TWI449369B - 節能網路裝置及其相關方法 - Google Patents

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TWI449369B
TWI449369B TW098101499A TW98101499A TWI449369B TW I449369 B TWI449369 B TW I449369B TW 098101499 A TW098101499 A TW 098101499A TW 98101499 A TW98101499 A TW 98101499A TW I449369 B TWI449369 B TW I449369B
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
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Description

節能網路裝置及其相關方法
本發明有關一種應用於一網路系統之省電方法及其相關裝置,尤指一種不需透過媒體存取控制層的處理,而在實體層即可完成進入與離開省電狀態以節省功耗之方法與裝置。
於高速運作之網路系統中,例如:1Gbase-T/10Gbase-T乙太網路(Ethernet)系統,若其電路運作愈頻繁,則該網路系統之功率消耗(power consumption)會對應地增加。因此,如何節省網路系統的功率消耗,實為該設計領域的重要課題之一。
目前網路系統省電的做法是在實體層(physical layer,PHY)沒有連線的狀態下,利用較低頻率來傳送鏈結脈衝(link pulse)來達到省電的目的。而在連線的狀態下,針對實體層的省電方式只有降速或者藉由調降傳送器的傳送能力或者接收器的接收能力來達到省電的效果。然而在連線狀態下,由於傳送端與接收端的所有電路皆是處於開啟狀態(power-on state),因此這些省電方式所達到的省電效果並不夠好。
傳統的網路系統在連線狀態下,即使沒有封包需要傳送而處於閒置狀態下,仍必須一直送出固定的閒置圖樣(idle pattern)資料以保持連線,而為使遠端網路裝置能夠辨識該閒置圖樣,此閒置圖樣為符合IEEE標準規範之乙太網路標準閒置訊號(Ethernet standard idle signal)。此時網路系統的消耗功率僅比收送封包(亦即正常狀態)時略低一些,其實是不符合經濟效益的。另有一先前技術係藉由改變閒置圖樣之傳輸特性以達到省電效果,該先前技術請參考美國專利公開號2008/0225841之專利申請案。
本發明的目的之一在於提供一種應用於一網路系統之省電方法及其裝置,以解決先前技術中之問題。
本發明之實施例揭露了一種節能網路裝置,用來於一正常狀態、一閒置狀態以及一低耗電狀態下經由一實體線路與一遠端網路裝置維持連線。節能網路裝置包含一媒體存取控制器以及一實體層電路。媒體存取控制器依據數位訊號產生封包,以及依據封包產生數位訊號。實體層電路耦接該媒體存取控制器以及經由一網路線耦接該遠端網路裝置。實體層電路包含一傳送電路以及一接收電路。傳送電路之操作包含:當該傳送電路進入該正常狀態時,該傳送電路依據該媒體存取控制器之封包傳送一本地資料訊號至該遠端網路裝置;當該傳送電路進入該閒置狀態時,該傳送電路傳送一本地閒置訊號(idle signal)至該遠端網路裝置;當該傳送電路進入該低耗電狀態時,該傳送電路傳送一本地指示訊號(indication signal)至該遠端網路裝置,以通知該遠端網路裝置進入該低耗電狀態,其中該本地指示訊號與該本地閒置訊號不同,以避免該遠端網路裝置將該本地指示訊號當作該本地閒置訊號;以及該傳送電路依據一第一預設週期以及一傳送致能訊號之至少其中之一以從該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態。接收電路之操作包含:當該接收電路處於該正常狀態下,該接收電路依據該遠端網路裝置之一遠端資料訊號傳送封包至該節能網路裝置之該媒體存取控制器;當該接收電路處於該閒置狀態下,該接收電路接收該遠端網路裝置之一遠端閒置訊號;當該接收電路接收該遠端網路裝置之一遠端指示訊號,該接收電路進入該低耗電狀態,其中該遠端指示訊號與該遠端閒置訊號不同,以避免該接收電路將該遠端指示訊號當作該遠端閒置訊號;以及該接收電路依據一第二預設週期以及一喚醒訊號之至少其中之一以由該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態。
本發明之實施例另揭露了一種應用於網路裝置之節能方法,用來於一正常狀態、一閒置狀態以及一低耗電狀態下使一本地網路裝置經由一實體線路與一遠端網路裝置維持連線。該方法包含步驟:當進入該正常狀態時,使該本地網路裝置傳送一資料訊號至該遠端網路裝置;當進入該閒置狀態時,使該本地網路裝置傳送一閒置訊號(idle signal)至該遠端網路裝置;當進入該低耗電狀態時,使該本地網路裝置傳送一指示訊號(indication signal)至該遠端網路裝置,以通知該遠端網路裝置進入該低耗電狀態,其中該指示訊號與該閒置訊號不同,以避免該遠端網路裝置將該指示訊號當作該閒置訊號;以及依據一預設週期以及一傳送致能訊號之至少其中之一使該本地網路裝置從該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態。
