專利名稱：用于提供多媒體同軸聯(lián)盟功率管理策略的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信息網(wǎng)絡，更具體地說，涉及通過例如同軸電纜之類的通信線路來發(fā) 送信息，例如多媒體信息，從而形成通信網(wǎng)絡。
背景技術：
使用同軸電纜的家庭網(wǎng)絡技術已經為人們所知。多媒體同軸聯(lián)盟(MoCA )，在其 網(wǎng)站mocalliance. org上，提供了通過家庭中的現(xiàn)有同軸電纜來進行數(shù)字視頻和娛樂的聯(lián) 網(wǎng)的合適規(guī)范(MoCAl. 1)，其中所述家庭分布在開放式成員中。MoCAl. 1規(guī)范通過引用，全 文合并于此。家庭網(wǎng)絡通過同軸電纜接入大量家庭同軸電纜可利用的未使用寬帶。美國70%以 上的家庭都在家庭基礎設施中安裝了同軸電纜。許多家庭在一個或多個使用網(wǎng)絡的主要娛 樂地點都具有同軸電纜，例如，家庭活躍室、多媒體區(qū)、以及主臥室。家庭網(wǎng)絡技術允許房主 將這個基礎設施作為網(wǎng)絡系統(tǒng)使用，并采用該高質量的服務(QoS)來傳遞其他娛樂和信息 程序。采用同軸電纜的家庭網(wǎng)絡技術提供了高速O70mbps)、高質量服務、以及防護有線 連接的先天安全性和包級加密的狀態(tài)。同軸電纜設計用于攜載高帶寬視頻。今天，它通常被 用于安全傳輸數(shù)百萬美元的按次計費和按天付費的視頻內容。采用同軸電纜的家庭網(wǎng)絡也 可被用作多個無線接入點的主鏈，該無線接入點用于將無線網(wǎng)絡延伸到用戶的整個家庭。采用同軸電纜的家庭網(wǎng)絡通過現(xiàn)有的同軸電纜，提供到某些地方的相容的、高吞 吐量的、高質量的連接，在這些地方，視頻設備位于家庭內。采用同軸電纜的家庭網(wǎng)絡提供 了用于數(shù)字娛樂的主要鏈接，也可與其他有線或者無線網(wǎng)絡一致，從而在家庭中擴展娛樂 體驗。目前，采用同軸電纜的家庭網(wǎng)絡采用例如ADSL和VDSL或者光纖到戶(FTTH)之類 的接入技術來工作。這些技術通常通過雙絞線或者光纖接入家庭，對于ADSL來說在幾百千 赫到8. 5MHz的頻帶運作，對于VDSL來說在12MHz的頻帶運作。當服務通過xDSL或者FTTH 到達家庭，它們可通過采用同軸電纜技術和家庭同軸電纜的家庭網(wǎng)絡路由到視頻設備。電 纜功能，例如視頻、聲音和互聯(lián)網(wǎng)訪問，都可由電纜運營商通過同軸電纜提供給家庭，并使 用在家庭內運行的同軸電纜到達位于家庭的不同房間的單個電纜服務使用設備。通常，采 用同軸電纜類型功能的家庭網(wǎng)絡與電纜功能在不同的頻率上并行運行。期望采用與MoCA家庭網(wǎng)絡連接的MoCA設備來實現(xiàn)最大的功率節(jié)省。

發(fā)明內容
一種采用與MoCA家庭網(wǎng)絡連接的MoCA設備來實現(xiàn)最大功率節(jié)省的系統(tǒng)和/或方 法，結合至少一幅附圖所示和/或描述，在權利要求中更完整地列出。根據(jù)一方面，提供了一種采用同軸電纜的網(wǎng)絡，所述網(wǎng)絡包括網(wǎng)絡控制器；
多個網(wǎng)絡節(jié)點，每個網(wǎng)絡節(jié)點都包括集成電路，每個集成電路都包括多個電路模 塊；其中每個所述網(wǎng)絡節(jié)點都被配置為處于運行功率狀態(tài)；以及待機功率狀態(tài)，所述待機功率狀態(tài)包括活躍模式和空閑模式；且在所述活躍模式，網(wǎng)絡節(jié)點被配置為發(fā)送和/或接收信息數(shù)據(jù)包；以及在所述空閑模式，網(wǎng)絡節(jié)點被配置為保持連接到所述網(wǎng)絡，同時為一部分電路模塊斷電，從而減少網(wǎng)絡節(jié)點的功率消耗。優(yōu)選地，每個所述網(wǎng)絡節(jié)點都被配置為，在預定數(shù)量的媒體存取計劃(MAP)后，從 空閑模式切換到活躍模式。優(yōu)選地，每個所述網(wǎng)絡節(jié)點被配置為在網(wǎng)絡信標信號后，從空閑模式切換到活躍 模式。