匯聚機房空間規劃與設計

雷明慧

（天元瑞信通信技術股份有限公司，陜西 西安 710075）

0 引 言

按照機房定位與分級管理，一般將綜合業務區的機房分為重要匯聚機房、普通匯聚機房及業務匯聚機房[1]。機房一般位于市區，面臨選址、協調、布局等問題，建設難度較大，不利于長期業務發展。為了提高機房空間使用率，保證通信網絡的可靠性與安全性，減輕維護人員的工作強度，就需要對匯聚機房定位、面積進行合理規劃，滿足各類通信業務接入需求。

1 機房位置要求

匯聚機房選址時，優先選擇商業樓宇、物業附屬樓、永久性庫房以及企事業單位的閑置樓宇，機房使用面積在60 m2以上，層高一般在2.7～3.5 m，承重在800 kg/m2[2]。考慮到容易引發糾紛，要慎重選擇居民住宅樓。機房首選地面一層或滿足承重的二層房間，如果選在三層以上時，要確保豎井空間滿足布線需求且具備纜線進出條件。

對于固定油機或移動油機的位置，需與居民住宅區有一定隔離，避免發電時噪聲或油煙造成擾民投訴，可以優先考慮和區縣辦公樓、自有營業廳共同選址。機房不應位于具有較大拆遷可能的老舊廠區、園區、城中村等，需遠離易燃、易爆、強電磁干擾區域，不宜選在低洼易發生水浸的位置[3]。

2 機房分層架構

綜合業務區的機房分為3類，即重要匯聚機房、普通匯聚機房以及業務匯聚機房[4]。各級機房通常配置用電設備、后備電源、光纖配線架（Optical Distribution Frame，ODF）、機房空調等，主要包括分組傳送網（Packet Transport Network，PTN）、光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）、光傳送網（Optical Transport Network，OTN）、寬帶接入服務器（Broadband Remote Access Server，BRAS）、內容分發網絡（Content Delivery Network，CDN）及基帶單元（Baseband Unit，BBU）、集中單元（Centralized Unit，CU）以及分布單元（Distributed Unit，DU）等[5]。

重要匯聚機房一般設置在區縣中心或一些熱點區域，機房內安裝大容量虛容器（Virtual Container，VC-）OTN/PTN、CU/DU、核心網轉發設備以及一些邊緣應用設備等，同時也設置BRAS、CDN設備，可使用面積一般應在220 m2及以上。

普通匯聚機房主要收斂本區域內的基站接入、集團客戶專線及家庭寬帶等業務，部署波分復用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）/VC-OTN、BBU、PTN以及OLT等設備，可使用面積一般應在65 m2及以上。

業務匯聚機房主要用于對指定區域的基站接入、家庭寬帶等業務進行匯聚，部署WDM/VC-OTN（中長期需求）、BBU、PTN以及OLT等設備，可使用面積一般應在40 m2及以上。

3 平面規劃

機房的平面規劃要結合分層、機房定位等因素，圍繞一次規劃、分期建設的原則，在征求維護人員意見和了解設備廠商參數后與建設方項目參與人共同確定機房方案，便于設備順利安裝，同時也能提高后期維護管理的便捷性。平面規劃包括機房區域劃分、氣流組織布局、相關配套電源和空調布置等。一般機房可劃分為設備區、配線區、電源區及空調區，其中設備區主要安裝無線設備、傳輸設備及數據設備等，配線區主要安裝配線設備。根據機房大小及氣流組織，機架可采取單面布置或雙面布置；機房內要預留主走道及維護走道。當機房空調采用地板下送風或風道上送風時，將設備布置成面對面、背靠背的形式，即機柜的進風面布置在冷通道、排風面布置在熱通道。如果機柜布置不區分冷、熱通道或設備功耗較小，可以按照設備安裝順序統一朝向布置。

3.1 重要匯聚機房

重要匯聚機房除配套電源、空調等設備外，至少滿足傳輸設備安裝空間有17個標準機位、承載設備有2個標準機位、業務支撐設備有7個標準機位以及無線網設備有2個標準機位，其余機位為后期業務發展預留。重要匯聚機房平面規劃如圖1所示。

