CN101056180A - 电源管理方法、系统及主控板和智能接口板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源管理方法，包括：主控板确定智能接口板的电源状态应转换时，将该应转换到的电源状态信息通知智能接口板，智能接口板根据该应转换到的电源状态信息，转换自身的电源状态。本发明还公开了一种电源管理系统，包括主控板和智能接口板。本发明还公开了一种主控板和一种智能接口板。本发明使得在主控板处于上电状态，而智能接口板没有工作需求时，智能接口板可关闭自身部分芯片的电源，或完全断电，节省了系统能源。

Description

电源管理方法、系统及主控板和智能接口板

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及电源管理方法、系统以及主控板和智能接口板。

背景技术

路由器和以太网交换机在因特网中承担着因特网协议(IP)数据包的转发和传输路径选择等功能。传统的中低端路由器和交换机的主要功能是汇集和进行业务管理，一般处于网络的边缘位置。中低端路由器和交换机一方面可以满足一般网络设备的中低端性能要求，另一方面也具有较好的价格成本优势。但是传统的中低端路由器依靠单一的中央处理单元(CPU)进行业务处理，传统的中低端交换机依靠内部功能简单的专用芯片实现以太网业务的处理。在面对丰富的业务特性的要求情况下，如IP安全(IPSec)、入侵防御系统(IPS)、语音和无线等，这些简单的中低端路由器和交换机很难满足业务需求。

为满足日益增长的业务需求，可以对原有的集中式路由器或交换机进行改进，在设备上增加用于插接智能接口板的接口。这样，可以将满足不同业务需求如：IPSec、IPS、语音和无线业务等的各种智能接口板集成到中低端路由器和交换机中来实现更多功能，使得集成之后的系统既可以实现传统路由器或交换机的功能，又可以由智能接口板独立实现其它功能。这种开放式的架构可以通过智能接口板运行第三方的各种业务软件，并通过灵活、开放的数据接口和控制接口使得智能接口板和交换机/路由器的主控板之间完成控制报文和数据报文的交换。

图1为集成了智能接口板的交换机/路由器的系统框图，如图1所示，智能接口板作为一个独立的CPU系统和路由器或交换机的主控板相连，智能接口板和交换机/路由器的主控板之间的接口主要包括：以太网接口，可作为数据平面的数据传输通道，也可作为带内状态协议报文的传输通道；物理接口用于对主控板和智能接口板之间传输的报文进行格式转换；串行接口，用于控制平面的数据传输、智能接口板的硬复位信号、插稳信号、电源信号和其它预留的接口信号，其中，电源信号包括：电源、电源使能控制信号和电源上电状态信号等控制信号；带外状态协议通道，用于传输带外状态协议报文。

虽然图1所示的整个开放架构是作为一个分布式的系统，但是系统中的电源等部分属于系统资源，需要由系统的主控板进行统一的管理。目前，无法对集成到开放架构中的智能接口板的电源进行单独控制，智能接口板只能与主控板同时上电和下电，即主控板电源导通时，智能接口板电源也导通，智能接口板上所有芯片都有电源供给，开始工作；主控板电源关闭时，智能接口板电源也关闭，智能接口板上所有芯片电源都切断，停止工作。

为了满足多种的业务需求，开放架构的交换机和路由器会集成不同的智能接口板。但是，可能在很长一段时间内，对某个特定端口的报文只需要主控板处理即可转发，而并不需要经过智能接口板的处理。如果不能对智能接口板实现智能的电源管理，就会造成在无需智能接口板工作时，智能接口板仍处在正常的供电状态。这样，不但会浪费能源，也会由于整个系统功耗太大而造成散热方面的问题。例如：一个交换机上有端口1～4，设某个智能接口板的功能是病毒防护，规定从交换机的端口1进入的报文需进行病毒防护即：需要发送到该智能接口板上进行病毒防护处理，从端口2～4进入的报文则不需进行病毒防护即：不需发送到该智能接口板上，则，很可能在较长的一段时间内，端口1上没有流量，从而智能接口板不进行任何业务处理，若此时仍然对该智能接口板供电，则会造成能源的浪费。

发明内容

本发明提供电源管理方法、系统、主控板及智能接口板，以节省能源。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种电源管理方法，包括：

主控板确定智能接口板的电源状态应转换时，将应转换到的电源状态信息通知智能接口板，智能接口板根据该应转换到的电源状态信息转换自身的电源状态。

所述智能接口板转换自身的电源状态包括：智能接口板将自身的电源状态由正常供电状态转换为睡眠状态；

或者，智能接口板将自身的电源状态由正常供电状态转换为关闭状态；

或者，智能接口板将自身的电源状态由睡眠状态转换为关闭状态；

或者，智能接口板将自身的电源状态由睡眠状态转换为正常供电状态。

所述主控板确定智能接口板的电源状态应转换之后，将应转换到的电源状态信息通知智能接口板之前进一步包括：主控板判断智能接口板是否应由关闭状态转换为正常供电状态，若是，打开智能接口板的上电使能信号，结束本流程；否则，将应转换到的电源状态信息通知智能接口板。

