城域網匯聚機房建設模型研究

吳兵兵 ，賀　琳， 汪福造

(1. 江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司，江蘇 南京 210019；2. 廣州商學院，廣東 廣州 510700)

0　引　言

城域網經過多年的發展, 已經形成龐大的 SDH/PTN/OTN/PON網絡。隨著業務的發展，城域網業務需求已由原來的GSM基站接入發展到LTE基站、集團客戶、家庭寬帶、WLAN等多業務發展。未來5G網絡、4K高清直播、物聯網對無線站點密度和帶寬需求將有爆炸式增長，現有的網絡已經無法滿足海量、快速、靈活的接入需求。業務快速增長和網絡基礎資源不足的矛盾已成為制約網絡發展的關鍵瓶頸。立足當前，面向未來，有必要優化調整現有城域網絡，努力構建一個能適應多業務發展需要的承載平臺。作為連接業務接入點和核心節點的橋梁，匯聚節點機房的建設和部署直接關系到城域網絡整體發展的可持續性。

1　匯聚機房建設的必要性

現有匯聚機房數量資源不足，急需補充站址。原有的匯聚機房大多數是滿足GSM基站接入，機房一般部署在業務量較大的城區和中心鎮，機房距離業務點距離較遠(5公里以上，有的偏遠地區甚至有幾十公里)，無法快速響應4G基站、家庭寬帶等業務需求，嚴重制約了運營商服務質量。面對多業務的接入需求，深化“一張光纜網”的建設要求，有必要區域化、網格化加大匯聚機房基礎資源儲備及其深度覆蓋。

現有匯聚機房超負荷運行，急需新建機房改善機房條件。GSM基站接入時代，傳輸設備尺寸較小、功耗較低，原有規劃設計機房時預留給匯聚機房的空間和電源容量都不大。然而，隨著工藝技術的快速發展，傳輸設備的集成度智能化越來越高，分組設備、波分設備在滿足高速率要求的同時，設備尺寸和功耗成倍增長。現有匯聚機房的機房空間、電池容量、空調制冷、外電容量等影響設備安裝的問題遲遲得不到解決，為了網絡的可持續性健康發展，有必要重新規劃部署建設匯聚機房。

2　匯聚機房建設策略

(1)機房規劃

結合全業務綜合承載“一張光纜網”的建設目標，綜合劃分業務匯聚區和綜合業務接入區，分別建設骨干匯聚機房和普通匯聚機房。為了滿足個匯聚區內業務的雙上聯，骨干匯聚機房建議最少建設2個。骨干匯聚機房著力部署100G傳輸和數據設備，普通匯聚機房以10G設備為主。普通機房的選擇應符合各地市城域網的總體規劃，按照綜合業務區的劃分進行整體規劃，原則上每個綜合業務區需有兩個普通匯聚機房。結合地理位置，在業務需求量大的重點區域選取，便于業務的快速匯聚接入。

(2)建設方式

按照“購、建、租相結合”的原則，若匯聚機房自有率較低，新增的匯聚機房宜采用“自購、自建為主、租用為輔”的方式建設。為提高投資的使用效率，優先考慮通過優化、改造等方式建設。新建普通匯聚機房時，應優先選取管線資源豐富、物業敏感程度較低、物業合同剩余期較長的宏站或自有物業機房進行改造升級；新建骨干匯聚機房時，應優先考慮自建、購買等方式，提升機房的穩定性，減少機房變動對網絡造成的影響。

3　匯聚機房建設模型

匯聚機房以骨干匯聚機房和普通匯聚機房為模型，可從機房面積，電源容量，空調配置等方面統籌規劃。機房的主要設備有：傳送網PTN，OTN設備，數據網BNG設備，寬帶接入網的OLT設備，WLAN的AC設備，配套電源設備和ODF無源設備。匯聚機房建設時應充分考慮網絡發展和投資等因素,在滿足設備安裝需求的情況下預留一定的發展空間。骨干匯聚機房和普通匯聚機房可按使用面積40 m2和80 m2兩種尺寸估算。在機房內布置設備時，應合理布局，利于維護，以便后期擴展。

3.1　機房面積

40 m2普通匯聚機房設備布置如圖1所示，80 m2模型機房設備布置圖如圖2所示。

圖1　普通匯聚機房設備布置

圖2　骨干匯聚機房設備布置

可以看出，相比普通匯聚機房,骨干匯聚機房設備較多，有源設備可分為傳輸列、數據列，而普通匯聚機房只有一列設備。骨干匯聚機房主要部署高速率的PTN/WDM設備，設備集成度高,交叉容量大,典型的每臺100G PTN占據一個架位，而每套WDM(OTN)占據兩個架位。普通匯聚機房主要部署小容量設備,每一個架位可部署多臺10G PTN和PID設備。規劃的兩種機房模型都為后期網絡發展預留了足夠的設備安裝空間。

3.2　機房電源和空調配置

根據機房的配置，參考在網運行主流設備的典型功率，可以計算出不同機房面積模型的設備直流功耗，如表1、表2所示。進一步，可計算蓄電池容量配置，按照行業規范無固定油機的機房，傳送網應滿足10 h放電時長，數據網應滿足8 h放電時長，匯聚機房一般不配置固定柴油發電機，只預留油機接口，以10 h后備時間推算蓄電池容量。

表1　普通匯聚機房設備直流功耗

表2　骨干匯聚機房設備直流功耗

機房功耗經過計算，可以推算出兩種面積模型對應的電源和空調配置如表3。電池的充電電流按照電池容量的0.1記取，在確定交流外電時，設備為典型功耗，應在總功耗基礎上適當增加。由表3的規劃配置知，機房配置的蓄電池容量較大，考慮到鉛酸蓄電池的運行年限等因素，機房初期投入使用時，可根據設備實際需求減少配置蓄電池，后期隨著設備增加可進行電池容量擴容。空調也可逐步按需配置。兩種模型外電容量都較大，應充分考慮交流引入的難度和可行性，及時和電力部門協調。

表3　兩種匯聚機房電源和空調規劃配置

4　結束語

匯聚機房是城域網的核心戰略資源，匯聚機房的建設力度制約著整個網絡的發展。如何根據城域網業務需求更快、更好建設城域網匯聚機房有現實需求。根據業務發展需求，本文提出了兩種匯聚機房建設模型，從業務、設備選型、空間、動力等各方面分析機房建設要求，能較準確地指導城域網機房建設。

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