CN101360075A - 一种分组网关及节省功耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分组网关及节省功耗的方法，属于通信技术领域。所述分组网关包括：路由分发模块，用于接收和分发分组网关外部的报文，并向外发送分组网关处理过的报文；业务处理模块，用于对终端用户的上下网信令进行处理及对终端用户分组业务的数据报文进行处理与转发；管理控制模块，用于确定需要正常工作的业务处理模块的数量，将确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。所述节省功耗的方法包括：确定需要正常工作的业务处理模块的数量，将确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。本发明显著降低了网关的能源消耗。

Description

一种分组网关及节省功耗的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种分组网关及节省功耗的方法。

背景技术

随着互联网与移动终端的日益普及，分组网络以高效、低成本的优势迅猛发展。目前主要有W-CDMA(Wide-brand Code Division Multiplex Access，宽带码分多址)、CDMA(CodeDivision Multiplex Access，码分多址)和WiMAX(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，全球微波互联接入)这三种分组网络，这三种网络中，负责完成分组业务的网关分别是GGSN(Gateway GPRS Support Node，GPRS网关支撑节点)、PDSN(Packet Data ServingNode，分组数据服务节点)和ASN GW(Access Service Network Gateway，接入业务网关)。这三种网关在网络中都是位于接入网络与公用分组数据网络之间，其功能都是完成移动终端与公用分组数据网络的IP设备通信的信道建立以及业务数据传输。这三种设备可以统称为分组网关。

图1是GGSN网关示意图，GGSN主要有Gn、Gi、Gp、Gy、Ga、Gmb逻辑接口，图2是PDSN网关示意图，PDSN主要有R-P、Pi逻辑接口，图3是ASN GW网关示意图，ASN GW主要有R6、R4、R3逻辑接口。所有这些逻辑接口上的通讯双方都是用IP地址进行标识的，通过这些逻辑接口，分组网关与周边的网元进行交互，完成移动终端用户的分组业务。

如上所述的三种分组网关，其一般都是由许多工作模块组成的，工作模块的配置数量需要满足网关的最大负荷，但是网关运行时达到最大业务负荷的时间很少。而且由于分组业务的迅速发展，业务种类日益丰富、数据流量日益加大，需要部署的分组网关越来越多。因此，这些网关本身消耗的电能以及发热后所需的空调降温，使得能源消耗急剧增大，在全球节能减排的大背景下，如何节省功耗成为一个迫切需要解决的问题。

现有技术中，比较普遍的节省功耗方法是对网关中的各个CPU进行动态降频的功耗控制，即当CPU占用率较低的时候，调整CPU的指令运行速度，使得CPU可以运行在较低频率或者较低电压的工作状态，达到节省功耗的目的。这一技术和个人PC上Windows提供的节省能源模式的工作原理基本一致。

在对上述现有技术进行分析后，发明人发现：

对网关中的各个CPU进行动态降频的这种功耗控制方法节省功耗的效果不明显，不能达到理想的节省功耗的目的。因为分组网关每个工作单元中除了CPU外，还有存储介质、FPGA逻辑、硬件加速芯片、外围控制电路等，CPU的功耗只占其中一部分。即使分组网关中所有的CPU都进行了动态功耗控制，能节省的功耗与原有总功耗相比也较小。而且只要CPU上电，就会有一定的功耗，这部分是无法通过动态降频的功耗控制来节省的。

发明内容

为了提高网关降低消耗的程度，本发明实施例提供了一种分组网关及节省功耗的方法，所述技术方案如下：

一种分组网关，所述分组网关包括：

路由分发模块，用于接收和分发所述分组网关外部的报文，并向外部发送所述分组网关处理过的报文；

多个业务处理模块，用于对终端用户的上下网信令进行处理及对终端用户分组业务的数据报文进行处理与转发；

管理控制模块，用于确定所述分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量，将所述确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，所述管理控制模块还包括：

判断单元，用于读取预设的功耗控制规则，判断目前时间段是否需要进行功耗控制。

其中，所述管理控制模块具体包括：

确定单元，用于读取预设的功耗控制规则，根据所述功耗控制规则确定所述分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量；

设置单元，用于根据所述确定单元确定的需要正常工作的业务处理模块的数量，将所述确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，所述管理控制模块具体包括：

第一计算单元，用于计算当前总业务负荷；

第二计算单元，用于根据所述第一计算单元计算出的当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷，计算需要正常工作的业务处理模块的数量，将所述需要正常工作的业务处理模块的数量作为第一数量；

获取单元，用于获取目前正在正常工作的业务处理模块的数量，将所述目前正在正常工作的业务处理模块的数量作为第二数量；

比较单元，用于比较所述第一数量和第二数量，并计算所述第一数量和第二数量的差值；

第一控制单元，用于当所述第一数量大于第二数量时，将当前处于功耗控制状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为正常工作状态；

第二控制单元，用于当所述第一数量小于第二数量时，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，所述第二控制单元具体包括：

读取子单元，用于当所述第一数量小于第二数量时，读取预设的功耗控制规则，获得当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块对应的功耗控制类型；

第一设置子单元，用于当所述第一数量小于第二数量时，根据所述读取子单元获得的功耗控制类型，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为对应的功耗控制状态。

其中，所述第二计算单元具体包括：

冗余计算子单元，用于在根据所述第一计算单元计算出的当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷，计算需要正常工作的业务处理模块的数量后，给所述需要正常工作的业务处理模块的数量加上预设的冗余量，并将加上冗余量的需要正常工作的业务处理模块的数量作为第一数量。

