下一代互联网绿色节能解决方案.docx
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1、下一代互联网绿色节能解决方案GreenEnergy-savingSolutionsforNextGenerationInternetAbstract:Withtherapiddevelopmentof5Gnetworks,thenetworkenergyconsumptionofoperatorshasalsoincreasedrapidly.Howtoreducenetworkpowerconsumptionandoperatingcostswhileensuringnetworkservicequalityhasbecomeanurgentproblemthatoperatorsneedt
2、osolve.Thispaperanalyzesthedevelopmenttrendoftheenergyconsumptionandtrafficbandwidthofthenetworkequipmentofthetwogenerationsofoperators,discussesthegreenenergysavingschemeofthenextgenerationInternettoreduceenergyconsumptionfromthethreedimensionsofsinglemachineenergysaving,managementenergysavingfandn
3、etworkarchitectureenergysaving,andconductspilottestsonthesinglemachineenergysavingschemeintheoperatornetwork.Keywords:Greenandenergy-saving;Singlemachineenergysaving;Managementenergysaving;Networkarchitectureenergysaving引用格捣罗家尧,方遒铿,余金波,等.下T短联网绿色节能解决方案J.邮电设计技术,2024(4)39-45.1蛔近年来,随着5G网络的迅速发展,运营商网络的能耗也
4、快速增长。据统计,2019年我国5G基站耗电量约占全社会用电量的0.05%,到2023年,5G基站耗电量占全社会用电量的1.3%。能耗成本也同步快速增长,目前约占运营商非业务类成本的1/3功耗的倍增给运营商带来了新的挑战,一方面面临电源动力基础设翩模更新的投资成本(CAPEX)压力,另一方面收稿日期:2024-03-12也面临着运营成本(OPEX)大幅提升的压力如何在保障网络服务质量的前提下降低网络能耗,降低由此带来的投资成本和运营成本,成为运营商亟需解决的问题。2网络能耗分析2.1 能耗关键指标定义分析网络能耗,制订网络能耗的压降方案,不能仅观察设备本身能耗水平的变化,还需要考虑重新定义如下
5、3个指标作为下一代网络能耗的关键指标。a)单设备每Gb带宽能耗。单设备总功耗除以业务板卡总带宽折合Gb数可得出每Gb带宽下设备的功耗。在同类可比的设备上,这个指标主要考察设备本身能耗效率,与设备设计能力、芯片能力、集成能力相关,与设备实际承载业务负荷无关。b)单设备每Gb流量能耗。设备承载了业务流量后,单设备总功耗除以实际流量流速折合Gb数可得出每Gb流量下设备的功耗。在同类可比的设备上,这个指标除了与每Gb带宽能耗相关外,还受到设备的带宽利用率、管理节能能力等因素的影响。C)端到端每Gb流量能耗。在同类可比的网络中,所有网络设备总功耗除以从网络入口到网络出口的总业务流量流速折合Gb数可得出端
6、到端每Gb流量能耗。这个指标除了与单节点每Gb流量能耗相关外,还受网络架构、流量路径合理性等因素影响,与运营商网络规划能力和运营能力直接相关。2.2 现网能耗分析按照单设备每Gb带宽能耗指标的定义,选择IPRAN和智能城域网2代路由器设备进行能耗分析。因为汇聚设备与接入设备从设备形态、能力和应用场景上差异较大,汇聚设备一般采用框式设备,带宽大、路由能力强,接入设备一般采用盒式设备,设计比较紧凑,因此在分析中需要分别进行对比。2.2.1 IPRAN设备能耗统计现网2个IPRAN厂家同层级设备相同板卡配置下的功耗,结果如表1所示。2.2.2 智能城域网设备能耗统计现网智能城域网2个厂家同层级设备相
7、同板卡配置下的功耗,结果如表2所示。2.2.3 设备能耗对比分析汇总IPRAN和智能城域网功耗2张表,并合入设备端口利用率和峰值流量速率,可计算得出IPRAN和智能城域网设备功耗对比(见表3)从表3可以看出,汇聚设备从IPRAN演进到智能城域网后,虽然总体功耗上升明显,但单设备每Gb带宽能耗下降也较为明显,说明设备能耗效率有一定提升。而接入设备演进后,总体功耗上升明显,但单设备每Gb带宽能耗下降并不明显,设备能耗效率提升不明显,与每代产品10倍的带宽增长,能耗翻番的愿景差距较大。考虑到接入设备部署量巨大,三大运营商在网设备数量超过百万台,后续接入设备能耗效率进一步提升的需求和空间很大,设备商应
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