所述主控板确定智能接口板的电源状态应转换之前进一步包括：主控板上电，收集与自身相连的各智能接口板支持的电源状态；

所述主控板确定智能接口板的电源状态应转换包括：主控板监测到智能接口板的业务需求状况发生改变，确定智能接口板的电源状态应转换，并根据智能接口板当前的业务需求状况和智能接口板所支持的电源状态，确定应转换到的电源状态。

所述主控板收集与自身相连的各智能接口板支持的电源状态包括：

主控板向各智能接口板发送电源管理请求报文，该报文携带要求上报支持的电源状态指示；智能接口板收到该报文，将自身支持的电源状态携带在电源管理响应报文中返回给主控板，主控板保存各智能接口板支持的电源状态。

所述主控板将应转换到的电源状态信息通知智能接口板之后进一步包括：

主控板收到智能接口板返回的转换成功指示，判断智能接口板转换后的电源状态是否为关闭，若是，关闭智能接口板的上电使能信号，并更新自身保存的该智能接口板的电源状态信息；否则，直接更新自身保存的该智能接口板的电源状态信息。

当主控板确定智能接口板的电源状态应转换为关闭状态时，所述智能接口板转换自身的电源状态包括：智能接口板保留现场状态，准备下电；

当主控板确定智能接口板的电源状态应转换为睡眠状态时，所述智能接口板转换自身的电源状态包括：智能接口板将唤醒信息存储到存储器中，将自身的电源状态转换为睡眠状态。

所述智能接口板将自身的电源状态转换为睡眠状态包括：智能接口板存储唤醒信息，将中央处理单元CPU、物理接口芯片和电源控制芯片的电源设置为正常供电状态或睡眠状态，将其它芯片的电源关闭。

所述主控板确定智能接口板的电源状态应转换为睡眠状态包括：主控板监测到智能接口板在预定时长内无业务需求，则确定智能接口板的电源状态应转换为睡眠状态。

一种电源管理系统，包括：主控板和智能接口板，其中：

主控板，确定智能接口板的电源状态应转换时，将该应转换到的电源状态信息通知智能接口板；

智能接口板，根据主控板发来的应转换到的电源状态信息，转换自身的电源状态。

所述主控板位于交换机或路由器上。

一种主控板，包括：

电源状态描述模块，用于存储智能接口板标识、智能接口板当前的电源状态信息的对应关系；

电源管理模块，监控各智能接口板的业务需求状况，当确定需要转换智能接口板的电源状态时，将应转换到的电源状态发送给智能接口板，并以该应转换到的电源状态更新电源状态描述模块中该智能接口板的当前电源状态。

所述主控板进一步包括：电源状态收集模块，在上电时，请求与自身相连的各智能接口板上报支持的电源状态，将各智能接口板返回的所支持的电源状态与智能接口板标识的对应关系存储在电源状态描述模块中；

所述电源状态描述模块中进一步存储智能接口板标识与所支持的电源状态的对应关系；

所述电源管理模块，监测到智能接口板的业务需求状况发生改变，确定智能接口板的电源状态应转换，根据智能接口板的当前业务需求状况和从电源状态描述模块获取的该智能接口板所支持的电源状态，确定该智能接口板应转换到的电源状态。

所述电源管理模块在将应转换到的电源状态信息发送给智能接口板的同时，进一步保存该应转换到的电源状态信息，接收到该智能接口板返回的携带当前电源状态信息的响应报文，比较该报文携带的电源状态信息与保存的应转换到的电源状态信息是否相同，若相同，则以该电源状态信息更新电源状态描述模块中与该智能接口板标识对应的当前电源状态信息。

一种智能接口板，包括：

CPU，接收主控板发来的应转换到的电源状态信息，确定自身各芯片的电源模块的开、关状态，将电源模块标识与开、关指示的对应关系发送给电源控制模块；

电源控制模块，接收CPU发来的各电源模块标识与开、关指示的对应关系，根据该对应关系，打开或关闭各电源模块。

所述电源控制模块包括：复杂可编程逻辑器件(CPLD)、电压产生模块和场效应管MOS，且，CPLD的每个输出端与电压产生模块的一个输入端相连，每个电压产生模块的一个输出端与一个MOS管的栅极相连，每个MOS管的漏极与一个电源模块相连，其中：

