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綠色通信網(wǎng)路由規(guī)劃技術
綠色通信網(wǎng)路由規(guī)劃技術
[摘 要]建設節(jié)約型社會是當前社會發(fā)展建設的熱點，綠色通信網(wǎng)絡就是基于節(jié)能而進行規(guī)劃設計的通信技術，是未來通訊行業(yè)的重要趨勢，并在無線通信領域已經取得較為成熟的發(fā)展。
通過系統(tǒng)、網(wǎng)絡、協(xié)議設計，將節(jié)能方法應用到設備級、路由級和網(wǎng)絡拓撲級等通信網(wǎng)節(jié)能的三個層次中，從而實現(xiàn)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(wǎng)的基本情況，然后對綠色通信網(wǎng)規(guī)劃設計現(xiàn)狀進行了分析探討。
[關鍵詞]綠色通信網(wǎng);路由;規(guī)劃;節(jié)能
引言
通信網(wǎng)就是利用交換設備和傳輸設備，將地理上分散用戶的終端設備組成的點對點通信系統(tǒng)，按一定拓撲結構組合起來實現(xiàn)通信和信息交換的系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)和語音業(yè)務是目前通信網(wǎng)的主要業(yè)務，隨著科學技術的發(fā)展，通信業(yè)務在未來將朝著寬帶化、多媒體化發(fā)展。
節(jié)能減排是建設節(jié)約型社會的重要內容，綠色通訊網(wǎng)就是基于這一目的開發(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(guī)劃設計的現(xiàn)狀。
1.綠色通信網(wǎng)
當今社會面臨著人口激增、資源匱乏、環(huán)境污染等重大問題，建設節(jié)約型社會，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是當今社會建設發(fā)展的必然選擇。
有研究發(fā)現(xiàn)，通信信息技術業(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(jié)能減排方法成為當今研究的一大熱點。
在保證設備性能、穩(wěn)定性的同時，構建節(jié)能環(huán)保的綠色通信網(wǎng)意義重大，做好通訊設備節(jié)能設計也成為了通訊運營商的競爭點。
目前，無線網(wǎng)絡的節(jié)能解決方案已經較為成熟，通過設計新的運輸層協(xié)議、路由協(xié)議和方法，允許接口在不工作時將電源關閉或處于低耗狀態(tài);而有線網(wǎng)絡目前還沒有很好的解決方案，這一方面是由于有線網(wǎng)絡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，與無線網(wǎng)絡相比，有線網(wǎng)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(wǎng)路由規(guī)劃設計
2.1 綠色通信網(wǎng)路由規(guī)劃設計現(xiàn)狀
分析網(wǎng)絡體系結構可以發(fā)現(xiàn)，適當改變網(wǎng)絡拓撲和網(wǎng)絡協(xié)議能有效降低網(wǎng)絡耗能，具體到網(wǎng)絡系統(tǒng)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(wǎng)絡級，低業(yè)務量時將閑置路由設備和鏈路進行休眠或關閉處理;網(wǎng)絡拓撲級，協(xié)調網(wǎng)絡負載量和網(wǎng)絡設備，實現(xiàn)可控的路由自適應。
另外，通過改善網(wǎng)絡系統(tǒng)構件的組成方式，在優(yōu)先考慮核心網(wǎng)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(wǎng)絡設備的能源利用率。
設計時應用能耗感知協(xié)議，可以使閑置設備處于低耗能的休眠或關閉狀態(tài)，目前，能耗感知協(xié)議發(fā)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(wǎng)絡規(guī)劃設計中，從局部到整體，尋找適用的節(jié)能方法，以期實現(xiàn)節(jié)能和性能之間的平衡。
2.2 通訊網(wǎng)設備耗能分析
網(wǎng)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(wǎng)絡中主要起轉發(fā)源節(jié)點的數(shù)據(jù)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(shù)量而增加線卡數(shù)量，是減少路由器耗能的可行辦法。
作為網(wǎng)絡節(jié)點設備，不同的業(yè)務量以及路由器(或交換機)在網(wǎng)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(wǎng)絡路由規(guī)劃設計中需要考慮的。
物理鏈路對耗能的影響主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)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(wǎng)絡路由規(guī)劃設計時，要兼顧到鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率和代價。
2.3 能效以太網(wǎng)
與網(wǎng)絡相關的能源問題與日俱增，設計者需要開發(fā)出適應網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)的節(jié)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(xiàn)鏈路使用率和數(shù)據(jù)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(xié)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(jié)能效果發(fā)現(xiàn)，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(jié)能法、低能空閑模式節(jié)能法等能效以太網(wǎng)機制相繼開發(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，已經成為目前主流的研究方法。
結束語
實現(xiàn)節(jié)能減排是建設節(jié)約型社會、環(huán)境友好型社會的重要內容，信息時代的通信網(wǎng)節(jié)能技術研究刻不容緩，綠色通信網(wǎng)絡路由規(guī)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(wǎng)的產生和發(fā)展，隨后從綠色通訊網(wǎng)路由規(guī)劃設計現(xiàn)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(guī)劃技術。
參考文獻
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