其中，所述第二控制单元具体包括：

锁定子单元，用于当所述第一数量小于第二数量时，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，将所述差值数量的业务处理模块锁定；

降频子单元，用于对所述锁定子单元锁定的业务处理模块进行动态降频；

选择子单元，用于从处于正常工作状态的业务处理模块中选出一个业务处理模块作为代理业务处理模块；

备份子单元，用于当所述被锁定的业务处理模块上当前承载的业务的负荷小于预先设定的阈值时，将所述业务备份到所述选择子单元选择出的代理业务处理模块上，并修改路由分发模块上的分发信息；

第二设置子单元，用于将所述被锁定的业务处理模块设置为下电状态或休眠状态。

其中，所述管理控制模块还包括：

记录单元，用于记录所有业务处理模块被功耗控制的次数；

相应的，所述设置单元用于将所述其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，所述管理控制模块还包括：

记录单元，用于记录所有业务处理模块被功耗控制的次数；

相应的，所述第二控制单元用于将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，所述第二控制单元还包括：

判断子单元，用于判断所述代理业务处理模块当前承载的业务的负荷与所述被锁定的业务处理模块承载的业务的负荷之和是否小于所述代理业务处理模块的最大业务负荷，如果是，将所述被锁定的业务处理模块承载的业务备份到所述代理业务处理模块上；否则，从处于正常工作状态的业务处理模块中再选择一个业务处理模块作为代理业务处理模块，然后将备份不下的业务所在的业务处理模块上的所有业务备份到重新选择出的代理业务处理模块上。

其中，所述第二控制单元还包括：

收回子单元，用于当已经下电或休眠的业务处理模块需要正常工作时，将备份到所述代理业务处理模块上的业务收回到所述已经下电或休眠的业务处理模块，并修改路由分发模块上的分发信息；

解锁定子单元，用于在收回子单元将备份到所述代理业务处理模块上的业务收回到所述已经下电或休眠的业务处理模块后，对所述已经下电或休眠的业务处理模块解锁定。

一种分组网关节省功耗的方法，所述方法包括：

确定分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量；

将所述确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态；

设置为正常工作状态的业务处理模块对终端用户的上下网信令进行处理及对终端用户分组业务的数据报文进行处理与转发。

其中，在所述确定分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量之前，还包括：

读取预设的功耗控制规则，判断目前时间段是否需要进行功耗控制。

其中，确定分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量，具体包括：

读取预设的功耗控制规则，根据所述功耗控制规则确定所述分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量。

其中，所述确定分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量，具体包括：

计算当前总业务负荷；

根据所述当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷计算需要正常工作的业务处理模块的数量，将计算出的所述需要正常工作的业务处理模块的数量作为第一数量；

所述将确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，具体包括：

获取目前正在正常工作的业务处理模块的数量，将所述正在正常工作的业务处理模块的数量作为第二数量；

比较所述第一数量和第二数量，并计算所述第一数量和第二数量的差值；

当所述第一数量大于第二数量时，将当前处于功耗控制状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为正常工作状态；

当所述第一数量小于第二数量时，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，所述将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，具体包括：

读取预设的功耗控制规则，获得当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块对应的功耗控制类型；

根据所述功耗控制类型，将所述差值数量的业务处理模块设置为对应的功耗控制状态。

其中，所述计算所述第一数量，具体包括：

根据所述当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷计算需要正常工作的业务处理模块的数量，给所述需要正常工作的业务处理模块数量加上预设的冗余量；

将加上冗余量的需要正常工作的业务处理模块数量作为第一数量。

其中，所述将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，具体包括：

将所述差值数量的业务处理模块锁定；

对所述被锁定的业务处理模块进行动态降频；

从处于正常工作状态的业务处理模块中选出一个业务处理模块作为代理业务处理模块，当所述被锁定的业务处理模块上承载的业务的负荷小于预先设定的阈值时，将所述业务备份到所述代理业务处理模块上，并修改分发信息；

将所述被锁定的业务处理模块设置为下电状态或休眠状态。

其中，所述将其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，具体包括：

记录所有业务处理模块被功耗控制的次数，在所述其余数量的需要设置为功耗控制状态的业务处理模块中，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，将所述业务备份到所述代理业务处理模块之前，进一步包括：

判断所述代理业务处理模块当前承载的业务的负荷与所述被锁定的业务处理模块承载的业务的负荷之和是否小于所述代理业务处理模块的最大业务负荷，如果是，将所述业务备份到所述代理业务处理模块上；否则，从处于正常工作状态的业务处理模块中再选择一个业务处理模块作为代理业务处理模块，然后将备份不下的业务所在的业务处理模块上的所有业务备份到重新选择出的代理业务处理模块上。

其中，所述方法还包括：

当已经下电或休眠的业务处理模块需要重新进入正常工作状态时，将备份到所述代理业务处理模块上的业务收回到所述已经下电或休眠的业务处理模块，并修改分发信息，然后对所述已经下电或休眠的业务处理模块进行解锁定。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：通过确定需要正常工作的业务处理模块的数量，将确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，使得网关的能源消耗显著降低。

附图说明

图1是现有技术中GGSN网关示意图；

图2是现有技术中PDSN网关示意图；

图3是现有技术中ASN GW网关示意图；

图4是本发明实施例1提供的分组网关示意图；

图5是本发明实施例1提供的分组网关中减小对业务影响的结构示意图；

图6是本发明实施例2提供的分组网关节省功耗的方法流程图；

图7是本发明实施例2提供的分组网关动态节省功耗的方法流程图；

图8是本发明实施例2提供的分组网关节省功耗的方法中减小对业务影响的方法流程图。

具体实施方式

实施例1

参见图4，本发明实施例提供了一种分组网关，所述分组网关确定需要正常工作的业务处理模块的数量，将确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，从而显著降低设备自身的电能消耗与散热，达到良好的节能效果。

