CN102347842B - 一种通信网络及其电力管理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种包括多个节点(32)的通信网络(30),每个节点包括网络设备(36)和网络接口(38),至少一个节点具有与所述至少一个节点相关联并且适合于控制到网络设备的电力的第一本地电力管理器(48)。

Description

一种通信网络及其电力管理的方法
技术领域
本发明涉及一种网络,具体但不排他地,涉及一种适合于在汽车中使用的通信网络。 
背景技术
如本领域中公知的,以太网是一种广泛使用的网络技术,并且已经在极限条件下证明其可靠性和质量。以太网因为其应用广泛、带宽大并且协议简单,而成为一种卓越的连接方案。 
然而,在汽车中使用以太网的问题在于,可用于管理网络功耗的选项的数目是有限的。这导致系统在一些情况下需要高功耗,这在汽车中是不可行的。在以太网设备的功能管理中能够使用的标准和常用技术包括以太网供电(PoE,Power over Ethernet)和LAN唤醒(WoL,Wake-up On LAN)。 
如本领域中已知的,通信网络包括多个节点。在以太网通信网络中,每个节点包括其上运行应用程序的一个或多个主机(或网络设备),以及以太网收发机。以太网收发机构成了在一个或多个网络设备(或主机)与网络本身之间的接口,因此也被称作网络接口。在节点内,还需要具有内部节点接口,以允许通过特定节点内的一个或多个网络设备来访问网络接口。内部节点接口的示例是处理器总线。 
形成交换以太网通信网络的节点可以被分类为端节点或交换机(switch)。 
端节点包括一个或多个网络设备和网络接口。交换机将端节点互连,并且包括配备有网络接口的一个或多个交换端口。 
LAN唤醒(WoL)技术使得能够唤醒主机。然而,由于远程唤醒基于对以太网PHY(物理层)分组的有效载荷中的数据模式的检测,网络的该层必须始终保持在用(alive),以能够对比特进行解码。这种 活动性表现出几百毫瓦。这一量级对于汽车市场而言过高。 
以太网供电(PoE)通过标准以太网线缆传递电力。PoE可以用于通过以太网线缆向节点提供电力。当在车辆中使用时,必须适配电压电平以匹配汽车环境要求。这意味着例如在汽车上锁时,可以完全关闭网络节点。然而,该技术不允许节点或节点组如在任何集中电力管理(power management system)系统中那样自主醒来。 
如本领域已知的,交换以太网网络拓扑基于星形格式(star)或多星形(multi-star)格式。图1是已知的交换以太网网络拓扑的示意图。图1所示的网络安装在汽车中。 
为了降低网络基础设施的功耗,期望能够关闭网络中任何不使用或不经常使用的节点。 
当特定设备没有加入网络的情况下,诸如端节点或交换机之类的网络设备可以被断电。当设备断电时,不可以与该设备交换信息。这意味着不仅可以关闭网络接口,还可以关闭应用的硬件。 
在图1所示的网络中,只有后座单元(rear seat unit)(RSU)是活动的(active),可以完全使与不使用的端口连接的设备断电。 
然而,网络中的至少一个节点必须保持活动并且连接至车辆的中央电力管理单元,以便能够例如在车门上锁时使整个系统断电。在图1所示的系统中,作为节点的7端口交换机至少部分地保持活动,并且连接至中央电力管理单元。 
通常,利用/通过与网络接口连接的主机来关闭网络接口。在这种情况下,主机不再可达(reachable)。多数系统以这种方式工作,这是因为主机请求网络网络,而不是网络请求访问主机。 
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种包括多个节点的通信网络,每个节点包括网络设备和网络接口,至少一个节点具有与所述至少一个节点相关联并且适合于控制到网络设备的电力的第一本地电力管理器(local power manger)。 
第一本地电力管理器可以位于网络接口内。备选并具体地,在节 点仅包括单个网络设备的本发明实施例中,第一电力管理器可以位于网络设备中。然而,应当理解第一电力管理器能够位于任何方便的位置处。 
通过本发明,能够单独关闭构成通信网络一部分的网络设备,而无需关闭任何其他网络设备。 
第一本地电力管理器可以采用硬件、软件或硬件与软件混合的形式。 
本地电力管理器可以适合于将第一电力模式信号(power mode signal)从网络接口传输至网络设备,或者将第一电力模式信号从网络设备传输至网络接口。 
因此,通过本发明,网络设备或网络接口能够发起上电或断电。 
第一本地电力管理器可以适合于,响应于至少一个网络设备的状态来控制到该网络设备的电力。 
与网络设备相关联的第一本地电力管理器可以适合于,例如,感测到网络设备和/或来自网络设备的业务量水平,并且基于感测到的业务量水平,来确定网络设备应当在特定时间段内接通还是关断,或者是断电还是上电。 
第一本地电力管理器可以包括位于网络接口中的上拉电阻器,该上拉电阻器可连接至网络设备。 
