C114通信网  |  通信人家园

技术
2012/12/17

核心机房电源需求及现状

来源:C114中国通信网  

大容量高密度是核心机房电源需求的趋势

随着移动通信宽带网络的发展,通信网络的建设正趋向于扁平化,减少汇聚层次和汇聚节点,设备越来越集中到核心机房。核心机房的主设备一般包括骨干传输、汇聚、交换等设备。在固网宽带方面,随着宽带中国战略的实施,FTTx的建设全面铺开,网络扁平化已经成为光纤接入网发展趋势,OLT的部署上移,被优先放置在端局传输机房,位置与汇聚交换机相近;而移动网络建设方面,2G、3GLTE融合为一个网络平台,RNC设备和功能上移,放置在汇聚及核心设备机房中。通信网络这些发展变化对动力系统提出了新的要求,核心机房功耗增加,机房供电的需求在上升。核心机房主设备集中化要求核心机房电源发展也随之匹配,需要功率更大且可靠性高的电源。

同时因核心机房空间有限,体积(占地)小、容量大、高功率密度的电源是未来主流的需求。很多大型通信核心机房设置在城区人口密集、通信话务量较多的地区,这些地区机房均为早期盖成,空间已经确定,扩容已经成了头疼的问题。同时因为机房制冷方式的改进(如精确制冷,地板下送风,气流组织等),目前主设备单机架可承受更高的功率密度,安装更多的设备,因此同等面积的动力机房也需提供更多的电力供应。如果电源能够体积小高密度,将会解决运营商的大问题。

核心机房要求电源:高可靠、高效、智能、可柔性扩容

1、高可靠是核心机房电源立足之本,任何停电状况都需保障连续供电。核心机房的主设备承载的业务种类较多,规模比较大,核心机房停电后损失巨大。大型核心机房,除包括MSC server / MGW,HLR, SGSN /GGSN传输及汇聚设备之外,还会有BSS业务支撑系统、OSS运营支撑系统、CS客户服务系统、业务平台(如智能网短信WAP等)、增值应用系统等。核心机房承载的业务覆盖用户范围大,如地市级核心机房,承载的是地市与外界通信业务,而省会城市大型核心机房,承载省内各地市通信业务以及本省与全国的通信业务。一旦停电,大面积用户业务中断,自身及客户经济损失巨大。如今年十月中旬新闻报道,网络零售商凡客诚品促销期间,机房故障停电半天,损失估计在千万元以上。一旦停电,网络及传输中断,社会影响大,运营商声誉受损。

2、高效节能低损耗是当前大电源的主要需求方向。

节能减排具有重要的社会效益,中国十二五规划中对通信行业提出了明确的节能降耗的目标,三大运营商都宣布了自己的节能目标:如中移动承诺,2012年比2008年 能耗CO2排量降低20%;中国电信承诺,2012年比2009年单位能耗CO2排量降低30%。不仅中国,全球大运营商都制定了相应的节能减排目标:沃达丰能耗目标,2020年比2006/07年,CO2排量降低50% ;Telenor能耗目标,2016年比2007CO2排量降低40% ;BT(英国电信)能耗目标,2020年比1996年CO2排量降低80%等等。

节能是企业自身降低运营成本、增加利润的需求。目前国内运营商在网核心机房大电源约为5万套,建设时间较早,效率在85%左右,如果换成效率96%的高效电源,以平均每套负载功率按5万瓦计算,如果全部换成高效电源,年可节约电费将超过25亿度,可为运营商节约大量运营成本。

另外, 电源高效可间接带来能耗节省和设备可靠性增加。电源效率提高,相应的发热量减少,这也为运营商节约了机房制冷的费用,这部分费用如果计算起来,至少有12亿以上。同时,发热量的减少还可使系统电子器件的工作温度降低,可靠性和寿命增加。根据电子器件的运行规律,环境温度每升高10摄氏度,主要功率器件备寿命减半,电子器件温度的降低会使系统寿命增加,也会给运营商带来CAPAX的节省。

3、智能管理可进一步提高电源系统安全性、节能并降低电源的维护成本。

对于开关电源来说,智能化管理有多方面作用:

