重要汇聚机房资源规划方案

1、重要汇聚机房资源规划方案背景随着4G逐渐向4.5G和5G过渡,集家客业务也逐步向以高质量视频流为主的方向发展，互联网+、大数据、云计算、5G、物联网等新技术新业务将对传输网提出重大挑战。要求传输网向“大带宽、低时延”的方向演进。为了实现业务的快速接入和减轻机楼压力，满足业务发展需要，在机楼与汇聚机房之间建设一层“重要汇聚机房”用于业务的汇聚以及BNG、OTN等设备的下沉。因此合理的规划重要汇聚机房空间资源显得尤其重要。好的规划能有效减少后期机房的整改，让重要汇聚机房里的资源得到最优化的利用。本文通过建立数学模型，分析不同机房面积、后备放电时间以及设备功耗下重要汇聚机房的电源区域与设备区域该如何

2、分配，以及不同情况下市电引入的需求变化，从而让机房空间资源得到合理的利用。重要汇聚机房简介重要汇聚机房是机楼的延伸用于区域业务收敛，是面向未来网络的大区业务收敛及终结点，主要用于大区域业务的汇聚以及为BNG、OTN等设备的下沉提供局房基础资源，缓解现网骨干机楼的承载压力，实现与核心机楼互联。汇聚机房具体分层示意图如图1所示：核心层光缆汇聚层光缆主干/配线光缆机楼设备设置：L3、L2/L3、EPC、SR/BRAS等区域汇聚机房设备设置：OTN、BNG、CND等骨干汇聚机房设备设置：OTN、BNG、OLT等综合接入机房设备设置：OLT、小型化PTN，BBU等图1重要汇聚机房传送网使用面积应在200

3、-400平方米，上述要求的面积应为有效装机面积，包括机架、电池等相关设备的装机面积，不应包括因建筑结构而形成的死角、偏角等无法合理使用的面积，不包括油机、高低压配电等机房配套占用的空间。在蓄电池方面，考虑到中远期传输设备配置的要求，重要汇聚机房蓄电池容量建议选择4000AH及以上（主备用合计），满足中远期的设备功耗需求；在市电引入方面，重要汇聚机房要求使用二类市电，市电容量可根据实际情况进行调整，但至少要满足10年期用电规划需求。对于重要汇聚机房交流电引入，在条件允许下建议采用专用变压器。重要汇聚机房需部署固定油机，如无法满足部署固定油机条件，需提供一类市电，并预留应急油机接口。直流电源系统配

4、置原则配置电源系统时，直流配电屏的容量按本系统远期负荷配置。高频开关电源整流模块数量采用n+1配置，即当主用模块10时，每10只备用1只。其中n=本期通信设备直流负荷电流+蓄电池充电电流/本期配置单个整流模块容量,配置数量n取整数。蓄电池组的容量按近期负荷，并考虑一定的发展负荷需要配置。蓄电池组的容量按下式计算：KITQ二n1+a（t25）（）式中Q表示蓄电池组容量、K表示安全系数取1.25、I表示负载电流、T表示后备放电时间、n表示放电容量系数、t表示最低环境温度数值按5C计算、a电池温度系数取0.008。当蓄电池容量一定时，根据公式（1）可以计算出不同后备放电时间下，电源系统的最大负载电流

5、。重要汇聚机房模型建立与分析4.1重要汇聚机房模型建立在实际的重要汇聚机房设备部署中，机房的形状千差万别，为了方便计算本次选用矩形的机房作为分析对象，如图2所示：旦J卞厂1叮帕丨吋叩|如-U11-fl81CM1M012W有效装机区域1300图2首先我们把在有效装机区域内的安装的设备分成电源区和设备区，其中电源区包括分立式电源机柜和蓄电池组（2组2000ah）,设备区包括主设备、列头柜以及0DF（光纤配线架）。按照工程建设经验，每3个600mm*600mm的主设备架位需要配置1个列头柜，每2个600mm*600mm的主设备架位需要配置1个ODF架。以上设备的常用尺寸为：蓄电池组（2组2000ah