形成第一本地电力管理器的一部分的上拉电阻器还可以包括第一电力开关(power switch)和第二电力开关,所述第一电电力关适合于应网络接口或网络设备之一的请求将第一电力模式信号接地,所述第二电力开关适合于应网络接口和网络设备中的另一个的请求,将第一电力模式信号接地。 
备选地,第一本地电力管理器可以包括下拉电阻器、第一电力开关和第二电力开关,所述第一电力开关适合于应网络接口和网络设备之一的请求将电力模式信号连接至VDD,所述第二电力开关应网络接口和网络设备中的另一个的请求将第一电力模式信号连接至VDD。 
这意味着,网络接口或网络设备都能够将第一电力模式信号接地,因此使得网络设备或网络接口都能够发起对设备的上电或断电。 
一个或多个节点可以包括网络交换机,与网络交换机相关联的第二本地电力管理器可以适合于控制到网络交换机的电力和来自网络交换机的电力。 
第二本地电力管理器可以适合于:将第二电力模式信号从与该第二本地电力管理器相关联的网络交换机传输至端节点,或者将第二电力模式信号从端节点传输至与该第二本地电力管理器相关联的网络交换机。 
与网络交换机相关联的第二本地电力管理器可以适合于例如感测到端节点和/或来自端节点的业务量水平。基于感测到的业务量水平,第二本地电力管理器可以确定形成端节点的一个或多个网络设备应当在特定时间段内接通还是关闭,或者是上电还是断电。 
这意味着第二电力模式信号还可以用于基于特定网络设备的状态来发起对该网络设备的上电或断电。 
第二本地电力管理器可以包括硬件、软件或硬件和软件的组合。 
第二本地电力管理器可以位于特定端口处或者端口收发机处的网络交换机中。备选地,第二本地电力管理器可以位于任何其他适合的位置。 
在以太网通信网络中,可以使用以太网供电(PoE),经由网络中网络设备的电源,来传输第二电力模式信号。备选地,该信号与以太网供电信号不同,并且可以通过例如共模电压被叠加至以太网数据线,或者可以被放在分离的接线上。 
第二本地电力管理器可以包括位于网络交换机中的上拉电阻器,所述上拉电阻器可连接至端节点。 
形成第二本地电力管理器的一部分的上拉电阻器还可以包括第一电力开关和第二电力开关,所述第一电力开关适合于应网络交换机和与所述网络交换机连接的端节点之一的请求将第二电力模式信号接地,所述第二电力开关适合于应网络交换机和与所述网络交换机连接的端节点中的另一个的请求将第二电力模式信号接地。 
备选地,第二电力管理器可以包括下拉电阻器、第一电力开关和第二电力开关,所述第一电力开关适合于应网络交换机和与所述网络 交换机连接的端节点之一将第二电力模式信号连接至VDD,所述第二电力开关适合于应网络交换机和端节点中的另一个的请求将第二电力模式信号连接至VDD。 
这意味着,可以响应于例如从特定端节点接收到的业务量,通过网络交换机,来发起对一个或多个网络设备的断电。在由网络交换机发起断电的情况下,只有在特定网络设备同意断电的情况下才发生断电。在同意断电的情况下,特定端节点会从网络交换机接收第二电力模式信号。这会引起与该端节点相关联的收发机请求对特定网络设备断电。该特定网络设备可以基于该设备的状态而同意断电。 
应当理解,第二电力管理器还可以与网络集线器相关联。诸如以太网网络之类的网络中的集线器通过集线器中的所有其他端口来系统地广播接收到的分组,而网络交换机向单个端口传送分组。 
因此应当理解,说明书内对网络交换机的任何引用也适合于网络集线器。 
换言之,根据本发明的通信网络的一个或多个节点可以包括网络集线器和第二本地电力管理器,所述第二本地电力管理器与所述网络集线器相关联并且适合于控制到网络集线器和来自网络集线器的电力。 
上文参照与网络交换机相关联的第二电力管理器已经限定的特征还适用于与网络集线器相关联的第二电力管理器。 
通信网络还可以包括中央电力管理系统。中央电力管理器系统可以包括适合于控制到网络的电力的第三本地电力管理器。 
当将网络安装在诸如汽车之类的车辆内时,中央电力管理系统可以是汽车的中央电力管理系统。 
中央电力管理系统可以适合于向一个或多个节点传输第三电力模式信号。可以响应于外部因素来传输第三电力模式信号。例如,如果将通信网络安装在汽车中,则中央电力管理系统可以适合于传输第三电力模式信号,第三电力模式信号在例如汽车的所有车门均上锁时使一个或多个网络设备断电。 
这然后使网络设备通过向网络设备的对等端单元(网络接口)传 输第一电力模式信号来发起断电。这继而会使端节点通过向端节点的对等端单元(网络交换机)传输第二电力模式信号来发起断电。 
中央电力管理系统因此可以与第一和第二本地电力管理器协作。 
根据本发明的通信网络可以包括任何适合的通信网络,但是在本发明的一些实施例中,该网络包括以太网网络。 
这具有以下优点:这样的网络可能是可靠的,并且能够容易地与可以用于例如汽车诊断应用的以太网网络接口连接。 
通信网络可以包括星形格式或多星形格式。这具有以下优点:可以将可能需要同时使用的网络设备分组在一起,使得可以经由单个交换机将这些网络设备连接在一起。 
根据本发明的第二方面,提供了一种用于控制到网络设备的电力的方法,所述网络设备形成通信网络的节点的一部分,所述节点还包括网络接口,所述方法包括以下步骤: 
