專利名稱：Ieee 802類型網(wǎng)絡(luò)中的電力節(jié)省的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實施方式一般涉及通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，更具體地，涉及IEEE 802類型和ITU-T G.984類型網(wǎng)絡(luò)中的電力節(jié)省的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
本申請要求2009年1月25日提交的臨時專利申請(PPA)序號61/147，103的權(quán) 益，此處以引證的方式并入其內(nèi)容。技術(shù)和術(shù)語的背景信息能在IEEE 802和ITU-T G. 984標準中找到。能源成本的 上升、數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴大以及電子設(shè)備的密度增長是企業(yè)對于操作中能量消耗影響變得 越來越敏感的一些原因。特別地，許多公司關(guān)注于其信息技術(shù)(IT)系統(tǒng)的電力使用以確定 能源成本是否降低。電力使用的一個方面是通信設(shè)備的能量消耗。IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)(其在本文獻的語境中通常包括ITU-T G. 984類型網(wǎng)絡(luò))是對 于企業(yè)和最初一英里接入通信來說普遍的選擇。IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)的一個例子是以在諸如 IOOBase-TUOGBASE-R和以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)這樣的標準中實施的以太網(wǎng)標準。IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)中電力節(jié)省的重要性可以從IEEE 802. 3工作組看出，該工作組最近已經(jīng)成立 了正式名稱為802. 3az的節(jié)能型以太網(wǎng)(EEE)任務(wù)組，以定義用于降低銅以太網(wǎng)的平均功 耗的解決方案。已經(jīng)提出多種常規(guī)解決方案。Linghsiao Wang和 James Yik的美國專利申請60/172986號(題為“Power Saving For Ethernet MAC Control Logic”)教導了一種通過停止和開啟MAC控制邏輯模塊和幀 處理器模塊之間的時鐘信號來控制通信設(shè)備內(nèi)部的電力的方法。Wael William Diab 等人的美國專利申請 20090204828 號(題為 “Hybrid Technique in Energy Efficient Ethernet Physical Layer Devices")教導了一禾中結(jié)合 并管理多個低電力模式的混合方法。該混合萬法使用低電力空閑技術(shù)和物理接口技術(shù)的結(jié) 合，其可以在通信設(shè)備內(nèi)部被選擇性地激活。在物理接口技術(shù)中，當數(shù)據(jù)傳輸需求較高時鏈 路利用能夠使用高數(shù)據(jù)率，并且當數(shù)據(jù)傳輸需求較低時能使用低數(shù)據(jù)率。在低電力空閑技 術(shù)中，鏈路的發(fā)送側(cè)能被設(shè)計為當沒有數(shù)據(jù)傳輸時進入低電力空閑模式，在該模式中大部 分物理接口和鏈路上的能源被關(guān)閉(進入睡眠)。發(fā)送物理接口并不完全關(guān)閉，而是發(fā)送物 理接口發(fā)送刷新信號以使得接收機維持鏈路同步并接收從低電力模式中喚醒的預(yù)先通知。David J. Koenen 等人的美國專利申請 20080304519 號(題為 “Methodfor Ethernet Power Savings on Link Aggregated Groups”)教導了提供降低當被組織在鏈 路聚合組內(nèi)時由以太網(wǎng)鏈路組所消耗的電力的能力。當服務(wù)器或開關(guān)感應(yīng)到組內(nèi)通過多個 鏈路的低帶寬利用率時，其將協(xié)商從不必需鏈路到較低的電力狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。當帶寬需求增 長時，算法將快速地重建鏈路，并且當需要時通過多個鏈路分配以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。Robert Hays 的美國專利申請2009011%24 號(題為“Energy EfficientEthernet Using Active/Idle Toggling”)教導了以太網(wǎng)控制器可以被配置為在激活電力狀態(tài)中操 作從而以最大可用鏈路速度發(fā)送或接收數(shù)據(jù)包。一旦數(shù)據(jù)包被發(fā)送或被接收，該以太網(wǎng)控制器能被配置為在空閑電力狀態(tài)中操作以降低能量消耗。Hays定義了一種“空閑電力狀態(tài)”作為電力狀態(tài)，其足以與鏈路伙伴一起維持開放鏈路，但是不足以發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。換而言 之，該“空閑電力狀態(tài)”以太網(wǎng)控制器和鏈路伙伴之間維持以太網(wǎng)通信連接。在本文獻的語境中，用戶通信設(shè)備，或更簡單地稱為用戶設(shè)備是指通常位于用戶 處的設(shè)備，并且向用戶提供用于與相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)(更簡單地稱為網(wǎng)絡(luò))進行發(fā)送和接收 的接口。在本文獻的語境中，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，或更簡單地稱為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指通常被置于多個 用戶的中心的設(shè)備，其通過通信網(wǎng)絡(luò)可操作地連接到用戶設(shè)備，并且提供用于與相關(guān)的通 信網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送和接收的接口。