降低网络能耗的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求由Tazebay等人于2014年4月7日提交的题为"SystemandMethod forEnergyEfficiencyforAutomotivePartialNetworking" 的美国临时专利申请 61/976, 468的权益和优先权，通过引用将申请的全文并入本文中。
技术领域
[0003] 本公开总体上涉及降低网络应用中的能耗，包括但不限于汽车网络应用。
【背景技术】
[0004] 减少能耗是很多网络应用的目标。竞争目标是快速响应时间。
【发明内容】
[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种装置，包括：物理接口，被配置用于电气连接 至通信信道；以及电路，被配置为：检测在所述物理接口处接收的能量；等待预定时长直至 时隙（timeslot)开始；针对来自所述通信信道的预定义图案（pattern)在所述时隙期 间监控所述物理接口；以及在检测到所述预定义图案时，将所述装置转换到增大功率模式 (increased-powermode)〇
[0006] 其中，所检测到的在所述物理接口处接收的能量是随机能量。
[0007]该装置进一步包括无源能量检测器（passiveenergydetector)，所述无源能量 检测器被配置为检测在所述物理接口处接收的能量。
[0008] 其中，所检测到的在所述物理接口处接收的能量包括图案。
[0009]该装置进一步包括图案检测器（patterndetector)，所述图案检测器被配置为检 测在所述物理接口处接收的能量以及所述预定义图案。
[0010] 该装置进一步包括：无源能量检测器，所述无源能量检测器被配置为检测在所述 物理接口处接收的能量；以及图案检测器，被配置为检测所述预定义图案。
[0011] 所述电路进一步被配置为在检测到在所述物理接口处接收的能量时激活所述图 案检测器。
[0012] 其中，针对所述预定义图案在所述时隙期间监控所述物理接口包括在检测到所述 预定义图案时通过所述物理接口发送确认（acknowledgment)。
[0013] 其中，所述时隙是数量为η的时隙，其中，所述预定义图案被分成在分布在所述数 量为η的时隙的对应时隙内的图案部分，并且其中，针对所述预定义图案在所述时隙期间 监控所述物理接口包括针对分布在η个时隙内的对应图案部分在所述η个时隙期间监控所 述物理接口。
[0014] 其中，针对所述预定义图案在所述时隙期间监控所述物理接口包括在检测到所述 图案部分中的一个时通过所述物理接口发送确认。
[0015] 根据本发明的另一个方面，提供了一种方法，包括：检测来自通信信道的在物理接 口装置（physicalinterfacedevice) (PHY)处接收的能量；等待预定义的时长直至时隙开 始；启动图案检测；将在所述时隙期间在所述PHY处检测到的图案与针对所述时隙的预期 图案进行比较；在所检测到的图案与所述预期图案相同的情况下唤醒所述PHY，并且在所 检测到的图案与所述预期图案不同的情况下转换到减小功率模式（reduced-powermode)。
[0016] 其中，检测在所述PHY处接收的能量包括将所述能量与所述预期图案进行比较。
[0017] 其中，检测在所述PHY处接收的能量包括将所述能量与阈值进行比较。
[0018] 其中，所述时隙是数量为η的时隙，其中，所述预期图案被分成在分布在所述数量 为η的时隙的对应时隙内的预期图案部分，其中，将在所述时隙期间在所述ΡΗΥ处检测到的 图案与针对所述时隙的所述预期图案进行比较包括将在所述η个时隙中接收的图案部分 与所述η个时隙的所述预期图案进行比较。
[0019] 其中，所述数量η大于或等于3。
[0020] 该方法进一步包括在确定至少一个所接收到的图案部分与对应的预期图案部分 相匹配时通过所述通信信道提供确认。
[0021] 其中，所述通信信道包括单个的双绞线。
[0022] 其中，所述通信信道包括无屏蔽的单个双绞线。
[0023] 根据本发明的另一个方面，提供了一种方法，包括：通过经由双绞线电缆耦接至第 二物理层装置的第一物理层装置检测所述双绞线电缆上的能量图案；在响应于所检测到 的能量图案完成所述第一物理层装置的功率模式转换之前，将通知传输给媒体访问控制单 元；以及通过所述媒体访问控制单元响应于所述通知发送信号至第三物理层装置。
[0024] 该方法进一步包括在用信号发送所述通知之后，在预期的时隙内检测所述双绞线 电缆上的图案，并且启动所述第一物理层装置的功率模式转换。
