運(yùn)維時(shí)代的通信機(jī)房綜合配線改造方案探索

陳垚佳，阮 盼

（1.武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 413000；2.烽火通信科技股份有限公司，湖北 武漢 413000）

0 引 言

承載了各類高度信息化業(yè)務(wù)的光纖物理網(wǎng)，因市場需求驅(qū)動(dòng)發(fā)展迅猛。近年來，運(yùn)營商光纖覆蓋推進(jìn)快速，F(xiàn)TTX用戶末梢層光網(wǎng)絡(luò)持續(xù)建設(shè)，出現(xiàn)了大量老舊機(jī)房，而很多機(jī)房因建設(shè)周期過短而引發(fā)了一系列運(yùn)維管理[1]難題。尤其是在2G和3G時(shí)代大規(guī)模建設(shè)的中小型機(jī)房，由于規(guī)劃不合理，普遍存在綜合能耗高、機(jī)柜和光纖端口整體利用率低、光纖路由凌亂等問題。隨著FTTX新建需求的逐步放緩，運(yùn)營商對光纖物理網(wǎng)路的主要工作從新建轉(zhuǎn)變?yōu)閷σ延械腛DN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)，開啟接入網(wǎng)大維護(hù)時(shí)代。

而5G時(shí)代的到來，如何盤活現(xiàn)有的機(jī)房資源，有效降低機(jī)房OPEX，成為各大運(yùn)營商迫切關(guān)心的問題。從機(jī)房的整體Opex[2]構(gòu)成來看，90%以上的費(fèi)用為電能消耗，而電能消耗中制冷占據(jù)了不低于35%的比例。不難看出，良好的制冷方案對通信機(jī)房的整體運(yùn)營成本影響巨大。同時(shí)，隨著國家不斷提高對機(jī)房整體PUE的要求，對傳統(tǒng)的中小型傳輸、接入機(jī)房進(jìn)行能效升級改造，分區(qū)規(guī)劃有源設(shè)備和無源設(shè)備以不斷提升綜合布線的單位端口密度，已經(jīng)變得越來越迫切。

本文主要針對不同類型的傳統(tǒng)機(jī)房在能效升級改造過程中機(jī)房整體改造方案以及應(yīng)用的綜合配線技術(shù)進(jìn)行討論。

1 機(jī)房能效升級改造整體方案

傳統(tǒng)機(jī)房有源設(shè)備柜和無源配線設(shè)備間隔布放，跳纖路由混亂，端口資源管理不清，運(yùn)維困難，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)機(jī)房配線設(shè)備與有源設(shè)備混放圖

隨著國家對綠色機(jī)房的嚴(yán)格要求，對傳統(tǒng)機(jī)房進(jìn)行有效的能效升級改造迫在眉睫。傳統(tǒng)機(jī)房在建設(shè)過程中多采用業(yè)務(wù)跟進(jìn)模式，設(shè)備機(jī)柜和無源配線機(jī)柜進(jìn)行混合放置，機(jī)房制冷設(shè)備對整個(gè)機(jī)房進(jìn)行制冷，制冷效率低下。因此，在機(jī)房能效升級改造時(shí)，可對整個(gè)機(jī)房進(jìn)行能效分區(qū)，設(shè)立無源綜合配線區(qū)和有源設(shè)備區(qū)[3]，而制冷設(shè)備僅對有源設(shè)備區(qū)進(jìn)行制冷，有效提升機(jī)房制冷能效，降低OPEX。圖2為機(jī)房能效升級改造方案方案實(shí)施圖

1.1 機(jī)房綜合配線（MODF）改造模式

通過對傳統(tǒng)機(jī)房狀況及改造施工工藝的分析，本文探索了兩種施工改造模式。

模式一：新建機(jī)房新裝MODF。新建機(jī)房不涉及光纜割接，施工界面清晰，無業(yè)務(wù)中斷風(fēng)險(xiǎn)。可以將外纜熔接施工和OLT設(shè)備尾纜施工同時(shí)進(jìn)行，后續(xù)按需進(jìn)行業(yè)務(wù)接通和調(diào)度。

模式二：老機(jī)房換裝MODF。工程涉及到線路割接，需要規(guī)劃在凌晨的時(shí)間段進(jìn)行限時(shí)割接施工，工期緊張，工作量大。重點(diǎn)老機(jī)房建議采取凌晨0:00-6:00的時(shí)間段進(jìn)行割接操作，一個(gè)7 000芯機(jī)房的施工時(shí)間約為2個(gè)月，其中線路割接的時(shí)間為15～20 d。

