匯聚機房規(guī)劃方法與思路

◆牟曉峰

匯聚機房規(guī)劃方法與思路

◆牟曉峰

（中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司 河北 050000）

課題對匯聚機房的規(guī)劃理論與方法進行研究。首先對現(xiàn)有網(wǎng)絡資源方面存在的不足進行簡述，并對各類業(yè)務對匯聚機房的需求進行詳細介紹。對于不同類型的需求，將其歸納為不同的戰(zhàn)略方向。最后對于規(guī)劃的標準加以說明。

基礎資源；規(guī)模；業(yè)務；架構

1 匯聚機房戰(zhàn)略意義及分類

（1）匯聚機房重要性

匯聚機房是全業(yè)務發(fā)展不可或缺的戰(zhàn)略性基礎資源，直接關系到全業(yè)務網(wǎng)絡的可持續(xù)發(fā)展能力，應堅持“重規(guī)劃、保落實、提能力、強管理”的原則，以“合理布局、專業(yè)協(xié)同、優(yōu)先自有、提升配套”為指導開展匯聚機房的建設，快速完成從傳送網(wǎng)、無線網(wǎng)專業(yè)專用，向滿足核心網(wǎng)轉發(fā)面設備、數(shù)據(jù)承載網(wǎng)BRAS/SR、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)CDN等專業(yè)網(wǎng)絡下沉需求的全業(yè)務機房轉型。

（2）匯聚機房分類

重要匯聚機房：主要設置在郊縣中心區(qū)域，主要安裝傳送網(wǎng)設備，按需部署核心網(wǎng)轉發(fā)面設備、數(shù)據(jù)承載網(wǎng)BRAS、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)CDN等下沉設備。

普通匯聚機房：用于收斂所處匯聚區(qū)域的業(yè)務，可結合綜合業(yè)務接入?yún)^(qū)的規(guī)劃進行部署，一般一個綜合業(yè)務區(qū)設置一到兩個普通匯聚機房。

業(yè)務匯聚機房：主要用于對某些業(yè)務集中區(qū)域進行局部業(yè)務匯聚，以節(jié)省上連的管線資源，一般指綜合業(yè)務接入?yún)^(qū)內(nèi)特定區(qū)域的寬帶或集業(yè)務匯聚和疏導而設置的機房。

2 存在的問題

（1）布局結構問題

業(yè)務匯聚機房規(guī)模不足，未普遍應用。

業(yè)務接入困難，光纜纖芯不能滿足需求，管孔資源占用多。

普通匯聚機房堆疊設備過多。

（2）機房使用存在的問題

裝機空間：老傳輸匯聚機房建設較早，機房面積小、設備多，少量非城區(qū)機房與基站共址，絕大部分空間已不滿足發(fā)展。

電源容量：大部分機房為采用公用變壓器，容量無法得到保障。

穩(wěn)定性：匯聚機房自有率低，城區(qū)僅為55%，租期到期退租風險高。

分布：機房分布不均勻，存在局部個別機房覆蓋面積過大。

（3）資源建設存在的問題

周期長：自建機房基本可在當年完成，購置機房受開發(fā)商交房速度影響2-3年到位，不能迅速形成產(chǎn)能。

流程匹配難：購置機房流程冗長，市場變化迅速，不便于把握時機對原有租用機房進行自有化調(diào)整。

可用資源少：新房源較少，新購二手房存在較大風險，各地市對二手房采購較謹慎，城區(qū)自有機房選址困難。

法律手續(xù)硬性制約：公司要求購房一年內(nèi)提供房產(chǎn)證，無法提供房產(chǎn)證的無法購置。

外部因素不可控：市電引入需求受電力部門資源限制，可能需要較長時間完成。

3 業(yè)務需求分析

（1）無線網(wǎng)絡

設備裝機需求：5G建網(wǎng)初期采用CU/DU合設部署，儲備未來C-RAN演進所需資源。CU集中部署可利用通用服務器，大大降低部署成本和速度。

布局需求：主要考慮C-RAN的部署。C-RAN近期主要目的是降低建網(wǎng)成本，中長期目的是支撐未來業(yè)務需要。滿足“規(guī)劃一步到位，能力分步部署”的策略。C-RAN具有如下優(yōu)勢：①降低建設和運維成本。節(jié)約BBU機框、同步天線和主控板等的數(shù)量；節(jié)約回傳網(wǎng)絡SPN設備成本；節(jié)約遠端機房租金。②技術發(fā)展的必然趨勢：垂直行業(yè)：C-RAN架構更易實現(xiàn)無線網(wǎng)云化和切片；MEC部署：C-RAN集中機房，是部署MEC的最佳位置；多基站協(xié)同：實現(xiàn)多基站干擾協(xié)同和載波聚合。③提高5G競爭力：提高建網(wǎng)速度；提高專用業(yè)務部署速度。

