集中式乙太網的關閉方法

2023-05-14 09:55:06 1

專利名稱：集中式乙太網的關閉方法
技術領域：
本發明一般地涉及具有乙太網供電(PoE)能力的乙太網，即能遠程供電給網絡單元的乙太網。一般地，在具有乙太網供電(PoE)能力的乙太網中，每個交換機分別由連接到 輸電幹線的本地供電單元供電，而每個終端由PoE電壓供電，所述PoE電壓由其直接連接的 交換機提供。由PoE網絡單元(終端和交換機)消耗的功率隨著乙太網速度的增加而增加，並 且每天24小時在消耗。然而，在乙太網中，不是所有的網絡單元都需要一直(例如夜晚) 運行。為了節省能源，期望當不需要時減少功率消耗。
背景技術：
有很多解決方案被實施以降低乙太網中每個單元的能耗，例如*關閉終端或者交換機的一些功能(關閉背燈，降低CPU時鐘頻率，降低乙太網速 度)。*標準IEEE 802. 3az準備允許當連接空閒時停止傳輸，從而降低物理連接等級組 件的能耗。但是所有這些解決方案僅使每個網絡單元的能耗降低20% _50%，因為我們假設 網絡功能必須在所有時間保持可用。節省能量的可能的方法可以是中斷輸電幹線供電，但是這可能導致故障或者啟動 順序問題，因為如果交換機是級聯的，則交換機一般必須按它們級聯的順序重啟。此外，我 們不可能關閉所有網絡單元，因為一些終端和一些伺服器必須一直保持運行，特別是那些 在可能用於緊急呼叫的IP電話路徑上的終端和伺服器。文獻DE 1020007028180描述了具有通過線路連接的一些終端的乙太網。數據和 用於給終端供電的電源電壓可以通過所述線路傳輸。至少一個終端通過交換控制單元遠程 控制的交換機設備由輸電幹線供電。交換機設備和交換控制都連接到乙太網區域網。交換 機設備可以通過操作交換控制單元而啟動或者停用。這可以在連接交換機設備的線路上施 加48伏遠程供電電壓。當施加此電壓時，指定給所述交換機設備的終端啟動。當不施加此 電壓時，指定給所述交換機設備的終端停用。文獻US 7251736描述了對每個節點是伺服器的邏輯相關的數據處理系統的跨多 個不同節點進行遠程功率控制的系統和方法。所述系統劃分為兩個或者多個靜態區段。所 述區段的遠程功率控制通過使用修改的區域網喚醒(modified wake-on-LAN)的實施而 實現，在所述修改的區域網喚醒中，所述區段中每個網絡適配器上的神奇包過濾器(magic packet filter)被修改以使所有節點公認或者通用的神奇包能進行遠程的、區段範圍的重 啟。在一個實施例中，在區段中每個網絡適配器的區域網喚醒過濾器認識和響應尋址區段 中任何網絡適配器的神奇包。在另一個實施例中，在區段中每個網絡適配器的區域網喚醒 過濾器被修改為響應通用神奇包。文獻WO 2008154755描述了操作數據網絡的方法，所述數據網絡包括多個終端，它們互相交換數據，並且由至少一個網絡節點或者至少一個終端供電，所述終端以特定標稱電壓水平供應容量而進行內部供電。獲得了基於網絡操作控制的簡化的和靈活的優先 級，其中終端按不同優先級水平分類設置，和對於下降電壓水平落在標稱值以下的，按照電 壓水平設置，終端以其優先級給出的順序停用，具有最低優先級的終端首先被停用。本發明的目的是提出用於關閉PoE網絡的至少一些網絡單元而沒有交換機故障 或者沒有重啟時的啟動順序問題的改進方法。

發明內容
本發明提供了一種關閉乙太網的至少一些網絡單元的方法，包括步驟-在網絡單元中接收第一關閉二進位信號，第一關閉二進位信號的第一值命令關 閉網絡單元，第一關閉二進位信號的第二值授權重啟網絡單元；-檢測所述關閉信號的值；-如果所述第一信號具有其第一值，則通過生成第二關閉信號而傳播關閉到下遊 網絡單元；其特徵在於，對於命令關閉所述網絡單元的至少一些功能，它還包括步驟_分別 指定標誌到所述網絡單元的埠，指定到埠的標誌的值授權或者禁止關閉所述埠以及 通過所述埠傳播關閉，-當所述網絡單元檢測到所述第一關閉信號的第一值存在時，檢查預先指定的標 志，然後僅對指定了授權關閉埠的標誌的每個埠執行關閉和傳播關閉。該方法使得能僅關閉特定網絡單元的一些預定埠。該特定網絡單元的其它埠 保持有效以連接到例如網絡、緊急電話或者重要的伺服器。被關閉的埠通過生成第二關 閉信號傳播關閉到其它網絡單元。