一种基于业务板卡实现功耗实时调整的方法与流程

本发明涉及光通信传输设备，具体涉及一种基于业务板卡实现功耗实时调整的方法。

背景技术：

目前，光通信主要采用100g进行光传输，但是随着视频、云计算、大数据、物联网等新兴业务的高速发展，对网络带宽提出了更高的要求，对于光通信传输设备而言，要求高速率大容量。但是光通信传输设备在提高容量的同时，光通信传输设备的功耗也会成比例增长，造成能源浪费，功耗成本提高。

一直以来，降低光通信传输设备功耗成本一直是光通信传输设备商需要解决的问题，为了降低功耗，光通信传输设备商通常会采用低功耗的器件来实现设备功能。然而，在设计阶段采用更低功耗的器件来实现光通信传输设备功能，虽然达到一定降低功耗的效果，但受限于低功耗的器件，降低功耗效果有限，并不能真正意义上做到降低功耗；对于庞大的光通信网络而言，如何在工程使用过程中，做到根据实际的使用情况，基于业务板卡级设备实时调整功耗，将有效降低通信传输设备功耗，降低运营商的运营成本。

有鉴于此，急需设计开发一种根据实际使用情况基于业务板卡级设备实时调整功耗的方案，达到在工程使用过程中降低通信传输设备功耗的目的，从而保证光通信传输设备的节能环保。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是如何基于业务板卡级设备实时调整光通信传输设备功耗，达到在工程使用过程中降低通信传输设备功耗的目的，从而保证光通信传输设备的节能环保的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种基于业务板卡实现功耗实时调整的方法，包括以下步骤：

在设备的不同类型板卡上配置不同工作模式，该工作模式包括板卡级低功耗模式、器件级低功耗模式和正常工作模式；

各个业务板卡实时将业务配置上报主控单元；主控单元根据上报的业务配置实时调整各类板卡的当前工作模式，具体的工作模式调整策略为：

当设备上的业务板卡未配置业务时，对应的整个链路上的支路板卡、线路板卡被置为板卡级低功耗模式；

当业务板卡上的端口未配置业务时，经过的支路板卡、线路板卡的端口置为器件级低功耗模式；

当业务板卡或者业务板卡上的端口配置业务时，对应的整个链路上的支路板卡、线路板卡，或者经过的支路板卡、线路板卡的端口置为正常工作模式。

在上述方法中，板卡级低功耗模式为：业务板卡上只有处理单元是正常工作的，其他的器件都处于低功耗模式；

器件级低功耗模式为：业务板卡的业务端口未进行满配，未配置端口涉及的器件设置为低功耗模式，而其他正常配置的端口涉及的器件设置为正常工作模式。

在上述方法中，各个业务板卡还实时向主控单元上报业务板卡的端口告警和保护配置；

当业务板卡的端口配置业务，端口检测到告警，且未配置保护时，经过的支路板卡、线路板卡的端口置为器件级低功耗模式；

当业务板卡的端口配置业务，端口检测到告警，且配置保护时，经过的支路板卡、线路板卡的端口置为正常工作模式。

在上述方法中，主控单元与支路板卡、线路板卡之间通过以太网口连接，并在两者之间配置相关的通信协议；其中，

通信协议主要包括配置告警检测协议、控制命令协议和回调执行结果命令协议。

在上述方法中，配置告警检测协议用于检测业务板卡以及其光口的业务配置、保护配置，告警；

配置告警检测协议包括如下参数：

业务板卡槽位信息：值为0至255；

业务板卡盘类型：当值为0时为支路板卡，当值为1时为线路板卡；

业务板卡光口侧业务配置数量：n个；

业务板卡第1至n个光口配置项：第一个字节的第一位bit[0]＝0或1，当值为0时表示光口未占用，当值为1时表示占用；第一个字节的第五位bit[4]＝0或1，当值为0时表示光端口正常，当值为1时表示光端口有告警；第六位bit[5]＝0或1，当值为0时表示端口未配置保护，当值为1时表示配置保护。

