大容量传输设备电源系统建设分析

李秋琰



大容量传输设备电源系统建设分析

李秋琰

公诚管理咨询有限公司，广东 广州 510610

对大容量波分动力配套问题进行研究和探讨，根据大容量高速率波分设备的实际功耗情况，以及未来建设过程中大容量传输机房配套空调动力系统的建设实施建议。

波分；电源系统；动力分配

1 概况

近年来，伴随着数据业务的快速增长，大容量传输网的带宽需求增长迅速，40G、100G大容量高速率波分系统逐步投入使用。随着波分系统单波速率的提升，电交叉板、OTU单板功耗随处理电信号的速率上升而大幅提升，大容量波分传输设备出现了单机架设备功耗迅速上升的情况。目前在网使用的波分设备单机架功耗接近6kW左右，未来即将投入使用的大交叉容量OTN设备预计单机架功耗将达到11kW以上。随着大容量100G系统建设相继启动，上述矛盾日益突出。为系统地研究解决大容量波分系统建设过程中出现的动力配套问题，本文系统地研究和探讨了大容量高速率波分设备的实际功耗情况，以及未来建设过程中大容量传输机房配套空调动力系统的建设实施建议[1]。

2 大容量传输设备功耗情况

2.1 不同速率波分设备功耗对比

波分系统组成结构如下图1所示。

图1 波分系统组成结构图

波分系统组成可分为光放大器、合分波器、OTU几个部分，OTN设备增加了电交叉板的配置。波分系统主光通道入纤光功率是有限制的，因此随着波分系统单波速率的提升（10G/40G/100G），OTU、光放设备的输出光功率并没有太大变化，但是OTU是提供光-电-光转换的设备，10G、40G、100G波分系统采用的是不同的码型，OTU在电域使用的编码、解码技术不同，并且数字信号处理的速率是随着单波速率的提升而直线上升，因此会出现不同速率波分系统光层设备功耗变化不大、OTU功耗随单波速率大幅上升的情况。不同速率波分系统典型单板的功耗对比情况详见下表1。

表1 不同速率波分系统典型单板的功耗对比情况

由上表统计分析可见，随着波分系统单波速率的提升，波分系统光层部分功耗变化不大，电交叉板、OTU单板功耗随处理电信号的速率上升而大幅提升。

2.2 现有在网波分设备功耗情况

根据现场测试结果及工程配采样统计，40G、100G波分设备的满配功耗值如下表2。

表2 40G、100G波分设备满配功耗数据

2.3 未来大容量波分设备功耗情况

根据与现网主流传输设备厂商交流了解的情况，未来拟投入商用的大容量高速波分/OTN设备，设备集成度进一步提高，单机架功耗还会有大幅提升。华为OSN9600设备预计单机架功耗达到11kW，烽火FONST6000设备预计单机架功耗达到12kW以上。

面对迅速增长的设备用电需求，现有大容量传输机房的配电系统、开关电源都面临着前所未有的挑战，如何进行合理的改造，未来如何进行配套系统的规划建设，都是迫切需要探讨的问题。

3 大容量传输机房设备安装规划建议

3.1 列柜安装方式优化

现有大容量波分设备单机架满配耗电约120A，单机架需引接12空气开关端子（6主+6备）。按此用电需求，一个总容量500A、40支路端子的列柜，最多能够为3个设备机架供电。如后续更高功耗设备投入使用（如OSN9600设备单机架功耗11kW，满配用电230A，单机架引接20端子），总容量500A的列柜仅能为1～2个设备机架供电。建议大容量传输机房新开设备列时，列头、列尾均采用双列柜，列柜背靠背安装。

图2 大容量传输机房列柜安装方式建议（红色为列柜）

大容量传输机房配套电源系统规划建议；二级供电改一级供电；

现有传输机房配电方式如下。

图3 大容量传输机房配电方式

现有工程传输列柜容量一般选用400A～500A，与原有机房PDB的容量（500A～630A）相差不大，传输机房PDB的使用意义不大，建议大容量传输机房新增列柜全部采用一级供电方案，取消传输机房PDB配置。新增列柜直接从开关电源引接。

3.2 开关电源系统尽量靠近传输机房

由于回路压降受限，动力机房至传输列柜宜尽量缩短，可以减少大截面积电力电缆的使用，节约工程建设成本，节能环保。建议新增开关电源系统尽量靠近大容量传输机房。

3.3 开关电源系统同步建设

建议在新建大容量传输系统的同时，同步新建大容量传输系统专用的开关电源系统。

3.4 高压直流供电探讨

高压直流供电方式电源效率高，有其应用的优势。但现有主流通信设备厂商的传输设备目前不支持高压直流的供电方式，短期内应用高压直流方式给传输设备供电的可能性不太大。高压直流供电技术的应用需结合主设备厂家、电信运营维护体制的情况综合考虑。

4 小结

综上所述，针对现有传统大容量传输机房、大容量与本地网共用传输机房、新建大容量传输机房，机房设备装机及用电规划建议如下：

（1）列头、列尾均采用双列柜，列柜背靠背安装。

（2）列柜二级供电改一级供电。

（3）开关电源系统尽量靠近传输机房。

（4）开关电源系统同步建设。

[1]常广才,刘娜,郭兵.陕西电视台播控中心传输系统分析[J].世界广播电视,2012(1)：70-73.

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1009-6434（2016）02-0033-02