通信網(wǎng)絡(luò)能耗分析及節(jié)能技術(shù)探討

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【摘要】通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)對人們的工作和生活產(chǎn)生巨大影響，通過構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)跨地區(qū)之間的聯(lián)系，從而完成信息資源的共享。但在信息傳遞過程中網(wǎng)絡(luò)能耗一直是制約其健康發(fā)展的重要因素。基于此，本文通過對網(wǎng)絡(luò)能耗情況的介紹，重點闡述通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】通信網(wǎng)絡(luò)；能耗分析；節(jié)能技術(shù)

通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為新世紀的科技支柱產(chǎn)業(yè)。隨著市場的需求變化，通信網(wǎng)絡(luò)的信息分享量逐漸上升，現(xiàn)已實現(xiàn)全天候工作的狀態(tài)，在這種背景下，網(wǎng)絡(luò)能耗也不斷增加。通信運營商為進一步降低運營成本，在統(tǒng)籌自身發(fā)展的情況，為更好地滿足市場需求，做好節(jié)能降耗工作，通過控制機房和基站的耗電情況等措施，對現(xiàn)有的系統(tǒng)進行優(yōu)化，取得了一定的效果。

1通信網(wǎng)絡(luò)能耗情況介紹

1.1設(shè)備損耗。通信行業(yè)是以高科技為依托的高能耗產(chǎn)業(yè)，隨著市場對通信網(wǎng)絡(luò)的需求不斷上升，通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的能耗不斷增加，主要體現(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，具體包括交換設(shè)備、信息傳輸系統(tǒng)和服務(wù)器。就通信交換設(shè)備而言，設(shè)備機房的規(guī)模與市場需求成正比，并對機房設(shè)計提出更好的要求，這也導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)能耗的增加。通信網(wǎng)絡(luò)的核心是大量的程序控制交換設(shè)備，這種設(shè)備通常采用的直流供電模式，為保證通信網(wǎng)絡(luò)的同步性，通常情況下在運行過程中不會進行人工斷電，從而保證電源架構(gòu)的合理穩(wěn)定性，這也是設(shè)備能耗增加的集中體現(xiàn)。通信網(wǎng)絡(luò)使用到的另一個核心器件就是寬帶交換元件，這種設(shè)備依然是直流供電模式，因此在對該設(shè)備的選擇使用前，需要對能耗進行科學(xué)的分析。不同的通信設(shè)備規(guī)模數(shù)量都在增加，機房的面積逐漸增加，設(shè)備能耗逐漸升高。1.2電源系統(tǒng)能耗。當前，由于技術(shù)層面的限制，電源系統(tǒng)的應(yīng)用情況與通信技術(shù)使用的先進設(shè)備之間存在一定的矛盾。通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的供電系統(tǒng)在供電方式上不夠合理，不利于進行集中管控，甚至部分企業(yè)還出現(xiàn)不同程度的設(shè)備老化現(xiàn)象，導(dǎo)致供電質(zhì)量下降，供電產(chǎn)生的損耗增加。1.3通信基站的能耗。通信基站建設(shè)是保證通信質(zhì)量和通信網(wǎng)完善的重要措施，在建設(shè)過程中需要遵循高通話質(zhì)量和投資效益的原則。當前，通信基站在建設(shè)過程中逐漸朝著寬帶化的方向發(fā)展，導(dǎo)致移動通信基站數(shù)量過多，通信基站的利用率下降，造成不同程度的資源浪費。1.4機房空調(diào)損耗。通信設(shè)備在工作時，需要通過控制溫度保證設(shè)備的工作狀態(tài)良好，在這一過程中，會用到大量的空調(diào)設(shè)備，從而滿足設(shè)備的散熱需要，而空調(diào)的長時間運轉(zhuǎn)導(dǎo)致電能損耗量巨大。

