绿色通信与网络 [Green Communications and Networking] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[加拿大] 于非（F.Richard Yu），[加拿大] 张曦 编，阚江明，闫磊 等 译

图书标签:

• 绿色通信
• 绿色网络
• 节能通信
• 低功耗网络
• 可持续通信
• 无线通信
• 物联网
• 5G
• 边缘计算
• 网络优化

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111519522

版次：1

商品编码：11862580

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国际信息工程先进技术译丛

外文名称：Green Communications and Networking

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：297

编辑推荐

　　本书介绍信息与通信技术行业能够显著减小能量消耗方面的新方案，当然也包括电力等其他行业减小能量消耗的方案。本书还介绍了该领域专家的贡献，主要是面向下一代有线网络、下一代无线网络和智能电网的绿色通信与网络领域的当前研究进展。

　　本书还向读者展示了通信网络领域提高能量效率的前沿的算法、协议和网络结构，阐述了绿色通信与网络的建模、分析、设计、管理和开发，以及绿色通信与网络算法、协议和体系结构方面的优化。本书从能量有效的硬件平台、物理层、组网和应用给出了详细的实例。书中每一章除了列出了有用的参考文献外，还包括如下内容：

　　提出一种不降低服务质量的无线网络能量消耗小的机制；

　　综述实用通信网络的开发进展，包括基础设施的测量和数据采集监控系统；

　　研究长距离无线网状网能量有效的速率适配问题；

　　考虑能量有效的有线互联网节点体系结构设计；

　　阐述在尖峰时间IP网络中减小连接数量的图论解决方案；

　　总结变长框架系统平均时间优的方法；

　　详细阐述绿色通信中面向需求的资源交易模型。

　　本书介绍了基于光纤连接的功率高效大容量分布式天线无线宽带接入系统的新解决方案、变长框架系统平均时间优方法、智能电网中的需求响应方法、下一代无线蜂窝网络发展中的智能电网的动态。

内容简介

　　本书分为绿色无线通信与网络、绿色有线通信与网络和智能电网通信与网络三部分，每一部分又从通信与网络的建模、分析、设计、管理、开发、算法优化、协议和结构来分析通信与网络系统的能源效率、中继技术和跨层设计与优化，进而提高节能技术、降低温室气体排放、提高电能效率。同时本书既介绍了绿色通信与网络前沿理论研究进展，又介绍了一些实际应用案例。

　　本书既可以作为高等院校电气工程、通信工程和计算机网络工程相关专业高年级本科生和研究生的教材和参考书，也可以作为企事业单位从事电气工程、通信工程、计算机网络工程和智能电网相关工作的工程师的参考书，还可以作为能源研究者、政策制定者等从事绿色通信与网络相关工作科技人员的辅导材料。

作者简介

　　F.Richard Yu，是加拿大渥太华市卡尔顿大学信息技术学院系统和计算机工程系的一名副教授。2003年，他获得加拿大不列颠哥伦比亚大学电气工程博士学位。2002~2004年，他参与了瑞典隆德爱立信公司的第三代蜂窝网络的研究和开发工作。2005~2006年，他曾在美国加利福尼亚州的一个创业公司研发无线通信技术和该领域更为先进的技术。2007年，他加入了加拿大渥太华市卡尔顿大学信息技术学院系统和计算机工程系。他的研究方向包括跨层设计、安全性以及无线网络中服务质量的部署。

　　他分别获得了2012年的卡尔顿研究成就奖，2011年安大略省的早期研究者奖，2010年的IEEE/IFIP TrustCom贡献奖，2009年的加拿大创新基金会颁发的领导机会基金奖，2009年IEEE/IFIP TrustCom以及2005年网络研究国际大会的论文奖。

　　Yu博士是IEEE的高级成员，他同时担任多个期刊的编委，包括IEEE车辆技术、IEEE通信调查和教程、ACM/Springer无线网络、EURASIP无线通信网络、点对点模式及传感器无线网络、Wiley安全和通信网络期刊，以及无线通信和网络国际期刊。他还担任IEEE系统杂志的智能电网通信系统研究方向特刊的客座编辑。他曾担任众多会议的技术方案委员会委员，如第13届IEEE CCNC、2012年INFOCOM�睠CSES、2012年ICC�睪CN、2012年VTC、第11届Globecom、2011年INFOCOM�睪CN、2010年INFOCOM�睠WCN、2009年IEEE IWCMC、2008年VTC和2007年WIN�睮TS等会议的技术方案委员会共同主席，以及2010年ICST Qshine的出版主席和2009年ICUMT�睠WCN会议的联合主席。

　　Xi Zhang，本科和硕士毕业于中国西安的西安电子科技大学，在宾夕法尼亚州伯利恒利哈伊大学获得电气工程和计算机科学的硕士学位，并获得安娜堡密歇根州立大学电气工程和计算机科学（电气工程系统）博士学位。

　　他目前是德克萨斯农工大学电气和计算机工程系网络与信息系统实验室的副教授和主任。1984~1989年，他任北京信息技术工程学院电气工程与计算机科学系计算机系统工程部门助理教授和主任。通过中国教育委员会奖学金的资助，他分别在澳大利亚悉尼科技大学的电气工程学院和澳大利亚詹姆斯库克大学电气和计算机工程系进行了深造。他参与了新泽西美利山AT&T;贝尔实验室网络和分布式系统研究部门和新泽西弗洛厄姆公园AT&T;实验室的研究。他发表了200多篇无线网络和通信系统、移动计算、网络协议的设计和建模、统计通信、随机信号处理、信息论、控制论和系统领域的论文。

