綠色通信網(wǎng)路由規劃技術(shù)

　　綠色通信網(wǎng)路由規劃技術(shù)

　　[摘 要]建設節約型社會(huì )是當前社會(huì )發(fā)展建設的熱點(diǎn)，綠色通信網(wǎng)絡(luò )就是基于節能而進(jìn)行規劃設計的通信技術(shù)，是未來(lái)通訊行業(yè)的重要趨勢，并在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域已經(jīng)取得較為成熟的發(fā)展。

　　通過(guò)系統、網(wǎng)絡(luò )、協(xié)議設計，將節能方法應用到設備級、路由級和網(wǎng)絡(luò )拓撲級等通信網(wǎng)節能的三個(gè)層次中，從而實(shí)現對能源的有效管理和使用。

　　本文首先簡(jiǎn)單介紹了綠色通信網(wǎng)的基本情況，然后對綠色通信網(wǎng)規劃設計現狀進(jìn)行了分析探討。

　　[關(guān)鍵詞]綠色通信網(wǎng);路由;規劃;節能

　　引言

　　通信網(wǎng)就是利用交換設備和傳輸設備，將地理上分散用戶(hù)的終端設備組成的點(diǎn)對點(diǎn)通信系統，按一定拓撲結構組合起來(lái)實(shí)現通信和信息交換的系統。

　　數據和語(yǔ)音業(yè)務(wù)是目前通信網(wǎng)的主要業(yè)務(wù)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通信業(yè)務(wù)在未來(lái)將朝著(zhù)寬帶化、多媒體化發(fā)展。

　　節能減排是建設節約型社會(huì )的重要內容，綠色通訊網(wǎng)就是基于這一目的開(kāi)發(fā)應用的。

　　本文在介紹綠色通信網(wǎng)的基礎上，探討了綠色通信網(wǎng)規劃設計的現狀。

　　1.綠色通信網(wǎng)

　　當今社會(huì )面臨著(zhù)人口激增、資源匱乏、環(huán)境污染等重大問(wèn)題，建設節約型社會(huì )，實(shí)現可持續發(fā)展是當今社會(huì )建設發(fā)展的必然選擇。

　　有研究發(fā)現，通信信息技術(shù)業(yè)的能耗占全球總量的2%-10%，二氧化碳排放量超全球排放總量的2%，因此研究計算機及通信設備的節能減排方法成為當今研究的一大熱點(diǎn)。

　　在保證設備性能、穩定性的同時(shí)，構建節能環(huán)保的綠色通信網(wǎng)意義重大，做好通訊設備節能設計也成為了通訊運營(yíng)商的競爭點(diǎn)。

　　目前，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的節能解決方案已經(jīng)較為成熟，通過(guò)設計新的運輸層協(xié)議、路由協(xié)議和方法，允許接口在不工作時(shí)將電源關(guān)閉或處于低耗狀態(tài);而有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )目前還沒(méi)有很好的解決方案，這一方面是由于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )要求新的解決方案必須和原有的協(xié)議和設備相兼容，另外，與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相比，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的電源緩沖需求容量較大，接受的反應時(shí)間更短。

　　2.綠色通信網(wǎng)路由規劃設計

　　2.1 綠色通信網(wǎng)路由規劃設計現狀

　　分析網(wǎng)絡(luò )體系結構可以發(fā)現，適當改變網(wǎng)絡(luò )拓撲和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議能有效降低網(wǎng)絡(luò )耗能，具體到網(wǎng)絡(luò )系統的三個(gè)等級：設備級，針對單個(gè)元器件的特征性能進(jìn)行設計技能方法;網(wǎng)絡(luò )級，低業(yè)務(wù)量時(shí)將閑置路由設備和鏈路進(jìn)行休眠或關(guān)閉處理;網(wǎng)絡(luò )拓撲級，協(xié)調網(wǎng)絡(luò )負載量和網(wǎng)絡(luò )設備，實(shí)現可控的路由自適應。

　　另外，通過(guò)改善網(wǎng)絡(luò )系統構件的組成方式，在優(yōu)先考慮核心網(wǎng)設備設計時(shí)也注重考慮邊緣設備的設計，也可以有效地提高網(wǎng)絡(luò )設備的能源利用率。