2通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

2.1休眠技術(shù)應(yīng)用。通過相關(guān)的數(shù)據(jù)分析可以看出，當前通信網(wǎng)絡(luò)實用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，有線網(wǎng)絡(luò)的能量消耗情況與負載的能耗保持相對獨立的關(guān)系。但在具體運行過程中，空閑狀態(tài)下的鏈路通常處于工作狀態(tài)，導(dǎo)致能耗增加。為解決這種問題，可以使用有線休眠技術(shù)進行處理。這種技術(shù)指的是在進行數(shù)據(jù)包的傳輸過程中鏈路以活躍的方式工作，從而完成數(shù)據(jù)信息的高效傳遞。在非工作狀態(tài)下，就以休眠狀態(tài)工作，從而降低對能量的消耗。需要注意的是，休眠狀態(tài)下的鏈路通常處于待工作狀態(tài)，依然有傳輸數(shù)據(jù)包的需求，休眠狀態(tài)就會自動轉(zhuǎn)入活躍狀態(tài)，有效完成數(shù)據(jù)傳輸。2.2數(shù)據(jù)中心的能耗控制。在通信網(wǎng)絡(luò)正常工作狀態(tài)下，數(shù)據(jù)中心的設(shè)備損耗是造成能耗增加的重要方面。因此為降低損耗，需要對硬件設(shè)備進行調(diào)整，確保數(shù)據(jù)中心的節(jié)能環(huán)境。具體要構(gòu)建綠色節(jié)能的數(shù)122通信設(shè)計與應(yīng)用據(jù)中心，通過使用刀片式的服務(wù)處理器，對能耗進行有效控制。另一方面，芯片的散熱量是能耗的重要來源，因此對于芯片的選擇需要做好低能耗數(shù)據(jù)的測試，并輔助刀片式服務(wù)器，完成服務(wù)器的一體化建設(shè)，這種方式與傳統(tǒng)的方式相比較，可以控制非工作狀態(tài)下的設(shè)備，從而有效避免非工作狀態(tài)設(shè)備的損耗。2.3無線網(wǎng)絡(luò)休眠技術(shù)應(yīng)用。無線網(wǎng)絡(luò)在傳感器的影響下，也是高能耗的重要組成部分，但將無線休眠技術(shù)應(yīng)用到實際應(yīng)用中時，會發(fā)現(xiàn)一個問題就是無線網(wǎng)絡(luò)的休眠期與工作狀態(tài)難以實現(xiàn)自由轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致對休眠狀態(tài)的控制水平較低。當前為進一步降低無線網(wǎng)絡(luò)的損耗，無線網(wǎng)卡smac的運用實現(xiàn)休眠動態(tài)控制，從而改善了無線傳感器的節(jié)能水平。這種設(shè)備可以通過周期性的監(jiān)聽和休眠輪換，對設(shè)備進行有效控制。在具體應(yīng)用時，可以通過預(yù)設(shè)休眠機制和實踐間隔，并設(shè)置優(yōu)先級，實現(xiàn)智能動態(tài)控制。2.4對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的控制。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的設(shè)計也是影響能耗的重要方面。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由于技術(shù)層面的限制導(dǎo)致對結(jié)構(gòu)的控制水平較低，能耗問題難以平衡。因此對于節(jié)點連接的通信，容易導(dǎo)致?lián)p耗的增加。為改善這種情況，可以采用控制數(shù)據(jù)幀的方式，通過構(gòu)件更高連通性的拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)鏈路的高效聯(lián)通，對能耗節(jié)點進行控制。利用周期性的監(jiān)聽技術(shù)，對數(shù)據(jù)傳輸進行控制，實現(xiàn)資源配置的優(yōu)化處理，最終實現(xiàn)節(jié)能的目標。2.5機房空調(diào)設(shè)備的節(jié)能途徑。針對機房空調(diào)的能耗問題，必須先制定出具有針對性的節(jié)能措施，從能源的利用效率方面著手，降低能源消耗。在選購空調(diào)設(shè)備的過程中，應(yīng)優(yōu)先選擇具有變頻功能和能耗控制的空調(diào)設(shè)備，以當?shù)氐膶嶋H自然環(huán)境為基準，合理設(shè)計出空調(diào)的安裝系統(tǒng)。在機房內(nèi)部的構(gòu)造方面，需要結(jié)合實際的氣流方向和氣流速度，以提高空調(diào)設(shè)備的動力服務(wù)水平為目標，采用全天候環(huán)境監(jiān)控的方法，科學(xué)調(diào)控機房內(nèi)部的溫度和濕度。為了提高能耗的控制水平，可以提高變頻空調(diào)的使用量，避免壓縮機持續(xù)運轉(zhuǎn)帶來的高耗能問題。變頻空調(diào)機組必須能夠?qū)崿F(xiàn)工況控制，避免頻繁開啟。

3結(jié)語

綜上所述，低能耗的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是節(jié)約型社會建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。在通信網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)下，通過對數(shù)據(jù)中心的硬件進行控制，并對鏈路的拓撲結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化處理，可以在一定程度上實現(xiàn)能耗的控制，從而節(jié)約能源，改善企業(yè)的綜合效益。

參考文獻

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作者:劉萬亨 單位:中國移動通信集團廣東有限公司陽江分公司