優(yōu)選地，每個所述網(wǎng)絡節(jié)點被配置為通過到所述網(wǎng)絡的鏈路接收中斷信號。優(yōu)選地，所述電路模塊的一部分包括將時鐘信號提供給數(shù)字PHY層的時鐘部分。優(yōu)選地，所述電路模塊的一部分包括將時鐘信號提供給多媒體存取控制器層的時 鐘部分。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種在家庭網(wǎng)絡中、通過同軸電纜主鏈在多個網(wǎng)絡 模塊之間通信的方法，所述家庭網(wǎng)絡包括所述多個網(wǎng)絡模塊，所述多個網(wǎng)絡模塊的其中一 個是網(wǎng)絡控制器，所述多個網(wǎng)絡模塊中的每一個都連接到同軸電纜主鏈；所述方法包括使用主模塊從所述多個網(wǎng)絡模塊接收寬帶發(fā)送脈沖的請求，所述請求通過同軸電 纜主鏈發(fā)送；建立多個網(wǎng)絡模塊的發(fā)送機會的順序，以跟蹤何時通過同軸電纜主鏈將脈沖直接 發(fā)送到其它網(wǎng)絡模塊；以及使用主模塊在運行功率狀態(tài)和待機功率狀態(tài)之間觸發(fā)每個網(wǎng)絡模塊，所述待機功 率狀態(tài)包括活躍模式和空閑模式；其中在所述活躍模式，網(wǎng)絡節(jié)點被配置為發(fā)送和/或接收信息數(shù)據(jù)包；以及在所述空閑模式，網(wǎng)絡節(jié)點被配置為保持連接到所述網(wǎng)絡，同時為一部分電路模塊斷電，從而減少網(wǎng)絡節(jié)點的功率消耗。優(yōu)選地，所述方法還包括在預定數(shù)量的媒體存取計劃(MAP)后，將網(wǎng)絡模塊從空 閑模式切換到活躍模式。優(yōu)選地，所述方法還包括在網(wǎng)絡信標信號后，將網(wǎng)絡模塊從空閑模式切換到活躍 模式。優(yōu)選地，所述方法還包括將網(wǎng)絡模塊配置為通過到所述網(wǎng)絡的鏈路接收中斷信號。優(yōu)選地，所述方法還包括選通提供給數(shù)字PHY層的時鐘信號。優(yōu)選地，所述方法還包括選通提供給MAC層的時鐘信號。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中
圖1是MoCA核心模塊的示意圖；圖2是現(xiàn)有的MoCA節(jié)點(EN)進入待機狀態(tài)的運行序列示意圖；圖3是EN重新進入運行狀態(tài)的運行序列示意圖；圖4是發(fā)送到處于待機狀態(tài)的EN的運行序列的另一個實施例的示意圖；圖5示出了系統(tǒng)的示范實施例，所述系統(tǒng)可使用此處描述的方法來減少MoCA網(wǎng)絡 中的功率消耗；圖6是根據(jù)本發(fā)明的待機狀態(tài)的運行示意圖；圖7是本據(jù)本發(fā)明的待機節(jié)點的運行序列的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中的網(wǎng)絡設備的功率關聯(lián)性的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的功率狀態(tài)轉換序列的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明、參與周期性鏈路維護操作(LMO)的MoCA節(jié)點的活躍待機/ 空閑待機模式轉換的示意圖；圖11是本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的單芯片模塊或多芯片模塊的示意圖。
具體實施例方式在以下對各實施例的描述中，參照了附圖，該附圖形成本說明書的一部分，其中以 示意性的方式示出了可實施本發(fā)明的不同實施例。應該理解，也可利用其它的實施例，并可 在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，做出結構和功能上的修改。本技術領域的人員將會理解，根據(jù)以下公開的內容，在此描述的各方面可作為方 法、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、或者計算機程序產品實施。因此，這些方面可采取完全硬件的實施例、完 全軟件的實施例或者結合軟件和硬件方面的實施例。