於以下實施例中,係針對網路系統處於連線狀態下且無封包收送需求時可以進入低耗電狀態來關閉傳送電路與接收電路中一部份(或全部)電路元件的電源供應,而於有封包收送需求時可以及時回到正常狀態來收送封包,以期達到最佳的省電效果。因此,本發明所揭露之節能網路裝置及機制係可通知雙方何時須進入與離開低耗電狀態,其僅觸及實體層的訊號處理,並不需要透過媒體存取控制層的額外處理,以縮短整個處理程序的時間。另外,以下實施例中,「本地」與「遠端」之用語係作為名稱區隔之用,並非作為功能限定之用。
請參考第1圖,第1圖為本發明具省電機制之網路系統100之第一實施例的示意圖。如第1圖所示,網路系統100包含(但不侷限於)一遠端網路裝置1100以及一本地網路裝置1200,且本地網路裝置1200係經由一網路線150來與遠端網路裝置1100維持連線。遠端網路裝置1100包含媒體存取控制層MAC1以及實體層電路PHY1,其中媒體存取控制器MAC1係依據數位訊號產生封包,以及依據封包產生數位訊號。而實體層電路PHY1包含有一實體編碼子層PCS1,用來對所收發的資料進行編解碼動作。而遠端網路裝置1100之實體編碼子層PCS1包含有一遠端傳送電路110以及一遠端接收電路120。另一方面,本地網路裝置1200亦包含媒體存取控制層MAC2以及實體層電路PHY2,其中實體層電路PHY2包含有一實體編碼子層PCS2,用來對所收發的資料進行編解碼動作。而本地網路裝置1200之實體編碼子層PCS2包含有一本地傳送電路160以及一本地接收電路170。關於遠端網路裝置1100與本地網路裝置1200之細節及其相關運作,將於下面的實施例中再做進一步的說明。
本實施例中,係採用兩網路裝置1100、1200來進行說明,然此並非本發明之限制條件,網路裝置的個數與類型並不侷限,類型可為網路介面電路(network interface circuit)或多埠網路裝置(multi-ports network device),多埠網路裝置如集線器(hub)、交換器(switch)、路由器(router)、閘道器(gateway)等。當本地傳送電路160進入正常狀態S1時,本地傳送電路160依據媒體存取控制器MAC2之封包傳送一本地資料訊號I3至遠端網路裝置1100;當本地傳送電路160進入閒置狀態S3時,本地傳送電路160傳送一本地閒置訊號(idle signal)I2至遠端網路裝置1100;當本地傳送電路160進入低耗電狀態S2時,本地傳送電路傳送一本地指示訊號(indication signal)I1至遠端網路裝置1100,以通知遠端網路裝置1100進入低耗電狀態S2,其中本地指示訊號I1與本地閒置訊號I2不同,以避免遠端網路裝置1100將本地指示訊號I1當作本地閒置訊號I2。此外,由於低耗電狀態S2係本發明所提出,遠端網路裝置1100不一定支援低耗電狀態S2(例如不一定能辨識本地指示訊號I1),故為避免本地網路裝置1200在遠端網路裝置1100不支援低耗電狀態S2下逕自進入低耗電狀態而可能造成連線失敗,本地網路裝置1200可依據本地接收電路170是否接收到遠端網路裝置1100對於本地指示訊號I1之回覆訊號,以確認遠端網路裝置1100是否支援低耗電狀態S2。於本發明另一實施例中,本地網路裝置1200亦可在與遠端網路裝置1100建立連線時,即藉由通訊協定之交換來確認遠端網路裝置1100是否支援低耗電狀態S2,如此可不待遠端網路裝置1100對於本地指示訊號I1之回覆,直接進入低耗電狀態S2。再者,本實施例中,本地傳送電路160依據一第一預設週期(例如一固定週期)以及一傳送致能訊號之至少其中之一以從低耗電狀態S2進入閒置狀態S3或正常狀態S1,其中該傳送致能訊號係媒體存取控制器MAC2於欲傳送封包時提供予實體層電路PHY2之訊號。
另一方面,當本地接收電路170處於正常狀態S1下,本地接收電路170依據遠端網路裝置1100之一遠端資料訊號I3’傳送封包至本地網路裝置1200之媒體存取控制器MAC2;當本地接收電路170處於閒置狀態S3下,本地接收電路170接收遠端網路裝置1100之一遠端閒置訊號I2’;當本地接收電路170接收遠端網路裝置100之一遠端指示訊號I1’,本地接收電路170進入低耗電狀態S2,其中遠端指示訊號I1’與遠端閒置訊號I2’不同,以避免本地接收電路170將遠端指示訊號I1’當作遠端閒置訊號I2’。此外,本地接收電路170依據一第二預設週期(例如一固定週期)以及一喚醒訊號之至少其中之一以由低耗電狀態S2進入閒置狀態S3或正常狀態S1,其中該喚醒訊號係由遠端網路裝置1100所產生。
請注意,本實施例中,本地閒置訊號I2與遠端閒置訊號I2’相同,且該喚醒訊號與本地閒置訊號I2以及遠端閒置訊號I2’相同。且本地閒置訊號I2、遠端閒置訊號I2’以及該喚醒訊號係乙太網路標準閒置訊號(Ethernet standard IDLE signal)。此外,上述之本地指示訊號I1與遠端指示訊號I1’相同。然而,本技術領域具有通常知識者可以理解只要本地網路裝置1200與遠端網路裝置1100能夠辨識各特定訊號所代表之意義,無論各特定訊號相同與否均能實施本發明。
請再注意,當本地傳送電路160進入低耗電狀態S2後,實體層電路PHY2會關掉本地傳送電路160之部分或全部的電源供應,以達成節能之目的。而當本地傳送電路160進入閒置狀態S3或正常狀態S1前,實體層電路PHY2會打開本地傳送電路160之部分或全部的電源供應。而當本地接收電路170進入低耗電狀態S2後,實體層電路PHY2關掉本地接收電路170之部分或全部的電源供應,以達成節能之目的。而當本地接收電路170進入閒置狀態S3或正常狀態S1前,實體層電路PHY2會打開本地接收電路170之部分或全部的電源供應。其中本地網路裝置1200處於低耗電狀態S2下之功率消耗小於閒置狀態S3下之功率消耗,且處於閒置狀態S3下之功率消耗小於正常狀態S1下之功率消耗。