所述分组网关1包括路由分发模块2、多个业务处理模块3和管理控制模块4；

路由分发模块2，用于对外出物理接口，配置各个物理接口的IP地址，并接收和分发所述分组网关外部的报文，并向外发送所述分组网关处理过的报文；

该分组网关1接收的所有IP报文，首先进入路由分发模块2，当所接收的报文的目的IP地址是本分组网关1内逻辑接口的IP地址时，路由分发模块2根据该目的IP地址，准确分发到业务处理模块3或管理控制模块4，由相应的模块进行报文处理。

该分组网关1向外发送的所有IP报文，即业务处理模块3或管理控制模块4产生的报文，首先发送到路由分发模块2，由路由分发模块2向外发送。

路由分发模块2收到一个报文后，如果这个报文的目的IP地址不是本网关1内各个逻辑接口IP地址，则路由分发模块2自动按照路由表将其转发到目的IP地址对应的下一跳设备。

多个业务处理模块3，用于按照标准的通讯协议完成终端用户的上下网信令处理、以及进行分组业务时的数据报文处理与转发。

该分组网关中存在多个业务处理模块，每个业务处理模块运行相同的业务软件。这些软件按照标准的通讯协议完成终端用户的上下网信令处理、以及进行分组业务时的数据报文处理与转发，业务处理模块处理的这些报文可以称为业务报文。

每个业务处理模块分别配置有一组逻辑接口IP地址，周边网元向本网关发送业务报文，该业务报文的目的IP地址为本网关内相应逻辑接口的IP地址，这些业务报文首先发送给路由分发模块，路由分发模块收到后根据该业务报文的目的IP地址转发给相应的业务处理模块，业务处理模块收到这个业务报文后，进行处理，处理完后产生本地报文，该本地报文的源IP地址也是相应逻辑接口的IP地址，然后业务处理模块将这个本地报文发送给路由分发模块，路由分发模块收到后，按照路由表向目的IP地址对应的下一跳设备发送。

所以，每个业务处理模块以其配置的一组逻辑接口IP地址，对周边网元呈现一个独立的分组网关逻辑功能实体。这些业务处理流程已经是通讯标准，此处不再详述。

管理控制模块4，用于处理路由协议、操作维护等非业务报文，并对整个设备进行运行管理。

管理控制模块4也配置一个逻辑接口IP地址，周边网元向该分组网关1发送非业务报文，这个非业务报文的目的IP地址为这个逻辑接口的IP地址，这些非业务报文首先发送给路由分发模块2，路由分发模块2收到后转发给管理控制模块4，管理控制模块4收到这个非业务报文后，进行处理，处理完后产生本地报文，这个本地报文的源IP地址也是这个逻辑接口的IP地址，然后管理控制模块4将这个本地报文发送给路由分发模块2，路由分发模块2收到后，按照路由表向目的IP地址对应的下一跳设备发送。

其中，该分组网关1可以是先接收到报文，进行处理、回应，然后发送给其他网元，也可以是先产生本地报文，发送给其他网元，收到回应后再进行处理。

周边网元与该分组网关1通过交互，获得相应的路由信息，具体可以通过动态路由学习或手工配置的方式，保证该分组网关1中业务处理模块3、管理控制模块4各种逻辑接口的IP地址与路由分发模块的物理接口IP地址成为相邻的一跳。

其中，管理控制模块4还用于确定该分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量，将该确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

管理控制模块4具体包括：

确定单元，用于读取预设的功耗控制规则，根据该预设的功耗控制规则直接确定需要正常工作的业务处理模块的数量。

其中，该预设的功耗控制规则规定了当前时间段需要多少个业务处理模块正常工作，例如，分组网关具有6个业务处理模块，该功耗控制规则规定每天的23:00-7:00时间段需要2个业务处理模块，因此确定单元可以根据该功耗控制规则，在每天的23:00-7:00时间段，直接确定需要正常工作的业务处理模块为2个。

设置单元，用于根据确定单元确定的需要正常工作的业务处理模块的数量，将该确定的数量的业务处理模块设置为为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，其余数量是指多个业务处理模块中除去确定出的需要正常工作的业务处理模块的数量之外的数量。继续上述的例子，设置单元将确定出的2个业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块即4个业务处理模块设置为功耗控制状态。

该管理控制模块还包括：

记录单元，用于记录所有业务处理模块被功耗控制的次数；

相应的，所述设置单元用于将所述其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

上述这种通过读取预设的功耗控制规则来确定需要正常工作的业务处理模块的数量的网关可以称为静态节省功耗的分组网关。

其中，该管理控制模块4还可以包括：

判断单元，用于读取预设的功耗控制规则，判断目前时间段是否需要进行功耗控制。

该功耗控制规则中规定了目前时间段是否需要进行功耗控制，例如，平时白天7点至23点不需要进行功耗控制，夜里23点至7点需要进行功耗控制。当然，也可以不进行时间的判断，而采用实时的功耗控制。

下面介绍一种动态节省功耗的分组网关，该分组网关通过计算来确定需要正常工作的业务处理模块的数量。

为了描述清楚，可以将网关允许运行的最大业务负荷记为MaxLoad，该最大业务负荷MaxLoad与网关硬件能力相匹配。每个业务处理模块自身可以承载的最大业务负荷记为single-MaxLoad，每个业务处理模块当前承载的业务负荷记为single-RealLoad，实际当前总业务负荷记为RealLoad，业务处理模块总数量记为TotalNum，承载当前业务需要正常工作的业务处理模块数量记为NeedNum，当前正在正常工作的业务处理模块数量记为RealNum。该实施例假定每个业务处理模块可以承载的最大业务负荷single-MaxLoad相同，通常情况下，每个业务处理模块可以承载的最大业务负荷single-MaxLoad是相同的。

