网络通信工程规划设计概述

“工程”是社会上一个十分常用的概念，就是指人们“计划性、规范性”的完成某件具体工作的过程；是指人们遵循和利用自然规律，主动改造自然，以达到为人类服务的某种系列工作项目的过程。如著名的“三峡水利枢纽工程”、各类常见的建筑工程等，同样，通信专业也包含各类“工程项目”。工程，是由“工程前期规划设计”、“工程的具体施工建设”和“工程验收与试运行”三个部分组成的。广义的来说，工程建设，通常是包含在某个“投资项目”之中的，作为该投资项目的“前期建设阶段”而实施的，如前面举例说明的“三峡工程”，其作为一个投资项目，目的，主要是为了水力发电，造福人类，而前期建设项目（工程），只是其中的一个阶段而已。

1.2.1 通信网络工程概述

1．通信工程

是通信运营商（业主）应客户的要求（外在要求），或为了扩大再生产（内在要求）而对专业通信系统的范围、规模和容量进行新建，改建和扩建的项目过程。是将科学技术转化为实际生产力的重要转换方式，是国家工程建设的重要专业分支；根据2005年版“全国一级建造师执业资格考试规范”，“通信与广电工程”归类为同一个专业（考试）科目，全国共有14个专业科目；如表1.1所示。

表1.1 工程项目分类表

2．网络通信工程阶段划分

分为“大中型工程项目”和“小型工程项目”两种情况：一般四类以下的小型项目或是应用户要求的小型接入网项目，分为“了解用户需求”、“设计工程方案并确认”、“组织项目实施并验收投产”等三个步骤。而大中型工程项目建设流程通常比较规范而复杂，广义来说，一个投资项目的“生命周期”按时间进程分为“立项研究期”、“建设准备期”、“建设施工期”和“投产运行期”四个阶段，下面分别予以简述。

（1）立项研究期

解决“为什么要建、能否建、如何建”的问题；包括编制“项目建议书”、提出“项目可行性研究报告”、业主组织“项目决策会审”和“编制设计任务书”四个内容。

（2）项目的建设准备期

包括“组织工程项目设计”和“工程建设准备”两个内容。

（3）项目的建设施工期

主要是以工程项目的施工和安装工作为中心，通过项目的施工，在规定的造价、工期和质量要求范围内，按照设计文件要求实现项目目标，将项目从蓝图变成工程实体。此过程由“设备器材、监理机构与施工队伍进场”、“工程项目实施”、“工程验收”三个过程组成。

（4）项目的投产运行期

包括“项目的投产运行与业务推广”、“项目的综合改进与进一步推广”和“项目的结束”三个过程，是业主充分使用该项目创造的新生产能力，不断创造生产价值，为社会和企业造福的过程。

3．工程建设项目的管理体制

改革开放以来，我国在基本建设领域进行了一系列的改革，将计划经济体制下设计、施工采用行政分配的管理方式，改变为“以项目法人为主体的工程招标发包体系（甲方）”；“以设计、施工和设备材料采购为主体的投标承包体系（乙方）”；“以专业监理单位为主体的技术咨询服务体系（丙方）”的三元主体。三者之间以经济为纽带，以合同为依据，相互监督、相互制约，构成建设项目管理体制的新模式。

工程的主体建设单位（甲方）与实施单位（乙方）、监理单位（丙方）简述如下：

（1）工程项目的建设单位

一般是通信运营商，是工程投资方和项目所有者。对于大型建设项目，应实行项目法人责任制，由项目法人对项目的策划、资金筹措、建设实施、生产经营、债务偿还和资产的保值增值，实行全过程负责的制度。

（2）工程的监理单位

即各类“工程监理公司”；应业主的邀请，按通信行业相关工程规范，为业主代行工程全过程或部分过程的监督管理职责，并收取相应监理费用。

（3）工程的投资咨询

投资咨询公司；应业主的邀请，按通信行业相关工程投资咨询规范，进行工程项目的投资咨询（项目建议书）和可行性研究（报告），以文件的形式提供给业主，并收取相应投资咨询费用。

