［秦川］

1 背景

隨著NFV 及SDN 技術(shù)的商用推進，運營商網(wǎng)絡(luò)將向以DC 為核心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行演進，云化的云數(shù)據(jù)中心（DC）是未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基本單位，是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的基礎(chǔ)，如圖1 所示。電信云資源池機房在網(wǎng)絡(luò)演進過程中顯得尤為重要，是網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)戰(zhàn)略資源。大區(qū)中心和省中心一般均建有數(shù)據(jù)中心機房，可滿足電信云資源池機房需求。地市核心機房資源普遍緊張，如何滿足地市電信云資源池的需求，需要提前規(guī)劃部署。

圖1 DC 為中心的分層組網(wǎng)模式

2 電信云資源池架構(gòu)

電信云資源池未來部署為三級構(gòu)架，全網(wǎng)/大區(qū)中心TIC（Telecom Integration Cloud，電信集成云）、省中心TIC、地市TIC。全網(wǎng)/大區(qū)中心TIC 主要負責(zé)全網(wǎng)集中匯接網(wǎng)元、業(yè)務(wù)類網(wǎng)元、用戶數(shù)據(jù)類網(wǎng)元、信令處理類網(wǎng)元以及部分5G 網(wǎng)元；省中心TIC 主要負責(zé)移動性及切換類的信令處理網(wǎng)元、部分5G AMF SMF NSSF 等網(wǎng)元以及傳輸網(wǎng)、承載網(wǎng)、CDN 等網(wǎng)元；地市TIC 主要負責(zé)媒體面轉(zhuǎn)發(fā)類網(wǎng)元，包括SAG GW-C、5G UPF，VOLTE SBC 等，如圖2 所示。

圖2 電信云資源池三級架構(gòu)

3 邊緣電信云資源池機房建設(shè)方案

隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬化及IT 化的進一步演進及傳統(tǒng)老舊設(shè)備的逐步退網(wǎng)，傳統(tǒng)機房樓勢必面臨DC 化改造。傳統(tǒng)通信機房現(xiàn)有條件一般不能滿足電信云資源池需求，需要通過挖潛增效來滿足需求，配合配網(wǎng)絡(luò)升級換代，推動老舊設(shè)備退網(wǎng)下電、機架整合、老舊機房改造，盤活存量機房使用能力。

3.1 總體原則

（1）面向未來、長遠規(guī)劃，按照滿足5-10 年電信云發(fā)展建設(shè)需求，統(tǒng)籌考慮周邊安全管控、信令監(jiān)測等系統(tǒng)機架數(shù)需求，同步統(tǒng)籌考慮相關(guān)承載、傳輸網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃建設(shè)。

（2）綜合考慮容災(zāi)備份及資源成片部署，每個地市應(yīng)選擇至少2 個互為地理容災(zāi)的局址建設(shè)電信云硬件資源池?；榈乩砣轂?zāi)的局址應(yīng)具備不同方向的市電和傳送。

3.2 需求分析

3.2.1 機架需求

邊緣電信云主要滿足核心網(wǎng)媒體轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備、信令監(jiān)測設(shè)備以及后續(xù)傳輸網(wǎng)、承載網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)等設(shè)備的虛擬化需求。目前來說較為迫切的需求時5G 商用，5G 核心網(wǎng)的UPF 設(shè)備會部署在地市電信云資源池，同時需要配套建設(shè)相關(guān)的信令采集類設(shè)備及路由器、交換機等組網(wǎng)設(shè)備。

邊緣電信云資源池的建設(shè)需按照滿足5～10 年的業(yè)務(wù)需求考慮，并且考慮到虛擬化及IT 化是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備演進的趨勢，初期準備的資源池機架數(shù)量不宜過少，建議參考表1 的機架規(guī)模。

表1 不同類型地市資源池建設(shè)規(guī)模建議

3.2.2 邊緣電信云資源池機架安裝要求

邊緣電信云資源池設(shè)備采用通用X86 服務(wù)器，安裝在標準網(wǎng)絡(luò)機柜內(nèi)，機架尺寸、電源、間距及布局要求如下：

機架尺寸：600*1 200*2 200（寬*深*高，mm）；

電源：5 kW/機柜或7 kW/機柜，220 V 交流供電或者240 V 高壓直流供電；

列間距：1 200 mm；

機房布局：單個物理資源池應(yīng)成片建設(shè)、充分發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)、提高資源共享效率，避免插花式部署。至少在一列內(nèi)不允許有其他設(shè)備。機房內(nèi)氣流組織科學(xué)合理。