在上述方法中，控制命令协议包括启动板卡级低功耗模式、启动器件级低功耗模式和启动正常工作模式；控制命令协议包括如下参数：

业务板卡槽位信息，值为0至255；

业务板卡盘类型，当值为0时为支路板卡，当值为1时为线路板卡；

业务板卡功耗模式，当值为0时表示启动正常工作模式，当值为1时表示启动板卡级低功耗模式，当值为2时表示启动器件级低功耗模式；

业务板卡第1至n个光口功耗模式配置，当值为0时表示正常工作模式，当值为1时表示器件级低功耗模式；其中，n为业务板卡光口侧业务配置数量。

在上述方法中，回调执行结果命令协议是检查业务板卡模式配置是否正确，回调执行结果命令包括如下参数：

业务板卡槽位信息，值为0至255；

业务板卡盘类型，当值为0时为支路板卡，当值为1时为线路板卡；

业务板卡功耗模式，当值为0时表示启动正常工作模式，当值为1时表示启动板卡级低功耗模式，当值为2时表示启动器件级低功耗模式；

业务板卡第1至n个光口功耗模式配置，当值为0时表示正常工作模式，当值为1时表示器件级低功耗模式；其中，n为业务板卡光口侧业务配置数量。

在上述方法中，各个业务板卡实时将业务配置上报主控单元，主控单元根据上报的业务配置实时调整各类板卡的当前工作模式，具体包括以下步骤：

步骤s101、主控单元、支路板卡、线路板卡正常上电后，板卡之间配置相关通信协议；

步骤s102、主控单元向业务板卡下发配置告警检测命令，对整个设备上所有业务板卡的光口业务配置、光口告警以及光口的保护配置进行检测；

步骤s103、根据各个业务板卡实时上报业务配置信息判断光口侧业务配置数量是否为0，如果为0，执行步骤s108；否则，执行步骤s104；

步骤s104、判断业务板卡的所有光口配置项是否都为占用，如果是，执行步骤s110；否则，执行步骤s105；

步骤s105、判断业务板卡的第n个光口的光口配置项是否为未占用，如果是，执行步骤s109；否则执行步骤s106；

步骤s106、当业务板卡第n个光口的光口配置项为占用时，判断该光口是否有告警，如果有，执行步骤s107；否则，执行步骤s110；

步骤s107、判断该光口是否配置保护，如果没有，执行步骤s109；否则，执行步骤s110；

步骤s108、主控单元采用控制命令协议向对应业务板卡下发启动板卡级低功耗模式命令，然后执行步骤s111；

步骤s109、主控单元采用控制命令协议向对应业务板卡对该光口启动器件级低功耗模式命令，然后执行步骤s111；

步骤s110、主控单元采用控制命令协议向对应业务板卡下发对应光口启动正常工作模式命令；

步骤s111、控制命令下发完成后，主控单元采用回调执行结果命令读取各个业务板卡的执行状态，并与下发命令对比，确保执行命令正确。

与现有技术相比，本发明在业务板卡上配置不同的功耗模式，并通过主控单元根据业务板卡实时上报的业务配置、光口告警以及光口保护配置实时控制调整业务板卡的功耗模式，实现基于板卡级实时调整设备功耗，从而达到降低在网运行设备功耗的目的，不仅有利于设备的节能环保，操作简单，稳定可靠，而且能够自动完成功耗调整，节约工程维护成本；另外，可通过模块化设计，将该方法直接移植到新开发的业务板卡中。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于业务板卡实现功耗实时调整的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供的一种基于业务板卡实现功耗实时调整的方法，实现对业务板卡级设备功耗的实时调整，操作简单、稳定可靠，可有效降低在网运行板卡级设备的功耗，利于节约能源。而要实现基于板卡级设备的实时降功耗需要解决以下问题，才能认为实现有效、可靠的降低功耗：

(1)业务板卡的各个光端口可以切换成低功耗模式；

(2)业务板卡的各个光端口可以独立出来，如out(光通路传输单元)业务板卡，在业务板卡的某些端口为低功耗模式时，其他端口的业务要能够正常运行；

(3)当业务板卡的端口要使用时，能够从低功耗模式立即转为正常工作状态，时间不能超过业务配置的时间。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

本发明提供了一种基于业务板卡实现功耗实时调整的方法，该方法是基于控制设备业务板卡上的各个器件的工作状态，从而使业务板卡上未使用的端口处于低功耗模式来达到实时降功耗的目的。具体包括：

在设备的各个支路板卡和线路板卡上配置不同工作模式，包括：板卡级低功耗模式、器件级低功耗模式和正常工作模式；

各个业务板卡(支路板卡或线路板卡)实时将业务配置上报主控单元；主控单元根据上报的业务配置实时调整各类板卡的当前工作模式，具体的工作模式调整策略为：

当设备上的业务板卡未配置业务时，将对应的整个链路上的支路板卡、线路板卡设置为板卡级低功耗模式；

当业务板卡上的端口未配置业务时，将经过的支路板卡、线路板卡的端口置为器件级低功耗模式；

当业务板卡或者业务板卡上的端口配置业务时，将对应的整个链路上的支路板卡、线路板卡，或者经过的支路板卡、线路板卡的端口置为正常工作模式。

在本发明中，板卡级低功耗模式为：业务板卡上只有处理单元是正常工作的，其他的器件(如光模块、业务处理芯片等)都处于低功耗模式，这时业务板卡的功耗很低，为正常工作时板卡功耗的10％左右；

器件级低功耗模式为：业务板卡的业务端口未进行满配，这时未配置端口涉及的器件(如光模块、业务处理芯片等)设置为低功耗模式，而其他正常配置的端口涉及的器件(如光模块、业务处理芯片等)设置为正常工作模式，这时板卡的功耗要根据配置端口的数量来计算。