该管理控制模块4具体包括：

第一计算单元，用于计算所有业务处理模块上报的自身可以承载的最大业务负荷single-MaxLoad总和。

其中，管理控制模块4首先读取默认许可文件，该默认许可文件记录有网关允许运行的最大业务负荷MaxLoad，通过读取该默认许可文件，获得该分组网关允许运行的最大业务负荷MaxLoad，如：承载的用户数、吞吐量等等。在读取该默认许可文件之前、之后或同时，该分组网关中的每个业务处理模块把自身可以承载的最大业务负荷single-MaxLoad上报给管理控制模块4，管理控制模块4的第一计算单元计算所有业务处理模块上报的自身可以承载的最大业务负荷single-MaxLoad总和，对大于默认许可文件定义的最大业务负荷MaxLoad的业务拒绝处理。

第一计算单元还用于在每个业务处理模块将自身当前承载的业务负荷single-RealLoad上报给管理控制模块4之后，计算分组网关当前总业务负荷RealLoad。

第二计算单元，用于根据第一计算单元计算出的当前总业务负荷RealLoad和网关允许运行的最大业务负荷MaxLoad，计算需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum，将该需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum作为第一数量；具体的计算公式为：

$\mathrm{NeedNum}\≈\frac{\mathrm{Real}\mathrm{Load}}{\frac{\mathrm{MaxLoad}}{\mathrm{TotalNum}}}$

其中，NeedNum是RealLoad的函数。

获取单元，用于获取目前正在正常工作的业务处理模块的数量RealNum，将目前正在正常工作的业务处理模块的数量RealNum作为第二数量；

比较单元，用于比较第一数量和第二数量，并计算第一数量和第二数量的差值；即计算NeedNum和RealNum的差值。

第一控制单元，用于当第一数量大于第二数量时，将当前处于功耗控制状态的业务处理模块中，比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为正常工作状态；

即当NeedNum大于RealNum时，将(NeedNum-RealNum)数量的处于功耗控制状态的业务处理模块设置为正常工作状态。

第二控制单元，用于当第一数量小于第二数量时，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

即当NeedNum小于RealNum时，将(RealNum-NeedNum)数量的处于正常工作状态的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，第二控制单元还可以包括：

读取子单元，用于当述第一数量小于第二数量时，读取预设的功耗控制规则，获得当前处于正常工作状态的业务处理模块中，第一数量和第二数量的差值数量的业务处理模块对应的功耗控制类型；

第一设置子单元，用于当第一数量小于第二数量时，根据读取子单元获得的功耗控制类型，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，第一数量和第二数量的差值数量的业务处理模块设置为对应的功耗控制状态。

其中，第二计算单元可以具体包括：

冗余计算子单元，用于在根据第一计算单元计算出的当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷，计算需要正常工作的业务处理模块的数量后，给该需要正常工作的业务处理模块的数量加上预设的冗余量，并将加上冗余量的需要正常工作的业务处理模块的数量作为第一数量。

对计算出的需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum加上冗余量是防止突发流量发生时NeedNum不足的问题。

其中，功耗控制规则可以是人工预先设定好的，也可以实时修改，该功耗控制规则包括：定义某个时间段是否需要进行功耗控制、需要正常工作的业务处理模块数量NeedNum的冗余量的多少、根据不同时间段设置的功耗控制操作类型。其中功耗控制的类型包括下电、休眠、动态降频，这三种功耗控制类型为本领域公知，这里不再赘述。

例如，可以设定周一至周五上午8:00到12点和下午14点到18点，不需要进行功耗控制，网关正常运行；12点到14点，进行功耗控制，可以将功耗控制类型设置为动态降频；8点到24点进行功耗控制，可以将功耗控制类型设置为休眠；24点到凌晨8点进行功耗控制，设置为下电，节能效果最明显。

为了减小对分组网关实行下电或休眠的功耗控制后，给用户的业务带来的影响，可以通过将需要进行功耗控制的业务处理模块上的业务备份到另一个正常工作的业务处理模块上，因此，参见图5，第二控制单元还可以具体包括：

锁定子单元11，用于当第一数量小于第二数量时，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，将所述差值数量的业务处理模块锁定；

其中，锁定的含义是继续承载已经存在的业务，但不再接受新的业务。

降频子单元12，用于对锁定子单元11锁定的业务处理模块进行动态降频；

选择子单元13，用于从处于正常工作状态的业务处理模块中选出一个业务处理模块作为代理业务处理模块；

备份子单元14，用于当被锁定的业务处理模块上当前承载的业务的负荷小于预先设定的阈值时，将该业务备份到所述选择子单元13选择出的代理业务处理模块上，并修改路由分发模块2上的分发信息，使被锁定的业务处理模块上的业务正确到达代理业务处理模块上；

其中，该阈值预先配置在功耗控制规则中。

第二设置子单元15，用于将锁定子单元11锁定的业务处理模块设置为下电状态或休眠状态。

其中，第二控制单元还包括：

判断子单元，用于判断代理业务处理模块当前承载的业务的负荷与被锁定的业务处理模块承载的业务的负荷之和是否小于该代理业务处理模块的最大业务负荷，如果是，将该被锁定的业务处理模块承载的业务备份到该代理业务处理模块上，否则，可以从处于正常工作状态的业务处理模块中再选择一个业务处理模块作为代理业务处理模块，然后将备份不下的业务所在的业务处理模块上的所有业务备份到重新选择出的代理业务处理模块上。

