تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,035 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,541,213 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,245,691 |
یک روش توزیعشده مبتنی بر زمانبندی خواب برای ذخیرهسازی انرژی در شبکههای خودمختار | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
دوره 53، شماره 3، آبان 1402، صفحه 183-195 اصل مقاله (1.35 M) | ||
نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/tjee.2023.17051 | ||
نویسندگان | ||
فهیمه دباغی زرندی1؛ زینب موحدی* 2 | ||
1دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
2عضو هیات علمی گروه نرمافزار و شبکه،دانشکده مهندسی کامپیوتر،دانشگاه علم و صنعت ایران،تهران،ایران | ||
چکیده | ||
در سالهای اخیر، با توجه به افزایش استفاده از اینترنت، میزان انرژی مصرفی زیرساختهای شبکههای ارتباطی و به تبع آن هزینههای اقتصادی و دیاکسیدکربن تولید شده به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. از این رو، امروزه مسئله مخابرات سبز در راستای کاهش هزینههای اقتصادی و آلودگیهای زیست محیطی مورد توجه ویژه قرار گرفته است. در این مقاله، یک روش توزیعشده مبتنی بر زمانبندی خواب پیشنهاد شده است که تعدادی از گرهها و لینکهای شبکه را در ساعات کم ترافیک به منظور ذخیرهسازی انرژی خاموش میکند. به این منظور، روش پیشنهادی بر اساس مسئله پوشش رأسی و رخداد مؤلفهها در شبکه، تعدادی از گرهها را برای خاموشی انتخاب میکند. سپس، تعدادی از لینکهای کم رخداد به شرط ارضای حداقل کارایی شبکه از پیش تعریف شده، از گراف شبکه حذف میشوند. روش پیشنهادی به هیچ کنترلگر مرکزی وابسته نیست و با توجه به عدم استفاده از ماتریس ترافیک شبکه و بهرهگیری از اطلاعات ارسالشده توسط پروتکلهای مسیریابی وضعیت-لینک، سربار ترافیکی و محاسباتی کمی دارد. نتایج بدست آمده حاصل از شبیهسازی با استفاده از سناریوی شبکه واقعی نشان میدهد که روش پیشنهادی ضمن ذخیرهسازی انرژی قابل توجه، کارایی شبکهای بالاتری را نسبت به روشهای مشابه تضمین مینماید. | ||
کلیدواژهها | ||
مخابرات سبز؛ زمانبندی خواب؛ آگاهی از انرژی؛ بهینهسازی انرژی؛ رخداد لینک و گره؛ پوشش رأسی | ||
مراجع | ||
[1] Beloglazov, R. Buyya, Y.C. Lee, A. Zomaya, "A taxonomy and survey of energy-efficient data centers and cloud computing systems", Advances in computers, vol. 82, no. 2, pp. 47-111, 2011. [2] Webb, "SMART 2020: Enabling the low carbon economy in the information age", The Climate Group, London, 2008. [3] Lambert, W. Van Heddeghem, W. Vereecken, B. Lannoo, D. Colle and M. Pickavet,"Worldwide electricity consumption of communication networks". Optics express, vol. 20, no. 26, pp. B513-B524,2012. [4] Nedevschi, L. Popa, G. Iannaccone, S. Ratnasamy, D. Wetherall, "Reducing Network Energy Consumption via Sleeping and Rate-Adaptation", In NsDI, vol. 8, pp. 323-336, 2008. [5] Gunaratne, K. Christensen, B. Nordman, "Managing energy consumption costs in desktop PCs and LAN switches with proxying, split TCP connections, and scaling of link speed", International Journal of Network Management, vol. 15, no. 5, pp. 297-310, 2005. [6] Adelin, P. Owezarski, P. Gayraud, "On the impact of monitoring router energy consumption for greening the internet", In 11th IEEE/ACM International Conference on Grid Computing (GRID), IEEE, pp. 298-304, Oct, 2010. [7] Gupta, S. Singh, "Greening of the Internet", In Proceedings of the conference on Applications, technologies, architectures, and protocols for computer communications, ACM, pp. 19-26, 2003. [8] P. Bianzino, C. Chaudet, D. Rossi, J. L. Rougier, "A survey of green networking research", IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 14, no. 1, pp. 3-20, 2012. [9] Li, M. Xu, Y. Yang, L. Gao, Y. Cui, J. Wu, "Safe and practical energy-efficient detour routing in IP networks", IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 22, no. 6, pp. 1925-1937, 2014. [10] Bilal, S.U. Khan, S.A. Madani, K. Hayat, M.I. Khan, N. Min-Allah, J. Kolodziej, L. Wang, S. Zeadally, D. Chen, "A survey on green communications using adaptive link rate", Cluster Computing, vol. 6, no. 3, pp. 574-589, 2013. [11] Bolla, R. Bruschi, F. Davoli, F. Cucchietti, "Energy efficiency in the future internet: A survey of existing approaches and trends in energy-aware fixed network infrastructures", IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 13, no. 2, pp. 223-244, 2011. [12] Cengiz, T. Dag, "A review on the recent energy-efficient approaches for the Internet protocol stack.", EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, vol. 2015, no. 1, pp. 1-22, 2015. [13] Dabaghi, Z. Movahedi, R. Langar, "A survey on green routing protocols using sleep-scheduling in wired networks", Journal of Network and Computer Applications, vol. 77, no. 1, pp. 106-122, 2017. [14] N. Dharmaweera, R. Parthiban, Y. A. Sekercioglu, "Toward a Power-Efficient Backbone Network: The State of Research", IEEE Communications Surveys and Tutorials, vol. 17, no. 1, pp. 198-277, 2015. [15] Eyupoglu, M.A. Aydin, "Energy