專利名稱：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功率管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般地涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功率管理的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
計算機和信息網(wǎng)絡(luò)使得計算機系統(tǒng)能夠交換內(nèi)容或數(shù)據(jù)。例如，局域網(wǎng)(LAN)在企業(yè)、校園和住所環(huán)境中的計算機化的設(shè)備之間提供通信并且使得能夠進行內(nèi)容交換。用于LAN通信的主要協(xié)議是以太網(wǎng)。以太網(wǎng)物理和數(shù)據(jù)鏈路層(例如層1和層2)規(guī)范定義了計算機化的設(shè)備如何經(jīng)由各種類型的物理連接(例如雙絞線、同軸電纜和光纖)來交換內(nèi)容。例如，被配置為在LAN上使用的計算機化的設(shè)備通常包括介質(zhì)訪問控制器(MAC) 和物理接口收發(fā)器(PHY)。常規(guī)的MAC由IEEE-802. 3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)來定義并且在計算機化的設(shè)備中被配置為數(shù)據(jù)鏈路層。常規(guī)的PHY將對應(yīng)的MAC連接到物理介質(zhì)，例如第5類雙絞線，并且被配置為在MAC和物理介質(zhì)之間交換數(shù)據(jù)。在接收模式中，PHY從物理介質(zhì)接收數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)解碼為適合于進行接收的計算機化的設(shè)備的形式。在發(fā)送模式中，PHY從計算機化的設(shè)備(通常從MAC)得到數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合于使用中的物理介質(zhì)的形式。


根據(jù)附圖中所示的本發(fā)明的具體實施例的以下描述，前述和其它目的、特征和優(yōu)點將是明顯的，遍及不同的視圖，在附圖中相似的標(biāo)號指代相同的部分。附圖不一定是按比例繪制的，而是重點在于說明本發(fā)明的各個實施例的原理。圖1示出了具有一組組件的計算機化設(shè)備的框圖。圖2是描繪了根據(jù)一個實施例的圖1的計算機化設(shè)備的操作方法的流程圖。圖3示出了根據(jù)一個實施例的具有圖1的計算機化設(shè)備的系統(tǒng)的第一框圖。圖4示出了根據(jù)一個實施例的具有圖1的計算機化設(shè)備的系統(tǒng)的第二框圖。
具體實施例方式MM與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的計算機設(shè)備在操作期間通常汲取相當(dāng)大量的功率。這種對功率的相當(dāng)大量的汲取背后的一種原因涉及設(shè)備汲取功率的時間量。就當(dāng)前規(guī)定的以太網(wǎng)設(shè)備而言，在其操作期間，在處于活動操作模式或空閑操作模式時，相關(guān)聯(lián)的PHY的功率汲取保持為相對恒定。例如，當(dāng)處于活動操作模式中，例如當(dāng)以10千兆比特/秒發(fā)送分組時，常規(guī)的 PHY通常汲取或消耗大約8瓦特的功率。然而，當(dāng)處于空閑操作模式中，例如當(dāng)沒有在發(fā)送分組時，常規(guī)的PHY消耗大約7瓦特的功率。因此，無論以太網(wǎng)設(shè)備是否活躍地與網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備交換數(shù)據(jù)，以太網(wǎng)設(shè)備(特別是PHY)都汲取功率。為了應(yīng)對PHY的這種配置， IEEE P802. 3az項目(即高效節(jié)能以太網(wǎng))定義了使得PHY、MAC和關(guān)聯(lián)設(shè)備能夠在沒有數(shù)據(jù)要傳送時降低功率使用的機制和通信。
802. 3az標(biāo)準(zhǔn)所定義的機制和通信對于特定通信鏈路的發(fā)送和接收方向是獨立地運行的并且對于所有通信鏈路是獨立地運行的。因此，具有多個通信鏈路的設(shè)備通常不被配置為預(yù)測或控制每條鏈路何時在功率狀態(tài)間轉(zhuǎn)變。類似地，當(dāng)流量突發(fā)經(jīng)過通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)時，網(wǎng)絡(luò)將經(jīng)受不可預(yù)測的功率狀態(tài)間的轉(zhuǎn)變。希望具有多條通信鏈路的設(shè)備被配置為預(yù)測和控制設(shè)備的各種相關(guān)聯(lián)的通信鏈路和相關(guān)聯(lián)的MAC和PHY設(shè)備何時在功率狀態(tài)間轉(zhuǎn)變。類似地，希望網(wǎng)絡(luò)中的多個通信設(shè)備被配置為協(xié)調(diào)功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變，以便優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的功率使用和性能。通常，所公開的方法包括接收同步命令以便在通信路徑上的一組組件中的每一個組件之間同步時間信息。該方法包括生成功率狀態(tài)消息。該方法包括由第一組件向通信路徑上的其余組件發(fā)送功率狀態(tài)消息。功率狀態(tài)消息被配置為在一時段內(nèi)將這組組件中的其余組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量，并且該時段與所同步的時間信息相關(guān)聯(lián)。對示例實施例的描述圖1示出了具有形成通信路徑6的一組組件4的計算機化設(shè)備2的框圖。在一種布置中，計算機化設(shè)備2被配置為以太網(wǎng)設(shè)備，例如個人計算機、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)電話或接入點。