通信网络能耗分析与节能技术应用的探讨

发表时间:2020/4/28   来源:《科学与技术》2019年20期   作者:谭维乐
[导读] 随着计算机技术的发展信息化时代也随之到来,如今移动网络技术已经对我们的生活产生了巨大的影响,
        【摘要】随着计算机技术的发展信息化时代也随之到来,如今移动网络技术已经对我们的生活产生了巨大的影响,这一切都得益于遍布全国的通信网络的建设。但是这样庞大的通信系统往往需要消耗巨大的能量,这是制约网络通信系统的重要因素。本文就针对这一问题讨论了节能技术在通信网络中的应用。
        【关键词】通信网络;能耗分析;节能技术
        1 通信网络能耗分析
        通信产业的发展潜力越来越大,已经发展成为经济体制中的支柱产业。在世界工业革命的带动下,通信网络的能耗 水平逐年攀升。其是高科技行业,也是高耗能行业,其消耗 主要体现在网络设备的能耗、网络系统机房的能耗等。为了确保通信网络核心设备的正常运行,能耗问题亟待解决。它与我们的生活紧密联系,降低能耗是通信网络节能的关键。 从通信网络能耗方面进行研究,落实新时代的节能减排工作
        1.1通信I的高速发展为公众提供了快捷方便的通信 服务,在信息技术快速发展的过程中,通信网络设备主要采 用直流电源设备。因此充分的电量供给引起的通信网络的能 耗问题,对社会的可持续发展构成了较大的威胁。用户规模迅猛增长使通信网络的能耗较快增长,持续的电能通过,引起更多专家学者的重视。系统电源的架设运用不同的独立路 径进行,网络的能耗较大。利用宽带交换设备实现数据网络 通信,在通信行业的发展方面获得较高的成就。因此,服务 器和交换设备、传输系统间的设备能耗是通信网络主要能 耗,需加强节能管理技术的综合应用。
        1.2随着通信网络规模的不断扩大,人类进入信息化时代。通信网络中的电源系统存在着很多的不完善地方,还需 做好通信网络电源的能耗分析。通信行业不断发展的过程 中,供电的方式、电池的老化和监控等方面还需加强。因此 在通信网络设备中,加快开发利用可再生能源是通信网络节 能降耗的重要途径。并且,通信网络设备基本都是在系统机 房内进行工作,通信机房内所运行的设备数量多,密度高。 系统机房的环境必须是适合通信网络的,对机房环境有较苛 刻的温度、湿度及防尘要求。机房内环境变化对于电子元件损伤极大,需要使用空调等设施来控制房的温度和湿度。
    2通信网络的主要能耗来源
    2.1交换机设备的能量消耗
        通信网络必不可少的设备是交换机,这种机械的科技含量很高,主要是在有直流电供能的情况下由程序控制运行的,在设备运行的时候要保持24小时供电,而且近些年来随着移动网络的发展交换机设备的规模也逐渐壮大,这使得交换机的能耗也在不断增大。降低通信网络的能耗就要从交换机入手,使用节能新型设备降低交换机设备对电能的消耗。
        除了交换机设备宽带交换设备也是机房中耗能比较大的设备之一,而且交换机设备有着相似之处,宽带设备在工作时消耗的也是直流电。所以在选择宽带交换设备的时候就要注意仪器的能耗和功率,尽量选择能耗比较小的设备。虽然节能技术在交换机中的使用已经非常普遍了,但是随着人们对网络需求的增加,交换机规模不断扩大,对能力的需求也必将随之增大。
        2.2供电系统的电能消耗
        虽然目前市场上已经出现了许多技术更加先进,能耗也更低的交换机设备,但是由于落后的供电设备使得这些高新设备很难被投入到实际的应用中来。首先时因为供电设备的安装以及线路的布置存在诸多的不合理之处,其次经过多年的使用这些设备大多已经老化,不经容易出现线路问题,而且在传送电能的过程中对电能的损耗也特别大。
        2.3基站对电能的消耗
        覆盖全国的移动通信网络主要是由一个一个接近蜂窝布局的通信基站来完成的,如今随着人们对通信设备使用的增加,以及对信号质量要求的提高,通信基站的建设数量也随之增加,这在一定程度上降低了通信基站的利用率造成了基站资源的浪费。所以在进行基站建设的时候通信公司要考虑到基站的使用效率,合理的增加基站的数量减少资源浪费现象的产生。
        2.4空调设备的能量消耗
        通信设备的运行是不间断不停歇的,而且通信设备的运行需要巨大的能耗,这就使得设备在运行的时候产生大量的热量,如果不及时给设备进行降温散热处理就会导致设备故障。所以在通信设备存在的地方,往往都装有空调设备,空调运行对电能的消耗十分巨大。


