面向5G的数据中心能源基础设施应该长啥样？

2018年6月14日，韩国釜山，3GPP R15冻结，5G完成了第一阶段全功能标准化工作，运营商面向5G的以DC为核心的目标网络架构和网络演进方向再无悬念。5G时代，作为电信网络支撑的数据中心能源基础设施，如何规划、设计、建设、运维、运营，是电信运营商的网络转型和面向未来的演进必须面对的问题。我们推荐，全栈融合规划、模块化设计建设、智能化运维运营的数据中心能源基础设施解决方案。

数据中心要懂业务——全栈融合规划

未来的5G网络架构必须向业务、IT和网络云化，以及基于DC(Data Center)集中部署并以DC为网络核心的云网融合转变。电信运营商数据中心能源基础设施须以现网为基础，以目标网为牵引做数据中心的规划和建设。

“全栈”的概念体现在，数据中心的布局规划一定是基于5G大带宽(eMBB)、低时延(URLLC)、海量连接(mMTC)的业务特点。比如，车联网的应用要求沿着主干道必须规划部署密集的边缘DC;同时为保证1ms的时延要求，边缘的DC需保证1.5~2km的覆盖范围。5G网络的IT设备，功率将从传统的3~5kW/柜走向未来的15~20kW/柜， 高密高热将是5G数据中心的重要挑战之一。占比整网20%的数据中心的电费开支，节能也将是5G数据中心的主要诉求之一。因此，业务、IT、数据中心能源需要拉通规划、设计，融合性的解决方案将是5G数据中心规划设计的最佳选择。

数据中心要会过日子——模块化设计建设

5G相对4G，网络的速率提升了百倍以上;时延从30-50毫秒降到了1毫秒;每平方公里一百万的连接数密度。但是，5G网络建设初期，业务模型、网络规模很难准确预测，带来的是数据中心规划、设计、建设的困扰。因此，采用积木式的模块化数据中心设计方案，按需部署，柔性扩容，才能够更好的匹配不确定性的网络需求，最大化的避免投资的风险。

从网络建设角度，无非是新建和利旧数据中心。但从运营商的全网看，数据中心是笔巨额的投资，而绝大多数运营商又有着海量的机房资产。因此，最佳的选择是利旧海量资产，减少5G网络建设的投资。同时，我们的建议，新建、扩容最好直接按照国际通用的数据中心的标准做电信机房的DC化重构，一定要避免按照传统的电信机房的标准继续制造新的演进困难。所谓DC化重构，不仅换个空调、电源，而是要从网络规划入手，重新规划数据中心群的布局，重新构建数据中心承重、供配电、制冷、综合布线、自动化消防、智能管理等能力。

从用户的角度，需求是不断增加的;从网络的角度讲，规模和容量需要不断扩大。因此，现有的数据中心即使DC化重构也难以支持未来的网络演进需求。因此，我们建议直接新规划建设一个面向未来需求的数据中心网络。在建设模式上，可以采用行业内已经比较成熟并大量应用的预制模块化数据中心解决方案，以支持网络的快速建设、按需部署、柔性扩容等需求。

华为从数据中心整体架构入手，创新采用完全的模块化设计和业内顶尖的的预制化交付技术，园区土建施工和数据中心基础设施工厂预制集成同时进行，相比传统楼宇建设模式节省50%+时间，同时大幅度减少现场交付工作量，保证绿色环保施工的同时交付质量有保障，整体性能可控可预知。预制模块化数据中心可以根据业务规模、上线时间需求、占地/用水/用电等多因素综合设计交付，实现真正的按需分期部署、灵活扩容，大幅降低初投资，使得客户现金流更稳健。最重要的是，华为预制模块化数据中心提供全生命周期的完整解决方案，配备了基于AI技术的DCIM+智能管理系统，在供配电、温控、资产/资源管理三方面深入创新，降低PUE和OPEX，提升运营效益，为客户缩短了数据中心的投资回收期，提高了资金利用率。例如在中东，某运营商Colocation数据中心项目采用华为方案后，交付周期从35个月缩短到15个月，PUE降低8%，投资回收期缩短了2年，助力客户持续保持市场领先地位，实现商业成功。

数据中心会自己管自己——智能化运维运营

传统的电信网络数据中心(机房)受形态各异的CT设备的影响，建设往往没有标准化，因此管理上往往依赖于人力、经验，整网数据中心管理混乱，效率低。而5G网络是以DC为核心的网络架构，数据中心的规划、设计和建设可以采用统一的标准，因此管理上也可以采用智能化的管理系统。

华为NetEco数据中心能源基础设施管理系统DCIM+，创新性提出i³(iPower、iCooling、iManager)技术，为预制模块化数据中心提供全生命周期最优的管理。NetEco数据中心能源基础设施管理系统DCIM+是一个智能化的网管，融合了IoT/网络/云平台/AI等算法优势。基于AI技术，iPower提供全链路可视化的供配电链路管理，“神经末梢”部署到供配电系统的每个部件和关键器件，主动检测，提前预警，变传统的被动式故障处理为主动式的风险预防，故障部件主动隔离，过保部件提前提醒采购，从而减少50%的告警，减少100%的重大事故风险。

iCooling提供端到端的基于深度神经网络的数据中心温控系统自动控制优化功能，实现IT设备的热负载、温控室内机的制冷输出到室外的冷冻站全链路统一调控寻优，机房内与IT基础设施联动精确热管理，PUE降低8%。智能化制冷剂泄露自动检测，彻底规避制冷系统管路故障风险。

5G时代，整个网络是两层或三层DC的网络架构，机房数量众多，海量的机房设备需要智能化的运维运营系统。基于IoT和AI技术，iManager通过资产U位识别、IT智能上架算法、机房N资源精冷匹配、3D可视化展示等技术手段，整个网络的数据中心资源利用率能够提高20%以上，可以帮助运营商做到投资效益最大化;通过固化专家经验，规范运维流程，从以前的依赖人到依赖于系统，使运维效率提升30%，帮助运营商降低Opex。

2019年全球将有60多个运营商会先后部署5G业务。5G网络建设初期，网络规模较小，现有的机房可能够用。但是，从3G、4G发展的历史看，未来3~5年，伴随找5G的逐步普及和丰富多样的业务应用，5G数据中心的需求可能面临爆炸式的增长。未雨绸缪，提前思考、规划并适量建设验证面向5G的数据中心能源基础设施，才可能应对很快到来的5G时代的需求。