成功通過下行鏈路網絡單元的此關閉的傳播使得能關 閉一些其它網絡單元的至少一些功能，而當重啟時，沒有交換機故障或者啟動順序問題，因 為重啟由關閉信號值的變化觸發，並且該變化沿著交換機級聯從集中式管理單元傳播到終 端，所以交換機按照級聯順序重啟。該重啟順序防止交換機故障和啟動順序問題。根據該方法的特定實施例，對於位於根據本發明的網絡單元的級聯的頂端的網絡 單元，所述第一關閉信號由乙太網幀傳遞。根據該方法的另一個實施例，所述第一關閉信號通過通常用於遠程供電給能被遠 程供電的網絡單元的乙太網供電電壓構成。根據該方法的優選實施例，所述第二關閉信號通過通常用於遠程供電給能被遠程 供電的網絡單元的乙太網供電電壓構成。根據該方法的優選實施例，當存在乙太網供電電壓時，所述第一信號具有其第一 值；而當所述乙太網供電電壓不存在時，所述第一信號具有其第二值。根據該方法的優選實施例，通過直接連接到第二下遊網絡單元的第一網絡單元的 指定埠傳播關閉信號，還包括以下步驟-確定直接連接到下行鏈路埠的網絡單元是否能通過乙太網供電電壓的存在被 遠程關閉，以及-如果所述第二下遊網絡單元能通過PoE電壓的存在被關閉，則當在上行鏈路上 接收到PoE電壓時，施加(put on) PoE電壓到所述下行鏈路埠，當在上行鏈路上沒有接收到PoE電壓時，撤除(put off)所述下行鏈路埠上的PoE電壓，-或者，如果所述第二下遊網絡單元不能通過PoE電壓的存在被遠程關閉，則當在 上行鏈路上接收到PoE電壓時，撤除所述下行鏈路埠上的PoE電壓，當在上行鏈路上沒有 接收到PoE電壓時，施加PoE電壓到所述下行鏈路埠。根據所述方法的另一個實施例，所述第一關閉信號由光載波傳遞，所述光載波用 於從包括光埠的第一網絡單元傳輸數據到具有光埠的第二網絡單元。優選地，持續的 光載波的不存在命令關閉所述第二網絡單元的至少一些功能並傳播關閉到下遊網絡單元； 而持續的光載波的存在授權所述第二網絡單元的所有功能。根據該方法的另一個實施例，還包括用專用於所述關閉信號的調製信號調製光載 波的步驟；並且當沒有調製信號而光載波存在時，命令關閉所述第二網絡單元的至少一些功 能和傳播關閉到下遊網絡單元；但是所述調製信號的存在授權所述第二網絡單元的所有功 能。根據該方法的優選實施例，對於命令關閉網絡單元的至少一些功能， 還包括以下 步驟-檢查預先分別指定到所述網絡單元的埠的標誌，標誌的值授權或者禁止關閉 所述埠、以及通過所述埠傳播所述關閉，-當所述網絡單元檢測到所述第一關閉信號的第一值的存在時，僅對指定了授權 關閉埠的標誌的每個埠執行關閉和傳播關閉。根據該方法的優選實施例，它還包括以下步驟_檢查同一網絡單元的所有埠是否都將被關閉，-並且如果所述網絡單元的所有埠都將被關閉，則關閉所述網絡單元的所有功 能。本發明還提供適於實現根據本發明的方法的網絡單元。當結合附圖，本發明的其它特徵和優點將從以下對本發明的實施例的詳細描述變
得更明顯。


為了闡述本發明的實施例的詳細特徵和優點，以下將參考附圖-圖1表示包括全部根據本發明設計的交換機的乙太網的第一個示例；-圖2表示根據本發明的方法的一個實施例的流程圖；-圖3表示包括根據本發明的交換機和不是根據本發明的交換機的乙太網的第二 示例；-圖4示意性表示根據本發明的具有電上行鏈路的乙太網交換機的第一實施例；-圖5示意性表示根據本發明的具有光上行鏈路的乙太網交換機的第二實施例。
具體實施例方式包括全部是根據本發明設計的交換機的乙太網的第一個示例在圖1上表示，並且 包括
-可以是個人計算機的集中式管理單元1，-包括單個乙太網交換機2的第一交換層，-包括連接到交換機2的兩個乙太網交換機3-4的第二交換層，-包括四個乙太網交換機5-9的第三交換層，其中交換機5-7連接到交換機3，交換機8、9連接到交換機4，-以及示例性終端10-13，其中-終端10-11是連接到交換機5-7並且用於不經常呼叫的IP電話，-終端12是連接到交換機9並且用於緊急呼叫的IP電話，-終端13連接到交換機9，並且是重要伺服器。當網絡單元(特別是交換機或者終端)連接到PoE交換機時，標準的發現過程是 自動運行以確定單元的類型和此單元的功率等級。此過程使得能區分網絡單元的幾種類 型-不能被遠程供電而且不能通過PoE電壓的存在而關閉的網絡單元，例如配備有 不能承受PoE電壓的標準的乙太網適配器的個人計算機。