　　Zhang博士主要研究移动无线多播网络和系统领域，曾获得2004年美国国家科学基金奖。他是IEEE通信协会特聘讲师。他曾获得2007年IEEE GLOBECOM、2009年IEEE GLOBECOM和2010年IEEE WCNC论文奖。他在2006年因其研究方面的优异表现从德克萨斯农工大学的工程学院站获得了TEES优 秀青年教师奖。他目前担任或曾担任IEEE通信的编辑、IEEE无线通信的编辑、IEEE车辆技术的副主编、IEEE通信期刊特刊高速车辆的宽带无线通信的客座编辑、IEEE通信期刊特刊无线视频传输的客座编辑、IEEE通信的副主编、IEEE通信杂志特刊合作无线网络的发展客座编辑、IEEE通信杂志特刊下一代CDMA与4G无线应用的OFDMA的客座编辑、

目录

译者序
原书前言
关于作者
作者名单
第1部分绿色无线通信与网络
第1章应用光纤连接的大规模分布式天线（BWA�睩MDA）系统的低功耗最后一英里接入
1.1蜂窝网络的发展及低功耗考量
1.1.1功耗
1.1.2流量密度
1.1.3设备成本
1.1.4本章的目的与结构
1.2BWA�睩MDA架构
1.2.1RoF解决方案的背景简介
1.2.2AE
1.2.3光通信媒质
1.2.4中央处理实体
1.3功耗和仿真模型
1.3.1功耗模型
1.3.2信令开销
1.3.3仿真模型
1.4数值结果
1.4.1频谱效率［（bit/s）/Hz］
1.4.2能量效率（bit/J）
1.4.3能源效率和频谱效率之间的权衡
1.5小结
致谢
参考文献
第2章具有QoS性能保证的绿色通信无线网络资源交易
2.1需求型通信模型
2.2无线网络的资源交易
2.2.1无线资源交易
2.2.2能源与带宽/延时之间的权衡
2.2.3能量和天线数量的权衡
2.2.4能量和编码方案之间的权衡
2.3在蜂窝网络中使用资源交易的样本案例研究
2.4在家庭基站网络中使用资源交易的样本案例研究
2.4.1系统模型
2.4.2下行链路信道中的能耗模型
2.4.3绿色无线电的频谱配置
2.4.4仿真结果和性能分析
2.5小结
参考文献
第3章蜂窝系统中的绿色中继技术
3.1简介
3.2中继辅助系统的频谱和能量效率分析
3.2.1系统模型
3.2.2频谱效率分析
3.2.3能量效率分析
3.2.4观点与讨论
3.3H�睞RQ和H2�睞RQ的中继
3.3.1H2�睞RQ的中继策略
3.3.2性能分析
3.3.3观点与讨论
3.4蜂窝网络中的节能中继节点
3.4.1蜂窝系统与功耗模型
3.4.2中继节点的配置优化
3.4.3室外到室内的中继
3.5小结与展望
参考文献
第4章绿色无线通信与网络的跨层设计和优化
4.1不同层的节能设计
4.1.1节能硬件平台
4.1.2节能OS
4.1.3节能MAC
4.1.4节能网络
4.1.5节能应用
4.2能量静态网络的跨层优化
4.2.1网络模型
4.2.2网络协议
4.3能量动态网络的跨层设计
4.3.1硬件和通信
4.3.2传感
参考文献
第5章远距离无线网状网络的节能速率自适应
5.1简介
5.2研究背景：远距离无线多跳网络
5.2.1互连干扰模型
5.2.22P MAC协议
5.3概述：无线网络的速率自适应
5.4ERAA：节能速率自适应算法
5.4.1网络模型与操作
5.4.2设计概述
5.4.3探测阶段
5.4.4自适应阶段
5.4.5性能评价
5.5小结
致谢
附录
参考文献
第2部分绿色有线通信与网络
第6章用于IP网络节能的图论算法
6.1应用于GES的图论基础
6.1.1最短路径树
6.1.2边介数
6.1.3代数连接性
6.2ESACON算法
6.3ESTOP算法
6.4EAR算法
6.5GES应用实例
6.6GES算法的行为性能
6.6.1路径长度增加
6.6.2链接切断的百分率
6.6.3节能
6.6.4对通信量利用的影响
6.7GES算法的应用实践
6.8小结
参考文献
第7章高性能路由器体系结构设计
7.1机遇与挑战
7.2体系结构
7.3绿色通信工程中的能量感知路由器
7.3.1一般问题的形成
7.3.2实际探索法
7.4路由器中的速率自适应处理
7.4.1动态电压和频率测量
7.4.2自适应链路速率接口
7.4.3多频尺度原型
7.5路由器功能的高效体系结构
7.5.1路由查找
7.5.2包分类器
7.5.3数据包队列
7.5.4流量管理器
7.6小结
参考文献
第8章可再生能源在聚合光纤网络和云端基础设施的CO2排放的影响
8.1简介
8.2物理基础设施的能源消耗模型
8.2.1光网络元素
8.2.2计算资源的能量消耗模型
8.3能量感知虚拟基础设施计划
8.3.1虚拟基础设施问题的公式
8.4数值结果
8.5小结
致谢
参考文献
第9章计算系统的低功率动态调度
9.1带有处理速度限制的任务调度
9.1.1节能感知处理的例子
9.1.2作为窗口平均比率的时间平均
9.1.3关于窗口平均期望
9.1.4一个任务类型的例子
9.1.5任务调度的线性分式规划
9.1.6虚拟队列
9.1.7漂移加罚比率
9.1.8任务调度算法的性能
9.1.9仿真
9.2通用特征的优化
9.2.1映射到任务调度的问题
9.2.2常用算法
9.2.3随机的任务到达和流控制
9.2.4随机任务调度的仿真与适应性
9.2.5任务调度：扩展与延伸阅读
9.2.69.2节的练习
9.3对随机观察事件做出反应
9.3.1无线智能装置的高效计算和传输
9.3.29.3节的练习
9.4小结
附录有限时间收敛定理
参考文献
第3部分智能电网通信与网络
第10章智能电网通信网络及其应用
10.1简介
10.2AMI及其应用
10.2.1背景
10.2.2AMI基础设施
10.2.3AMI基础设施的标准化
10.2.4先进的DMS应用
10.3SCADA系统——电力公司监测和控制网络及其应用
10.3.1背景
10.3.2SCADA系统组件
10.3.3SCADA系统中的通信协议
10.3.4配电自动化
10.4小结
参考文献
第11章智能电网需求响应
11.1需求响应概述
11.1.1需求响应重要性
11.1.2传统电网的需求响应
11.1.3智能电网新需求
11.2智能电网代表性的需求响应算法
11.2.1分类
11.2.2用户利润优化算法
11.2.3降低电力公司运营成本
11.2.4社会福利最大化
11.3需求响应分析方法总结与未来趋势
11.4小结
参考文献
第12章智能电网环境中的绿色无线蜂窝网络
12.1简介
12.2背景
12.2.1绿色无线蜂窝网络
12.2.2智能电网
12.3系统模型
12.3.1协同多点传输通信
12.3.2蜂窝网络中的服务阻塞概率模型
12.3.3基站电力消耗模型
12.4问题描述
12.4.1蜂窝网络水平对策
12.4.2智能电网水平对策
12.5对于提出的二水平对策的分析
12.5.1蜂窝网络水平对策的分析
12.5.2智能电网水平对策的分析
12.5.3二水平对策的斯坦科尔伯格均衡的存在性
12.5.4二水平对策的斯坦科尔伯格均衡的唯一性
12.6仿真结果和讨论
12.7小结
参考文献