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能提供網(wǎng)絡(luò)上用戶設(shè)備之間的通信和/或用戶設(shè) 備和另一個網(wǎng)絡(luò)之間的通信。以太網(wǎng)中的電力節(jié)省的常規(guī)解決方案集中于改變鏈路數(shù)據(jù)率或選擇性地降低用 戶設(shè)備的物理(PHY)接口的功耗。雖然使用較低的數(shù)據(jù)率發(fā)送數(shù)據(jù)相對于使用較高的數(shù)據(jù) 率能節(jié)省電力，但是維持較低的數(shù)據(jù)率的傳輸會持續(xù)使用電力。當經(jīng)由模擬通信(例如銅 以太網(wǎng))發(fā)送時，發(fā)射機能夠以較低的電力水平進行發(fā)送以降低電力，但是發(fā)射機持續(xù)使 用電力。通過監(jiān)視空閑傳輸時間和關(guān)閉設(shè)備的發(fā)射機來控制用戶設(shè)備內(nèi)的電力可以為發(fā) 射機節(jié)省電力，然而接收機持續(xù)使用電力。多種常規(guī)的低電力和空閑狀態(tài)能為發(fā)射機和接 收機節(jié)省電力，但是在用戶設(shè)備內(nèi)仍然需要功耗以監(jiān)視通信信道從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收“喚醒”信 號。因此需要一種用于網(wǎng)絡(luò)中的電力節(jié)省的系統(tǒng)和方法，其中傳輸介質(zhì)不促使接收機 檢測發(fā)射機退出低電力狀態(tài)的發(fā)射機信號，該網(wǎng)絡(luò)包括IEEE 802類型和ITU-G.984類型網(wǎng) 絡(luò)，但是不限于以太網(wǎng)絡(luò)。更進一步地，期望使用來自用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的用于通過用戶設(shè)備 而啟動電力節(jié)省的信息。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于IEEE 802類型和ITU-T G. 984類型網(wǎng)絡(luò)中電力節(jié)省的系統(tǒng)和方法通過 使用來自于用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的用于通過用戶設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來啟動電力節(jié)省的信息， 克服了常規(guī)技術(shù)的局限，使得能夠?qū)崿F(xiàn)諸如光網(wǎng)絡(luò)的鏈路上的電力節(jié)省。該創(chuàng)新技術(shù)提供 用于在用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進行通信的系統(tǒng)和方法，促使用戶或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為用戶設(shè)備啟 動睡眠模式。設(shè)備中睡眠模式的實施允許設(shè)備的發(fā)射機和接收機斷電達特定的時間長度， 在該時間長度期間發(fā)射機和接收機(也被稱為設(shè)備的物理接口)不消耗電力。


這里僅通過舉例的方式并參考附圖來描述實施方式，附圖中圖1是通用IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)的概圖。圖2是EPON的概圖。圖3是IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)中的普通睡眠控制消息流的流程圖。圖4是示出SLEEP_REQ消息的字段和字節(jié)(octet)的實施方式的表。圖5是示出CHANGE_SLEEP_MODE消息的字段和字節(jié)的實施方式的表。圖6是示出SLEEP消息的字段和字節(jié)的實施方式的表。圖7是在通信網(wǎng)絡(luò)中用于電力節(jié)省的系統(tǒng)的圖。
具體實施例方式參考附圖和附隨的描述可以更好地理解根據(jù)本實施方式的該系統(tǒng)和方法的原理和操作。用于在IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)中電力節(jié)省的系統(tǒng)和方法的一個實施方式通過使用來 自于用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的用于通過用戶或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來啟動電力節(jié)省的信息，來克服常規(guī)技術(shù) 的缺陷，使得能夠?qū)崿F(xiàn)諸如光網(wǎng)絡(luò)的鏈路上的電力節(jié)省。該創(chuàng)新技術(shù)提供用于在用戶和網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備之間進行通信的系統(tǒng)和方法，促使用戶或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為用戶設(shè)備啟動睡眠模式。設(shè) 備中睡眠模式的實施允許設(shè)備的發(fā)射機和接收機斷電達特定的時間長度，在該時間長度期 間發(fā)射機和接收機(也被稱為設(shè)備的物理(PHY)接口)不消耗電力。實際上注意到，根據(jù) 物理接口的結(jié)構(gòu)，可以存在具有零散的(stray)和/或剩余的功耗的物理接口的組件，因此 物理接口的功耗的非常精確的測量可以在給定測量周期期間顯示最小功耗。該最小功耗通 常不被考慮為與本發(fā)明的語境相關(guān)。在本文獻的語境中，術(shù)語“發(fā)射機”是指能使設(shè)備向相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè) 備組件。類似地，術(shù)語“接收機”是指能使設(shè)備從相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)的設(shè)備組件。