-不能被遠程供電但是能通過PoE電壓的存在被關閉的網絡單元，例如根據本發 明設計的交換機，或者配備有特別設計以應用根據本發明的關閉方法的本地電源和乙太網 適配器的個人計算機。-能被遠程供電和能通過PoE電壓的不存在被遠程關閉的網絡單元，例如由PoE電 壓供電通過遠程中斷該PoE電壓能被關閉的IP電話。在該實施例中，當終端10-13連接到交換機5-9時，在分別運行的發現過程期間， 這些終端10-13已經預先由這些交換機5-9分別標識-終端10-12已經被標識為能被遠程供電和通過PoE電壓的不存在被遠程關閉的 終端，因為它們不包括任何本地電源。-終端13已經被標識為不能被遠程供電並且不能通過PoE電壓的存在而關閉的終 端，因為它們配備有本地電源和標準的乙太網適配器。所以它必須是從不接收任何PoE電壓。在該示例中，網絡必須不能完全關閉，因為終端12用於緊急呼叫，並且終端13是 重要伺服器。為了區分需要永久數據連接的埠，由網絡管理員在交換機2-9中設置了標 志。每個埠具有標誌，標誌的值用於授權或者禁止關閉此埠和傳播關閉。在此實施例 中，交換機2、4、9必須不能完全關閉，因為它們在用於呼叫終端12的路徑上以及在終端13 的路徑上，終端12是用於緊急呼叫的IP電話，終端13是重要的伺服器。對於運行，終端10、11、12接收分別由它們分別連接的交換機5-9供應的PoE電 壓。對於這些終端10、ll、12，PoE電壓從事它們供電的標準工作。當關閉信號由交換機5-8 接收時，它們中斷分別供應到這些終端10、11、12的PoE電壓，以便關閉它們。第一種方式是傳播關閉到下遊的網絡單元。這僅用於被遠程供電的終端。第二種 方式在於供應PoE電壓給下遊的網絡單元。這僅用於能通過供應PoE電壓關閉的網絡單元， 例如根據本發明設計的交換機2-9。為此原因，根據本發明的交換機必須根據直接向下遊連接的網絡單元的類型以不 同方式傳播關閉信號。
所有的乙太網交換機2-9都分別由本地供電單元(未示出)供電。它們都是PoE 啟動的，即，它們能提供作為關閉信號或者供電的PoE電壓給下遊網絡單元；並且它們都適 於實現根據本發明的方法，即，它們適用以下規則_如果下遊網絡單元不能被遠程供電以及不能通過PoE電壓的存在而關閉，則交 換機不能傳播關閉信號。它從不供應乙太網供電電壓功率，以防止毀壞可能與PoE電壓不 兼容的該終端。-如果下遊網絡單元不能被遠程供電但是能通過PoE電壓的存在被關閉，則交換 機通過供應乙太網供電電壓而傳播關閉信號給該網絡單元。PoE電壓的不存在命令重啟。
-如果下遊網絡單元能通過PoE電壓的存在被遠程供電，並且能通過PoE電壓的 不存在而關閉，則交換機通過中斷乙太網供電電壓而傳播關閉信號給此下遊網絡單元。PoE 電壓的存在命令重啟。另外，作為在根據本發明設計的交換機的級聯的頂端處的交換機2包括用於從 集中式管理單元1接收關閉指令的裝置，此指令由乙太網幀傳遞。當交換機2接收該指令 時，它通過施加(put οη)ΡοΕ電壓到被標記的埠而傳播關閉信號，從而授權關閉。連接到 交換機3的第一埠被標記，從而授權關閉。連接到交換機4的第二埠被標記，從而禁止 關閉。在原先的發現過程中，交換機2檢測到這些埠分別連接到兩個網絡單元，這兩個網 絡單元不能被遠程供電但是能通過PoE電壓的存在被關閉。然後交換機2通過以下步驟執 行關閉-關閉連接到交換機3的埠，-保持連接到交換機4的埠有效，-以及分別供應PoE電壓到兩個埠，以便沿著交換機到終端的級聯傳播關閉信號。然後交換機2以適於多個埠保持有效的低功率模式保持運行。PoE電壓保持存 在。每個交換機2-9包括通過撤除(put off)埠的數據發射器和數據接收器關閉端 口但是傳播關閉的電路。這些電路能以兩種方式傳播關閉-如果該網絡單元不能被遠程供電但是能通過PoE電壓的存在被關閉，則通過供 應PoE電壓到下遊網絡單元；-或者，如果該網絡單元能通過PoE電壓的存在被遠程供電並且能通過PoE電壓的 不存在被遠程關閉，則不供應PoE電壓。每個這些交換機2-9還包括-用於檢查是否所述網絡單元的所有埠將要關閉的裝置，-如果所述網絡單元的所有埠將要關閉，則關閉所述網絡單元的所有功能的裝置。於是，功耗很低。每個交換機監控它的用於檢測PoE電壓的上行鏈路連接。這可以通過簡單的模擬 電路完成，不依靠物理乙太網層電路。如果PoE電壓設置在交換機2-9的上行鏈路埠上，這意味著關閉被啟動。