前言/序言

　　译者序

　　在能源危机日益严重和环境进一步恶化的情况下，各国一方面越来越注重新能源的研究开发，另一方面关注如何提高能源的利用效率和保护环境，节约能源、节约资源、保护环境是新一代通信与网络的重要研究方向。从2008年开始绿色通信与网络成为通信领域的研究热点，学者和相关行业都在开展绿色通信与网络的理论和应用研究。本书正好收录了目前重要的研究成果。

　　在本书里，所涉及领域中顶尖专家发表的文章涵盖了不同领域绿色通信与网络的建模、分析、设计、管理、部署、算法优化、协议和体系结构。尤其是这个主题包含了能源效率、资源管理、继电器技术、跨层设计和优化、速率自适应、图论方法、路由器体系结构、动态调度、智能电网通信、智能电网中的需求和响应以及在智能电网环境下的无线网络。

　　目前我国没有系统介绍绿色通信与网络的图书，高校学生、工程和科研人员难以全面掌握绿色通信的知识，难以在通信与网络工程中制定和实施提高电能效率的方案，翻译出版本书可以满足读者对电能效率相关知识技术的需求。

　　本书第1~5章由闫磊、丁小康、王明枝负责翻译，第6~12章由阚江明负责翻译，刘念、詹任栋、胡昕卉、郝文睿、庞帅、

　　王化、伍宏芳、魏蒙蒙、赵瑛琦、范磊、刘佳欣、王斓霏、崔鑫彤

　　也参与了本书部分内容的翻译。由于译者水平有限，错误之处在所难免，欢迎广大同仁批评指正。

　　绿色通信与网络

　　原 书 前 言

　　原 书 前 言

　　简介

　　随着人们对气候变化、化石燃料价格上涨和能源安全问题担忧的增加，全世界的企业和政府为开发绿色策略以解决全球气候变化和降低温室气体（GHG）的发展投入了巨大的精力。最近，据说仅仅在信息和通信技术（ICT）产业的GHG排放已经等同于整个航空工业的GHG排放。据说一个小的计算机服务器产生的GHG等同于一个运动型多用途汽车（SUV）。再者来说，随着人们对更高数据速率的追求，ICT产业的能量消耗每年增长了16%~20%,并且移动网络运营商的能量消耗早已经高达年度运营预算的一半。ICT的任务不仅包括减少ICT产业和服务中的排放和节能，也包括降低电力智能电网等其他产业的碳排放。的确，网络对电力智能电网来说是至关重要的技术，它从始至终的监测、保护、优化相互关联的部件进行操作，通过双向流动的电和信息来创造自动的、分散式的能量传递网络。

