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高能耗低效益固网交换设备退网研究.doc

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方晓农,胡晓晔(江苏省邮电规划设计院有限责任公司,江苏省南京市210006)对于经营固定电话网业务的国内通信运营商来说,经过多年的发展,已经建成了规模庞大的PSTN(公共交换电话网络)交换网络,无疑这些庞大的TDM(时分多路复用)交换设备是其核心资源和宝贵财富,但其巨大的能耗也成为不小的负担。节能减排是我国的一项基本国策,淘汰高能耗的落后产能是节能减排工作的重中之重。因此对于运营商来说,在当前网络转型和光进铜退背景下,如何在建设过程中结合节能减排以推动高能耗低效益交换设备退网,同时考虑利旧和融合现有PSTN资源、降低建设成本,应该成为其工作的重心之一。华为、贝尔、西门子等主流设备以及爱立信、富士朗讯、大唐、NEC、北电等非主流设备。

总体来看为、中兴、贝尔、西门子等设备相对较新,运行良爱立信、富士通、朗讯等设备运行基本稳定,但较陈旧,故障率逐年上升;大唐、NEC、北电等设分板件老化,故障率较高,维护难度加大。现有固网TDM交换设备存在的主要问题在:a)在网运行时间长,绝大多数超过了10年以相当一部分交换机达到15年甚至更长,故障较维保成本增加。b)交换机机型和版本参差不齐、繁多所造成的管理成本和运营成本过高。c)部备老化、芯片停产、故障率高,同时厂家技术人失,部分厂家退出市场,导致支撑能力不足,维题日益凸显。d)端局空心化现象严重,随着用户和光进铜退端局实装率下降较快,空闲容量逐增。e)占用了大量机房空间。

消耗了大量电能,机房耗电中,交换设备的耗电超过了50%。从上述分析不难看出,TDM交换设备无疑换网络中的高耗能低效益设备。因此对于运营说,面对着新技术(IMS、IP语音技术)不断成熟引1固定交换网现状及存在问题1.1网络架构及存在的问题从纵向来看,目前运营商的固定交换网可能是传统的TDM网、软交换网和IMS(IP多媒体子系统)网的混合组网。从横向来看,固网交换网的网络架构一般分为省际长途网、省内长途网及本地交换网三个层次。因此不难理解,固定交换网结构复杂、层次较多,会出现一系列的问题:a)多张语音网络并存造成话务路由复杂,媒体流可能交替经过多网多次转接,语音质量/传真业务质量开始下降。

b)多张语音网络并存导致数据配置复杂,需要维护多张不同的网路、多层面的路由数据,维护管理难度较大。c)在固网用户数下降的情况下,多网并存提供同质业务,不但造成资源浪费,而且最终无法实现端到端的IP,很难发挥IP化的优势。1.2固网设备及存在的问题目前在网应用的固网TDM交换机包括中兴、网络转型和架构优化、现网TDM设备存在的问题行高耗能低效益设备退网无疑是一种必然趋势。2高能耗低效益交换设备界定及评估2.1高耗能低效益设备的界定目前,国家法律法规及产业政策尚未对电业的高能耗低效益设备作出清晰的定义。一般来高能耗低效益设备的界定从两方面进行:a)从能力造成的后果进行判断。

所谓高能耗是指生摘要规模庞大的PSTN(公共交换电话网络)网络资源曾是电信运营商的宝贵财富,但面对来自节能减排及网络转型的压力,高能耗的传统交换设备给运营商带来了不小的负担。文章分析传统交换网络现状及存在问题,给出高耗能低效益固网交换设备界定和评估的方法,提出交换网络各个层次的退网策略,并进行初步的退网经济效益分析。关键词PSTN(公共交换电话网络);高耗能低效益;节能减排;固定交换网备、生产工艺的污染物排放、能耗、水耗等技术指标高于行业平均水平。b)根据生产的技术水平进行判断。所谓低效益就是指技术水平低于行业平均水平的生产设备、生产工艺等生产能力。高能耗设备的退网需综合考虑各种因素。

1)运营成本及设备能耗4)机型可发展性及厂家支持力度传统PSTN网络正逐步向基于分组交换的软交换网络和IMS网络演进,对于运营商来说,在新的形式下要尽可能保护现有投资以及业务提供的连续性,就需要现有PSTN设备商能够提供基于现有产品的升级改造方案。厂家支持力度可以从故障响应、新业务提供速度、硬件返修的速度等方面进行判断。2.2高耗能低效益设备的筛选在实践中,可以采用表2所示的打分法来快速筛选出高耗能低效益设备。基于上述指标,加权计算并进行排序,其中数值偏大的设备可纳入高耗能低效益设备的初步考虑范围。然后结合实际情况,进一步分析判断该设备是否真正属于该范畴。

同时,结合光进铜退等实际因素,制订退网方案。通过考察厂家提供的维护费用、功耗和占地等方面的运行成本情况,交换设备运行进行定量的分析比较,得到交换设备运营成本的大致情况。现网TDM交换设备能耗情况见表1。从设备看,西门子、贝尔设备均配置较多的公共机架,设备占地空间较大,由于设备集成度低、散热量大,设备用电和空调用电也高一倍以上,因此总体运营成本较中兴、华为厂家设备高得多,故障率较高,维护难度加大。爱立信、NEC、北电、朗讯等非主流厂家设备与西门子设备的架构大致相同,均需要较多的公共机架、集成度较低、能耗较高,其能耗参考西门子设备。2)运行稳定性交换设备的整体运行稳定性可以结合设备投入运行使用一段时间后的一些运行维护指标(如坏板率等)来进行评估。

