尹萌

摘要：5G網(wǎng)絡(luò)是重要的信息基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要支撐，隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷推進(jìn)，為了進(jìn)一步分析業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房承載設(shè)備實(shí)際功耗的情況，推動(dòng)5G匯聚機(jī)房順利建設(shè)，避免機(jī)房配套資源的重復(fù)投資，減少不必要的資源浪費(fèi)，通過(guò)對(duì)不同場(chǎng)景下業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房耗電模型分析，提出機(jī)房?jī)?nèi)配套設(shè)備的最優(yōu)配置方案，以解決傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)今后的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：通信傳輸技術(shù)；5G；業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房；電池配置模型

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-1739（2023）06-62-5

0引言

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房作為匯聚機(jī)房的補(bǔ)充，承擔(dān)業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)家庭和集客業(yè)務(wù)收斂、4G網(wǎng)絡(luò)CRAN架構(gòu)的BBU池等功能，為5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)DU集中儲(chǔ)備機(jī)房、光纜等基礎(chǔ)資源，減少匯聚機(jī)房的壓力。

根據(jù)中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)C-RAN集中度的要求，單個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房集中的物理基站數(shù)量以5～15為宜，最大不宜超過(guò)20個(gè)。單個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房放置的2G、4G、5G的BBU設(shè)備一般在45臺(tái)左右，由于BBU設(shè)備耗電需求較大，對(duì)機(jī)房的電源系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)極大的壓力，因此在機(jī)房建設(shè)初期，就應(yīng)規(guī)劃好電池容量，避免后期重復(fù)投資，造成資源浪費(fèi)[1-2]。

1業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房定位

1.1網(wǎng)絡(luò)定位

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房是指為了進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)承載和快速接入能力，節(jié)省管線資源，針對(duì)業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)無(wú)線、家庭寬帶或集客業(yè)務(wù)匯聚和疏導(dǎo)而設(shè)置的機(jī)房，機(jī)房在整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中位置如圖1所示。

1.2功能定位

（1）網(wǎng)絡(luò)情況：業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房主要用于業(yè)務(wù)集中、且距離普通匯聚機(jī)房較遠(yuǎn)區(qū)域進(jìn)行局部業(yè)務(wù)匯聚，負(fù)責(zé)無(wú)線、家庭寬帶或集客業(yè)務(wù)等在業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)收斂，其上層與普通匯聚機(jī)房進(jìn)行傳輸連接，以節(jié)省管線資源，一般是為滿(mǎn)足綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)內(nèi)特定區(qū)域（如大型社區(qū)、高校等）的寬帶或集客業(yè)務(wù)匯聚和疏導(dǎo)而設(shè)置的匯聚機(jī)房，安全要求等級(jí)要求相對(duì)略低。

①對(duì)于城區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，是CRAN架構(gòu)的BBU池集中機(jī)房、5G網(wǎng)絡(luò)DU集中機(jī)房；對(duì)于郊區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，是小型的匯聚機(jī)房，實(shí)現(xiàn)區(qū)域業(yè)務(wù)匯聚，減少纖芯占用。

②對(duì)于家寬和集客寬帶業(yè)務(wù)，是OLT機(jī)房；對(duì)于集客專(zhuān)線業(yè)務(wù)，是集客接入主干設(shè)備部署的位置。

（2）裝機(jī)類(lèi)型：近期核心網(wǎng)、數(shù)據(jù)承載網(wǎng)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不下沉至業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房。

①無(wú)線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)功能定位：集中部署高校、大型社區(qū)和場(chǎng)館等特定區(qū)域室內(nèi)外基站的4G集中化BBU資源池設(shè)備及5G CU/DU設(shè)備，提供功能包括協(xié)作式無(wú)線處理CoMP和D-MIMO、處理能力動(dòng)態(tài)調(diào)配、未來(lái)向開(kāi)放的云化平臺(tái)及可編排無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等。