　　在本书里，所涉及领域中顶尖专家发表的文章涵盖了不同领域绿色通信与网络的建模、分析、设计、管理、部署、算法优化、协议和体系结构。尤其是这个主题包含了能源效率、资源管理、继电器技术、跨层设计和优化、速率自适应、图论方法、路由器体系结构、动态调度、智能电网通信、智能电网中的需求和响应以及在智能电网环境下的无线网络。接下来的内容将对所有的各章进行介绍。

　　第1部分绿色无线通信与网络

　　第1章作为本书的首章，由A.Attar, H.Li 和V.C.M.Leung所写，介绍了一个新颖的解决办法，叫做应用大规模光纤的连接分布式天线（BWA�睩MDA）的无线宽带接入，用以实现最后一英里的绿色传输。BWA�睩MDA体系的优点在于它调度的灵活性，可调控的覆盖范围可以从几米的室内访问，到若干英尺的室外通信，还有吞吐量方面的优越性能和能量效率。此章的重点是和最先进的最后一英里的接入解决方法相比BWA�睩MDA的节能能力。他们特别比较了几个最后一英里解决方案的功耗模型并论证了通过集成光导纤维和无线接入更大功效的访问解决方案是可以预想的，而这同时也提高了网络的吞吐量。

　　第2章由X.Zhang和W.Cheng编写，开发了一个依据需求的资源交易（DBRT）模型用以绿色通信。他们提出一种机制：在不危害用户服务质量（QoS）的情况下，最小化无线网络的能源消耗。应用DBRT机制，他们开发了一种新型的解决方案——无线网络资源贸易。它阐述了对于一个给定数量的QoS性能标准、不同无线资源的贸易关系。根据无线网络资源的贸易关系，可能会消耗不同的网络资源来满足同一组QoS的性能标准。因此，为了在给定QoS中能够使消耗的资源最小化，他们可能在满足QoS性能标准的同时，交易其他种类的无线网络资源来获取能量资源。根据已经发展的无线网络交易关系，这一章源于最理想的能量频带宽度、能量时间、能量空间和能量代码无线网络资源交易关系。

　　两个事例研究也显示了如何在保证了无线网络中要求的QoS性能标准时，运用可利用的频带宽度或是可接受的延迟界去达到最小的能量消耗。

　　第3章由Y.Qi、F.Héliot、M.A.Imran 和R.Tafazolli编写，在频谱效率（SE）和能量效率（EE）方面分析了继电保护技术链接和系统水平。一个彻底详尽的调查将提供各种各样的方法在中继节点（RN）转发信息，其中包括放大转发（AF）、译码转发（DF）和压缩转发（CF）。其中介绍研究了传统的继电器保护方案以混合的方式组合形成先进的继电器保护方案来适应不同的信道状态。而且，继电器技术与面向数据包的通信传输协议和光谱研究相结合，也提出了能源效率的观点。最后，此章也解决了在先进的无线蜂窝网络系统即LTE系统加上实际功耗模型中设计和定位无线网络子系统的挑战。

　　第4章由T.Zhu、S.Xiao和C.Zhou编写，介绍了①能量效率硬件平台；②能量效率测量和控制；③能量效率网络；④能量效率应用软件。除此之外，出于链路层设计的不足，作者介绍了在静态能量低占空比内无线网络的跨层最优化。此章还研究了在能量动态低占空比无线网络的跨层设计。

　　第5章由Z.Zhao、Z.Dou和Y.Shu编写，研究在长距离无线网状（LDmesh）网络的能量效率速率适配。作者们提出一种有效的探测算法来获取帧延迟比（FDR）、接收信号强度指示值（RSSI），包括映射每个比特率。FDR�睷SSI是线状的，在一段时间内保持不变以使其用于促进速度选择。更重要的是，其中基于利用信息路径损耗信息互惠提出了一个能量效率比率选择方法。此外，本章提出了一种技术来监测由WiFi外部干扰引起的FDR�睷SSI失真。仿真结果显示此次提出的方案能够在最小能量消耗下改善链接吞吐量效率。

　　第2部分绿色无线通信与网络

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　　��

　　第1部分和第2部分名称相同，原书有误，第2部分应为“绿色有线通信与网络”。——译者注

　　第6章由F.Cuomo、A.Cianfrani和M.Polverini编写，研究网络的能源节约。作者提出图论的解决方法使IP网络能源节约的目的被采纳。这些意见的普遍观点是减少环节的数量等，和在非峰值期间用于网络工作的路由器线卡。出于这样的目的，不同属性的图用于网络模型。通过控制删除代数连通度中的一些连接的影响，本章提出的方案源于可关闭的连接列表。它将代数连通度和边介数组合起来，最近的参数允许从仅有极少数路径通过的网络图表中切下。结果图代数连接度接着被用于控制网络持续连接，并且它的连接程度高于一个合适的阈值。

　　第7章由C.Hu、B.Liu、M.Zhang、B.Zhang和W.Wang所写，研究能量有效有线网络节点的结构设计。作者将注意力集中在通过像路由器这样的网络变速器设备的设计来探索能量节约的原理。通过修正典型的网络行为和模块化的路由器典型结构，此章建议物联网工程节能的方法从三个不同的视角讨论应用的技术挑战。为应对该项挑战并抓住节约能源的机会，一个新的概念路由器模型/结构作为指南去设计并和网络一样继续实现能量效率路由器。

