CNII网讯 9月17日,2010年中国通信业高层发展论坛在北京鸿翔大厦开幕,中国工程院秘书长邬贺铨院士就“向宽带绿色能效网络发展”作主题报告,就当前网络发展与能源消耗之间的关系进行了深入的阐述。他认为,能效绿色化的发展方式将成为今后网络发展的必然选择。
邬贺铨认为,业务和应用的发展要求网络不断提升宽带的提供能力。近10年来互联网流量增长非常迅速,增幅达几百倍甚至上千倍。由此可见,互联网发展始终保持着迅猛的势头,从历史数据可以看出,即便在亚洲金融危机以及国际金融危机期间,互联网的流量增长速度不但没有受到任何影响,甚至比平时还要快,因为在实体消费受到抑制的时候,网上的流量消费反而会增加。但目前,网络的能力已经跟不上宽带发展的需求。目前,单个的核心路由器容量增长的速度远远跟不上互联网带宽的增长,而把多个路由器用光纤连接来完成容量的增加,可靠性又会受到影响。有人提出用光交换来解决,但目前没有光存储能力,光交换仍然无法成为理想的解决方案。在移动通信方面,新的3G技术应用频段很高,虽然带宽提供能力要好于过去的GSM,但实际应用过程中也会面临新的问题,即频率的提高会直接影响信号向室内的渗透,因此运营商不得不增加基站的数量来保证覆盖质量,这将带来成本和能耗的双增加。
因此,随着网络能耗的不断增加,绿色化发展已经成为信息通信行业面临的新课题。首先,ICT的应用将减少全球的碳排放。ITU预计,ICT能帮助全球减少排放15%到40%,但同时,信息通信设备自身的能耗也在提高。目前,信息设备能耗已经占到英国能源账单的10%,其能耗相当于四个核反应堆;美国信息产品的能耗占全美能耗的8%,占电力消耗的15%;2009年中国三大运营商总能耗达到238亿度,为此支付的电费就要超过100亿元。具体而言,移动运营商的用户能耗相对较少,网络的能耗相对较多,能耗大户是基站;固网运营商的用户能耗相对较多,网络能耗相对较少,能耗大户是路由器、数据中心等等。网络容量的增加将直接带来能耗的增加,以路由器为例,路由器的容量增加1000倍,能耗也会增加100倍;数据中心的能耗也非常突出,Google公司的云计算数据中心能耗与日内瓦相当。
为了降低能耗,现有的很多网络发展思路也许都要进行调整。比如,传统的电信网讲等级,现在的趋势是扁平化。但从能源效率来看,分等级的思路反而占优,电路交换的能耗就低于分组交换,因此电路交换本身还有一定的生命力。再比如,目前的通信网络流行的做法是分很多层,其中关键的是IP层,并且按照“ev-erythingoverIP”的思路,所有的流量都会最终交给路由器。但实际上,如果在底层能够完成交换,功耗就会显著降低,因此是否把所有的流量都交给IP层,这也是值得思考的一个课题。在实际的网络运行中,企业可以引入很多新的观念,例如,通过对业务量的实时感知,在业务量较低的时候,令一部分网络设备“休眠”,可减少功耗;另外也可通过网络的灵活调度,通过路由的重新组织和一部分业务流量的汇合,让部分路由器“休眠”一段时间,也可减少功耗;在移动通信领域,也可以考虑通过中继技术降低基站的发射频率,从而降低网络的功耗等等。
综上所述,互联网的宽带化使流量以超常规的方式增长,而在带宽提供能力不断提升的同时,网络发展必将面临能源的约束,因此需要更新的网络设计理念,从体系架构和运行方式等不同角度来实现能效绿色化网络。向能效绿色化网络发展是新时期通信业的使命,向能效绿色化网络发展也是新时期网络技术发展的机遇。
<人民邮电报>