本项目主要针对互联网设备的能耗模型与节能设计技术展开研究。主要包括IP网络、IP over WDM光网络以及云计算三类研究场景。本项目的研究内容如下。首先，收集了网络设备的能耗数据，包括路由器电端口、光端口、光电转换模块、光纤链路放大器等器件的能耗数据，提出了基于虚链路的能耗模型。该能耗模型能为后续的节能设计提供依据。第二，研究了绿色节能互联网多目标优化问题。在节能网络中存在多种相互矛盾的优化目标，例如业务量工程的负载平衡问题要求将业务流量均匀分散到网络链路上，而节能设计则要求将业务流量集中于网络中的部分节点和链路。本项目提出了基于博弈论框架的解决方案，采用纳什议价的方法由博弈双方宣布各自的威胁值，使全部优化目标性能达到同等比例的提升，保证了网络能耗、负载均衡等多个优化目标的公平性。第三，研究了网络节能与网络生存性的关系。节能技术和生存性技术具有一定的相似性，都讨论了部分网络设备“失效”情况下的路由与资源分配问题。提出了双链路失效场景下工作路径和保护路径共享关系判定的辅助图，对于未承担的业务的保护路径采用休眠方式以节约网络能耗。该方法能实现抗多链路失效网络中的资源、能耗优化。第四，研究了IP网络的节能设计问题。针对IP网络场景中业务流量动态变化的问题，提出了一种全新的基于多拓扑的节能算法。该算法首先根据历史的业务量将每天划分为多个时间片，然后在划分好的各个时间片内利用邻域搜索作节能子拓扑设计。通过优化链路权重向量使得流量集中在部分链路上，休眠没有流量经过的链路以实现节能。第五，研究了云计算环境中节能虚拟网络映射问题，重点考虑数据中心的能耗情况，在满足业务服务质量要求下实现虚拟网络映射的能耗优化。本项目资助共发表期刊论文12篇，会议论文7篇，申请专利5项，其中SCI检索期刊论文8篇，包括IEEE JSAC, Optics Express, Computer Networks, IEEE System Journal等高水平期刊，期刊等级为中科院JCR分区1区1篇，2区1篇，三区2篇，四区4篇。会议论文中，包括INFOCOM，GLOBECOM，ICCCN等高水平学术会议，会议等级为中国计算机学会CCF推荐A类会议1篇，C类会议2篇。共培养博士研究生1名，硕士研究生5名。 2100433B

如何实现网络的高效节能，是目前互联网研究中受到极大关注的前沿问题。本项目围绕IP协议体系架构，对绿色节能互联网的基础理论模型及关键技术展开研究。主要工作包括：根据器件设备内在能耗规律，提出基于遗传算法的最小中值二乘法和模糊神经网络的能耗建模方法，保证能耗模型的精度与灵敏度；为全面反映绿色节能互联网综合性能，在定义网络能耗评价指标参数的基础上，提出基于多属性决策的评价模型设计方法；为应对IP协议收敛速度慢、节能操作滞后效应明显的问题，提出基于先应思想以线下方式预置多张节能拓扑，以线上方式作拓扑切换和拥塞处理；挖掘节能技术内涵，将其与网络生存性技术结合，提出纯IP方式下的节能无环替代路算法和MPLS方式下的TE-Tunnel保护资源绿色共享算法，使生存性技术兼顾节能要求；对上述研究成果进行集成，构建统一高效的绿色节能互联网体系架构。鉴于现有文献中尚无相关研究思路，因此本项研究属创新研究。

目前，两级变换的交流电子负载大多仅能实现稳态线性负载特性的模拟和理想并网条件下能量高效回馈的基本要求，充其量仅能满足被试电源老化筛选考核所要求的节能环保功能，而无法实现对被试电源动态负载（包括非线性负载）特性的严格测试，其优势没有完全发挥，应用受到了极大的局限。本项目所提出的绿色节能试验系统，将力图解决动态负载特性模拟和非理想条件下并网控制的技术难题。针对要解决的关键技术问题，本项目将摒弃传统的两级变换分开建模的缺陷，拟通过整体建模研究，揭示直流母线电压波动的本质及其谐波成分与两侧交流电参数间的物理关系，解决动态负载模拟时直流母线电压大范围波动与瞬变能量动态平衡的难题，同时减小输出并网电流的间谐波。在此基础上，解决非理想并网条件下瞬变能量快速回馈和有源谐波阻尼等技术糅合的难点，以提高绿色节能试验系统的并网稳定性和动态特性。本研究将为推进绿色节能试验系统的实用化进程提供理论和实验基础。