在 本文獻的語境中，除非特別定義，數(shù)據(jù)用作對所有被通信的信息的一般引用。該實施方式能被用于IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)(包括但不限于銅和光網(wǎng)絡(luò))中的電力 節(jié)省。通常，IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與多個用戶設(shè)備通信。由于一個或更多個用 戶設(shè)備能夠進入睡眠模式，而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常忙于與用戶設(shè)備、其它網(wǎng)絡(luò)通信以及照顧其它 雜事，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有空閑時間進入睡眠模式。雖然該可操作的描述是正常的操作狀態(tài)， 但是該方法的實施不僅限于用戶設(shè)備，對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進入睡眠模式是可能的。網(wǎng)絡(luò)僅包括 兩個設(shè)備(單個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和單個用戶設(shè)備)的非限制性示例是對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進入睡眠模式 有用的實施的示例。當兩個設(shè)備中的任一個都沒有數(shù)據(jù)向另一個設(shè)備發(fā)送時，兩個設(shè)備能 夠進入睡眠模式。為了清楚，在本描述中特定實施方式將利用以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)組件來描 述。在這樣的情況下，用戶設(shè)備被實現(xiàn)為光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被實現(xiàn)為光線路終端 (OLT)，并且通信網(wǎng)絡(luò)是EPON網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在參考附圖，圖1是IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)的概圖。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100連接到一個或更 多個用戶設(shè)備(102A，102B，102N)并且在網(wǎng)絡(luò)上的用戶設(shè)備之間提供通信?？蛇x地，網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備100連接到一個或更多個設(shè)備(例如網(wǎng)絡(luò)交換機104)，以在用戶設(shè)備和其它網(wǎng)絡(luò)106之 間提供通信。參考圖2，EPON網(wǎng)絡(luò)的概圖示出了 IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)的一個示例性實施方式。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，OLT 200，經(jīng)由無源分光器208連接到一個或更多個用戶設(shè)備(0NU-1202A， 0NU-2202B和ONU-N 202N)，并且在網(wǎng)絡(luò)上的用戶設(shè)備之間提供通信?？蛇x地，OLT 200連 接到一個或更多個設(shè)備(例如網(wǎng)絡(luò)交換機104)，以在用戶設(shè)備和其它網(wǎng)絡(luò)106之間提供通信。參考圖3，其是IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)中普通睡眠控制消息流的流程圖，時間300被示 為沿著頁面下行的相對比例。該睡眠控制消息流促使設(shè)備的發(fā)射機和接收機斷電達給定時 間長度，在該給定時間長度期間發(fā)射機和接收機不消耗電力，由此導致節(jié)省了設(shè)備的電力。 在第一種情況中，當網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100沒有任何數(shù)據(jù)向用戶設(shè)備102A發(fā)送時，睡眠控制消息流開始。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100向用戶設(shè)備102A發(fā)送請求用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到循環(huán)睡眠模式的消息(已 知為SLEEP_REQ 302)。如果用戶設(shè)備102A沒有任何數(shù)據(jù)要發(fā)送，則用戶設(shè)備通過發(fā)送進入 睡眠的請求(已知為CHANGE_SLEEP_M0DE_304A)，來響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100并且轉(zhuǎn)換到循環(huán)睡眠 模式303A。在第二種情況中，如果用戶設(shè)備102A沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則睡眠控制消息流能夠 以用戶設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100發(fā)送CHANGE_SLEEP_MODE 304A作為開始。在以上兩種情況中，如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100沒有任何數(shù)據(jù)要向用戶設(shè)備102A發(fā)送，則 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)送使用戶設(shè)備進入睡眠達確定的睡眠時間的指令(已知為SLEEP 306A)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100還暫停存活處理(ke印alive process)和到用戶設(shè)備102A的其它通 信308。