功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡(luò)，所述分級功耗網(wǎng)絡(luò)，包括：控制層、中間層、物理層；所述中間層與所述物理層的硬件組件相連，所述硬件組件的功耗可監(jiān)測且可調(diào)控；所述控制層通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接所述中間層中的各個實(shí)體，每個實(shí)體連接所述物理層上對應(yīng)的硬件，所述標(biāo)準(zhǔn)接口為一系列的命令集，所述控制層通過這些命令集對各個實(shí)體的能耗狀態(tài)進(jìn)行管理和監(jiān)控，從而控制物理層上硬件的工作模式。本發(fā)明實(shí)施例的功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡(luò)，通過控制層和中間層的實(shí)體對物理層上的硬件組件進(jìn)行功耗控制，從而減少設(shè)備的功耗。
【專利說明】功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡(luò)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信設(shè)備節(jié)能領(lǐng)域，尤其涉及一種功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]要降低各個信息通信設(shè)備的功耗達(dá)到節(jié)能的目的，最終是通過降低設(shè)備內(nèi)部的一個或者幾個硬件上的功耗來實(shí)現(xiàn)，控制層對各個設(shè)備的工作模式做出新的決策時，這些決策必須翻譯成底層硬件可執(zhí)行的指定命令集，才能夠被相應(yīng)的耗能組件所執(zhí)行。例如，控制層如果決定調(diào)整某個設(shè)備內(nèi)部的某個元件的工作速度，它必須首先將相關(guān)命令傳遞給底架，底架接受命令后傳遞給線卡，線卡再傳遞給芯片、鏈路接口等相關(guān)硬件組件，最終由具體元件完成能耗的優(yōu)化。
[0003]而通常情況下全局控制進(jìn)程將每一個設(shè)備視為設(shè)備網(wǎng)中的一個節(jié)點(diǎn)，對于那些直接消耗能量的硬件組件，全局控制進(jìn)程無法完成對具體耗能的組件進(jìn)行工作模式的配置，也不能實(shí)時的調(diào)整具體耗能組件的功耗模式，從而造成能量的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供一種功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)υO(shè)備功耗進(jìn)行調(diào)整，從而減少設(shè)備的功耗。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種分級功耗網(wǎng)絡(luò)，包括:控制層、中間層、物理層；
[0007]所述中間層與所述物理層的硬件組件相連，所述硬件組件的功耗可監(jiān)測且可調(diào)控；
[0008]所述控制層通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接所述中間層中的各級實(shí)體，每個實(shí)體連接所述物理層上對應(yīng)的硬件，所述標(biāo)準(zhǔn)接口為一系列的命令集，所述控制層通過這些命令集對各個實(shí)體的能耗狀態(tài)進(jìn)行管理和監(jiān)控，從而控制物理層上硬件的工作模式。
[0009]可選的，所述中間層通過工作頻率調(diào)整、工作電壓調(diào)整、智能休眠中至少一種方式，調(diào)節(jié)所述控制物理層上硬件的工作模式。
[0010]可選的，所述控制層包括本地控制進(jìn)程模塊、全局控制進(jìn)程模塊；
[0011]所述本地控制進(jìn)程模塊用于根據(jù)所述物理層上硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息以及硬件中各個子組件的能耗適配情況，降低所述物理層上硬件的能耗；
[0012]所述全局控制進(jìn)程模塊用于對所述物理層上硬件的能耗進(jìn)行優(yōu)化。
[0013]可選的，所述本地控制進(jìn)程模塊用于根據(jù)各級實(shí)體的當(dāng)前功耗模式和可配置功耗模式，通過綠色接口可以對各個實(shí)體的功耗模式進(jìn)行配置，每一個實(shí)體通過特定驅(qū)動來完成相關(guān)硬件功耗模式的設(shè)定。
[0014]可選的，所述全局控制進(jìn)程模塊用于估計(jì)實(shí)體從當(dāng)前的功耗模式能夠到達(dá)的功耗模式，并確定關(guān)于傳輸延遲和設(shè)備中斷服務(wù)時間等轉(zhuǎn)移特性信息。
[0015]可選的，所述的全局控制進(jìn)程模塊還用于將設(shè)備網(wǎng)中的設(shè)備規(guī)劃為特定的功耗模式；本地控制進(jìn)程模塊還用于在特定參數(shù)的約束下對各個實(shí)體的功耗模式進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。
[0016]可選的，所述與中間層的實(shí)體帶有智能休眠的鏈路接口，鏈路接口依據(jù)流量負(fù)載在休眠模式和激活模式之間連續(xù)跳變，當(dāng)鏈路接口處無數(shù)據(jù)包需要接收和傳遞時，鏈路接口處于休眠模式；當(dāng)鏈路接口處有數(shù)據(jù)包到達(dá)或者有數(shù)據(jù)包需要傳送時，鏈路接口處于激活狀態(tài)。
[0017]可選的，中間層中實(shí)體的功耗模式用下式表示:
【權(quán)利要求】