圖2 機(jī)房能效升級改造方案方案實(shí)施圖

2 綜合配線改造方案

2.1 匯聚機(jī)房綜合配線改造方案

根據(jù)匯聚機(jī)房（端口容量3 000～5 000芯）走纖架結(jié)構(gòu)，光纖尾纜選型的不同，將綜合配線改造方案MODF細(xì)化為兩種類型[4]：

（1）I型：線路側(cè)配線采用熔接成端，設(shè)備側(cè)采用端接成端；

（2）II型：線路側(cè)和設(shè)備側(cè)均熔接成端。

I型方案單臺端口容量可達(dá)1 440芯，整體分為5層，走纖路由采用立體路由模式，光纜的開剝獨(dú)立放置在架體側(cè)面，如圖3所示。

II型方案與I型方案整體結(jié)構(gòu)類似，僅設(shè)備側(cè)成端方式存在區(qū)別。II型方案設(shè)備側(cè)也采用了熔接成端的方式，如圖4所示。

圖4 匯聚機(jī)房綜合配線方案二結(jié)構(gòu)圖

熔接成端的優(yōu)勢在于可以在施工現(xiàn)場靈活控制尾纖長度，減少光纖盤存壓力，整體布線效果美觀整潔，光損小。插接成端的優(yōu)勢是現(xiàn)場快速成端，缺點(diǎn)明顯，必須定長設(shè)計(jì)跳纖長度，而工程實(shí)際中很難做到定制每根跳纖的長度，造成的結(jié)果是光纖盤存壓力大，整體布線美觀度不足。因此，在機(jī)房綜合配線改造項(xiàng)目中，推薦采用熔接成端的方式。

2.2 小型接入機(jī)房和末端接入機(jī)房綜合配線改造方案

小型和末端接入機(jī)房光纖端口容量較小，在機(jī)房改造后，無源配線區(qū)的面積相對較小，綜合配線壓力不大，一般需求不超過5架MODF。同時(shí)，機(jī)房外纜芯數(shù)較小，根數(shù)較多，多采用戶外管道進(jìn)入機(jī)房。因此，建議采用機(jī)架下方集中熔接的方式，結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 小型和末端接入機(jī)房綜合配線方案

該方案采用12芯/24芯熔纖盤集中熔纖，預(yù)置12芯/24芯集束尾纜連接熔纖盤和配線成端模塊，配線成端模塊采用12芯模塊，如圖6所示，本方案端口容量1 152芯。

圖6 預(yù)成端12芯模塊

2.3 綜合配線房改造方案中光纜結(jié)構(gòu)形態(tài)

尾纜結(jié)構(gòu)形態(tài)可根據(jù)機(jī)房實(shí)際設(shè)計(jì)需求進(jìn)行定制，一般采用48芯和72芯結(jié)構(gòu)，如圖7所示。

圖7 預(yù)成端尾纜

根據(jù)布線方案尾纜的選型有兩種方案。

方案一，如圖8所示。

圖8 尾纜方案一原理圖

兩端均為不帶連接頭的尾纖（此方案主要用于舊機(jī)房改造或OLT設(shè)備為漸進(jìn)式部署），優(yōu)點(diǎn)是OLT端口調(diào)度靈活，尾纜長度不用很精確，缺點(diǎn)是多一個(gè)法蘭接頭，線路損失大。

方案二，如圖9所示。

圖9 尾纜方案二原理圖

一端均為帶連接頭的尾纖（此方案新建機(jī)房OLT設(shè)備已提前規(guī)劃或舊式分區(qū)機(jī)房），優(yōu)點(diǎn)是線路損失相對小，缺點(diǎn)是OLT端口調(diào)度不靈活，尾纜長度需要定制測量確定。

3 使用優(yōu)勢

本文討論的機(jī)房改造方案、施工方案和綜合布線MODF方案，能夠涵蓋大多數(shù)現(xiàn)有中小型傳統(tǒng)機(jī)房的改造需求，能夠有效提升機(jī)房制冷效率，降低PUE和OPEX，同時(shí)有效實(shí)現(xiàn)有源和無源運(yùn)維的物理分割，降低有源設(shè)備的人為干涉故障率。機(jī)房改造后整潔美觀，在5G時(shí)代為運(yùn)營商盤活現(xiàn)有機(jī)房資產(chǎn)、降本增效機(jī)房的機(jī)房改造建設(shè)商提供了更多選擇。