TWI450531B - 網路裝置及其設定通訊埠運作的方法 - Google Patents

Description

網路裝置及其設定通訊埠運作的方法

本發明係有關於一種網路裝置，特別是有關於偵測所連接的網路設備類型，以調整其工作狀態的網路裝置。

依據IEEE802.3af/at規範的乙太網路供電系統(Power over Ethernet System,PoE-System)是由一網路供電設備(Power Sourcing Equipment,PSE)與一網路受電裝置(Powered Device,PD)組成。

一般而言，網路供電設備通常會配置於封包交換設備、封包橋接設備，或是在網路服務端(Internet Service Provider)的網路設備，例如交換器(Switch)、路由器(Router)等；而網路受電裝置會配置於客戶端(Client)/用戶端(Consumer)的設備中，例如數據機(Modern)。

現今，在乙太網供電系統的應用中，封包交換/橋接設備通常做為供應客戶端設備電力的網路供電設備，一旦封包交換/橋接設備不需服務客戶端設備時，仍需有供應自身的電力消耗。因此，封包交換/橋接設備必須有供應自身及供應客戶端設備的電力消耗。

因此，如何使網路交換/橋接設備降低或沒有電力消耗，特別是在不需服務客戶端設備時，沒有電力消耗，以降低電力成本的目標，是目前努力改善的方向。

本發明係提供一種可依據所連接網路裝置的類型，以切換通訊埠之運作狀態的網路裝置與通訊埠的運作切換方法，以解決上述習知技術的缺點。

為解決上述問題，本發明揭露一種網路裝置，其包括一通訊埠，用以連接一網路供電設備，並由網路供電設備透過通訊埠供電至網路裝置。網路裝置包括：一分析模組與一通訊埠控制模組。分析模組係判斷網路裝置之通訊埠是否連接網路供電設備。通訊埠控制模組係依據分析模組之判斷結果，以提供一通訊埠功能切換指令，以啟動或停止通訊埠。

為解決上述問題，本發明揭露一種網路裝置設定通訊埠的運作方法，其中通訊埠可透過連接一網路供電設備，提供網路裝置的供電。此方法包含：由一分析模組判斷通訊埠是否連接網路供電設備；由一通訊埠控制模組依據分析模組之判斷結果，以提供一通訊埠功能切換指令；以及依據通訊埠功能切換指令，啟動或停止通訊埠。

本發明之特點係在於(1)對網路服務端而言，可降低其電力成本。(2)可限制客戶端(Client)使用網路供電設備，確保服務端的網路設備在處理大量的網路資料時，能取得足夠的電力以維持設備的正常運行。

茲配合圖式將本發明較佳實施例詳細說明如下。

首先請參照圖1繪示本發明實施例之網路裝置架構示意圖，其為配置於網路服務端(Internet Service Provider)的網路裝置20，例如具收、發與轉送封包能力的交換器(Switch)、路由器(Router)。

網路裝置20包括一受電控管模組(PD Control Module)21、一通訊埠控制單元(Port Control unit)22、一個以上的通訊埠(Port)23、一分析模組(analyze module)24與一通訊埠控制模組(Port control module)25。

每一通訊埠23是耦接受電控管模組21與通訊埠控制單元22，並用以供網路連接客戶端設備(Customer Premise Equipmentm,CPE)，例如具收、發封包能力的數據機(Modern)。分析模組24耦接受電控管模組21，通訊埠控制模組25則耦接分析模組24與通訊埠控制單元25。

其中，通訊埠控制單元22與受電控管模組21可為晶片組(Chip Set)、處理器(Processor,如CPU、MPU)、積體電路(Integrated Circuit,IC)、控制電路(Control Circuit)、其它輔助電路或相關模組、元件之組合。或更進一步結合運算程式(Operation Software)、韌體(Firmware)軟體之組成，但不以此為限。