當用戶設(shè)備102A接收SLEEP指令306A時，用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到睡眠模式310A，將適當 的組件斷電，該組件通常包括但不限于發(fā)送邏輯和接收機。當用于睡眠的確定的睡眠時間 已經(jīng)到達時，用戶設(shè)備102A轉(zhuǎn)換到循環(huán)睡眠模式303B，對適當?shù)慕M件供電，該組件通常包 括但不限于發(fā)射機和接收機。用戶設(shè)備現(xiàn)在準備從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收允許用戶設(shè)備進行發(fā)送的 準許消息(已知為GATE)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100還知道用于用戶設(shè)備102A睡眠的確定的睡眠時間 何時已經(jīng)到達，并且向用戶設(shè)備發(fā)送傳輸機會消息，其被示為GATE命令312A(準許消息)。如果用戶設(shè)備102A沒有數(shù)據(jù)要向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100發(fā)送，則用戶設(shè)備發(fā)送告知用戶 設(shè)備沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送并因而能夠回到睡眠的REPORT 314A。當網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100沒有任何數(shù)據(jù) 要向用戶設(shè)備102A發(fā)送時，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)送SLEEP 306B。當用戶設(shè)備102A接收 SLEEP指令306A時，如上所述，用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到睡眠模式310B。當用于睡眠的給定時間長 度已經(jīng)到達時，用戶設(shè)備102A再次轉(zhuǎn)換到循環(huán)睡眠模式303C并且網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100發(fā)送GATE 312B，如上所述。如果用戶設(shè)備102A有數(shù)據(jù)要向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100發(fā)送，則用戶設(shè)備發(fā)送告知用戶設(shè)備 102A想要進行發(fā)送的REPORT 314B。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100向用戶設(shè)備102A發(fā)送GATE 312C并且 還激活存活處理和到用戶設(shè)備的其它通信316。用戶設(shè)備102A發(fā)送其從循環(huán)睡眠模式到普 通模式轉(zhuǎn)換的消息，其被示為CHANGE_SLEEP_MODE 304B。用戶設(shè)備102A從循環(huán)睡眠模式轉(zhuǎn) 換到普通模式318?，F(xiàn)在通信正常恢復。如果再次沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則可以重復睡眠控制消 息流。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從用戶設(shè)備102A接收CHANGE_SLEEP_MODE 304并且網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有數(shù)據(jù) 要向用戶設(shè)備發(fā)送的情況下，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)作為普通數(shù)據(jù)消息。當用戶設(shè) 備未接收到SLEEP指令306時，替代接收數(shù)據(jù)，用戶設(shè)備從循環(huán)睡眠模式轉(zhuǎn)換到普通操作模 式。在一個實施方式中，用于睡眠的確定睡眠時間可以是由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或用戶設(shè)備上的系統(tǒng)操作者手動配置的。在另一個實施方式中，確定睡眠時間能由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計算并作為睡 眠消息的部分被發(fā)送到用戶設(shè)備。在用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中時間被同步的實施方式中，確 定睡眠時間是未來的絕對時間。在非限制性的示例中，如果當前時間是第一時間戳(F424 基數(shù)16)，則絕對確定睡眠時間可以是第二時間戳(605234基數(shù)16 =在未來時間戳將是 100毫秒)。在另一個實施方式中，確定睡眠時間可以是相對時間。在非限制性的示例中， 相對確定睡眠時間可以是數(shù)值(BA2E8BA基數(shù)16 = 100毫秒)?；谠撁枋龊吞囟ǖ膽?yīng)用， 確定睡眠時間的其它實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得清楚。在可選實施方式中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100監(jiān)視通信業(yè)務(wù)負載，用戶設(shè)備102A被識別為輕負荷，并且網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)送SLEEP_REQ 302。在該實施方式中，雖然用戶設(shè)備有數(shù) 據(jù)要發(fā)送，但是用戶設(shè)備接受SLEEP_REQ，轉(zhuǎn)換到循環(huán)睡眠模式并向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送CHANGE_ SLEEP_MODE。