②傳送網(wǎng)節(jié)點(diǎn)功能定位主要用于對(duì)指定小區(qū)或園區(qū)的集客、家庭寬帶等各類(lèi)業(yè)務(wù)進(jìn)行匯聚，部署WDM/（VC-）OTN（中長(zhǎng)期需求）、PTN、OLT、SDH/MSTP等設(shè)備。

③業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房安裝的配套設(shè)備有電源、空調(diào)、ODF等。

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房更靠近業(yè)務(wù)接入點(diǎn)，在規(guī)劃建設(shè)時(shí)，應(yīng)綜合考慮用戶(hù)數(shù)量、業(yè)務(wù)種類(lèi)等，劃分業(yè)務(wù)匯聚區(qū)，每個(gè)業(yè)務(wù)匯聚區(qū)通過(guò)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)收斂。

（3）機(jī)房分類(lèi)：根據(jù)業(yè)務(wù)收斂范圍不同，用于CRAN集中的機(jī)房可按以下標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)。

①業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（綜合）：業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)首套業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房，有大量集客、家寬、無(wú)線BBU集中需求，常規(guī)集中5～15個(gè)物理站址，在機(jī)房條件較好時(shí)，評(píng)估后物理站址集中數(shù)可上浮至19個(gè)。

②業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（無(wú)線）：業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)非首套業(yè)務(wù)匯聚及綜合業(yè)務(wù)區(qū)外主要滿(mǎn)足無(wú)線BBU集中需求的業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房，常規(guī)集中5～15個(gè)物理站址，在機(jī)房條件較好時(shí)，評(píng)估后物理站址集中數(shù)可上浮至19，主要滿(mǎn)足無(wú)線需求。

③BBU池機(jī)房：BBU池機(jī)房是業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房的補(bǔ)充，收斂宏站物理站不超過(guò)5個(gè)，在機(jī)房條件較好時(shí)，根據(jù)評(píng)估集中數(shù)可上浮至7～8個(gè)宏站。

城區(qū)C-RAN承載以業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房為主，BBU池機(jī)房為輔。農(nóng)村、山區(qū)等業(yè)務(wù)量相對(duì)稀疏的區(qū)域，推進(jìn)BBU池機(jī)房進(jìn)行集中[3-4]。

1.3機(jī)房?jī)?nèi)放置的設(shè)備

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房安裝設(shè)備通常有PTN、SDH/MSTP、OLT、OTN和無(wú)線BBU池等；配套設(shè)備有電源、空調(diào)和ODF等[5-7]。

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房?jī)?nèi)主要放置傳輸設(shè)備、無(wú)線設(shè)備及OLT設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)階段業(yè)務(wù)需求及規(guī)劃，業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房建議安裝的設(shè)備數(shù)量上限為19個(gè)物理站址BBU集中、5臺(tái)OLT設(shè)備和配套傳輸若干。不同機(jī)房類(lèi)型預(yù)計(jì)所需機(jī)位數(shù)預(yù)估如下：

注：①機(jī)位需求統(tǒng)計(jì)不含空調(diào)、消防等配套；②業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（綜合）內(nèi)傳輸設(shè)備包括PTN及OTN；業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（無(wú)線）內(nèi)傳輸設(shè)備只包括PTN。③挖潛及改造機(jī)房?jī)?nèi)，現(xiàn)有設(shè)備占用機(jī)位數(shù)以及預(yù)留等效機(jī)位數(shù)量之和，原則上應(yīng)不少于標(biāo)準(zhǔn)等效機(jī)位數(shù)量。

2業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房建設(shè)原則

每個(gè)業(yè)務(wù)匯聚區(qū)必須有一個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房或者匯聚機(jī)房來(lái)完成區(qū)內(nèi)各類(lèi)業(yè)務(wù)的有效收斂，縮短末端接入距離，根據(jù)集團(tuán)C-RAN集中度的要求，單個(gè)集中機(jī)房以5～15個(gè)物理基站為宜，最大不宜超過(guò)19個(gè)；當(dāng)業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)宏站數(shù)量較多，一套業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房不能滿(mǎn)足需求時(shí)，可選取第二個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房作為補(bǔ)充。

