中國(guó)電信“雙千兆”背景下綜合業(yè)務(wù)局站建設(shè)策略的探究

孟 濤，陳 虎

（1.中通服咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210006；2.中國(guó)電信股份有限公司 徐州分公司，江蘇 徐州 221000）

0 引 言

在新規(guī)劃綜合業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)購(gòu)置用于綜合業(yè)務(wù)局站的房屋，多為商業(yè)門面，無(wú)法設(shè)置后備柴油發(fā)電機(jī)，因此綜合業(yè)務(wù)局站需結(jié)合業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)“雙千兆”（無(wú)線、家寬）的業(yè)務(wù)數(shù)量、電源與空調(diào)維護(hù)便利性綜合制定購(gòu)置及布局計(jì)劃，同時(shí)兼顧各專業(yè)需求，尋求各專業(yè)間的“平衡點(diǎn)”，實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1 綜合業(yè)務(wù)局站存在的問(wèn)題

（1）由于因城區(qū)物業(yè)、環(huán)境噪聲等問(wèn)題，無(wú)法設(shè)置后備保障油機(jī)，在沿街商鋪場(chǎng)景購(gòu)置的綜合業(yè)務(wù)局站僅具備單路市電。

（2）市電中斷后，空調(diào)停機(jī)，機(jī)房溫度上升速度快，無(wú)線和寬帶等主要設(shè)備的表面溫度將在30 min內(nèi)達(dá)到50 ℃?，F(xiàn)場(chǎng)空調(diào)中斷后做的溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)（機(jī)房直流總負(fù)載為1 000 A）結(jié)果如表1 所示，可以看到市電中斷后溫度將迅速上升。

表1 綜合業(yè)務(wù)局站資源需求信息

表1 市電中斷后機(jī)房溫度上升實(shí)驗(yàn)記錄

（3）高功率（如5G BBU）設(shè)備傳統(tǒng)裝機(jī)工藝和空調(diào)制冷要求不匹配，設(shè)備的裝機(jī)方式不利于空調(diào)送風(fēng)，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)房局部溫度過(guò)高。雖然機(jī)房中配置較大容量的空調(diào)，但是由于送風(fēng)距離近，整體制冷效果差。

（4）市電中斷后，設(shè)備因?yàn)闇囟雀叨礄C(jī)，但后備蓄電池組仍未放電至終止電壓，電池容量過(guò)大的設(shè)計(jì)造成資源浪費(fèi)。在正常溫度下，經(jīng)過(guò)測(cè)試，不同容量的蓄電池組在不同負(fù)載下的放電時(shí)間如表2所示。

表2 蓄電池組在不同負(fù)載下放電時(shí)長(zhǎng)

通過(guò)溫度上升的實(shí)驗(yàn)，在機(jī)房面積為80 m2及直流負(fù)載為1 000 A 的條件下，設(shè)備將在2 h 內(nèi)宕機(jī)；負(fù)載達(dá)到800 A 的時(shí)候，設(shè)備將在3 h 內(nèi)宕機(jī)；負(fù)載達(dá)到600 A 的時(shí)候，設(shè)備將在5 h 內(nèi)宕機(jī)。本地發(fā)電機(jī)組調(diào)動(dòng)及運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電組裝等操作時(shí)間約為4 h，因此機(jī)房整體負(fù)載宜控制在600 A 內(nèi)，蓄電池容量配置為4 000 Ah，蓄電池放電時(shí)間為5.5 h，保障蓄電池后備時(shí)長(zhǎng)、運(yùn)維時(shí)間及溫度上行時(shí)間銜接。

2 建立綜合業(yè)務(wù)局站建設(shè)的模型

準(zhǔn)確估算“雙千兆”業(yè)務(wù)，按照每臺(tái)室內(nèi)基帶處理單元（Building Baseband Unit，BBU）下掛2 個(gè)基站計(jì)算綜合業(yè)務(wù)局站所需的5G BBU 數(shù)量，按照光端口利用率60%計(jì)算綜合業(yè)務(wù)局站所需無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network，PON）端口數(shù)量，并適當(dāng)預(yù)留產(chǎn)數(shù)類業(yè)務(wù)的配套資源。綜合業(yè)務(wù)區(qū)的整體建設(shè)模型如圖1 所示。

圖1 綜合業(yè)務(wù)局站建設(shè)模型

可以按照業(yè)務(wù)數(shù)量計(jì)算功耗和機(jī)架數(shù)量，也可以根據(jù)城區(qū)綜合業(yè)務(wù)區(qū)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值進(jìn)行快速測(cè)算所需數(shù)量。對(duì)于典型一般城市，按照每平方千米基站所需BBU 為20 套，每平方千米住宅為3 000 戶進(jìn)行測(cè)算。