其中，第二控制单元还可以包括：

收回子单元，用于当已经下电或休眠的业务处理模块需要正常工作时，将备份到代理业务处理模块上的业务收回到已经下电或休眠的业务处理模块，并修改路由分发模块2上的分发信息，使该分发信息重新指回已经下电或休眠的业务处理模块；

解锁定子单元，用于在收回子单元将备份到代理业务处理模块上的业务收回到已经下电或休眠的业务处理模块后，使被锁定的业务处理模块承载原来备份到代理业务处理模块的业务，然后对该已经下电或休眠的业务处理模块解锁定，令该已经下电或休眠的业务处理模块重新开始接受新的业务请求。

另外，该管理控制模块4还可以包括：

记录单元，用于记录所有业务处理模块3被功耗控制的次数；

相应的，第二控制单元用于将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

这样各个业务处理模块被进行功耗控制的几率差不多相等，可以延长硬件的使用寿命。

其中，管理控制模块4可以单独控制业务处理模块3中每个业务处理模块的运行状态。

本实施例提供的网关包含一个管理控制模块4和一个路由分发模块2，实际应用中也可以把这两个逻辑模块合成一个物理模块。具体的变化情况是显而易见的，此处不再赘述。

本发明实施例中，对于业务可靠性要求不高时，可以直接对需要进行功耗控制的业务处理模块进行下电、休眠或动态降频，不用考虑下电或休眠后对用户业务产生的影响；对于业务可靠性要求较高时，需要考虑实现下电或休眠后对用户业务产生的影响，则可以先对需要进行功耗控制的业务处理模块进行动态降频，当该需要进行功耗控制的业务处理模块的业务的负荷小于预先设定的阈值时，将该需要进行功耗控制的业务处理模块的业务备份到另外一个正常工作的业务处理模块上，然后对该需要进行功耗控制的业务处理模块进行下电或休眠。

本发明还可应用到固网的宽带接入服务器，应用到3GPP未来的LTE、SAE体系中的PDN设备，具体的工作原理是相同的。

本发明实施例的有益效果是：管理控制模块通过确定需要正常工作的业务处理模块的数量，将确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，使得网关的节能效果非常显著。一般情况下，深夜1:00～7:00的6个小时内，网关当前运行的总业务负荷仅为其最大业务负荷的15％～20％左右。当对网关采取了功耗控制时，大约每天可以直接节省电能消耗为20％。同时也可以节省20％的设备散热，使得空调耗能也可以节省20％。而且通过将需要实现功耗控制的业务处理模块上的业务备份到另外一个正常工作的业务处理模块上，减小了直接对需要进行功耗控制的业务处理模块进行下电或休眠的功耗控制后，用户业务可能会中断的影响。

实施例2

参见图6，本发明实施例提供了一种分组网关节省功耗的方法，首先确定需要正常工作的业务处理模块的数量，将该确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。该方法包括：

步骤101：确定需要正常工作的业务处理模块的数量。

步骤102：根据确定的需要正常工作的业务处理模块的数量，将该确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

其中，其余数量是指该分组网关具有的多个业务处理模块中除去确定出的需要正常工作的业务处理模块的数量之外的数量。

其中，确定需要正常工作的业务处理模块的数量具体包括：

可以通过读取预设的功耗控制规则，直接确定出当前需要正常工作的业务处理模块的数量。

其中，该预设的功耗控制规则规定了当前时间段需要多少个业务处理模块正常工作，例如，分组网关具有6个业务处理模块，该功耗控制规则规定每天的23:00-7:00需要2个业务处理模块，因此可以根据该功耗控制规则，在每天的23:00-7:00，直接确定需要正常工作的业务处理模块为2个。

这种通过读取预设的功耗控制规则确定需要正常工作的业务处理模块的数量的方法可以称为静态节省网关消耗的方法。

其中，确定需要正常工作的业务处理模块的数量，参见图7，还可以具体包括：首先将该分组网关允许运行的最大业务负荷记为MaxLoad，该最大业务负荷MaxLoad与该分组网关硬件能力相匹配。每个业务处理模块自身可以承载的最大业务负荷记为single-MaxLoad，每个业务处理模块当前承载的业务负荷记为single-RealLoad，实际当前总业务负荷记为RealLoad，业务处理模块总数量记为TotalNum，承载当前业务需要正常工作的业务处理模块数量记为NeedNum，当前正在正常工作的业务处理模块数量记为RealNum。该实施例假定每个业务处理模块可以承载的最大业务负荷single-MaxLoad相同，通常情况下，每个业务处理模块可以承载的最大业务负荷single-MaxLoad是相同的。

下面具体介绍分组网关动态节省功耗的方法，该方法通过计算来确定需要正常工作的业务处理模块的数量。

步骤201：分组网关启动时，读取默认许可文件，该默认许可文件记录有网关允许运行的最大业务负荷MaxLoad，通过读取该默认许可文件，获得该分组网关允许运行的最大业务负荷MaxLoad，如：承载的用户数、吞吐量等等。在读取该默认许可文件之前、之后或同时，该分组网关中的每个业务处理模块把自身可以承载的最大业务负荷single-MaxLoad上报给管理控制模块，管理控制模块计算所有业务处理模块上报的最大业务负荷single-MaxLoad总和，对大于许可文件定义的最大业务负荷MaxLoad的业务拒绝处理。