　　第8章由M.P.Anastasopoulos、A.Tzanakaki和D.Simeonidou编写，研究聚合光网络和IT基础设施来适应云服务。更特别的是，虚拟架构（VI）的概念和超过一个或者更多的互连的物理架构（PI）被考虑，包括网络和IT资源。考虑到能耗水平和今天的ICT、网络膨胀相关联，节能基础设施对减少二氧化碳特别重要。为解决此事，高能耗IT资源的混合能源互补供电系统被采纳。在这个系统中，常规和可再生能量资源合作来为IT设备生产必要的能量来运行和支持需要的服务。通过申请应用能源意识规划的VI聚合PI，减少二氧化碳排放量会进一步增强。为量化该方法的优点，

　　提出和开发了一个规划虚拟基础设施的混合整数线性规划模型。这个模型考虑在一个集成的混合太阳动力和光学网络基础设施上的多周期和多业务问题，旨在减少规划虚拟基础设施的二氧化碳排放。建模结果显示在10%~50%不同程度需求请求时二氧化碳排放量显著减少。

　　第9章由M.J.Neely编写，提出不同长度帧的系统中优化平均时间的方法。应用包括在智能电话中能量和质量感知工作时序安排，在计算机服务器等方面中消耗有效的能量管理。作者认为在计算系统中能量感知控制包括两个方面：积极和空闲。在积极方面，控制者使用其中一个任务处理模式选择执行单一任务。接着控制者通过选择一个系统空闲的时间来节省能源。这些决定影响进程时间、能量消耗和能被用于其他感兴趣的标准模型（例如加工质量或扭曲）的抽象属性矢量。本章的解决方法是使用再生系统最优化的方法。

　　第3部分智能电网通信与网络

　　第10章由Z.Li、D.Ishchenko、F.Yang和Y.Ye编写，回顾最近实用网络通信的发展，包括高级计量体系（AMI）以及监控和数据采集（SCADA）。在AMI和SCADA系统中通信协议的标准化是此章的重点。除此之外，同样也讨论了实时通信机制使其有效的电网运营促进一些潜在的电网管理应用。

　　第11章由Q.Dong、L.Yu和W.Song编写，通过阐述一个代表性的智能电网的需求和响应方法来调查正在进行的研究和讨论未来的方向。DR是指动态需求管理电力需求响应机制供给条件和智能电网中最重要的功能之一。DR提供各种便利，包括减少最大需求量、参与者的经济效益、集成的可再生资源和提供辅助服务。此章集中于以优化目标为基准的分类，陈述大量有代表性的DR方法，它属于客户利润优化类别中电力成本减少类别和社会福利最大化的类别。

　　第12章由S.Bu、F.R.Yu和P.X.Liu编写，不仅考虑节能通信还考虑在设计绿色无线蜂窝网络中智能电网的动态。特别是蜂窝基站的动态操作取决于交通、实时供电价格和与发电相关的污染物水平。多点协调（CoMP）被用于保证可接受的蜂窝的服务质量，而它的基站已被关闭。活跃的基站决定零售商采购发电和电力采购的多少。制定系统斯塔克博格博弈（Stackelberg game），它有两个层次：蜂窝网络水平和智能电网水平。仿真结果显示，智能电网在绿色无线蜂窝网络中有非常重要的影响，这里的方案在绿色无线蜂窝网络中可以显著降低运营支出和二氧化碳排放。

　　结论

　　这里的各章介绍已经提供了对本书内容的大体介绍。各章本质上以绿色通信和下一代通信和网络系统的最新研究成果为基础，因此，本书将会对这个领域的研究人员及应用人员有益，读者将会在每章发现非常大的参考价值。

