投资估算工具等。各辅助工具与流程环节中的步骤一一对应，在业务导航中可直接调用并计算生成所需数据。

（5）标准设备材料库功能

标准设备材料库包括设备类型管理、供应商信息管理、路由器型号管理（整机型号）、设备信息管理、标准设备材料库应用功能等。设备材料库的应用功能对应流程导航中的设备选型、投资估算等环节。

（6）地理信息系统功能

基于设计资源库采用图形化方式实现网络结构展现、统计分析、历史对比、工程进度展现、扩容方案展现、流量预测等功能，可实现项目外的支撑服务。

3.2 IP 专网工程设计平台业务导航

根据IP 专网项目方法的论研究成果，IP 专网工程可行性研究工作流程关键环节梳理以及最终导航分级情况见表1。

具体流程控制关系如图2 所示。

3.3 IP 专网工程设计平台设计资源库

专业设计资源库是将分期建设的IP 网络现状进行数字化描述，以数据库的方式记录、存储、管理相关数据资源，为后续的可行性研究、阶段设计提供各种服务，可以快速查询、统计已有的网络资源和各期建设的扩容变化。结合专业算法工具，动态分析网络运行状况，预测未来网络扩容升级需求。

设计资源库包括网络结构、网络策略和承载业务三大层面，每个层面还包括多个数据维度及相关参数。网络结构的具体数据维度和参数设定如图3所示，网络策略的具体数据维度和参数设定见表2，承载业务的具体数据维度和参数设定见表3。

3.4 IP 专网工程设计平台设计模板库

IP 专网可行性研究流程和输出文档均具备较高的标准化程度，根据往期的IP 专网可行性研究文本和业务导航的环境设置情况，最终编制了30个模板文件（节点1～节点30），与导航环节和可行性研究章节的对应情况见表4。

表2 IP 专网网络策略数据维度和参数

表3 IP 专网XX 业务数据维度和参数

3.5 IP 专网工程设计平台设计工具库

根据IP 专网方法论，研究梳理其中可以量化的规划方法，最终编制了包括IP 专网流量测算、IP 专网流量分配、IP 专网中继带宽测算、IP 专网中继链路数量确定、IP 专网设备扩容、IP 专网投资估算、IP 规划计算、报告编制、表格编制、参数化绘图等10个工具模块，对应相关的流程环节可直接调用。

图3 IP 专网数据维度和参数设定

表4 一级与二级流程节点对应的可行性研究报告章节

3.6 IP 专网工程设计平台设计材料库

根据目前IP 专网应用的主要设备情况以及可行性研究项目所需的设备数据，设计材料库数据结构包括路由器、板卡、子卡或适配、模块的部分字段示意。

3.7 IP 专网工程设计平台地理信息系统

IP 专网每期工程都会产生大量的数据，通过地理信息系统，可以在地图上直观地展现网络及节点的位置与现状、承载业务、网络流量；还可以展现各期工程的设计方案与建设结果，为后续的规划、扩容方案设计提供数据汇总、查询、分析、监控等支持。

地理信息系统可实现两个目标：一是提供辅助咨询设计平台，为咨询设计中的空间定位、查询需要提供方便，提高设计效率；二是把已建工程的各种信息作为资源，与空间信息结合，为网络支撑、后续规划、扩容方案设计、查勘提供方便。

地理信息系统实现了网络管理功能，包括网络节点管理和中继链路管理；统计分析功能包括网络节点统计分析和中继链路统计分析；扩容预警功能包括流量预测、扩容方案展现和历史对比。

4 IP 专网工程设计平台的应用

（1）设计平台业务导航界面

IP 专网工程设计平台业务导航界面示意如图4所示。

（2）设计平台专业资源库界面

设计平台专业资源库界面示意如图5 所示。

（3）设计平台模板库界面

设计平台模板库界面示意如图6 所示。

（4）设计平台工具库界面

设计平台工具库界面示意如图7 所示。

（5）设计平台材料库界面

设计平台材料库界面示意如图8 所示。

（6）设计平台地理信息系统界面

设计平台地理信息系统界面示意如图9 所示。

5 结束语

通过IP 专网工程设计平台的建设，大大提高了可研阶段的设计水平与能力，未来计划以点带面，逐步向IP 专网其他设计阶段以及其他专业扩展，为中国移动提供新型、高附加值服务，全面增强企业的核心竞争力。

图4 设计平台业务导航界面示意

图5 设计平台专业资源库界面示意

图6 设计平台模板库界面示意

图7 设计平台工具库界面示意

图8 设计平台材料库界面示意

图9 设计平台地理信息系统界面示意

[1]刘玮.电信级IP 承载网络组网方案研究[A].中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集（上册）[C].2011.

[2]文俊浩，宋鹏飞，田清.基于SOA的勘察设计企业业务架构与信息集成平台的研究与应用[J].土木建筑工程信息技术，2009，（1）.