超大汇聚机房的空间动力标准及规划思路的研究

方伟津，王立军，陈帆

（中国移动通信集团设计院有限公司广东分公司，广州 510623）

1 机房功能定位

图1 机房分层示意图

汇聚机房用于区域业务收敛，是传送网系统组网中承担承上启下作用的关键节点，汇聚机房安全配置应综合考虑业务接入规模、网络组网等各种因素，在充分满足业务汇聚、接入需求的基础上，逐步实现整体网络的安全性。根据业务需求和业务接入类型，汇聚机房规划分超大汇聚机房、骨干汇聚机房、综合接入机房三类，如图1所示。超大汇聚机房是机楼的延伸，是面向未来网络的大区业务、行政区收敛及终结点，主要用于大区域业务的汇聚以及BNG、CDN等设备的下沉，并实现与核心机楼互联，管理范围考虑以行政区做为划分。作为骨干机楼的补充，主要部署大容量OTN、L2/L3 PTN、BNG、CDN等设备。机房分层情况详见图1所示。

2 超大汇聚机房的标准需求及经济分析

2.1 设备装机模型

根据超大汇聚机房的功能定位，对设备装机模型分析如下。

（1）超大汇聚机房负责收敛区域内覆盖的用户，考虑每台BNG设备需满足承载接入用户不高于4万户，每个超大汇聚机房部署2～4台BNG。

（2）考虑到IPTV的普及，在每个行政区域部署1套CDN设备。

（3）全量的4G业务和集团专线电路租用的业务利用PTN进行承载，根据目前主流PTN设备的能力，每对L2/L3 PTN设备下带逻辑站不超过1 800个，以及每行政区约1T的PTN上联需求，预测各行政区域部署的PTN数量约为4台L2/L3 PTN设备和2台L3设备，共计6台PTN。

（4）考虑5G业务的回传设备数量与PTN持平，共计6台。

（5） 超大汇聚机房的南北向流量采用100 GE波分设备。

根据以上建模参数，超大汇聚机房设备数量的典型配置情况如表1所示。

表1 超大汇聚机房设备数量的典型配置

2.2 空间需求

超大汇聚机房的等级较高，需要建设相应的配套机房，如油机机房、专变机房和低压配电房，油机机房面积不低于60 m2（其中油库房不低于10 m2），专变机房不低于50 m2，低压配电机房不低于40 m2，全部配套面积合计约150 m2。根据2.1节的机房模型，超大汇聚机房需要至少提供245个架位，经测算，机房总面积300 m2，设备机房面积150 m2的情况下，能提供260个设备机架数，可以满足超大汇聚机房典型配置的需求。因此超大汇聚机房空间至少为300 m2以上。

2.3 动力需求

外电功耗包括通信设备功耗，充电电池功耗，空调功耗，其他功耗和预留功耗。根据2.1节的结果，设备功耗需求为214 kW，经测算，超大汇聚机房外电功率需要达到373 kW以上，外电功率的组成如以下公式所示：

2.4 经济分析

汇聚机房的投资成本包括机房装修、油机设备、空调、气体消防设备、外电设备、接入管道和机房费用，以5万元/平方米的购买费用计算。经核算，超大汇聚机房和骨干汇聚机房的投资对比如表2所示，超大汇聚机房的成本是骨干汇聚机房的3.5倍。

3 超大汇聚机房数量测算思路

超大汇聚机房作为核心机楼的延伸，用于解决核心机房的动力空间需求。业务收敛汇聚的以行政区域为颗粒度，超大汇聚机房数量测算思路如图2所示。

（1）集客家宽数量和无线基站数量作为输入项，导入带宽测算模型，输出传送网带宽，包括接入层、汇聚层、骨干层的带宽需求。

表2 汇聚机房投资明细表

图2 超大汇聚机房数量测算思路

（2）传送网带宽作为输入项，导入设备数量测算模型，输出设备数量，包括BNG、PTN、OTN数量需求。

（3）由设备数量需求和设备的典型功耗和架位对应表，得出全区设备空间和动力的需求。

（4）全区设备空间和动力需求减去现网核心机楼的空间动力需求，判断是否需要新增超大汇聚机房，如果现有资源无法满足，则需要新增。

（5）根据典型超大汇聚机房的标准空间动力，测算超大汇聚机房的需求数量。

4 小结

在4G/5G网络和IPTV大力发展的情况下，现网的核心机房的空间和动力资源日趋紧张，超大汇聚机房定义为核心机楼的延伸，与核心机房的功能区别在于负责汇聚层业务的收敛及终结，以面对业务收敛和汇聚的设备为主，部署的设备主要包括：BNG、CDN、L2/L3 PTN、OTN等。本文首先从超大汇聚机房主要功能出发，制定其设备部署的类型和数量，测算标准超大汇聚机房的空间动力标准。最后制定超大汇聚机房的规划思路，由业务发展预测、设备数量测算模型，得出以行政区域为颗粒度的超大汇聚机房数量需求，为机房网络结构的演进提供部署策略和数学测算工具。