在這樣的布置中，計算機化設(shè)備2包括構(gòu)成一組組件4的控制器10、介質(zhì)訪問控制器 (MAC) 12和物理接口收發(fā)器(PHY) 14。在一種布置中，控制器10包括處理器或中央處理單元(CPU)，并且布置有存儲器與MAC 12電通信。例如，控制器10包括布置為與MAC 12電通信的發(fā)送路徑16和接收路徑18。MAC 14被配置為數(shù)據(jù)鏈路層并且布置為經(jīng)由發(fā)送路徑20 和接收路徑22與PHY 14電通信。盡管控制器10和MAC 14示出為通信路徑6上的分離組件4，但是在一種布置中，控制器10和MAC 14集成在一起作為單個組件。PHY 14被配置為將MAC 12連接到物理介質(zhì)，例如第5類雙絞線，并且被配置為在MAC 12和物理介質(zhì)之間交換數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^多種方式配置PHY 14。例如，PHY 14可被配置為串行媒體獨立接口(SMII)、串行千兆媒體獨立接口(SGMII)UO千兆附接單元接口 (XAUI)或用于XFP的高速串行接口。如上所述，在常規(guī)PHY的操作期間，常規(guī)PHY的功率汲取在處于活動或空閑操作模式時保持相對恒定。為了降低PHY 14在操作期間所汲取的功率量，沿著通信路徑6的一組組件4被配置為允許基于時間控制在設(shè)備2操作期間組件4所汲取的功率。為了允許這種基于時間的控制，沿著通信路徑6的一組組件4中的各個組件被一起同步，以使得關(guān)聯(lián)于每一個組件4的每一個時鐘(例如時鐘信號)基本上與關(guān)聯(lián)于其它組件4的各個其它時鐘一致地操作。例如，計算機設(shè)備2中包含的控制器10、MAC 12和PHY 14中的每一個具有關(guān)聯(lián)的時鐘，例如晶體振蕩器，其中各個時鐘基本上相互一致地操作。在如圖1所示的一種布置中，控制器10、MAC12和PHY 14中的每一個具有關(guān)聯(lián)的時鐘24(即分別為時鐘24-1,24-2 和M-3)，例如IEEE1588時鐘。盡管每個組件4示出為具有它自己的時鐘M_l、24_2和對-3，但是可以通過多種方式配置各個組件4的時鐘。在一種布置中，組件4的子集(即控制器10、MAC 12和PHY 14的某種組合)可集成到一起作為單個組件，例如單個專用集成電路(ASIC)的一部分，并且共享單個時鐘，例如IEEE1588時鐘。例如，MAC 12和PHY 14可集成到一起作為單個ASIC的一部分，并且可共享單個時鐘。在另一種布置中，控制器10可用時鐘M-I來配置并且將時鐘時間傳送到MAC 12和PHY 14。在又一種布置中，一個或多個時鐘布置在組件4外部并且將時鐘時間傳送到每一個組件4。
盡管可以通過多種方式來實現(xiàn)組件4的同步，但是在一種布置中，使用 IEEE1588v2標(biāo)準(zhǔn)來同步組件4，以便精確地將組件4同步到相互的納秒級別。在一種布置中，硬件時間戳協(xié)議(例如IEEE 802. Ias或TicToc)可用于同步組件4的關(guān)聯(lián)時鐘24。在這樣的布置中，以相當(dāng)精確的方式來同步每一個組件4。因此，每一個組件4可被配置為在設(shè)備2的操作期間進入和退出低功率汲取狀態(tài)，這將在下面被描述。圖2是描繪了根據(jù)一個實施例的圖1的計算機化設(shè)備2的操作方法的流程圖100。 在操作期間，設(shè)備2被配置為使得在給定的時段內(nèi)降低每一個組件4所汲取的功率量。在步驟102，通信路徑6上的一組組件4接收同步命令，該同步命令用于在這組組件中的各個組件之間同步時間信息。在一種布置中，設(shè)備操作者或系統(tǒng)管理員配置每一個組件4以使得每一個時鐘M基本上一致地操作。例如，系統(tǒng)管理員將硬件時間戳協(xié)議(例如NTP,802. Ias或TicToc)作為同步命令應(yīng)用到控制器10、MAC 12和PHY 14，以便對相關(guān)聯(lián)的時鐘M-I到M-3進行同步。通信路徑6上的組件4的同步使得在操作期間組件4之間抖動的存在最小化，由此使得能夠在組件4之間進行精確的定時。盡管時鐘M可被同步到多種分辨率級別，但是在一種布置中并且如步驟110中所示，同步命令在各個組件之間將時間信息同步到亞微秒的分辨率級別，以便提供相比于NTP相對更高的分辨率級別。在步驟104，通信路徑6上的這組組件4中的第一組件生成功率狀態(tài)消息40。例如，參考圖1，設(shè)備2的控制器10生成功率狀態(tài)消息40。功率狀態(tài)消息40向組件4提供關(guān)于設(shè)備2的組件4將變?yōu)椴换顒硬⑶疫M入降低的或相對低的功率汲取狀態(tài)的時段的通知。 盡管功率狀態(tài)消息40可向組件4提供關(guān)于在任何時段內(nèi)組件進入降低的或相對低的功率汲取狀態(tài)的通知，但是在一種布置中，該時段短于設(shè)備2的端口的發(fā)送緩沖器變滿所用的時間量。返回圖2，在步驟106，第一組件向通信路徑上的其余組件發(fā)送功率狀態(tài)消息40， 功率狀態(tài)消息40被配置為在一時段內(nèi)將這組組件中的其余組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量，該時段與所同步的時間信息相關(guān)聯(lián)。在一種布置中，參考圖1，在設(shè)備2的控制器10生成功率狀態(tài)消息40之后，控制器10將功率狀態(tài)消息40發(fā)送到MAC 12和PHY 14以使得MAC 12和PHY 14進入低功率汲取狀態(tài)(相對于初始功率汲取狀態(tài))。例如，假設(shè)控制器10生成功率狀態(tài)消息40并且經(jīng)由發(fā)送路徑16將功率狀態(tài)消息 40發(fā)送到MAC 12，該功率狀態(tài)消息40指示出控制器10在10微秒的時期內(nèi)將不會發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送了功率狀態(tài)消息40之后，控制器10停用與發(fā)送路徑16的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯。通過停用與發(fā)送路徑16的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯，控制器10汲取相對于端口活動時汲取的功率量降低了的功率量。