數(shù)據(jù)在用戶設(shè)備中被緩沖直到用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到普通操作模式，隨后數(shù)據(jù)被發(fā) 送，伴隨著通信信道上的負載相對較高。在可選實施方式中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能向已經(jīng)請求了 CHANGE_SLEEP_MODE的單個用戶設(shè) 備初始地發(fā)送SLEEP。隨后的SLEEP消息能被廣播給網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶設(shè)備，并且所有處于 循環(huán)睡眠模式的偵聽用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到睡眠模式。在可選實施方式中，在接收GATE 312B之后用戶設(shè)備立即發(fā)送CHANGE_SLEEP_ MODE 304C。在另一個可選實施方式中，用戶設(shè)備在接收GATE 312B之后立即發(fā)送用戶數(shù) 據(jù)，由此向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備暗示地告知用戶設(shè)備已經(jīng)轉(zhuǎn)換到普通模式。用于決定發(fā)送SLEEP的特定算法并不在本描述的語境中。一個實施方式是基于網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備在從用戶設(shè)備接收到SLEEP_REQ之后就發(fā)送SLEEP的決定。在一些應(yīng)用中，優(yōu)選可以改變轉(zhuǎn)換模式、發(fā)送消息，以及暫停和激活的順序。在一 個非限制性的示例中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備100暫停存活處理和其它通信308，然后向用戶設(shè)備102A發(fā) 送SLEEP指令306。基于本描述和特定應(yīng)用，其它實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得清
林 疋。對于上述方法的實施方式，在用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間發(fā)送的消息需要包含充足 的信息，以提供睡眠控制消息流所需的控制(電力節(jié)省控制)。在IEEE 802類型網(wǎng)絡(luò)中，媒 體訪問控制(MAC)層規(guī)范并不足以提供該控制。因此，需要提供具有對于睡眠控制消息流 的充分控制的機制。用于提供對于睡眠控制消息流的控制的機制的一個實施方式使用MAC層之上的 網(wǎng)絡(luò)控制層(例如，802. IMAC客戶層或802.3MAC控制層)的消息格式和狀態(tài)信息。網(wǎng)絡(luò)控 制層包括用于建立時間同步的機制，并且該共享時間概念能被用于控制目的?，F(xiàn)有的時間 同步機制被擴展，使得發(fā)送設(shè)備能發(fā)送特別消息以通知接收設(shè)備其在確定睡眠時間內(nèi)不接 收數(shù)據(jù)。在以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)中，睡眠控制消息流能在MAC層之上的網(wǎng)絡(luò)控制層內(nèi) 被實施，該MAC層用于控制復用，并被稱為多點MAC控制[MPCP]層。現(xiàn)有的MPCP規(guī)范包括 用于建立時間同步和使用共享時間概念(具有守衛(wèi)區(qū)域)以激活復用傳輸?shù)臋C制。該現(xiàn)有 的MPCP時間同步機制被擴展，使得發(fā)送設(shè)備能發(fā)送特別消息以通知接收設(shè)備其在確定睡 眠時間內(nèi)不接收數(shù)據(jù)。此外，MPCP層被修改，因而存活功能在用戶設(shè)備處于睡眠模式時被 暫停。注意到，控制同步交換使用IEEE 802協(xié)定，例如與使用3個通知的GPON相對比，其 僅使用一個通知。在EPON中，上述用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分別被實施為光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和 光線路終端(OLT)。參考圖4，其示出SLEEP_REQ消息的字段和字節(jié)的實施方式的表，字段基于一般的 MPCP幀(也已知為MPCP數(shù)據(jù)單元-MPCPDU)的格式。所有的MPCPDU都是由下列字段組成 的64字節(jié)MAC控制幀目的地地址(DA) -MAC控制幀的目的地地址字段包含幀打算被供給的設(shè)備的48比 特地址。源地址(SA) -MAC控制幀的源地址字段包含發(fā)送幀的設(shè)備的48比特獨立地址。
長度/類型-MAC控制幀的長度/類型字段是包含十六進制值88-08的2字節(jié)字段。該值已經(jīng)被普遍分配以標識MAC控制幀。操作碼-操作碼字段是2字節(jié)字段，其標識特殊的MAC控制幀。OUI-OUI字段是3字節(jié)可配置字段。擴展操作碼-可配置的。在該SLEEP_REQ的實施方式中，值OO-OO16用于指示該幀 是 SLEEP_REQ 消息。填充/保留-這些字段承載有關(guān)特殊MPCP功能的信息。未被操作碼特殊字段使 用的有效載荷的部分應(yīng)當被填充為零。幀校驗序列(FCS) -FCS字段承載由MAC使用的CRC-32值以驗證接收幀的完整性。參考圖5，其示出CHANGE_SLEEP_MODE消息的字段和字節(jié)的實施方式的表，字段類 似于為SLEEP_REQ描述的那些字段。擴展操作碼字段被配置為值OO-Ol16，其用于指示該幀 是CHANGE_SLEEP_MODE消息。一個額外的字段被指定新模式_1字節(jié)字段，其指示設(shè)備是 否請求從循環(huán)睡眠模式改變到普通模式(由值0指示)或從普通模式改變到循環(huán)睡眠模式 (由值1指示)。參考圖6，其示出SLEEP消息的字段和字節(jié)的實施方式的表，字段類似于為SLEEP_ REQ描述的那些字段。擴展操作碼字段被配置為值00-0216，其用于指示該幀是SLEEP消息。 一個額外的字段被指定喚醒時間_4字節(jié)字段，其指示用于睡眠的確定睡眠時間。