CPLD，接收CPU发来的各电源模块标识与开、关指示的对应关系，将该开、关指示通过输出端输入到电压产生模块与该电源模块对应的一个输入端上；

电压产生模块，根据输入端的开、关指示，输出指示打开或关闭MOS管的电平信号到MOS管的栅极上；

MOS管，根据输入到栅极的电平信号，漏极输出指示打开或关闭电源模块的电平信号到电源模块上。

所述电源控制模块为CPLD，且该CPLD中包含一个电源管理寄存器，该寄存器的每个比特与一个非线性电源模块的上电使能位相连；

当CPU确定需打开或关闭非线性电源模块时，对CPLD的电源管理寄存器中与该非线性电源模块的上电使能位对应的比特进行写操作。

与现有技术相比，本发明通过主控板监控智能接口板的工作需求，当确定智能接口板的电源状态应转换时，通知智能接口板进行电源状态转换，使得在主控板处于上电状态，而智能接口板没有工作需求时，智能接口板可关闭自身部分芯片的电源，或完全断电，节省了系统能源，也减少了系统散热。

附图说明

图1为集成了智能接口板的交换机/路由器的系统框图；

图2为本发明中智能接口板的工作状态及其转换示意图；

图3为本发明实施例提供的主控板进行电源管理的流程图；

图4为本发明实施例提供的智能接口板转换电源状态的流程图；

图5为本发明实施例提供的智能接口板转换非线性电源的电源状态的硬件实现图；

图6为本发明实施例提供的智能接口板转换线性电源的电源状态的硬件实现图；

图7为本发明实施例提供的电源管理系统的组成图；

图8为本发明实施例提供的智能接口板中的电源控制模块的组成图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

本发明的核心思想是：主控板在上电时，收集各智能接口板支持的电源状态，之后若根据智能接口板的业务需求，检测到需要转换智能接口板的电源状态，则通知智能接口板转换电源状态。

图2给出了本发明定义的智能接口板的工作状态及其转换示意图，如图2所示，智能接口板的工作状态包括三种：正常操作状态B0、睡眠状态B1和物理关闭状态B2，其中：

B0：智能接口板处于正常操作模式下，可根据业务需求转换到B1状态或B2状态。在此工作状态下，处理器和外设都处于正常供电状态。

B1：智能接口板处于睡眠状态，处理器和外设都处于低功耗状态或者被关闭，软件被暂停，除唤醒事件和电源管理请求外，不响应任何请求；所有操作现场被保护，保证软件可准确从退出点恢复执行；电源消耗量减少；可根据业务需求转换到B0或B2状态。

B2：智能接口板被物理关闭，即主控板关闭了智能接口板的供电；软件需要重新初始化才能正常操作；电源处于关闭状态；可根据业务需求转换到B0状态，但不可转换到B1状态。

从电源设计方面，规定智能接口板的电源状态包括三种：正常供电状态P0、睡眠状态P1和关闭状态P2。

P0：全功耗状态，处理器和外设所需要的所有电源供电正常。可根据睡眠事件转换到P1状态，也可转换到P2状态。

P1：节能的中间状态，智能接口板的某些芯片电源供电正常，其它芯片电源不供电或只提供芯片低功耗状态所必需的电源。需要正常供电的芯片包括：保存唤醒所必需数据的存储器如：内存条和唤醒芯片如：CPU。可根据唤醒事件转换到P0状态，也可转换到P2状态。

P2：电源关闭，所有电源都停止供电。可转换到P0状态，但不可转换到P1状态

可以看出，当智能接口板的工作状态为B0时，其电源状态为P0；当智能接口板的工作状态为B1时，其电源状态为P1；当智能接口板的工作状态为B2时，其电源状态为P2。

图3为本发明实施例提供的主控板进行电源管理的流程图，如图3所示，其具体步骤如下：

步骤301：主控板上电，智能接口板随之上电，并进入B0状态。

步骤302：主控板向与自身相连的各智能接口板发送电源管理请求报文，以要求智能接口板上报该智能接口板所支持的电源状态。

本发明实施例中涉及到两种与电源管理相关的报文：电源管理请求报文和电源管理响应报文，电源管理请求报文总是由主控板发起，电源管理响应报文为智能接口板针对电源管理请求报文的应答报文。

电源管理请求报文和电源管理响应报文为状态交互协议报文，封装在以太网帧中。可通过报文中的子协议号区分该以太网帧是普通以太网数据还是状态交互协议报文，状态交互协议报文在以太网帧中的封装格式如表1所示：