請參考第2圖,第2圖(包含有圖2A與圖2B)為說明第1圖所示之本地網路裝置1200的本地傳送電路160與遠端網路裝置1100的遠端接收電路120的狀態切換示意圖,其中圖2A為說明本地網路裝置1200的本地傳送電路160在正常狀態以及低耗電狀態之狀態切換,而圖2B則說明遠端網路裝置1100的遠端接收電路120在正常狀態以及低耗電狀態之狀態切換。如圖2A所示,在本地傳送電路160透過網路線150送出本地指示訊號I1之後,需要有一段時間T2維持本地傳送電路160在正常狀態S1下,使得遠端之遠端接收電路120有足夠時間保存等化器之參數,此段時間T2約為數μs,其包含延遲時間T1(約數百ns)。而在本地傳送電路160進入低耗電狀態S2之後,可以每隔一段固定時間T3醒來一次,此段時間T3約為數μs。接著,本地傳送電路160會進入暫時狀態S4來更新參數,更新參數的時間T4約為1至數秒。之後若是本地傳送電路160收到離開低耗電狀態S2之指令時則回到正常狀態S1,否則就繼續回到低耗電狀態S2。
如圖2B所示,當遠端接收電路120接收到本地指示訊號I1之後,會離開正常狀態S1並進入低耗電狀態S2,而在遠端接收電路120進入低耗電狀態S2之後,必須遮蔽(mask)本地傳送電路160仍在傳送本地指示訊號I1的區間,避免馬上又醒來,此段時間T6約為1至數μs。而在遠端接收電路120偵測到訊號時,要自動進行重新調適(retrain)參數,此時會進入覺醒狀態S5,此段時間T5約為數μs。之後遠端接收電路120若是收到離開低耗電狀態S2之指令(亦即本地閒置訊號I2)時則回到正常狀態S1,否則就繼續回到低耗電狀態S2。前述時間T1至T6之數值僅為範例,依不同的電路設計及應用可有不同數值。
請注意,遠端網路裝置1100與本地網路裝置1200於上述之正常狀態S1以及低耗電狀態S2中皆處於一連線狀態下。其中,針對網路系統100處於連線狀態下且無封包收送需求時則進入低耗電狀態S2,而於有封包收送需求時則必須及時回到正常狀態S1來收送封包。此外,遠端傳送電路110與遠端接收電路120可同時進入低耗電狀態S2,或者僅有其中之一進入低耗電狀態S2,唯兩者所節省的功耗不同。同理,本地傳送電路160與本地接收電路170亦可同時進入低耗電狀態S2,或者僅有其中之一進入低耗電狀態S2,此皆隸屬本發明所涵蓋之範圍。
請再注意,上述之實施例僅為用來說明本發明之例子,而非本發明之限制條件。熟知此項技藝者應可了解,於其他的實施例中,亦可採用遠端網路裝置1100來作為本地網路設備,而本地網路裝置1200則作為與遠端網路裝置1100建立網路連線之遠端連線設備,由於其運作原理皆相同,故於此不再贅述。
請參考第3圖,第3圖(包含有圖3A與圖3B)為本發明應用於網路裝置之節能方法之一操作範例的流程圖(請注意,假若可獲得實質上相同的結果,則這些步驟並不一定要遵照第3圖所示的執行次序來執行)。
如圖3A所示,其包含(但不侷限於)以下步驟:
步驟300:開始。
步驟302:當進入正常狀態時,使本地網路裝置傳送一資料訊號至遠端網路裝置。
步驟304:當進入閒置狀態時,使本地網路裝置傳送一閒置訊號至遠端網路裝置。
步驟306:當進入低耗電狀態時,使本地網路裝置傳送一指示訊號至遠端網路裝置,以通知遠端網路裝置進入低耗電狀態,其中指示訊號與閒置訊號不同,以避免遠端網路裝置將指示訊號當作閒置訊號。
步驟308:依據一預設週期以及一傳送致能訊號之至少其中之一使本地網路裝置從低耗電狀態進入閒置狀態或正常狀態。
如圖3B所示,其包含(但不侷限於)以下步驟:
步驟360:開始。
步驟362:當處於正常狀態下,使本地網路裝置接收遠端網路裝置之一資料訊號。
步驟364:當處於閒置狀態下,使本地網路裝置接收遠端網路裝置之一閒置訊號。
步驟366:依據遠端網路裝置之一指示訊號,使本地網路裝置進入低耗電狀態,其中指示訊號與閒置訊號不同,以避免接收電路將指示訊號當作閒置訊號。
步驟368:依據一預設週期以及一喚醒訊號之至少其中之一以使本地網路裝置由低耗電狀態進入閒置狀態或正常狀態。
請搭配第3圖所示之各步驟請參考第1圖所示之各元件以及前述之實施例的說明即可各元件如何運作,為簡潔起見,故於此不再贅述。其中圖3A的步驟係由本地網路裝置1200之本地傳送電路160所執行之,而圖3B的步驟則由本地網路裝置1200之本地接收電路170所執行之。值得注意的是,圖3A之步驟係說明第1圖所示之本地傳送電路160如何自正常狀態S1切換至低耗電狀態S2,而圖3B之步驟係說明第1圖所示之本地接收電路170如何自低耗電狀態S2切換至正常狀態S1。
當然,上述之網路系統100僅為本發明之可行實施例之一,於其他的實施例中,可設計更多的功能於遠端網路裝置1100、本地網路裝置1200內,來提升通訊系統100更多的應用範圍。
