Nätverk 2020: Mer trafik, mindre energi

Nätverk skulle kunna använda mycket mindre energi år 2020, trots att de bär mycket mer trafik, säger en industrigrupp.

GreenTouch-konsortiet, som bildades 2010 för att påskynda framstegen på effektivare nätverk, säger att den har identifierad teknik som tillsammans kan minska nätverksbehovet med 90 procent även i takt med snabbt växande dataförbrukning. Gruppen av leverantörer av utrustning, komponenttillverkare och tjänsteleverantörer kommer att presentera den slutsatsen i en rapport som kommer i kraft i mitten av juni.

"Det finns potential med denna nya teknik för att stödja trafiktillväxten och ändå göra energiförbrukningen nere" sade Thierry Klein, ordförande för GreenTouchs tekniska kommitté. Klein leder också grön forskning på Alcatel-Lucents Bell Labs-division.

[Ytterligare läsning: De bästa trådlösa routrarna]

De verktyg som möjliggör detta inkluderar nya enheter, komponenter, algoritmer, arkitekturer och protokoll, sade Klein. Alla har bevisats i laboratorier, sa han. De potentiella energibesparingarna representerar en jämförelse mellan ett 2010-nätverk med det årets trafiknivåer och ett teoretiskt 2020-nätverk med prognoser för trafikbelopp för det året.

"Om du skulle använda alla dessa saker tillsammans är detta den övergripande potentialen, Sade Klein. GreenTouch arbetar med annan teknik som kan driva ännu större effektivitet, men det har inte visat sig vara tillräckligt för att inkludera i rapporten, sade han.

GreenTouch skickar inte några produkter själv utan hjälper snarare att föra transportörer och säljare tillsammans till hitta sätt att minska strömförbrukningen. När Alcatel-Lucent tillkännagav bildandet av gruppen hade den 10 medlemmar, och listan har sedan dess vuxit till 50, inklusive Huawei Technologies, Fujitsu, Samsung, Vodafone, China Mobile och många universitet. Men det är några av de största namn i carrier networking, inklusive Ericsson, Cisco Systems och Nokia Siemens Networks, ingår inte i GreenTouch. Deras frånvaro kan utgöra ett missat tillfälle för ännu mer framsteg på gröna nätverk, enligt Saverio Romeo, en analytiker hos Frost & Sullivan.

GreenTouchs resultat är lovande och kan bli verkligt, men det finns för många olika grönnätverksinitiativ i spela idag, sade Romeo. Bredare ansträngningar inom standardiseringsorgan som International Telecommunications Union (ITU) eller Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) skulle kunna leda till ännu mer effektvinster, sa han.

"Vi saknar ännu större effektivitet … om det finns är brist på samarbete mellan dessa olika aktiviteter, säger Romeo.

Men de flesta transportörer kommer att ha mycket motivation att investera i högre effektivitet de närmaste åren, sa Romeo. Tillsammans med ökande krav på kapacitet, står många transportörer inför en platt inkomst, säger han. Det kommer att göra energibrevet ett uppenbart mål för besparingar.

GreenTouch's Klein tror också att transportörer kommer att vilja investera i den nya tekniken, även om de flesta av funktionerna kräver ny utrustning. "En dollar som spenderas på energi är en dollar som slösas bort idag," sade Klein.

Ett problem med nuvarande nätverk är att de flesta är alltid på, även när det inte behövs. Om nätverksutrustningen inte ändras, tar det mycket mer energi att bära den mängd trafikanvändare kommer att producera till 2020, säger GreenTouch. Slutsatserna i studien bygger på prognoser att trafiken på trådlösa nätverk har ökat med 88 gånger mellan 2010 och 2020, medan trådbundna åtkomstnätverk kommer att växa cirka 10 gånger mer upptagna och trådbundna kärnnätverk kommer att se trafiken multiplicera med åtta gånger.

"För det mesta är utrustningen energikonsumtion i toppkraft eller mycket nära toppkraften, även om det inte finns någon last," sade Klein.

GreenTouch har identifierat sätt att lösa det problemet genom att göra nätverk mer adaptiva, så komponenter eller hela system kan stängas av när det inte behövs. Detta liknar vad leverantörer har lovat är möjligt med servervirtualisering, där kärnor eller system kunde stängas av under perioder med låg efterfrågan. Det ändrar effektivt nätverksresurser i Lego-block som kan läggas till eller tas bort efter behov, sade Klein.

"Även på undernivå kan jag slå på och av en del av utrustningen mycket snabbt och jag sparar energi när jag inte behöver all bandbredd för att hantera trafiken, säger Klein.

Trådlösa nätverk är minst effektiv, enligt GreenTouch. Den teknik som den redan har identifierat kan sänka trådlösa nätverkens strömförbrukning med 1.043 gånger, säger gruppen. Att byta trafik från makroceller på torn till små celler inomhus eller på gatunivå är ett sätt att göra detta. Det kan dock leda till att ännu mer utrustning går igång utan trafik på några timmar. Lego-block-tillvägagångssättet, applicerat på trådlöst, kunde slå ner enskilda småceller eller till och med ändra effektnivån på en antenn efter behov, sade han.

Trådlösa åtkomstnätverk kunde göras 449 gånger effektivare och kärnnätverk kunde se en 95x vinst till 2020, sade gruppen. Den optiska tekniken som används allmänt i kabelnätverk gör dem mer effektiva än trådlösa redan. Andra tekniker som kan bidra till att driva effektivitet de närmaste sju åren är Bi-PON (bit-interleaved passive optiska nätverk), innehålls caching och separation av nätverkets kontroll- och dataplaner, enligt GreenTouch.