该理念为互联网设计提供新的方向,指的是系统能耗正比于工作负载,即在理想状态下,网络工作无负载时,能耗也几乎不存在。在实际工作中,将整个网络看做一个系统,网络能耗相比于网络负载,以整个系统为基础进行能耗计算。同时,电源模型、能源优化器为实现高效计算的必要条件,以此为基础组成、优化网络能耗。例如,首先,利于变频支持,优化设备、硬件层面,并自动实现链路变频、流量聚合,感知流感,优化传输协议层面。其次,利用重尾分布规律,结合人们显式、隐式访问现象,将数据重复传输降低,节约流量,或用用广播代替单播,进而将流量降低,降低能耗。最后,利用控制流量、数据通讯量特点,提高应用位置的感知能力,将网络存在代理发放应用在网络系统中,实现网络优化[5].此外,对无线通信天线、功放等耗能器件效率进行优化,优化基站偏置功率。
3.2 优化链路级能量
各类无线接入节点组成无线接入网,无线接入网的能耗几乎均来自于基站系统功耗,因此在高能效互联网设计中,应准确分析基站功耗结构、网络能量效率、建模基站功率,确定传输相关功率。在此基础上,优化链路级能量,由于天线效率、功放效率、馈线损耗等因素影响,基站射频部分消耗较大功率,且其功率配置影响无线通信系统能力。因此,需要利用高能效传输技术,优化链路,优化整个无线通信系统,其具体应用依赖业务传输性能与功耗折中、无线资源与传输功耗折中。
例如,为满足用户业务需求,提高无线通信系统服务能力,需要对系统中各指标进行优化。在传统蜂窝网络中,功率分配根据设备处理能力、网络最大负载量所达到的最大传输速度确定,以此确保业务传输畅通,但是,低负载阶段仍消耗大量功率,资源浪费。这样,利用最小功耗代价、放松各性能苛刻要求,折中功率、业务,可有效提高传输能量。在应用过程中,需要运营商全面了解业务特性,分析无线资源功率分配情况,进而对各传输参数进行准确设置,实现网络能量效率最大化[6].
3.3 分配无线资源,融合多媒体广播
对用户无线接入竞争进行协同是分配无线资源的核心,根据用户CSI对传输功能功率、无线信道进行合理分配,进而自适应无线链路,提高网络传输容量。同时,随着网络技术的提升、业务的丰富,网络资源分配也需全面考虑用户接入公平性、业务需求等因素。例如,OFDMA网络利用用户分集分配资源。而LTE系统充分考虑信道业务需求、“双选”特性,利用资源调度方法优化无线资源。此外,移动多媒体业务被下一代无线通信系统支持,且多媒体业务请求的规律性明显,因此,可基于用户请求业务内容,广播热点业务,避免单播造成的重复传输[7].融合广播网、通信网,利用广播网数据拥塞低、容量高、宽带传输等特点,将热点业务移交给广播网络传输,节省单播功率消耗。在此基础上,还可融合WLAN、蜂窝网络、终端短距离通信等网络,集中、分布调度数据,基于业务特性、用户分布对接入点进行合适选择,减少传输距离。
4、结束语
随着全球对网络高能耗的关注,绿色节能网络成为网络系统研发、发展的主要方向。利用边缘网络节能技术、核心网节能路由技术,优化链路级能量、网络能耗组成,进而合理分配资源,实现网络资源的准确传输,降低资源浪费,实现能源消耗最小化,确保互联网的可持续发展。
参考文献:
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