請參考第4圖,第4圖為本發明具省電機制之網路系統400之第二實施例的示意圖。第4圖的網路系統400之架構與第1圖的網路系統100類似,兩者不同之處在於在第4圖中,網路系統400之遠端網路裝置4100另設置一緩衝器(buffer)420以及一遠端判斷模組440,其中緩衝器420係位於遠端傳送電路410之中。另外,網路系統400之本地網路裝置4200另設置一緩衝器470以及一本地判斷模組490,其中緩衝器470係位於本地傳送電路460之中。以本地網路裝置4200來作為本地網路設備為例,其係利用本地傳送電路460中之儲存裝置470來在本地傳送電路460由低耗電狀態S2進入正常狀態S1之期間暫存本地網路裝置1200欲傳送至遠端網路裝置1100之封包,而本地判斷模組490則用來判斷儲存裝置470之一剩餘儲存容量CS2是否大於一臨界值TH2,以產生一特定控制訊號SC2,接著,本地傳送電路460會根據特定控制訊號SC2來決定是否產生本地指示訊號I1至遠端接收電路120。舉例而言,當儲存裝置470之剩餘儲存容量CS2係小於臨界值TH2時,本地傳送電路460不會產生本地指示訊號I1,而當儲存裝置470之剩餘儲存容量CS2係大於臨界值TH2時,本地傳送電路460會產生本地指示訊號I1。同理,若以遠端網路裝置4100來作為本地網路設備為例,其遠端傳送電路410、儲存裝置420以及遠端判斷模組440之運作方式皆與本地網路裝置4200之各元件完全相同,故不再贅述。
簡言之,本發明所揭露之網路系統及其省電機制不需透過媒體存取控制層的額外處理,而在實體層即可完成進入與離開低耗電狀態以節省功耗。值得注意的是,在第一個實施例中,網路系統100之本地網路裝置1200需要接收來自媒體存取控制層MAC2的指令;而在第二個實施例中,網路系統400則額外設置緩衝器470於本地網路裝置4200中來儲存由低耗電狀態S2進入正常狀態S1之期間本地網路裝置1200欲傳送至遠端網路裝置1100之封包,直到儲存裝置470之剩餘儲存容量CS2小於臨界值TH2時才會停止產生本地指示訊號I1(亦即進入正常狀態S1)至遠端接收電路120。如此一來,單一實體層晶片即可實現此功能,其可搭配任何的媒體存取控制層晶片,使得產品的普及率更高。
請參考第5圖,第5圖為本發明應用於一網路系統之省電方法之另一操作範例的流程圖,其包含(但不侷限於)以下步驟:
步驟502:開始。
步驟504:利用該本地傳送電路中一緩衝器來儲存指令。
步驟506:判斷該緩衝器之一剩餘儲存容量是否大於一臨界值,以產生一特定控制訊號。當該儲存裝置之該剩餘儲存容量係大於該臨界值時,執行步驟520;否則,執行步驟510。於本發明另一實施例中,當該緩衝器內有待傳送之資料且剩餘儲存容量大於該臨界值時,步驟506可進一步依據一計時器所產生之計時訊號以於一預定時間後執行步驟510,進而傳送該待傳送之資料,藉以避免留置該待傳送之資料過久。
步驟510:當該儲存裝置之該剩餘儲存容量小於該臨界值時,本地傳送電路不產生該本地指示訊號至該遠端接收電路。
步驟520:當該儲存裝置之該剩餘儲存容量係大於該臨界值時,本地傳送電路產生該本地指示訊號至該遠端接收電路。
請搭配第5圖所示之各步驟請搭配第4圖所示之各元件即可各元件如何運作,為簡潔起見,故於此不再贅述。值得注意的是,步驟504~520係由本地網路裝置4200所執行之。
上述各流程之步驟僅為本發明所舉可行的實施例,並非限制本發明的限制條件,且在不違背本發明之精神的情況下,此方法可另包含其他的中間步驟或者可將幾個步驟合併成單一步驟,以做適當之變化。
以上所述的實施例僅用來說明本發明之技術特徵,並非用來侷限本發明之範疇。由上可知,本發明提供一種應用於一網路系統之省電方法及其相關裝置。如此一來,當網路系統處於連線狀態下且無封包收送需求時,本地網路設備之傳送電路(例如本地傳送電路160)會透過傳送雙方所定義好的本地指示訊號I1至遠端連線設備的接收電路(例如遠端接收電路120)來告知其進入低耗電狀態,而當有封包收送需求時可透過傳送本地閒置訊號I2來通知其回到正常狀態以收送封包,以期達到最佳的省電效果。再者,本發明所揭露之省電機制僅觸及實體層的訊號處理,並不需要透過媒體存取控制層的額外處理,可以縮短整個處理程序的時間。此外,可透過設置一緩衝器於網路裝置之傳送電路中來儲存欲傳送之封包,直到儲存裝置之剩餘儲存容量小於臨界值(例如TH1、TH2)時才會停止產生特定指示字碼(亦即進入正常狀態),如此一來,單一實體層晶片即可實現此功能,使得產品的普及率更高。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、400...網路系統
1100、4100...遠端網路裝置
1200、4200...本地網路裝置
MAC1、MAC2...媒體存取控制層
PHY1、PHY2...實體層電路
PCS1、PCS2...實體編碼子層
110、410...遠端傳送電路
120...遠端接收電路
150...網路線
160、460...本地傳送電路
170...本地接收電路
I1...本地指示訊號
I2...本地閒置訊號
I3...本地資料訊號
I1’...遠端指示訊號
I2’...遠端閒置訊號
I3’...遠端資料訊號
420、470...緩衝器
440...遠端判斷模組
490...本地判斷模組
CS1、CS2...剩餘儲存容量
TH1、TH2...臨界值
SC1、SC2...控制訊號
S1...正常狀態
S2...低耗電狀態
S3...閒置狀態
S4...暫時狀態
S5...覺醒狀態
T1~T6...時間
300~308、360~368、502~520...步驟
第1圖為本發明具省電機制之網路系統之第一實施例的示意圖。
第2圖(包含有圖2A與圖2B)為說明第1圖所示之本地網路裝置的本地傳送電路與遠端網路裝置的遠端接收電路的狀態切換示意圖。
第3圖(包含有圖3A與圖3B)為本發明應用於網路裝置之節能方法之一操作範例的流程圖。
第4圖為本發明具省電機制之網路系統之第二實施例的示意圖。