6、）:2000mm*1200mm、分立式电源系统：1400mm*600mm、单个主设备每架位：600mm*600mm、列头柜：600mm*300mm、ODF：840mm*300mm。考虑到实际安装中需要预留一定的装机位置，可以得出这些设备的有效占地面积如表1所示：设备种类长*宽/皿长*宽+装机位置/mm有效占地面积/m?蓄电池组（2组2000ah）2000*12002600*18004.68分立式电源系统1400*6001400*18002.52主设备每架位600*600600*18001.08列头柜600*300600*9000.504ODF840*300840*6000.54表1考虑到机房内

7、的空调及消防设备，四周过道按1.2米预留，所以可以得出四周预留的过道面积S1为S=2x（1.2L+1.2W）-4x1.22（2）式中L表示机房长度，W表示机房宽度，从而可得出机房内的四周预留过道面积占重要汇聚机房总面积的比例K1为：K13)LWSi由以上公式可知，当L=W时K1可取得最小值，随着L与W的差异增加，有效装机区域的面积将会逐渐减少，同时当机房总面积增加时（即LW增加），K1的值会相应减少。因为重要汇聚机房约为200-400平方米，代入公式（3）计算可以得出预留的过道面积占重要汇聚机房面积的比例约为25%（在实际的工程建设中，因为机房一般不是规则的矩形，存在因建筑结构而形成的死角，所

8、以这个值一般会高于25%）。根据重要汇聚机房的定位，机房内部署的都是大功耗主设备，其平均设备功耗按4kw图3每架位（600mm*600mm）来估算，结合不同的后备放电时间需求，每套电源系统可带的主电源系统与主设备架位数量关系图设备机数量会有一定的差异，通过电源公式（1）可以得出每套电源可带设备的数量，如图3所示：从上图可以看出随着后备放电时间的增加，每套电源系统可带的主设备数量在逐渐减少对于6小时以上后备放电时间，主设备数量减少趋于平缓。综合以上分析，可以得出重要汇聚机房的占地面积S应该满足以下公式：S=7.2M+1.08N+0.543N+0.504f2N+SKx（4）式中M表示电源系统的数量

9、，N表示主设备的数量，K的取值为25%。针对不同的后备放电时间，通过代入公式（4）中可以得出电源区与设备区占比随着后备放电时间的变化是如50何变化的，如图4所示：下面我们来研究一下重要汇聚机房对外电需求又是怎样的。因为重要汇聚机房部署的都是大容量的设备，而且机房面积要比一般的骨干汇聚机房要大，所以对于外电的引入将是一个巨大的挑战。当机房的装机面积为200平方米时，通过公式（4）可以计算出电源系统的数量M；又因为后备放电时长直接影响每套电源系统的最大负载电流，通过代入公式1）可以得出最大负载电流I。从而可以得出机房的主设备的总功耗为W=UIM,其中U取53V。当取不同的后备放电时间时，可以得出机

10、房主设备总功耗与放电时间的关系，如图5所示：设备总功耗与石备放电时间关系图350100DlhJh咄5h6h7hSh9hldh后备放电时间图5从图5中可以看出，当后备放电时长为8h时机房总功耗为185.6kw。若包括空调、照明、消防等功耗，外电引入约需350kw。以上的分析都是针对每台主设备4kw的功耗来计算的，下面我们来看看当后备放电时间取8h、机房面积取200平方米时随着主设备每架位的功耗变化，机房总功耗是如何变化的，如图6所示：设备总功耗与设备每架位功耗关系图2333.544555,56主设备每架位功耗从W图64.2重要汇聚机房结果分析通过以上的图表结果我们可以看出在不同的后备放电时间、机房面积以及主设备每架位功耗下，机房空间资源的分配以及机房的总功耗会有不同的要求。从图4可以看出随着后备放电时间的增加，电源区所占的有效装机位置在不断的增加，在约7h时电源区与设备区约各占一半的有效装机位置。而且从公式（4）可知，后备放电时间与每架位主设备功耗取定值时，随着重要汇聚机房的占地面积增加，电源区与设备区的面积占比不会产生变化。对于机房总功耗方面，当机房面积一定时，从图5可以看出随着后备放电时间的增加机房的总功耗在减少，这是因为通过把公式（1）及公式（4）代入到机房总功耗公式W=UIM中，可知W是关于T的一个减函