在EPON 網(wǎng)絡(luò)中，該值優(yōu)選為EPON時鐘，基于時間量子的時間戳(1時間量子，或TQ是16納秒)。如上所述，用于睡眠控制消息流所需的控制(電力節(jié)省控制)的特定字段、長度和 值的實施方式基于本應(yīng)用能夠變化?；诒久枋龊吞囟☉?yīng)用，控制機制的其它實施方式對 于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得清楚?，F(xiàn)在參考附圖，圖7是用于通信網(wǎng)絡(luò)中電力節(jié)省的系統(tǒng)的圖。用戶設(shè)備702包括 用于網(wǎng)絡(luò)上通信的通信模塊704以及可操作地連接到通信模塊704的處理系統(tǒng)706，該處理 系統(tǒng)706包含一個或更多個處理器708。處理器708被配置為具有用于發(fā)起睡眠控制消息 流的睡眠控制模塊710和被配置用于當睡眠控制消息流被發(fā)起時將用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到循環(huán) 睡眠模式的模式控制模塊712。注意，為了清楚，模塊之間的連接未在圖7中示出。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備700可操作地連接到用戶設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備700包括用于網(wǎng)絡(luò)上通信的通 信模塊730和可操作地連接到通信模塊的處理系統(tǒng)732，該處理系統(tǒng)732包含一個或更多個 處理器734。處理器734被配置具有用于確定用戶設(shè)備處于睡眠模式的睡眠時間的睡眠時 間確定模塊736，其中用戶設(shè)備702基本上不使用電力來與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備700通信。處理器734 還被配置具有睡眠決定模塊736，其被配置用于確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備700是否需要向用戶設(shè)備702 發(fā)送數(shù)據(jù)以及用于促使從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)消息。如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備700沒有數(shù)據(jù)要向用戶設(shè) 備702發(fā)送，則睡眠決定模塊736開始促使從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)送睡眠消息并且促使 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備暫停與用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的存活處理。用戶設(shè)備處理系統(tǒng)還被配置具有睡眠決定子模塊714，其被配置為當用戶設(shè)備 702處于循環(huán)睡眠模式中時，在用戶設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備700接收到數(shù)據(jù)消息之后，促使將用戶 設(shè)備轉(zhuǎn)換到普通模式；或者在用戶設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到睡眠消息之后，促使用戶設(shè)備轉(zhuǎn) 換到睡眠模式達睡眠時間。在可選實施方式中，用戶設(shè)備睡眠控制模塊710進一步被配置為促使從用戶設(shè)備702向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備700發(fā)送第一改變睡眠模式消息。在另一個可選實施方式中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理系統(tǒng)732進一步被配置具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備睡眠控制模塊738，用于通過促使從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備700向用 戶設(shè)備702發(fā)送睡眠請求消息來發(fā)起睡眠控制消息流。根據(jù)應(yīng)用，上述多個模塊的功能能被結(jié)合或分離來實施?；诒久枋龊吞囟☉?yīng)用， 模塊的其它實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得清楚。應(yīng)當理解，上述描述旨在僅用作示例，而且在如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范 圍內(nèi)可以做出許多其它的實施方式。
權(quán)利要求
一種在通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)省電力的方法，該方法包括以下步驟(a)在用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間發(fā)起睡眠控制消息流；(b)將所述用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到循環(huán)睡眠模式；(c)確定所述用戶設(shè)備處于睡眠模式中的睡眠時間，其中所述用戶設(shè)備基本上不使用電力來與所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行通信；(d)如果所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要向所述用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，則(i)從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)消息；以及(ii)所述用戶設(shè)備在接收到所述數(shù)據(jù)消息之后轉(zhuǎn)換到普通模式；以及(e)如果所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