MAC 12接收功率狀態(tài)消息40并且檢查功率狀態(tài)消息40的內(nèi)容。例如，基于功率狀態(tài)消息40的內(nèi)容，MAC 12檢測到在10微秒的時期內(nèi)控制器10將不會發(fā)送數(shù)據(jù)。響應(yīng)于該檢測，MAC 12經(jīng)由發(fā)送路徑20將功率狀態(tài)消息40發(fā)送到PHY 14。當(dāng)MAC 12將功率狀態(tài)消息40發(fā)送到PHY 14時，響應(yīng)于功率狀態(tài)消息40，在10微秒的時期內(nèi)MAC停用與發(fā)送路徑20的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯。通過停用與發(fā)送路徑20的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯，MAC 12汲取相對于端口活動時汲取的功率量降低了的功率量(即進入降低功率汲取狀態(tài))。當(dāng)PHY 14接收到功率狀態(tài)消息40時，PHY 14檢查功率狀態(tài)消息40的內(nèi)容。例如，基于功率狀態(tài)消息40的內(nèi)容，PHY 14檢測到在10微秒的時期內(nèi)控制器10將不會發(fā)送數(shù)據(jù)。響應(yīng)于該檢測，當(dāng)PHY 14經(jīng)由發(fā)送路徑M將功率狀態(tài)消息40發(fā)送到第二設(shè)備時， 在10微秒的時期內(nèi)PHY 14停用與發(fā)送路徑M的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯。通過停用與發(fā)送路徑M的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯，PHY 14汲取相對于端口活動時汲取的功率量降低了的功率量(即進入降低功率汲取狀態(tài))。例如，當(dāng)以10千兆比特/秒發(fā)送分組時，MAC 12和 /或PHY 14可汲取大約8瓦特的功率。然而，在一種布置中，響應(yīng)于接收功率狀態(tài)消息40 和停用與發(fā)送路徑M的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯，PHY 14可汲取少于約1瓦特的功率(例如，在所汲取的功率量上降低大約80%到90% )。因為以相當(dāng)精確的方式(例如通過使用硬件時間戳)來同步各個組件4，所以各個組件4可被配置為在設(shè)備2操作期間基本上同時進入和退出低功率汲取狀態(tài)。因此，該配置允許基于時間地控制通信路徑6的組件4的多個部件，以便降低所汲取的功率量并且提供了設(shè)備2的節(jié)能。如上所述，MAC 12和PHY 14被配置為響應(yīng)于功率狀態(tài)消息40在功率狀態(tài)消息40 指示的時段內(nèi)進入降低功率汲取狀態(tài)。因此，在時段期滿時，MAC 12和PHY 14啟用與相應(yīng)發(fā)送路徑16、20相關(guān)聯(lián)的端口邏輯并且退出低功率汲取狀態(tài)。在一種布置中，如圖2在步驟108所示，這組組件中的其余組件(即MAC 12和PHY 14)被配置為在時段期滿之前從第二功率狀態(tài)(即低功率汲取狀態(tài))轉(zhuǎn)變到第一功率狀態(tài)(即相對更高的功率汲取狀態(tài))。 例如，假設(shè)功率狀態(tài)消息40指示出控制器10在10微秒的時期內(nèi)將不會發(fā)送數(shù)據(jù)。MAC 12 和PHY 14中的每一個通過在小于10微秒的時段(例如9微秒的時期)內(nèi)停用它們相關(guān)聯(lián)的端口邏輯來進入第二或低功率汲取狀態(tài)。在9微秒期滿時，MAC 12和PHY 14中的每一個重新啟用它們相關(guān)聯(lián)的端口邏輯，以便轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝换蛳鄬Ω叩墓β始橙顟B(tài)。通過在時段期滿前從低功率汲取狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吖β始橙顟B(tài)，MAC12和PHY 14使得無意中丟掉或錯過從控制器10發(fā)送的分組的可能性最小化，即使轉(zhuǎn)變的時間遠(yuǎn)大于緩沖所用的時間也是如此。盡管控制器10可響應(yīng)于許多情況而生成功率狀態(tài)消息40，但是在一種布置中，控制器10響應(yīng)于檢測到與設(shè)備2相關(guān)聯(lián)的活動事件50而生成功率狀態(tài)消息40。例如，設(shè)備 2可經(jīng)歷一天中設(shè)備2進入活動減少的時期的時候，在所述活動減少的時期(例如在上午1 點到5點之間)中，設(shè)備2與網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備進行有限的通信。在一種布置中，知道這種基本上規(guī)則的活動減少的時期的系統(tǒng)管理員可將控制器10配置為在一天中的這些時候生成功率狀態(tài)消息40。在另一個示例中，設(shè)備2可形成網(wǎng)絡(luò)的一部分，設(shè)備2具有的帶寬僅在有限的時間量內(nèi)被使用(例如少于網(wǎng)絡(luò)總可用性的15%)。在該布置中，控制器10被配置為響應(yīng)于檢測到網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備2的相對不活動性(例如在設(shè)備2和其它連接的設(shè)備之間出現(xiàn)最少的通信)來生成功率狀態(tài)消息40。在另一個示例中，控制器10被配置為響應(yīng)于檢測到 MAC 12或PHY 14的發(fā)送緩沖器為空而生成功率狀態(tài)消息40。通過響應(yīng)于檢測到活動事件 50而生成功率狀態(tài)消息40，控制器10優(yōu)化了設(shè)備2的節(jié)能，同時使得對于與其它設(shè)備交換的通信的中斷最小化。如上所述，設(shè)備2的組件4 (即控制器10、MAC 12和PHY 14)的同步使得各個組件 4被配置為在設(shè)備2操作期間基本同時進入和退出低功率汲取狀態(tài)，以便降低所汲取的功率量并且提供了設(shè)備2的節(jié)能。在一種布置中，對跨越網(wǎng)絡(luò)的互連設(shè)備的組件進行同步，以便使得多個設(shè)備能夠在操作期間汲取降低了的功率量。