长度(单位：字节)	6	6	2	4	12	0～1484	4
								域	目的媒体接入控制(MAC)	源MAC	帧类型	子协议号	协议头	协议数据	校验和

表1状态交互协议报文在以太网帧中的封装格式

其中，帧类型的长度为两个字节，用于说明协议类型值；子协议号的长度为四个字节，用于说明报文类型，报文类型为智能接口板状态交互协议。

协议头格式如下：

长度(单位：字节)	2		2
				域	Sequence		Type
域	Length		Flag
				域	Return	Version	Reserved

表2状态交互协议报文中的协议头格式

其中，Sequence为报文序列号，长度为2个字节，表示该报文在主动通信方发出报文中所排列的位置，用于请求报文同应答报文的同步；当应答报文不需要与请求报文同步时，应答报文和请求报文中的报文序列号固定为0。假设主控板为主动通信方，发送的请求报文序列号为m(0＜＝m＜＝65535)，则智能接口板的应答报文的序列号必须为m才认为是该请求报文对应的应答报文。Flag为协议标志位，长度为2个字节，用于存放协议的标志，本实施例中未使用。Type为报文类型，长度为2个字节，用于区分状态交互协议报文类型，本实施例中，设定Type值为10，以表示该报文为电源管理协议报文。Length为报文携带的协议数据的长度，长度为2个字节。Version为协议版本号，长度为1个字节，用于支持协议的升级，区分协议的版本，目前版本号为0。Return为命令的执行结果，长度为1个字节，本实施例中未使用。

本步骤中的协议数据的值可为“get capability”，以表示要求智能接口板上报其支持的电源状态。

步骤303：智能接口板收到该电源管理请求报文，向主控板返回携带自身所支持的电源状态标识的电源管理响应报文。

本步骤中的电源管理响应报文的格式可见步骤302中的描述。

智能接口板根据电源管理请求报文的协议数据的值“get capability”可知：主控板要求自身上报支持的电源状态，则将自身支持的电源状态标识填入电源管理响应报文的协议数据部分。

每个智能接口板肯定支持电源状态P0和P2，根据智能接口板内的芯片的特性的不同，有的智能接口板支持P1状态，有的智能接口板则不支持P1状态。

步骤304：主控板收到该电源管理响应报文，将该报文中携带的智能接口板支持的电源状态标识填入到自身为智能接口板建立的电源状态描述表中。

主控板为智能接口板建立的电源状态描述表的格式如表3所示：

域	字节长度	字节偏移	描述
				类型	1	0	固定值为0，表示该数据结构用于描述智能接口板的电源状态
长度	1	1	固定值为8，表示该数据结构占用8个字节
				板ID	1	2	表示智能接口板的编号
槽ID	1	3	表示智能接口板的槽位号
				电源状态指示位	4	4	Bit0-电源管理使能位，当值为1时，表示智能接口板上电，当值为0时，表示智能接口板下电；Bit1-P0，当值为1时，表示智能接口板支持P0状态，当值为0时，表示智能接口板不支持P0状态；Bit2-P1，当值为1时，表示智能接口板支持P1状态，当值为0时，表示智能接口板不支持P1状态；Bit3-P2，当值为1时，表示智能接口板支持P2状态，当值为0时，表示智能接口板不支持P2状态；Bit4、Bit5，表示智能接口板当前的电源状态；其它，保留位

表3主控板为智能接口板建立的电源状态描述表的格式

需要指出的是，由于智能接口板支持的电源状态或者为P0、P1和P2，或者为P0和P2。因此，智能接口板向主控板上报其支持的电源状态时，也可只上报是否支持P1即可。此时，表3中的电源状态指示位中，可以Bit1来表示智能接口板是否支持P1，Bit0保持不变，而将Bit1之后的Bit都作为保留位。

步骤305：主控板监测到智能接口板的业务需求状况发生改变，则确定智能接口板的电源状态需转换，并根据智能接口板支持的电源状态、当前的电源状态以及当前的业务需求状况，确定智能接口板应转换到的电源状态。

主控板上保存了各智能接口板所支持的业务类型，根据当前的业务需求状况，可检测出当前智能接口板应处于正常业务处理状态，还是应处于睡眠状态，还是应处于关闭状态。

例如：某个智能接口板所支持的业务类型是病毒防护，且该智能接口板支持的电源状态为P0、P1和P2，与该智能接口板相连的交换机具有端口1～4，其中，只有从端口1进入的报文需进行病毒防护处理，交换机监控端口1上的流量，若监测到在预定时长内，端口1上没有任何报文进入，则可确定该智能接口板应该从正常业务处理状态进入睡眠状态，从而确定该智能接口板的电源状态应该转换为P1；若之后，交换机监测到端口1上有报文进入，则确定该智能接口板应该重新进入正常业务处理状态，从而确定该智能接口板的电源状态应该转换为P0；若交换机确定智能接口板应进入关闭状态如：交换机进入调试阶段，端口1上将无报文进入，则交换机确定智能接口板的电源状态应转换为P2，当调试阶段结束时，可确定智能接口板的电源状态应转换为P0。

