面向4G业务传输兼BBU池机房电源配置方案的探讨
2018-01-24孔弘斌
孔弘斌
(吉林吉大通信设计院股份有限公司,吉林 长春130000)
1 4G无线专业用电需求趋势
目前4G无线业务侧重点在4.5G,将移动视频作为主要业务,同时鉴于运营商逐步降费,无线流量套餐的市场性因素,视频业务的迅猛增长对无线专业在机房(近端侧)形成了短期用电压力,此类压力集中体现在4G BBU建设量激增。
1.1 BBU集中化
由于铁塔公司同运营商在4G无线业务建设进度存在脱节的情况,铁塔公司计划期宏站机房建设进度滞后,运营商通常迫于业务开通压力,形成BBU集中在现有基站或者汇聚机房的情况。
4.5 G业务作为5G业务的铺垫,无线专业形成C-RAN机房的概念,本质上同传输汇聚机房节点耦合,C-RAN通常要求不低于10个BBU集中在一处进行建设。
综上BBU集中化建设,从内部需求和外部环境双向形成目前4G无线业务的用电趋势。
1.2 单个BBU耗电情况
目前4G BBU近端设备满配功耗约500 W,典型功耗约180 W。
2 目前机房电源配置存在的问题及难点
2.1 共建共享,用电倍增
从共建共享的初衷出发,减少不必要的建设投资,节省资源浪费的愿景是善意的。由于政策上形成通信机房和通信设备归属不同机构,造成机房建设进度与业务发展述求不匹配。共建共享的结果是将更多的压力挤压到现有机房。
受到用电情况倍增的机房,包括铁塔宏站机房以及运营商自有传输汇聚机房。
2.2 电源配置短视,后续扩容难
目前运营商汇聚机房直流电源系统,普遍存在需要扩容、改造或者替换的述求。
归结原因在于,建设规划期内错误估计电源功耗的近远期需求、错误估计厂家直流电源系统设备供货稳定情况、过度考虑投资收益,压缩电源配置以求降低投资金额。
以上因素造成,直流供电系统无法支撑到规划期结束,便需再进行扩容开关电源及蓄电池组,甚至替换直流供电系统,造成二次浪费。
2.3 多专业“下沉”,汇聚机房用电压力激增
不仅仅4G无线专线有“下沉”的述求,通信网络整体呈现扁平化的演进形态,数据城域网、内容网络、支撑网均有“下沉”的趋势,因此汇聚机房的用电压力不断激增。
短期以48 V/600 A满配组合式开关电源系统可以勉强满足,从3~5年来看,运营商应重点考虑分立式开关电源,至少1 000 A以上配置的开电源系统。
3 面向4G业务BBU池机房电源配置方案建议
3.1 兼BBU池汇聚机房近期功耗
通常情况,需要考虑的模型如下:
10端BBU、2端10GE PTN/IP RAN、1端汇聚层交换机、1端10G OTN、1端 OLT。
其中:
1端BBU典型功耗:180 W;
1端10GE PTN/IP RAN典型功耗:150 W;
1端汇聚层交换机典型功耗:1 200 W;
1端10G OTN 典型功耗:1 800 W;
1端 OLT典型功耗:1 000 W。
机房按照以上近期功耗预测,BBU池汇聚机房典型功耗约5 950 W。
需要注意的是,实际工程中,机房存在多端PTN/IP RAN设备,甚至需要考虑1端BRAS5 000 W的情况,那么近期功耗应相应叠加。
3.2 蓄电池组配置建议
通常汇聚机房蓄电池组放电时间要满足8~10 h,根据《通信电源设备安装设计规范》,计算Q =KIT/(η(1+α(t-25))按照上述典型配置功耗,额外考虑30%的冗余,按照8 h放电时间测算,蓄电池组应不小于2 000 Ah,建议2×1 000 Ah进行部署。
3.3 开关电源配置建议
按照上述典型配置,通信设备的负载电流约120 A,蓄电池充电电流约200 A,因此建议组合式开关电源配置不低于48 V/600 A,配置模块按照50 A/个,建议配置12个模块(即满配)。
为对冲多端传输设备、BRAS下沉、开关电源设备现有型号停产等情况,建议针对组合式开关电源整流模块需在实际工程中进行满配。
对于BRAS下沉,单端设备考虑5 000 W的情况,需直接部署分立式开关电源。
4 机房电源配置趋势总结
运营商面对机房储备资源的困境,BBU池集中化建设、其他专业网络扁平化,核心层设备不断下沉均将成为新常态。本文探讨以4G BBU池兼传输汇聚机房的电源配置建议,随着技术的更新迭代、建设思路的调整,有待实际工程进一步验证。