其中，启动包括初次启动和重新启动。

步骤202：分组网关运行后，启动周期性定时器，每个业务处理模块定时将自身当前承载的业务负荷single-RealLoad上报给管理控制模块。

其中，周期性定时器的时间间隔可以设置为1分钟。

步骤203：管理控制模块收到每个业务处理模块上报的当前承载的业务负荷single-RealLoad后，定时计算分组网关当前总业务负荷RealLoad。

步骤204：管理控制模块根据获取的最大业务负荷MaxLoad和当前总业务负荷RealLoad计算需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum，将该需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum作为第一数量。

其中,NeedNum是RealLoad的函数。 $\mathrm{NeedNum}\≈\frac{\mathrm{Real}\mathrm{Load}}{\frac{\mathrm{MaxLoad}}{\mathrm{TotalNum}}}.$

其中，根据确定的需要正常工作的业务处理模块的数量，将该确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，参见图7，具体包括：

步骤205：管理控制模块获取目前正在正常工作的业务处理模块的数量RealNum，将该正常工作的业务处理模块的数量RealNum作为第二数量。

步骤206：管理控制模块比较第一数量和第二数量，并计算第一数量和第二数量的差值，即计算NeedNum和RealNum的差值，如果NeedNum大于RealNum，执行步骤108，如果NeedNum小于RealNum，执行步骤109，如果NeedNum等于RealNum，返回步骤203。

步骤207：管理控制模块将处于功耗控制状态的业务处理模块中，第一数量和第二数量差值数量的业务处理模块设置为正常工作状态，即(NeedNum-RealNum)数量的处于功耗控制状态的业务处理模块设置为正常工作状态，然后，返回步骤203。

步骤208：管理控制模块将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，第一数量和第二数量的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，即对(RealNum-NeedNum)数量的处于正常工作状态的业务处理模块进行功耗控制，然后，返回步骤203。

其中，在管理控制模块根据获取的最大业务负荷MaxLoad和当前总业务负荷RealLoad计算需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum之前，该方法还包括：

可以读取预设的功耗控制规则，判断目前时间段是否需要进行功耗控制，

其中，该预设的功耗控制规则中规定了目前时间段是否需要进行功耗控制，例如，平时白天7点至23点不需要进行功耗控制，夜里23点至7点需要进行功耗控制。管理控制模块通过读取功耗控制规则可直接判断出目前时间段是否需要进行功耗控制。

其中，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，第一数量与第二数量的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，具体包括：

读取预设的功耗控制规则，获得当前处于正常工作状态的业务处理模块中，第一数量和第二数量的差值数量的业务处理模块对应的功耗控制类型；

根据该功耗控制类型，将该差值数量的业务处理模块设置为对应的功耗控制状态。

其中，计算需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum即第一数量，具体包括：

根据当前总业务负荷计算需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum，给所述需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum加上预设的冗余量；

将加上冗余量的需要正常工作的业务处理模块的数量作为第一数量。

对计算出的需要正常工作的业务处理模块的数量NeedNum加上冗余量是防止突发流量发生时NeedNum不足的问题。

其中，功耗控制状态包括下电状态、休眠状态、动态降频状态，其中，动态降频是指根据CPU负载动态选取运行频率。

其中，功耗控制规则可以是人工预先设定好的，也可以人为实时修改，功耗控制规则包括：定义某个时间段是否需要进行功耗控制、NeedNum的冗余量的多少、根据不同时间段设置的功耗控制操作类型。

例如，可以设定周一至周五上午8:00到12点和下午14点到18点，不需要进行功耗控制，网关正常运行；12点到14点，进行功耗控制，可以将功耗控制类型设置为动态降频；8点到24点进行功耗控制，可以将功耗控制类型设置为休眠；24点到凌晨8点进行功耗控制，设置为下电，节能效果最明显。

为了减小对该分组网关进行下电或休眠的功耗控制后，给用户的业务带来的影响，可以通过将需要进行功耗控制的业务处理模块上的业务备份到另一个正常工作的业务处理模块上，因此，参见图8，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，第一数量和第二数量的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，可以具体包括：

步骤301：将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，第一数量和第二数量的差值数量的业务处理模块进行锁定。

本发明实施例以业务处理模块A作为第一数量和第二数量的差值数量的业务处理模块中的一个业务处理模块为例进行说明，即业务处理模块A为需要进行功耗控制的业务处理模块。

其中，锁定的含义是继续承载已经存在的业务，但不再接受新的业务。

步骤302：对被锁定的业务处理模块进行动态降频。

步骤303：从处于正常工作状态的业务处理模块中选出一个业务处理模块作为代理业务处理模块。

本发明实施例中，以业务处理模块B作为从处于正常工作状态的业务处理模块中选出的代理业务处理模块。

步骤304：当被锁定的业务处理模块上承载的业务的负荷小于预先设定的阈值时，启动业务处理模块A向代理业务处理模块B的备份，将该业务从业务处理单元A备份到代理业务处理模块B，并修改分发信息，使老业务的报文正确到达代理业务处理模块。

其中，该阈值预先配置在功耗控制规则中。

步骤305：将被锁定的业务处理模块设置为下电状态或休眠状态。

其中，当被锁定的业务处理模块上承载的业务的负荷小于预先设定的阈值时，将该业务备份到代理业务处理模块之前，还包括：

判断代理业务处理模块当前承载的业务的负荷与被锁定的业务处理模块上承载的业务的负荷之和是否小于该代理业务处理模块的最大业务负荷，如果是，将被锁定的业务处理模块上承载的业务备份到代理业务处理模块上，否则，可以从处于正常工作状态的业务处理模块中再选择一个业务处理模块作为代理业务处理模块，然后将备份不下的业务所在的业务处理模块上的所有业务备份到重新选择出的代理业务处理模块上。