（2）核心網(wǎng)絡

核心網(wǎng)整體架構：

NFV化的核心網(wǎng)架構根據(jù)網(wǎng)元功能和業(yè)務特性的要求，基于新型網(wǎng)絡云架構構建基礎設施資源池，分別部署在核心網(wǎng)絡云資源池和邊緣網(wǎng)絡云資源池。其中控制功能進一步集中化：網(wǎng)絡控制功能集中在區(qū)域中心的核心數(shù)據(jù)中心；媒體面將進一步下沉：將靠近接入點設置為邊緣數(shù)據(jù)中心包括地市級、區(qū)縣/接入級，將大流量的媒體內(nèi)容調(diào)度到網(wǎng)絡邊緣，實現(xiàn)業(yè)務快速卸載和提升用戶體驗，承接5G MEC等功能。

業(yè)務規(guī)劃：

規(guī)劃期內(nèi)，結合省內(nèi)5G試點城市情況及實際業(yè)務需求，從2020年開始分地市分階段逐步完成全部地市縣區(qū)各兩個局點邊緣網(wǎng)絡云的建設，垂直行業(yè)、園區(qū)等接入類根據(jù)實際需求進行建設等。按照縣區(qū)業(yè)務規(guī)模劃分為三類設備及機柜規(guī)模需求。

圖1 無線網(wǎng)絡業(yè)務需求示意圖

（3）數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡

數(shù)據(jù)承載網(wǎng)整體架構：

CMnet城域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡結構分為核心層、業(yè)務控制層、匯聚層，和接入層四個層次：

核心層路由器完成業(yè)務控制層上行數(shù)據(jù)的高速轉發(fā)和端口匯聚，核心層設備與CMnet省網(wǎng)接入層設備，部署在各地市核心機房內(nèi)。

業(yè)務控制層BRAS設備完成對用戶業(yè)務的接入認證控制、QoS策略控制和計費統(tǒng)計，為用戶提供數(shù)據(jù)的高速轉發(fā)。目前BRAS設備已完成全省縣區(qū)（縣一局）下沉設置，部署在地市核心機房及縣區(qū)重要匯聚機房內(nèi)。

接入層包含匯聚交換機及OLT設備，提供家寬、集團客戶數(shù)據(jù)業(yè)務的接入。

業(yè)務規(guī)劃：

規(guī)劃期內(nèi)根據(jù)容量原址疊加設備+縣第二局址下沉：根據(jù)業(yè)務需求繼續(xù)推進BRAS設備在縣區(qū)重要匯聚機房的下沉部署工作，對于成對設置的BRAS，單臺容量不超過8萬戶（峰值并發(fā)用戶），當用戶數(shù)量超過上限時，應增加BRAS設備臺數(shù)滿足用戶增長需求。

（4）內(nèi)容源網(wǎng)絡

整體架構：

省內(nèi)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡為集團統(tǒng)建CDN省內(nèi)邊緣節(jié)點，主要承載B2B CDN、Cache、IPTV業(yè)務。

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡四期工程完工后，省內(nèi)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡工程為三層架構：省中心節(jié)點、地市二級節(jié)點、縣區(qū)三級節(jié)點。其中：

省中心節(jié)點：部署在三個數(shù)據(jù)中心局址。

地市節(jié)點：全省各地市均部署有二級節(jié)點。

縣區(qū)節(jié)點：四期工程完工后，省內(nèi)部分縣部署了縣區(qū)三級節(jié)點。

業(yè)務規(guī)劃：

繼續(xù)進行統(tǒng)建CDN縣區(qū)三級節(jié)點下沉，按照優(yōu)先下沉IPTV業(yè)務，后續(xù)下沉CDN/Cache業(yè)務。同時，規(guī)劃期內(nèi)進行核心網(wǎng)媒體面下沉，將大流量的媒體內(nèi)容調(diào)度到網(wǎng)絡邊緣。