第5圖為本發明應用於網路裝置之節能方法之另一操作範例的流程圖。
100...網路系統
1100...遠端網路裝置
1200...本地網路裝置
MAC1、MAC2...媒體存取控制層
PHY1、PHY2...實體層電路
PCS1、PCS2...實體編碼子層
110...遠端傳送電路
120...遠端接收電路
150...網路線
160...本地傳送電路
170...本地接收電路
I1...本地指示訊號
I2...本地閒置訊號
I3...本地資料訊號
I1’...遠端指示訊號
I2’...遠端閒置訊號
I3’...遠端資料訊號

Claims (42)

  1. 一種節能網路裝置,用來於一正常狀態(normal state)、一閒置狀態(idle state)以及一低耗電狀態(low power state)下經由一實體線路與一遠端網路裝置維持連線,該節能網路裝置包含:一媒體存取控制器,用來依據數位訊號產生封包,以及依據封包產生數位訊號;以及一實體層電路,耦接該媒體存取控制器以及經由一網路線耦接該遠端網路裝置,該實體層電路包含:一傳送電路,其操作包含:當該傳送電路進入該正常狀態時,該傳送電路依據該媒體存取控制器之封包傳送一本地資料訊號至該遠端網路裝置;當該傳送電路進入該閒置狀態時,該傳送電路傳送一本地閒置訊號(idle signal)至該遠端網路裝置;當該傳送電路進入該低耗電狀態時,該傳送電路傳送一本地指示訊號(indication signal)至該遠端網路裝置,以通知該遠端網路裝置進入該低耗電狀態,其中該本地指示訊號與該本地閒置訊號不同,以避免該遠端網路裝置將該本地指示訊號當作該本地閒置訊號;以及該傳送電路依據一第一預設週期以及一傳送致能訊號之至少其中之一以從該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態;以及 一接收電路,其操作包含:當該接收電路處於該正常狀態下,該接收電路依據該遠端網路裝置之一遠端資料訊號傳送封包至該節能網路裝置之該媒體存取控制器;當該接收電路處於該閒置狀態下,該接收電路接收該遠端網路裝置之一遠端閒置訊號;當該接收電路接收該遠端網路裝置之一遠端指示訊號,該接收電路進入該低耗電狀態,其中該遠端指示訊號與該遠端閒置訊號不同,以避免該接收電路將該遠端指示訊號當作該遠端閒置訊號;以及該接收電路依據一第二預設週期以及一喚醒訊號之至少其中之一以由該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該本地閒置訊號與該遠端閒置訊號相同。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之裝置,其中該喚醒訊號與該本地閒置訊號以及該遠端閒置訊號相同。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之裝置,其中該本地閒置訊號、該遠端閒置訊號以及該喚醒訊號係乙太網路標準閒置訊號(Ethernet standard IDLE signal)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該喚醒訊號係由該遠端網路裝置所產生。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該本地指示訊號與該遠端指示訊號相同。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中當該傳送電路進入該低耗電狀態後,該實體層電路關掉該傳送電路之部分或全部的電源供應,而當該傳送電路進入該閒置狀態或該正常狀態前,該實體層電路打開該傳送電路之部分或全部的電源供應。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中當該接收電路進入該低耗電狀態後,該實體層電路關掉該接收電路之部分或全部的電源供應,而當該接收電路進入該閒置狀態或該正常狀態前,該實體層電路打開該接收電路之部分或全部的電源供應。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該傳送電路依據該傳送致能訊號以由該閒置狀態或該正常狀態進入該低耗電狀態。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之裝置,其中該傳送致能訊號係該媒體存取控制器所提供。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該傳送致能訊號係該媒體存取控制器所提供。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其進一步包含:一緩衝器(buffer),用來在該傳送電路由該低耗電狀態進入該正常狀態之期間暫存該節能網路裝置欲傳送至該遠端網路裝置之封包,其中該傳送致能訊號係依據該緩衝器之剩餘儲存空間以產生。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該節能網路裝置處於該低耗電狀態下之功率消耗小於該閒置狀態下之功率消耗,且處於該閒置狀態下之功率消耗小於該正常狀態下之功率消耗。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該傳送電路傳送該本地指示訊號後,該實體層電路偵測是否收到該遠端網路裝置之一回覆訊號,並依據該回覆訊號指示該傳送電路進入該低耗電狀態。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該接收電路收到該遠端指示訊號後,該節能網路裝置發出一回覆訊號至該遠端網路裝置,以通知將進入該低耗電狀態。
