[发明专利]功耗管理方法及分级功耗网络

权利要求书

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；

其中，所述中间层中实体的功耗信息用下式来表示：

其中，代表实体的第n个功耗模式，其中N为大于或等于1的整数；

表示休眠模式，在休眠模式下，关闭实体所有功能；

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；

表示状态转移特性。

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。

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。

9.一种基于权利要求1-8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。