关于绿色光网络的节能方法探究

董洁

摘 要：当今社会网络已经成为了人们日常生活的一部分，网络的发展直接关系到人们生活方式以及生活水平的改变状况。该文章对核心光网络的能耗结构进行了分析，找出了能够减少光网能耗的方法，一般情况下可以用业务量疏通和光旁路的方法减少光网络的能耗量。我们将一个非常简单的网络拓扑作为实例，对多限速光网中设备能耗的情况进行分析，通过我们分析出的数据结果，可以对有旁路和无旁落的耗能状态进行分析和对比，将单线速的业务疏导量与多限速的业务疏导量进行对比，通过对比的数值，就可以很好的说明这种方法的有效性。

关键词：光传送网 能耗 光旁路 业务量疏导

中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）01（c）-0059-01

近些年，我国的社会和经济水平发展速度非常快，随之通信网络也对人们的生活产生了很大的影响。在整个光网络中，各种技术水平都在不断的革新，网络的能耗量也成为了人们十分关注的焦点话题。目前，大量的网络设备和通信设备都已经逐步投入使用，通信网络的能耗量也在不断加速。在绿色光网自提技术得到发展后，各个方面都对其更加重视了，在进行网络设计时，绿色光网已经成为了一个重要的考虑标准。

1 核心网络的耗能结构

在一般情况下，核心网络都是将网络互连的模式作为核心，作为基础，它将大量的周边设备汇聚承载起来，所以，在配备接口的过程中，应当搭配能够与接入网和城域网相匹配的接口，这样可以更好的使用在分配业务和汇集业务之中。运用这种方法可以使一些距离城区较远的用户，也能够很好的使用到核心网络，并且使用网络进行通信。而核心网络的结构也成为我们研究的中心，在研究过程中，我们可以将IP/MPLS over OTN这种网络形式作为我们所要研究的对象。一般情况下，交换设备所使用的大量能耗都是由电层与转发器或者IP路由器通过信号的交换而达成的。在整个WDM系统中，发射端应当先使用复用器联合信号，对信号进行总体上的处理，然后使用复用器在接收端将信号进行分束。

当复用器带动整个设备，出现能耗量损失过大的情况，一般可以用光功能率放大器对其进行补偿。光信号的接收机可以通过前置放大器来增加灵敏度。在所有的WDM系统中，都会产生能量的消耗。光纤上的信号一般要用EDFA来放大，在放大过程中需要消耗一定的能量。

2 优化光网络的方法

我们要想使网络节能目标更好的得到实现，就必须从网络业务处理的层面入手。把网络的结构作为依据，将网络的电层和网络的光层同时进行考虑，其中业务量疏导和业务光旁路是最主要的节能手段。

2.1 业务光旁路

光旁路保护系统的思想与业务光旁路的主要思想相类似，业务光旁路是将业务转换成光信号，然后将信号在光域中进行传输，在传输时，旁路中的节点和电层路由器将组合成一个虚拟的通道，将所有的源节点和目的节点进行连接，这时并不需要中间路由器对其进行处理，这种方法就使路由器数量得到减少的目的实现了，并且达到了很好的节能效果。在这整个过程中，都必须由业务信号对智能旁路做出相应的判断。

2.2 业务量的疏导

当网络中的其中一个配置能够得到确定时，也就是说网络中每个节点转发器的数目，网络的物理链、网络中光纤波长的数量以及波长的容量都必须要进行确定后。这时网络性能的优化就可以把业务量疏导作为基础展开，这样也可以在能耗优化和网络成本方面得到提高。我们可以将网络性能优化和业务量疏导用在网络速度提升中，在此过程中也可以同時实现能耗以及成本的优化。

在解决业务量疏导问题时，可以将整个业务分配的问题看作是波长分配和波长路由的问题，在一般情况下，我们可以对这个链接进行路由选路的工作，然后将波长进行分配。业务量有很多种疏导的方法，我们将波长和波长路由作为了基础，然后对多限速的业务量，在网络能耗的影响方面进行了全面的分析，通过分析我们发现，在同一个网络中，由于光通道有所不同，所以传输速率也有所不同。

在实际情况下，如果没有找到不同路由器的端口，或者没有找到具体传输速率转发器的耗能参数，就不能直观的算出基数，并且按光网络的速度，也不能很直观的看出在此情况下的能耗量。在实际情况下，IP路由器的使用与光网络中光转发器的使用情况是非常相似的，所以对网络能耗情况分析时，应当从光网络转发器方面进行具体的分析，在这其中所反映出来的情况也与路由器相互适应。在整个光网络系统中，路由器的能耗量和又光转发器的能耗量就占到了90%以上，所以，整个网络的能耗情况也将从侧面反映出来。在整个网络建设过程中，可以将旧的低速光转器使用在当前的网络中，这样不仅能够是网络建设的成本有所降低，而且能够使网络设备资源的利用率得到很大的提高。在此过程中，还应当增加一个提高网络业务速率的智能判断的功能。

3 结语

我们要想建立绿色光网络节能系统，就应当首先将能耗设备进行明确，确定明确的路由器和光转发器，然后确定在整个光网络系统中，是否有多线速业务量疏导，和有无业务旁路，并且对整个网络的能耗情况进行分析。通过对仿真结果进行分析我们可以发现，在整个光网络中，光转发器和路由器的能耗量几乎可以达到网络能耗的全部，而放大器几乎是没有耗能的状态。与没有旁路的设备进行比较，如果在光网络中加入光旁路的设备，那么耗能量将会有很大的降低。所以，要想降低整个光网络中的能耗量，就应当在光网络中加入多线速和光旁路的设备，这是非常有效的一种途径。

参考文献

[1] 杜书.智能光网络中基于业务属性驱动的资源配置机制和方法研究[D].电子科技大学，2012.

[2] 张敬禹.IP over WDM光网络中基于博弈论的节能疏导算法设计与仿真实现[D].东北大学，2011.

[3] 袁诗瑶，郭宏翔，张东旭，等.波长可变光网络下基于能耗感知的RWA算法[J].光通信研究，2013（2）：6-8+69.

[4] 刘艳君，郭爱煌，冯圣毅.基于流量工程的IP over WDM网络节能路由算法研究[J].光通信技术，2014（2）：23-26.