引言
世界經濟飛速發展，導致能源日趨匱乏，污染嚴重。據國際能源機構(IEA)2008年的統計，從1973年到2006年，全球能源消耗上升73％，C02排放增長了79％。能源的消耗導致了溫室效應和一系列的自然災害，保護環境、防治氣候變化成了人類面臨的重要的挑戰，節能減排刻不容緩。我國通訊行業每年耗電超過200億度，消耗煤炭量達675萬噸。國際組織、各國政府紛紛制定了相關政策法規。
華為致力于提供更節能的網絡，以實現“綠色通信，綠色華為，綠色世界”的目標。早在2000年，華為率先響應環保節能計劃，第一次提出綠色網絡的概念，并作為公司創新的一個最重要的要素和整個公司的考核績效之一，貫徹到規劃、設計、研發和制造中去，對產品進行全流程節能減排管理，推行產品全生命周期碳排放評估，低碳節能技術不斷創新，推廣環保材料與清潔能源，最大限度地重復使用資源，形成了綠色站點、綠色機房、綠色傳輸、綠色能源等端到端的綠色信息通信方案，目前華為所提供的全部產品比業界傳統的方案，要節省30%以上的能源消耗。
綠色節能是行業發展的新的使命
綠色節能已經成為行業發展的新的使命，每位負責任的通信行業成員都在推動其不斷往前發展。全球通信行業的節能標準研究行動正迅速展開，國際知名電信運營商和設備商制定的諸多節能環保標準也相繼出臺。
圖1 全球著名運營商的綠色建網計劃
華為從低碳著手、從創新覓路、從責任出發，積極為信息通信產業可持續的發展貢獻著力量。
2007年底華為與中國移動通信集團公司簽訂了“中國移動綠色行動計劃戰略合作協議”，開發了可循環使用的綠色包裝、環保型基站和機房節能技術。節能環保型基站可大幅度降低能耗和資源的占用，節約設備功耗達30%，節約占地面積40%。
2008年華為加入了“GeSI組織”（全球電子可持續性發展促進會），與全球大T、廠商一起推動對替代能源利用、環境保護、ICT對社會影響的研究。
2010年華為與工信部簽署了節能自愿協議，預示了華為在綠色產品和解決方案、公司自身節能環保戰略、全球節能技術標準（規范）的研究和制定以及綠色創新等方面繼續全程投入。根據此次協議約定，華為以2009年發貨產品單位業務量的平均能耗為基準，到2012年12月底實現發貨產品單位業務量的平均能耗下降35%。
華為OTN 綠色節能方案和關鍵技術
3.1華為OTN概況
華為于2007年業界首家推出OTN設備以來，超過90,000套的OTN設備已廣泛服務于全球100多個國家的200多個運營商。華為系列化OTN設備包括OSN 8800 T64/T32/T16, OSN 6800, OSN 3800以及OSN 1800，覆蓋從城域接入，城域核心到長途骨干的端到端業務傳送需求。華為是業界首家將OTN，ROADM，PID以及智能控制平面等關鍵技術與波分平臺有機融合，提供“零浪費，零等待，零中斷”帶寬云解決方案，實現了“帶寬完全共享，業務快速發放，網絡高度可靠”。
多年來，華為堅持開發OTN網絡的綠色技術，使得OTN單位帶寬的平均能耗持續降低，當前華為OTN系統能效比降到2009年的55%，且在多家頂尖運營商的測試中表現優異，躋身世界領先水平。OTN系統能效比需從兩個方面來度量，其一是網絡能效比，其二是設備能效比，兩者缺一不可。前者是基于給定的網絡業務模型來構建設備配置模型，而后量測網絡的功耗所得；后者直接通過設備的配置模型量測而得。由于后者易于操作，易于比較，被廣泛采用；但前者由于缺乏統一的標準，難于操作，因此極易被忽略。事實上，通過合理的網絡架構，業務策略來降低網絡能效比對傳送網以及OTN的節能減排有著非常深遠的意義。華為全方位的綠色節能方案包括網絡層面降能耗如ASON控制平面OTN組網Mesh化，以及設備和器件層面降能耗如光電集成PID技術，ASIC工藝持續提升，光模塊降功耗，以及動態功率管理等措施。
3.2 華為OTN綠色節能方案和關鍵技術
ASON控制平面OTN組網MESH化使單位帶寬的網絡能耗減少20%以上
