Oszczędzanie energii w sieciach szkieletowych – zmiany ruchu w przestrzeni, ograniczenia warstwy fizycznej i zabezpieczenia przed uszkodzeniami

Sieci szkieletowe łączą sieci dostępowe i metropolitalne, transportując duże ilości danych. Przykładowo jedno łącze światłowodowe może transportować 80 kanałów o pojemności 40 Gbps każde. W konsekwencji sieci te zużywają niepomijalne ilości energii. Urządzenia sieciowe są wymiarowane, uwzględniając maksymalny spodziewany ruch i pozostają nieustannie włączone, podczas gdy zapotrzebowanie ruchu zmienia się w czasie. Tematyka oszczędzania energii w sieciach szkieletowych stała się ugruntowanym tematem w środowisku badawczym. W literaturze pojawiło się wiele algorytmów dynamicznie wyznaczających konfigurację sieci w zależności od zmieniającego się zapotrzebowania ruchu, tak aby w czasie niskiego zapotrzebowania zmniejszać zużycie energii. Podstawowym czynnikiem dającym potencjał oszczędzania energii są zmiany zapotrzebowania ruchu, a wiele spośród zaproponowanych algorytmów pozwala osiągnąć podobne oszczędności energii.

Celem projektu jest zbadanie wpływu zmiany rozkładu przestrzennego ruchu wchodzącego do sieci szkieletowej IP-over-WDM na potencjalny poziom oszczędności energii, który można osiągnąć przez zastosowanie wyżej wspomnianych algorytmów. Dodatkowo, w projekcie planowane jest rozszerzenie dotychczas znanych algorytmów działających w warstwie IP, tak aby uwzględniały one ograniczenia warstwy fizycznej oraz wymogi zabezpieczeń́ przed uszkodzeniami szkieletowych sieci telekomunikacyjnych. W trakcie realizacji projektu opracowany zostanie analityczny model ruchu oraz algorytm uwzględniający ograniczenia warstwy fizycznej oraz zabezpieczenie przed uszkodzeniami.

Wyniki teoretycznych badań prowadzonych w czasie stażu podoktorskiego pomogą producentom urządzeń sieciowych i operatorom telekomunikacyjnym (znającym ruch w swoich sieciach) ocenić realność oszczędzania energii w sieciach szkieletowych IP-over-WDM, stawiając zabezpieczenie przed uszkodzeniami jako ograniczenie dla wyłączania (lub wprowadzania w stan uśpienia) urządzeń sieciowych w okresie niskiego zapotrzebowania ruchu.

dr inż. Filip Idzikowski

W ramach stażu podoktorskiego FUGA 3 pracuje na Wydziale Elektroniki i Telekomunikacji Politechniki Poznańskiej. Jest absolwentem Technische Universität Berlin (TUB). W trakcie pracy na TUB rozwinął współpracę z wieloma europejskimi instytucjami takimi jak iMinds (Gent, Belgia), Orange Labs (Lannion, Francja), Politecnico di Torino (Turyn, Włochy) czy Telefónica Investigación y Desarrollo (Madryt, Hiszpania). Zakres jego zainteresowań obejmuje oszczędzanie energii, modelowanie ruchu oraz aspekty routingu w sieciach szkieletowych.

Data publikacji: 25.11.2014