（4）工程的规划设计

通信专业规划设计院（公司）；应业主的邀请或以招投标等方式，以工程勘测设计合同的形式，按通信行业相关工程规划设计规范，在工程项目的前期投资咨询和可行性研究基础上，进行工程的勘测与规划设计，以规划设计文件的形式提供给业主，参与业主召开的设计会审会，并根据会审会的纪要文件和专家修改意见，进行设计修正。修正后的设计文件，才具备“指导施工进展”作用。

（5）工程前的准备与器材的采购

通信设备制造商、工程器材供应商；应业主的邀请或以招投标的形式，在工程项目的设计文件指导下，以销售合同的形式为工程项目提供设备和器材。

（6）工程的施工

通信专业工程公司；应业主的邀请或以招投标等方式，以工程施工合同的形式，按通信行业相关工程施工规范，在工程的设计文件指导下，进行工程的设备安装和外线敷设，系统的测试与试运行；接受业主组织的工程初验和终验。

1.2.2 计算机组网结构体系

计算机网络的组网结构和设计内容，是一个集工程化规范设计、网络配置设计（硬件设计）和二层组网设计、三层（路由协议、服务器配置等软件）组网设计，以及网站应用设计为一体的综合性设计内容，是建立在新的计算机网络组织标准和协议基础上的，面向实际区域的应用型工程设计内容。其技术层面较多，涉及的知识、技术内容很广，针对性、实用性又要求很强。所以，本次课程，试图以计算机网络本身的“分层原理”的思路，来分类理解和构建整个“计算机组网设计”的知识结构，为大家整理出一个容易理解的“分层型”、应用型知识结构和逐层设计的方法。

1．计算机组网系统的分层设计原理

所谓计算机网络的分层原理，就是按照计算机网络本身的组织结构，在分为“用户电脑单元”和“计算机网络单元”的两个网络系统单元的基础上，将“计算机网络”单元，分为四层结构，以便分类进行设计的思想方法，如表1.2所示。

表1.2 计算机组网的分层设计原理示意表

如表1.2所示，计算机网络工程设计，要按照分层原理，“从下至上”地完成一系列设计内容，下面，以“分层”的方式，一层层地分别加以说明。

2．计算机网络的通道层设计

首先进行“网络通道层的设计”：在充分调查计算机网络用户分布情况的前提下，按照用户需求，有针对性地进行网络结构规划组网的设计——按照计算机局域网（新一代高速以太网）的组网原则，和建筑物网络“综合布线”原则，将每一位用户，以通信光缆或是“电缆双绞线+工作区”的接入方式，纳入计算机网络系统中。此时在建筑物中，共有三种组网方式：一是“FTTB（光纤到大楼）+标准的综合布线方式”，在每层楼均设置用户交换机，接入该楼层的用户；二是“FTTB+大楼汇聚点综合布线”的方式：在建筑楼的中心点，设置一处用户线缆汇聚点，采用“堆叠式用户交换机”将所有用户接入到网络中；三是住宅小区的FTTH（光纤到户）的方式。以上三种方式，均为用户线的“星型连接”组网方式，各有利弊，分别适合于用户密度不同的建筑物的情况。

具体的工程设计绘图方法是：选定了用户组网方式后，按照网络结构和连接每位用户的通信线缆的路由走向，设计绘制出“用户分布与通信路由系统设计图”——大楼内的通信槽道路由系统设计、配套的（马路上的）通信管道及其他路由的设计，和用户节点机房的设计选址等项目。用各种设计图纸的方式，设计好网络系统的各种配置。

3．计算机网络的“局域网硬件层”设计

根据前述现场路由和确定的网络结构，用户分布情况，进行“交换型局域网的硬件层设备配置”设计，基本的计算机网络框架系统，如图1.4所示。网络的设计图纸，归纳起来有以下四类：

（1）计算机组网中继方式设计图

确定网络组织设备结构。

（2）计算机网络配线系统设计图(www.xing528.com)

