匯聚機房規劃方法與思路

◆牟曉峰

匯聚機房規劃方法與思路

◆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劃理論與方法進行研究。首先對現有網絡資源方面存在的不足進行簡述，并對各類業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略方向。最后對于規劃的標準加以說明。

基礎資源；規模；業務；架構

1 匯聚機房戰略意義及分類

（1）匯聚機房重要性

匯聚機房是全業務發展不可或缺的戰略性基礎資源，直接關系到全業務網絡的可持續發展能力，應堅持“重規劃、保落實、提能力、強管理”的原則，以“合理布局、專業協同、優先自有、提升配套”為指導開展匯聚機房的建設，快速完成從傳送網、無線網專業專用，向滿足核心網轉發面設備、數據承載網BRAS/SR、內容分發網CDN等專業網絡下沉需求的全業務機房轉型。

（2）匯聚機房分類

重要匯聚機房：主要設置在郊縣中心區域，主要安裝傳送網設備，按需部署核心網轉發面設備、數據承載網BRAS、內容分發網CDN等下沉設備。

普通匯聚機房：用于收斂所處匯聚區域的業務，可結合綜合業務接入區的規劃進行部署，一般一個綜合業務區設置一到兩個普通匯聚機房。

業務匯聚機房：主要用于對某些業務集中區域進行局部業務匯聚，以節省上連的管線資源，一般指綜合業務接入區內特定區域的寬帶或集業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

業務匯聚機房規模不足，未普遍應用。

業務接入困難，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，少量非城區機房與基站共址，絕大部分空間已不滿足發展。

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。

穩定性：匯聚機房自有率低，城區僅為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，購置機房受開發商交房速度影響2-3年到位，不能迅速形成產能。

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，城區自有機房選址困難。

法律手續硬性制約：公司要求購房一年內提供房產證，無法提供房產證的無法購置。

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 業務需求分析

（1）無線網絡

設備裝機需求：5G建網初期采用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成本，中長期目的是支撐未來業務需要。滿足“規劃一步到位，能力分步部署”的策略。C-RAN具有如下優勢：①降低建設和運維成本。節約BBU機框、同步天線和主控板等的數量；節約回傳網絡SPN設備成本；節約遠端機房租金。②技術發展的必然趨勢：垂直行業：C-RAN架構更易實現無線網云化和切片；MEC部署：C-RAN集中機房，是部署MEC的最佳位置；多基站協同：實現多基站干擾協同和載波聚合。③提高5G競爭力：提高建網速度；提高專用業務部署速度。

（2）核心網絡

核心網整體架構：

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

業務規劃：

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

圖1 無線網絡業務需求示意圖

（3）數據承載網絡

數據承載網整體架構：

CMnet城域數據網絡結構分為核心層、業務控制層、匯聚層，和接入層四個層次：

核心層路由器完成業務控制層上行數據的高速轉發和端口匯聚，核心層設備與CMnet省網接入層設備，部署在各地市核心機房內。

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

接入層包含匯聚交換機及OLT設備，提供家寬、集團客戶數據業務的接入。

業務規劃：

規劃期內根據容量原址疊加設備+縣第二局址下沉：根據業務需求繼續推進BRAS設備在縣區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（峰值并發用戶），當用戶數量超過上限時，應增加BRAS設備臺數滿足用戶增長需求。

（4）內容源網絡

整體架構：

省內內容分發網絡為集團統建CDN省內邊緣節點，主要承載B2B CDN、Cache、IPTV業務。

內容分發網絡四期工程完工后，省內內容分發網絡工程為三層架構：省中心節點、地市二級節點、縣區三級節點。其中：

省中心節點：部署在三個數據中心局址。

地市節點：全省各地市均部署有二級節點。

縣區節點：四期工程完工后，省內部分縣部署了縣區三級節點。

業務規劃：

繼續進行統建CDN縣區三級節點下沉，按照優先下沉IPTV業務，后續下沉CDN/Cache業務。同時，規劃期內進行核心網媒體面下沉，將大流量的媒體內容調度到網絡邊緣。

（5）傳送網絡

整體架構

城域骨干傳送網架構如右圖所示，其中匯聚層主要包含SDH、PTN、OTN網絡設備，網絡結構以環形為主，分為市區匯聚層、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設備城區主要分布在綜合業務機房、非城區在基站機房。

業務規劃（擴容+新建平面）：

考慮核心網、承載網、內容分發網、5G MEC下沉等需求，預計重要匯聚節點將新增4~6個OTN機架和1~3個PTN（SPN）機架。規劃期內考慮新增SPN平面，部署各層級匯聚機房。

考慮家寬業務的需求，OTN將進一步下沉至鄉鎮層面，預計鄉鎮普通匯聚機房將新增1-2個OTN機架。

針對高價值政企業務，增加VC-OTN平面，布置在重要及普通匯聚機房。

4 建設策略

業務需求可以歸納為以下三種類型：

（1）業務接入：

目的：立足綜合業務區與一張光纜網，滿足基站、集客、家寬業務的接入。

要求：解決集客業務接入點的設置、OLT下沉、無線CRAN部署的需求。

（2）回傳連接：

目的：滿足PTN、OTN、SPN組網要求。

要求：配合傳送網結構調整，滿足新增設備裝機。

（3）區域終結：

目的：滿足區域中心的點位需求，滿足核心網、承載網、內容網設備放置。

要求：強化重要匯聚機房區域中心的特點，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：保持穩定。

普通匯聚機房：整體保持穩定，針對具體需求補點、隨建。

業務匯聚機房：大力發展。根據業務密度布局全業務機房，針對局部熱點下沉駐地網機房。

（2）質量優化：

根據需求對空間、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，原則上規劃期內應達到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（辦公區域和倉儲區域等）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/全業務機房：優先選擇商業樓宇及商鋪，不建議選擇進出條件不便的住宅小區、學校等區域。

駐地網機房：大型小區用戶數不低于2500戶，同時有室分接入需求的用戶規模不低于1500戶。商務樓宇建筑面積2萬平以上。優選駐地網內的基站、營業廳等各類自有機房，其次可通過跟開發商或物業租用或購置機房。

（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；現有機房剩余機位不低于5個。外電容量不低于50KVA。

業務匯聚機房：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。