《生态网络：迈向可持续发展的数字未来》 导言 在数字信息爆炸式增长的时代，我们对网络的依赖日益加深，从社交媒体到商业交易，从科学研究到日常生活，无不与网络息息相关。然而，支撑这一切的海量数据传输、复杂的网络设备运行以及庞大的数据中心，正消耗着惊人的能源，并产生着不可忽视的环境影响。传统通信网络的建设和运营模式，在追求速度和容量的同时，往往忽略了其对地球资源的消耗和碳排放的贡献。如今，随着全球气候变化问题的日益严峻，以及人们环保意识的不断提升，寻找一种更可持续、更环保的通信网络发展路径，已成为刻不容缓的挑战。 《生态网络：迈向可持续发展的数字未来》正是应运而生，它并非一本探讨“绿色通信与网络”概念本身的理论著作，而是以一种前瞻性的、实践性的视角，深入剖析当前网络发展所面临的生态困境，并在此基础上，系统地描绘出一条通往真正“绿色”的数字未来的可行路径。本书聚焦于如何在现有及未来网络体系中，融入更深层次的生态考量，实现技术创新与环境保护的协同发展，最终构建一个既高效又可持续的数字世界。 第一章：数字足迹的隐忧——审视当前网络的环境账单 本章将以令人警醒的视角，揭示我们所依赖的数字世界背后隐藏的巨大环境成本。我们将深入剖析： 能源消耗的黑洞： 详细阐述构成现代通信网络的关键要素——数据中心、基站、路由器、服务器等设备在运行过程中所消耗的巨大电力。我们将通过具体的行业数据和案例，量化其能源消耗的规模，并分析其增长趋势。例如，我们将探讨全球数据中心每年的能源消耗量如何与一些中等国家媲美，以及其不断扩张的电力需求对电网造成的压力。 碳排放的链条： 追溯通信网络从设备制造、原材料开采、能源生产到设备淘汰的整个生命周期中所产生的碳排放。我们将解析通信设备制造过程中涉及的稀土、塑料等资源的消耗，以及电子垃圾处理带来的环境污染。同时，我们将重点关注电力生产环节的碳排放，分析传统能源（如煤炭、天然气）在为网络提供动力时对气候变化产生的直接影响。 电子垃圾的难题： 探讨通信设备更新换代速度加快所导致的电子垃圾日益增长的问题。我们将分析电子垃圾中含有的大量有毒有害物质，以及其在填埋或不当处理过程中对土壤和水源造成的污染。本书将引用相关研究，说明电子垃圾处理已成为全球性的环境挑战。 资源依赖与供应链风险： 剖析通信网络对稀有金属、贵金属等资源的依赖性，以及这些资源的开采可能带来的生态破坏、水资源消耗和社区冲突。我们将审视全球供应链的脆弱性，以及地缘政治因素对关键通信材料供应的影响，从而引出可持续材料供应链的必要性。 无处不在的“数字污染”： 除了能源和碳排放，本书还将探讨网络活动本身可能产生的其他环境影响，例如电磁辐射对生态系统的潜在影响（虽然目前尚未有定论，但值得警惕），以及大规模数据传输对网络基础设施物理占用的生态考量。 通过本章的详细剖析，读者将对当前网络发展模式的环境代价有一个全面而深刻的认识，为后续章节提出的解决方案奠定基础。 第二章：绿色新浪潮——重塑网络架构与设计的生态思维 在充分认识到问题的严重性后，本章将引领读者进入解决方案的探索。我们将重点关注如何从根本上重塑网络的设计理念和技术架构，使其具备内在的“绿色”基因： 能源效率优先的设备设计： 深入探讨如何设计更节能的网络设备。这包括采用低功耗芯片、优化电源管理单元、以及引入智能功耗调度技术，使其在不同工作负载下能够动态调整能源消耗。我们将引用行业内最新的技术进展，例如采用更先进的制程工艺制造芯片，以及开发更高效的散热系统，以减少能源浪费。 智能化与动态化网络管理： 阐述如何通过智能化技术实现网络的精细化管理，从而达到节能减排的目的。我们将聚焦于软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等技术在绿色网络中的应用，例如通过智能调度，将流量集中到少数高效率的基站或服务器，关闭闲置设备，实现按需分配资源。我们将分析如何利用大数据分析和人工智能预测网络流量，从而提前优化资源配置，避免不必要的能源消耗。 分布式与边缘计算的绿色潜力： 探讨分布式和边缘计算在减少长距离数据传输、降低数据中心能耗方面的作用。我们将分析边缘设备如何就近处理数据，减少对核心网络的依赖，从而降低整体的网络能耗和延迟。本书将通过案例分析，说明在物联网、自动驾驶等场景下，边缘计算如何实现更环保的网络部署。 高效能网络传输协议与算法： 介绍和分析能够减少数据冗余、优化传输效率的通信协议和算法。例如，研究如何通过更智能的编码和压缩技术，在保证数据完整性的前提下，减少传输的数据量。我们将探讨网络编码、内容分发网络（CDN）的优化等技术，如何提升网络的整体效率，间接实现节能。 绿色数据中心的设计与运营： 详细阐述绿色数据中心的建设理念和实践。这包括利用可再生能源（如太阳能、风能）供电，优化服务器集群布局，采用先进的冷却技术（如液冷、自然冷却），以及对数据中心进行模块化和智能化升级，以最大限度地提高能源利用效率。我们将引用行业最佳实践，例如微软、谷歌等公司在绿色数据中心方面的创新举措。 本章的重点在于强调“绿色”并非外加的负担，而是可以集成到网络设计的各个环节，成为提升网络性能和韧性的重要驱动力。 第三章：可持续能源的拥抱——为网络注入清洁动力 能源是通信网络跳动的脉搏，本章将聚焦于如何为这个脉搏注入清洁、可持续的动力： 可再生能源在网络基础设施中的整合： 详细分析如何将太阳能、风能、地热能等可再生能源应用于基站、数据中心和通信设备的供电。我们将探讨离网供电、混合供电模式的应用，以及如何克服可再生能源的间歇性问题，例如通过储能技术（电池、氢能）和智能电网的配合，确保网络的稳定运行。 