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房原則上選擇利舊現(xiàn)網(wǎng)選擇條件較好的自有機(jī)房、OLT機(jī)房、光纜交接間（可改造）、基站（未交付鐵塔）和商業(yè)樓宇機(jī)房等機(jī)房，外電、機(jī)房配套等改造后滿(mǎn)足業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房裝機(jī)要求。挖潛機(jī)房原則上租期不低于5年，使用面積及整體等效機(jī)位按照不同類(lèi)型機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)要求，外電容量不低于15 kW /380 V。業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房選址面積要求如表2所示。

（1）對(duì)于匯聚機(jī)房所在的業(yè)務(wù)匯聚區(qū)

匯聚機(jī)房在預(yù)留充足發(fā)展空間，但仍有剩余空間滿(mǎn)足業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)各類(lèi)業(yè)務(wù)收斂需求，這種情況下可以由匯聚機(jī)房承擔(dān)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房功能，不另外選址設(shè)置業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房。如機(jī)房面積較大且分上下層或具備獨(dú)立空間，可考慮在設(shè)置獨(dú)立的機(jī)房；如無(wú)法物理分割，可在匯聚機(jī)房?jī)?nèi)劃定一定的區(qū)域安裝業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房相關(guān)設(shè)備。

如匯聚機(jī)房面積較?。ㄊ褂妹娣e小于100 m2）或區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)需求較大，可通過(guò)新選址或者挖潛方式，完成業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房的部署。

（2）無(wú)匯聚機(jī)房的業(yè)務(wù)匯聚區(qū)

按照挖潛或者新增的方式，完成至少1個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（綜合）的部署，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)家寬、集客及無(wú)線等業(yè)務(wù)收斂；當(dāng)區(qū)域內(nèi)宏站數(shù)量大于19時(shí)，可以進(jìn)行第2套業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（無(wú)線）選址建設(shè)，二套機(jī)房主要完成無(wú)線業(yè)務(wù)收斂；當(dāng)區(qū)域內(nèi)宏站數(shù)量為15～19時(shí)，二套機(jī)房是否選取，需根據(jù)首套機(jī)房情況確認(rèn)，首套機(jī)房為新增機(jī)房、機(jī)房面積足夠的，不進(jìn)行二套機(jī)房選址建設(shè)。區(qū)域內(nèi)宏站數(shù)量小于15時(shí)，原則上只選取1個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（綜合）。

（3）綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)外

綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)外每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)必須設(shè)置1個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)的業(yè)務(wù)收斂，減少對(duì)光纜的占用。其他區(qū)域可進(jìn)行根據(jù)業(yè)務(wù)情況酌情設(shè)置。

對(duì)于部分選址困難區(qū)域，可充分利用現(xiàn)有條件較好的基站機(jī)房作為BBU池機(jī)房，作為業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房的補(bǔ)充。

4業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房電池模型及耗電分析

4.1機(jī)房設(shè)備安裝情況及負(fù)載分析

由于BBU設(shè)備是業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房?jī)?nèi)最主要的耗電設(shè)備，為進(jìn)一步分析業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房承載設(shè)備實(shí)際功耗情況，結(jié)合區(qū)域內(nèi)機(jī)房實(shí)際情況，選取BBU設(shè)備較多的機(jī)房一、機(jī)房二和BBU設(shè)備較少的機(jī)房三、機(jī)房四進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、分析情況，調(diào)研分析結(jié)果如表3所示。

根據(jù)調(diào)研結(jié)果匯總上述表格可以看出：現(xiàn)場(chǎng)采集功耗數(shù)據(jù)顯示現(xiàn)階段BBU設(shè)備功耗遠(yuǎn)低于設(shè)備廠家提供的理論典型功耗，實(shí)際功耗一般不會(huì)超過(guò)理論功耗的一半。按現(xiàn)階段BBU設(shè)備實(shí)際功耗，結(jié)合目前機(jī)房?jī)?nèi)配置電池情況，業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房?jī)?nèi)現(xiàn)有電池配置均可滿(mǎn)足現(xiàn)階段4 h的BBU備電需求。

