汇聚机房规划方法与思路

◆牟晓峰

汇聚机房规划方法与思路

◆牟晓峰

（中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司 河北 050000）

课题对汇聚机房的规划理论与方法进行研究。首先对现有网络资源方面存在的不足进行简述，并对各类业务对汇聚机房的需求进行详细介绍。对于不同类型的需求，将其归纳为不同的战略方向。最后对于规划的标准加以说明。

基础资源；规模；业务；架构

1 汇聚机房战略意义及分类

（1）汇聚机房重要性

汇聚机房是全业务发展不可或缺的战略性基础资源，直接关系到全业务网络的可持续发展能力，应坚持“重规划、保落实、提能力、强管理”的原则，以“合理布局、专业协同、优先自有、提升配套”为指导开展汇聚机房的建设，快速完成从传送网、无线网专业专用，向满足核心网转发面设备、数据承载网BRAS/SR、内容分发网CDN等专业网络下沉需求的全业务机房转型。

（2）汇聚机房分类

重要汇聚机房：主要设置在郊县中心区域，主要安装传送网设备，按需部署核心网转发面设备、数据承载网BRAS、内容分发网CDN等下沉设备。

普通汇聚机房：用于收敛所处汇聚区域的业务，可结合综合业务接入区的规划进行部署，一般一个综合业务区设置一到两个普通汇聚机房。

业务汇聚机房：主要用于对某些业务集中区域进行局部业务汇聚，以节省上连的管线资源，一般指综合业务接入区内特定区域的宽带或集业务汇聚和疏导而设置的机房。

2 存在的问题

（1）布局结构问题

业务汇聚机房规模不足，未普遍应用。

业务接入困难，光缆纤芯不能满足需求，管孔资源占用多。

普通汇聚机房堆叠设备过多。

（2）机房使用存在的问题

装机空间：老传输汇聚机房建设较早，机房面积小、设备多，少量非城区机房与基站共址，绝大部分空间已不满足发展。

电源容量：大部分机房为采用公用变压器，容量无法得到保障。

稳定性：汇聚机房自有率低，城区仅为55%，租期到期退租风险高。

分布：机房分布不均匀，存在局部个别机房覆盖面积过大。

（3）资源建设存在的问题

周期长：自建机房基本可在当年完成，购置机房受开发商交房速度影响2-3年到位，不能迅速形成产能。

流程匹配难：购置机房流程冗长，市场变化迅速，不便于把握时机对原有租用机房进行自有化调整。

可用资源少：新房源较少，新购二手房存在较大风险，各地市对二手房采购较谨慎，城区自有机房选址困难。

法律手续硬性制约：公司要求购房一年内提供房产证，无法提供房产证的无法购置。

外部因素不可控：市电引入需求受电力部门资源限制，可能需要较长时间完成。

3 业务需求分析

（1）无线网络

设备装机需求：5G建网初期采用CU/DU合设部署，储备未来C-RAN演进所需资源。CU集中部署可利用通用服务器，大大降低部署成本和速度。

布局需求：主要考虑C-RAN的部署。C-RAN近期主要目的是降低建网成本，中长期目的是支撑未来业务需要。满足“规划一步到位，能力分步部署”的策略。C-RAN具有如下优势：①降低建设和运维成本。节约BBU机框、同步天线和主控板等的数量；节约回传网络SPN设备成本；节约远端机房租金。②技术发展的必然趋势：垂直行业：C-RAN架构更易实现无线网云化和切片；MEC部署：C-RAN集中机房，是部署MEC的最佳位置；多基站协同：实现多基站干扰协同和载波聚合。③提高5G竞争力：提高建网速度；提高专用业务部署速度。

（2）核心网络

核心网整体架构：

NFV化的核心网架构根据网元功能和业务特性的要求，基于新型网络云架构构建基础设施资源池，分别部署在核心网络云资源池和边缘网络云资源池。其中控制功能进一步集中化：网络控制功能集中在区域中心的核心数据中心；媒体面将进一步下沉：将靠近接入点设置为边缘数据中心包括地市级、区县/接入级，将大流量的媒体内容调度到网络边缘，实现业务快速卸载和提升用户体验，承接5G MEC等功能。

业务规划：

规划期内，结合省内5G试点城市情况及实际业务需求，从2020年开始分地市分阶段逐步完成全部地市县区各两个局点边缘网络云的建设，垂直行业、园区等接入类根据实际需求进行建设等。按照县区业务规模划分为三类设备及机柜规模需求。

图1 无线网络业务需求示意图

（3）数据承载网络

数据承载网整体架构：

CMnet城域数据网络结构分为核心层、业务控制层、汇聚层，和接入层四个层次：

核心层路由器完成业务控制层上行数据的高速转发和端口汇聚，核心层设备与CMnet省网接入层设备，部署在各地市核心机房内。

业务控制层BRAS设备完成对用户业务的接入认证控制、QoS策略控制和计费统计，为用户提供数据的高速转发。目前BRAS设备已完成全省县区（县一局）下沉设置，部署在地市核心机房及县区重要汇聚机房内。

