基于可调度性的网络演算的绿色网络能耗优化研究

Constructing green network by saving and reducing network energy consumption becomes a common concerned topic to researchers, equipment manufacturers and Internet service providers, and is also a hot topic in network research area. In the process of constructing green network, we must consider blance between network system energy consumption and service performance. In this proposal, we mainly focus on green network energy optimization based on stochastic network calculus of schedulablity which provides us a better theory frame for optimizing energy and service performance and multi-objects optimization. We mainly focus on the following topics: (1) We will deeply study stochastic network calculus of schedulablity, and provide a practically and significatively fundamental theory for optimizing energy; (2) We will study network energy optimization and performance guarantee model based on service rate and transmission rate, and setup saving energy theory based on stochastic network; (3) We will study performance of energy optimization model and how to influence network performance, provide performance analysis method and technology for energy saving theory.

以节省和降低网络能耗而构建绿色网络已成为当前研究者、设备制造商和网络服务提供商共同关注的主题，也是当前网络领域的研究热点。在构建绿色网络的研究过程中，需要综合考虑网络系统能耗和服务性能。本项目提出可调度性的网络演算理论应用于绿色网络能耗优化研究，可调度性的网络演算能提供能耗和服务性能的双重优化及多目标优化。研究内容包括：（1）深入研究可调度性的网络演算理论，为能耗优化提供更为实用和有意义的理论基础工具；（2）研究基于服务率和传输率的网络能耗优化和性能保障模型，建立基于网络演算的节能绿色网络基础理论；（3）能耗优化模型的性能分析及对网络性能影响研究，提供绿色网络能耗优化模型的性能评价方法和技术。本项目提出的研究理论、方法和结论在融合各种服务和处理类网络的新一代互联网和物联网等有能耗和服务性能要求相关主题研究中具有巨大的潜在应用价值。因此，本项目无论从理论上还是从实践上都具有极强的研究意义。

随着网络系统规模的不断扩大和设备的更新，能量的利用日益暴露出能耗高、效率低、浪费多等诸多问题。本项目提出基于可调度性的网络演算研究绿色网络能耗优化相关问题, 本项目具体研究内容包括：（1）深入研究可调度性的网络演算理论；（2）基于服务率和传输率的网络能耗优化和性能保障模型研究；（3）能耗优化模型的性能分析及对网络性能影响研究。我们的研究结果在于：（1）深入研究了可调度性的网络演算理论和网络实时QoS保障相关主题，提出一种分组概率可调度性新概念，相关研究结果发表在国际SCI三区期刊《Multimedia Tools and Applications》；（2）提出一种基于服务速率自适应的全局性和分布式的能耗优化路由策略，并应用到互联网网络和移动网络相关主题研究中，研究结果发表在国内一级学报《计算机学报》和国际SCI三区期刊《Computer Networks》上；（3）研究绿色网络优化策略的性能评价模型及分析技术，如博弈论和最优停止理论在移动网络性能评价中的应用，对优化策略进行测量和建模，对节能策略的性能和效果进行动态有效的监测、控制和评价。研究成果发表在国内一级学报《计算机学报》和国际SCI三区期刊《Mobile Information Systems》上。.本课题的研究成果为以节省和降低网络系统能耗为目标而构建绿色网络提供了基础理论支持。随着新一代互联网和物联网将融合各种服务和处理类网络这些技术的广泛应用和深入发展，本项目提出的研究理论、方法和结论在该类网络有能耗和服务性能要求相关主题研究中具有巨大的潜在应用价值。.就目前项目总的完成情况来说，上述研究主题的相关内容共发表SCI三区期刊论文3篇，国内一级学报论文6篇，共27篇论文。申请发明专利一项。培养博士研究生1名，培养硕士研究生10名。