【附图说明】
[0025] 通过参阅结合附图进行的详细描述，本公开的各种目标、方面、特征以及优点变得 更加显而易见并且更好理解，其中，相似的参考字符在全文中表示相应的部件。在图中，相 似的参考数字总体上表示相同的、在功能上相似的和/或在结构上相似的部件。
[0026] 图1Α为汽车通信网络的实例的表示。
[0027] 图1Β为通信网络的实例的表示。
[0028] 图2Α为计算装置的实例的方框图。
[0029] 图2Β为计算装置的实例的方框图。
[0030] 图3为汽车通信网络的实例的表示。
[0031] 图4为另一个汽车通信网络的表示。
[0032] 图5为表示两级能量检测技术的示图。
[0033] 图6为功率模式转换信令序列的实例的时序图。
【具体实施方式】
[0034] 下面详细地讨论了各种实施方式。虽然讨论了【具体实施方式】，但是应理解的是，这 仅仅为了说明的目的。在相关领域的技术人员会认识到，在不背离本公开的精神和范围的 情况下，可以使用其他元件和配置。
[0035] 在普遍存在的应用中，使用通信网络。在考虑能量（energy-conscious)的环境 中，实现这些应用中的一些应用；在考虑响应时间（response-time-conscious)的环境中， 实现这些应用中的一些应用；在考虑能量和考虑响应时间的环境中，实现这些应用中的一 些应用，这造成冲突的目标。例如，在考虑能量的环境中，目前未使用的装置或功能可以放 入减小功率模式内；然而，与考虑响应时间的环境所允许的时间相比，可以花费更多的时间 从减小功率模式中出来。
[0036] 功率模式包括但不限于全功率、部分睡眠、睡眠、深度睡眠以及关闭模式。在这个 背景下，减小功率模式表示节点、功能、装置或电子模块从第一功率模式转换到第二功率模 式，其中，在第二功率模式中的各个节点、功能、装置或电子模块消耗更少的功率。在这个 背景下，增大功率模式表示节点、功能、装置或电子模块从第一功率模式转换到第二功率模 式，其中，在第二功率模式中的各个节点、功能、装置或电子模块消耗更多的功率。因此，例 如，电子模块转换到增大功率模式的引用表示在电子模块内的节点、功能或装置或者电子 模块本身转换到增大功率模式。同样，例如，电子模块转换到减小功率模式的引用表示在 电子模块内的节点、功能或装置或者电子模块本身转换到减小功率模式。在功率模式之间 的转换是在两个连续的功率模式（例如，深度睡眠和睡眠、或全功率和部分睡眠）之间的 转换，可替换地，在功率模式之间的转换是在两个非连续的功率模式（例如，部分睡眠到关 闭、或者睡眠到全功率）之间的转换。
[0037] 在本申请中描述了一种适合于考虑能量的以及考虑响应时间的环境的技术以及 考虑能量和考虑响应时间这两者的环境。
[0038] 通过非限制性实例描述的这样一种组合的环境是在汽车环境中的通信网络。这种 网络允许在不同的电子模块内在各种功能之间进行通信。在一个或多个实施方式中，并且 通过实例，汽车网络包括在导航、远程信息处理、摄像头、娱乐（例如，电视、无线电、CD以及 DVD，并且包括后座娱乐系统（RSE))以及其他功能之间的通信。在一个或多个实施方式中， 在改进的响应时间为用户提供改进的体验时，面向用户的功能（例如，这些功能）受益于改 善的响应时间。然而，甚至在未使用时，这些和其他面向用户的功能消耗能量。在汽车环境 中珍惜能量效率。例如，在电动车辆中尤其珍惜能量效率。未使用的功能通常被转换为减 小功率模式，以减少能耗；然而，如上所述，在一个或多个实施方式中，需要时间从减小功率 模式中出来，该时间可能超过用户期望，从而可能降低用户体验。因此，在这个实例汽车网 络的一个或多个实施方式中，具有改进的响应时间和能量效率的竞争目标。
[0039] 考虑用于汽车环境中的一种网络是高速以太网。在一个或多个实施方式中，由于 UTP具有比较成本效益以及在恶劣环境（例如，汽车环境）中具有长寿命，所以对在无屏蔽 的单个双绞线（UTP)电缆之上的高速以太网的实施方式感兴趣。由于UTP未屏蔽，所以在一 个或多个实施方式中，在电缆中具有电气噪音（例如，电磁干扰、串音以及其他电气噪音）。
[0040] 在本公开中描述的技术解决了在通信网络中的改善的响应时间和能量效率的竞 争目标，同时考虑一个或多个实施方式处于电气噪音的环境中。
[0041 ] 在一方面中，一种装置包括：物理接口，被配置用于与通信信道电气连接；以及电 路，被配置为检测在所述物理接口处接收的能量；等待预定时长直至时隙开始；在时隙期 间，为通信信道的预定义