B级班-高功率OTN供电散热困境与解决对策研究-赖世能-1114.pptx
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中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院高功率高功率OTNOTN供电散热困境与供电散热困境与解解决决对策研究对策研究中国中国电信股份有限公司广信股份有限公司广东研究院研究院赖世能世能中中国国电电信信集集团团电电源源技技术术支支撑撑中中心心2017年年11月月14日日.长沙长沙中国中国电信信B级人才培人才培训班班课件件中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院目目录录三、大容量三、大容量OTNOTN的供电散热规范化的供电散热规范化标准标准一、一、OTNOTN组网组网二二、大容量、大容量OTNOTN困境困境四、试验样机测试与试点工程四、试验样机测试与试点工程中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院一、一、OTNOTN组网组网小型波分设备小型波分设备OTN/波分设备是现在和未来电信网络组网基础设备OTN/波分设备在各层级均需要，但容量、结构均有所不同核心层用OTN设备由100G朝400G演进，特点是容量大，功耗高，双面柜400GOTN是未来网络重构的网络基础OTN/波分设备定位中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院一、一、OTNOTN组网组网三大品牌三大品牌OTN产品型号产品型号大容量OTN主流设备设备型号型号华为OSN9600华为OSN8800中兴9700中兴8800烽火FONST5000/U烽火FONST6000OTN整机柜OTN子框烽火中兴华为设备应用情况设备应用情况三大品牌在三大运营商均有规模使用，特别在我司各省都已经有部署案例，建设进展极为艰难中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院目目录录三、大容量三、大容量OTNOTN的供电散热规范化的供电散热规范化标准标准一、一、OTNOTN组网组网二、大容量二、大容量OTNOTN困境困境四、试验样机测试与试点工程四、试验样机测试与试点工程中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境大容量OTN基本特征容量大：
容量大：
传输速率400G密度密度大：
大：
集中了32块大容量光电板功率高：
功率高：
典型功率12-15kW、最大功率20kW结构紧：
结构紧：
柜体仅网络机柜的一半大气流差：
气流差：
双面柜、双面进风回风电电压低：
压低：
只接受48V直流供电电电流流低：
低：
200A负载电流需要大电缆对比大功率服务器机柜柜体：
柜体：
高和宽一样，OTN柜对比服务器柜深度为600：
120mm功率功率：
二者基本一样进风口：
进风口：
4个：
20个气流组织：
气流组织：
同面进出：
前进后出电压：
电压：
48V：
240V电流电流：
400A：
80A服务器柜侧面OTN柜侧面中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境大容量OTN供电散热问题-功耗激增结论结论1：
网络机房的标准供电的散热能力：
网络机房的标准供电的散热能力4kW以下，以下，20kW机柜大大超出了机房设计能力机柜大大超出了机房设计能力n近年，各地开始规模部署100GOTN设备，由于设备集成度和交叉容量的增加，该系统的功耗也大幅增加。
100GOTN设备（600mm*600mm）单机架最高功耗接近15KW，最大功耗接近20KW，因此，在100GOTN网络建设过程中，现有机房配套电源及空调问题相对突出，对大容量OTN的部署形成了较大的挑战n厂家部分类型波分设备功耗情况如下：
设备型号型号典型功耗典型功耗（KW）KW）现网网实测值（KW）KW）华为OSN880077华为OSN96001215中兴ZXONE97001212结论结论2：
这还只是：
这还只是100GOTN，即将，即将开始试用的开始试用的400G，能耗会更高，能耗会更高中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境高功率对现有电缆槽道的挑战n因为采用48V低电压供电，必然导致大电流输入n48V直流电缆的线经大小和数量不取决于电缆发热温度，而是取决于系统允许压降n挑战点：
1）从电源机房到OTN机房的的主电缆竖槽或走线架能否放得下如此多大口径电缆；2）从电源列头柜到OTN机柜的电力电缆走线架能否放得下如此多25mm2电缆n南方案例：
200多条200mm2电缆要通过主电缆槽，根本不具备条件，只有在楼层之间重新找路由新建主电缆槽，其复杂性难以想象，勘察20多次，建设耗时半年中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境高功率对电源列柜的挑战n电源列柜是为整列或者半列机柜供电的，但在大容量OTN机房内，一个列柜就为一个OTN机柜供电，造成机房空间资源极大浪费。
n传统传输机房和大容量OTN机房的列柜配置对比大容量OTN与列柜配比1:
1传统OTN与列柜配比5:
1传统传输机房机房大容量大容量OTN机房机房输入电流100A400A输入电缆2对50mm2电缆2-4对200mm2电缆为单个机柜配电缆2-4对16mm2电缆8-10对16mm2电缆传输机柜与列柜配比5:
11:
1n实际案例：
某OTN机房，新建了6个OTN电子架、4个OTN光子架，配置了10个48V电源列柜中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境双面柜对冷热过道模式的挑战nOTN双面柜与其他专业大功率机柜最大的区别在于机柜设备气流组织不同：
OTN双面柜需要双面都进冷气、都排热气，而其他专业机柜则需要单面进冷气、另一面出热气四种大容量双面柜进出风气流组织侧视图（双向气流）服务器机柜气流组织侧视图（单向气流）路由器机柜气流组织侧视图（单向气流）中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境n目前正在开展的100GOTN试验机房，因为没有做好OTN设备的冷却设计，加上机房空调配置不大合理，普遍存在建设和维护难题n广州OTN试验机房的机柜出风口温度普遍在40-50度；机柜进风口温度在23-30度，但空调送风温度却在18度以下，可见机柜气流通道设计验证不足n不少地方OTN工程进展极为缓慢，原因就是电源和空调无法满足要求。