通過 這個方式，我們保持與非PoE交換機的兼容性，即，如果根據本發明的交換機連接到非PoE交換機的下行鏈路，則關閉功能從不啟動，因為它從未接收任何PoE電壓。所以根據本發明的交換機能正常運行，並且關閉程序僅涉及此交換機和其它下遊的網絡單元。當交換機4在它的上行鏈路埠從交換機2接收PoE電壓時，它關閉具有授權關 閉標誌的所有它的埠，並且它施加PoE電壓到連接到能由PoE電壓關閉的網絡單元的端 口上，以傳播關閉。連接到交換機8的埠也是這樣的情形。交換機4使具有顯示它們必須永不關閉和不傳播關閉的各標誌的埠有效。連接 到交換機9的埠也是這樣的情形。交換機4以適於多個埠保持有效的低功率模式保持 運行。當交換機8在它的上行鏈路埠從交換機4接收PoE電壓時，交換機8關閉所有 它的埠，並且設置PoE電壓到連接到能由PoE電壓關閉的網絡單元的所有它的埠上，因 為沒有埠用禁止關閉標誌進行標記。當交換機8檢測到它所有埠將要關閉時，它關閉所有它的功能。然後它以供應 PoE電壓以及後面的重啟所需的最小功能保持運行。所以它消耗很低的功率。交換機9不從交換機4接收任何PoE電壓，因為它的上行鏈路埠連接到交換機4的埠，所述埠 一直運行，並且不傳播任何關閉。因此交換機9保持它的所有埠運行。 它不供應任何PoE電壓到什麼都不連接的它的下行鏈路埠。但是它分別供應PoE電壓給 連接終端12-13並且需要遠程供電的埠。當每個終端連接到交換機9時，終端12-13已 經預先在分別運行的發現過程期間由交換機9標識。終端12接收交換機9供應的PoE電壓，並且它標準地使用所述PoE電壓作為能源， 因為在此示例中，它不包括任何其它電源。終端13不接收任何交換機供應的PoE電壓，因 為它預先已經被標識為不需要遠程供電的終端。交換機3在它的上行鏈路上從交換機2接收PoE電壓。在交換機3中，所有的埠 被標記，從而它們可以被關閉，並且可以施加它們的各PoE電壓，因為如先前的發現過程期 間標識的，它們連接到不能被遠程供電但是可以通過PoE電壓的存在被關閉的網絡單元。交換機5在它的上行鏈路上從交換機3接收PoE電壓。在交換機5中，所有的端 口被標記，從而它們可以被關閉。因此，它關閉所有它的埠。它不供應任何PoE電壓給它 的下行鏈路埠，所述下行鏈路埠連接到例如示例性IP電話10的IP電話，因為它們已 經被標識為能被遠程供電並且能通過PoE電壓的不存在被遠程關閉的網絡單元。當每個終 端連接到交換機5時，這些終端在分別運行的發現過程中已經預先由交換機5標識。交換機6-8的狀態相同。對於喚醒，喚醒命令由管理單元1發出，在乙太網幀中被發送到交換機2。交換機 2重啟它的被關閉的功能。發現過程在被關閉並且分別連接到下遊網絡單元的埠運行。 連接到交換機3的埠的情況相同。交換機2再次檢測交換機3的存在，並且確定交換機3不能被遠程供電但是通過 PoE電壓的存在能被遠程關閉。它已經知道交換機4存在和它的類型。交換機2從連接到交換機3的埠移走(remove) PoE電壓。PoE電壓的不存在通 過監控交換機3的上行鏈路連接的電壓檢測裝置而檢測。然後交換機3重啟其被關閉的功 能。發現過程在交換機3的被關閉和分別連接到下遊網絡單元的它的下行鏈路埠運行。 交換機3再次檢測交換機5-7。然後交換機3從它的所有埠移走PoE電壓。
PoE電壓的不存在通過監控交換機5-7的上行鏈路的各電壓檢測裝置而檢測。交換機5-7重啟。發現過程在交換機5-7的被關閉和分別連接到下遊網絡單元的埠運行。 交換機5-7再次檢測需要遠程供電的終端10-11。然後交換機5-7施加PoE電壓到連接到 終端10-11的埠上。然後喚醒過程相似地發生在交換機4中並接著發生在交換機9中。因此，喚醒自動從集中式管理單元1傳播到交換機5-9。在交換機1-9中以級聯次 序順序執行啟動，這樣避免交換機故障，或者啟動順序問題。在變型中，集中式管理單元1可以結合到在級聯頂端的交換機2。圖2表示根據本發明的方法的一個實施例的流程圖步驟18 集中式管理單元1發送傳播關閉信號的命令給第一交換機2，位於級聯頂 端的此交換機2包括設計用於實現根據本發明的方法的至少兩個串行交換機。步驟19 第一交換機2供應PoE電壓到分別連接到PoE交換機的所有它的下行鏈 路埠。步驟20 考慮的交換機，例如交換機9，接收在其上行鏈路埠由PoE電壓構成的 關閉信號。