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随着新兴互联网数字业务、云计算等的迅猛发展,通信网络的流量呈指数化增长,同时也带来巨大的能源消耗。在低碳节能趋势引领下的今天,研究并开发出新型大容量、低能耗的交换设备势在必行。光交换结构在带宽与能耗方面相比于电交换结构有着较为明显的优势,成为了业界研究的重点。目前网络交换设备中普遍存在能耗大,浪费多的现象,究其原因,一般的交换设备都一味地追求高性能却缺少对能耗方面的管理。基于能耗管理的科学管理机制不仅在设备的性能与可靠性方面提供了良好的保障,还能保证其高效的能量利用率,是当前的研究热点,也是未来的发展趋势。本文作者在参加“十二五”国家宽带重点专项/国家863课题“新型超大容量全光交换网络体系架构、关键技术、协议及性能评估方法研究”的项目工作中,在低能耗的指导要求下,对光交换平台节点的架构与管理机制进行了研究与设计,并最终完成实现工作,主要包括以下内容:(一)从交换结构本身出发,通过对光、电技术以及能耗方面的综合分析,采用了“电线卡+光背板”的光交换形式,并对具体的模块进行设计,实现大容量、低能耗的光交换;(二)将光/电结合的交换结构实现在先进的电信计算架构中,包含对高速数据的背板传输验证,交换结构模块化、板卡化的具体实现形式,完成数据平面、控制平面与管理平面三者的分离设计等;(三)结合先进的电信计算架构的管理机制与相关的研究,设计针对本节点架构的能耗管理机制;(四)完成了平台管理控制器的硬件选型与软件系统的实现,将设计的能耗管理机制应用在平台管理控制器系统中,最后对平台管理控制器进行相关功能的测试。