分析模組24與通訊埠控制模組25亦得以為晶片組(Chip Set)、處理器(Processor,如CPU、MPU)、積體電路(Integrated Circuit,IC)、控制電路(Control Circuit)、其它輔助電路、運算程式(Operation Software)、韌體(Firmware)或相關模組、元件、軟體所組成。亦或，分析模組24與通訊埠控制模組25結合於通訊埠控制單元22與受電控管模組21的運算程式(Operation Software)及/或韌體(Firmware)軟體中。此等類似的施行方法皆適用，並不設限。

圖2繪示本發明之網路系統架構示意圖之第一實施例。於此，網路裝置20係透過網路線連結兩個客戶端設備為例，但不以此為限。客戶端設備以第一客戶端設備11及第二客戶端設備12進行說明，第一客戶端設備11連接於第一通訊埠231，第二客戶端設備12連接於第二通訊埠232。第一客戶端設備11及第二客戶端設備12至少一者具網路供電能力。

當受電控管模組21取得第一客戶端設備11或第二客戶端設備12提供的電力時，受電控管模組21會將取得的電力轉換為網路裝置20需求的工作電力，以利於網路裝置20運作。

透過第一通訊埠231與第二通訊埠232，受電控管模組21會偵測第一客戶端設備11與第二客戶端設備12是否具有網路供電能力的網路供電設備類型，其中於本發明實施中，該網路供電能力係為可依據IEEE 802.3at/af協定進行網路供電的能力。此偵測結果會由受電控管模組21提供予分析模組24，或是受電控管模組21將偵測結果預儲於自身的儲存單元，如暫存器、記憶體，再由分析模組24讀取已儲存的偵測結果。

分析模組24會依據受電控管模組21的偵測結果，判斷出第一客戶端設備11及第二客戶端設備12是否為網路供電設備類型。

通訊埠控制模組25會主動向分析模組24取得其判斷結果，或被動由分析模組24提供此判斷結果。通訊埠控制模組25會依據分析模組之判斷結果，提供一通訊埠功能切換指令，以令通訊埠控制單元22個別控制每一個通訊埠(此處指第一通訊埠231及第二通訊埠232)的啟動(Enable)或停止(Disable)。

在此說明，通訊埠的啟動是指局部或全部開啟所指定的通訊埠的所有功能，不論是傳導電力或是傳輸資料。通訊埠的停止是指停止通訊埠所有或是局部的功能，所停止的功能需視設計人員之需求而定。

請同時參閱圖3A繪示本發明實施例之網路裝置設定通訊埠運作流程圖，請配合參閱圖3B繪示本發明實施例之網路裝置設定通訊埠運作細部流程圖。網路裝置20透過至少一通訊埠連接至少一客戶端設備，此以圖2繪示之實施例為例，但不以此為限。此方法說明如下：由分析模組24判斷網路裝置20之通訊埠是否連接網路供電設備(步驟S110)。

受電控管模組21會先判斷各通訊埠連接的客戶端設備是否為網路供電設備。以圖2之例，受電控管模組21會對第一通訊埠231與第二通訊埠232各自連接的第一客戶端設備11與第二客戶端設備12進行分析，以判斷出第一客戶端設備11與第二客戶端設備12的設備類型。

於本發明實施例中，該受電控管模組21的判斷方式係依據IEEE802.3 af/at協定所規範的偵測方式，分析每一個通訊埠是否連接網路供電設備，以判斷各客戶端設備的類型是否為網路供電設備，並且依據判斷的結果，產生並輸出一受電資訊211(步驟S112)。其中，受電資訊211可以是一組位元組的數值，以對應哪一通訊埠接收到電力訊號。

分析模組24會從受電控管模組21取得此受電資訊211。不論是由分析模組24主動向受電控管模組21求取受電資訊211，或是分析模組24被動的取得受電控管模組21提供的受電資訊211皆可，並不設限。