步骤306：主控板判断智能接口板的电源状态是否应由P2转换为P0，若是，执行步骤307；否则，执行步骤308。

步骤307：主控板打开智能接口板的上电使能信号，同时将电源状态描述表中该智能接口板的当前电源状态标识更新为转换后的电源状态的标识：P0，本流程结束。

步骤308：主控板向智能接口板发送电源管理请求报文，该报文携带智能接口板应转换到的电源状态标识。

具体地，主控板将智能接口板应转换到的电源状态标识填入电源管理请求报文中的协议数据部分。

步骤309：智能接口板收到该电源管理请求报文，根据该报文携带的应转换到的电源状态标识，进行电源状态转换，向主控板返回电源管理响应报文，该报文携带智能接口板当前的电源状态标识。

具体地，智能接口板将自身当前的电源状态标识填入电源管理响应报文的协议数据部分。

智能接口板由于种种原因，可能会导致电源状态转换失败，智能接口板在向主控板返回电源管理响应报文时，将当前电源状态标识携带在该报文中，以便主控板根据该当前电源状态标识确定智能接口板是否成功地进行了电源状态转换。

步骤310：主控板收到该电源管理响应报文，根据该报文携带的智能接口板当前的电源状态标识，判断本次电源管理是否成功，若是，执行步骤311；否则，主控板进行异常处理，本流程结束。

主控板在步骤308中要记录智能接口板应转换到的电源状态标识，在本步骤中，主控板比较该应转换到的电源状态标识与电源管理响应报文中携带的电源状态标识，若二者相同，则确定本次电源管理成功；否则，确定本次电源管理失败。

步骤311：主控板判断智能接口板的电源状态是否为由P0或P1转换为P2，若是，执行步骤312；否则，执行步骤313。

步骤312：主控板关闭智能接口板上的上电使能信号。

步骤313：主控板将电源状态描述表中该智能接口板的当前电源状态标识更新为转换后的电源状态的标识。

图4为本发明实施例提供的智能接口板转换电源状态的流程图，如图4所示，其具体步骤如下：

步骤401：智能接口板接收主控板发来的电源管理请求报文。

步骤402：智能接口板判断该报文是否指示要转换电源状态，若是，执行步骤404；否则，执行步骤403。

智能接口板根据电源管理请求报文中的协议数据的值，可判断该报文是否指示要转换电源状态。当协议数据的值为“get capability”时，智能接口板可确定该报文指示要求自身上报所支持的电源状态；当协议数据的值为“P0”或“P1”或“P2”时，智能接口板可确定该报文指示自身要转换电源状态，且应转换到的电源状态即为协议数据值所表示的电源状态。

步骤403：智能接口板将自身支持的电源状态标识携带在电源管理响应报文中发送给主控板，本流程结束。

步骤404：智能接口板判断该报文是否指示自身的电源状态应由P0或P1转换为P2，若是，执行步骤405；否则，执行步骤406。

步骤405：智能接口板保留现场状态，准备下电，将电源状态标识P2填入电源管理响应报文中，转至步骤407。

步骤406：智能接口板转换自身的电源状态，转换成功，将转换后的电源状态标识填入电源管理响应报文中。

若转换后的电源状态为P1，则智能接口板需将唤醒所必需信息保存到存储器中，然后将唤醒所必需的芯片如：CPU、物理(PHY)接口芯片、复杂可编程逻辑器件(CPLD)的电源设置为正常供电或低功耗状态，将其它芯片的电源都关闭。由于在唤醒过程中PHY接口芯片要接收主控板发来的指示智能接口板转换到P0或P2的电源管理请求报文，因此，PHY接口芯片在P1状态时需要正常供电或保持低功耗状态，而CPU要处理电源管理请求报文，因此，CPU在P1状态时也需要正常供电或处于低功耗状态；当主控板指示智能接口板的电源状态由P1转换为P0时，CPU要通过CPLD控制智能接口板上的各电源开始供电，因此，CPLD在P1状态时也需要正常供电或处于低功耗状态。

