有关 CRAN机房机柜热管理的研究

摘要：当前，5G承载网络选用的5G BBU功耗相当大，可抵达5G BBU的3倍以上。处理5G承载网络布景下的CRAN机房机柜散热问题成为要害。依据此布景下，本文首要对CRAN机房机柜热办理的有关内容进行分析，可供参阅。

要害词：CRAN机房；机柜；热办理

一、CRAN机房的概述

在CRAN机房中会接入许多骨干光缆，骨干光缆首要联接骨干层和配线层，合作配线光缆预留多个光缆芯，最终构成一套完整的有线接入网络。它直接面向CRAN机房构建新的无线机制，一同完结了OLT下沉、新增MEC的需求。

一般，在骨干接入光缆方面会配备144芯有用满足业务需求，一同考虑到后期扩容需求，可以恰当将光缆芯数量直接扩展2倍到288芯，一同配线光缆方面选用最多96芯光缆。针对CRAN机房还要规划专门的前传拉远机制，5G前传现在公认的接口类型有CPRI接口和eCPRI接口两种，保证接口速率分别在100GE和25GE左右。依据这两种接口速率还能进一步提出两种CRAN机房规划处理方案，即光纤直驱和无源WDM+采光直驱方案。由于在CRAN机房规划方式下选用独立的BBU合作DU可直接收敛最多20个AAU，而在光纤直驱方案引导下则会耗费许多光纤资源，保证BBU/DU侧光纤办理要求到位，打破了传统中光缆资源出口管道瓶颈问题，前进了CRAN机房的整体建造功率。在20个AAU侧还专门配备了光合分波器OMD，该分波器相同具有较长波长和较大功耗，特别是前传光纤资源耗费方面。

在规划布局CRAN机房进程中，需求自动前进频谱功率，追求高带宽、高灵敏与低本钱，以优化CRAN机房运营机制，保证从更多方面合理规划机房能耗、建造运维本钱与频谱资源，为企业展开创造有利条件。

二、CRAN机房布局中的CFD仿真技术运用及散热理论

在CFD仿真核算进程傍边，它首要仿照机房IT设备、空调设备等翻开技术工作进程，仿照修建气流场、温度场优化机房布局效果，一同验证机房中的空气气流与散热组织情况。简言之，它利用CFD仿真技术构建机房中的气流组织图形内容，深度仿照机柜发热情况，并对机柜的整体运维安全性进行有用分析。依据CFD仿真技术，需求对CRAN机房机柜的散热理论进行仿照分析。假定假设存在一个CRAN机房共集成了5G BBU和5G BBU各5个，5G BBU的实践功耗为1.5kW，5G BBU的实践功耗为0.5kW。假设在机房布局进程中不选用任何散热保护措施，仅仅选用两种BBU的累积迭压，则可能无法抵达合理的有用散热效果。

以10kW机柜为例，它在不进行任何处理情况下有必要建立标准风道引流与阻断设备。可考虑在基层设备热量不断向上升腾累积进程中隔绝机柜中的冷热通道，对机柜中环境进行仿真仿照。假设机柜设备出风区温度超越70℃，则会直接影响设备的安全工作情况，乃至可能由于温度过高导致出现宕机问题。此外，长时间高温情况工作会加速设备体系老化，引发火灾等重大安全事故，构成严峻的经济损失。结合仿真效果初步判断，CRAN机房机柜中导风部件存在冷热区域隔绝不到位问题。有必要处理这一问题，才干满足机柜安全运用温度要求。假设选用独自的风道引流设备，再仿照设备导风部件可初步判断仿真效果，保证导风部件规划合理有用，一同有必要结合CRAN机房机柜的实践散热运用实践翻开分析。

三、CRAN机房机柜的散热实践运用

为了有用验证理论仿真效果，需求挑选一个机柜站点进行深度测验，新建BBU会合方式，保证基站设备正常敞开。在负荷相同的情况下，比照设备导风部件与未设备导风部件的实践效果，并对设备周边环境温度情况进行监测处理。实践测验效果显现，在导风设备设备之前，需求将均匀环境温度控制在55～65℃，并合理均衡单个出风口温度。正常设备导风设备后，可将温度调整下降到45℃左右，且避免一同记载同一记载点温度变化情况。

一般，机柜中的导风设备可起到较强的引风引流效果，合理逃避冷热气流混合情况，一同下降机柜设备温升温度。简言之，假设在45℃的设备环境中，有必要逃避机柜温升过高这一问题，才干保证机柜后续布局规划完善到位。别的，有必要在机柜出风口位置规划设备一套散流电扇，有用下降CRAN机柜的周边均匀环境温度，以求抵达最佳环境温度水平，为机柜耐久继续安稳工作创造有利的空间条件。在CRAN机房机柜散热规划布局进程中，有必要考虑到它的光纤耗费巨大问题。

以6站18载波CRAN机房建造为例，选用传统的光纤直驱方式需求18芯光纤，而选用光源WDM+彩光直驱新方式，相同为6站，但是载波数量上升3倍抵达54载波，且只需求6芯光纤，明显后者本钱更低，可以完结一机房拖载6个AAU。它的安置难度更低，首要依托传输设备进行扩容，一同搭载了无线设备CPRI办理功能，整体散热效果更佳。

依据上述要害，可建立CRAN机房的志向散热方式，提高散热功率，保证机房健康工作，下降故障率和老化率。

依据光源WDM+彩光直驱新方式建立CRAN机房志向方式，其间需设备许多导流部件，保证CRAN机房机柜散热部分均衡优化。但是如此操作仅仅能处理一部分问题，不能处理一切问题。实践效果标明，如此操作仅适用于空调情况良好、整体制冷量足够的某些基站场合，而并不适用于对某些功耗较高且设备制冷要求较高的CRAN机房。为了有用下降BBU基站整体能耗，还需求结合5G承载网络基站建造进度控制体系，做到对线上CRAN基站的快速设备与技术安置，处理CRAN机房机柜中制冷设备与数据中心的高功耗问题。

这儿可学习基站微型模块，以处理CRAN机房机柜热办理问题。规划布局CRAN机房机柜的进程中可规划参加微模块，将电源、柜内空调及机柜等融为一体，构成一体化设备体系，充沛考虑到空调精确制冷方式的运用优势，最大极限地发挥CRAN机房机柜中微模块的强制冷才能和高能效。

考虑到微模块中的电源、空调、机柜已经构建了三位一体集成体系，因而规划对最大极限地节约基站注册时间是有利的，可有用逃避单机柜体热量过高问题。具体来讲，它首要结合CFD仿真技术仿真仿照机柜中的空调，全方位提高其制冷效果，做到具体问题具体分析，具体问题具体处理。假设规划合理，可保证一台机柜中一同布局5G BBU和5G BBU各5台，满足高功耗设备制冷到位地的需求。

四、结语

总归，依据5G承载网络CRAN机房建造可最大极限下降网络运营功耗，前进网络数据传输功率，为网络运营商节约许多功耗本钱。未来，还要不断结合基站微模块建造，完结节能减排展开方针，为CRAN机房机柜耐久健康安稳工作奠定基础。