此外，這些方面可以采取計算機程序 產品的形式，所述計算機程序產品被一個或多個具有計算機可讀存儲代碼的計算機可讀存 儲媒介存儲；或者采取嵌入在存儲媒介上或內部的指令的形式?？衫萌魏魏线m的計算機 可讀存儲媒介，包括硬盤、CD-ROM、光學存儲設備、磁存儲設備、和/或其任何組合。此外，表示如在此描述的數(shù)據(jù)或事件的各種信號可以以通過信號傳導媒介(例如 金屬線、光纖、和/或無線傳輸媒介(例如，空氣和/或空間))的電磁波的形式在源和目的 地之間傳輸。說明書描述了一種實現(xiàn)MoCA設備的省電模式的方法，所述MoCA設備可以遵照目 前的MoCAl. 1規(guī)范和合適的節(jié)省功率輸出的MoCA協(xié)議工作。本發(fā)明提供了一種協(xié)議，其中 MoCA設備可處于待機狀態(tài)。所述待機狀態(tài)可以減少設備的功率消耗，同時允許設備在本地 (也就是，在機頂盒或者遠程頂?shù)那懊姘迳?或者遠程(也就是，從家庭的不同網(wǎng)絡設備) 完全在瞬間重新激活。遠程重新激活可以通過MoCA發(fā)生。為了方便參照，以下的術語表提供了在本專利申請中使用的各種縮寫和符號的定 義ARP地址解析協(xié)議數(shù)字PHY包括MoCA集成電路的端口，所述端口形成將信號傳送到接收器集成電路 或者接收收發(fā)器集成電路傳送的信號的通道。EN MoCA現(xiàn)有節(jié)點(術語“節(jié)點”在此處也可被稱為“模塊”)IE 信息單元
IPV4 IP 第 4 版IPV6 IP 第 6 版MAC媒體存取控制器，包括MoCA集成電路的邏輯，用于根據(jù)需要為數(shù)字PHY的開 啟和關閉確定時間，從而發(fā)送信號到所述接收器集成電路或者從所述收發(fā)器集成電路接收信號。MAP媒體存取計劃NC MoCA網(wǎng)絡控制器NN MoCA 新節(jié)點PD 關機PHY MoCA網(wǎng)絡的物理層PS 省電PU 上電PO預約請求機會RR預約請求消息STB機頂盒SV待機矢量WoM 在 MoCA 上喚醒幾個組織，其中包括EC(歐盟)和美國的能源之星組織，提供了減少家庭中的總能 量消耗的建議。在其它設備中，在建議中考慮了 STB、數(shù)字電視和其它視頻/網(wǎng)絡設備。網(wǎng)絡設備，例如網(wǎng)絡STB，應該最好是他們的網(wǎng)絡維持在“活躍(live) ”狀態(tài)，即使 是在省電模式下，以喚醒遠程節(jié)點。這通常被稱為在LAN上喚醒。能源之星和EC都提供了 網(wǎng)絡設備處于待機狀態(tài)但需要保持它們的網(wǎng)絡連接打開的建議。目前在LAN(WoL)上喚醒被規(guī)定用于以太網(wǎng)，且被考慮用于WiFi。由于MoCA變成 連接用戶的電子設備的主要家庭網(wǎng)絡平臺，必須具備在MoCA上喚醒的特征。雖然目前的 MoCAl. 1規(guī)范沒有對省電進行任何定義，但是根據(jù)本發(fā)明可能實現(xiàn)顯著的省電，同時在待機 狀態(tài)保持MoCA網(wǎng)絡連接打開。以下觀點涉及與MoCA有關的省電模式要求、MoCA核心的當前功耗、以及用于與EC CoC和能源之星建議的待機狀態(tài)相關的省電運行模式的系統(tǒng)和技術。根據(jù)本發(fā)明的省電技 術符合MoCAl. 1。根據(jù)本發(fā)明的技術可應用于節(jié)點可根據(jù)本發(fā)明配置為待機狀態(tài)的網(wǎng)絡。 根據(jù)本發(fā)明，這樣的網(wǎng)絡還包括僅包括根據(jù)本發(fā)明的節(jié)點的網(wǎng)絡。根據(jù)本發(fā)明的有效省電 模式可在目前的MoCA規(guī)范上運行，并在如下文所述的根據(jù)本發(fā)明的MoCA協(xié)議事項喚醒。根據(jù)本發(fā)明，MoCA待機狀態(tài)的優(yōu)選要求總結如下1、與運行時相比功率顯著減小，也就是，活躍狀態(tài)而不是待機狀態(tài)；2、在省電模式下，保持網(wǎng)絡與遠程MoCA連接；3、待機狀態(tài)下的節(jié)點應該保持MoCA為活躍狀態(tài)，將在說明書與MoCA設備的喚醒 相關的部分定義；4、支持運行和待機節(jié)點在MoCA網(wǎng)絡上共存；5、配置節(jié)點為待機狀態(tài)，同時與其它MoCA制造商的設備共存；以及6、分配活躍和空閑時間，以增加功耗節(jié)省(在與圖6對應的說明書部分將會更詳細討論)。