黃坤，胡遠，楊繼灶，張小康

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司安徽分公司，合肥 230041）

1 背景

中國移動通過多年的建設(shè)，城域傳送網(wǎng)已具備一定規(guī)模。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，城域傳送網(wǎng)業(yè)務(wù)需求已由原來單純的GSM基站接入發(fā)展到全業(yè)務(wù)接入需求，包含GSM基站、TD-SCDMA基站、LTE基站、集團客戶、家庭寬帶客戶、WLAN等。全業(yè)務(wù)的快速增長和4G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展對傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋、帶寬資源、快速和規(guī)范接入提出更高的要求，傳輸資源壓力隨之大大增加。

作為通信網(wǎng)絡(luò)基本要素之一的傳輸匯聚機房，是通信網(wǎng)絡(luò)中最基礎(chǔ)的物理節(jié)點，傳輸匯聚機房的穩(wěn)定性、機房裝機空間等問題對傳輸網(wǎng)絡(luò)的靈活性、擴展性、穩(wěn)定性等方面將會產(chǎn)生重大影響。

經(jīng)過多年的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，城域傳送網(wǎng)內(nèi)傳輸匯聚機房特別是啟用較早的匯聚機房，存在著SDH/PTN/OTN設(shè)備共存，部分傳輸匯聚機房與基站共機房，機房平面布置不合理等現(xiàn)象造成目前使用年限較長的匯聚機房裝機空間緊張，近年中國移動采用的傳送技術(shù)在不斷發(fā)展變化，業(yè)務(wù)需求急速增長，大容量、高功耗設(shè)備的引入，對傳送機房空間、電源、制冷等都提出了新的需求。根據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進行設(shè)備工程建設(shè)，往往因為裝機空間受限導致施工滯后，加上購置新的匯聚機房進行替換又面臨著選址困難、購置費用較高和整個流程較長的問題，因此如何優(yōu)化現(xiàn)有傳輸匯聚機房空間，進行匯聚機房瘦身來滿足新增長的裝機需求，是工程建設(shè)中需要考慮和解決的問題。

2 傳輸匯聚節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)定位

傳輸匯聚節(jié)點分為兩類，第一類是用于單個匯聚區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)收斂的普通匯聚節(jié)點；第二類是用于單個或多個匯聚環(huán)業(yè)務(wù)收斂并實現(xiàn)與核心節(jié)點互聯(lián)的重要匯聚節(jié)點。普通匯聚節(jié)點設(shè)置在普通傳輸匯聚機房，重要匯聚節(jié)點設(shè)置在重要匯聚機房或傳輸核心機房，但針對業(yè)務(wù)相對集中且距離匯聚機房較遠區(qū)域，從資源使用效率及投資等因素考慮，可單獨規(guī)劃業(yè)務(wù)匯聚機房。各類機房具體分層示意圖及其功能定位如圖1所示。

圖1 各類機房分層示意圖

2.1 重要匯聚機房

重要匯聚機房在網(wǎng)絡(luò)中處于承上啟下的作用，具有重要地位，其安全等級在匯聚機房中要求較高。

傳輸網(wǎng)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)定位：重要匯聚機房的匯聚對象通常為本區(qū)域的普通匯聚節(jié)點及單個匯聚區(qū)域內(nèi)所有業(yè)務(wù)匯聚，如城區(qū)的重要匯聚機房或郊縣一、二節(jié)點機房。其上層與核心機房進行傳輸連接，下層連接其它匯聚機房或接入機房。

2.2 普通匯聚機房

普通匯聚機房用于收斂單個匯聚區(qū)域業(yè)務(wù)而設(shè)置的機房，一般一個綜合業(yè)務(wù)區(qū)設(shè)置1～2個普通匯聚機房。

傳輸網(wǎng)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)定位：普通匯聚機房主要匯聚本區(qū)域（綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)）內(nèi)的基站、集客、WLAN及家庭寬帶等各類業(yè)務(wù)。其上與重要匯聚機房或核心機房進行傳輸連接，向下連接業(yè)務(wù)匯聚機房或接入機房。

2.3 業(yè)務(wù)匯聚機房

業(yè)務(wù)匯聚機房主要用于對某些業(yè)務(wù)集中或特殊區(qū)域可先進行局部業(yè)務(wù)匯聚，以便節(jié)省管線資源，一般指綜合業(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)匯聚和疏導而設(shè)置的機房。