大容量OTN冷热气流混合问题严重性n不止是建设难度大，维护难度更大，插板操作、跳纤操作，市电中断、空调维修等都是引起OTN温度进一步提升的时刻。
中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境结论结论：
传统机房空调系统设计不能满足：
传统机房空调系统设计不能满足OTN散热需要散热需要nIT和IIP设备均一般采用“前进风、后出风”的方式，在设计封闭冷通道等机房风流方案上相对好规划n大容量OTN设备不同厂家的设备散热方式不一，导致整个设备机房在风流设计上难以统一规划，特别是冷热气流的对冲混合，使机房空调冷却效率低下n各厂家波分设备主要散热方式：
中间进风，上下出风（OTN设备）前/下进风，前/上出风（OTN设备）前进风，后出风（数通设备）设备型号型号散散热方式方式华为OSN9600前进风，上下出风华为OSN8800前/下进风，前/上出风中兴9700前/下进风，前/上出风中兴8800下进风，上出风烽火FONST5000/U下进风，上出风烽火FONST6000前进风，上下出风大容量OTN冷热气流混合问题严重性中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境n机柜双面进风的缺陷1：
必须每一个过道有冷气资源，这样的布局只能是架空地板下送风或者空调直吹开放式过道n机柜双面进风的缺陷2：
大功率机柜特别需要行间空调靠近制冷，但行间空调是前出后进气流，不适应双面进风的OTN机柜大容量OTN冷热气流混合问题严重性n机柜每一面既进风又出风的缺陷1：
过道冷池化解决不了冷热气流混合矛盾n机柜每一面既进风又出风的缺陷2：
一个机柜有4个进风口和6个出风口混杂，现有任何空调技术方案都无法解决该困境出路：
要么彻底优化改造出路：
要么彻底优化改造OTN机机柜结构柜结构；要么在要么在OTN机柜外面增机柜外面增加辅助导风柜，使之成为前进后加辅助导风柜，使之成为前进后出或者前进顶出二种单向气流出或者前进顶出二种单向气流中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院二二、大容量、大容量OTNOTN的困境的困境高功率网络设备对空调安装位置的挑战n高功率设备最科学的冷却模式是冷源靠近热源、最好直接冷却热源n空调要靠近热源，必须紧贴设备机柜：
1）在机柜旁边，2）在机柜背板n无论行间空调还是背板空调，都存在水泄漏到机柜区域，维护部门最担心的事情发生了n目前I新建DC机房有大量冷冻水行间空调的使用案例，但在用通信枢纽机房还几乎没有使用案例；通信机房更多采用压缩机行间空调和热管行间空调。
n压缩机行间空调和热管行间空调也可能会产生凝露水，在一定程度上存在水泄漏风险。
采用行间空调机柜布局俯视图采用热管背板空调机柜布局俯视图中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院目目录录三、大容量三、大容量OTNOTN的供电散热规范化标准的供电散热规范化标准一、一、OTNOTN组网组网二二、大容量、大容量OTNOTN困境困境四、试验样机测试与试点工程四、试验样机测试与试点工程中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院三三、制定大容量、制定大容量OTNOTN的供电散热技术标准的供电散热技术标准电信企标文本（草案）中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院三三、制定大容量、制定大容量OTNOTN的供电散热技术标准的供电散热技术标准工作思路n围绕一个目标：
让高功耗OTN机柜稳定运行1供电问题48V供电证明难以为继，必须采用高电压供电电压制式：
240V高压直流or交流UPS？
高电压渗透深度：
高电压到列头柜orOTN柜orOTN板卡？
改造对象：
机房大气流通道or机柜气流通道？
改造部位：
改造部位：
OTN柜内部架构orOTN柜外面改造？
2冷热混合气流证明难以为继，必须实现冷热气流隔离l240V高压直流lOTN柜及专用电源转换柜l机柜气流通道lOTN柜和外导风柜改造结合散热问题中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院三三、大容量、大容量OTNOTN的供电散热规范化标准的供电散热规范化标准规范架构17OTN设备及配套及配套设备面向少量面向少量OTN柜与其柜与其他他设备混插的微冷池混插的微冷池面向批量面向批量OTN柜柜集中部署的冷池集中部署的冷池空空调系系统电源系源系统机房建筑基机房建筑基础条件条件规范架构中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院18nOTN一体化柜的尺寸：
柜体深度从600增加到800从广州试点工程现场反馈的意见看，柜体深度不够，通过的气流量严重不足，导致温度过高，存在较大隐患原有的OTN一体化柜建议优化的OTN一体化柜三三、大容量、大容量OTNOTN的供电散热规范化标准的供电散热规范化标准焦点问题1：
OTN机柜尺寸大小中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院n在导风柜和OTN柜门的配合下，可以形成冷、热气流分离的气流组织n由于出风口、进风口太多、太分散，气流组织非常苛刻。
三三、大容量、大容量OTNOTN的供电散热规范化标准的供电散热规范化标准焦点问题2：
气流组织改造中间进风、顶底出风的OTN一体化柜气流组织侧视图下进风、中出风，中进风、顶出风的OTN一体化柜气流组织侧视图OTN一体化柜物体及气流组织结构俯视图中国电信广东公司中国电信广东公司综合部综合部广州研究院广州研究院n原则上采取三件套的模式（OTN主柜、半宽导风柜、直流列柜三位一体）n气流组织结构非常复杂，水平分隔、垂直分隔，前后分隔共存；水平环绕、垂直贯通并
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