3 綜合業(yè)務(wù)局站標(biāo)準(zhǔn)化布局建模

為使“雙千兆”設(shè)備布局更加合理，按照中國(guó)電信集團(tuán)有限公司對(duì)一般城區(qū)綜合業(yè)務(wù)區(qū)劃分的要求進(jìn)行模擬。對(duì)于一般城市的城區(qū)場(chǎng)景，典型綜合業(yè)務(wù)區(qū)按照5 km2劃分，依據(jù)該類型的綜合業(yè)務(wù)區(qū)，可以制定標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)房布局和機(jī)房購(gòu)置的規(guī)劃，作為工程建設(shè)的參考[2]。

3.1 綜合業(yè)務(wù)局站設(shè)備需求數(shù)量終期測(cè)算

（1）綜合業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)“雙千兆”中無(wú)線設(shè)備需求統(tǒng)計(jì)。4G 按照每平方千米8 個(gè)基站，5G 按照每平方千米15 個(gè)基站。推測(cè)綜合業(yè)務(wù)局站所需4G BBU 數(shù)量為20 臺(tái)，4G BBU 機(jī)架為3 架；推測(cè)綜合業(yè)務(wù)局站所需5G BBU 數(shù)量為38 臺(tái)，5G BBU 機(jī)架為5 架。為考慮維護(hù)管理，5G 考慮室分和宏站分區(qū)域承載，采用10 架專用機(jī)架[3]。

（2）綜合業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)“雙千兆”中寬帶設(shè)備需求統(tǒng)計(jì)。千兆和普通寬帶按照每平方千米3 000 戶測(cè)算，光端口實(shí)占率按照60%測(cè)算，PON 口實(shí)占率按照80%測(cè)算，分光比按照1 ∶32 測(cè)算。推測(cè)綜合業(yè)務(wù)局站所需PON 端口數(shù)量為977，OLT 機(jī)框?yàn)?，OLT 機(jī)架需求為5 架，各機(jī)架冗余裝機(jī)空間。

（3）綜合業(yè)務(wù)區(qū)其他設(shè)備需求數(shù)量。無(wú)線承載設(shè)備統(tǒng)計(jì)，按照單臺(tái)設(shè)備下掛10 個(gè)基站考慮，承載網(wǎng)設(shè)備數(shù)量為12 臺(tái)，承載網(wǎng)設(shè)備與無(wú)線共機(jī)柜安裝。有線承載設(shè)備統(tǒng)計(jì)按照主備用關(guān)系考慮，配置2 臺(tái)數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)，機(jī)柜2 架。政企專線業(yè)務(wù)按照4 套以太專線承載設(shè)備、2 套剛性帶寬設(shè)備、10 套光貓和光纖收發(fā)器考慮，終期需求機(jī)架2 架[4]。

綜合業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)終期業(yè)務(wù)設(shè)備的功耗需求、纖芯需求、機(jī)架需求統(tǒng)計(jì)如表1 所示。

3.2 按照需求進(jìn)行配套建設(shè)策略

（1）動(dòng)力配置。市電容量為80 kVA。設(shè)備終期功耗為31 kW，直流負(fù)載為620 A，配置2 000 A 分立式開關(guān)電源1 套，蓄電池容量為4 000 Ah，電池后備時(shí)長(zhǎng)約為4 ～5 h，配置2 臺(tái)20 kW 精密空調(diào)，同時(shí)制作送風(fēng)管道和靜壓箱，滿足送風(fēng)和制冷需求。

（2）光纜和信號(hào)線纜成端配置。終期出局纖芯2 324 芯，入局管道制作4 孔[5]。終期業(yè)務(wù)成端纖芯3 464 芯，配置綜合配線總架7 架，熔配光纖配線架（Optical Distribution Frame，ODF）7 架。

（3）設(shè)備布局策略。機(jī)房整體面積需求約80 m2，分為3 個(gè)功能區(qū)域，分別為無(wú)源配線區(qū)、設(shè)備區(qū)以及動(dòng)力保障區(qū)。設(shè)備區(qū)域按照面對(duì)面布局方式，節(jié)約空調(diào)資源；動(dòng)力區(qū)域至設(shè)備區(qū)域的電源線纜按照直線布放，減少線纜轉(zhuǎn)彎，保證美觀；成端線纜較多的OLT設(shè)備靠近無(wú)源配線區(qū)域安裝，追求最短信號(hào)線纜布放距離，節(jié)約投資。

為了綜合業(yè)務(wù)局站中“雙千兆”設(shè)備布局更加形象化，按照80 m2制作的機(jī)房模板如圖2 所示，該模板可以滿足一般城市的主城區(qū)場(chǎng)景覆蓋使用，覆蓋面積為5 km2，覆蓋基站數(shù)為116個(gè)，覆蓋用戶數(shù)1.5萬(wàn)戶。

圖2 綜合業(yè)務(wù)局站“雙千兆”設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化布局（適用一般城區(qū)）

4 結(jié) 論

隨著5G 產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展及完善、雙千兆的發(fā)展及普及，運(yùn)營(yíng)商依托綜合業(yè)務(wù)區(qū)設(shè)置的局站將在未來(lái)支撐網(wǎng)絡(luò)發(fā)展演進(jìn)及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中扮演重要角色，而適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)久發(fā)展目標(biāo)的綜合業(yè)務(wù)局站將成為工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)增收的重要籌碼。