若智能接口板的当前电源状态为P1，转换后的电源状态为P0，则智能接口板需要将自身所有芯片的电源都打开。

步骤407：智能接口板向主控板发送电源管理响应报文，该报文携带自身当前的电源状态标识。

图5给出本发明实施例提供的智能接口板转换电源状态的硬件实现图，在本实施例中，设定所有电源都为非线性电源，如图5所示，其具体工作过程如下：

当交换机或路由器的主控板上电后，主控板打开智能接口板上的上电使能信号，同时将电源经缓启动控制器启动后，输出到智能接口板的各电源模块VRM0、VRM1、…、VRMn(n为非负整数)，各电源模块将输入的电源变换为电压信号后输出到智能接口板的各芯片上。在实际应用中，为了满足不同芯片的不同电压要求，可将多个电源模块级联后的电压信号输出到某个芯片，或者将多个电源模块输出的多路电压信号同时输出到某个芯片。

主控板通过以太网接口的带内状态协议通道将电源管理请求报文发至PHY接口；PHY接口芯片将该报文转换成智能接口板的CPU的主接口侧支持的报文格式，然后将该转换后的报文通过智能接口板的CPU的主接口发送至CPU；CPU收到该报文后，确定自身应转换到的电源状态，然后通过本地总线对CPLD的电源管理寄存器进行写操作，以打开或关闭各电源模块的上电使能信号，从而实现电源状态的转换。例如：若当前电源状态为P0，要转换的电源状态为P1，则CPU只需将CPLD的电源管理寄存器中与唤醒所需的芯片如：CPLD、PHY接口芯片、CPU的电源模块的上电使能位相连的bit写为1，而将其它bit写为0即可；若当前电源状态为P1，要转换的电源状态为P0，则CPU只需向CPLD的电源管理寄存器中写入全1即可。

若智能接口板的电源状态要由P2转换为P0，则只需主控板打开智能接口板的上电使能信号即可；若智能接口板的电源状态要由P0或P1转换为P2，则只需主控板关闭智能接口板的上电使能信号即可，而无需智能接口板对CPLD的电源管理寄存器进行写操作。

图5所示实施例给出的是当智能接口板上的电源为非线性电源时，智能接口板的电源状态转换的示意图。在实际应用中，智能接口板上也可能存在线性电源，此时，由于线性电源没有上电使能管脚，CPU无法仅仅通过对CPLD的电源管理寄存器的写操作来实现对线性电源的开、关控制。图6给出了本发明实施例提供的智能接口板转换线性电源的电源状态的硬件实现图，如图6所示，其具体工作过程如下：

当CPU根据主控板发来的电源管理请求报文确定智能接口板的电源状态要由P0转换为P1，或由P1转换为P0，从而确定要打开或关闭某个线性电源时，CPU对CPLD的电源管理寄存器中与该电源对应的bit进行写操作，CPLD将写入值输出到电压产生芯片，电压产生芯片根据该写入值产生一个用于打开或关闭MOS管的电平：高电平或低电平，将该产生的电平输出到场效应管(MOS)的栅极，MOS管的漏极根据栅极的输入电平输出相应的用于打开或关闭线性电源的电平：高电平或低电平，该电平输出到与漏极相连的线性电源的输入端，线性电源开始供电或停止供电。例如：当MOS管为PMOS管时，CPU确定要打开某个线性电源时，CPU向CPLD的电源管理寄存器中与该电源对应的bit写入1，CPLD将该写入值输出到电压产生芯片的一个输入端，电压产生芯片根据该写入值从一个输出端输出一个低电平，该低电平输出到PMOS管的栅极，PMOS管的漏极输出一个高电平到与该漏极相连的线性电源的输入端，线性电源开始供电。

图7为本发明实施例提供的电源管理系统的组成图，如图7所示，其主要包括：主控板71和智能接口板72，其中：

主控板71包括：电源状态收集模块711、电源状态描述模块712和电源管理模块713，其中：

电源状态收集模块711：用于在上电时，向与自身相连的各智能接口板72发送要求上报该智能接口板支持的电源状态的电源管理请求报文，将各智能接口板72返回的电源管理响应报文中携带的所支持的电源状态标识与智能接口板标识的对应关系存储在电源状态描述模块712中。

电源状态描述模块712：用于存储智能接口板标识、智能接口板支持的电源状态标识、智能接口板当前的电源状态标识的对应关系。

电源管理模块713：用于存储各智能接口板72所支持的业务类型，并监控各智能接口板72的业务需求状况，当监测到该业务需求状况发生改变时，确定需要转换智能接口板72的电源状态，根据从电源状态描述模块712获取的智能接口板72的当前电源状态及所述业务需求状况，确定智能接口板72的应转换到的电源状态，判断智能接口板是否应由P2转换为P0，若是，直接打开该智能接口板的上电使能信号，并以P0更新电源状态描述模块712中与该智能接口板标识对应的当前电源状态标识：P2；否则，将该应转换到的电源状态标识携带在电源管理请求报文中发送给该智能接口板72，并记录该应转换到的电源状态标识；接收到智能接口板72返回的电源管理响应报文，比较该报文携带的智能接口板的当前电源状态标识与自身记录的该智能接口板应转换到的电源状态标识是否相同，若是，确定本次电源管理成功，以该智能接口板的当前电源状态标识更新电源状态描述模块712中与该智能接口板标识对应的当前电源状态标识；若二者不一致，确定本次电源管理失败，进行异常处理。