分析模組24依據分析受電資訊211所包含的資料，決定網路裝置20之通訊埠是否連接網路供電設備(步驟S114)。以圖2之例，分析模組24會根據受電資訊211包含的資訊，得知第一客戶端設備11與第二客戶端設備12為網路供電設備，或是不具供電能力的網路設備。

之後，由通訊埠控制模組25依據分析模組24之判斷結果，提供一通訊埠功能切換指令251(步驟S120)。

於本步驟中，通訊埠控制模組25會產生一通訊埠功能切換指令251以傳輸至通訊埠控制單元22，其包括啟動第一通訊埠231功能、或更進一步包括停止第二通訊埠232功能的控制資訊。

通訊埠控制單元22會依據此通訊埠功能切換指令251啟動或停止通訊埠(步驟S130)。如此例，通訊埠控制單元22會啟動第一通訊埠231的功能，或更進一步停止第二通訊埠232的功能。

相類似的，假設分析模組24判斷第一客戶端設備11不為網路供電設備，而第二客戶端設備12為網路供電設備通訊埠控制模組25所產生通訊埠功能切換指令251即會包括啟動第二通訊埠232功能及停止第一通訊埠231功能的控制資訊。通訊埠控制單元22即會依據此通訊埠功能切換指令251啟動第一通訊埠231的功能，及停止第二通訊埠232的功能。

相類似的，若分析模組24判斷第一客戶端設備與第二客戶端設備12皆為網路供電設備。通訊埠控制模組25所產生通訊埠功能切換指令251則包括啟動第一通訊埠231與第二通訊埠232功能的控制資訊。通訊埠控制單元22即會依據此通訊埠功能切換指令251同時啟動第一通訊埠231與第二通訊埠232的功能。

請參閱圖4繪示本發明之網路系統架構示意圖之第二實施例，與圖2繪示不同處在於，本實施例之網路裝置更包括一電力控制模組26與一電力偵測單元27。電力控制模組26耦接分析模組24與受電控管模組21，電力偵測單元27耦接電力控制模組26與各通訊埠(此以第一通訊埠231與第二通訊埠232為例)。請同時參閱圖5A繪示本發明實施例之電力選擇流程圖，及圖5B繪示本發明實施例之電力選擇的細部流程圖。此方法說明如下：在分析模組24從受電控管模組21取得受電資訊211後，會將受電資訊211傳輸予電力控制模組26。

接著，由電力控制模組26依據受電資訊211產生一電力選擇指令261(步驟S210)。此電力選擇指令261所包括的資訊類型有下列數種：

(1)電力選擇指令261包括一指定通訊埠資訊。電力控制模組26會依據受電資訊211判斷出具流動電力訊號的通訊埠，並從中指定一個通訊埠，令其傳輸的電力訊號作為供電。例如：第一通訊埠231與第二通訊埠232皆流動有電力訊號，指定通訊埠資訊即指定第一通訊埠231，或指定第二通訊埠232。

(2)電力選擇指令261包括一通訊埠選擇資訊。電力控制模組26會依據受電資訊211判斷出具流動電力訊號的通訊埠，並從中指定各通訊埠的選擇順序。受電控管模組21會依據選擇順序以選定通訊埠，以其傳輸的電力來供電。選擇順序例如：各通訊埠排列之順序、反序或亂數決定。

(3)由電力控制模組26依據受電資訊211，令電力偵測單元27分析各網路供電設備提供的電力訊號的電功率(步驟S212)。以圖4之例，電力偵測單元即是分析第一通訊埠231與第二通訊埠232所流傳之電力訊號的電功率，並提供予電力控制模組。之後，由電力控制模組26依據各電力訊號的電功率以產生電力選擇指令261(步驟S214)。

電力選擇指令261會包括一電功率指定資訊，其是用來指定各通訊埠所傳輸之電力訊號中，電功率最高的電力訊號以作為供電。例如：第一通訊埠231對應的電力訊號之電功率最高，電功率指定資訊即指向第一通訊埠231。

