通信網(wǎng)絡(luò)能耗與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的探究

鄭 博，宋璽藝，路彩玲

（中國石油長慶石油勘探局有限公司通信處，西安 710016）

0 引言

通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的主要支撐。但是隨著經(jīng)濟(jì)市場結(jié)構(gòu)不斷變化，網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)總量不斷上升，隨之其網(wǎng)絡(luò)能源消耗也不斷增加，成為現(xiàn)階段我國通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè)中需要重點關(guān)注的因素之一。

1 通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成

1.1 環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

環(huán)狀通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要作用是利用連續(xù)的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)通信的外接設(shè)備有效連接，確保每臺設(shè)備所發(fā)射的信息和信號都可以被環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的設(shè)備接收。而在簡單環(huán)狀通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，任何一個零部件產(chǎn)生損壞，都有可能導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生故障，一定程度上阻礙了整個系統(tǒng)正常相關(guān)工作的開展。而高級階層的環(huán)狀通信網(wǎng)絡(luò)，則在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了完善和改革。比如，在環(huán)狀通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，令牌環(huán)狀局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍相對比較廣泛，其網(wǎng)絡(luò)主要傳輸速度為4 Mbit/s 和16 Mbit/s。在令牌環(huán)狀通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，只要擁有令牌的相關(guān)設(shè)備，就被允許在網(wǎng)絡(luò)通信中開展信息數(shù)據(jù)的傳輸，這樣的技術(shù)操作可以確保在特定時間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中只有一臺設(shè)備開展數(shù)據(jù)和信息的傳播和傳送。

1.2 總結(jié)構(gòu)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

總結(jié)構(gòu)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，需要保證電纜有一定的長度。單一設(shè)備可以在不影響其他類型設(shè)備運作的環(huán)境下，從總結(jié)構(gòu)線路中輕松取下。而在實際通信網(wǎng)絡(luò)運行過程中，總體線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)核心需要依靠以太網(wǎng)。但當(dāng)兩個或者多個設(shè)備要在相同時間內(nèi)發(fā)送信息和數(shù)據(jù)時，其核心以太網(wǎng)則會產(chǎn)生相互碰撞問題?，F(xiàn)階段我國引進(jìn)載波偵聽多重訪問系統(tǒng)及其碰撞協(xié)議，可以有效將數(shù)據(jù)和通信碰撞現(xiàn)象降至最低［1］。

1.3 星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

想要有效組成星形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，需要以中心通信設(shè)備作為支點，向四周發(fā)展，實現(xiàn)設(shè)備點與點的相互連接，并且通過移動終端設(shè)備的信息通信過程開展大規(guī)模使用。星形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)在日常使用過程中，只要主要結(jié)構(gòu)設(shè)備不受到損壞，支線設(shè)備不影響其他設(shè)備運行，就可以較為方便地實現(xiàn)增加或者減少通信設(shè)備。

2 通信網(wǎng)絡(luò)能耗技術(shù)分析

2.1 通信設(shè)備能耗

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)備也迎來了更新?lián)Q代的春天，其中包含電纜光線通信傳輸器、程序控制數(shù)字信息交換器、智能化互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)備、無線路由設(shè)備以及互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)備等。隨著互聯(lián)網(wǎng)信息通信相關(guān)業(yè)務(wù)總量的增加，相比傳統(tǒng)模式，互聯(lián)網(wǎng)信息通信速度和效率有了更高的要求。除此之外，通信網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的占地面積相對較大，同時通信設(shè)備對于自身區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和空間質(zhì)量要求較高，一定程度上導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的總體電能消耗總量增加。并且通信設(shè)備使用過程中，其設(shè)備機房服務(wù)設(shè)備主要使用直流供電模式。但是由于通信設(shè)備種類相對比較復(fù)雜，設(shè)備機房區(qū)域內(nèi)不僅具備交流電源，并且還需要直流電源，最終造成設(shè)備使用直流電源過程中，需要將交流電源通過專業(yè)設(shè)備進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，最終導(dǎo)致設(shè)備能量消耗不斷增加［2］。