步驟21 然後該考慮的交換機通過檢查各標誌，檢查是否所有它的埠都可以被 關閉。如果不是，它執行步驟22。如果是，它執行步驟24。步驟22 它僅關閉授權的埠。另外，所述交換機進入能耗降低的低功率運行狀 態。步驟23 然後交換機繼續運行在緩慢運行狀態，消耗功率低。步驟24 交換機關閉所有它的埠並且關閉它自己。則除了在另一個PoE交換機 向下遊連接的情況下傳播由PoE電壓構成的關閉信號，以及重啟所需的PoE電壓損失檢測 以外，所有的功能都停止。步驟25 然後交換機保持在能耗很低的停止狀態。圖3表示包括根據本發明的交換機和不是根據本發明的交換機的乙太網的第二 示例。它示出標準的PoE交換機與根據本發明設計的PoE交換機混合的情形。標準的PoE 交換機被設計來永久提供PoE電壓給向下遊連接的網絡單元(假如它們被標識為需要被遠 程供電)，所以它們不能傳播關閉信號，所述關閉信號必須取兩個值優選地一個是由PoE 電壓的存在構成，另一個由PoE電壓的不存在構成。該第二示例包括-集中式管理單元1'；-第一交換層，包括根據本發明的單個PoE交換機2'，即具有關閉功能；-第二交換層，包括兩個PoE交換機3'-4'，其中交換機4'根據本發明設計，並 且其中交換機3'是標準的PoE交換機，即沒有關閉功能；-第三交換層，包括四個PoE交換機5'-9'，其中交換機8' -9'根據本發明設 計，並且連接到交換機2'；並且其中交換機5'、6'、7'是連接到交換機3'的標準的PoE 交換機；-以及示例性終端10'-13'，它們是IP電話，都用於不經常呼叫，因此在一定時 間段(例如夜晚)可以都關閉而沒有問題。
交換機3'、5'、6'、7'從不關閉，因為它們不能檢測在它們的各上行鏈路上PoE電壓的存在。PoE電壓永遠在交換機3' - 9'的各下行鏈路上被啟動，因為它們是標 準的PoE啟動的交換機，其在發現過程中已經檢測到需要被遠程供電的終端10' -13'的 存在。所以終端10' - 11'從不關閉。另一方面，網絡單元2'、4'、8'、9' ,12' -13'可以至少部分關閉，因為它們包括用於實現根據本發明的方法的裝置。具體地，它們能從一個網絡單元向下遊傳播關閉 到另一個網絡單元，直到交換機8'、9'，並且交換機8'、9'能通過中斷它們供應給終端 12' ,13'的PoE電壓而傳播關閉到這些終端12' ,13'，如以上圖1所說明的。這示出根據本發明的交換機可以與同一 PoE網絡中的標準PoE交換機混合。在網絡的其它示例中，根據本發明的交換機的級聯的頂端可以不與交換機的級聯 的頂端一致。例如，如果交換機2'是標準的交換機，則根據本發明的方法將僅由交換機 4'、8'、9'應用。在這樣的情況中，集中式管理單元1'將發出關閉/重啟命令給交換機 4'，而不是交換機2'。圖4示意性表示根據本發明的具有電上行鏈路38的乙太網交換機的第一實施例 37。它包括-構成連接到電乙太網上行鏈路38的埠的標準的PoE物理層電路41。它包括 當供應關閉信號時，供應通過上行鏈路接收的PoE電壓的通路。_用於向上遊交換機呈現特徵的電路40。該特徵指明該網絡單元的類型(它不能 被遠程供電但是能被遠程關閉)。電路40連接到標準的PoE物理層電路41的通路。 -PoE電壓檢測電路39。-中心處理單元42。-風扇 43。-連接到輸電幹線的高功率AC/DC轉換器44。它是交換機37的主要電源，並且當 交換機37關閉時，它可以完全關閉。-連接到輸電幹線的低功率AC/DC轉換器45。它總是通電的。當交換機37所有 功能被關閉時，它供應用於檢測關閉信號值的變化、用於供應PoE電壓到下行鏈路埠以 便傳播關閉信號、和用於重啟交換機37所需的低功率。_從一個埠轉發乙太網幀到另一個埠的交換機46。_特徵和功率管理單元47，用於檢測連接到下行鏈路的網絡單元的存在，和用於 標識此網絡單元的類型(具體地標識它的功率等級)。-多個標準的PoE物理層電路48，構成分別連接到下行鏈路49的埠；這些電路 48的每一個包括能被控制以供應或者不供應PoE電壓到下行鏈路的輸出。中心處理單元42具有接收由PoE電壓檢測電路39供應的停止請求信號的輸入。 為了關閉交換機37的至少一些功能，中心處理單元42具有分別連接到以下輸入的輸出-特徵和功率管理單元47，_ 交換機 46，-風扇43，-高功率AC/DC轉換器44，-標準的PoE物理層電路41和48(通過未在圖中表示的連接)