接入层包含汇聚交换机及OLT设备，提供家宽、集团客户数据业务的接入。

业务规划：

规划期内根据容量原址叠加设备+县第二局址下沉：根据业务需求继续推进BRAS设备在县区重要汇聚机房的下沉部署工作，对于成对设置的BRAS，单台容量不超过8万户（峰值并发用户），当用户数量超过上限时，应增加BRAS设备台数满足用户增长需求。

（4）内容源网络

整体架构：

省内内容分发网络为集团统建CDN省内边缘节点，主要承载B2B CDN、Cache、IPTV业务。

内容分发网络四期工程完工后，省内内容分发网络工程为三层架构：省中心节点、地市二级节点、县区三级节点。其中：

省中心节点：部署在三个数据中心局址。

地市节点：全省各地市均部署有二级节点。

县区节点：四期工程完工后，省内部分县部署了县区三级节点。

业务规划：

继续进行统建CDN县区三级节点下沉，按照优先下沉IPTV业务，后续下沉CDN/Cache业务。同时，规划期内进行核心网媒体面下沉，将大流量的媒体内容调度到网络边缘。

（5）传送网络

整体架构

城域骨干传送网架构如右图所示，其中汇聚层主要包含SDH、PTN、OTN网络设备，网络结构以环形为主，分为市区汇聚层、市到县汇聚层、县下汇聚层；普通汇聚机房以下为接入层回传设备。

OLT设备城区主要分布在综合业务机房、非城区在基站机房。

业务规划（扩容+新建平面）：

考虑核心网、承载网、内容分发网、5G MEC下沉等需求，预计重要汇聚节点将新增4~6个OTN机架和1~3个PTN（SPN）机架。规划期内考虑新增SPN平面，部署各层级汇聚机房。

考虑家宽业务的需求，OTN将进一步下沉至乡镇层面，预计乡镇普通汇聚机房将新增1-2个OTN机架。

针对高价值政企业务，增加VC-OTN平面，布置在重要及普通汇聚机房。

4 建设策略

业务需求可以归纳为以下三种类型：

（1）业务接入：

目的：立足综合业务区与一张光缆网，满足基站、集客、家宽业务的接入。

要求：解决集客业务接入点的设置、OLT下沉、无线CRAN部署的需求。

（2）回传连接：

目的：满足PTN、OTN、SPN组网要求。

要求：配合传送网结构调整，满足新增设备装机。

（3）区域终结：

目的：满足区域中心的点位需求，满足核心网、承载网、内容网设备放置。

要求：强化重要汇聚机房区域中心的特点，机房布局与之匹配。预留装机能力。

针对以上不同类型的需求，可将汇聚机房的建设策略分为以下二种类型：

（1）布局：

重要汇聚机房：保持稳定。

普通汇聚机房：整体保持稳定，针对具体需求补点、随建。

业务汇聚机房：大力发展。根据业务密度布局全业务机房，针对局部热点下沉驻地网机房。

（2）质量优化：

根据需求对空间、交直流进行扩容改造；提升自有率。

5 建设标准

（1）建设方式：

重要汇聚机房全部自购自建。

普通汇聚机房应以自建/自购为主，逐步提升自有率，原则上规划期内应达到80%以上。对于租用机房，租用机房年限一般应不低于10年。

业务汇聚机房采用多种建设方式，缩短建设周期。充分利用自留基站，条件充分的普通汇聚机房可以兼做业务汇聚机房。

（2）建设原则：

重要汇聚机房：县一局址通过空间改造扩容（办公区域和仓储区域等）来提升机房能力；县二局址空间不足通过购置的方式进行建设。

普通汇聚机房/全业务机房：优先选择商业楼宇及商铺，不建议选择进出条件不便的住宅小区、学校等区域。

驻地网机房：大型小区用户数不低于2500户，同时有室分接入需求的用户规模不低于1500户。商务楼宇建筑面积2万平以上。优选驻地网内的基站、营业厅等各类自有机房，其次可通过跟开发商或物业租用或购置机房。

（3）空间及机位要求：

重要汇聚机房：新增机房使用面积在100平方米以上；现有机房剩余机位（600*600mm）不低于10个。外电容量不低于200KVA。

普通汇聚机房：新增机房使用面积在60平方米以上；现有机房剩余机位不低于5个。外电容量不低于50KVA。

业务汇聚机房：新增机房使用面积不低于40平方米；机房剩余机位不低于3个。外电容量不低于30KVA。针对以上不同类型的需求，可将汇聚机房的建设策略分为以下两种类型：

（4）动力配套：

新建普通和业务汇聚机房的蓄电池应全部采用铁锂电池，备电时长不超过4小时，节省机房面积，降低机房承重负荷。重要汇聚机房在设备负荷较小、机房面积及承重受限时，宜采用磷酸铁锂电池。