根据网络设备的状态,将第一电力模式信号从网络接口传输至网络设备,或者将第一电力模式信号从网络设备传输至网络接口。 
可以通过与网络设备相关联的第一本地电力管理器将第一电力模式信号传输至网络设备。 
所述方法可以包括另一步骤:感测至网络设备或来自网络设备的业务量,以及响应于感测到的业务量的水平来调制第一电力模式信号。 
通信网络的一个或多个节点可以包括网络交换机,并且所述方法可以包括另一步骤:将第二电力模式信号从网络交换机传输至端节点,或者将第二电力模式信号从端节点传输至网络交换机,其中,第二电力模式信号适合于控制到网络的电力。 
所述方法可以包括另一步骤:感测至端节点或来自端节点的业务量,以及响应于感测到的业务量的水平来调制第二电力模式信号。 
所述方法可以包括另一步骤:将第三电力模式信号传输至一个或多个节点,其中第三电力模式信号适合于控制到网络的电力。 
根据本发明第二方面的方法可以与根据本发明第一方面的实施例的通信网络协同使用,并且在执行根据本发明第二方面的方法时也可以应用已经参照本发明第一方面描述的特征。 
附图说明
现在参照附图,通过示例进一步描述本发明,在附图中: 
图1是包括系统电力管理单元的现有通信网络的示意图; 
图2是根据本发明实施例的通信网络的示意图; 
图3是图2所示通信网络的一部分的示意图; 
图4是形成图2所示通信网络的一部分的交换机的示意图; 
图5是形成图2和3所示通信网络的一部分的节点的示意图。 
具体实施方式
图1示意性示出了向网络设备4和从网络设备4传送数据的现有网络2。网络2采用交换以太网网络的形式,因此具有基本星形或多星形配置并且安装在汽车中。 
在网络2中,网络包括两个网络交换机6、8。交换机6是7端口交换机,交换机8是4端口交换机。然而,交换机可以具有适合于应用的任何数目的端口。此外,网络可以具有两个以上交换机。 
图1所示的网络设备4包括调谐器10、DVD 12,13、硬盘驱动器(HDD)14、两个后座单元15,16、后端功率放大器18、WiFi连接20、DVB接收机22以及前端功率放大器24。然而,应当理解,网络可以具有不同数目的网络设备,以及不同的网络设备。 
网络设备10、12、14和24可操作地连接至4端口交换机8,网络设备13、15、16、18、20和22可操作地连接至7端口交换机6。两个交换机还可操作地彼此连接。 
在操作中,每个交换机读取到达其端口之一处的每个分组的目的地地址。这使得交换机6、8能够构建表(table),该表将每个网络设备4的MAC地址映射至与站(station)直接或间接连接的特定交换端口。 
基于在交换机6、8的学习阶段期间构建的表,交换机可以将每个输入分组转发至正确的端口而不是其他端口。交换机因此不必如在以太网集线器配置下那样将特定分组广播至所有端口。然而,图1所示配置中的交换机可以用作集线器,因此在以下条件下广播分组: 
交换机处于其学习阶段; 
分组是广播类型的分组; 
没有在交换机表中找到分组的目的地MAC地址。 
为了保持功耗,网络设备4或交换机6、8中的任一个可以在该设备不必须参与网络时断电。一旦网络设备已经断电,则不能够与该设备交换数据。 
在这样的情况下,不仅能够关闭与设备相关联的网络接口,而且还能够关闭与网络接口连接的应用的硬件。例如,如果要使调谐器10断电,则可以使调谐器10与网络2之间的接口断电,也可以使调谐器10中的硬件断电。 
网络2连接至中央电力管理系统26,其中中央电力管理系统26适合于在总体上管理车辆的功耗。目的在于,可以在例如车辆的车门上锁(指示汽车没有使用)时使网络2完全断电。 
在这种情况下,中央电力管理单元26可操作地连接交换机6,并且由电池28来供电,电池28也对其中安装了网络的车辆进行供电。 
在图1所示的情况下,仅后座单元15、16是活动的并且与DVD驱动器12进行通信。 
这意味着仅需要在7端口交换机6的端口A、C和G之间交换数据。这还意味着4端口交换机8上的所有端口可以完全断电。 
中央电力管理系统26使4端口交换机8的端口断电。 
在图1所示类型的现有网络系统中,需要具有至少一个节点,所述至少一个节点形成与中央电力管理系统26连接的网络。在网络2中,交换机6是与中央电力管理器32连接的节点。交换机6继而由车辆电池28供电。 
在通信网络2中,能够动态地使形成网络的一部分的各个单独节点断电。 
参照图2、3和4,根据本发明实施例的通信网络总体上由附图标记30表示。网络30包括端节点32和网络交换机34。在该示例中,每个网络交换机34包括4个端口。应理解,根据本发明的通信网络可以具有任何数目的端节点以及任何数目的网络交换机,这些网络交换机具有 任何数目的端口。如图3所示,每个端节点32包括通过诸如处理器总线之类的内部节点接口40可操作连接至网络接口38的一个或多个网络设备36,网络接口38包括以太网收发机。 
每个交换机34包括与交换机的每个端口44相关联的端口收发机42以及与交换机相关联的硬件。如图4所示,形成特定网络交换机的一部分的端口收发机42可以通过增强以太网网桥46彼此连接。 
通信网络30还包括与网络的每个端节点32相关联的第一本地电力管理器48。在该实施例中,每个第一本地电力管理器48位于相应端节点32中,例如位于该节点的收发机38中。 
