功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡的制作方法
【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，所述分級功耗網(wǎng)絡，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)測且可調控；所述控制層通過標準接口連接所述中間層中的各個實體，每個實體連接所述物理層上對應的硬件，所述標準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體的能耗狀態(tài)進行管理和監(jiān)控，從而控制物理層上硬件的工作模式。本發(fā)明實施例的功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡，通過控制層和中間層的實體對物理層上的硬件組件進行功耗控制，從而減少設備的功耗。
【專利說明】功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信設備節(jié)能領域，尤其涉及一種功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡。
【背景技術】
[0002]要降低各個信息通信設備的功耗達到節(jié)能的目的，最終是通過降低設備內部的一個或者幾個硬件上的功耗來實現(xiàn)，控制層對各個設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，才能夠被相應的耗能組件所執(zhí)行。例如，控制層如果決定調整某個設備內部的某個元件的工作速度，它必須首先將相關命令傳遞給底架，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程將每一個設備視為設備網(wǎng)中的一個節(jié)點，對于那些直接消耗能量的硬件組件，全局控制進程無法完成對具體耗能的組件進行工作模式的配置，也不能實時的調整具體耗能組件的功耗模式，從而造成能量的浪費。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種功耗管理方法及分級功耗網(wǎng)絡，能夠對設備功耗進行調整，從而減少設備的功耗。
[0005]本發(fā)明實施例采用如下技術方案:
[0006]一種分級功耗網(wǎng)絡，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)測且可調控；
[0008]所述控制層通過標準接口連接所述中間層中的各級實體，每個實體連接所述物理層上對應的硬件，所述標準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體的能耗狀態(tài)進行管理和監(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整、工作電壓調整、智能休眠中至少一種方式，調節(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程模塊、全局控制進程模塊；
[0011]所述本地控制進程模塊用于根據(jù)所述物理層上硬件內部結構的詳細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]所述全局控制進程模塊用于對所述物理層上硬件的能耗進行優(yōu)化。
[0013]可選的，所述本地控制進程模塊用于根據(jù)各級實體的當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體的功耗模式進行配置，每一個實體通過特定驅動來完成相關硬件功耗模式的設定。
[0014]可選的，所述全局控制進程模塊用于估計實體從當前的功耗模式能夠到達的功耗模式，并確定關于傳輸延遲和設備中斷服務時間等轉移特性信息。
[0015]可選的，所述的全局控制進程模塊還用于將設備網(wǎng)中的設備規(guī)劃為特定的功耗模式；本地控制進程模塊還用于在特定參數(shù)的約束下對各個實體的功耗模式進行動態(tài)調整。
[0016]可選的，所述與中間層的實體帶有智能休眠的鏈路接口，鏈路接口依據(jù)流量負載在休眠模式和激活模式之間連續(xù)跳變，當鏈路接口處無數(shù)據(jù)包需要接收和傳遞時，鏈路接口處于休眠模式；當鏈路接口處有數(shù)據(jù)包到達或者有數(shù)據(jù)包需要傳送時，鏈路接口處于激活狀態(tài)。
[0017]可選的，中間層中實體的功耗模式用下式表示:
【權利要求】
1.一種分級功耗網(wǎng)絡，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)測且可調控； 所述控制層通過標準接口和中間層各級實體相連接，每個實體連接所述物理層上對應的硬件，所述標準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體的能耗狀態(tài)進行管理和監(jiān)控，從而控制物理層上硬件的工作模式。
2.根據(jù)權利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡，其特征在于，所述中間層通過工作頻率調整、工作電壓調整、智能休眠中至少一種方式，調節(jié)所述控制物理層上硬件的工作模式。
3.根據(jù)權利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡，其特征在于，所述控制層包括本地控制進程模塊、全局控制進程模塊； 所述本地控制進程模塊用于根據(jù)所述物理層上硬件內部結構的詳細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； 所述全局控制進程模塊用于對所述物理層上硬件的能耗進行優(yōu)化。
4.根據(jù)權利要求3所述的分級功耗網(wǎng)絡，其特征在于，所述本地控制進程模塊用于根據(jù)各級實體的當前功耗模式和可配置的功耗模式，通過標準接口對各個實體的功耗模式進行配置，每一個實體通過特定 的驅動來完成相關硬件功耗模式的設定。
5.根據(jù)權利要求3所述的分級功耗網(wǎng)絡，其特征在于，所述的全局控制進程模塊根據(jù)各個實體的當前能耗狀態(tài)來計算出各個實體的可選能耗狀態(tài)，并確定實體從當前能耗狀態(tài)跳轉到可選能耗狀態(tài)的傳輸延遲和設備中斷服務時間等狀態(tài)轉移信息。
6.根據(jù)權利要求3所述的分級功耗網(wǎng)絡，其特征在于， 全局控制進程模塊還用于將信息通信設備規(guī)劃為特定的功耗模式； 本地控制進程模塊還用于在特定參數(shù)的約束下對各個實體的功耗模式進行動態(tài)調整。
7.根據(jù)權利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡，其特征在于，所述中間層的實體帶有智能休眠的鏈路接口，鏈路接口依據(jù)流量負載在休眠模式和激活模式之間連續(xù)跳變，當鏈路接口處無數(shù)據(jù)包需要接收和傳遞時，鏈路接口處于休眠模式；當鏈路接口處有數(shù)據(jù)包到達或者有數(shù)據(jù)包傳送時，鏈路接口處于激活狀態(tài)。
8.根據(jù)權利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡，其特征在于，所述中間層中實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； 鑑標側獻，嫌_燈，細雛肺1胤 ?表示實體處于低性能低能耗的狀態(tài)，實體此時處于激活狀態(tài)；
表示實體的網(wǎng)絡性能和能耗處于最高狀態(tài)；
表示能耗相關值，用于估計在選定的功耗模式下設備總的能耗量；
表示網(wǎng)絡性能相關值；Tinl表示狀態(tài)轉移特性。
9.根據(jù)權利要求1所述的分級功耗網(wǎng)絡，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，并通過標準接口對所述中間層中的各個實體進行狀態(tài)設定。
10.一種基于權利要求1-9中任一項所述的分級功耗網(wǎng)絡的功耗管理方法，其特征在于，包括: S1、控制層通過中間層的設備級中各節(jié)點獲取每個實體的當前功耗模式和可用功耗模式，以及每一個功耗模式的相關屬性信息； S2、全局控制進程模塊根據(jù)獲取結果，對各個節(jié)點的能耗狀態(tài)進行優(yōu)化，根據(jù)集中式或者分布式算法計算出各個節(jié)點新的功耗模式的配置； S3、中間層上設備級根據(jù)計算出的結果，對各個實體的配置進行更新； S4、中間層上設備級計算出各級需參與本次更新的實體，以及這些實體的參數(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)實際負載情況完成優(yōu)化能耗的目標。
【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, 張勇, 滿毅, 王莉, 滕穎蕾, 劉洋 申請人:北京郵電大學