運維時代的通信機房綜合配線改造方案探索

陳垚佳，阮 盼

（1.武漢軟件工程職業學院，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務的光纖物理網，因市場需求驅動發展迅猛。近年來，運營商光纖覆蓋推進快速，FTTX用戶末梢層光網絡持續建設，出現了大量老舊機房，而很多機房因建設周期過短而引發了一系列運維管理[1]難題。尤其是在2G和3G時代大規模建設的中小型機房，由于規劃不合理，普遍存在綜合能耗高、機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，運營商對光纖物理網路的主要工作從新建轉變為對已有的ODN網絡進行維護，開啟接入網大維護時代。

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

本文主要針對不同類型的傳統機房在能效升級改造過程中機房整體改造方案以及應用的綜合配線技術進行討論。

1 機房能效升級改造整體方案

傳統機房有源設備柜和無源配線設備間隔布放，跳纖路由混亂，端口資源管理不清，運維困難，如圖1所示。

圖1 傳統機房配線設備與有源設備混放圖

隨著國家對綠色機房的嚴格要求，對傳統機房進行有效的能效升級改造迫在眉睫。傳統機房在建設過程中多采用業務跟進模式，設備機柜和無源配線機柜進行混合放置，機房制冷設備對整個機房進行制冷，制冷效率低下。因此，在機房能效升級改造時，可對整個機房進行能效分區，設立無源綜合配線區和有源設備區[3]，而制冷設備僅對有源設備區進行制冷，有效提升機房制冷能效，降低OPEX。圖2為機房能效升級改造方案方案實施圖

1.1 機房綜合配線（MODF）改造模式

通過對傳統機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：新建機房新裝MODF。新建機房不涉及光纜割接，施工界面清晰，無業務中斷風險。可以將外纜熔接施工和OLT設備尾纜施工同時進行，后續按需進行業務接通和調度。

模式二：老機房換裝MODF。工程涉及到線路割接，需要規劃在凌晨的時間段進行限時割接施工，工期緊張，工作量大。重點老機房建議采取凌晨0:00-6:00的時間段進行割接操作，一個7 000芯機房的施工時間約為2個月，其中線路割接的時間為15～20 d。

圖2 機房能效升級改造方案方案實施圖

2 綜合配線改造方案

2.1 匯聚機房綜合配線改造方案

根據匯聚機房（端口容量3 000～5 000芯）走纖架結構，光纖尾纜選型的不同，將綜合配線改造方案MODF細化為兩種類型[4]：

（1）I型：線路側配線采用熔接成端，設備側采用端接成端；

（2）II型：線路側和設備側均熔接成端。

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

II型方案與I型方案整體結構類似，僅設備側成端方式存在區別。II型方案設備側也采用了熔接成端的方式，如圖4所示。

圖4 匯聚機房綜合配線方案二結構圖

熔接成端的優勢在于可以在施工現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。插接成端的優勢是現場快速成端，缺點明顯，必須定長設計跳纖長度，而工程實際中很難做到定制每根跳纖的長度，造成的結果是光纖盤存壓力大，整體布線美觀度不足。因此，在機房綜合配線改造項目中，推薦采用熔接成端的方式。

2.2 小型接入機房和末端接入機房綜合配線改造方案

小型和末端接入機房光纖端口容量較小，在機房改造后，無源配線區的面積相對較小，綜合配線壓力不大，一般需求不超過5架MODF。同時，機房外纜芯數較小，根數較多，多采用戶外管道進入機房。因此，建議采用機架下方集中熔接的方式，結構如圖5所示。

圖5 小型和末端接入機房綜合配線方案

該方案采用12芯/24芯熔纖盤集中熔纖，預置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 預成端12芯模塊

2.3 綜合配線房改造方案中光纜結構形態

尾纜結構形態可根據機房實際設計需求進行定制，一般采用48芯和72芯結構，如圖7所示。

圖7 預成端尾纜

根據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房改造或OLT設備為漸進式部署），優點是OLT端口調度靈活，尾纜長度不用很精確，缺點是多一個法蘭接頭，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（此方案新建機房OLT設備已提前規劃或舊式分區機房），優點是線路損失相對小，缺點是OLT端口調度不靈活，尾纜長度需要定制測量確定。

3 使用優勢

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