1.一種分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括:控制層、中間層、物理層； 所述中間層與所述物理層的硬件組件相連，所述硬件組件的功耗可監(jiān)測且可調(diào)控； 所述控制層通過標(biāo)準(zhǔn)接口和中間層各級實(shí)體相連接，每個實(shí)體連接所述物理層上對應(yīng)的硬件，所述標(biāo)準(zhǔn)接口為一系列的命令集，所述控制層通過這些命令集對各個實(shí)體的能耗狀態(tài)進(jìn)行管理和監(jiān)控，從而控制物理層上硬件的工作模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述中間層通過工作頻率調(diào)整、工作電壓調(diào)整、智能休眠中至少一種方式，調(diào)節(jié)所述控制物理層上硬件的工作模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述控制層包括本地控制進(jìn)程模塊、全局控制進(jìn)程模塊； 所述本地控制進(jìn)程模塊用于根據(jù)所述物理層上硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息以及硬件中各個子組件的能耗適配情況，降低所述物理層上硬件的能耗； 所述全局控制進(jìn)程模塊用于對所述物理層上硬件的能耗進(jìn)行優(yōu)化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述本地控制進(jìn)程模塊用于根據(jù)各級實(shí)體的當(dāng)前功耗模式和可配置的功耗模式，通過標(biāo)準(zhǔn)接口對各個實(shí)體的功耗模式進(jìn)行配置，每一個實(shí)體通過特定 的驅(qū)動來完成相關(guān)硬件功耗模式的設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述的全局控制進(jìn)程模塊根據(jù)各個實(shí)體的當(dāng)前能耗狀態(tài)來計(jì)算出各個實(shí)體的可選能耗狀態(tài)，并確定實(shí)體從當(dāng)前能耗狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到可選能耗狀態(tài)的傳輸延遲和設(shè)備中斷服務(wù)時間等狀態(tài)轉(zhuǎn)移信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于， 全局控制進(jìn)程模塊還用于將信息通信設(shè)備規(guī)劃為特定的功耗模式； 本地控制進(jìn)程模塊還用于在特定參數(shù)的約束下對各個實(shí)體的功耗模式進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述中間層的實(shí)體帶有智能休眠的鏈路接口，鏈路接口依據(jù)流量負(fù)載在休眠模式和激活模式之間連續(xù)跳變，當(dāng)鏈路接口處無數(shù)據(jù)包需要接收和傳遞時，鏈路接口處于休眠模式；當(dāng)鏈路接口處有數(shù)據(jù)包到達(dá)或者有數(shù)據(jù)包傳送時，鏈路接口處于激活狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述中間層中實(shí)體的功耗信息用下式來表示: S^s = {if.、Ff:;,if鳳e PU 一I! $巾，sKSwn NNI 白勺； 鑑標(biāo)側(cè)獻(xiàn)，嫌_燈，細(xì)雛肺1胤 ?表示實(shí)體處于低性能低能耗的狀態(tài)，實(shí)體此時處于激活狀態(tài)；
表示實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)性能和能耗處于最高狀態(tài)；
表示能耗相關(guān)值，用于估計(jì)在選定的功耗模式下設(shè)備總的能耗量；
表示網(wǎng)絡(luò)性能相關(guān)值；Tinl表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述控制層通過所述中間層獲取物理層上硬件的能量適配性能信息，并通過標(biāo)準(zhǔn)接口對所述中間層中的各個實(shí)體進(jìn)行狀態(tài)設(shè)定。
10.一種基于權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的分級功耗網(wǎng)絡(luò)的功耗管理方法，其特征在于，包括: S1、控制層通過中間層的設(shè)備級中各節(jié)點(diǎn)獲取每個實(shí)體的當(dāng)前功耗模式和可用功耗模式，以及每一個功耗模式的相關(guān)屬性信息； S2、全局控制進(jìn)程模塊根據(jù)獲取結(jié)果，對各個節(jié)點(diǎn)的能耗狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)集中式或者分布式算法計(jì)算出各個節(jié)點(diǎn)新的功耗模式的配置； S3、中間層上設(shè)備級根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果，對各個實(shí)體的配置進(jìn)行更新； S4、中間層上設(shè)備級計(jì)算出各級需參與本次更新的實(shí)體，以及這些實(shí)體的參數(shù)約束條件，并根據(jù)配置參數(shù)完成對物理層硬件組件的功耗模式的更新，從而根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況完成優(yōu)化能耗的目標(biāo)。
【文檔編號】H04L12/24GK103997421SQ201410162838
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】魏翼飛, 宋梅, 楊光, 王雅莉, 王小軍, 馬躍, 孫司遠(yuǎn), 張勇, 滿毅, 王莉, 滕穎蕾, 劉洋 申請人:北京郵電大學(xué)