圖1 重要匯聚機房平面規劃

A列為電源列，列頭安裝油機配電設備，后方依次為交流配電屏、整流屏1、直流配電屏1、整流屏2、直流配電屏2、UPS輸入屏、UPS-1、UPS-2、UPS輸出屏；B、C列為匯聚層傳輸設備列，B列用于安裝PTN/SPN設備，C列用于安裝OTN設備；D列為接入層傳輸設備列，用于安裝OLT等接入層設備；E列為無線設備列，用于安裝BBU池、CU、DU設備；F列為預留設備安裝區域；G列為ODF列；H、I列為數據設備列，用于安裝BRAS、MEC、CDN等設備。B、C、D、E、F、H、I每列第一個和最后一個機位用于列頭柜安裝，其中最后一個機位列頭柜可以根據需求選配。

3.2 普通匯聚機房

普通匯聚機房規劃時，需滿足傳輸設備安裝空間有13個標準機位、無線網設備有4個標準機位，剩余機位為后期業務發展預留。普通匯聚機房平面規劃如圖2所示。

圖2 普通匯聚機房平面規劃

A列為電源列，自列頭依次安裝交流配電屏、整流屏、直流配電屏；B列為傳輸設備列，用于安裝PTN/SPN、OTN、OLT等設備；C列為無線設備列，用于安裝BBU池、CU、DU設備；D列為預留設備安裝區域；E列為光纖配線架列。B、C、D每列第一個機位用于列頭柜安裝，其中D列可以根據需求選配。

3.3 業務匯聚機房

業務匯聚機房規劃時，需滿足傳輸設備安裝空間有4.5個標準機位、無線網設備有2個標準機位，剩余機位為后期業務發展預留。業務匯聚機房平面規劃如圖3所示。

圖3 業務匯聚機房平面規劃

A列為電源及無線設備列，自列頭依次安裝開關電源、無線列頭柜，無線列頭柜后安裝BBU池、CU、DU設備；B列為傳輸及傳輸配套設備列，用于安裝PTN/SPN、OTN、OLT、ODF架等設備。

4 空間規劃

機房空間規劃時，要結合機房凈高、走線架、消防管線以及照明管線等參數選擇合適的機柜高度，設計中不能強制壓縮空間，一定要考慮施工、維護的要求，合理分離信號線、電源線、光纖[6]。空間不足時，在布線、施工合理范圍內通過減少走線架層數、選擇旁側布線、選擇低高度機柜等方法對空間重新布局[7]。機房空間布置如圖4所示。

圖4 機房空間布置

5 冷熱通道劃分

目前設備的單位功率密度不斷增加，匯聚機房內承載的設備容量也不斷增多，機房規劃時需要設置冷通道和熱通道，有利于氣流組織的運行。進排風一致的設備安裝在一列，進風口為冷通道，出風口為熱通道。對配線等無源設備較多的機房，也可以采用有源設備與無源設備交替排列，減少冷熱交換，滿足機房氣流組織順暢。根據設備進排風方式不同，前進風、后出風的設備較多，建議設置冷通道和熱通道；對于前進風、后出風設備較少的機房，可以采用有源設備與無源設備交替排列[8]。具體散熱方式如圖5所示。

圖5 散熱方式示意圖

6 動力配置

機房動力配置要根據未來的業務需求分析，各類匯聚機房后期新增設備的集成度會更高，單機架的功耗也會更大，對機房面積、市電容量等提出了更高的要求。由于不同匯聚機房的業務部署不同，機房內設置的設備類型也不相同，一般機房負荷要結合面積、設備功耗及承載業務進行規劃。重要匯聚機房的市電引入容量需要大于200～250 kVA，普通匯聚機房需要50～100 kVA，業務匯聚機房需要15～30 kVA。對于50 kVA以上的市電引入，一般應設置專用變壓器[9]。如果具備一次到位的條件，建議按遠期容量需求進行市電引入；如果不具備一次到位條件，可以和供電單位協商先按近期需求建設，后期逐步擴容。與此同時，需要充分評估后期擴容的可行性，避免后期由于市電容量受限無法裝機造成機房資源儲備的浪費。此外，建立資源預警，提前啟動市電引入擴容[10]。

7 結 論

匯聚機房作為區域匯聚各類設備和收斂各類業務的專用機房，其規劃前瞻性、設計合理性對機房設備布置與業務承載起到關鍵作用，能夠促進網絡的良性發展。隨著設備功率密度不斷增加，通過優化機房布局，提高機房平面利用率和空間利用率，降低前期機房建設投資和后期運維成本，滿足業務的快速部署需求，推動通信領域的可持續發展。