以下部分概述了 MoCA核心的省電狀態(tài)和它們對應的功耗規(guī)范。功率管理規(guī)范這部分總結了功率要求?？蓞⒁奜livier Harel的MoCA&功率管理，可從http Il twiki-Ql. broadcom. com/bin/view/Chiparch/MoCAPowerManaRement 得至丨J,在此通過弓I用 將其全文合并于此，以更詳細地描述EC CoC和能源之星的要求。待機狀杰和功率目標EC建議了用戶的電子設備的兩種待機狀態(tài)和它們對應的功率目標1)被動待機 狀態(tài)-目前允許每個機頂盒2瓦特(W)的交流電(AC)，但是計劃在近期將功率降為IWAC(侵 攻(aggressive)待機模式)。EC CoC不要求被動待機模式下的網(wǎng)絡連接，但是某些歐洲國 家要求維持網(wǎng)絡連接。2)主動待機狀態(tài)-要求維持網(wǎng)絡設備之間的網(wǎng)絡連接。功率要求是 每個機頂盒3WAC。能源之星定義了單個待機狀態(tài)。能源之星的建議針對機頂盒每年的總功耗，假設 超過50%的時間它處于待機狀態(tài)。沒有針對待機時功耗的具體建議。但是，在運行模式時 允許更大的功耗。Harel假設能源之星的每個機頂盒在待機狀態(tài)時消耗3WAC。與選定的功耗狀態(tài)相關的某些能耗如下歐洲的IW AC的侵攻被動式待機允許加利福尼亞的Broadcom Corporation of Irvine制造的300mW的BRCM 7420。MoCA核心消耗所允許的消耗僅僅是標準的電池露電。 通過限制使用低電壓臨界(LVT)電池，使標準電池漏電保持很低。優(yōu)選地，所有的模擬組件 都應該被掉電(< ImW)，且可接受沒有任何種類的活躍。歐洲被動待機狀態(tài)允許2W AC，對于機頂盒可轉換成大約IW DC。能源之星(美國)ES假定機頂盒可在待機狀態(tài)達到3W AC ；對于整個機頂盒這可 以(采用OK或者其他合適的轉換器)轉換成剛剛超過1. 5ff DC。Harel的MoCA待機功率要求允許的BRCM 7420總待機功率和暗含的允許功率消耗(當與加利福尼亞的 Broadcom Corporation of Irvine 制造的 BRCM ；3450 —起工作時，輔助芯片 LNA/PARF (低 噪音放大器/功率放大器)(射頻傳輸芯片))，在表1中列出。表1中的分析假定除了 MoCA之外，與MoCA核心相連接的更新DDR(雙數(shù)據(jù)率)和 以太子系統(tǒng)都是0N，且后者功耗在500至600mW。在表1所列的待機狀態(tài)，MoCA連接到以太 網(wǎng)子系統(tǒng)，但是大部分處于空閑模式。本發(fā)明的某些實施例可包括僅在根據(jù)本發(fā)明的MoCA 核心應用過濾、生成中斷信號時，才做出響應，喚醒以太網(wǎng)子系統(tǒng)，從而減少以太網(wǎng)子系統(tǒng) 的功耗，在以下將更詳細描述。
權利要求
1.一種采用同軸電纜的網(wǎng)絡，其特征在于，所述網(wǎng)絡包括 網(wǎng)絡控制器；多個網(wǎng)絡節(jié)點，每個網(wǎng)絡節(jié)點都包括集成電路，每個集成電路都包括多個電路模塊； 其中每個所述網(wǎng)絡節(jié)點都被配置為處于 運行功率狀態(tài)；以及待機功率狀態(tài)，所述待機功率狀態(tài)包括活躍模式和空閑模式；且其中 在所述活躍模式，網(wǎng)絡節(jié)點被配置為發(fā)送和/或接收信息數(shù)據(jù)包；以及 在所述空閑模式，網(wǎng)絡節(jié)點被配置為保持連接到所述網(wǎng)絡，同時為一 部分電路模塊斷電，從而減少網(wǎng)絡節(jié)點的功率消耗。
2.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡，其特征在于，每個所述網(wǎng)絡節(jié)點都被配置為，在預定數(shù) 量的媒體存取計劃后，從空閑模式切換到活躍模式。