在本发明中，各个业务板卡还实时向主控单元上报业务板卡的端口告警和保护配置；当业务板卡的端口配置业务，端口检测到告警，且未配置保护时，经过的支路板卡、线路板卡的端口置为器件级低功耗模式；当业务板卡的端口配置业务，端口检测到告警，且配置保护时，经过的支路板卡、线路板卡的端口置为正常工作模式。

控制单元与支路板卡、线路板卡之间通过以太网口连接，并在两者之间配置相关的通信协议。在本发明中，通信协议主要包括配置告警检测协议、控制命令协议和回调执行结果命令协议；其中：

配置告警检测协议，主要用于检测业务配置、保护配置，告警；主控单元下发配置告警检测命令，业务板卡上报各自的业务配置及告警状态；具体配置告警检测协议定义如表1所示。每个业务板卡上报的数据结构参数包括：

业务板卡槽位信息：值为0至255；

业务板卡盘类型：当值为0时为支路板卡，当值为1时为线路板卡；

业务板卡光口侧业务配置数量：n个，如，当业务板卡光口数量不超过48个，所以n<＝48；

业务板卡第1至n个光口配置项：第一个字节的第一位bit[0]＝0或1，当值为0时表示光口未占用(即未配置)，当值为1时表示占用；第一个字节的第五位bit[4]＝0或1，当值为0时表示光端口正常，当值为1时表示光端口有告警；第六位bit[5]＝0或1，当值为0时表示端口未配置保护，当值为1时表示配置保护。

业务板卡采用上述数据结构上报业务配置、端口告警和保护配置。

表1、配置告警检测协议定义表。

控制命令协议包括启动板卡级低功耗模式、启动器件级低功耗模式和启动正常工作模式，主控单元通过向业务板卡发送控制命令控制其工作模式进行切换，具体控制命令协议的定义如表2所示，控制命令的参数包括业务板卡槽位信息，值为0至255；

业务板卡盘类型，当值为0时为支路板卡，当值为1时为线路板卡；

业务板卡功耗模式，当值为0时表示启动正常工作模式，当值为1时表示启动板卡级低功耗模式，当值为2时表示启动器件级低功耗模式；

业务板卡第1至n个光口功耗模式配置，当值为0时表示正常工作模式，当值为1时表示器件级低功耗模式。

表2、控制命令协议定义表。

回调执行结果命令协议是检查业务板卡模式配置是否正确，回调执行结果命令所有参数与控制命令定义相同，在此不再赘述，表3为回调执行结果命令协议定义表。

表3、回调执行结果命令协议定义表

如图1所示，各个业务板卡实时将业务配置上报主控单元，主控单元根据上报的业务配置实时调整各类板卡的当前工作模式，具体包括以下步骤：

步骤s101、主控单元、支路板卡、线路板卡正常上电后，板卡之间配置相关通信协议；

步骤s102、主控单元向业务板卡下发配置告警检测命令，对整个设备上所有业务板卡的光口业务配置、光口告警以及光口的保护配置进行检测；业务配置检测内容包括：业务板卡盘类型、业务板卡光口侧业务配置数量、业务板卡光口配置项这几项；告警以及端口的保护配置检测内容包括：业务板卡光口侧告警和业务板卡光口侧是否建立保护；

步骤s103、根据各个业务板卡实时上报业务配置信息判断光口侧业务配置数量是否为0，如果为0，表示该业务板卡未配置业务，处于未启用状态，执行步骤s108；否则，执行步骤s104；

步骤s104、判断业务板卡的所有光口配置项是否都为占用，如果是，执行步骤s110；否则，执行步骤s105；

步骤s105、判断业务板卡的第n个光口的光口配置项是否为未占用，如果是，执行步骤s109；否则执行步骤s106；

步骤s106、当业务板卡第n个光口的光口配置项为占用时，判断该光口是否有告警，如果有执行步骤s107；否则，执行步骤s110，设置为正常工作模式；

步骤s107、判断该光口是否配置保护，如果没有，执行步骤s109；否则，执行步骤s110；

步骤s108、主控单元采用控制命令协议向对应业务板卡下发启动板卡级低功耗模式命令，以使整个业务板卡的光模块和主芯片都进入低功耗模式，然后执行步骤s111；

步骤s109、主控单元采用控制命令协议向对应业务板卡对该光口启动器件级低功耗模式命令，然后执行步骤s111；

步骤s110、主控单元采用控制命令协议向对应业务板卡下发对应光口启动正常工作模式命令，然后执行步骤s111；

步骤s111、控制命令下发完成后，主控单元采用回调执行结果命令读取各个业务板卡的执行状态，并与下发命令对比，确保执行命令正确。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。