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随着科学技术的不断发展和信息化建设的深入,网络规模日益增大,网络的能源消耗已经不容忽视。据统计,目前网络的能源消耗约占世界能源消耗总量的0.4%,在带宽普及率高的国家,这一比例达到1%,并且仍有持续上升的趋势。当今世界的主题是低碳环保、绿色与可持续发展,现实中的能源紧张与网络能源消耗急剧增长的矛盾,已引起了学术界和产业界的关注和重视,并通力合作来解决这一重大问题。网络的节能研究已成为国内外研究的热点,具有重大的战略意义和应用价值。现今网络向着移动化、个人化的趋势发展,在接入层面仍是多种接入手段并存。接入网中用户端设备分散且数量庞大,致使发生高能源消耗和低资源利用率。在网络节能技术研究初期,人们更多注重节能效果,而忽视了对网络性能方面的影响。我们的研究就是要建立一种有效的方式,在保证对接入网络性能影响最小的前提下,最高限度地提高能源使用效率。本文从节能的角度出发,在充分考虑节能技术对网络性能影响的前提下,研究下一代接入网中的节能技术。主要工作包括:(1)研究下一代接入网络的发展趋势,明确网络的构建目标。阐述各类重要节能技术的应用场景和优缺点,从应用层面分为器件级技术、设备级技术和网络级技术,并分析了多层技术结合与应用的3个典型实例。(2)全面考察节能技术的应用对下一代接入网络造成的影响,分别在网络容量、流量、QoS、安全性能等方面进行性能分析,并提出用静态和动态的方法降低网络流量和最大容量,在可以接受的范围内最大限度地节能。(3)提出了无源光网络的节能方案,实现了到10G网络的平滑过渡,研究在硬件和软件方面的相关技术,并对时钟同步、恢复、功耗等进行了评估。(4)借鉴国内外最新研究,针对光网络单元不够灵活的特点,对ONU重新进行设计,提出了自适应睡眠模式;通过改进了MPCP协议,使光网络单元的能源使用效率平均提高了57%,并大大增加了灵活性;在OPNET平台上搭建仿真环境验证设计。