与特定端节点相关联的第一本地电力管理器48适合于将第一电力模式信号50从网络接口38发送至网络设备36,或者从网上设备36发送至网络接口38。根据第一电力模式信号50的属性,例如,可以对设备36进行断电或上电。由于可以从设备36或向设备36传输第一电力模式信号50,因此可以由设备36本身或者由网络接口38来发起断电或上电。 
网络30还包括与每个交换端口44相关联的第二电力管理器52。第二本地电力管理器52适合于将第二电力模式信号54从交换端口44传输至端节点32,以便发起对特定端节点32的可能的断电。根据特定端节点32的状态,端节点可以同意来自交换机34的断电请求。第一电力模式信号50和第二电力模式信号54因此共同工作,以实现响应于例如到该特定网络设备和来自该特定网络设备的网络业务量对特定网络设备的断电。 
因此,通过本发明,能够单独控制到网络设备36的电力。 
至此,还不能有效地控制到形成通信网络的各个单独网络设备的电力。此外,通常仅能够将设备接通或关断,而不能使设备断电而保持设备的一部分接通。当网络设备安装在车辆中时,重要的是,诸如汽车无线电装置之类的一些设备即使在无线电装置关闭情况下也始终保持特定水平的活动性,以便例如接收业务量报告(traffic report),只要汽车一启动该业务量报告就可用。 
在图2和3所示的网络30中,例如可以通过单独的网络设备40的状 态,来确定第一和第二电力模式信号的幅度。 
例如,第一本地电力管理器48和第二本地电力管理器52分别都可以适合于感测发往特定设备36和/或来自特定设备36的业务量水平,并且基于感测到的业务量水平来产生适当幅度的电力模式信号,以便例如使设备36断电。 
网络30还包括中央电力管理系统56,中央电力管理系统56形成端节点32的一部分,并且还可操作连接至汽车状态控制器58和汽车电池控制器60。 
中央电力管理系统56适合于响应于外部因素发起对单独网络设备36的可能断电和上电,以关断其中安装了通信网络的汽车的引擎。中央电力管理系统56因此可以连接至多个传感器,这些传感器向中央电力管理系统56通知汽车的状态。第三本地电力管理器62与中央电力管理系统56相关联,第三本地电力管理器62适合于响应于汽车的状态向一个或多个端节点32传输第三电力模式信号。 
现在转向图5,详细示出了第二本地电力管理器52的配置。图5所示的第二电力管理器52包括位于交换端口44中的上拉电阻器64、也位于交换端口44处的第一电力开关66以及位于网络端节点32中的第二电力开关68。电力开关66、68形成与电阻器64的逻辑NOR。 
根据该配置,如果交换端口44期望请求其对等端单元(与交换端口44通信的端节点32)上电,则交换端口44通过闭合电力开关66简单地将第二电力模式信号接地。备选地,端节点32可以通过断开电力开关68来信号通知将该端节点32可以被断电。 
一旦第二电力模式信号接地,对等端单元之一开始唤醒过程。类似地,一旦第二电力模式信号升高,两个对等端单元知道它们可以断电。这意味着,在该布置中,只有两个对等端单元指示它们同意可以发生断电模式,才可以进入断电模式。在第二电力模式信号为高时,告知这种同意。 
第一电力管理器48和第三电力管理器62的配置的类似之处在于,上拉电阻器64和电力开关66可以位于端节点的网络接口中,而第二电力开关68位于该端节点的网络设备中。 
现在更详细描述网络30的操作。 
电力开关66、68的状态由字母S表示。当电力开关闭合时,S=1。当电力开关断开时,S=0。对开关66的状态加以控制的信号表示为S66,对开关68的状态加以控制的信号表示为S68。 
使用该命名法,电力模式信号可以表示为NOR(S62,S64)。 
只有S62=0且S64=0时,该信号=1。 
如果设备是在用的,则电力模式信号由值0表示。如果设备断电,则信号=1。 
以上说明书仅描述了对等端单元进行通信和同意断电的一种方式。然而,应当理解,对等端单元能够以不同方式进行通信。例如,上拉电阻器可以由下拉电阻器代替,其中电力开关连接至供电轨而不是地信号。在该配置中,请求其对等端单元必须上电的设备简单地将电力模式信号连接至电压+V(电力开关闭合)。 
备选地,可以使用具有不同协议的特定通信信道。 
当要经由通信网络30传输数据时,典型地,在转发过程中交换机34检测应当将分组发送到哪个端口44,并且如需要,在缓冲器中保存特定分组。然后,与该交换机相关联的第二本地电力管理器50在转发一个或多个分组之前,通过将电力模式线接地,来触发唤醒过程。这具有以下效果:确保了在发送分组之前,应接收分组的端节点32是活动的。 
另一方面,端节点32只有在第二电力模式信号为更高时才进入断电模式。 
这样的系统意味着特定网络设备的上电和断电是动态的。 
动态电力管理意味着,设备36连接至网络30,但是根据有规律的模式(例如周期性断电)或者根据业务量曲线,在一些时间点将网络接口38断电。微小电力管理将考虑接口等待时间和设备的吞吐量要求。 