智能接口板72包括：CPU721和电源控制模块722，其中：

CPU721：用于接收主控板71发来的电源管理请求报文，根据该报文中的协议数据，确定该报文指示要求自身上报所支持的电源状态，则将自身支持的电源状态标识携带在电源管理响应报文中返回给主控板71；若检测到该报文指示自身要进行电源状态转换，则根据该协议数据指示的应转换到的电源状态，确定各电源模块的开、关状态，向电源控制模块722发送各电源模块标识与开、关指示的对应关系。

当智能接口板的当前电源状态为P1而要转换到的电源状态为P0时，CPU721可将全开指示发送给电源控制模块722。

电源控制模块722：用于接收CPU721发来的各电源模块标识与开、关指示的对应关系，根据该对应关系，打开或关闭各电源模块。

具体地，当电源模块为非线性电源时，电源控制模块722可为CPLD，且该CPLD中的电源管理寄存器的每个bit与一个线性电源的上电使能位相连；当CPU721确定要打开某个非线性电源模块时，将CPLD的电源管理寄存器中与该电源模块的上电使能位相连的bit写为1；当CPU确定要关闭某个非线性电源模块时，将CPLD的电源管理寄存器中与该电源模块的上电使能位相连的bit写为0。

当电源模块为线性电源时，如图8所示，电源控制模块722可包括：CPLD7221、电压产生模块7222和MOS管7223，其中，CPLD7221的每个输出端与电压产生模块7222的一个输入端相连，电压产生模块7222的每个输出端与一个MOS管的栅极相连，每个MOS管的漏极与一个线性电源的输入端相连：

CPLD7221：用于在检测到CPU721向自身的电源管理寄存器的一个bit写入1时，将该bit1输出到电压产生模块7222的一个输入端上；在检测到CPU向自身的电源管理寄存器的一个bit写入0时，将该bit0输出到电压产生模块7222的一个输入端上。

电压产生模块7222：检测到一个输入端接收到CPLD7221输入的bit1，则确定要打开一个线性电源模块，产生一个打开该线性电源模块所需的电平信号，将该电平信号通过一个输出端输出到MOS管7223的栅极；检测到一个输入端接收到CPLD7221输入的bit0，则确定要关闭一个线性电源模块，产生一个关闭该线性电源模块所需的电平信号，将该电平信号通过一个输出端输出到MOS管7223的栅极。

MOS管7223：栅极接收到电压产生模块7222发来的电平信号，触发漏极输出一个电平信号，该电平信号输出到线性电源模块的输入端，触发线性电源开始供电或停止供电。

本发明不仅可应用于中低端交换机或中低端路由器中，也可应用于高端交换机或高端路由器中。实际上，任何具有可插接智能接口板的接口的设备，都可应用本发明提供的方案进行电源管理。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1、一种电源管理方法，其特征在于，包括：

主控板确定智能接口板的电源状态应转换时，将应转换到的电源状态信息通知智能接口板，智能接口板根据该应转换到的电源状态信息转换自身的电源状态。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能接口板转换自身的电源状态包括：智能接口板将自身的电源状态由正常供电状态转换为睡眠状态；

或者，智能接口板将自身的电源状态由正常供电状态转换为关闭状态；

或者，智能接口板将自身的电源状态由睡眠状态转换为关闭状态；

或者，智能接口板将自身的电源状态由睡眠状态转换为正常供电状态。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控板确定智能接口板的电源状态应转换之后，将应转换到的电源状态信息通知智能接口板之前进一步包括：主控板判断智能接口板是否应由关闭状态转换为正常供电状态，若是，打开智能接口板的上电使能信号，结束本流程；否则，将应转换到的电源状态信息通知智能接口板。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控板确定智能接口板的电源状态应转换之前进一步包括：主控板上电，收集与自身相连的各智能接口板支持的电源状态；

所述主控板确定智能接口板的电源状态应转换包括：主控板监测到智能接口板的业务需求状况发生改变，确定智能接口板的电源状态应转换，并根据智能接口板当前的业务需求状况和智能接口板所支持的电源状态，确定应转换到的电源状态。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控板收集与自身相连的各智能接口板支持的电源状态包括：

主控板向各智能接口板发送电源管理请求报文，该报文携带要求上报支持的电源状态指示；智能接口板收到该报文，将自身支持的电源状态携带在电源管理响应报文中返回给主控板，主控板保存各智能接口板支持的电源状态。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控板将应转换到的电源状态信息通知智能接口板之后进一步包括：