傳輸網(wǎng)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)定位：主要用于對指定小區(qū)或園區(qū)的集客、家庭寬帶等各類業(yè)務(wù)進行匯聚。其上層與普通匯聚機房進行傳輸連接，下層連接接入機房或直接連接業(yè)務(wù)。

由于普通匯聚機房在網(wǎng)絡(luò)中起承上啟下的作用，本文主要對普通匯聚機房的瘦身方式方法進行探討。

3 普通匯聚機房現(xiàn)狀及存在問題

抽樣調(diào)研兩個典型地市的61個普通匯聚機房，機房內(nèi)已安裝傳輸設(shè)備（SDH/PTN/OTN）、OLT設(shè)備、無線設(shè)備、ODF、電源等配套設(shè)備，已裝機面積占可裝機面積大多在70%以上，部分已裝機面積已達到100%，機房擴容能力較弱。

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研，目前普通匯聚機房主要存在以下問題。

（1）機房大多與基站同局址，尤其在XX市區(qū)，基站共址比例達到82%，無線設(shè)備平均在5端左右，最多達到9端，嚴重影響了機房的可擴展性。

（2）大部分機房有2套開關(guān)電源系統(tǒng)，部分有3套以上開關(guān)電源，占調(diào)研數(shù)據(jù)的25%，且電池組容量多為400 Ah，蓄電池擺放位置的合理性也有待商榷。

（3）機房目前SDH/PTN/OTN/OLT等設(shè)備共存，老舊設(shè)備上已無電路或電路較少，部分機房由于客觀原因造成多套相同設(shè)備安裝，如多端OLT設(shè)備或綜合柜。

（4）機房前期由于設(shè)計人員的能力或局限造成平面規(guī)劃不夠合理，浪費部分空間。

根據(jù)以上情況，可分別進行思考，找出普通匯聚機房瘦身的方式方法，進行機房挖潛增效、盤活資源，提高工程建設(shè)的可行性。

4 普通匯聚機房瘦身方式

4.1 無線專業(yè)瘦身

部分普通匯聚機房由于其地理位置較佳，可能會被選為無線覆蓋的站址同時存在，這樣其機房內(nèi)部就會有無線相關(guān)的設(shè)備，如主設(shè)備、開關(guān)電源、蓄電池等，這些設(shè)備通常占用機房的空間都較大，特別是早期2G的主設(shè)備都是一些低容量大柜子的設(shè)備，一般每個小區(qū)都需要一臺柜子，這樣900 MHz和1 800 MHz就需要6臺柜子的空間（基本上就是3 600 mm×600 mm的區(qū)域），這對普通匯聚機房來說是占用空間最大的設(shè)備。

如圖2﹑3所示，以愛立信的2G設(shè)備為例介紹瘦身的方案，其他廠家的設(shè)備可以根據(jù)其設(shè)備的特點和性能參照制定具體的方案。目前愛立信的2G設(shè)備主要是RBS2206及RBS2202（極少），一般占用的空間最多6臺，按最大的6臺考慮瘦身的方案主要有兩種，一種是將6臺RBS2206或RBS2202的設(shè)備替換為1臺高密度板的RBS6201設(shè)備（采用G/D共柜的方式），這樣可以節(jié)省下5個柜子的安裝空間。

圖2 2G主設(shè)備瘦身方案1

如圖4﹑5所示，另外一種是分別將3臺RBS2206或RBS2202的900 MHz和1 800 MHz設(shè)備替換為1臺RBS6601設(shè)備（壁掛安裝），這樣可以節(jié)省下6個柜子的安裝空間。

愛立信RBS2206及RBS2202設(shè)備在網(wǎng)年限都超過了10年，達到了工程建設(shè)退網(wǎng)的年限。特別是RBS2202為+24 V設(shè)備，與目前主流的-48 V設(shè)備在供電上也不兼容，需要額外占用一臺+24 V的開關(guān)電源，這也大大降低了節(jié)點機房空間的利用率。

