功耗管理方法及分级功耗网络的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种功耗管理方法及分级功耗网络，所述分级功耗网络，包括：控制层、中间层、物理层；所述中间层与所述物理层的硬件组件相连，所述硬件组件的功耗可监测且可调控；所述控制层通过标准接口连接所述中间层中的各个实体，每个实体连接所述物理层上对应的硬件，所述标准接口为一系列的命令集，所述控制层通过这些命令集对各个实体的能耗状态进行管理和监控，从而控制物理层上硬件的工作模式。本发明实施例的功耗管理方法及分级功耗网络，通过控制层和中间层的实体对物理层上的硬件组件进行功耗控制，从而减少设备的功耗。
【专利说明】功耗管理方法及分级功耗网络
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信设备节能领域，尤其涉及一种功耗管理方法及分级功耗网络。
【背景技术】
[0002]要降低各个信息通信设备的功耗达到节能的目的，最终是通过降低设备内部的一个或者几个硬件上的功耗来实现，控制层对各个设备的工作模式做出新的决策时，这些决策必须翻译成底层硬件可执行的指定命令集，才能够被相应的耗能组件所执行。例如，控制层如果决定调整某个设备内部的某个元件的工作速度，它必须首先将相关命令传递给底架，底架接受命令后传递给线卡，线卡再传递给芯片、链路接口等相关硬件组件，最终由具体元件完成能耗的优化。
[0003]而通常情况下全局控制进程将每一个设备视为设备网中的一个节点，对于那些直接消耗能量的硬件组件，全局控制进程无法完成对具体耗能的组件进行工作模式的配置，也不能实时的调整具体耗能组件的功耗模式，从而造成能量的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种功耗管理方法及分级功耗网络，能够对设备功耗进行调整，从而减少设备的功耗。
[0005]本发明实施例采用如下技术方案:
[0006]一种分级功耗网络，包括:控制层、中间层、物理层；
[0007]所述中间层与所述物理层的硬件组件相连，所述硬件组件的功耗可监测且可调控；
[0008]所述控制层通过标准接口连接所述中间层中的各级实体，每个实体连接所述物理层上对应的硬件，所述标准接口为一系列的命令集，所述控制层通过这些命令集对各个实体的能耗状态进行管理和监控，从而控制物理层上硬件的工作模式。
[0009]可选的，所述中间层通过工作频率调整、工作电压调整、智能休眠中至少一种方式，调节所述控制物理层上硬件的工作模式。
[0010]可选的，所述控制层包括本地控制进程模块、全局控制进程模块；
[0011]所述本地控制进程模块用于根据所述物理层上硬件内部结构的详细信息以及硬件中各个子组件的能耗适配情况，降低所述物理层上硬件的能耗；
[0012]所述全局控制进程模块用于对所述物理层上硬件的能耗进行优化。
[0013]可选的，所述本地控制进程模块用于根据各级实体的当前功耗模式和可配置功耗模式，通过绿色接口可以对各个实体的功耗模式进行配置，每一个实体通过特定驱动来完成相关硬件功耗模式的设定。
[0014]可选的，所述全局控制进程模块用于估计实体从当前的功耗模式能够到达的功耗模式，并确定关于传输延迟和设备中断服务时间等转移特性信息。
[0015]可选的，所述的全局控制进程模块还用于将设备网中的设备规划为特定的功耗模式；本地控制进程模块还用于在特定参数的约束下对各个实体的功耗模式进行动态调整。
[0016]可选的，所述与中间层的实体带有智能休眠的链路接口，链路接口依据流量负载在休眠模式和激活模式之间连续跳变，当链路接口处无数据包需要接收和传递时，链路接口处于休眠模式；当链路接口处有数据包到达或者有数据包需要传送时，链路接口处于激活状态。
[0017]可选的，中间层中实体的功耗模式用下式表示:
【权利要求】
1.一种分级功耗网络，其特征在于，包括:控制层、中间层、物理层； 所述中间层与所述物理层的硬件组件相连，所述硬件组件的功耗可监测且可调控； 所述控制层通过标准接口和中间层各级实体相连接，每个实体连接所述物理层上对应的硬件，所述标准接口为一系列的命令集，所述控制层通过这些命令集对各个实体的能耗状态进行管理和监控，从而控制物理层上硬件的工作模式。
2.根据权利要求1所述的分级功耗网络，其特征在于，所述中间层通过工作频率调整、工作电压调整、智能休眠中至少一种方式，调节所述控制物理层上硬件的工作模式。
3.根据权利要求1所述的分级功耗网络，其特征在于，所述控制层包括本地控制进程模块、全局控制进程模块； 所述本地控制进程模块用于根据所述物理层上硬件内部结构的详细信息以及硬件中各个子组件的能耗适配情况，降低所述物理层上硬件的能耗； 所述全局控制进程模块用于对所述物理层上硬件的能耗进行优化。
4.根据权利要求3所述的分级功耗网络，其特征在于，所述本地控制进程模块用于根据各级实体的当前功耗模式和可配置的功耗模式，通过标准接口对各个实体的功耗模式进行配置，每一个实体通过特定 的驱动来完成相关硬件功耗模式的设定。
5.根据权利要求3所述的分级功耗网络，其特征在于，所述的全局控制进程模块根据各个实体的当前能耗状态来计算出各个实体的可选能耗状态，并确定实体从当前能耗状态跳转到可选能耗状态的传输延迟和设备中断服务时间等状态转移信息。
6.根据权利要求3所述的分级功耗网络，其特征在于， 全局控制进程模块还用于将信息通信设备规划为特定的功耗模式； 本地控制进程模块还用于在特定参数的约束下对各个实体的功耗模式进行动态调整。
7.根据权利要求1所述的分级功耗网络，其特征在于，所述中间层的实体带有智能休眠的链路接口，链路接口依据流量负载在休眠模式和激活模式之间连续跳变，当链路接口处无数据包需要接收和传递时，链路接口处于休眠模式；当链路接口处有数据包到达或者有数据包传送时，链路接口处于激活状态。
8.根据权利要求1所述的分级功耗网络，其特征在于，所述中间层中实体的功耗信息用下式来表示: S^s = {if.、Ff:;,if鳳e PU 一I! $巾，sKSwn NNI 白勺； 鑑标侧獻，嫌_灯，細雛肺1胤 ?表示实体处于低性能低能耗的状态，实体此时处于激活状态；
表示实体的网络性能和能耗处于最高状态；
表示能耗相关值，用于估计在选定的功耗模式下设备总的能耗量；
表示网络性能相关值；Tinl表示状态转移特性。
9.根据权利要求1所述的分级功耗网络，其特征在于，所述控制层通过所述中间层获取物理层上硬件的能量适配性能信息，并通过标准接口对所述中间层中的各个实体进行状态设定。
10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的分级功耗网络的功耗管理方法，其特征在于，包括: S1、控制层通过中间层的设备级中各节点获取每个实体的当前功耗模式和可用功耗模式，以及每一个功耗模式的相关属性信息； S2、全局控制进程模块根据获取结果，对各个节点的能耗状态进行优化，根据集中式或者分布式算法计算出各个节点新的功耗模式的配置； S3、中间层上设备级根据计算出的结果，对各个实体的配置进行更新； S4、中间层上设备级计算出各级需参与本次更新的实体，以及这些实体的参数约束条件，并根据配置参数完成对物理层硬件组件的功耗模式的更新，从而根据实际负载情况完成优化能耗的目标。
【文档编号】H04L12/24GK103997421SQ201410162838
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】魏翼飞, 宋梅, 杨光, 王雅莉, 王小军, 马跃, 孙司远, 张勇, 满毅, 王莉, 滕颖蕾, 刘洋 申请人:北京邮电大学