备选地,可以使用静态电力管理。在这种情况下,不要求设备功能,并且设备可以与网络断开。断电由中央电力管理单元56或者由设备36本身来判定。 
典型地,中央断电(例如,由于汽车上锁)可以操作如下:与汽 车的上锁系统连接的中央电力管理系统56经由网络30向网络的所有设备34、36发送第三电力模式信号形式的断电消息。因此,所有设备进入断电过程,并且在设备上运行的所有处理都停止。在关闭这些处理之后,每个节点处的设备36通过向对等端接口38传输第一电力模式信号,以及通过断开将与网络接口连接的电力模式线接地的电力开关,来触发对关联的收发机(接口)38的断电。收发机38通过向适当的交换机端口发送第二电力模式信号,以及通过断开将与交换机相连的电力模式线接地的电力开关,来通知与其连接的交换机:以太网链路可以停止。只有断电信号上升,以太网收发机才断电,这只有在交换机也同意使以太网链路断电时才会发生。 
在交换机侧,设想两种情况:交换机被视为以太网设备,并且将由作为另一网络设备的中央电力管理器56来断电。 
备选地,中央电力管理器系统控制器不可以直接控制交换机。在这种情况下,如上所述应用动态电力管理,并且在由不存在业务量所表征的时间段过去之后,交换机在交换机的端口上发起断电模式。可以通过断开使与设备相连的断电线接地的开关,来执行这一操作。可一旦断电信号升高,在以太网交换机的对应端口上的以太网收发机就进入断电。 
另一示例是硬盘驱动器的电力管理,所述硬盘驱动器可以潜在地由系统中的两个不同设备(如,GPS系统或多媒体播放器)来使用。只有在整个系统关闭的情况下(如上所述),或者在HDD单元没有被系统中的任何单元使用的情况下,HDD单元才关闭。在后一种情况下,运行在HDD单元上的处理以信号通知将HDD连接至网络30的以太网收发机38:该HDD单元可以进入断电。可以通过断开使与设备相连的断电信号接地的开关,来执行这一操作。在将以太网交换机上的断电信号接地的开关断开时,HDD单元的以太网收发机38断电。当再次向HDD设备发送以太网分组时,网络上的任何设备都可以使HDD单元上电。通过将电力模式信号接地,由连接至HDD单元的交换机来发起上电过程。以太网交换机可以在发起对设备的唤醒时对分组进行缓冲。将分组缓冲在以太网交换机中,直到以太网设备上电并且以太网链路 上电并再次运行为止。 
在以下条件下可以关闭网络设备的电力。 
1.由于最后的分组交换,定义的/可编程的暂停时间(time out)已经过去; 
2.网络设备关闭; 
3.整个系统关闭(例如,汽车上锁); 
4.网络设备所连接的交换机关闭。 
上文所描述的本发明适用于许多不同类型的网络,并且适用于具有不同以太网PHY速度(10BT、100BT、吉比特以太网)的不同类型的以太网网络。 
如上所述,以太网网络30的中央电力管理系统56可以用来管理传输到网络设备36的电力。管理功率的特定方式与应用有关。例如,可以在接口唤醒之后紧接着应用LAN唤醒技术。WoL分组本身可以通过交换机6、8触发网络设备4的唤醒。 
通过本发明,仍需要在网络端节点32处具有始终接通的电路,以监控电力模式信号状态。然而,这可以以极低功耗来实现。当使用如上所述暂停时间来管理电力时,可以使用VLAN技术来优化电力管理,以免过于频繁的广播消息有规律地唤醒非预期的站。 
备选地,交换机34可以代表网络设备管理地址信息。在醒来时,扩展的交换机将网络参数传送至与对应的端口连接的设备。 
可以通过交换机34进一步分析数据分组,并且对数据分组进行滤波/缓冲,以使终端站的唤醒事件的数目最小化。 
具体地,ARP请求可以系统地触发对所有设备36的唤醒,或者交换机34本身可以代表设备36来处理ARP请求。在这种情况下,当网络是以太网网络时,交换机34将涵盖一些以太网层3功能,以维持ARP表。 
形成根据本发明的网络的一部分的交换机34,可以被增强为处理如图4所示网络设备的动态切换。具体地,交换机可以适合于在将分组转发至特定设备之前对分组进行缓冲,以便允许站唤醒过渡或使唤醒最小化。 
交换机还可以适合于执行对包括IP地址在内的网络参数、网关、DNS服务器等的维护,执行分组滤波等。 
此外,交换机可以适合于代表设备处理协议交换。 
此外,交换机可以适合于处理和重复(以级联方式)系统关闭。 
在网络的根节点处的交换机可以连接至环境的中央电力管理系统56,以应用和重复网络关闭。 

Claims (14)

1.一种包括多个节点(32)的通信网络(30),每个节点包括网络设备(36)和网络接口(38),至少一个节点具有与所述至少一个节点相关联并且适合于控制到网络设备的电力的第一本地电力管理器(48),其中,第一本地电力管理器(48)包括上拉电阻器(64)、第一电力开关(66)和第二电力开关(68),所述第一电力开关(66)适合于应网络接口和网络设备之一的请求将第一电力模式信号接地,所述第二电力开关(68)适合于应网络接口和网络设备中的另一个的请求,将第一电力模式信号接地。
2.根据权利要求1所述的通信网络(30),其中,第一本地电力管理器(48)位于网络接口(38)内。