例如，圖3示出了網(wǎng)絡(luò)52的示例，例如具有計算機化設(shè)備2的局域網(wǎng)(LAN)、以太網(wǎng)或廣域網(wǎng)，所述計算機化設(shè)備2 (例如個人計算機)經(jīng)由連接器或鏈路25與第二計算機化設(shè)備60 (例如第二個人計算機)互連。如所示的，設(shè)備60包括控制器62、MAC 64和PHY 66。因此，在圖3所示的本示例中，通信路徑6，包括設(shè)備2的控制器10、MAC 12和PHY14 以及第二設(shè)備60的控制器62、MAC 64和PHY 66?？刂破?2包括布置為與MAC 64電通信的發(fā)送路徑70和接收路徑72。MAC 64布置為經(jīng)由發(fā)送路徑74和接收路徑76與PHY 66 電通信。PHY 66布置為經(jīng)由發(fā)送路徑78和接收路徑79與鏈路25電通信，該鏈路25進而布置為與關(guān)聯(lián)于設(shè)備2的PHY 14的接收路徑沈和發(fā)送路徑觀電通信。在所示的布置中， 控制器62、MAC 64和PHY 66中的每一個具有關(guān)聯(lián)的時鐘68 (即分別為時鐘68_1、68_2和 68-3)。在使用時，系統(tǒng)管理員通過將硬件時間戳協(xié)議應(yīng)用到時鐘M、68以使得時鐘24、 68基本一致地操作，來同步時鐘對、68。在該布置中，在控制器10生成功率狀態(tài)消息40的情況下，功率狀態(tài)消息40使得通信路徑6上的組件4 (即設(shè)備2和設(shè)備60的組件)進入降低的或相對低的功率汲取狀態(tài)。例如，假設(shè)控制器10生成功率狀態(tài)消息40 (例如響應(yīng)于檢測到活動事件50)，該功率狀態(tài)消息40表明在10微秒的時期內(nèi)控制器10將不會發(fā)送數(shù)據(jù)。如上所述，響應(yīng)于將功率狀態(tài)消息40發(fā)送到MAC 12，控制器10停用與發(fā)送路徑16的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯。 而且在設(shè)備2內(nèi)，響應(yīng)于MAC 12經(jīng)由發(fā)送路徑20向PHY 14發(fā)送功率狀態(tài)消息40，MAC 12 停用與發(fā)送路徑20的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯。另外，在設(shè)備2中，響應(yīng)于PHY 14向第二設(shè)備60發(fā)送功率狀態(tài)消息40，PHY 14停用與發(fā)送路徑M的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯。在第二設(shè)備60中，PHY 66經(jīng)由鏈路或連接器25并且通過接收路徑78從PHY 14 接收功率狀態(tài)消息40。當(dāng)PHY 66接收到功率狀態(tài)消息40時，PHY 66檢查功率狀態(tài)消息40 的內(nèi)容。例如，基于功率狀態(tài)消息40的內(nèi)容，PHY 66檢測到在10微秒的時期內(nèi)，控制器10 將不會發(fā)送數(shù)據(jù)。響應(yīng)于該檢測，當(dāng)PHY 66經(jīng)由接收路徑76向MAC 64發(fā)送功率狀態(tài)消息 40時，PHY 14在10微秒的時期內(nèi)停用與接收路徑78的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯。通過停用與接收路徑78的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯，PHY 66汲取相對于端口活動時汲取的功率量降低了的功率量(即，進入降低功率汲取狀態(tài))。MAC 64從PHY 66接收功率狀態(tài)消息40并且檢測功率狀態(tài)消息40的內(nèi)容。例如， 基于功率狀態(tài)消息40的內(nèi)容，MAC 64檢測到在10微秒的時期內(nèi)，控制器10將不會發(fā)送數(shù)據(jù)。響應(yīng)于該檢測，MAC 64經(jīng)由接收路徑72將功率狀態(tài)消息40發(fā)送到控制器62。當(dāng)MAC 64向控制器62發(fā)送功率狀態(tài)消息40時，響應(yīng)于功率狀態(tài)消息40，MAC 64在10微秒的時期內(nèi)停用與接收路徑76的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯。通過停用與接收路徑76的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯，MAC 64汲取相對于端口活動時所汲取的功率量降低了的功率量(即，進入降低功率汲取狀態(tài))。進而，當(dāng)控制器62接收到功率狀態(tài)消息40時，控制器62檢查功率狀態(tài)消息40，控制器62在10微秒的時期內(nèi)停用與接收路徑72的端口相關(guān)聯(lián)的端口邏輯以汲取相對于端口活動時所汲取的功率量降低了的功率量。在10微秒的時段結(jié)束時或接近結(jié)束時，時鐘M、28中的每一個使得其關(guān)聯(lián)的組件從低功率汲取狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吖β始橙顟B(tài)。因為以相當(dāng)精確的方式(例如通過使用硬件時間戳)來同步各個組件4，所以各個組件4可被配置為在設(shè)備2操作期間基本上同時進入和退出低功率汲取狀態(tài)。就作為基于以太網(wǎng)的LAN 52的一部分操作的設(shè)備而言，設(shè)備2、60的這種配置減少了設(shè)備2、60在操作期間汲取的功率量。因為通常用作為LAN的一部分的以太網(wǎng)設(shè)備和端口的數(shù)量相當(dāng)大， LAN52的所有設(shè)備的總功耗的這種降低可以是相當(dāng)顯著的，在幾千瓦的級別。上面的示例指示出設(shè)備2生成功率狀態(tài)消息40并且經(jīng)由發(fā)送路徑(全體為16、20 和28)發(fā)送消息40，并且第二設(shè)備60經(jīng)由鏈路25通過接收路徑(全體為79、76和72)接收功率狀態(tài)消息40。