智能电网与通信网络的协同： 阐述智能电网如何为绿色网络提供支持，以及通信网络如何反哺智能电网。我们将分析通信技术在智能电网中的应用，例如实时监测和控制电力的供需，优化电力的分配。同时，我们将探讨绿色网络如何通过智能调度，利用电网的低谷时段进行大规模数据处理，实现能源的平滑化利用。 能源效率的度量与认证： 强调建立一套科学、可行的能源效率度量和认证体系的重要性。我们将分析当前国际上和行业内相关的标准和指标，例如PUE（Power Usage Effectiveness）在数据中心的应用，并提出未来绿色网络评估体系的可能方向，以引导行业朝着更环保的方向发展。 氢能等新兴能源在通信领域的应用前景： 展望氢能、燃料电池等新兴能源技术在为通信基础设施提供动力方面的潜力。我们将分析这些技术的优劣势，以及其在解决偏远地区通信供电、削峰填谷等方面的应用前景。 推动能源结构的转型： 本章也将呼吁政策制定者、运营商和设备制造商共同努力，推动整个通信行业的能源结构向清洁能源转型。我们将探讨绿色电力采购、碳交易等政策工具的作用。 本章旨在说明，通过积极拥抱和整合可再生能源，通信网络可以摆脱对传统化石能源的依赖，实现真正的能源可持续。 第四章：循环经济与负责任制造——从源头到末端的生态循环 通信网络的生态足迹不仅仅局限于运行阶段，其“生命周期”中的每一个环节都至关重要。本章将深入探讨循环经济的理念如何在通信领域落地，实现资源的有效利用和环境的最小化影响： 负责任的材料采购与供应链管理： 强调在设备制造过程中，优先选择可回收、可再生、低毒性材料。我们将分析如何建立透明、可追溯的供应链，确保原材料的获取符合环保和社会责任标准，避免对生态环境造成二次破坏。 模块化设计与易于维修的设备： 探讨通信设备采用模块化设计，方便维修和升级的重要性。这将延长设备的使用寿命，减少因故障或过时而产生的电子垃圾。我们将分析模块化设计如何降低维修成本，提高设备的“可修复性”，从而实现更经济和更环保的运行。 二手设备再利用与翻新： 推广二手通信设备再利用和翻新市场的建立。我们将分析其如何为成本敏感型用户提供经济实惠的解决方案，同时减少对全新设备的需求，缓解资源压力。本书将引用相关案例，说明二手设备市场在循环经济中的重要作用。 高效的电子垃圾回收与处理体系： 呼吁建立完善的电子垃圾回收、分类和处理体系。我们将分析如何利用先进的技术，从废弃的通信设备中提取有价值的材料，并安全地处理有害物质，防止其对环境造成二次污染。我们将探讨生产者责任延伸制度在电子垃圾管理中的应用。 “设计即回收”的理念： 倡导将“设计即回收”（Design for Recycling）的理念融入通信设备的研发过程。这意味着从设计之初就考虑设备在报废后如何更容易地被拆解、分类和回收，最大程度地实现材料的循环利用。 本章致力于构建一个从设备生产到报废的全生命周期内的生态循环，将通信行业带入一个更负责任、更可持续的时代。 第五章：政策、标准与社会责任——驱动绿色通信的集体力量 技术创新固然重要，但要实现绿色通信的宏大愿景，离不开政策引导、行业标准和全社会的共同努力。本章将探讨这些非技术层面的关键驱动力： 政策法规的引领作用： 分析政府在推动绿色通信发展中的关键作用。我们将探讨如何通过制定鼓励绿色技术的税收政策、补贴政策、以及环境法规，引导企业和个人采取更环保的通信方式。例如，鼓励使用可再生能源供电的通信运营商，对节能型通信设备给予税收减免等。 行业标准的制定与推广： 强调建立统一、权威的绿色通信技术和能效标准的重要性。我们将分析现有标准体系的不足，并提出未来绿色通信标准应包含的关键要素，例如能耗、碳排放、材料可回收性等。标准的统一将为行业发展提供清晰的指引。 运营商与设备制造商的社会责任： 探讨通信运营商和设备制造商在绿色转型中的企业社会责任。我们将分析这些企业如何通过公开披露其环境影响报告、设定减排目标、以及投资绿色技术研发，展现其对可持续发展的承诺。 消费者的选择与意识提升： 强调消费者在推动绿色通信发展中的作用。我们将分析如何通过信息公开、环保宣传教育，提升消费者对绿色通信的认知，引导其选择更环保的产品和服务。例如，消费者可以优先选择支持绿色能源的运营商，或者选择能效更高的通信设备。 国际合作与知识共享： 呼吁加强国际间的合作，共享绿色通信技术的研发成果和成功经验。我们将分析国际组织、研究机构在推动全球绿色通信发展中的作用，例如通过开展联合研究项目、组织技术交流会议等。 本章旨在说明，实现绿色通信并非单方面的技术突破，而是一个涉及政府、行业、企业、消费者以及国际社会的系统性工程。 结论：迈向共赢的数字未来 《生态网络：迈向可持续发展的数字未来》并非一本停留在理论层面的空谈之作，而是以一种务实、前瞻的姿态，为我们描绘了一个更加美好的数字未来。本书所倡导的绿色通信理念，并非是对现有网络发展的否定，而是对其的一次深刻的“升级”与“重塑”。它将技术创新、能源转型、循环经济和政策引导有机地结合在一起，旨在实现经济效益、社会效益和生态效益的“三赢”。 通过拥抱绿色网络，我们不仅能够有效应对日益严峻的气候变化挑战，减轻数字世界对地球资源的压力，更能构建一个更具韧性、更可靠、更具成本效益的通信基础设施。一个真正“绿色”的数字未来，将为人类社会的可持续发展提供更坚实的技术支撑，为我们的下一代留下一个更美好的地球。本书希望能激发更多从业者、研究者、政策制定者和公众的思考与行动，共同开启这一充满希望的绿色数字新纪元。

