關(guān)于綠色光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能方法探究

董潔

摘 要：當(dāng)今社會網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑W(wǎng)絡(luò)的發(fā)展直接關(guān)系到人們生活方式以及生活水平的改變狀況。該文章對核心光網(wǎng)絡(luò)的能耗結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，找出了能夠減少光網(wǎng)能耗的方法，一般情況下可以用業(yè)務(wù)量疏通和光旁路的方法減少光網(wǎng)絡(luò)的能耗量。我們將一個非常簡單的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥鳛閷嵗?，對多限速光網(wǎng)中設(shè)備能耗的情況進(jìn)行分析，通過我們分析出的數(shù)據(jù)結(jié)果，可以對有旁路和無旁落的耗能狀態(tài)進(jìn)行分析和對比，將單線速的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)量與多限速的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)量進(jìn)行對比，通過對比的數(shù)值，就可以很好的說明這種方法的有效性。

關(guān)鍵詞：光傳送網(wǎng) 能耗 光旁路 業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)

中圖分類號：TN929.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（c）-0059-01

近些年，我國的社會和經(jīng)濟水平發(fā)展速度非?？欤S之通信網(wǎng)絡(luò)也對人們的生活產(chǎn)生了很大的影響。在整個光網(wǎng)絡(luò)中，各種技術(shù)水平都在不斷的革新，網(wǎng)絡(luò)的能耗量也成為了人們十分關(guān)注的焦點話題。目前，大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信設(shè)備都已經(jīng)逐步投入使用，通信網(wǎng)絡(luò)的能耗量也在不斷加速。在綠色光網(wǎng)自提技術(shù)得到發(fā)展后，各個方面都對其更加重視了，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，綠色光網(wǎng)已經(jīng)成為了一個重要的考慮標(biāo)準(zhǔn)。

1 核心網(wǎng)絡(luò)的耗能結(jié)構(gòu)

在一般情況下，核心網(wǎng)絡(luò)都是將網(wǎng)絡(luò)互連的模式作為核心，作為基礎(chǔ)，它將大量的周邊設(shè)備匯聚承載起來，所以，在配備接口的過程中，應(yīng)當(dāng)搭配能夠與接入網(wǎng)和城域網(wǎng)相匹配的接口，這樣可以更好的使用在分配業(yè)務(wù)和匯集業(yè)務(wù)之中。運用這種方法可以使一些距離城區(qū)較遠(yuǎn)的用戶，也能夠很好的使用到核心網(wǎng)絡(luò)，并且使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。而核心網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也成為我們研究的中心，在研究過程中，我們可以將IP/MPLS over OTN這種網(wǎng)絡(luò)形式作為我們所要研究的對象。一般情況下，交換設(shè)備所使用的大量能耗都是由電層與轉(zhuǎn)發(fā)器或者IP路由器通過信號的交換而達(dá)成的。在整個WDM系統(tǒng)中，發(fā)射端應(yīng)當(dāng)先使用復(fù)用器聯(lián)合信號，對信號進(jìn)行總體上的處理，然后使用復(fù)用器在接收端將信號進(jìn)行分束。

當(dāng)復(fù)用器帶動整個設(shè)備，出現(xiàn)能耗量損失過大的情況，一般可以用光功能率放大器對其進(jìn)行補償。光信號的接收機可以通過前置放大器來增加靈敏度。在所有的WDM系統(tǒng)中，都會產(chǎn)生能量的消耗。光纖上的信號一般要用EDFA來放大，在放大過程中需要消耗一定的能量。

2 優(yōu)化光網(wǎng)絡(luò)的方法

我們要想使網(wǎng)絡(luò)節(jié)能目標(biāo)更好的得到實現(xiàn)，就必須從網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)處理的層面入手。把網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)作為依據(jù)，將網(wǎng)絡(luò)的電層和網(wǎng)絡(luò)的光層同時進(jìn)行考慮，其中業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)和業(yè)務(wù)光旁路是最主要的節(jié)能手段。

2.1 業(yè)務(wù)光旁路

光旁路保護(hù)系統(tǒng)的思想與業(yè)務(wù)光旁路的主要思想相類似，業(yè)務(wù)光旁路是將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換成光信號，然后將信號在光域中進(jìn)行傳輸，在傳輸時，旁路中的節(jié)點和電層路由器將組合成一個虛擬的通道，將所有的源節(jié)點和目的節(jié)點進(jìn)行連接，這時并不需要中間路由器對其進(jìn)行處理，這種方法就使路由器數(shù)量得到減少的目的實現(xiàn)了，并且達(dá)到了很好的節(jié)能效果。在這整個過程中，都必須由業(yè)務(wù)信號對智能旁路做出相應(yīng)的判斷。