繼續(xù)參考圖3，在一種布置中，用于各個設(shè)備2、60的發(fā)送路徑和接收路徑相互獨立地操作。因此，第二設(shè)備60的控制器62可生成功率狀態(tài)消息40并且經(jīng)由發(fā)送路徑(全體為70、74和78)將其向設(shè)備2發(fā)送，同時，設(shè)備2經(jīng)由接收路徑(全體為18、 22和26)接收功率狀態(tài)消息40。另外，假設(shè)一個設(shè)備(例如設(shè)備幻的發(fā)送路徑和關(guān)聯(lián)電路以及另一個設(shè)備(例如設(shè)備60)的接收路徑和關(guān)聯(lián)電路將變得失去同步。在該情況下， 用于各個設(shè)備2、60的發(fā)送路徑和接收路徑的獨立性使得與路徑相關(guān)聯(lián)的組件保持在相對高的功率汲取狀態(tài)(即，與沿著路徑的組件相關(guān)聯(lián)的端口保持為活動)，直到設(shè)備2、60能夠重新建立同步為止。如上所述，圖3示出了具有計算機化設(shè)備2的網(wǎng)絡(luò)52的示例，所述計算機化設(shè)備 2 (例如個人計算機)經(jīng)由連接器或鏈路25與第二計算機化設(shè)備60 (例如第二個人計算機) 互連。在一種布置中，如圖4中所示，第二計算機化設(shè)備被配置為具有將設(shè)備2連接到網(wǎng)絡(luò) 52中的其它設(shè)備的一組端口 88的交換機或路由器80。在操作期間，設(shè)備2的控制器10可生成功率狀態(tài)消息40并且將其發(fā)送到交換機80，以使得交換機組件82、84和86在某個時段內(nèi)進入降低功率汲取狀態(tài)。然而，由于交換機80的配置，交換機可經(jīng)由端口 88從網(wǎng)絡(luò)52 中的其它設(shè)備接收分組。因此，盡管控制器10向交換機80提供了進入降低功率汲取狀態(tài)的持續(xù)時間，但是該持續(xù)時間可能是太長的一個時期，因為分組可以在任何時間到達(dá)交換機80。因此，響應(yīng)于接收到功率狀態(tài)消息40，在交換機組件82、84和86進入降低功率汲取狀態(tài)之前，交換機80向控制器10發(fā)送時間估計消息90，該時間估計消息90指示出交換機 80可進入降低功率汲取狀態(tài)的持續(xù)時間，其中時間估計消息90中指示出的持續(xù)時間短于功率狀態(tài)消息40中指示出的持續(xù)時間。在向控制器10發(fā)送時間估計消息90之后，交換機 80使得交換機組件82、84和86在持續(xù)時間消息90中指示出的持續(xù)時間內(nèi)進入降低功率汲取狀態(tài)。在一種布置中，在停用了交換機組件82、84和86之后但是在時間估計消息90中指示出的持續(xù)時間期間交換機在端口 80接收到目的地為設(shè)備2的分組的情況下，交換機80 被配置為將分組保存在隊列中，直到時間估計消息90中指示出的持續(xù)時間期滿為止。一旦交換機組件82、84和86從低功率汲取狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬Ω叩墓β始橙顟B(tài)，交換機80將分組發(fā)送到設(shè)備2。盡管已經(jīng)具體示出并描述了本發(fā)明的各個實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，可在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在其中做出各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。在一個實施例中，系統(tǒng)可具有構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)端口的設(shè)備2的多個實例。這些網(wǎng)絡(luò)端口中的每一個將在控制器10控制的時候在功率狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變?？刂破?0可協(xié)調(diào)這些狀態(tài)轉(zhuǎn)變以使得在特定時間汲取的功率最小化并且因此使得節(jié)能最大化。作為候選，控制器10可協(xié)調(diào)這些功率轉(zhuǎn)變，以避免由多個端口的同時轉(zhuǎn)變造成的功耗上的大的瞬時變化。這種協(xié)調(diào)可減少對系統(tǒng)的壓力并且使得更有效的設(shè)計實現(xiàn)成為可能。作為候選，控制器10可協(xié)調(diào)這些功率轉(zhuǎn)變以使得所汲取的總功率的變化最小化。這種最小化可使得能夠更有效地利用電源，這導(dǎo)致能量的使用減少。例如，如上所述，功率狀態(tài)消息40向組件4提供關(guān)于設(shè)備2的組件4將變得不活動并且進入降低或相對低的功率汲取狀態(tài)的時段的通知。盡管功率狀態(tài)消息40可以多種方式提供這種通知，但是在一種布置中，并且參考圖1和圖2的步驟112，控制器10調(diào)節(jié)功率狀態(tài)消息40的前導(dǎo)碼92，以指示出這組組件中其余組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量的時段。例如，在一種布置中，控制器10設(shè)置前導(dǎo)碼92中的比特，以表示組件(例如MAC 12和PHY 14)將進入降低功率汲取狀態(tài)的時段。在另一個示例中，與設(shè)備相關(guān)聯(lián)的緩沖器在長于降低功耗狀態(tài)的持續(xù)時間的時段內(nèi)可能為空。在一種布置中，設(shè)備2被配置為在前述持續(xù)時間期滿之后，設(shè)備的緩沖器沒有接收到分組的情況下，將組件4維持在降低功耗狀態(tài)。例如，在該布置中，設(shè)備緩沖器中最后的分組的前導(dǎo)碼92向每一個組件4指示出，每一個組件4在第一時段內(nèi)進入降低功耗狀態(tài)。緩沖器中最后的分組的前導(dǎo)碼92還指示出，當(dāng)?shù)谝粫r段期滿時，如果組件的緩沖器中不存在分組，則組件4將在第二時段內(nèi)重新進入降低功耗狀態(tài)。然后，過程重復(fù)，直到組件 4檢測到它關(guān)聯(lián)的緩沖器中存在分組為止。