3.根据权利要求1或2所述的通信网络(30),其中,第一本地电力管理器(48)适合于将第一电力模式信号(50)从网络接口(38)传输至网络设备(36),或者将第一电力模式信号(50)从网络设备(36)传输至网络接口(38)。
4.根据权利要求1所述的通信网络(30),其中,第一本地电力管理器(48)适合于,响应于网络设备的状态来控制到至少一个网络设备(36)的电力。
5.根据权利要求1所述的通信网络(30),其中,第一本地电力管理器包括下拉电阻器、第一电力开关和第二电力开关,所述第一电力开关适合于应网络接口和网络设备之一的请求将电力模式信号连接至VDD,所述第二电力开关应网络接口和网络设备中的另一个的请求将第一电力模式信号连接至VDD
6.根据权利要求1所述的通信网络(30),其中,一个或多个节点包括网络交换机(34)以及与所述网络交换机(34)相关联的第二本地电力管理器(52),所述第二本地电力管理器(52)适合于控制到网络交换机和来自网络交换机的电力。
7.根据权利要求6所述的通信网络(30),其中,第二本地电力管理器(52)适合于将第二电力模式信号(54)从与所述第二本地电力管理器(52)相关联的网络交换机传输至端节点,或者将第二电力模式信号(54)从端节点传输至与所述第二本地电力管理器(52)相关联的网络交换机。
8.根据权利要求6所述的通信网络(30),其中,第二本地电力管理器(52)适合于响应于网络设备的状态来控制到至少一个网络设备的电力。
9.根据权利要求6所述的通信网络(30),其中,第二本地电力管理器(52)包括上拉电阻器(64)、第一电力开关(66)和第二电力开关(68),所述第一电力开关(66)适合于应网络交换机和与所述网络交换机连接的端节点之一的请求将第二电力模式信号(54)接地,所述第二电力开关(68)适合于应所述网络交换机和所述端节点中的另一个的请求将第二电力模式信号接地。
10.根据权利要求6所述的通信网络(30),其中,第二电力管理器(52)包括下拉电阻器、第一电力开关和第二电力开关,所述第一电力开关适合于应网络交换机和与所述网络交换机连接的端节点之一的请求将第二电力模式信号连接至VDD,所述第二电力开关适合于应所述网络交换机和所述端节点中的另一个的请求将第二电力模式信号连接至VDD。
11.根据权利要求1所述的通信网络(30),还包括:中央电力管理系统(56),适合于将第三电力模式信号传输至通信网络中的一个或多个节点。
12.一种用于控制到网络设备(36)的电力的方法,所述网络设备(36)形成通信网络(30)的节点的一部分,所述节点还包括网络接口(38),所述方法包括以下步骤:
根据网络设备的状态,使用本地电力管理器将第一电力模式信号(50)从网络接口传输至网络设备,或者将第一电力模式信号从网络设备传输至网络接口,其中,本地电力管理器包括上拉电阻器、第一电力开关和第二电力开关,所述第一电力开关适合于应网络接口和网络设备之一的请求将第一电力模式信号接地,所述第二电力开关适合于应网络接口和网络设备中的另一个的请求,将第一电力模式信号接地。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,通信网络的一个或多个节点包括网络交换机(34),所述方法还包括其他步骤:将第二电力模式信号(54)从网络交换机传输至端节点,或者将第二电力模式信号(54)从端节点传输至网络交换机,其中,第二电力模式信号适合于控制到网络的电力。
14.根据权利要求12或13所述的方法,还包括另一步骤:将第三电力模式信号传输至一个或多个节点,其中第三电力模式信号适合于控制到网络的电力。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8954763B2 (en) * 2011-01-27 2015-02-10 Commscope, Inc. Of North Carolina Automated infrastructure management systems and methods for enabling real time energy management
US20130086399A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Cisco Technology, Inc. Method, system and apparatus for network power management
DE102012207858A1 (de) * 2012-05-11 2013-11-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Aktivierung von deaktivierten Steuergeräten eines Fahrzeugs und Fahrzeugnetz sowie Knoten des Fahrzeugnetzes
US10652168B2 (en) 2014-01-08 2020-05-12 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Packet inspection to determine destination node