efficiency in backbone networks", Procedia-Social and Behavioral Sciences, vol. 195, pp. 1966-1970, 2015. [16] C. Orgerie, M. D. Assuncao, L. Lefevre, "A survey on techniques for improving the energy efficiency of large-scale distributed systems", ACM Computing Surveys (CSUR), vol. 46, no. 4, pp. 47:1-47-31, 2014. [17] Ceuppens, A. Sardella, D. Kharitonov. "Power saving strategies and technologies in network equipment opportunities and challenges, risk and rewards." In International Symposium on Applications and the Internet (SAINT), IEEE, pp. 381-384, 2008. [18] Chabarek, J. Sommers, P. Barford, C. Estan, D. Tsiang, "Wright, Power awareness in network design and routing", In INFOCOM, The 27th Conference on Computer Communications. IEEE, pp. 457-465, 2008. [19] Jimeno, K. Christensen, "A prototype power management proxy for gnutella peer-to-peer file sharing. In 32nd IEEE Conference on Local Computer Networks", IEEE, pp. 210-212. 2007. [20] Sabhanatarajan, A. Gordon-Ross, "A resource efficient content inspection system for next generation Smart NICs", In IEEE International Conference on Computer Design, IEEE, pp. 156-163, 2008. [21] Agarwal, S. Hodges, R. Chandra, J. Scott, P. Bahl, R. Gupta, "Somniloquy: Augmenting Network Interfaces to Reduce PC Energy Usage", In NSDI, vol. 9, pp. 365-380, 2009. [22] Meisner, B. T. Gold, T. F. Wenisch, "March. PowerNap: eliminating server idle power. In ACM Sigplan Notices, vol. 44, no. 3, pp. 205-216, 2009. [23] Wierman, L. L. Andrew, A. Tang, "Power-aware speed scaling in processor sharing systems". In INFOCOM, IEEE, pp. 2007-2015, 2009. [24] Dabaghi-Zarandi, Z. Movahedi, "An energy‐efficient algorithm based on sleep‐scheduling in IP backbone networks", International Journal of Communication Systems, vol. 30, no. 13, 2017. [25] Cianfrani, V. Eramo, M. Listanti, M. Marazza, E. Vittorini, "An energy saving routing algorithm for a green OSPF protocol", InINFOCOM IEEE Conference on Computer Communications Workshops, IEEE, pp. 1-5, 2010. [26] Cianfrani, V. Eramo, M. Listanti, M. Polverini, "An OSPF enhancement for energy saving in IP networks", In IEEE Conference on Computer Communications Workshops (INFOCOM WKSHPS), IEEE, pp. 325-330, 2011. [27] Cianfrani, V. Eramo, M. Listanti, M. Polverini, A.V. Vasilakos, "An OSPF-integrated routing strategy for QoS-aware energy saving in IP backbone networks", IEEE Transactions on Network and Service Management, vol. 9, no. 3, pp. 254-267, 2012. [28] Chiaraviglio, A. Cianfrani, M. Listanti, L. Mignano, M. Polverini, "Implementing energy-aware algorithms in backbone networks: a transient analysis", In IEEE International Conference on Communications (ICC), IEEE, pp. 142-148, 2015. [29] Cuomo, A. Abbagnale, S. Papagna, "ESOL: Energy saving in the internet based on occurrence of links in routing paths", In WOWMOM, IEEE, pp. 1–6, 2011. [30] Matsuura, "Energy-saving routing algorithm using Steiner tree". In IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management (IM), IEEE, pp. 378-386, 2013. [31] Sarigiannidis, V. Kakali, M. Fragakis, "An adaptive energy‐efficient framework for time‐constrained optical backbone networks", International Journal of Communication Systems, vol. 30, no. 3, pp. 1-26, 2017. [32] Okonor, N. Wang, S. Georgoulas, Z. Sun, "Dynamic link sleeping reconfigurations for green traffic engineering", International Journal of Communication Systems, vol. 30, no. 9, 2017. [33] Moy, "RFC 2328: OSPF Version 2", RFC, IETF, 1998. [34] H. Cormen, C. Stein, R. L. Rivest, C. E. Leiserson, "Introduction to Algorithms", 2nd Edition, McGraw-Hill Higher Education, 2001. [35] F. Riley, T. R. Henderson, "The ns-3 network simulator", URL http://www.nsnam.org/, Accessed 10 August 2016. [36] Medina, A. Lakhina, I. Matta, J. Byers, "BRITE: An approach to universal topology generation", In Ninth International Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Computer and Telecommunication Systems, IEEE, pp. 346-353, 2001. [37] HANCOCK, "SNDlib-library of test instances for survivable xed telecommunication network design", 2006. [38] Anderson, R. Mahajan, N. Spring, D. Wetherall, "Rocketfuel project", URL http://www.cs.washington.edu/research/networking/rocketfuel/, Accessed 2 October 2016. [39] Nucci, A. Sridharan, N. Taft, "The problem of synthetically generating IP traffic matrices: initial recommendations", ACM SIGCOMM Computer Communication Review, vol. 35, no. 3, pp. 19-32, 2005. [40] Chiaraviglio, M. Mellia, F. Neri, "Minimizing ISP network energy cost: Formulation and solutions", IEEE/ACM Transactions on Networking (TON), vol. 20, no. 2, pp. 463-476, 2012.
زیرنویسها | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 139 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 215 |