該過程使得對控制器10發(fā)送多個功率狀態(tài)消息40的需要最小化，該多個功率狀態(tài)消息40指示出當(dāng)組件4相對不活動時組件進入連續(xù)的降低功耗狀態(tài)的時間。而且，如上所述，功率狀態(tài)消息40向設(shè)備2內(nèi)或經(jīng)由以太網(wǎng)或LAN連接的組件4 提供關(guān)于設(shè)備2的組件4將變得不活動并且進入降低或相對低的功率汲取狀態(tài)的時段的通知。該描述僅僅作為示例。在一種布置中，功率狀態(tài)消息40向跨越廣域網(wǎng)(WAN)布置的設(shè)備提供關(guān)于設(shè)備(例如交換機、路由器、服務(wù)器和其它計算機化的設(shè)備)將變得不活動并且進入降低或相對低的功率汲取狀態(tài)的時段的通知。在該布置中，管理員對網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進行同步。通過該同步，關(guān)于設(shè)備所需的特定發(fā)送和接收時間，管理員會考慮網(wǎng)絡(luò)中的等待時間。通過該同步，在第一設(shè)備檢測到網(wǎng)絡(luò)的一部分未被充分利用的情況下(例如，網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用低于特定閾值)，第一設(shè)備可向網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備發(fā)送命令以使得這些設(shè)備在一時段內(nèi)進入降低功率汲取狀態(tài)。盡管命令可使得網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備同時進入降低功率汲取狀態(tài)，但是在一種布置中，命令可使得網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備以交錯方式或者在不同時間進入降低功率汲取狀態(tài)。通過以該方式對進入或離開一組端口的流量進行同步，該布置可跨越WAN或 LAN使得節(jié)能最大化，同時減少由于功率負(fù)載變化造成的對電源機制的壓力。參考圖1，計算機化設(shè)備2包括構(gòu)成通信路徑6的一組組件4的控制器10、MAC 12 和PHY 14。該描述僅僅作為示例。盡管示出了控制器、MAC 12和PHY 14，但是通信路徑6 可包括各種組件4。例如，組件6可被配置為光學(xué)以太網(wǎng)組件(例如串行器/解串器)、端口發(fā)送電路、端口接收電路或電源。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括由第一設(shè)備的一組組件接收同步命令，以在通信路徑上的所述一組組件中的各個組件之間同步時間信息；由所述一組組件中的第一組件生成功率狀態(tài)消息；以及由所述一組組件中的第一組件向所述通信路徑上所述一組組件中的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述功率狀態(tài)消息被配置為在一時段內(nèi)將所述一組組件中的其余組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量，所述時段與所同步的時間信息相關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由所述一組組件中的第一組件生成所述功率狀態(tài)消息包括由所述通信路徑上的控制器生成所述功率狀態(tài)消息，所述控制器與所述第一設(shè)備相關(guān)聯(lián)；并且其中向所述通信路徑上的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息包括，由所述控制器向物理層(PHY)發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述PHY與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)，所述功率狀態(tài)消息被配置為在所述時段內(nèi)將與所述第一設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY的功耗從第一功率量降低為第二功率量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由所述一組組件中的第一組件生成所述功率狀態(tài)消息包括由所述通信路徑上的控制器生成所述功率狀態(tài)消息，所述控制器與所述第一設(shè)備相關(guān)聯(lián)；并且其中由所述一組組件中的第一組件向所述通信路徑上的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息包括(i)由所述一組組件中的第一組件向物理層(PHY)發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述PHY與所述第一設(shè)備相關(guān)聯(lián)，所述功率狀態(tài)消息被配置為在所述時段內(nèi)將與所述第一設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY的功耗從第一功率量降低為第二功率量，和( )由與所述第一設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY向具有所述通信路徑上的一組組件的第二設(shè)備發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述功率狀態(tài)消息被配置為在所述時段內(nèi)將與所述第二設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述一組組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中由與所述第一設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY向具有所述通信路徑上的一組組件的第二設(shè)備發(fā)送所述功率狀態(tài)消息包括，由與所述第一設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY向與所述第二設(shè)備相關(guān)聯(lián)的PHY發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述功率狀態(tài)消息被配置為在所述時段內(nèi)將與所述第二設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY的功耗從第一功率量降低為第二功率量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括響應(yīng)于所述一組組件中的第一組件向所述通信路徑上的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，由所述一組組件的第一組件接收時間估計消息，所述時間估計消息指示出所述第二設(shè)備可進入與所述第二功率量相關(guān)聯(lián)的第二功率汲取狀態(tài)的時段，在所述時間估計消息中指示出的時段短于所述功率狀態(tài)消息中指示的時段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成功率狀態(tài)消息包括由所述一組組件中的第一組件檢測與所述通信路徑上的所述一組組件相關(guān)聯(lián)的活動事件；和響應(yīng)于檢測到所述活動事件，由所述一組組件中的第一組件生成所述功率狀態(tài)消息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中由所述一組組件中的第一組件檢測與所述通信路徑上的所述一組組件相關(guān)聯(lián)的活動事件包括，檢測所述通信路徑上所述一組組件的相對不活動性。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中由所述一組組件中的第一組件檢測與所述通信路徑上的所述一組組件相關(guān)聯(lián)的活動事件包括，由所述一組組件中的第一組件檢測所述通信路徑上所述一組組件中的至少一個組件的發(fā)送緩沖器為空。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何一個所述的方法，包括在所述時段期滿之前，由所述一組組件的其余組件從所述第二功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述第一功率狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由所述一組組件中的第一組件生成所述功率狀態(tài)消息包括，由所述一組組件中的第一組件調(diào)節(jié)所述功率狀態(tài)消息的前導(dǎo)碼，以指示出所述一組組件中的其余組件的功耗從所述第一功率量降低為所述第二功率量的時段。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任何一個所述的方法，其中由所述第一設(shè)備的一組組件接收所述同步命令包括，接收所述同步命令以在所述一組組件中的各個組件之間將時間信息同步到亞微秒的分辨率級別。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由所述一組組件中的第一組件生成所述功率狀態(tài)消息包括由所述通信路徑上的控制器生成所述功率狀態(tài)消息，所述控制器與設(shè)備相關(guān)聯(lián)；并且其中由所述一組組件中的第一組件向所述通信路徑上的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息包括，由所述控制器向與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的至少一個網(wǎng)絡(luò)端口發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述功率狀態(tài)消息被配置為在第一功率量和第二功率量之間轉(zhuǎn)變所述至少一個網(wǎng)絡(luò)端口的功耗。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由所述一組組件中的第一組件向所述通信路徑上的所述一組組件中的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息以在所述時段內(nèi)將所述一組組件中的其余組件的功耗從所述第一功率量降低為所述第二功率量包括，由所述一組組件中的第一組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息以便以交錯方式在所述時段內(nèi)將所述一組組件中的其余組件的功耗從所述第一功率量降低為所述第二功率量。
14.一種設(shè)備，包括在通信路徑上的一組組件，該一組組件被配置為接收同步命令以在所述一組組件中的各個組件之間同步時間信息；所述通信路徑上的所述一組組件中的第一組件，該第一組件被配置為生成功率狀態(tài)消息；并且所述一組組件中的所述第一組件被配置為向所述通信路徑上所述一組組件中的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述功率狀態(tài)消息被配置為在一時段內(nèi)將所述一組組件的其余組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量，所述時段與所同步的時間信息相關(guān)聯(lián)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述一組組件中的所述第一組件包括控制器， 該控制器被配置為生成所述功率狀態(tài)消息；并且其中，當(dāng)向所述通信路徑上的所述一組組件中的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息時， 所述控制器被配置為向物理層(PHY)發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述PHY與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)， 所述功率狀態(tài)消息被配置為在所述時段內(nèi)將與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY的功耗從第一功率量降低為第二功率量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述一組組件中的所述第一組件包括控制器， 