2019年是5G商用元年，5G改变了原有的通信模式，也为数据中心的发展带来了重大影响，5G技术和5G行业应用与4G对比，均有突破性进展。
近四十年来,随着科学技术的发展,移动通信经历了快速地发展的历程。从1G到2G、3G、4G,2019年正式迎来5G的时代。移动通信的各个阶段,功能、速率等指标均有明显提升。
80年代,出现了第一代移动通信技术,主要提供语音通信应用,没有数据传输能力;
90年代,第二代移动通信技术,新增了文本通信应用(短消息),数据传输速率最大到0.03Mbps;
2000年到2010年,第三代移动通信技术,实现多媒体应用,音乐彩铃、图片彩信、视频,数据传输速率最大到0.7Mbps;
2010年到2019年,第四代移动通信技术,实现移动网络的各种应用,数据传输速率最大到100Mpbs;
2019年之后,第五代移动通信技术,实现了人与人的连接,实现物物互联,数据传输速率最大到10000Mbps。
全球移动通信郑重进入5G时代,相比4G及以前的系统,5G业务扩展至三大场景,业务需求出现重大的变化。更快的传输速度,更低的延时及海量的数据连接,不仅对个人生活产生深远的影响,同时会给社会的发展带来非常大变革,驱动新的应用市场、新的业务形态、5G正在创造“万物互联”的新时代。
5G的三大技术优势,分别为高带宽、广连接、低时延,5G网络其峰值理论传输速度比4G快百倍,传输速率的极大提升,5G技术打开了一条更宽的移动通信之路。
(eMBB)增强型移动宽带:主要提升以“人”为中心的娱乐、社交等个人消费业务的通信体验,适用于高速率、大带宽的移动宽带业务。4G最大带宽1Gbps/5,最大连接数100万/平方公司。
(uRLLC)超可靠、低时延通信:基于其低时延和高可靠的特点,主要面向垂直行业的特殊应用需求。4G时延是10-20ms,5G最小时延1ms。
5G三大技术优势,催生了在教育、医疗、工业制造、能源电力等多个行业的应用。5G在上述行业,形成了多个应用场景,见表1、表2。
每个标准的数据中心内部都会有完善的布线系统,对应的网络架构,实现各个机房到核心机房的互联互通。整个数据中心的出口是数据中心的核心交换机通过出局光缆,上联到运营商的核心网节点,将数据中心与电信运营商网络进行连接。见图1。
图1中A、B是两个出局核心机房,负责运营商外线接入,数据中心内部网络汇聚;1～8是各个数据机房,通过光缆布线分别连接到A、B核心机房。
5G是电信运营商的一种无线接入方式,手机终端到基站直接的带宽可达到20G;数据中心的网络直接通过光缆有线接到骨干网节点上,带宽从几十G到几百G。因此,从数据中心用户的角度来讲,5G技术与数据中心网络之间并没有直接的联系。二者是两个维度的概念。见图2。
某运营商将通信机房DC化工作规划,分为三级DC。分别是区域DC、本地DC和边缘DC三类,各自定位的机房来源见图3。
建设初期就严格按照标准IDC/EDC建设,各类基础设施条件优越,可直接转化为5G时代一级DC使用。
大楼承重:按照《通信建筑规划设计规范》或《数据中心设计规范》标准建设,承重条件好;
机房面积:单栋机房楼面积通常在5000～20000m2,数据机房、电力机房、制冷机房等分布合理,机柜数量充足;
供电能力:单栋楼市电引入条件20000～40000kVA,2N系统,引入市电容量充足;PS/HVDC:2N架构或N+1架构,蓄电池后备时间10～15min,UPS供电条件安全可靠,单机柜功耗2～3kW,部分枢纽楼改造为一级DC需扩容UPS/HVDC系统;
柴油发电机组:油机容量按照IT负荷和建筑负荷满容量配置,N+1系统,后备电源条件安全可靠;
制冷系统:一般会用冷冻水/风冷冷冻水/风冷直膨系统等多种系统,N+1系统,单机柜功耗2～3kW,枢纽楼制冷能力有不足的可能。部分枢纽楼改造为一级DC需扩容制冷系统。
监控管理系统:原有安防系统、BAS系统、动环监控系统功能基本完备,除部分定制化需求需通过改造之外,少量需要补点扩容。
二级、三级DC来自电信运营商的城市核心机房、汇聚节点机房,基础条件好的,可通过适当改造达到DC使用需求;
二级DC、三级DC改建条件存在困难,微模块技术具有因地制宜、快速部署、灵活配置,是二级、三级DC改造的便捷方式之一,见表3。
仅仅电信运营商的汇聚机房、接入机房仍旧没办法满足大量边缘DC的新增需求，电信运营商的三级DC和政企单位自建边缘DC将形成并行发展的趋势：如何从无到有，灵活部署边缘DC，是未来需要更多考虑的问题,见表4。
杨威:北京电信规划设计院有限公司高级工程师,北京电信规划设计院有限公司IDC业务中心总监、中国联通云数据公司数据中心土建专家组组长、中国计算机用户协会数据中心分会专家委、北京智能建筑协会设计分会副会长。