  16. 一種節能網路裝置,用來於一正常狀態(normal state)、一閒 置狀態(idle state)以及一低耗電狀態(low power state)下經由一實體線路與一遠端網路裝置維持連線,該節能網路裝置包含:一媒體存取控制器,用來依據數位訊號產生封包,以及依據封包產生數位訊號;以及一實體層電路,耦接該媒體存取控制器以及經由一網路線耦接該遠端網路裝置,該實體層電路包含一傳送電路,該傳送電路之操作包含:當該傳送電路進入該正常狀態時,該傳送電路依據該媒體存取控制器之封包傳送一資料訊號至該遠端網路裝置;當該傳送電路進入該閒置狀態時,該傳送電路傳送一閒置訊號(idle signal)至該遠端網路裝置;當該傳送電路進入該低耗電狀態時,該傳送電路傳送一指示訊號(indication signal)至該遠端網路裝置,以通知該遠端網路裝置進入該低耗電狀態,其中該指示訊號與該閒置訊號不同,以避免該遠端網路裝置將該指示訊號當作該閒置訊號;以及該傳送電路依據一預設週期以及一傳送致能訊號之至少其中之一以從該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之裝置,其中該閒置訊號係乙太網路標準閒置訊號(Ethernet standard IDLE signal)。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之裝置,其中當該傳送電路進入該 低耗電狀態後,該實體層電路關掉該傳送電路之部分或全部電源供應,而當該傳送電路進入該閒置狀態或該正常狀態前,該實體層電路打開該傳送電路之部分或全部電源供應。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之裝置,其中該傳送電路依據該傳送致能訊號以由該閒置狀態或該正常狀態進入該低耗電狀態。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之裝置,其中該傳送致能訊號係該媒體存取控制器所提供。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之裝置,其中該傳送致能訊號係該媒體存取控制器所提供。
  22. 如申請專利範圍第16項所述之裝置,其進一步包含:一緩衝器(buffer),用來在該傳送電路由該低耗電狀態進入該正常狀態之期間暫存該節能網路裝置欲傳送至該遠端網路裝置之封包,其中該傳送致能訊號係依據該緩衝器之剩餘儲存空間以產生。
  23. 如申請專利範圍第16項所述之裝置,其中該傳送電路處於該低耗電狀態下之功率消耗小於該閒置狀態下之功率消耗,且處於該閒置狀態下之功率消耗小於該正常狀態下之功率消耗。
  24. 如申請專利範圍第16項所述之裝置,其中該傳送電路傳送該指示訊號後,該實體層電路偵測是否收到該遠端網路裝置之一回覆訊號,並依據該回覆訊號指示該傳送電路進入該低耗電狀態。
  25. 一種節能網路裝置,用來於一正常狀態(normal state)、一閒置狀態(idle state)以及一低耗電狀態(low power state)下經由一實體線路與一遠端網路裝置維持連線,該節能網路裝置包含:一媒體存取控制器,用來依據數位訊號產生封包,以及依據封包產生數位訊號;以及一實體層電路,耦接該媒體存取控制器以及經由一網路線耦接該遠端網路裝置,該實體層電路包含一接收電路,該接收電路之操作包含:當該接收電路處於該正常狀態下,該接收電路依據該遠端網路裝置之一資料訊號傳送封包至該節能網路裝置之該媒體存取控制器;當該接收電路處於該閒置狀態下,該接收電路接收該遠端網路裝置之一閒置訊號;當該接收電路接收該遠端網路裝置之一指示訊號,該接收電路進入該低耗電狀態,其中該指示訊號與該閒置訊號不同,以避免該接收電路將該指示訊號當作該閒置訊號;以及該接收電路依據一預設週期以及一喚醒訊號之至少其中之一以由該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之裝置,其中該喚醒訊號與該閒置訊號相同。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之裝置,其中該喚醒訊號係由該遠端網路裝置所產生。
  28. 如申請專利範圍第25項所述之裝置,其中該閒置訊號係乙太網路標準閒置訊號(Ethernet standard IDLE signal)。
  29. 如申請專利範圍第25項所述之裝置,其中當該接收電路進入該低耗電狀態後,該實體層電路關掉該接收電路之部分或全部的電源供應,而當該接收電路進入該閒置狀態或該正常狀態前,該實體層電路打開該接收電路之部分或全部電源供應。
  30. 如申請專利範圍第25項所述之裝置,其中該接收電路處於該低耗電狀態下之功率消耗小於該閒置狀態下之功率消耗,且處於該閒置狀態下之功率消耗小於該正常狀態下之功率消耗。
  31. 如申請專利範圍第25項所述之裝置,其中該接收電路收到該指示訊號後,該節能網路裝置發出一回覆訊號至該遠端網路裝置,以通知將進入該低耗電狀態。
