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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

1876年，在贝尔并沃森的设计研究之下，电话诞生，现代通信的大门也从此打开。从那时至今，100多年里，通讯媒介由以前的电报电话，经历了无线通讯、互联网络，演变成如今由电子产品主导的普及计算服务。一次次的技术更迭，极大程度上扭转了民众的惯常爱好，带动了普罗大众思维的转变。二十一世纪刚刚“落地”，就进入了计算时代。归功于普遍的信息设备，各种多样的信息随处可见。数字化便捷的信息服务丰富了人们的平常生活，而各种信息背后，技术的支持就来源于大规模计算系统。

大规模计算系统分为两种：一种就是以超级计算机为例的用于精确计算的高性能计算系统，另一种就是用于通用服务的数据中心。比起超级计算机，数据中心使用的设备一般比较平价，多被公司企业所建设。数据中心的发展潜力在于使得服务请求响应速度加快。经过这几年的发展，数据中心的两个发展瓶颈（处理瓶颈和互联瓶颈）已经只剩下互联瓶颈留待解决。处理瓶颈已随着多核处理器的发展渐渐消弭。除此推动力外，最近几年的云服务的兴起也带动着数据中心网络研究的发展。这几年中，由于社交网络和云计算等新兴应用的发展，主要来自流媒体视频的互联网流量呈指数级增长，因此需要更强大的数据中心。数据中心服务器中托管的数据密集型应用程序（例如云计算应用程序，搜索引擎等），还需要数据中心服务器之间的高度互动。这种所需的交互对数据中心网络构成了重大挑战，这就需要更高效的互联方案，以获得高带宽和更低的延迟。其次，数据中心设计和部署中另一重大的问题是功耗。据绿色和平组织的it绿色报告估计^[1]，2007年全球来自数据中心的电力需求约为3300亿千瓦时。据估计，截至2020年，电力供应需求将增长为原来的四倍（超过1亿千瓦时）。据一些估计^[2]，2006年美国数据中心的能源消耗是总能源消耗的1.5％，成本高于45亿美元。在数据中心里，服务器的功耗最多，为it总功率的40％左右，网络设备则消耗总功耗的23％左右^[3]。因此，网络设备功耗的降低对数据中心站点的整体功耗有重大影响。为了面对这种增加的通信带宽需求和数据中心的功耗，必须开发新的互联方案，以提供高吞吐量，降低延迟和低功耗。在此背景之下，电传输技术由于趋肤效应和带宽有限等限制因素影响了它的传输速度。光子技术在数据中心互联的应用中由于其高带宽、低时延、低功耗等优势获得了长足的发展。

因此，适用于数据中心的光互联构架正在为广大学术界和通讯界研究人士所关注。

2. 研究的基本内容

分为两部分;

一、光互联数据中心网络架构的综述；

二、基于ofdm调制的数据中心光互联网络架构的建模与仿真。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

3月1日-3月20日 调查数据中心光互联网络各种架构所用到的元件及构建原理；

3月21日-4月30日 进行基于ofdm调制的数据中心光互联网络架构在optisystem平台上的搭建与调试；

5月1日-5月30日 分析仿真的图表结果，得出结论。

4. 参考文献

[1] make it green: cloud computing and its contribution to climate change. greenpeace international, 2010.

[2] report to congress on server and data center energy efficiency. 2007.

[3] where does power go?green data project, 2008.