  • 提高系统可靠性。监控管理可对电量指标进行监测,比如输入输出电压、电流、系统带载状况等,对电源系统的设备状态进行实时监视并告警,如模块过温、模块故障、模块缺失等。一旦出现故障,及时上报,同时隔离问题模块。同时对电池多种测试功能,确保系统备电可靠性。
  • 智能管理可延长电池寿命,电源系统可对电池进行充放电管理 ,电池充电限流、温度补偿、通过这些管理手段延长电池寿命,并可显示电池剩余容量。
  • 智能管理可降低维护的成本,提高维护效率。电源的监控信息可通过各种传输方式纳入机房动力环境管理系统中,与运营商的管理系统融合,更快发现、定位并解决网络或设备故障,提高电源管理维护效率。

4、机房的不断增长的主设备供电需求,要求电源有良好的平滑扩容能力。机房通信设备非一步到位,而是逐步部署的,这要求与之匹配的电源系统除了需要大容量外,还需平滑扩容能力。

核心机房在网老旧大电源存在的问题

在网大电源超过20%已使用超过十年,到了设备老化期,正处于高故障率的风险期 。超期服役的老旧电源,在寿命后期存在多种故障风险,如器件老化导致电解电容干涸、电容值退化容易过热、过压,电容在恶劣情况下,易失效;整流模块内部压敏型器件承受多次电网过电压或雷击过电压,漏电流加大,在超过工作寿命情况下,易发热;在雷击情况下,不能满足防雷要求,易失效;风扇寿命到期,易出现风扇转速慢或堵转,导致模块过热和风扇故障; 电阻阻值偏移,在长期有灰尘情况下,易出现短路或开路故障。 若出现多个器件同时失效,会导致电源故障,出现不可预知的风险。

老旧电源维护难。随着电源产品的更新换代,原有的电源模块可能不再生产,备件缺失,或者电源的备件价格非常昂贵。甚至在多年激烈的市场竞争及淘汰下,有些电源厂家已不复存在,无法进行售后服务。

老旧电源更换难。

  • 核心机房设备重要性高,电源动一发而牵全身,更换不好会导致重要网络运行中断。所以对于更换,运营商比较谨慎。
  • 目前在电源的管理规定方面,虽然在移动的维护规范中有开关电源12年更换周期规定,但是并没有强制的退网机制,用户出于节省投资的考虑,只要还能使用的电源,并不急于更换。
  • 老旧电源割接困难(准备时间可能长达数月);一旦出现割接事故会引起网络大面积瘫痪。

在网核心机房老旧电源效率低,电力损耗严重。十年以前的电源,受限于当时的电子技术,电源实际效率普遍在85% 左右,与现在高效电源96%效率相差非常大。目前国内在网核心机房高效电源几乎没有应用,导致电力大量浪费。同时,很多开关电源初期设计时配置过大,电源负载率在30%以下,也是导致电源实际应用时效率较低的原因,电源效率指标跟电源负载率密切相关,电源负载在50%之上,才会达到标称的效率。

小结

鉴于核心机房的特殊安全地位和目前的现状,在选择机房电源时,建议综合考虑几个方面,首先保证电源可靠性,优先选择具备大功率电源极端测试条件的供货商,通过系统的MTBF和可用性及失效率等指标选择高可靠电源。其次尽量选用转换效率高的电源系统,尤其是低负载率情况下效率高的电源,以节约能源。再次考虑选择电源系统有较大功率密度和平滑扩容能力,在节约占地的情况下,可提供更大的供电能力。同时也可考虑选择供货商既生产通信主设备,又生产电源设备,对主设备电源需求非常了解,可快速响应电源变化的需求。另外要针对供货商的综合实力进行考察,保证电源寿命期的售后服务和元器件的供应。最后,售后安装服务也是重要的方面,尤其是在老旧电源替换工程中,选择有实力、有经验的技术服务人员,制定详细而有保障的割接实施方案,保障通信安全。

给作者点赞
0 VS 0
写得不太好
热门文章
    最新视频
    为您推荐

      C114简介 | 联系我们 | 网站地图 | 手机版

      Copyright©1999-2020 c114 All Rights Reserved | 沪ICP备12002291号

      C114 通信网 版权所有 举报电话:021-54451141