其中，当下电或休眠的业务处理模块需要重新进入正常工作状态时，将备份到代理业务处理模块上的业务收回到已经下电或休眠的业务处理模块，并修改分发信息，令该分发信息指回已经下电或休眠的业务处理模块，然后对已经下电或休眠的业务处理模块进行解锁定，令该已经下电或休眠的业务处理模块重新开始接受新的业务请求。

本发明实施例中，可以记录分组网关中所有业务处理模块被功耗控制的次数，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

这样各个业务处理模块被进行功耗控制的几率差不多相等，可以延长硬件的使用寿命。

本发明实施例假设每个业务处理模块的最大业务负荷相同，通常情况下，每个业务处理模块的最大业务负荷是相同的，但由于某些特殊情况，业务处理模块的最大业务负荷可能不相同。针对这种情况，可以设定各个业务处理模块中最大业务负荷中最大值权重为1，而其余业务处理模块中最大业务负荷分别按比例加权，比如，有10个业务处理模块，第三个业务处理模块上可以承载的最大业务负荷最大，为100，将其权重设置为1，第五个业务处理模块上可以承载的最大业务负荷为80，将其权重设置为0.8，以此类推，按照实施例2中计算需要正常工作的业务处理模块数量时，可以考虑加权处理后的每个业务处理模块即可。具体的计算方法改动是显而易见的，此处不再描述。

本发明实施例中，对于业务可靠性要求不高时，可以直接对需要进行功耗控制的业务处理模块进行下电、休眠或动态降频，不用考虑下电或休眠后对用户业务产生的影响；对于业务可靠性要求较高时，需要考虑实现下电或休眠后对用户业务产生的影响，则可以先对需要进行功耗控制的业务处理模块进行动态降频，当该需要进行功耗控制的业务处理模块的业务的负荷小于预先设定的阈值时，将该需要进行功耗控制的业务处理模块的业务备份到另外一个正常工作的业务处理模块上，然后对该需要进行功耗控制的业务处理模块进行下电或休眠。

本发明还可应用到固网的宽带接入服务器，应用到3GPP未来的LTE、SAE体系中的PDN设备。具体的过程是相同的，此处不再赘述。

本发明实施例的有益效果是：通过确定需要正常工作的业务处理模块的数量，将确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，使得网关的节能效果非常显著。一般情况下，深夜1:00～7:00的6个小时内，网关当前运行的总业务负荷仅为其最大业务负荷的15％～20％左右。当对分组网关采取了功耗控制时，大约每天可以直接节省电能消耗为20％。同时也可以节省20％的设备散热，使得空调耗能也可以节省20％。而且通过将需要实现功耗控制的业务处理模块上的业务备份到另外一个正常工作的业务处理模块上，减小了直接对需要进行功耗控制的业务处理模块进行下电或休眠的功耗控制后，用户业务可能会中断的影响。

本发明实施例可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，例如，计算机的硬盘、缓存或光盘中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种分组网关，其特征在于，所述分组网关包括：

路由分发模块，用于接收和分发所述分组网关外部的报文，并向外部发送所述分组网关处理过的报文；

多个业务处理模块，用于对终端用户的上下网信令进行处理及对终端用户分组业务的数据报文进行处理与转发；

管理控制模块，用于确定所述分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量，将所述确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

2.根据权利要求1所述的分组网关，其特征在于，所述管理控制模块还包括：

判断单元，用于读取预设的功耗控制规则，判断目前时间段是否需要进行功耗控制。

3.根据权利要求1所述的分组网关，其特征在于，所述管理控制模块具体包括：

确定单元，用于读取预设的功耗控制规则，根据所述功耗控制规则确定所述分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量；

设置单元，用于根据所述确定单元确定的需要正常工作的业务处理模块的数量，将所述确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

4.根据权利要求1所述的分组网关，其特征在于，所述管理控制模块具体包括：

第一计算单元，用于计算当前总业务负荷；

第二计算单元，用于根据所述第一计算单元计算出的当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷，计算需要正常工作的业务处理模块的数量，将所述需要正常工作的业务处理模块的数量作为第一数量；

获取单元，用于获取目前正在正常工作的业务处理模块的数量，将所述目前正在正常工作的业务处理模块的数量作为第二数量；

比较单元，用于比较所述第一数量和第二数量，并计算所述第一数量和第二数量的差值；

第一控制单元，用于当所述第一数量大于第二数量时，将当前处于功耗控制状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为正常工作状态；

第二控制单元，用于当所述第一数量小于第二数量时，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

5.根据权利要求4所述的分组网关，其特征在于，所述第二控制单元具体包括：

读取子单元，用于当所述第一数量小于第二数量时，读取预设的功耗控制规则，获得当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块对应的功耗控制类型；

第一设置子单元，用于当所述第一数量小于第二数量时，根据所述读取子单元获得的功耗控制类型，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为对应的功耗控制状态。

6.根据权利要求4所述的分组网关，其特征在于，所述第二计算单元具体包括：

冗余计算子单元，用于在根据所述第一计算单元计算出的当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷，计算需要正常工作的业务处理模块的数量后，给所述需要正常工作的业务处理模块的数量加上预设的冗余量，并将加上冗余量的需要正常工作的业务处理模块的数量作为第一数量。

7.根据权利要求4至6所述的分组网关，其特征在于，所述第二控制单元具体包括：

锁定子单元，用于当所述第一数量小于第二数量时，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，将所述差值数量的业务处理模块锁定；