        2.5传感器对电能的消耗
        在目前所广泛应用的无线网络之中,无线网络传感器的能耗的产生主要集中在两个部分。其中一种能耗产生与无线网络的通信无关,一般表现在无线传感器所进行的数据采集和数据处理这一层面,另一种能耗产生则与通信能力相关,主要集中在无线通信过程中的数据传输和发送这个阶段。
        目前所采用的无线网络传感器,在其工作过程中,每一个周期内部都存在4种工作状态:在进行数据发送时,传感器为发送状态。在进行数据信息获取时,则处于接受状态。此外,在空闲阶段,传感器还会进入到空闲状态以及休眠状态。在4种状态当中,网络传感器处于数据发送时的能耗最高,这主要由于无线傳感器在利用无线信道进行通信数据传输时,需要增大功率,并通过功率增强的方式,保证信号数据的传输范围和传输距离,因而产生较大的能耗[2]。而在接收状态和空闲状态之下,传感器需要对信道内部的信号进行获取和监听,同样需要运用到同一功率,但是相较于发送状态,这两种状态的能耗则降低许多。
        3在通信网络中使用节能技术
  3.1适时进行机器休眠
        实际运行过程中通信设备的电路网络是十分复杂的,不仅机械设备会消耗电能,设备中所安装的负载对电能的消耗也是十分巨大的,而且设备正常运行过程中有一些空闲的电路设备也会消耗一定的电能,所以为了减少不必要的电能消耗,我们可以对不工作的电路进行休眠,以降低他们对电能的消耗,具体的措施如下。通信设备的主要任务就是完成对通信数据的及时传送,但是这种传送工作不是时时刻刻都有的,所以不必是机器时时刻刻都处于激活状态。
        3.2数据中心对电能的消耗
        除了交换设备数据的处理设备也会消耗大量的电能,节能技术在数据中心的应用也是十分关键的,在数据中心的建设中尽量使用高新技术,实现绿色环保节能的数量处理流程。通信设备的散热工作也会消耗大量的能量,所以在选择设备的时候尽量选择产热量小的设备,以减少机械散热所使用的电能。
        3.3适时对无线网络进行休眠
        随着科学技术的发展,无线网络技术在我们生活中已经随处可见看,但是无线网络的能耗同样是不可忽视的,同样无线网络设备在进行数据传送的时候处于工作状态,没有数据传送的时候时处于激活状态的,我们可以在不工作的时候对其进行休眠以节省能量。但是不同于有线机械设备,无线设备的激活和休眠状态很难自己进行切换,这导致了数据传送的问题。所以在无线网络中运用休眠技术时可以设定一个周期,让机器处于休眠和工作定期切换的状态,这样既不会耽误数据的接收也可以在一定程度上减少能量的消耗。但是要根据数据的传送频率设置合适的休眠周期。
        3.4合理规划网络布局
        计算机网络时通信网络的终端,这部分系统的能量消耗也是不容忽视的,为了减少网络结构对能量的消耗,我们要尽可能的合理结构布局。除此之外还可以减少网络之间的链接节点,合理的分配网络资源。
        2.5散热系统的节能设置
        针对机房空调的能耗问题,必须先制定出具有针对性的节能措施,从能源的利用效率方面着手,降低能源消耗。在选购空调设备的过程中,应优先选择具有变频功能和能耗控制的空调设备,以当地的实际自然环境为基准,合理设计出空调的安装系统。在机房内部的构造方面,需要结合实际的气流方向和气流速度,以提高空调设备的动力服务水平为目标,采用全天候环境监控的方法,科学调控机房内部的温度和湿度。为了提高能耗的控制水平,可以提高变频空调的使用量,避免压缩机持续运转带来的高耗能问题。变频空调机组必须能够实现工况控制,避免频繁开启。
        4结语
        总而言之,人类进入信息化时代通信网络的规模急剧增加,通信网络的能量消耗也会随之增长,做好通信网络的节能工作,可以节约大量的电力资源,是实现社会健康和可持续发展的必由之路。如今运用休眠技术,选择节能的机械设备,合理规划网络布局,优化机械的散热系统可以在很大程度上减少网络系统的能量消耗,节省电力资源提高网络系统的经济效益。
        参考文献
        [1]刘兵.通信网络能耗分析与节能技术应用研究[J].网络安全技术与应用,2018(03):108.
       
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