3.3 邊緣電信云資源池機房選擇

目前地市一般有兩個核心機房局址，第一機房樓為傳統(tǒng)地市樞紐通信機房，第二機房樓一般具有IDC 屬性，為傳統(tǒng)通信設(shè)備與IDC 設(shè)備共用機房。

第一機房樓不能滿足電信云資源池建設(shè)需求，需要進行DC 化改造，完成機房空間、電源、消防、走線架等配套改造，充分挖潛，盤活老舊機房使用能力。

第二機房樓空間及電源條件相對較好，需要做好已建設(shè)IDC 機房與自有業(yè)務(wù)間的協(xié)同規(guī)劃，避免IDC 資源閑置，滿足地市電信云資源池建設(shè)需求。

3.4 傳統(tǒng)通信機樓DC 化改造思路

隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬化及IT 化的進一步演進及傳統(tǒng)老舊設(shè)備的逐步退網(wǎng)，傳統(tǒng)機房樓勢必面臨DC 化改造，需要提前規(guī)劃傳統(tǒng)機房DC 化演進。傳統(tǒng)通信機房DC 化改造需要考慮機房特點，網(wǎng)元退網(wǎng)特點，演進路線、配套標準等相關(guān)方面的內(nèi)容。DC 化改造涉及的內(nèi)容非常多，改造過程非常復(fù)雜，建議按照一步規(guī)劃、分步實施思路。

3.4.1 傳統(tǒng)通信機房特點

建筑年代早、裝機率高（多數(shù)超過80%），部分通信機房樓為綜合機房，涵蓋辦公和機房功能。

機房布局：傳統(tǒng)電信設(shè)備尺寸為600*800*2 000（寬*深*高，mm），列間距為800 mm。

電源：傳統(tǒng)電信設(shè)備一般為-48 V 直流供電設(shè)備，單機架電源功耗3 000 W，單位面積電源功耗較低，引入的外市電容量較小。且一般都為單路市電供電，保障性差。

空調(diào)：多采用中央空調(diào)、機房精密空調(diào)、分體空調(diào)，送風(fēng)方式上送風(fēng)、下送風(fēng)均有。氣流組織混亂，能耗高，效率低，通信機樓、機房的PUE 普遍都比較高，很多機房的PUE 都超過了2 及以上，遠高于國家要求的國家大數(shù)據(jù)中心PUE 在1.4 以下，2023 年低于1.3 的要求，與目前國家的“雙碳”要求及不適應(yīng)。

3.4.2 傳統(tǒng)通信機房DC 化改造方案

傳統(tǒng)機房DC化改造需重點考慮機房空間、電源、空調(diào)、土建、消防等幾個機房基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵要素。由于傳統(tǒng)通信機房的空間及電源資源普遍比較緊張（大部分都是單路供電），在進行DC 化改造時需要首先分析機房內(nèi)設(shè)備退網(wǎng)、搬遷及整合的可行性。

（1）傳統(tǒng)設(shè)備退網(wǎng)及搬遷分析

傳統(tǒng)核心機房大部分安裝的是2/3G 核心網(wǎng)電路域設(shè)備：包括MSC Server、MGW、HLR、BSC、RNC、關(guān)口局等設(shè)備，主要滿足2/3G 語音業(yè)務(wù)需求。隨著4G 用戶的大規(guī)模發(fā)展，語音業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)2/3G 核心網(wǎng)電路域逐步過渡到VOLTE 承載，傳統(tǒng)電路域設(shè)備利用率持續(xù)降低。

根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢及設(shè)備本身的演進，綜合分析2/3G 核心網(wǎng)電路域網(wǎng)元的退網(wǎng)、搬遷及整合方案：MSC Server 受制于物聯(lián)網(wǎng)VLR 用戶數(shù)的增加，暫不能直接退網(wǎng)，建議設(shè)備搬遷或者新增大容量設(shè)備替換現(xiàn)有多臺設(shè)備，進行1 對多替換，騰出機房空間；MGW 設(shè)備主要承載語音業(yè)務(wù)量，目前設(shè)備利用率較低，建議采取直接退網(wǎng)的方式；BSC 設(shè)備的A 接口和Abis 接口目前大部分是TDM 方式承載，建議進行這兩個接口的IP 化改造，可騰空現(xiàn)有機房內(nèi)大量的DDF 架，也可以將DDF 架拆除騰出所需的機房空間。