DE102016117169B4 (de) * 2016-09-13 2020-07-02 HELLA GmbH & Co. KGaA System zur Energie- und/oder Datenübertragung
US10705591B2 (en) 2016-10-31 2020-07-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Aggregated electronic device power management
FR3064861B1 (fr) * 2017-04-04 2019-05-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de gestion de l’etat d’un reseau ethernet d’un vehicule automobile
FR3064859B1 (fr) * 2017-04-04 2020-08-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de gestion d’un etat d’un calculateur esclave d’un vehicule
FR3064862B1 (fr) * 2017-04-04 2020-04-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de gestion d’un etat d’un calculateur maitre d’un vehicule
DE102017215317A1 (de) * 2017-09-01 2019-03-07 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum Betreiben eines Datennetzwerks eines Fahrzeugs sowie Fahrzeug mit einem Datennetzwerk
JP6669979B1 (ja) * 2018-12-28 2020-03-18 富士通クライアントコンピューティング株式会社 情報処理システム及び中継装置
US11240061B2 (en) * 2019-06-03 2022-02-01 Progress Rail Locomotive Inc. Methods and systems for controlling locomotives
US11989073B2 (en) * 2021-08-05 2024-05-21 Batterycheck Llc System for facilitating edge analytics for power systems
US20230341917A1 (en) * 2022-04-26 2023-10-26 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for remote power management of a communication infrastructure device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6311276B1 (en) * 1998-08-25 2001-10-30 3Com Corporation Secure system for remote management and wake-up commands
US6556580B1 (en) * 1999-12-16 2003-04-29 3Com Corporation Multi-function transmit packet buffer
CN1977462A (zh) * 2004-07-05 2007-06-06 夏普株式会社 接收装置、通信装置、无线lan装置、接收装置的通电控制方法、接收装置的通电控制程序、记录介质
CN101490974A (zh) * 2006-07-17 2009-07-22 Abb研究有限公司 通信设备和限制通信设备传输的电力和数据的量的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809726A1 (de) * 1998-03-06 1999-09-09 Sgs Thomson Microelectronics Interface für einen Datenknoten eines Datennetzes
US7230933B2 (en) * 2002-04-17 2007-06-12 Microsoft Corporation Reducing idle power consumption in a networked battery operated device