机型的坏板率对系统稳定运行有较直接的影响。3)设备性能交换机的性能与软件版本有较密切的关系,各种交换机型软件版本众多,但同一厂家软件版本在设备性能方面具有较大相似型。对于交换机的性能,主要从业务能力、接口能力和信令能力三个方面来进行考察。高能耗低效益交换设备退网策略3从PSTN网络架构来看,长途网层面设备包括DC1/DC2(省际/省内长途局)长途交换设备;本地网层面包括汇接局、关口局、端局交换设备。3.1长途网交换设备从网络演进、节能减排、设备运行风险等多方面考虑,长途局按先小后大、先易后难的原则逐步实现退网。1)DC1省际长途交换局对于DC1省际长途交换设备。

分批进行退网,每次退一个平面。加大省际话务扁平化工作,将话务迁移到DC1软交换网络,同时将骨干智能业务调整表1固网主流TDM交换设备占地及能耗情况厂家设备型号容量(线)总机架(个)占地(m2)设备耗电(千瓦时/月)平均每线耗电(千瓦时/月/线)中兴ZXJ10V10.02944010533630.11ZXJ10V10.0640002110.579310.12华为CC08SMII30000136.584840.28CC08SMII1000003216331560。

33贝尔S12E300002035307801.03S12J300001416164160.55由DC1软交换触发,直至该交换机空载,进行退网。2)DC2省内长途交换局为实现DC2交换设备退网,需依据各省情况实施网络架构调整。方式一,梳理DC2业务,减少DC2数量,进行分大区集中设置。方式二,直接退网DC2设备,汇接局与DC1软交换设置直达中继,疏通省际话务,省内长途采用省内软交换实现IP分流。同时将智能网SSP(业务交换点)以及计费功能迁移到省内软交换设备上。4)端局端局设备的节能改造策略主要有更新替换容归并、AG(接入网关)封装改造、直接退网等。

a)更新替换指老旧交换设备退网,采用新的设备进行替结合光进铜退技术的应用,并因地制宜、根据用求和分布情况灵活采用IMS或软交换+FTTX(接入)进行替换。主要应用于老化严重、影响网全的TDM交换设备。其优点是节能效果好,可本地网交换设备1)关口局TDM关口局建成于20世纪90年代,普遍存在能耗高、效率低、维护困难及占用机房空间大等问题。TDM关口局依据业务需求逐步退网,并由软交换综合关口局替代。2)汇接局TDM汇接局可考虑向软交换汇接局迁移,不做迁移的TDM汇接局依旧以本地网为单位设置,但需要依据业务情况减少设备数量,并在端局退网后实施退网。3)固网LSTP(低级信令转接点)随着固网业务量下降。

网络扁平化之后链路需求减少,固网LSTP端口利用率不高,具备优化退网的条件,可考虑减少LSTP数量,进行分大区集中设置。现能耗降低60%以上。话音设备补网建设。b)缩容调配缺点是建设投资高,需3.2指对交换设备的板件进行调整,将未承载的板件集中到若干机框后,将空闲的系统、设电,以提高网络设备使用效率。主要应用于实装低的交换设备。其优点是将多余设备下电可以设备能耗和空调能耗,减少设备占地空间,空闲卡、机框、机架等资源可供调配使用。多数厂家备能支持缩容改造,不需增加新的设备或板卡。是仍是TDM或V5接入设备,未能实现网络演c)AG封装指对传统交换设备在基于缩容的基础上再替换主控板或增加主控框等简单改造方式。

改交换设备平滑升级为AG,通过IP方式接入软服务年限20划分为4档,年限越长,所取权值的百分比越高。≥20年:取100%权值;≥15年,<20年:取80%权值;≥10年,<15年:取40%权值;<10年:取0。利用率20划分为4档:<50%:取100%权值;≥50%,<70%:取80%权值;≥70%,<90%:取40%权值;≥90%:取0。故障率10划分为3档:故障率高,严重影响业务正常运行,取100%权值;故障率较高,但对业务正常运行影响不大,取50%权值。

否则为0。维护成本10厂家支持力度弱,备品备件缺乏,设备集成度低、维护成本较高,取100%权值,否则为0。其他10可补充重点关注指标并合理设定相应权值。如果不做补充,则将能效比权重设定为35,设备利用率权重设定为25。图1高能耗低效益交换设备退网效益评估网络。AG封装的建设模式包括原址封装和打散封装。原址封装指原地改造为窄带AG,原设备覆盖用户接入改造后的AG,并将多余机架设备拆除,调配使用。打散封装指将原TDM设备打散,调配机架及板件应用于下移新建多个AG。

就近接入原局所覆盖的用户。其优点是节能降耗及资源调配使用的效果与缩容增效方案相同,同时实现了接入网络IP化,将TDM语音用户升级为软交换用户,更有利于新业务的快速开放。缺点是不能提供高带宽业务。3.3效益评估针对高能耗低效益交换设备的各种退网方式,应从技术、经济等方面评估实施效果。评估的主要内容包括建设成本、运行成本、间接收益、网络效率、网络质量等方面,评估具体内容如图1所示。结合现网案列,高耗能低效益固网交换设备的退网将带来可观的经济效益。a)直接效益:设备耗电下降收益,包括节约的设备及空调电费以及维护人员人工成本下降收益。b)间接效益:原有设备及卡板的重复利用收益,节约机房

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