  32. 一種應用於網路裝置之節能方法,用來於一正常狀態(normal state)、一閒置狀態(idle state)以及一低耗電狀態(low power state)下使一本地網路裝置經由一實體線路與一遠端網路裝置維持連線,該方法包含:當進入該正常狀態時,使該本地網路裝置傳送一資料訊號至該遠端網路裝置;當進入該閒置狀態時,使該本地網路裝置傳送一閒置訊號(idle signal)至該遠端網路裝置;當進入該低耗電狀態時,使該本地網路裝置傳送一指示訊號(indication signal)至該遠端網路裝置,以通知該遠端網路裝置進入該低耗電狀態,其中該指示訊號與該閒置訊號不同,以避免該遠端網路裝置將該指示訊號當作該閒置訊號;以及依據一預設週期以及一傳送致能訊號之至少其中之一使該本地網路裝置從該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態。
  33. 如申請專利範圍第32項所述之方法,其中該當進入該低耗電狀態之步驟包含:當該本地網路裝置傳送該指示訊號後,使該本地網路裝置依據該遠端網路裝置所發出之一回覆訊號進入該低耗電狀態。
  34. 如申請專利範圍第32項所述之方法,其中該當進入該低耗電狀態之步驟包含:停止提供該本地網路裝置之一傳送電路的部分或全部的電源供 應。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之方法,其中從該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態之該步驟包含:於進入該閒置狀態或該正常狀態前,恢復提供該傳送電路之部分或全部的電源供應。
  36. 如申請專利範圍第32項所述之方法,其中該本地網路裝置處於該低耗電狀態下之功率消耗小於該閒置狀態下之功率消耗,且處於該閒置狀態下之功率消耗小於該正常狀態下之功率消耗。
  37. 一種應用於網路裝置之節能方法,用來於一正常狀態(normal state)、一閒置狀態(idle state)以及一低耗電狀態(low power state)下使一本地網路裝置經由一實體線路與一遠端網路裝置維持連線,該方法包含:當處於該正常狀態下,使該本地網路裝置接收該遠端網路裝置之一資料訊號;當處於該閒置狀態下,使該本地網路裝置接收該遠端網路裝置之一閒置訊號(idle signal);依據該遠端網路裝置之一指示訊號(indication signal),使該本地網路裝置進入該低耗電狀態,其中該指示訊號與該閒置訊號不同,以避免該本地網路裝置將該指示訊號當作該閒置訊號;以及 依據一預設週期以及一喚醒訊號之至少其中之一以使該本地網路裝置由該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態。
  38. 如申請專利範圍第37項所述之方法,其中該喚醒訊號與該閒置訊號相同。
  39. 如申請專利範圍第37項所述之方法,其中該當進入該低耗電狀態之步驟包含:接收該指示訊號後,使該本地網路裝置發出一回覆訊號至該遠端網路裝置,以通知將進入該低耗電狀態。
  40. 如申請專利範圍第37項所述之方法,其中該當進入該低耗電狀態之步驟包含:停止提供該本地網路裝置之一接收電路的部分或全部的電源供應。
  41. 如申請專利範圍第40項所述之方法,其中從該低耗電狀態進入該閒置狀態或該正常狀態之該步驟包含:於進入該閒置狀態或該正常狀態前,恢復提供該接收電路之部份或全部的電源供應。
  42. 如申請專利範圍第37項所述之方法,其中該本地網路裝置處於該低耗電狀態下之功率消耗小於該閒置狀態下之功率消耗,且處 於該閒置狀態下之功率消耗小於該正常狀態下之功率消耗。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9088422B2 (en) * 2010-06-04 2015-07-21 Broadcom Corporation Method and system for energy efficient based service optimization by a broadband gateway
CN102340440A (zh) * 2010-07-16 2012-02-01 弘真科技股份有限公司 具有路由功能的网络装置及其电源管理方法
US8856570B2 (en) * 2011-08-31 2014-10-07 Broadcom Corporation Energy efficiency ethernet with low power active idle transmission mode
CN113346919B (zh) * 2020-03-02 2022-10-04 瑞昱半导体股份有限公司 接收装置、接收系统以及运作方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6628613B1 (en) * 1998-10-12 2003-09-30 Samsung Electronics Co. Ltd Flow control method in packet switched network
US20040073933A1 (en) * 1991-05-13 2004-04-15 Gollnick Charles D. Network supporting roaming, sleeping terminals
US6724829B1 (en) * 1999-03-18 2004-04-20 Conexant Systems, Inc. Automatic power control in a data transmission system