主控板收到智能接口板返回的转换成功指示，判断智能接口板转换后的电源状态是否为关闭，若是，关闭智能接口板的上电使能信号，并更新自身保存的该智能接口板的电源状态信息；否则，直接更新自身保存的该智能接口板的电源状态信息。

7、如权利要求2所述的方法，其特征在于，当主控板确定智能接口板的电源状态应转换为关闭状态时，所述智能接口板转换自身的电源状态包括：智能接口板保留现场状态，准备下电；

当主控板确定智能接口板的电源状态应转换为睡眠状态时，所述智能接口板转换自身的电源状态包括：智能接口板将唤醒信息存储到存储器中，将自身的电源状态转换为睡眠状态。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述智能接口板将自身的电源状态转换为睡眠状态包括：智能接口板存储唤醒信息，将中央处理单元CPU、物理接口芯片和电源控制芯片的电源设置为正常供电状态或睡眠状态，将其它芯片的电源关闭。

9、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主控板确定智能接口板的电源状态应转换为睡眠状态包括：主控板监测到智能接口板在预定时长内无业务需求，则确定智能接口板的电源状态应转换为睡眠状态。

10、一种电源管理系统，其特征在于，包括：主控板和智能接口板，其中：

主控板，确定智能接口板的电源状态应转换时，将该应转换到的电源状态信息通知智能接口板；

智能接口板，根据主控板发来的应转换到的电源状态信息，转换自身的电源状态。

11、如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述主控板位于交换机或路由器上。

12、一种主控板，其特征在于，包括：

电源状态描述模块，用于存储智能接口板标识、智能接口板当前的电源状态信息的对应关系；

电源管理模块，监控各智能接口板的业务需求状况，当确定需要转换智能接口板的电源状态时，将应转换到的电源状态发送给智能接口板，并以该应转换到的电源状态更新电源状态描述模块中该智能接口板的当前电源状态。

13、如权利要求12所述的主控板，其特征在于，所述主控板进一步包括：电源状态收集模块，在上电时，请求与自身相连的各智能接口板上报支持的电源状态，将各智能接口板返回的所支持的电源状态与智能接口板标识的对应关系存储在电源状态描述模块中；

所述电源状态描述模块中进一步存储智能接口板标识与所支持的电源状态的对应关系；

所述电源管理模块，监测到智能接口板的业务需求状况发生改变，确定智能接口板的电源状态应转换，根据智能接口板的当前业务需求状况和从电源状态描述模块获取的该智能接口板所支持的电源状态，确定该智能接口板应转换到的电源状态。

14、如权利要求12所述的主控板，其特征在于，所述电源管理模块在将应转换到的电源状态信息发送给智能接口板的同时，进一步保存该应转换到的电源状态信息，接收到该智能接口板返回的携带当前电源状态信息的响应报文，比较该报文携带的电源状态信息与保存的应转换到的电源状态信息是否相同，若相同，则以该电源状态信息更新电源状态描述模块中与该智能接口板标识对应的当前电源状态信息。

15、一种智能接口板，其特征在于，包括：

中央处理单元CPU，接收主控板发来的应转换到的电源状态信息，确定自身各芯片的电源模块的开、关状态，将电源模块标识与开、关指示的对应关系发送给电源控制模块；

电源控制模块，接收CPU发来的各电源模块标识与开、关指示的对应关系，根据该对应关系，打开或关闭各电源模块。

16、如权利要求15所述的智能接口板，其特征在于，所述电源控制模块包括：复杂可编程逻辑器件CPLD、电压产生模块和场效应管MOS，且，CPLD的每个输出端与电压产生模块的一个输入端相连，每个电压产生模块的一个输出端与一个MOS管的栅极相连，每个MOS管的漏极与一个电源模块相连，其中：

CPLD，接收CPU发来的各电源模块标识与开、关指示的对应关系，将该开、关指示通过输出端输入到电压产生模块与该电源模块对应的一个输入端上；

电压产生模块，根据输入端的开、关指示，输出指示打开或关闭MOS管的电平信号到MOS管的栅极上；

MOS管，根据输入到栅极的电平信号，漏极输出指示打开或关闭电源模块的电平信号到电源模块上。

17、如权利要求15所述的智能接口板，其特征在于，所述电源控制模块为CPLD，且该CPLD中包含一个电源管理寄存器，该寄存器的每个比特与一个非线性电源模块的上电使能位相连；

当CPU确定需打开或关闭非线性电源模块时，对CPLD的电源管理寄存器中与该非线性电源模块的上电使能位对应的比特进行写操作。

Images