2.2 業(yè)務(wù)量的疏導(dǎo)

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的其中一個配置能夠得到確定時，也就是說網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)目，網(wǎng)絡(luò)的物理鏈、網(wǎng)絡(luò)中光纖波長的數(shù)量以及波長的容量都必須要進(jìn)行確定后。這時網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化就可以把業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)作為基礎(chǔ)展開，這樣也可以在能耗優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)成本方面得到提高。我們可以將網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化和業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)用在網(wǎng)絡(luò)速度提升中，在此過程中也可以同時實現(xiàn)能耗以及成本的優(yōu)化。

在解決業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)問題時，可以將整個業(yè)務(wù)分配的問題看作是波長分配和波長路由的問題，在一般情況下，我們可以對這個鏈接進(jìn)行路由選路的工作，然后將波長進(jìn)行分配。業(yè)務(wù)量有很多種疏導(dǎo)的方法，我們將波長和波長路由作為了基礎(chǔ)，然后對多限速的業(yè)務(wù)量，在網(wǎng)絡(luò)能耗的影響方面進(jìn)行了全面的分析，通過分析我們發(fā)現(xiàn)，在同一個網(wǎng)絡(luò)中，由于光通道有所不同，所以傳輸速率也有所不同。

在實際情況下，如果沒有找到不同路由器的端口，或者沒有找到具體傳輸速率轉(zhuǎn)發(fā)器的耗能參數(shù)，就不能直觀的算出基數(shù)，并且按光網(wǎng)絡(luò)的速度，也不能很直觀的看出在此情況下的能耗量。在實際情況下，IP路由器的使用與光網(wǎng)絡(luò)中光轉(zhuǎn)發(fā)器的使用情況是非常相似的，所以對網(wǎng)絡(luò)能耗情況分析時，應(yīng)當(dāng)從光網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器方面進(jìn)行具體的分析，在這其中所反映出來的情況也與路由器相互適應(yīng)。在整個光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，路由器的能耗量和又光轉(zhuǎn)發(fā)器的能耗量就占到了90%以上，所以，整個網(wǎng)絡(luò)的能耗情況也將從側(cè)面反映出來。在整個網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，可以將舊的低速光轉(zhuǎn)器使用在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)中，這樣不僅能夠是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本有所降低，而且能夠使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源的利用率得到很大的提高。在此過程中，還應(yīng)當(dāng)增加一個提高網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)速率的智能判斷的功能。

3 結(jié)語

我們要想建立綠色光網(wǎng)絡(luò)節(jié)能系統(tǒng)，就應(yīng)當(dāng)首先將能耗設(shè)備進(jìn)行明確，確定明確的路由器和光轉(zhuǎn)發(fā)器，然后確定在整個光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，是否有多線速業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)，和有無業(yè)務(wù)旁路，并且對整個網(wǎng)絡(luò)的能耗情況進(jìn)行分析。通過對仿真結(jié)果進(jìn)行分析我們可以發(fā)現(xiàn)，在整個光網(wǎng)絡(luò)中，光轉(zhuǎn)發(fā)器和路由器的能耗量幾乎可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)能耗的全部，而放大器幾乎是沒有耗能的狀態(tài)。與沒有旁路的設(shè)備進(jìn)行比較，如果在光網(wǎng)絡(luò)中加入光旁路的設(shè)備，那么耗能量將會有很大的降低。所以，要想降低整個光網(wǎng)絡(luò)中的能耗量，就應(yīng)當(dāng)在光網(wǎng)絡(luò)中加入多線速和光旁路的設(shè)備，這是非常有效的一種途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜書.智能光網(wǎng)絡(luò)中基于業(yè)務(wù)屬性驅(qū)動的資源配置機制和方法研究[D].電子科技大學(xué)，2012.

[2] 張敬禹.IP over WDM光網(wǎng)絡(luò)中基于博弈論的節(jié)能疏導(dǎo)算法設(shè)計與仿真實現(xiàn)[D].東北大學(xué)，2011.

[3] 袁詩瑤，郭宏翔，張東旭，等.波長可變光網(wǎng)絡(luò)下基于能耗感知的RWA算法[J].光通信研究，2013（2）：6-8+69.

[4] 劉艷君，郭愛煌，馮圣毅.基于流量工程的IP over WDM網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由算法研究[J].光通信技術(shù)，2014（2）：23-26.