2.2 通信機房空調(diào)能耗

通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)備普遍需要在專業(yè)的機房區(qū)域運行，一定程度上造成機房內(nèi)部能量消耗不斷增加，其設(shè)備會散發(fā)出大量的熱量，對設(shè)備運作環(huán)境造成了不良影響，降低了整體環(huán)境質(zhì)量，同時極大影響通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，縮減了設(shè)備綜合使用壽命。針對此種設(shè)備運行現(xiàn)狀，為了減少機房內(nèi)部整體環(huán)境問題，空調(diào)設(shè)備需要增加使用頻率和總體功率，一定程度上提升了機房內(nèi)環(huán)境中的設(shè)備能量消耗，進(jìn)而對空調(diào)設(shè)備的綜合性能要求也隨之提升。但是在設(shè)備實際運轉(zhuǎn)過程中，通信設(shè)備不斷產(chǎn)生特亮，一定程度上增加了空調(diào)設(shè)備總體功率。

2.3 通信網(wǎng)絡(luò)電力能耗

目前，我國雖然在科學(xué)技術(shù)方面已經(jīng)取得了相對明顯的成效，但是通信和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)建設(shè)和發(fā)展仍然不完善。比如，由于我國不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)水平各不相同，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也存在地域發(fā)展不平衡的問題?，F(xiàn)階段，我國各個地區(qū)雖然逐漸從傳統(tǒng)模式下的集中化電力供應(yīng)模式轉(zhuǎn)化為分散供電模式，但是在實施過程中，崗位人員的專業(yè)技術(shù)能力等存在一定的差距［3］。除此之外，由于我國通信網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)技術(shù)仍然處于初級階段，其電源系統(tǒng)、相關(guān)設(shè)備實際應(yīng)用情況以及通信技術(shù)的應(yīng)用仍然存在技術(shù)矛盾。尤其是通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，供電系統(tǒng)的電力能源供應(yīng)模式無法確保其合理性，不利于系統(tǒng)的集中化管理和控制。部分企業(yè)設(shè)備在使用過程中，老化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，最終造成電力供應(yīng)整體質(zhì)量下降。

3 通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

3.1 設(shè)備休眠技術(shù)應(yīng)用

通過通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)生的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)可以看出，現(xiàn)階段通信網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的總體電力能量消耗以及所承載的能量消耗保持著相互獨立的結(jié)構(gòu)關(guān)系。同時設(shè)備在具體運轉(zhuǎn)過程中，設(shè)備運轉(zhuǎn)空閑狀態(tài)環(huán)境下，其連接路徑經(jīng)常處于開啟狀態(tài)，最終造成設(shè)備總體能量消耗增加。為了有效緩解此種狀況，技術(shù)人員可以應(yīng)用設(shè)備有線技術(shù)休眠方法進(jìn)行相關(guān)處理，進(jìn)而提升信息數(shù)據(jù)的傳輸效率和質(zhì)量。而設(shè)備在非工作環(huán)境下，需要根據(jù)設(shè)備狀態(tài)設(shè)定休眠，從根本上減小能量的總體消耗。

3.2 數(shù)據(jù)通信控制應(yīng)用

通信網(wǎng)絡(luò)正常開展工作時，其數(shù)據(jù)信息處理中心的設(shè)備產(chǎn)生能量損耗，是現(xiàn)階段我國通信網(wǎng)絡(luò)能耗的主要影響因素。由于能耗的整體降低，需要針對硬件設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，以保證數(shù)據(jù)和信息中心的節(jié)能基礎(chǔ)環(huán)境。其具體需要建設(shè)出設(shè)備環(huán)保節(jié)能的信息數(shù)據(jù)中心，并且通過截斷模式的信息處理設(shè)備，針對通信網(wǎng)絡(luò)能耗進(jìn)行全面控制。另外，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，芯片整體散熱總量是設(shè)備產(chǎn)生能耗的主要技術(shù)來源，所以在開展通信控制過程中，需要先選擇適合的設(shè)備芯片，并且以此作為基礎(chǔ)開展相應(yīng)的低能耗高數(shù)據(jù)測試，輔助階段模式服務(wù)器實現(xiàn)設(shè)備一體化結(jié)構(gòu)建設(shè)。相比傳統(tǒng)模式，新型通信控制可以有效管理和掌握非工作環(huán)境下的設(shè)備狀態(tài)，有效防止在非工作狀態(tài)下設(shè)備產(chǎn)生不必要的能量損耗［4］。