傳統(tǒng)設(shè)備的退網(wǎng)是隨業(yè)務(wù)發(fā)展逐步進行，不能一蹴而就，在DC 化改造進程中，傳統(tǒng)機房與DC 機房將長期共存，特別是以2G、3G、4G 及未來的5G 設(shè)備網(wǎng)元交錯更新。

（2）機房基礎(chǔ)設(shè)施要素分析

機房空間：如機房空間不滿足需求，需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)升級換代，推動老舊設(shè)備退網(wǎng)下電、機架整合、老舊機房改造，盤活存量機房使用能力。另外，對于機房和辦公一體的綜合樓，也可以考慮辦公區(qū)域改造為機房區(qū)域的方案。

電源：傳統(tǒng)機房單位面積電源功耗較小，引入的外市電容量較小，需要綜合考慮電信云資源池需求以及老舊設(shè)備退網(wǎng)釋放的電源負荷等因素進行擴容。外市電的擴容要超前于機房空間規(guī)劃，建議應(yīng)按照DC 化改造終期需求進行外市電擴容的規(guī)劃。另外早期建設(shè)的機樓基本都是單路市電供電，保障性能差，一旦市電故障、維修、高低壓配電設(shè)備故障、維修等原因就會引起通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運行的安全隱患。

空調(diào)：單機架功率上升以后，機架列間距需相應(yīng)增大至1 000～1 200 mm（現(xiàn)有600～800 mm），機房空調(diào)末端需配套改造；現(xiàn)有風(fēng)管上送風(fēng)難以滿足單機架5～7 kW 的散熱需求，需配套進行冷熱通道分類等改造。有條件的地市可采用列間空調(diào)加封閉冷通道的方式，但是列間空調(diào)對室外機要求比較高，需要重點核實室外機平臺的空間及土建承重是否滿足需求。

傳統(tǒng)機房電源及空調(diào)改造面臨的問題及改造方案總結(jié)如表2 所示。

表2 傳統(tǒng)機房電源及空調(diào)改造面臨的問題及相應(yīng)措施

消防：機房布局、末端改造以后，相應(yīng)的消防、煙溫感及建筑逃生通道等均需同步改造。個別傳統(tǒng)機房在建設(shè)之初滿足當(dāng)時的消防規(guī)范要求，但是不能滿足現(xiàn)在的消防要求，本次改造須按照最新消防規(guī)范要求改造。

土建：重點核實的機房承重荷載，并可能進行簡單的土建改造（增加上下線井，拆除隔斷，機房裝修等）。

機房門禁：機房門禁系統(tǒng)因采用人工智能系統(tǒng)管理，比如指紋、人臉識別、門禁卡等。

機房內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)：現(xiàn)代機房內(nèi)設(shè)備視頻監(jiān)控系統(tǒng)都應(yīng)納入機房安全的基礎(chǔ)的建設(shè)項目。

綜合以上分析，傳統(tǒng)機房改造難度大，并無統(tǒng)一的標準的改造方案，需要根據(jù)傳統(tǒng)機房的空間、配電、空調(diào)、消防、安全等因素綜合考慮，分別制定改造方案。如表3所示。

表3 機房條件分類與改造方案

4 小結(jié)

隨著5G 商用化進程的加速推進，邊緣電信云資源池基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)顯得尤為迫切，但是大部分地市核心機房資源普遍緊張，傳統(tǒng)通信機房面臨DC 化改造。DC 化改造方案涉及到機房空間、電源、空調(diào)、土建、消防等多種因素，涉及到現(xiàn)有設(shè)備更新?lián)Q代、退網(wǎng)、整合等設(shè)備演進問題。以上各種因素，任何一個環(huán)節(jié)存在問題，都有可能導(dǎo)致DC 化改造無法進行。因此，傳統(tǒng)機房DC 化改造需要進行多專業(yè)聯(lián)合，根據(jù)每個機房特點確定具體改造方案，一步規(guī)劃，分步實施，逐步推進。