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通信網(wǎng)路由規(guī)劃技術(shù)釋解論文
1綠色通信網(wǎng)的規(guī)劃現(xiàn)狀
只有合理的，最有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃才可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。越來越多的國家和地區(qū)認(rèn)識到組建綠色通信網(wǎng)絡(luò)的重要性，開始紛紛投入綠色通信網(wǎng)節(jié)能技術(shù)的研究中。無論是改變網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點和鏈路狀態(tài)還是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，都可以達(dá)到節(jié)能的目的。網(wǎng)絡(luò)元器件級節(jié)能方法需要考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的性能特點，在進(jìn)行有針對性的設(shè)計。而網(wǎng)絡(luò)級的節(jié)能設(shè)計主要是改變低業(yè)務(wù)量時候的路由，即將它們會聚到幾條路由上而讓其他鏈路和設(shè)備空閑出來而可以進(jìn)行休眠或是關(guān)閉處理。而網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼壍墓?jié)能技術(shù)則是讓網(wǎng)絡(luò)負(fù)載實現(xiàn)路由自適應(yīng)，隨著網(wǎng)絡(luò)鏈路上負(fù)載的改變，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也相應(yīng)地改變。無線領(lǐng)域的能耗感知協(xié)議已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒欤侨杂泻芏喟l(fā)展點，新的數(shù)據(jù)鏈路和路由協(xié)議使業(yè)務(wù)處理更加高效，更加節(jié)能。
2能效以太網(wǎng)
要解決網(wǎng)絡(luò)中能源消耗不斷增加的問題，產(chǎn)品設(shè)計者得有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)能量管理辦法以及擁有相配套的接入設(shè)備。其中，能效以太網(wǎng)的效果較佳，也比較受人關(guān)注。他旨在鏈路利用率低期間降低能耗。對以太網(wǎng)的節(jié)能設(shè)計，必須要瞻前顧后，即既要與就有設(shè)備相兼容，又要具備潛力。最先提出能效以太網(wǎng)機(jī)制是鏈路速率自適應(yīng)法，即鏈路速率根據(jù)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過交換一系列潛入描述數(shù)據(jù)速率的鏈路碼字來建立雙方設(shè)備的共同速率。為了解決之前方案中的延時問題，采用雙閾值策略法，利用率閾值策略以及時間閾值策略的結(jié)合，通過實驗證明當(dāng)鏈路平均利用率為5%時，大約能節(jié)約20%的能量。而能效以太網(wǎng)中的停等能量周期發(fā)則是利用停等流控制讓以太網(wǎng)上某些鏈路在開和關(guān)狀態(tài)之間切換，主要通過關(guān)閉電子元件來實現(xiàn)節(jié)能目的。另外還根據(jù)鏈路上的能耗和業(yè)務(wù)，設(shè)計了低能空閑模式節(jié)能法，實驗證明，當(dāng)鏈路上的能耗和業(yè)務(wù)數(shù)量成正比時，能效為最理想狀態(tài)。而低能空閑機(jī)制則讓能效以太網(wǎng)的能源消耗和業(yè)務(wù)負(fù)荷成合里的比例，在低負(fù)荷時，展現(xiàn)出很高的能源利用率。
3綠色以太網(wǎng)路由規(guī)劃
作為網(wǎng)絡(luò)的基本組成成分，路由器和交換機(jī)對于網(wǎng)絡(luò)的耗能分析起了很大的作用。雖然路由器或是交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中有不同的地位，他們的工作原理也不盡相同，但是他們卻都是網(wǎng)絡(luò)通信不可缺少的元素，都可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)包從源節(jié)點至目的節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)功能。在路由器的每個底板上加載有不同的線卡，而不同的底板線卡之間的組合所消耗的能量不同，這時，只要盡可能減少底板數(shù)目，通過增加每個底板上所能加載的線卡數(shù)目來減少路由器系統(tǒng)的能耗。通信網(wǎng)是用于傳輸不同位置的信息，在網(wǎng)絡(luò)的中心有核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)，通過鏈路連接。一般數(shù)據(jù)傳輸通過接入網(wǎng)的邊緣節(jié)點與接入網(wǎng)和骨干網(wǎng)相連，然后再通過核心網(wǎng)傳輸?shù)竭_(dá)目的節(jié)點的接入網(wǎng)部分，最后到達(dá)目的節(jié)點。這時就要考慮到接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌谟芯�領(lǐng)域方面，這個問題轉(zhuǎn)化為混合線性規(guī)劃問題，通過定量和定性的數(shù)學(xué)方法可以找到問題的最優(yōu)解。而骨干網(wǎng)是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。從數(shù)學(xué)角度理解，仍然是由節(jié)點和鏈路組成。其中在一定鏈路容量情況下，用最小代價讓一系列的商品能夠通過網(wǎng)絡(luò)的最細(xì)小代價多商品流問題就是所采用的優(yōu)化方法之一。而固定費用無容量限制的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計則是利用弧的代價換取容量限制條件下解決固定代價下的位置容量網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，這樣子可以得到流變量和每一個弧的設(shè)計變量。這個是為了配合最小代價多商品流的優(yōu)化。另外由于路由不同，則各網(wǎng)絡(luò)鏈路的代價也會不同。這時就需要根據(jù)外界條件的變化而設(shè)計不同的路由路徑，可通過一定的路由協(xié)議來選擇傳輸路徑。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，要充分考慮相應(yīng)的冗余度和生存性已達(dá)到節(jié)能效果。他們反映了網(wǎng)絡(luò)對路由器或是交換機(jī)等連接設(shè)備和鏈路的失敗處理能力。這個功能可以轉(zhuǎn)換為對網(wǎng)絡(luò)資源的需求來處理。
4總結(jié)
實現(xiàn)通信網(wǎng)綠色化的發(fā)展目標(biāo)，需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位的改革，分析總結(jié)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)，從而達(dá)到節(jié)能設(shè)計的目的。作為通信網(wǎng)重要組成部分的核心網(wǎng)是能源消耗的主要部件，只有通過優(yōu)化核心網(wǎng)的相應(yīng)配套設(shè)施和協(xié)議，才可以有效降低核心網(wǎng)的能源消耗，它是綠色通信網(wǎng)實現(xiàn)的關(guān)鍵。
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