有數(shù)據(jù)要向所述用戶設(shè)備發(fā)送，則(i)從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述用戶設(shè)備發(fā)送睡眠消息；(ii)所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備暫停與所述用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的存活處理；以及(iii)在所述用戶設(shè)備處接收到所述睡眠消息之后，所述用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到睡眠模式達所述睡眠時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括以下步驟(a)基于所述睡眠時間，將所述用戶設(shè)備從所述睡眠模式轉(zhuǎn)換到所述循環(huán)睡眠模式；(b)基于所述睡眠時間，從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述用戶設(shè)備發(fā)送第一準許消息以檢查所 述用戶設(shè)備的操作；(c)在接收到所述第一準許消息之后，所述用戶設(shè)備向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送第一報告消 息，以告知所述用戶設(shè)備有數(shù)據(jù)要發(fā)送；(d)在接收到所述第一報告消息之后，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行以下操作 (i)激活與所述用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述存活處理；以及( )從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向用戶設(shè)備發(fā)送第二準許消息；以及(e)在所述用戶設(shè)備處接收到所述第二準許消息之后，所述用戶設(shè)備進行以下操作 (i)從所述循環(huán)睡眠模式轉(zhuǎn)換到普通模式；以及( )向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送第二改變睡眠模式消息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過從所述用戶設(shè)備向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送第一改 變睡眠模式消息來開始所述發(fā)起睡眠控制消息流的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述用戶設(shè)備發(fā)送睡眠請 求消息來開始所述發(fā)起睡眠控制消息流的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中發(fā)起睡眠控制消息流的步驟基于通信業(yè)務(wù)負載。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所確定的睡眠時間是手動配置的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述用戶設(shè)備發(fā)送所述睡眠時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述睡眠時間被包括在所述睡眠消息中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中向所述用戶設(shè)備發(fā)送所述睡眠消息的所述發(fā)送步 驟通過向包括所述用戶設(shè)備在內(nèi)的多個用戶設(shè)備廣播所述睡眠消息來實現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，該方法還包括在接收到所述第一準許消息之后，所 述用戶設(shè)備向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送第二報告消息，以告知所述用戶設(shè)備沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，其 中(a)如果所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送給所述用戶設(shè)備，則 (i)從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述用戶設(shè)備發(fā)送睡眠消息；以及( )在所述用戶設(shè)備處接收到所述睡眠消息之后，所述用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到睡眠模式達所 述睡眠時間；(b)如果所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有數(shù)據(jù)要發(fā)送給所述用戶設(shè)備，則 (i)從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述用戶設(shè)備發(fā)送第三準許消息；( )所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備激活與所述用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的所述存活處理；以及 (iii)在所述用戶設(shè)備處接收到所述第二準許消息之后，所述用戶設(shè)備從所述循環(huán)睡 眠模式轉(zhuǎn)換到普通模式，并且向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送第二改變睡眠模式消息。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述用戶設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備經(jīng)由IEEE802標 準網(wǎng)絡(luò)進行通信。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述用戶設(shè)備是以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)EPON的0NU， 并且其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是所述EPON的0LT。