至于采用哪種方案需要根據(jù)運營商能提供的設(shè)備類型來確定，這兩種方案最少能為普通匯聚機房騰出至少5個柜子的空間，可以極大的提高機房的利用率。

另外當普通匯聚機房周圍可征地自建機房時，也可在原機房旁新建機房，將原機房內(nèi)無線設(shè)備搬遷至新機房內(nèi)或考慮將無線設(shè)備搬遷至室外，通過小基站、一體化基站等方式解決覆蓋問題，原機房作為普通匯聚機房使用。

4.2 電源專業(yè)瘦身

圖3 2G主設(shè)備瘦身方案1實例圖

圖4 2G主設(shè)備瘦身方案2

普通匯聚機房一般使用掛壁式交流配電箱（1 000 mm×600 mm×250 mm）、 組 合 式 開 關(guān) 電 源（2 000 mm×600 mm×600 mm）。大部分情況下，不同型號的交流配電箱和組合式開關(guān)電源機柜所占用的機位空間幾乎沒有差異，這一部分的瘦身空間不大。而開關(guān)電源所接蓄電池組因電壓（+24 V/-48 V）、容量（400 Ah/1 000 Ah/2 000 Ah）、型號（磷酸鐵鋰蓄電池、鉛酸蓄電池）以及生產(chǎn)廠家的不同，蓄電池組尺寸有著非常顯著的差異，對機房空間布局影響較大。因此蓄電池組這個方面，是普通匯聚機房進行電源空間瘦身的關(guān)鍵點。

4.2.1 +24 V開關(guān)電源退網(wǎng)，或割接至-48 V開關(guān)電源

在一些老的普通匯聚機房，至今仍有+24 V開關(guān)電源在使用。正常環(huán)境下維護得當?shù)男铍姵厥褂脡勖鼮?0年左右，現(xiàn)網(wǎng)中的+24 V電源使用年限不少已經(jīng)超過或接近10年，理應(yīng)考慮對其進行退網(wǎng)替換。+24 V電源比-48 V電壓小一半，相同功耗的設(shè)備負載電流是-48 V電源的兩倍。+24 V電源一般采用鉛酸電池，電池容量較小，但體積卻較大。若機房有瘦身需求，在電源方面應(yīng)首先考慮將+24 V系統(tǒng)替換成-48 V系統(tǒng)。同時考慮到用電設(shè)備的電壓適配問題，可將原用電設(shè)備更換為-48 V設(shè)備；或者在不更換設(shè)備的情況下，在-48 V電源上增加相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換模塊，如圖6所示。

4.2.2 高容量電源替換低容量電源

現(xiàn)網(wǎng)中許多普通匯聚機房采用400 Ah或600 Ah的蓄電池組，在目前通信設(shè)備容量及功耗不斷增大的情況下，這些低容量的開關(guān)電源愈發(fā)顯得捉襟見肘。如一套帶2組400 Ah蓄電池組的開關(guān)電源（假設(shè)交流輸入和整流模塊足夠），允許最大電流負載為80 A（按放電時間T=6 h，放電容量系數(shù)η=0.75，安全系數(shù)K=1.25計算），而一端PTN7900設(shè)備的典型功耗就有60 A。電源容量緊張，就必須新增電源才能滿足需求，直接導致機房空間資源的過快消耗。

附：蓄電池容量計算公式：Q≥KIT /｛η[1+α(t-25)]｝，其中：Q為蓄電池容量(Ah)；K為安全系數(shù)，一般取1.25；I為負載電流(A)；T為放電小時數(shù)(h)；η為放電容量系數(shù)；α為電池溫度系數(shù)，當放電時間≥10時，取0.006，當放電時間在1～10 h之間時，取0.008；當放電時間小于1時，取α=0.01；t為電池所在地最低環(huán)境溫度。

在機房承重允許的情況下，可將原有低容量的蓄電池替換為高容量蓄電池，或?qū)⒍嗵椎腿萘块_關(guān)電源替換為一套高容量電源，以此來騰出機房空間。如一套帶2組1 000 Ah的開關(guān)電源，能替換兩套帶2組400 Ah蓄電池的開關(guān)電源，兩者電源承載能力相當，但前者所占用的機房面積僅為后者的一半。