评分☆☆☆☆☆

我是一名普通的大学生，对网络和通信有着浓厚的兴趣，但同时也对环境问题非常关注。看到《绿色通信与网络》这本书的书名，我第一时间就联想到我们日常生活中使用的手机、电脑，以及连接它们的网络，它们会不会消耗很多能源，对环境造成影响？这本书对我来说，就像是一扇了解科技与环保如何结合的窗户。我非常好奇书中是否会解释，我们使用的网络在背后是如何运作的，以及在哪些环节可以做得更“绿色”。比如，我们上网、看视频、玩游戏，这些行为会不会产生不必要的能源消耗？书中是否会介绍一些简单易懂的方法，让我们在日常使用网络时，也能为环保出一份力？我希望它能用通俗易懂的语言，为我们揭示这个我们每天都在接触，却又了解甚少的世界。例如，关于云存储、数据中心这些我经常听到的概念，它们是如何与“绿色”挂钩的？这本书能否成为我了解科技进步如何兼顾地球健康的一本启蒙读物，是我最期待的部分。

评分☆☆☆☆☆

作为一个长期在信息技术领域摸爬滚打的技术人员，我对“绿色通信与网络”这个题目抱着一种严谨的审视态度。我更关心的是其中蕴含的技术深度和前沿性。我希望书中不仅仅停留在概念层面，而是能够详细解析当前绿色通信技术的实现原理，比如在无线通信基站能耗优化方面，是否有关于软件定义无线电（SDR）或先进的功率放大器技术的讨论？在网络架构层面，是否有关于更高效的路由算法、拥塞控制机制，或是如何利用边缘计算来减少长距离数据传输的能耗的深入分析？我期待书中能够涉及一些量化的指标和评估方法，用来衡量通信系统的“绿色”程度，以及如何通过技术手段来量化和优化能耗。此外，对于新型的网络技术，例如5G、6G，在绿色化方面有哪些前瞻性的设计和挑战，书中是否会有深刻的剖析？我希望这本书能够为我提供一些解决实际工程问题的思路和技术参考，帮助我理解如何在实际的网络部署和优化中，真正实现“绿色”目标，而不仅仅是停留在理论口号上。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名和封面设计给我一种非常清新、环保的感觉，尤其是在当今社会越来越重视可持续发展的背景下。“绿色通信与网络”这个主题本身就充满了吸引力，预示着它将探讨如何让信息技术的进步与环境保护并行不悖。我期望这本书能够深入浅出地介绍通信技术在节能减排方面所能扮演的角色，以及网络设计中如何融入环保理念。例如，我非常好奇书中是否会提及新型的低功耗通信协议，或者在数据中心的设计和运营中，有哪些创新的节能技术得以应用。同时，我也希望它能够提供一些实实在在的案例分析，展示那些已经在实践中取得成功的绿色通信项目，让我们能够更直观地理解这些技术和理念的价值。对于我这样的普通读者来说，能够了解通信和网络是如何为建设一个更可持续的地球贡献力量，是非常有意义的。这本书的出现，无疑填补了我在这方面知识的空白，也让我对接下来的阅读充满了期待。它能否真正揭示“绿色”在通信和网络领域的深层含义，以及如何在日常生活中体现这些“绿色”原则，是我最想从书中找到答案的地方。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科技发展史和未来趋势有着浓厚兴趣的观察者，而“绿色通信与网络”这个话题，正是连接这两个领域的重要节点。我希望这本书能够提供一个宏观的视角，审视通信技术在不同发展阶段是如何演进，以及“绿色”这一理念是如何逐渐渗透到通信和网络的设计与应用中的。我期望书中能回溯通信技术的早期阶段，例如模拟通信、早期互联网，探讨它们在能源消耗和环境影响方面的历史轨迹，然后过渡到当前数字时代，深入分析信息爆炸带来的能耗挑战。更重要的是，我期待书中能够描绘未来绿色通信与网络的发展蓝图，例如，在人工智能、物联网、虚拟现实等新兴技术驱动下，如何实现更高效、更可持续的通信基础设施。书中是否会探讨国际间的合作与标准制定，以及政策法规在推动绿色通信发展中的作用？我更关注的是，在人类不断追求技术进步的同时，如何能够构建一个真正可持续的数字未来，而这本书，或许能为我们描绘出清晰的路径。

评分☆☆☆☆☆

作为一名非技术背景的普通消费者，我对于“绿色通信与网络”的理解更多地停留在概念层面，我对它充满了好感，但缺乏具体的认知。这本书的名字让我感到一种责任感和好奇心。我希望它能告诉我，我们每天使用的各种通信服务，比如打电话、发短信、上网、使用社交媒体，这些行为背后是否对环境有影响？书中是否会解释，我们使用的网络设备，比如路由器、手机，它们的生产和使用过程中，是如何做到“绿色”的？我期待书中能提供一些关于如何选择更环保的通信服务提供商、如何更有效地使用智能设备来减少能源消耗的建议。我希望这本书能够像一位耐心的老师，用最简单的方式，解释那些高深的技术术语，让我们这些非专业人士也能明白，在日常生活中，我们可以通过哪些小小的改变，来支持“绿色通信与网络”的发展。这本书能否成为我认识科技与环保之间联系的第一个窗口，让我感受到科技的进步也能为我们共同的家园做出贡献，是我最想从中获得的。