13.—種在通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)省電力的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(a)用戶設(shè)備，該用戶設(shè)備包括(i)用于在網(wǎng)絡(luò)上進行通信的通信模塊；以及( )操作地連接到所述通信模塊的處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)包含至少一個處理器，該處 理器被配置有(A)用于發(fā)起睡眠控制消息流的睡眠控制模塊；以及(B)被配置用于在所述發(fā)起睡眠控制消息流的操作之后將所述用戶設(shè)備轉(zhuǎn)換到循環(huán)睡 眠模式的模式控制模塊；(b)操作地連接到所述用戶設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括 (i)用于在網(wǎng)絡(luò)上進行通信的通信模塊；以及( )操作地連接到所述通信模塊的處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)包含至少一個處理器，該處 理器被配置有(A)用于確定所述用戶設(shè)備處于睡眠模式中的睡眠時間的睡眠時間確定模塊，在睡眠 模式中所述用戶設(shè)備基本上不使用電力來與所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行通信；以及(B)睡眠決定模塊，其被配置用于確定(I)如果所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要向所述用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，則促使從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送數(shù) 據(jù)消息；以及(II)如果所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送給所述用戶設(shè)備，則(a)促使從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述用戶設(shè)備發(fā)送睡眠消息；以及(b)促使所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備暫停與所述用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的存活處理；以及(c)位于所述用戶設(shè)備處理系統(tǒng)中的睡眠決定子模塊，其被配置為當所述用戶設(shè)備處 于循環(huán)睡眠模式中時進行以下操作(i)在所述用戶設(shè)備從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到所述數(shù)據(jù)消息之后，促使所述用戶設(shè)備轉(zhuǎn) 換到普通模式。( )在所述用戶設(shè)備從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到所述睡眠消息之后，促使所述用戶設(shè)備轉(zhuǎn) 換到睡眠模式達所述睡眠時間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述用戶設(shè)備睡眠控制模塊被進一步配置為促 使從所述用戶設(shè)備向所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送第一改變睡眠模式消息。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理系統(tǒng)被進一步配置為具有網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備睡眠控制模塊，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備睡眠控制模塊用于通過促使從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向所述用戶 設(shè)備發(fā)送睡眠請求消息來發(fā)起睡眠控制消息流。
全文摘要
一種用于IEEE 802類型和ITU-T G.984類型網(wǎng)絡(luò)中電力節(jié)省的系統(tǒng)和方法通過使用來自于用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的用于通過用戶設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來啟動電力節(jié)省的信息，克服了常規(guī)技術(shù)的局限，使得能夠?qū)崿F(xiàn)諸如光網(wǎng)絡(luò)的鏈路上的電力節(jié)省。該創(chuàng)新技術(shù)提供用于在用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進行通信的系統(tǒng)和方法，促使用戶或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為用戶設(shè)備啟動睡眠模式。設(shè)備中睡眠模式的實施允許設(shè)備的發(fā)射機和接收機斷電達特定的時間長度，在該時間長度期間發(fā)射機和接收機(也被稱為設(shè)備的物理接口)不消耗電力。
文檔編號H04L12/10GK101820349SQ20101014920
公開日2010年9月1日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月25日
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