3.2典型電池配置模型設(shè)備帶載數(shù)量測(cè)算

目前在現(xiàn)網(wǎng)中，業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房有多種典型電池配置，由以下5種組成：個(gè)別挖潛基站機(jī)房?jī)?nèi)，配置2組300 AH的鉛酸電池；其他挖潛機(jī)房及大部分新選址機(jī)房，配置2組500 AH的鉛酸電池；還有少量機(jī)房配置2組1 000 AH的鉛酸電池、2組500 AH或800 AH的鋰電池，這些模型所帶最大負(fù)載電流情況如表4所示。

對(duì)于新建機(jī)房或者光纜交接間改造機(jī)房電池按照如表5所示標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行.

結(jié)合各模型所帶來(lái)的最大負(fù)載電流，可以推算出，在典型設(shè)備配置下，一個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房收斂10個(gè)宏站物理站址和收斂15個(gè)物理站址時(shí)，需要配備的電池容量。

各種場(chǎng)景下，業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房需求，如表6～表8所示。

備注：①業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（綜合）。業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)首套業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房，有大量集客、家寬，無(wú)線BBU集中需求，滿(mǎn)足綜合業(yè)務(wù)需求。在機(jī)房條件較好時(shí)，根據(jù)評(píng)估集中數(shù)可上浮至19個(gè)宏站。②業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（無(wú)線）：業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)非首套業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房，集中大于6個(gè)以上的物理站址，主要滿(mǎn)足無(wú)線需求。

經(jīng)過(guò)上述測(cè)算，機(jī)房?jī)?nèi)配置2組800 AH鋰電池可滿(mǎn)足業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房收斂15個(gè)物理站址時(shí)的備電需求。

4不同場(chǎng)景下機(jī)房配套建議

要求新建業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房配套全部采用鋰電池，基于業(yè)務(wù)匯聚耗電模型分析建議新建業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房按照最大配置2組800 AH鋰電池，建立分級(jí)模型，不同場(chǎng)景選擇適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。

4.1新建機(jī)房配套分級(jí)建議

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（綜合）配套建議如表9所示。

（1）業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（綜合）：有大量集客、家寬及無(wú)線BBU集中需求，建議配置兩組800AH鋰電池。

（2）業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（無(wú)線）：有少量/無(wú)集客、家寬業(yè)務(wù)，主要滿(mǎn)足無(wú)線BBU集中需求，初期建議配置2組500 AH鋰電池，初始規(guī)劃BBU數(shù)量較多時(shí)評(píng)審后可按2組800 AH鋰電池配置。業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房（無(wú)線）配套建議如表10所示。

4.2擴(kuò)容機(jī)房配套建議

原有機(jī)房配套不能滿(mǎn)足備電需求時(shí)啟動(dòng)第二套電源系統(tǒng)建設(shè)（電池組+開(kāi)關(guān)電源），參考機(jī)房原有電池配置最大負(fù)荷門(mén)限，達(dá)到負(fù)載門(mén)限值后，新增一套電源系統(tǒng)，新增電池系統(tǒng)容量根據(jù)預(yù)計(jì)新增業(yè)務(wù)需求測(cè)算。機(jī)房原有電池配置最大負(fù)荷門(mén)限如表11所示。

一般區(qū)域，備電4 h，山區(qū)距離較遠(yuǎn)區(qū)域，備電時(shí)長(zhǎng)可酌情上浮至6 h。每年充放電試驗(yàn)后，電池確實(shí)不能滿(mǎn)足需求，評(píng)審后可進(jìn)行增補(bǔ)電源系統(tǒng)。

5結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)當(dāng)今5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房存在的實(shí)際問(wèn)題，提出了不同場(chǎng)景下業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房?jī)?nèi)電源等配套設(shè)備的配置情況，為便于今后業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房順利完成機(jī)房建設(shè)、合理利用資源、減少不必要的浪費(fèi)，提供了明確的思路和有益借鑒。

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