中心處理單元42執行-當它在上行鏈路38檢測到由PoE電壓構成的關閉信號時，用於接收由PoE電壓 檢測單元39供應的停止請求信號的軟體裝置，-以及當接收到此停止請求信號時，用於關閉所述交換機37的至少一些功能的軟 件裝置。優選地，中心處理單元42執行-用於檢查預先分別指定到所述網絡單元的埠的標誌的軟體裝置，標誌的值授 權或者禁止關閉此埠、以及通過此埠傳播關閉。-當所述網絡單元檢測到所述關閉信號的第一值存在時，用於僅對指定了授權關 閉埠標誌的每個埠執行關閉和傳播關閉的軟體裝置。這些標誌是網絡管理員提供的配 置數據的一部分。-與特徵和功率管理單元47協作以判斷PoE電壓是否必須發送或者不發 送到連接 到下行鏈路埠 48的網絡單元的軟體裝置。它們包括一確定直接連接到下行鏈路埠的網絡單元是否能通過乙太網供電電壓的存在 被遠程關閉的軟體裝置，-以及用於執行以下步驟的軟體裝置—如果連接到所述下行鏈路埠的網絡單元可以由通過PoE電壓的存在而關 閉，則當在上行鏈路38上接收到PoE電壓時，施加PoE電壓到所述下行鏈路埠，以及當在 上行鏈路38上沒有接收到PoE電壓時，撤除此下行鏈路埠上的PoE電壓。—如果連接到所述下行鏈路埠的網絡單元不能通過PoE電壓的存在而遠程關 閉，則當在上行鏈路38上接收到PoE電壓時，撤除此下行鏈路埠的PoE電壓，以及當在上 行鏈路38上沒有接收到PoE電壓時，施加PoE電壓到此下行鏈路埠。圖5示意性表示根據本發明的具有光上行鏈路的乙太網交換機的第二實施例62。 它與第一實施例37的不同在於-電乙太網上行鏈路38由光上行鏈路58代替。-標準的電PoE物理層電路41由構成連接到上行鏈路58的埠的標準的光物理 層電路61代替。它包括提供接收的光載波的輸出，如果有的話。-PoE電壓檢測電路39由載波損失檢測單元59代替，載波損失檢測單元59包括向 中心處理單元42提供停止請求信號的裝置，如果沒有連續的光載波，則用於關閉交換機62 的至少一些功能，並且如果連續的光載波存在，則授權網絡單元的所有功能。其它組件沒有改變。 交換機可以具有光上行鏈路埠和電上行鏈路埠。本地選擇器使得能選擇第一 關閉信號源(電、或者光、或者乙太網幀中的數據)。在第三實施例中，載波損失檢測單元59可以由調製信號損失檢測單元代替，包括 用於接收由專用於關閉信號的調製信號調製的光載波的電路。如果專用於關閉信號的調製 信號不存在而光載波存在，則此單元適於提供停止請求信號給中心處理單元42 ；並且如果 專用於關閉信號的調製信號存在，則此單元適於取消停止請求信號，即授權交換機的所有 功能。這防止在交換機或者光連接故障情況下級聯關閉。調製方法的示例可以是調製光載波的振幅的位的固定模式。
本發明可以應用於所有光交換機，即包括光上行鏈路和光下行鏈路(或者任何光 /乙太網鏈路的組合)。它與第二實施例62的不同在於電乙太網下行鏈路49由光下行鏈 路代替，每個下行鏈路埠包括光物理層電路，所述光物理層電路包括供應調製的光載波 的光源。在可能的實施例中，如果關閉信號必須傳播，則停止請求信號中斷載波。本發明的 主要益處 物理層沒有特殊晶片。因此任何設計在短時間範圍內容易適用。在物理層晶片市場保持選擇權。 不需要留下中心處理單元或者物理層用於喚醒(不需要數據分析，除了級聯頂 端的交換機，此交換機接收關閉/重啟乙太網幀)。 容易安裝、使用簡單。·與現存材料兼容(PoE啟動)。 典型的交換機能耗是2W/埠，空閒的IP電話是5W。安裝1000個終端需要例如22 個交換機，當正常運行時耗能7kW。在長時間休眠狀態(夜晚)期間，用標準802. 3az (36% 增益)，這最多可以降低到4. 5kW，用根據本發明的方法(99%增益)，最多可以降低到 0. Ikff.已知的數字消息喚醒需要數字組件保持運行。用根據本發明的方法，可以僅使用 簡單的和極低功率的模擬組件。在第二步中，不需要特殊組件，所以可以無延遲應用，或者 它可以隨後結合到乙太網物理層組件中。對於不使用遠程供電的設備(比如個人計算機)，內嵌的乙太網適配器可以修改 為檢測PoE電壓和關閉所述設備。它還暗示特徵。在一個實施例中，這樣的設備稱為PoE 等級1設備，並且用「O瓦特供應」協議通過鏈路層發現協議(LLDP)進行協商。即使所述設 備不消耗任何功率(PoE電壓僅用作關閉信號)，此「O瓦特供應」協議仍然使交換機埠供 應PoE電壓。考慮使用例如兩條上行鏈路的冗餘拓撲，通過結合兩個第一關閉信號或者通過指定將提供第一關閉信號的一個主鏈路，我們也可以應用相同的關閉方法。必須小心避免由 於連接下行鏈路埠到交換機樹中更高的交換機的上行鏈路引起的互鎖。埠接著埠使 用主上行鏈路連接或者使用禁止關閉標誌是對連接到網絡拓撲的此問題的解決方案。