　　設計時(shí)應用能耗感知協(xié)議，可以使閑置設備處于低耗能的休眠或關(guān)閉狀態(tài)，目前，能耗感知協(xié)議發(fā)展較為成熟的是無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域，有線(xiàn)領(lǐng)域也在近年來(lái)取得了一定進(jìn)展，但是仍需要做大量的工作去完善。

　　有意識的在網(wǎng)絡(luò )規劃設計中，從局部到整體，尋找適用的節能方法，以期實(shí)現節能和性能之間的平衡。

　　2.2 通訊網(wǎng)設備耗能分析

　　網(wǎng)絡(luò )主要是由互連設備(路由器、交換機)和物理鏈路組成的，因此，在我們進(jìn)行耗能分析時(shí)，應主要從這兩個(gè)方面考慮。

　　路由器在網(wǎng)絡(luò )中主要起轉發(fā)源節點(diǎn)的數據至目的點(diǎn)的作用，由底板上加載線(xiàn)卡組成。

　　底板的耗能非常大，差不多是整個(gè)路由器耗能的一半，因此，在不影響性能的情況下，盡量減少底板數量而增加線(xiàn)卡數量，是減少路由器耗能的可行辦法。

　　作為網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)設備，不同的業(yè)務(wù)量以及路由器(或交換機)在網(wǎng)絡(luò )中的位置不同，不同品牌或型號的路由器設備也會(huì )對耗能產(chǎn)生顯著(zhù)影響，這些因素都是在網(wǎng)絡(luò )路由規劃設計中需要考慮的。

　　物理鏈路對耗能的影響主要體現在數據速率上，當速率達到Gbps級以上，耗能會(huì )明顯增大，這就要求在網(wǎng)絡(luò )路由規劃設計時(shí)，要兼顧到鏈路的數據傳輸速率和代價(jià)。

　　2.3 能效以太網(wǎng)

　　與網(wǎng)絡(luò )相關(guān)的能源問(wèn)題與日俱增，設計者需要開(kāi)發(fā)出適應網(wǎng)絡(luò )的能量管理方案及與之相適應的接入設備方案，才能有效解決這些問(wèn)題，能效以太網(wǎng)就是一個(gè)旨在降低物理鏈路低利用率時(shí)期能源消耗的機制。

　　能效以太網(wǎng)的節能設計必須具有良好的兼容性，還需要有明顯的界定，同時(shí)，在技術(shù)手段和經(jīng)濟成本方面具有可行性。

　　作為一種自動(dòng)交換方式，鏈路速率自適應法最初只是為了實(shí)現鏈路使用率和數據率之間的相互適應。

　　但是剛開(kāi)始該方法存在包延時(shí)間過(guò)長(cháng)的問(wèn)題，之后，一種雙向鏈路協(xié)商機制被用于解決這一問(wèn)題。

　　采用雙閾值策略法、利用率閾值策略和時(shí)間閾值策略評估該方法的節能效果發(fā)現，當鏈路處于低利用率時(shí)可以顯著(zhù)降低能耗。

　　此后，停等能量周期節能法、低能空閑模式節能法等能效以太網(wǎng)機制相繼開(kāi)發(fā)。

　　尤其是低能空閑機制在低負荷情況下顯示出很高的能源利用效率，已經(jīng)成為目前主流的研究方法。

　　結束語(yǔ)

　　實(shí)現節能減排是建設節約型社會(huì )、環(huán)境友好型社會(huì )的重要內容，信息時(shí)代的通信網(wǎng)節能技術(shù)研究刻不容緩，綠色通信網(wǎng)絡(luò )路由規劃技術(shù)已經(jīng)成為很多國家和組合的研究熱點(diǎn)。

　　本文首先介紹了綠色通信網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展，隨后從綠色通訊網(wǎng)路由規劃設計現狀、通訊網(wǎng)設備耗能、能效以太網(wǎng)機制三方面探討了綠色通信網(wǎng)路由規劃技術(shù)。

　　參考文獻

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