傳統的環狀網絡，利用1+1保護，需預留50%的帶寬作為保護帶寬；而ASON打破環網限制，支持網狀網組網，通過網絡路由智能算法實現動態路由管理，針對不同業務服務級別（SLA）提供不同的業務路由策略，加強帶寬資源的共享，提升資源利用率，顯著減少網絡的能耗。
以最簡單的3個節點下1+1保護和ASON保護對比為例，如下圖。假設A-B間業務帶寬為100G，B-D間業務帶寬為100G，考慮1+1 SNCP保護，環網上A-B,B-D,D-A鏈路所需容量均為200G；倘若考慮ASON保護，D-A鏈路所需容量僅需100G，使得網絡總帶寬節省了16.67%，因此網絡能耗也減少了16.67%。
圖2-1 3個節點1+1保護和ASON保護對比
以此類推，更多節點和更多維度的網狀網組網中，帶寬利用率更高，網絡能效比平均降低20%以上。
光電集成PID技術使單位帶寬的能耗減少15%
PID全稱Photonics Integration Device。概括的說，PID是一個光電集成器件（OEIC），是將多個光收發器及合分波器集成起來的單片WDM系統（System On Chip）。華為將PID 技術和 OTN平臺有機結合在一起，一方面極大的提升了OTN的集成度，使得單位帶寬的能耗減少了15%左右，另一方面還大大的簡化了OTN系統的光層規劃和調測，真正實現了“數字化OTN”,類SDH組網，免規劃，免調測，即插即用；
ASIC工藝持續提升，OTN單位帶寬能耗降低30%以上
圖 2-2列出OTN系統中所包含的關鍵模塊及其功耗占比，由此可看出，ASIC的功耗在OTN系統中占比高達42%以上，是影響OTN能耗比的最關鍵的因素。
圖2-2 OTN設備功耗與業務板功耗分布圖
華為的OTN系統設計一直緊跟芯片工藝改進的步伐享受升級帶來的巨大節能收益，業務單板的降功耗成果顯著。相比2009年，華為OTN系統業務單板的能耗平均減少了30%以上。
圖2-3 ASIC工藝改進節能效果
光模塊持續降功耗
在業務單板中，光模塊的功耗也占有相當的比例，因此降低光模塊的功耗，也具有重要意義。華為一直緊跟光模塊技術的演進，設計的光模塊功耗處于業界領先地位，并實現了單板只需要自然散熱而不需要附加散熱設施，進一步降低了設備的散熱單元功耗。
圖2-4 光模塊典型功耗
動態功率管理使OTN功耗管理精細化
隨著ASIC工藝不斷改進，光模塊小型化發展，OTN的設備容量和集成度大幅提升，這固然能大幅減少單位帶寬的能耗，卻不可避免的導致機房的熱密度的上升，最終導致機房空調耗電增加。華為完善的動態功率管理技術可在很大程度改善了熱密度提升帶來的“副作用”。
交叉單元智能溫備份技術：華為采用了業界首創的交叉溫備份技術，在保證網絡和設備性能的情況下，用于備份的交叉單元的功耗降低60%以上，因此OTN系統的交叉單元總功耗可降低30%。
先進散熱技術：華為OTN采用先進的散熱技術，可使設備可長期運行在30℃-35℃室溫環境，從而大幅減少機房空調耗電。
智能風扇技術：智能風扇技術可根據溫度檢測實時調整風扇轉速，以減少低功耗時風扇功耗。風扇功耗最高占OTN設備總功耗的9％，采用智能風扇技術，設備常溫工作狀態，風扇可運行在50％轉速，此時可節省70％的風扇功耗；
圖2-5風扇功耗與轉速之間的關系曲線
端口控制技術：通過對空閑端口和空閑通道的自動關斷等控制技術，可顯著減少OTN系統能耗。
電源模塊效率提升技術：電源效率的提升對整個設備的功耗降低起到了不可小覷的作用，因為所有單板都用到電源模塊，即便是4%的效率提升，節省的能耗也是驚人的。對于單板電源效率提升，華為采取了多種措施如48V采用MOS管合路、電源種類減少、優化電源架構和采用自制的高效率的電源模塊等，使得電源效率可提升至85-90％
節能可視化：采用業界首創的網絡能耗配置與管理，在網管上可以對節能模式進行配置，并可對單板、網元、網絡的能耗數據進行實時查詢，節能效果及時明確掌握，利于節能措施開展和網絡規劃。
結束語
華為將持續通過關鍵技術的發展和核心科技的創新，秉承綠色的承諾，持續降低OTN設備和網絡的能效比，將OTN節能進行到底。華為攜最優的綠色節能方案，助力全球客戶，共建綠色通信的未來。