權利要求
一種關閉乙太網的至少一些網絡單元的方法，包括以下步驟-在網絡單元(2-9)中接收(20)第一關閉二進位信號，所述第一關閉二進位信號的第一值命令關閉網絡單元，所述第一關閉二進位信號的第二值授權重啟網絡單元；-檢測(20)所述關閉信號的值；-如果所述第一信號具有其第一值，則通過生成第二關閉信號而傳播關閉到下遊網絡單元；其特徵在於，對於命令關閉所述網絡單元的至少一些功能，還包括以下步驟-分別指定標誌到所述網絡單元的埠，指定到埠的標誌的值授權或者禁止關閉所述埠以及通過所述埠傳播關閉，-當所述網絡單元檢測到所述第一關閉信號的第一值存在時，檢查預先指定的標誌，然後僅對指定了授權關閉埠的標誌的每個埠執行關閉(22)和傳播關閉。
2.根據權利要求1所述的方法，對於位於根據本發明的網絡單元的級聯的頂端的網絡 單元，其特徵在於，所述第一關閉信號由乙太網幀傳遞。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一關閉信號通過通常用於遠程供 電給能被遠程供電的網絡單元的乙太網供電電壓構成。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述第二關閉信號通過通常用於遠程供 電給能被遠程供電的網絡單元的乙太網供電電壓構成。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，當存在乙太網供電電壓時，所述第一信號 具有其第一值；而當所述乙太網供電電壓不存在時，所述第一信號具有其第二值。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，通過直接連接到第二下遊網絡單元的第 一網絡單元的指定埠傳播關閉信號，還包括以下步驟-通過乙太網供電電壓的存在，確定直接連接到下行鏈路埠的網絡單元是否能被遠 程關閉，以及_如果所述第二下遊網絡單元能通過PoE電壓的存在被關閉，則當在上行鏈路(38)上 接收到PoE電壓時，施加PoE電壓到所述下行鏈路埠，當在上行鏈路(38)上沒有接收到 PoE電壓時，撤除所述下行鏈路埠上的PoE電壓，_或者如果所述第二下遊網絡單元不能通過PoE電壓的存在被遠程關閉，則當在上行 鏈路(38)上接收到PoE電壓時，撤除所述下行鏈路埠上的PoE電壓，當在上行鏈路(38) 上沒有接收到PoE電壓時，則施加PoE電壓到所述下行鏈路埠。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一關閉信號由光載波傳遞，所述光 載波通常用於從包括光埠的第一網絡單元傳輸數據到具有光埠的第二網絡單元。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，持續的光載波的不存在命令關閉所述第 二網絡單元的至少一些功能，並傳播關閉到下遊網絡單元；而持續的光載波的存在授權所 述第二網絡單元的所有功能。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，還包括用專用於所述關閉信號的調製信 號調製光載波的步驟；並且其特徵在於，沒有所述調製信號而光載波存在時，命令關閉所述第二網絡單元的 至少一些功能，並傳播關閉到下遊網絡單元；而所述調製信號的存在授權所述第二網絡單 元的所有功能。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括步驟-檢查同一網絡單元的所有埠是否都將被關閉，-並且如果所述網絡單元的所有埠都將被關閉，則關閉該網絡單元的所有功能。