降频子单元，用于对所述锁定子单元锁定的业务处理模块进行动态降频；

选择子单元，用于从处于正常工作状态的业务处理模块中选出一个业务处理模块作为代理业务处理模块；

备份子单元，用于当所述被锁定的业务处理模块上当前承载的业务的负荷小于预先设定的阈值时，将所述业务备份到所述选择子单元选择出的代理业务处理模块上，并修改路由分发模块上的分发信息；

第二设置子单元，用于将所述被锁定的业务处理模块设置为下电状态或休眠状态。

8.根据权利要求1或3所述的分组网关，其特征在于，所述管理控制模块还包括：

记录单元，用于记录所有业务处理模块被功耗控制的次数；

相应的，所述设置单元用于将所述其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

9.根据权利要求1或4所述的分组网关，其特征在于，所述管理控制模块还包括：

记录单元，用于记录所有业务处理模块被功耗控制的次数；

相应的，所述第二控制单元用于将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述比较单元计算出的差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态时，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

10.根据权利要求7所述的分组网关，其特征在于，所述第二控制单元还包括：

判断子单元，用于判断所述代理业务处理模块当前承载的业务的负荷与所述被锁定的业务处理模块承载的业务的负荷之和是否小于所述代理业务处理模块的最大业务负荷，如果是，将所述被锁定的业务处理模块承载的业务备份到所述代理业务处理模块上；否则，从处于正常工作状态的业务处理模块中再选择一个业务处理模块作为代理业务处理模块，然后将备份不下的业务所在的业务处理模块上的所有业务备份到重新选择出的代理业务处理模块上。

11.根据权利要求7所述的分组网关，其特征在于，所述第二控制单元还包括：

收回子单元，用于当已经下电或休眠的业务处理模块需要正常工作时，将备份到所述代理业务处理模块上的业务收回到所述已经下电或休眠的业务处理模块，并修改路由分发模块上的分发信息；

解锁定子单元，用于在收回子单元将备份到所述代理业务处理模块上的业务收回到所述已经下电或休眠的业务处理模块后，对所述已经下电或休眠的业务处理模块解锁定。

12.一种分组网关节省功耗的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量；

将所述确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态；

设置为正常工作状态的业务处理模块对终端用户的上下网信令进行处理及对终端用户分组业务的数据报文进行处理与转发。

13.根据权利要求12所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，在所述确定分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量之前，还包括：

读取预设的功耗控制规则，判断目前时间段是否需要进行功耗控制。

14.根据权利要求12所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，确定分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量，具体包括：

读取预设的功耗控制规则，根据所述功耗控制规则确定所述分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量。

15.根据权利要求12所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，所述确定分组网关的多个业务处理模块中需要正常工作的业务处理模块的数量，具体包括：

计算当前总业务负荷；

根据所述当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷计算需要正常工作的业务处理模块的数量，将计算出的所述需要正常工作的业务处理模块的数量作为第一数量；

所述将确定的数量的业务处理模块设置为正常工作状态，其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，具体包括：

获取目前正在正常工作的业务处理模块的数量，将所述正在正常工作的业务处理模块的数量作为第二数量；

比较所述第一数量和第二数量，并计算所述第一数量和第二数量的差值；

当所述第一数量大于第二数量时，将当前处于功耗控制状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为正常工作状态；

当所述第一数量小于第二数量时，将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态。

16.根据权利要求15所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，所述将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，具体包括：

读取预设的功耗控制规则，获得当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块对应的功耗控制类型；

根据所述功耗控制类型，将所述差值数量的业务处理模块设置为对应的功耗控制状态。

17.根据权利要求15所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，所述计算所述第一数量，具体包括：

根据所述当前总业务负荷和网关允许运行的最大业务负荷计算需要正常工作的业务处理模块的数量，给所述需要正常工作的业务处理模块数量加上预设的冗余量；

将加上冗余量的需要正常工作的业务处理模块数量作为第一数量。

18.根据权利要求15至17所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，所述将当前处于正常工作状态的业务处理模块中，所述差值数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，具体包括：

将所述差值数量的业务处理模块锁定；

对所述被锁定的业务处理模块进行动态降频；

从处于正常工作状态的业务处理模块中选出一个业务处理模块作为代理业务处理模块，当所述被锁定的业务处理模块上承载的业务的负荷小于预先设定的阈值时，将所述业务备份到所述代理业务处理模块上，并修改分发信息；

将所述被锁定的业务处理模块设置为下电状态或休眠状态。

19.根据权利要求12所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，所述将其余数量的业务处理模块设置为功耗控制状态，具体包括：

记录所有业务处理模块被功耗控制的次数，在所述其余数量的需要设置为功耗控制状态的业务处理模块中，优先将被功耗控制次数最少的业务处理模块设置为功耗控制状态。

20.根据权利要求18所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，将所述业务备份到所述代理业务处理模块之前，进一步包括：

判断所述代理业务处理模块当前承载的业务的负荷与所述被锁定的业务处理模块承载的业务的负荷之和是否小于所述代理业务处理模块的最大业务负荷，如果是，将所述业务备份到所述代理业务处理模块上；否则，从处于正常工作状态的业务处理模块中再选择一个业务处理模块作为代理业务处理模块，然后将备份不下的业务所在的业务处理模块上的所有业务备份到重新选择出的代理业务处理模块上。

21.根据权利要求18所述的分组网关节省功耗的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当已经下电或休眠的业务处理模块需要重新进入正常工作状态时，将备份到所述代理业务处理模块上的业务收回到所述已经下电或休眠的业务处理模块，并修改分发信息，然后对所述已经下电或休眠的业务处理模块进行解锁定。

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