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2020年のネットワーク:トラフィック増加、エネルギー削減

2020年のネットワーク:トラフィック増加、エネルギー削減
2020年のネットワーク:トラフィック増加、エネルギー削減

業界団体によれば、2020年までにネットワークのトラフィック量は大幅に増加するにもかかわらず、エネルギー消費量は大幅に減少する可能性があるという。

より効率的なネットワークの開発を加速させるために2010年に設立されたGreenTouchコンソーシアムは、急増するデータ需要下でもネットワークの電力需要を90%削減できる技術を特定したと発表した。機器ベンダー、部品メーカー、サービスプロバイダーで構成される同コンソーシアムは、6月中旬に発表予定の報告書でこの結論を提示する予定だ。

「これらの新技術には、トラフィックの増加に対応しつつエネルギー消費を削減できる可能性があります」と、グリーンタッチ技術委員会の委員長であるティエリー・クライン氏は述べています。クライン氏は、アルカテル・ルーセントのベル研究所部門でもグリーン研究を率いています。

これを可能にするツールには、新しいデバイス、コンポーネント、アルゴリズム、アーキテクチャ、プロトコルなどが含まれるとクライン氏は述べた。これらはすべて実験室で実証済みだという。潜在的なエネルギー節約量は、2010年のネットワークとその年のトラフィック量と、2020年の理論上のネットワークとその年のトラフィック量の予測との比較を示している。

グリーンネットワーク

「これらすべてを組み合わせれば、これが全体的な潜在能力です」とクライン氏は述べた。グリーンタッチ社は、さらに高い効率性をもたらす可能性のある他の技術にも取り組んでいるが、報告書に記載するにはまだ十分に実証されていないとクライン氏は述べた。

GreenTouchは自社で製品を出荷するのではなく、通信事業者とベンダーが協力して消費電力削減策を模索する取り組みを支援しています。アルカテル・ルーセントがグループの設立を発表した時点ではメンバーは10社でしたが、その後、華為技術(ファーウェイ)、富士通、サムスン、ボーダフォン、チャイナモバイル、そして多数の大学を含む50社にまで拡大しました。

しかし、エリクソン、シスコシステムズ、ノキア・シーメンス・ネットワークスといったキャリアネットワーク業界の大手企業の一部は、GreenTouchに参加していない。フロスト&サリバンのアナリスト、サベリオ・ロメオ氏によると、これらの企業の不在は、グリーンネットワークのさらなる発展の機会を逃すことを意味する可能性があるという。

GreenTouchの調査結果は有望であり、実現の可能性もあるが、現在、グリーンネットワークに関する様々な取り組みがあまりにも多く行われているとロメオ氏は指摘する。国際電気通信連合(ITU)や電気電子学会(IEEE)といった標準化団体によるより広範な取り組みによって、さらなる電力効率の向上が期待できるとロメオ氏は述べた。

ロメオ氏は「これらのさまざまな活動の間に協力が欠けていると、さらに大きな効率を逃してしまうことになる」と語った。

しかし、ロメオ氏は、今後数年間はほとんどの通信事業者が効率向上に投資する十分な動機を持つだろうと述べた。容量需要の増加に加え、多くの通信事業者は収益の停滞に直面していると同氏は指摘する。そのため、エネルギー料金は明らかに削減対象となるだろう。

グリーンタッチのクライン氏は、ほとんどの機能に新しい設備が必要になるにもかかわらず、通信事業者は新技術への投資を望むだろうと考えている。「今日、エネルギーに費やされる1ドルは無駄になっている」とクライン氏は述べた。

現在のネットワークの問題の一つは、ほとんどのネットワークが、必要のない時でも常時オンになっていることです。GreenTouchによると、ネットワーク機器が変わらなければ、2020年までにユーザーが生成するトラフィック量を処理するには、はるかに多くのエネルギーが必要になるとのことです。同社の調査結果は、2010年から2020年の間に無線ネットワークのトラフィック量が88倍に増加する一方、有線アクセスネットワークのトラフィック量は約10倍、有線コアネットワークのトラフィック量は8倍に増加するという予測に基づいています。

「ほとんどの場合、機器のエネルギー消費は、負荷がないときでもピーク電力、またはピーク電力に非常に近い値になります」とクライン氏は述べた。

GreenTouchは、ネットワークの適応性を高めることでこの問題を解決する方法を特定しました。これにより、不要なコンポーネントやシステム全体をシャットダウンできるようになります。これは、ベンダーがサーバー仮想化で実現可能だと約束している、需要の低い時期にコアやシステムをシャットダウンできる機能と似ています。Klein氏によると、これは実質的にネットワークリソースをレゴブロックのように、必要に応じて追加したり削除したりできるものに変えるのです。

「1秒未満のレベルでも、一部の機器のオン/オフを非常に高速に切り替えられるので、トラフィックの処理にすべての帯域幅が必要ないときにはエネルギーを節約できます」とクライン氏は語った。

GreenTouchによると、無線ネットワークは最も効率が悪いという。同団体は、既に特定されている技術によって無線ネットワークの電力消費を1,043分の1に削減できる可能性があると述べている。基地局のマクロセルから屋内や街頭レベルのスモールセルへのトラフィックシフトは、その一つの方法だ。しかし、そうすることで、時間帯によってはトラフィックが全くない状態でも、さらに多くの機器が稼働し続ける可能性がある。このレゴブロックのアプローチを無線に適用すれば、個々のスモールセルの電源を切ったり、必要に応じてアンテナの電力レベルを調整したりすることもできると同氏は述べた。

同グループは、有線アクセスネットワークの効率は2020年までに449倍、コアネットワークの効率は95倍に向上する可能性があると述べている。有線ネットワークで広く使用されている光技術は、既に無線ネットワークよりも効率が高い。GreenTouchによると、今後7年間で効率向上に貢献する可能性のあるその他の技術としては、Bi-PON(ビットインターリーブ受動光ネットワーク)、コンテンツキャッシング、そしてネットワークの制御プレーンとデータプレーンの分離が挙げられる。

Otpoo

Health writer and researcher with expertise in evidence-based medicine and healthcare information.