綠色通信網路由規劃技術

綠色通信網路由規劃技術

　　綠色通信網路由規劃技術

　　[摘 要]建設節約型社會是當前社會發展建設的熱點，綠色通信網絡就是基于節能而進行規劃設計的通信技術，是未來通訊行業的重要趨勢，并在無線通信領域已經取得較為成熟的發展。

　　通過系統、網絡、協議設計，將節能方法應用到設備級、路由級和網絡拓撲級等通信網節能的三個層次中，從而實現對能源的有效管理和使用。

　　本文首先簡單介紹了綠色通信網的基本情況，然后對綠色通信網規劃設計現狀進行了分析探討。

　　[關鍵詞]綠色通信網;路由;規劃;節能

　　引言

　　通信網就是利用交換設備和傳輸設備，將地理上分散用戶的終端設備組成的點對點通信系統，按一定拓撲結構組合起來實現通信和信息交換的系統。

　　數據和語音業務是目前通信網的主要業務，隨著科學技術的發展，通信業務在未來將朝著寬帶化、多媒體化發展。

　　節能減排是建設節約型社會的重要內容，綠色通訊網就是基于這一目的開發應用的。

　　本文在介紹綠色通信網的基礎上，探討了綠色通信網規劃設計的現狀。

　　1.綠色通信網

　　當今社會面臨著人口激增、資源匱乏、環境污染等重大問題，建設節約型社會，實現可持續發展是當今社會建設發展的必然選擇。

　　有研究發現，通信信息技術業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。

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

　　目前，無線網絡的節能解決方案已經較為成熟，通過設計新的運輸層協議、路由協議和方法，允許接口在不工作時將電源關閉或處于低耗狀態;而有線網絡目前還沒有很好的解決方案，這一方面是由于有線網絡要求新的解決方案必須和原有的協議和設備相兼容，另外，與無線網絡相比，有線網絡的電源緩沖需求容量較大，接受的反應時間更短。

　　2.綠色通信網路由規劃設計

　　2.1 綠色通信網路由規劃設計現狀

　　分析網絡體系結構可以發現，適當改變網絡拓撲和網絡協議能有效降低網絡耗能，具體到網絡系統的三個等級：設備級，針對單個元器件的特征性能進行設計技能方法;網絡級，低業務量時將閑置路由設備和鏈路進行休眠或關閉處理;網絡拓撲級，協調網絡負載量和網絡設備，實現可控的路由自適應。

　　另外，通過改善網絡系統構件的組成方式，在優先考慮核心網設備設計時也注重考慮邊緣設備的設計，也可以有效地提高網絡設備的能源利用率。

　　設計時應用能耗感知協議，可以使閑置設備處于低耗能的休眠或關閉狀態，目前，能耗感知協議發展較為成熟的是無線領域，有線領域也在近年來取得了一定進展，但是仍需要做大量的工作去完善。

　　有意識的在網絡規劃設計中，從局部到整體，尋找適用的節能方法，以期實現節能和性能之間的平衡。

　　2.2 通訊網設備耗能分析

　　網絡主要是由互連設備(路由器、交換機)和物理鏈路組成的，因此，在我們進行耗能分析時，應主要從這兩個方面考慮。

　　路由器在網絡中主要起轉發源節點的數據至目的點的作用，由底板上加載線卡組成。

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

　　作為網絡節點設備，不同的業務量以及路由器(或交換機)在網絡中的位置不同，不同品牌或型號的路由器設備也會對耗能產生顯著影響，這些因素都是在網絡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，耗能會明顯增大，這就要求在網絡路由規劃設計時，要兼顧到鏈路的數據傳輸速率和代價。

　　2.3 能效以太網

　　與網絡相關的能源問題與日俱增，設計者需要開發出適應網絡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題，能效以太網就是一個旨在降低物理鏈路低利用率時期能源消耗的機制。

　　能效以太網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，在技術手段和經濟成本方面具有可行性。

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

　　但是剛開始該方法存在包延時間過長的問題，之后，一種雙向鏈路協商機制被用于解決這一問題。

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

　　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機制相繼開發。

　　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，已經成為目前主流的研究方法。

　　結束語

　　實現節能減排是建設節約型社會、環境友好型社會的重要內容，信息時代的通信網節能技術研究刻不容緩，綠色通信網絡路由規劃技術已經成為很多國家和組合的研究熱點。

　　本文首先介紹了綠色通信網的產生和發展，隨后從綠色通訊網路由規劃設計現狀、通訊網設備耗能、能效以太網機制三方面探討了綠色通信網路由規劃技術。

　　參考文獻

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