US20050086460A1 (en) * 2003-10-15 2005-04-21 Chang-Shu Huang Apparatus and method for wakeup on LAN
US7249269B1 (en) * 2004-09-10 2007-07-24 Ricoh Company, Ltd. Method of pre-activating network devices based upon previous usage data
JP2006344159A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Toshiba Information Systems (Japan) Corp 共通バス接続デバイス用通信制御装置
US7702825B2 (en) * 2005-06-29 2010-04-20 Intel Corporation Enhancements to universal serial bus (USB) suspend and resume operations
US20070124608A1 (en) * 2005-11-30 2007-05-31 Intel Corporation System and method for managing power of networked devices
US8291244B2 (en) * 2006-07-28 2012-10-16 Arm Limited Power management in a data processing device having masters and slaves
US20090080442A1 (en) * 2007-09-26 2009-03-26 Narayan Ananth S Conserving power in a multi-node environment
US8990599B2 (en) * 2007-12-14 2015-03-24 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Power control optimization in a communication network
US8488500B2 (en) * 2008-05-02 2013-07-16 Dhaani Systems Power management of networked devices
US8078768B2 (en) * 2008-08-21 2011-12-13 Qualcomm Incorporated Universal Serial Bus (USB) remote wakeup
US20110029659A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Hemal Shah Method and System for Network Proxy Services for Energy Efficient Networking
CN101630191B (zh) * 2009-08-26 2011-08-24 中兴通讯股份有限公司 一种实现通用串行总线调制解调器设备节电的装置及方法
US8639956B2 (en) * 2009-09-30 2014-01-28 International Business Machines Corporation Reducing energy consumption in a computing cluster
US20110107116A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-05 Broadcom Corporation System and Method for Power Over Ethernet Enabled Network Management

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6311276B1 (en) * 1998-08-25 2001-10-30 3Com Corporation Secure system for remote management and wake-up commands
US6556580B1 (en) * 1999-12-16 2003-04-29 3Com Corporation Multi-function transmit packet buffer
CN1977462A (zh) * 2004-07-05 2007-06-06 夏普株式会社 接收装置、通信装置、无线lan装置、接收装置的通电控制方法、接收装置的通电控制程序、记录介质
CN101490974A (zh) * 2006-07-17 2009-07-22 Abb研究有限公司 通信设备和限制通信设备传输的电力和数据的量的方法

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