（5）傳送網(wǎng)絡

整體架構

城域骨干傳送網(wǎng)架構如右圖所示，其中匯聚層主要包含SDH、PTN、OTN網(wǎng)絡設備，網(wǎng)絡結構以環(huán)形為主，分為市區(qū)匯聚層、市到縣匯聚層、縣下匯聚層；普通匯聚機房以下為接入層回傳設備。

OLT設備城區(qū)主要分布在綜合業(yè)務機房、非城區(qū)在基站機房。

業(yè)務規(guī)劃（擴容+新建平面）：

考慮核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)、5G MEC下沉等需求，預計重要匯聚節(jié)點將新增4~6個OTN機架和1~3個PTN（SPN）機架。規(guī)劃期內(nèi)考慮新增SPN平面，部署各層級匯聚機房。

考慮家寬業(yè)務的需求，OTN將進一步下沉至鄉(xiāng)鎮(zhèn)層面，預計鄉(xiāng)鎮(zhèn)普通匯聚機房將新增1-2個OTN機架。

針對高價值政企業(yè)務，增加VC-OTN平面，布置在重要及普通匯聚機房。

4 建設策略

業(yè)務需求可以歸納為以下三種類型：

（1）業(yè)務接入：

目的：立足綜合業(yè)務區(qū)與一張光纜網(wǎng)，滿足基站、集客、家寬業(yè)務的接入。

要求：解決集客業(yè)務接入點的設置、OLT下沉、無線CRAN部署的需求。

（2）回傳連接：

目的：滿足PTN、OTN、SPN組網(wǎng)要求。

要求：配合傳送網(wǎng)結構調(diào)整，滿足新增設備裝機。

（3）區(qū)域終結：

目的：滿足區(qū)域中心的點位需求，滿足核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、內(nèi)容網(wǎng)設備放置。

要求：強化重要匯聚機房區(qū)域中心的特點，機房布局與之匹配。預留裝機能力。

針對以上不同類型的需求，可將匯聚機房的建設策略分為以下二種類型：

（1）布局：

重要匯聚機房：保持穩(wěn)定。

普通匯聚機房：整體保持穩(wěn)定，針對具體需求補點、隨建。

業(yè)務匯聚機房：大力發(fā)展。根據(jù)業(yè)務密度布局全業(yè)務機房，針對局部熱點下沉駐地網(wǎng)機房。

（2）質(zhì)量優(yōu)化：

根據(jù)需求對空間、交直流進行擴容改造；提升自有率。

5 建設標準

（1）建設方式：

重要匯聚機房全部自購自建。

普通匯聚機房應以自建/自購為主，逐步提升自有率，原則上規(guī)劃期內(nèi)應達到80%以上。對于租用機房，租用機房年限一般應不低于10年。

業(yè)務匯聚機房采用多種建設方式，縮短建設周期。充分利用自留基站，條件充分的普通匯聚機房可以兼做業(yè)務匯聚機房。

（2）建設原則：

重要匯聚機房：縣一局址通過空間改造擴容（辦公區(qū)域和倉儲區(qū)域等）來提升機房能力；縣二局址空間不足通過購置的方式進行建設。

普通匯聚機房/全業(yè)務機房：優(yōu)先選擇商業(yè)樓宇及商鋪，不建議選擇進出條件不便的住宅小區(qū)、學校等區(qū)域。

駐地網(wǎng)機房：大型小區(qū)用戶數(shù)不低于2500戶，同時有室分接入需求的用戶規(guī)模不低于1500戶。商務樓宇建筑面積2萬平以上。優(yōu)選駐地網(wǎng)內(nèi)的基站、營業(yè)廳等各類自有機房，其次可通過跟開發(fā)商或物業(yè)租用或購置機房。

（3）空間及機位要求：

重要匯聚機房：新增機房使用面積在100平方米以上；現(xiàn)有機房剩余機位（600*600mm）不低于10個。外電容量不低于200KVA。

普通匯聚機房：新增機房使用面積在60平方米以上；現(xiàn)有機房剩余機位不低于5個。外電容量不低于50KVA。

業(yè)務匯聚機房：新增機房使用面積不低于40平方米；機房剩余機位不低于3個。外電容量不低于30KVA。針對以上不同類型的需求，可將匯聚機房的建設策略分為以下兩種類型：

（4）動力配套：

新建普通和業(yè)務匯聚機房的蓄電池應全部采用鐵鋰電池，備電時長不超過4小時，節(jié)省機房面積，降低機房承重負荷。重要匯聚機房在設備負荷較小、機房面積及承重受限時，宜采用磷酸鐵鋰電池。