1、1浅谈移动互联网与节能减排中图分类号： TN711 文献标识码： A 文章编号： 近几年，互联网的宽带化是在流量超常规下发展的。先说互联网的宽带化，包括从固定互联网宽带化到移动通信网的宽带化的增长规律和网络扩展面临的挑战。 1998 年 Goole 只有 26000 页的搜索，现在有 2 亿多页。有关统计数据显示，IP 的业务流量增加非常快，2012 年的流量是 2006 年的 10 倍。其中移动互联网流量尽管占的绝对值还不大，但是增长率还是比较高的，达到 119%其他的是企业用的占 30%，社会用的占 68%，互联网流量占41%。 IP 业务量每两年要加倍，移动互联网如果用一般的手机上网可能
2、只有 2%点机，但是智能手机出现以后，利用智能手机上网比例达到 10%以上。用一般的手机看移动视频，上移动网络比例只在 1.5%之间，但是有了智能手机这个比例节达到 20%到 50%。现在移动互联网的流量相当于 9年前固定互联网的流量。如果是现在的移动互联网流量还不算大的话，那么 9 年后的移动互联网就是现在固定互联网流量那么大了。 我们的宽带化尽管发展非常快，但是对网民来讲带宽还是很低的，韩国已经做出了规划 2012 年在家里上固定网要达到 1 个 G，无线上网要达到 10 兆。我们到从 70 年代上网以 K 为单位，现在以兆为单位。体现在互联网上网有频谱资源不够、安全性挑战、扩展性挑战等等
3、问题。 2寄存器的发展速度决定了路由器容量增长的速度。存储器带宽越高能耗越大。所以说路由器容量增长跟不上流量增长的需要，IP 峰值增长12 个月加倍，而路由器增长 18 个月加倍。有人说不用路由器用光交换，光的分组交换取代路由器还是可望而不可及的。光的交换目前没有理想的状态，路由器能不能做的更大一点？单个路由器做不上去，我们把路由器做多点可以吗？路由器增加面临着网络扁平化的问题。 信息技术本身是可以做到节能降耗的，日本利用信息技术 2010 年二氧化碳比 1990 年减少 6%，欧盟认为通过流量管理可以帮助交通运输提升效率 17%。但是信息技术自身环保问题不容忽视，信息产业现在已经成为全世界第
4、五大耗能产业，二氧化碳排放占全世界排放 2.5%。这个数字相当于全世界公路上跑的汽车二氧化碳排放的十分之一。 尽管这个量绝对值和相对值，相对于信息技术和传输的 GDP 贡献 7%不算大，但是看看下面几个数据一定会惊讶的，2008 年中国电信、中国联通、中国移动三个运营商加起来一年耗电 141 亿度，一年电费就是 121亿人民币。而且现在每年还在增长，中国移动每年业务增长需要耗电13.5 亿，信息技术里有 PC 占了 28 千万兆瓦、通信网络和互联网占 22 千兆瓦、数据中心占 26 千兆瓦，运营商能耗里接入网占一半，移动通信将近占四分之一，还有运行维护和操作系统、数据中心等也要占四分之一。通讯
5、网里哪种设备能耗最高呢？就是路由器，它的能耗随着接入增加而增加，接入和带宽基本是不成比例的，干线传输能耗增加比较缓慢。所以通信网在互联网里主要的能耗是路由器决定了总能耗的增加。 3新路由器在业务流量从 2006 年到 2025 年流量将增加 190 倍，流量增加 190 倍能耗增加 13 倍。在接入的核心的路由器能耗由吞吐器决定，基本是三分之二的关系，比如说思科的大容量路由器现在是 1.2T，功耗15 千瓦，10 年以后增加 1000 倍，路由器假如做出来就是 1.2 个 P，流量增加 1000 倍，按三分之二算功耗增加 100 倍，也要做到 1.5 兆。全国大概有 1000 个这样的路由器，
6、就需要 1.5 万个功率，这相当于一个核电站。十年来互联网容量增加一千倍的话，能耗增加一百倍。 耗电的另外一个重要环节是数据中心。数据中心的服务器占到数据中心耗电的 46%，数据中心网络设备占 11%，其他耗电占 18%，数据中心占的耗电是非常高的。 移动业务的功耗占信息产业能耗的四分之一，占全球能耗的 0.2%到0.25%。基站已经成为能耗最重要的组成部分，占了移动网能耗一半以上。可以看出尽管基站耗能逐渐降低，但是仍然占移动能耗一半以上。而且基站二氧化碳排放也是不容忽视的，等于有十多公斤的二氧化碳的排放。能耗里主要的排放来自功放，一般一个基站要消耗 2000 瓦左右，基站基础系统本身消耗能耗
7、，发出功率是 60 瓦左右，一个基站效率只有 3%左右。很多运营商已经制订了减排目标，中国移动提出来 2010 年单位能耗要降低 40%。 能不能把目前网络做的更节能？这是一个需要努力研究的方向。通信网上有光纤的交换、有波带的交换、波长的交换。一般来讲越是用波长处理功耗越低，越在底层处理成本越低，高层处理成本越高，但是上4面时间是纳秒级，而下面效率低耗时长，我们可以设想一下，不一定不所有东西放到路由器做交换。趋势应该是把大部分底层做的交换处理业务流量放在底层处理，把非要在 IP 路由器上处理的流量才放在路由器上处理。这样可以节省很多能源。 移动通信系统也同样可以通过分层优化多条路由、平均管理等优化整个移动网。手机在不通话的情况下是休眠的，网络设备在流量少的情况下同样可以休眠。在 3G LTE 要把网络做的扁平化。 在高速宽带移动网的时候离开基站比较远的终端信号很差，这时候需要室内分布系统实现接力，或者每个用户之间接力实现传递，这样可以减少手机的功率。这里通过分布式的天线能使蜂窝服务更好，更好的节能。基站里最主要的耗电是功放，下一步怎么减少放耗电是主要的努力方向。 在移动互联网的宽带业务高速发展下，将加大网络的能耗，我们要想办法从网络体系、技术等方面逐步完善，为建设一个高效、节能的网络而不断努力。