3.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡，其特征在于，每個所述網(wǎng)絡節(jié)點被配置為在網(wǎng)絡信標 信號后，從空閑模式切換到活躍模式。
4.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡，其特征在于，每個所述網(wǎng)絡節(jié)點被配置為通過到所述 網(wǎng)絡的鏈路接收中斷信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡，其特征在于，所述電路模塊的一部分包括將時鐘信號 提供給數(shù)字PHY層的時鐘部分。
6.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡，其特征在于，所述電路模塊的一部分包括將時鐘信號 提供給多媒體存取控制器層的時鐘部分。
7.一種在家庭網(wǎng)絡中、通過同軸電纜主鏈在多個網(wǎng)絡模塊之間通信的方法，其特征在 于，所述家庭網(wǎng)絡包括所述多個網(wǎng)絡模塊，所述多個網(wǎng)絡模塊的其中一個是網(wǎng)絡控制器，所 述多個網(wǎng)絡模塊中的每一個都連接到同軸電纜主鏈；所述方法包括使用主模塊從所述多個網(wǎng)絡模塊接收寬帶發(fā)送脈沖的請求，所述請求通過同軸電纜主 鏈發(fā)送；建立多個網(wǎng)絡模塊的發(fā)送機會的順序，以跟蹤何時通過同軸電纜主鏈將脈沖直接發(fā)送 到其它網(wǎng)絡模塊；以及使用主模塊在運行功率狀態(tài)和待機功率狀態(tài)之間觸發(fā)每個網(wǎng)絡模塊，所述待機功率狀 態(tài)包括活躍模式和空閑模式；其中在所述活躍模式，網(wǎng)絡節(jié)點被配置為發(fā)送和/或接收信息數(shù)據(jù)包；以及 在所述空閑模式，網(wǎng)絡節(jié)點被配置為保持連接到所述網(wǎng)絡，同時為一 部分電路模塊斷電，從而減少網(wǎng)絡節(jié)點的功率消耗。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在預定數(shù)量的媒體存取 計劃后，將網(wǎng)絡模塊從空閑模式切換到活躍模式。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在網(wǎng)絡信標信號后，將網(wǎng) 絡模塊從空閑模式切換到活躍模式。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將網(wǎng)絡模塊配置為通過 到所述網(wǎng)絡的鏈路接收中斷信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于實現(xiàn)降低通過共軸網(wǎng)絡連接的MoCA裝置的功率消耗的方法和系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的方法包括，在具有多個網(wǎng)絡模塊的家庭網(wǎng)絡中，所述多個網(wǎng)絡模塊中的一個為網(wǎng)絡控制器，所述多個網(wǎng)絡模塊中的每一個都連接到同軸主干上，并在所述多個網(wǎng)絡模塊中通過所述同軸主干通信。所述方法進一步包括使用主模塊從所述多個網(wǎng)絡模塊接收寬帶發(fā)送脈沖的請求，所述請求通過同軸電纜主鏈發(fā)送。當?shù)酵ㄟ^所述共軸主干直接向其他網(wǎng)絡模塊發(fā)送脈沖時，所述主模塊可為所述多個網(wǎng)絡模塊建立發(fā)送機會的順序以供其遵循。所述方法也可包括使用主模塊在運行功率狀態(tài)和待機功率狀態(tài)之間觸發(fā)每個網(wǎng)絡模塊，所述待機功率狀態(tài)包括活躍模式和空閑模式。
文檔編號H04L12/28GK102098193SQ20091016581
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權日2008年7月31日
發(fā)明者伊特謝克·奧哈納, 菲利普·克萊因, 阿夫拉姆·克利格 申請人:美國博通公司