11.一種網絡單元(37，62)，包括:-用於通過乙太網接收第一二進位關閉信號的裝置(41 ；61)，-用於檢測所述第一關閉信號的值的裝置(39 ；59)，_如果所述第一關閉信號具有其第一值，則通過生成第二關閉信號而傳播關閉到下遊 網絡單元的裝置(39，42 ；59，42)；其特徵在於，它還包括用於關閉所述網絡單元的至少一些功能的裝置(39，42 ；59， 42)，該裝置包括_用於檢查預先分別指定到所述網絡單元的埠的標誌的裝置，標誌的值授權或者禁 止關閉該埠以及通過該埠傳播所述關閉(42)，-以及當所述網絡單元檢測到所述關閉信號的第一值的存在時，僅對指定了授權關閉 埠的標誌的每個埠執行關閉和傳播關閉的裝置(42)。
12.根據權利要求13所述的網絡單元(37)，其特徵在於，所述用於接收第一關閉信號 的裝置包括用於在上行鏈路(38)上接收乙太網幀的裝置。
13.根據權利要求11所述的網絡單元(37)，其特徵在於，所述用於接收第一關閉信號 的裝置包括用於在上行鏈路(38)上接收通常用於遠程供電給能被遠程供電的網絡單元的 乙太網供電電壓的裝置。
14.根據權利要求11所述的網絡單元(62)，其特徵在於，所述用於傳播關閉到下遊網 絡單元的所述裝置(39，42 ；59,42)包括用於生成通常用於遠程供電給能被遠程供電的網 絡單元的乙太網供電電壓的裝置。
15.根據權利要求11所述的網絡單元(62)，其特徵在於，如果乙太網供電電壓存在 於所述上行鏈路上，則啟動用於關閉所述網絡單元的至少一些功能和傳播所述關閉的裝置 (39)，並且其特徵在於，如果乙太網供電電壓在所述上行鏈路上不存在，則啟動用於授權所 述網絡單元的所有功能的裝置。
16.根據權利要求15所述的網絡單元，其特徵在於，用於傳播所述關閉的裝置(47)包括_用於確定直接連接到下行鏈路埠的網絡單元是否能通過乙太網供電電壓的存在被 遠程關閉的裝置，-以及用於執行以下步驟的裝置-如果連接到所述下行鏈路埠的網絡單元能通過PoE電壓的存在被關閉，則當在上 行鏈路(38)上接收到PoE電壓時，施加PoE電壓到所述下行鏈路埠，當在上行鏈路(38) 上沒有接收到PoE電壓時，撤除所述下行鏈路埠上的PoE電壓，-如果連接到所述下行鏈路埠的網絡單元不能通過PoE電壓的存在被遠程關閉，則 當在上行鏈路(38)上接收到PoE電壓時，撤除所述下行鏈路埠上的PoE電壓，當在上行 鏈路(38)上沒有接收到PoE電壓時，施加PoE電壓到所述下行鏈路埠。
17.根據權利要求11所述的網絡單元(62)，其特徵在於，所述用於接收第一關閉信號的裝置(61)包括用於接收光載波的裝置，所述光載波通常用於從上行鏈路網絡單元傳輸 數據到所述網絡單元。
18.根據權利要求17所述的網絡單元(62)，其特徵在於，如果沒有持續的光載波，則啟 動所述用於關閉所述網絡單元的至少一些功能和傳播所述關閉的裝置(59，42)，以及其特徵在於，如果存在持續的光載波，則啟動用於授權所述網絡單元的所有功能 的裝置。
19.根據權利要求17所述的網絡單元，其特徵在於，所述用於接收第一關閉信號的裝 置(59)包括用於接收由專用於所述關閉信號的調製信號調製的光載波的裝置；以及，其特徵在於，如果沒有所述調製信號而光載波存在，則啟動所述用於關閉所述網 絡單元的至少一些功能和傳播所述關閉的裝置(59，42)；並且其特徵在於，如果存在調製 信號，則啟動所述用於授權所述網絡單元的所有功能的裝置。
20.根據權利要求19所述的網絡單元，其特徵在於還包括-用於檢查所述網絡單元的所有埠是否都將被關閉的裝置(42 ；52)，-以及如果所述網絡單元的所有埠都將被關閉，則用於關閉所述網絡單元的所有功 能的裝置(42 ；52)。
全文摘要
本發明公開了一種集中式乙太網的關閉方法，包括以下步驟從集中式管理單元(1，2)通過網絡發送(19)關閉二進位信號，所述關閉二進位信號的第一值命令關閉，所述關閉二進位信號的第二值授權重啟；在網絡單元中，檢測(20)關閉信號的值；如果該信號具有其第一值，則關閉(22，24)網絡單元的至少一些功能並傳播關閉信號，或者如果該信號具有其第二值，則授權網絡單元的所有功能。關閉信號可以由通常用於遠程供電給能被遠程供電的網絡單元的乙太網供電電壓構成。乙太網供電電壓的存在命令關閉並命令傳播關閉信號；而乙太網供電電壓的不存在授權所述網絡單元的所有功能。
文檔編號H04L12/10GK101814994SQ201010118238
公開日2010年8月25日 申請日期2010年2月23日 優先權日2009年2月24日
發明者C·沃爾夫 申請人:阿爾卡特朗訊公司