該控制器被配置為生成所述功率狀態(tài)消息；其中，當(dāng)向所述通信路徑上的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息時，所述控制器被配置為向物理層(PHY)發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述PHY與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)，所述功率狀態(tài)消息被配置為在所述時段內(nèi)將與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY的功耗從第一功率量降低為第二功率量；并且其中與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述PHY被配置為向具有所述通信路徑上的一組組件的第二設(shè)備發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述功率狀態(tài)消息被配置為在所述時段內(nèi)將與所述第二設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述一組組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中響應(yīng)于所述一組組件的第一組件向所述通信路徑上的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述第一組件被配置為接收時間估計消息，所述時間估計消息指示出所述第二設(shè)備可進入與所述第二功率量相關(guān)聯(lián)的第二功率汲取狀態(tài)的時段，在所述時間估計消息中指示出的時段短于所述功率狀態(tài)消息中指示出的時段。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，當(dāng)生成功率狀態(tài)消息時，所述通信路徑上的所述一組組件中的第一組件被配置為檢測與所述通信路徑上的所述一組組件相關(guān)聯(lián)的活動事件；和響應(yīng)于檢測到所述活動事件來生成所述功率狀態(tài)消息。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中當(dāng)檢測到與所述通信路徑上的所述一組組件相關(guān)聯(lián)的活動事件時，所述第一組件被配置為檢測所述通信路徑上所述一組組件的相對不活動性。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中當(dāng)檢測到與所述通信路徑上的所述一組組件相關(guān)聯(lián)的活動事件時，所述第一組件被配置為檢測所述通信路徑上所述一組組件中的至少一個組件的發(fā)送緩沖器為空。
21.根據(jù)權(quán)利要求14到20中任何一個所述的設(shè)備，其中所述一組組件中的其余組件被配置為在所述時段期滿之前從所述第二功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述第一功率狀態(tài)。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中當(dāng)由所述通信路徑上的所述一組組件中的第一組件生成所述功率狀態(tài)消息時，所述通信路徑上的所述一組組件中的第一組件被配置為調(diào)節(jié)所述功率狀態(tài)消息的前導(dǎo)碼，以指示出所述一組組件中的其余組件的功耗從所述第一功率量降低為所述第二功率量的時段。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中當(dāng)所述通信路徑上的所述一組組件中的第一組件被配置為調(diào)節(jié)所述功率狀態(tài)消息的前導(dǎo)碼，以指示所述一組組件中的其余組件的功耗從所述第一功率量降低為所述第二功率量的時段時，所述通信路徑上的所述一組組件中的第一組件被配置為調(diào)節(jié)所述第一組件的緩沖器中最后的分組的前導(dǎo)碼，以指示出所述一組組件中的其余組件的功耗從所述第一功率量降低為所述第二功率量的時段，并且指示出當(dāng)所述第一時段期滿時，如果在所述一組組件中的其余組件的緩沖器中不存在分組，那么所述一組組件中的其余組件中的每一個組件將在第二時段內(nèi)重新進入降低功耗狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求14到23中任何一個所述的設(shè)備，其中當(dāng)接收所述同步命令時，所述通信路徑上的所述一組組件被配置為接收所述同步命令以在所述一組組件中的各個組件之間將時間信息同步到亞微秒的分辨率級別。
25. —種系統(tǒng)，包括在通信路徑上的一組組件，該一組組件被配置為接收同步命令以在所述一組組件中的各個組件之間同步時間信息；所述通信路徑上的所述一組組件中的第一組件，該第一組件被配置為生成功率狀態(tài)消息；并且所述第一組件被配置為向所述通信路徑上所述一組組件中的其余組件發(fā)送所述功率狀態(tài)消息，所述功率狀態(tài)消息被配置為在一時段內(nèi)將所述一組組件中的其余組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量，所述時段與所同步的時間信息相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
在一個實施例中，一種方法包括接收同步命令，以在通信路徑上的一組組件中的各個組件之間同步時間信息。該方法包括生成功率狀態(tài)消息。該方法包括由第一組件向通信路徑中的其余組件發(fā)送功率狀態(tài)消息。功率狀態(tài)消息被配置為在一時段內(nèi)將這組組件中的其余組件的功耗從第一功率量降低為第二功率量，并且該時段與所同步的時間信息相關(guān)聯(lián)。
文檔編號H04B7/185GK102197607SQ200980143096
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者丹尼爾·比德爾曼, 丹尼斯·法赫, 休·巴若斯 申請人:思科技術(shù)公司