US20050041727A1 (en) * 1998-08-28 2005-02-24 Agazi Oscar E. PHY control module for a multi-pair gigabit transceiver
US20070269212A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Remein Duane R Method and apparatus to reduce the impact of raman interference in passive optical networks with rf video overlay
US20070280239A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Martin Lund Method and system for power control based on application awareness in a packet network switch
TWI297998B (en) * 2005-03-24 2008-06-11 Lg Electronics Inc Method of supporting sleep mode in broadband wireless access system
TWI304692B (en) * 2004-12-13 2008-12-21 Intel Corp A system and associated methods for network aware dynamic power management

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100527725C (zh) * 2004-03-05 2009-08-12 威盛电子股份有限公司 调整网络接口的电源消耗的方法
DE602007013652D1 (de) * 2006-08-04 2011-05-19 Canon Kk Kommunikationsvorrichtung und Kommunikationssteuerungsverfahren
CN101295844A (zh) * 2007-04-29 2008-10-29 台达电子工业股份有限公司 网络装置及其连接器模块
CN101304296B (zh) * 2007-05-11 2012-05-23 瑞昱半导体股份有限公司 网络装置及其传输方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040073933A1 (en) * 1991-05-13 2004-04-15 Gollnick Charles D. Network supporting roaming, sleeping terminals
US20050041727A1 (en) * 1998-08-28 2005-02-24 Agazi Oscar E. PHY control module for a multi-pair gigabit transceiver
US6628613B1 (en) * 1998-10-12 2003-09-30 Samsung Electronics Co. Ltd Flow control method in packet switched network
US6724829B1 (en) * 1999-03-18 2004-04-20 Conexant Systems, Inc. Automatic power control in a data transmission system
TWI304692B (en) * 2004-12-13 2008-12-21 Intel Corp A system and associated methods for network aware dynamic power management
TWI297998B (en) * 2005-03-24 2008-06-11 Lg Electronics Inc Method of supporting sleep mode in broadband wireless access system
US20070269212A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Remein Duane R Method and apparatus to reduce the impact of raman interference in passive optical networks with rf video overlay
US20070280239A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Martin Lund Method and system for power control based on application awareness in a packet network switch

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