确定建筑物用户至节点机房之间各类光电缆线路的全程配置。

（3）计算机网络设备配置系统图

确定计算机网络的各类交换机和路由器配置与连接组网系统配置。

（4）计算机网络节点机房平面设计图

确定各类配线系统、通信设备、电源设备等在机房中的具体位置安排设计等。

图1.4 计算机网络的典型组网系统示意图

4．计算机网络的“网络层与路由层”设计

根据以上网络结构设计，网络链路层和路由层设计的内容，主要有以下两点：

（1）网络层开展VLAN局域网划分、VPN设计等

对每种用户，在交换机上进行用户端口的配置、VLAN划分、各分系统的VPN组网设计等，以及各类交换机上联口的端口汇聚设计等内容。该内容的设计，可以采用“设计图纸”和“设计表格”等方式，综合开展。

（2）路由层开展用户（局域网）的IP地址分配设计、各类路由软件的设置等

该内容的设计，也可采用“设计表格”、叙述说明等方式进行。

5．计算机网络的“各类服务器”设计

这主要是指“用户局域网”内部的各类应用功能的设计与实现，如DNS服务器、单位里的邮件服务器、各类数据库服务器等，宜采用1～2台高性能的“机架式服务器”，将各类服务器软件，均安装在该服务器上。如图1.4所示。

6．计算机网络的“用户网站”设计

这里主要是指“用户局域网”内部的“单位网站”功能的设计与实现。这是一个对外宣传，在线服务、在线接纳业务的主要方式。也是网络时代特有的对外联系的重要窗口。通常，按照用户单位的需求，依据专业的网站制作工具，制成动态的网站，安装在专门的Web服务器上。

其实，网站设计也可以看做是特殊的“服务器设计”的一个种类，只是由于其作用越来越重要，其制作方式与普通的服务器软件制作也有所不同，所以，在此专门作为一个内容讲解，以示其重要性。

1.2.3 通信网络工程规划设计的特点

网络工程的规划设计，存在以下两大类特点。

1．网络工程的内容与过程的规范化和全面质量管理

从下述几个方面保证工程项目专业化，规范化和科学先进性。

（1）工程服务企业（设计、施工、监理）的专业资质化、规范化

工程人员的专业资质认证（投资咨询工程师、监理工程师、建造工程师、项目经理等）。

（2）建设工序、工艺流程的规范化

有ISΟ-9000等工程标准化流程系列。

（3）专业建设的规范化

工程规划设计、施工和监理等项目，严格按照专业工程技术规范，概预算标准、定额等规范文件执行。

（4）设备器材的规范化、标准化

设备、器材按照通信产业“入网许可证”制度执行。

2．网络通信工程的过程的特殊性

与其他的专业的工程建设相类似，通信工程有以下四个特点：

（1）实施过程上严格的政策性

国家规定：

①工程项目的立项必需充分的论证和审批。

②工程的管理单位、投资咨询单位、设计单位、施工单位和监理单位必须具备相应的工程资质。

③工程人员必须具有相应的工程建设国家资格证：“投资咨询工程师（规划设计）”、“工程建造师（工程施工）”、“监理工程师（工程监理）”、“通信专业工程概预算资格证”。

④工程的实施过程必须按照相关文件规定的流程严格执行，工程的规划设计和施工必须遵照相应的“通信工程设计规范”、“通信工程施工与验收规范”进行。

（2）工程实施的不可逆转性与临时性

工程一旦实施，具有不可更改的特性，否则，会造成时间上、功能要求上、经济效益上等各方面的巨大损失。同时，工程中各方的关系是由相关的“工程合同”联系起来的阶段性的临时关系，一旦合同完成，工作关系自然解除。

（3）较强的专业性和实施计划性

通信工程有自己专业上的独特要求和建设规律，必须遵守；同时，工程项目在实施前必须作出周密的计划方案，在实施过程中管理方、设计方、施工方和工程监理方必须遵照计划方案，协同进行。

（4）严格规范的投资管理性

从两个方面得到体现：一是计划性方面：工程的概预算（造价）必须由“通信工程概预算”持证人员，按照相关的工程概预算文件和工程定额，进行准确、细致的编制，并且在工程的招投标过程中或工程合同的谈判中得到调整和确认；同时，工程的投资回报率（效益）也是建设方十分关注的指标，直接关系到工程项目是否值得立项；二是实施性方面：工程的决算不得突破概预算的5% ，并由工程管理或监理单位监督执行。