城域网汇聚机房建设模型研究

2018-04-09吴兵兵汪福造

通信电源技术 2018年1期

吴兵兵，贺　琳，汪福造

(1. 江苏省邮电规划设计院有限责任公司，江苏南京 210019；2. 广州商学院，广东广州 510700)

0　引　言

城域网经过多年的发展, 已经形成庞大的 SDH/PTN/OTN/PON网络。随着业务的发展，城域网业务需求已由原来的GSM基站接入发展到LTE基站、集团客户、家庭宽带、WLAN等多业务发展。未来5G网络、4K高清直播、物联网对无线站点密度和带宽需求将有爆炸式增长，现有的网络已经无法满足海量、快速、灵活的接入需求。业务快速增长和网络基础资源不足的矛盾已成为制约网络发展的关键瓶颈。立足当前，面向未来，有必要优化调整现有城域网络，努力构建一个能适应多业务发展需要的承载平台。作为连接业务接入点和核心节点的桥梁，汇聚节点机房的建设和部署直接关系到城域网络整体发展的可持续性。

1　汇聚机房建设的必要性

现有汇聚机房数量资源不足，急需补充站址。原有的汇聚机房大多数是满足GSM基站接入，机房一般部署在业务量较大的城区和中心镇，机房距离业务点距离较远(5公里以上，有的偏远地区甚至有几十公里)，无法快速响应4G基站、家庭宽带等业务需求，严重制约了运营商服务质量。面对多业务的接入需求，深化“一张光缆网”的建设要求，有必要区域化、网格化加大汇聚机房基础资源储备及其深度覆盖。

现有汇聚机房超负荷运行，急需新建机房改善机房条件。GSM基站接入时代，传输设备尺寸较小、功耗较低，原有规划设计机房时预留给汇聚机房的空间和电源容量都不大。然而，随着工艺技术的快速发展，传输设备的集成度智能化越来越高，分组设备、波分设备在满足高速率要求的同时，设备尺寸和功耗成倍增长。现有汇聚机房的机房空间、电池容量、空调制冷、外电容量等影响设备安装的问题迟迟得不到解决，为了网络的可持续性健康发展，有必要重新规划部署建设汇聚机房。

2　汇聚机房建设策略

(1)机房规划

结合全业务综合承载“一张光缆网”的建设目标，综合划分业务汇聚区和综合业务接入区，分别建设骨干汇聚机房和普通汇聚机房。为了满足个汇聚区内业务的双上联，骨干汇聚机房建议最少建设2个。骨干汇聚机房着力部署100G传输和数据设备，普通汇聚机房以10G设备为主。普通机房的选择应符合各地市城域网的总体规划，按照综合业务区的划分进行整体规划，原则上每个综合业务区需有两个普通汇聚机房。结合地理位置，在业务需求量大的重点区域选取，便于业务的快速汇聚接入。

(2)建设方式

按照“购、建、租相结合”的原则，若汇聚机房自有率较低，新增的汇聚机房宜采用“自购、自建为主、租用为辅”的方式建设。为提高投资的使用效率，优先考虑通过优化、改造等方式建设。新建普通汇聚机房时，应优先选取管线资源丰富、物业敏感程度较低、物业合同剩余期较长的宏站或自有物业机房进行改造升级；新建骨干汇聚机房时，应优先考虑自建、购买等方式，提升机房的稳定性，减少机房变动对网络造成的影响。

3　汇聚机房建设模型

汇聚机房以骨干汇聚机房和普通汇聚机房为模型，可从机房面积，电源容量，空调配置等方面统筹规划。机房的主要设备有：传送网PTN，OTN设备，数据网BNG设备，宽带接入网的OLT设备，WLAN的AC设备，配套电源设备和ODF无源设备。汇聚机房建设时应充分考虑网络发展和投资等因素,在满足设备安装需求的情况下预留一定的发展空间。骨干汇聚机房和普通汇聚机房可按使用面积40 m2和80 m2两种尺寸估算。在机房内布置设备时，应合理布局，利于维护，以便后期扩展。

3.1　机房面积

40 m2普通汇聚机房设备布置如图1所示，80 m2模型机房设备布置图如图2所示。

图1　普通汇聚机房设备布置

图2　骨干汇聚机房设备布置

可以看出，相比普通汇聚机房,骨干汇聚机房设备较多，有源设备可分为传输列、数据列，而普通汇聚机房只有一列设备。骨干汇聚机房主要部署高速率的PTN/WDM设备，设备集成度高,交叉容量大,典型的每台100G PTN占据一个架位，而每套WDM(OTN)占据两个架位。普通汇聚机房主要部署小容量设备,每一个架位可部署多台10G PTN和PID设备。规划的两种机房模型都为后期网络发展预留了足够的设备安装空间。

3.2　机房电源和空调配置

根据机房的配置，参考在网运行主流设备的典型功率，可以计算出不同机房面积模型的设备直流功耗，如表1、表2所示。进一步，可计算蓄电池容量配置，按照行业规范无固定油机的机房，传送网应满足10 h放电时长，数据网应满足8 h放电时长，汇聚机房一般不配置固定柴油发电机，只预留油机接口，以10 h后备时间推算蓄电池容量。

表1　普通汇聚机房设备直流功耗

表2　骨干汇聚机房设备直流功耗

机房功耗经过计算，可以推算出两种面积模型对应的电源和空调配置如表3。电池的充电电流按照电池容量的0.1记取，在确定交流外电时，设备为典型功耗，应在总功耗基础上适当增加。由表3的规划配置知，机房配置的蓄电池容量较大，考虑到铅酸蓄电池的运行年限等因素，机房初期投入使用时，可根据设备实际需求减少配置蓄电池，后期随着设备增加可进行电池容量扩容。空调也可逐步按需配置。两种模型外电容量都较大，应充分考虑交流引入的难度和可行性，及时和电力部门协调。