圖5 2G主設(shè)備瘦身方案2實例圖

圖6 機房電源瘦身實例圖

4.2.3 蓄電池組的合理擺放

眾所周知，一組-48V蓄電池組由24只-2V蓄電池串聯(lián)而成。蓄電池的碼放方式，決定了一組蓄電池組所需占用的機房面積。在承重滿足的機房，需盡量按照4層雙列的規(guī)格來碼放蓄電池，一組蓄電池水平尺寸僅為500 mm×1 300 mm左右，而如果將其雙層雙列碼放，則需占用雙倍的機房面積。對于承重存在問題的機房，也可以根據(jù)具體情況進行承重改造（如在地面增加槽鋼以分散蓄電池對地面的壓力）來實現(xiàn)4層雙列碼放。

4.3 傳輸專業(yè)瘦身

普通匯聚機房安裝的傳輸設(shè)備類型有SDH、PTN、OTN等傳輸設(shè)備，OLT等綜合業(yè)務(wù)接入設(shè)備；通過對部分普通匯聚機房內(nèi)的傳輸設(shè)備及收容業(yè)務(wù)的分析梳理，可采取以下瘦身措施。

（1） 部分老舊設(shè)備退網(wǎng)：比如早期建設(shè)的SDH設(shè)備，已經(jīng)在網(wǎng)運行10年以上，已被PTN等新設(shè)備替代，因此可考慮SDH系統(tǒng)設(shè)備整體退網(wǎng)拆除，基站電路可割接調(diào)整至PTN環(huán)網(wǎng)中，零散集客接入等電路歸并割接，僅保留必要的SDH設(shè)備。

（2） 綜合柜內(nèi)數(shù)據(jù)等設(shè)備梳理歸并：部分機房內(nèi)綜合柜雜亂無序，各專業(yè)有需求均各自新增綜合柜，可對此類設(shè)備梳理，把多架綜合柜歸并減少。

例如某普通匯聚機房，機房平面布置如圖7所示。

此機房內(nèi)共安裝了4架SDH設(shè)備和2架綜合柜，占用5個600 mm×600 mm的機位。根據(jù)調(diào)研分析，可考慮把2架SDH設(shè)備收容的基站業(yè)務(wù)電路割接調(diào)整至PTN設(shè)備，僅保留1架SDH設(shè)備承載專線集客等必須由SDH設(shè)備承載的電路；另外其中1架綜合柜中僅安裝了一臺2U的數(shù)據(jù)設(shè)備，可以考慮將此設(shè)備挪至原有的綜合架中，拆除1架網(wǎng)絡(luò)柜。經(jīng)過調(diào)整后，可空余出3個600 mm×600 mm的機位。

圖7 傳輸專業(yè)瘦身實例圖

（3）優(yōu)化綜合業(yè)務(wù)區(qū)，調(diào)整跨區(qū)收容安裝的OLT等設(shè)備。近年來家寬、集客、聚類市場接入等各類業(yè)務(wù)爆發(fā)式增加，但部分規(guī)劃新建的匯聚點由于配套管道、交流引入等原因，不能形成生產(chǎn)能力、無法收容匯聚相應(yīng)區(qū)域的各類業(yè)務(wù)。為了及時開通業(yè)務(wù)只能臨時接入相鄰區(qū)域的匯聚點，存在匯聚點跨區(qū)收容業(yè)務(wù)現(xiàn)象，導致部分匯聚點機房空間、電源滿負荷，無法新增設(shè)備。

例如某匯聚點機房空間及電源容量無法滿足設(shè)備安裝需求，經(jīng)過統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)此匯聚點安裝了9臺OLT設(shè)備，收容各類綜合接入業(yè)務(wù)點（小區(qū)寬帶、聚類市場、集客專線）188個，其中跨區(qū)收容綜合業(yè)務(wù)接入點95個。通過優(yōu)化調(diào)整后，可拆除5臺OLT。

5 總結(jié)

在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，匯聚機房資源占據(jù)重要地位。如何更有效的使用機房空間，最大限度的發(fā)揮局房配套的可承載性，應(yīng)該是在工程建設(shè)中需不斷思考、總結(jié)和歸納的著重點，尤其要注意的是在設(shè)備拆除替換時，不僅僅考慮機位的拆除，還要統(tǒng)籌考慮原有線纜的拆除問題，這樣才能有效的進行新設(shè)備的安裝建設(shè)。本文簡略探討了普通匯聚機房瘦身的幾種方式，可供工程設(shè)計或建設(shè)人員在實際工程建設(shè)中進行參考。