3.3 無線網(wǎng)絡(luò)休眠應(yīng)用

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷完善和升級，無線網(wǎng)絡(luò)逐漸進(jìn)入人們的視野，但是在實際使用時，無線網(wǎng)絡(luò)由于專業(yè)傳送感應(yīng)器的影響，成為現(xiàn)階段通信網(wǎng)絡(luò)高耗能的主要結(jié)構(gòu)組成部分。但是技術(shù)人員將無線技術(shù)投入實際應(yīng)用時，無法根據(jù)生產(chǎn)和運轉(zhuǎn)需求，將無線網(wǎng)絡(luò)的休眠期和工作期自由轉(zhuǎn)化，最終造成無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對于其自身休眠狀態(tài)的控制和管理能力相對較低。為了有效減少無線網(wǎng)絡(luò)自身的能量消耗，我國積極引進(jìn)并且完善無線網(wǎng)卡，有效實現(xiàn)網(wǎng)卡休眠期的動態(tài)監(jiān)控和管理，進(jìn)而從根本上完善無線傳送感應(yīng)器的整體節(jié)能水平。Smac 網(wǎng)卡使用過程中，可以通過對設(shè)備周期性的狀態(tài)和數(shù)據(jù)監(jiān)控，實現(xiàn)無線網(wǎng)卡的有效掌控。尤其是設(shè)備實際應(yīng)用時，可以實現(xiàn)預(yù)設(shè)設(shè)備的休眠狀態(tài)和啟動狀態(tài)的時間間隔，在此基礎(chǔ)上，設(shè)置設(shè)備優(yōu)先級別管理，可以最終完成智能化的設(shè)備動態(tài)控制。

3.4 網(wǎng)絡(luò)拓展結(jié)構(gòu)應(yīng)用

在傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，由于我國技術(shù)水平的約束性相對較多，并且對于其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)控制能力仍然處于初級階段，能量消耗問題無法得到技術(shù)平衡。所以，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接設(shè)計中，通信區(qū)域的損耗極易產(chǎn)生，為了有效改良此種情況，技術(shù)人員需要使用數(shù)據(jù)幀控制和管理模式，依靠結(jié)構(gòu)零部件更高效地連通性最終實現(xiàn)連接路徑的高效聯(lián)通，從而針對能耗節(jié)點進(jìn)行有效控制和管理。而通信網(wǎng)絡(luò)使用周期性的控制技術(shù)，不僅可以有效針對信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行全面管理和控制，最終實現(xiàn)資源的優(yōu)化技術(shù)處理，還能使用其技術(shù)特點，實現(xiàn)設(shè)備節(jié)能的最終目標(biāo)。

3.5 機房空調(diào)節(jié)能應(yīng)用

設(shè)備運行過程中會產(chǎn)生大量能量消耗，所以必須針對性地制定設(shè)備節(jié)能相關(guān)措施。相關(guān)人員在選擇空調(diào)時，需要考慮能源使用效率，減少空調(diào)能源的實際消耗。相關(guān)人員應(yīng)選擇具有頻率轉(zhuǎn)變和能耗控制功能的空調(diào)型號，并且根據(jù)機房當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和氣候條件，合理建立空調(diào)安裝和管理系統(tǒng)。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè)中，低能耗、高效率已經(jīng)成為集約型社會發(fā)展的必然要求，在通信網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的環(huán)境下，技術(shù)人員需要針對數(shù)據(jù)信息處理設(shè)備進(jìn)行有效控制，針對網(wǎng)絡(luò)連接路徑進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)處理，進(jìn)而實現(xiàn)能源的全面節(jié)約，提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)收益。