Seminar Kommunikation und Multimedia: "Green Networking"

Die Mobilfunknetze werden durch die zunehmende Verbreitung mobiler Endgeräte auch immer mehr für die Datenübertagung genutzt. Dadurch wird aktuell der Ausbau von UMTS und den nachfolgenden Technologien weiter vorangetrieben. Um mehr Endbenutzer in solchen Netzen bedienen zu können, müssen die Zellgrößen weiter reduziert werden. Dadurch steigt aber wiederum auch der Energiebedarf weiter an.

In der Nacht wird das Netz aber in der Regel deutlich weniger ausgelastet, so dass die hohe Zelldichte gar nicht mehr benötigt wird. Dies kann beispielsweise dafür genutzt werden um den Energiebedarf in Mobilfunknetzen zu reduzieren.

Im Rahmen dieser Seminararbeit sollen nun Ansätze und Möglichkeiten von Energiesparmaßnahmen in Mobilfunknetzen herausgearbeitet werden.

Literatur:

• Energy-Efficient Management of UMTS Access Networks
• Energy efficient management of two cellular access networks
• Optimal Energy Savings in Cellular Access Networks

Viele mobile Geräte nutzen heutzutage Wireless LAN nach IEEE802.11 Standard als alternatives Zugangsmedium zum Internet. Wobei genannte Always-On Anwendungen immer populärer werden, die durch die dauerhafte Netzwerkverbindung einen hohen Energiekonsum aufweisen. Allein die Verbesserung der Akkukapazitäten ist in diesen Fällen nicht ausreichend, um die wachsenden Energiebedarf zu decken. Daher sollen im Rahmen dieser Arbeit Mechanismen vorgestellt werden, die eine Reduzierung des Energiekonsums in IEEE 802.11-basierten Netzen erreichen. Dabei sollen sowohl standardisierte als auch propräitäre Verfahren in einer Übersicht vorgestellt und deren Vor- und Nachteile erläutert werden.

Literatur:

• A Short Look on Power Saving Mechanisms in the Wireless LAN Standard Draft IEEE 802.11
• Power-Saving Protocols for IEEE 802.11-Based Multi-Hop Ad Hoc Networks

Drahtlose Sensornetzwerke bestehen typischerweise aus einer größeren Anzahl von kleinen, batteriebetriebenen und relativ leistungsschwachen Knoten. Jeder einzelne kann in der Regel Daten sammeln und diese dann drahtlos von Knoten zu Knoten zu einer Basisstation übertragen.

Da die Knoten batteriebetrieben sind, ist Energie kostbar und sollte nach Möglichkeit eingespart werden. Ungünstigerweise ist die Funkschnittstelle typischerweise die energiehungrigste Komponente. Um hier Energie zu sparen sollte sie so oft wie möglich deaktiviert werden. Ist dieses nicht möglich oder nicht ausreichend, bietet sich als nächster Schritt die Limitierung der Sendeleistung an.

In dieser Seminararbeit sollen bestehende Ansätze zur dynamischen (oder adaptiven) Anpassung der Sendeleistung vorgestellt werden. Weiterhin ist zu zeigen, auf welchen Grundsätzen die Techniken basieren. Nach Möglichkeit sind die potentiellen Einsparungen zu quantifizieren.

Literatur:

• ATPC: adaptive transmission power control for wireless sensor networks

With the development of the internet, more and more servers or data centers embrace the internet and provide connection between end users to the World Wide Web. With the growth of the amount of servers in a data center, power consumption is rapidly becoming a key design issue in deploying a larger data center. Evidence from data center operators shows that a significant fraction of the maintain cost of the centers is due to power consumption and cooling. Facing the increasing consumed energy in data center and the requirement of reducing the operational cost, many energy management technologies is developed. In this seminar, the student is expected to introduce these energy management technologies and compare the result by employing these technologies.

Literatur:

• Energy Efficient in Datacenters
• Energy-Efficient Server Clusters
• Architecting Energy Efficient Servers

Auch in großen drahtgebundenen Netzen gibt es Bestrebungen zu einer besseren Energieeffizienz. Einsparungen lassen sich zum Beispiel durch die Verbesserung von Routing-Protokollen erzielen.

Im Rahmen dieser Seminararbeit soll ein Überblick über energieeffiziente Routingansätze gegeben werden und ausgewählte Verfahren genauer erläutert werden.

Mehr Hintergrund:

• Technology Review: Energy-Aware Internet Routing
• Spiegel: Das Web braucht zu viel Strom

Literatur:

• An Energy Saving Routing Algorithm for a Green OSPF Protocol
• Green Distributed Routing Protocol for Sleep Coordination in Wired Core Networks

Literatur:

• An Energy-Efficient Architecture for DTN Throwboxes