(4)電力選擇指令261包括一切換週期資訊，用以指定各通訊埠所傳輸之電力訊號的供電時間長度及切換時間週期。例如：切換週期資訊指示每一電力訊號於供電十分鐘後進行切換，受電控管模組21會在第一通訊埠231與第二通訊埠232傳輸的電力訊號之間，每十分鐘進行電力訊號的切換選擇。

(5)電力選擇指令261包括一電力整合資訊，用以指定供受電控管模組進行電力整合的電力訊號。例如，第一通訊埠231與第二通訊埠232皆流動有電力訊號，電力整合資訊即選擇第一通訊埠231與第二通訊埠232，令受電控管模組將第一通訊埠231與第二通訊埠232流動的電力訊號進行整合，以形成一符合網路裝置20之供電需求的工作電力。

之後，由受電控管模組21依據電力選擇指令261，從各通訊埠所傳輸的電力訊號中，選擇至少其一電力訊號來供電(步驟S220)。受電控管模組21所選擇的通訊埠，即為先前電力選擇指令261所指定的通訊埠，或是依據電力選擇指令261提供的通訊埠選擇順序以選擇其中至少一個的通訊埠，並以選擇通訊埠傳輸的電力訊號，或以整合電力訊號形成的工作訊號，作為網路裝置20的供電。

請同時參閱圖4與圖5C繪示本發明實施例之供電中斷後的電力選擇流程圖。此方法說明如下：由電力控制模組26透過電力偵測單元27判斷供電是否中斷(步驟S230)。例如，電力控制模組26選擇第一通訊埠231的電力訊號作為供電來源。電力控制模組26會令電力偵測單元27持續偵測第一通訊埠231傳輸的電力訊號是否中斷。

當供電中斷時，電力控制模組26產生電力選擇指令261，以指定不同於供電中斷之通訊埠的一候選通訊埠，以此候選通訊埠傳輸的電力訊號來供電(步驟S231)。

以圖4之例，一旦第一客戶端設備11停止供電時，電力偵測單元27即告知電力控制模組26供電已中斷。電力控制模組26會立即從受電資訊211中，排除供電中斷的第一通訊埠231，並選擇不同於此供電中斷的其他通訊埠，且仍流動有電力訊號的通訊埠，例如令第二通訊埠232作為候選通訊埠。受電控管模組21即依據電力選擇指令261，選擇第二通訊埠232所傳輸的電力訊號，作為供電。

請參閱圖6繪示本發明網路系統架構示意圖之第三實施例，與前實施例不同處在於，更包括一封包轉送單元28，其耦接分析模組24及各通訊埠(此以第一通訊埠231及第二通訊埠232為例)。請同時參閱圖7繪示本發明實施例之封包傳送判定流程圖。此方法說明如下：由封包轉送單元28判斷接收的封包是否需進行轉送(步驟S310)。假設，封包轉送單元28從第一通訊埠231取得第一客戶端設備11傳輸來的封包，封包轉送單元28會對此封包進行解析，並判斷是否進行轉送。

若封包轉送單元28判斷封包不需進行轉送，即依據網路裝置的運作法則以處理所接收的封包(步驟S320)。

若封包轉送單元28判斷封包需進行轉送，例如，轉送至第二客戶端設備12。封包轉送單元28會從分析模組24的判斷結果，得知第二客戶端設備12是否為可被轉送封包的目的設備(步驟S330)。

當第二客戶端設備12為可被轉送封包的目的設備，封包轉送單元28即將封包從第二通訊埠232傳輸至第二客戶端設備12(步驟S331)。

反之，當第二客戶端設備12不為可被轉送封包的目的設備，封包轉送單元28即不轉送封包(步驟S332)，亦或捨棄封包。

綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

11．．．第一客戶端設備

12．．．第二客戶端設備

20．．．網路裝置

21．．．受電控管模組

211．．．受電資訊

22．．．通訊埠控制單元

23．．．通訊埠

231．．．第一通訊埠

232．．．第二通訊埠

24．．．分析模組

25．．．通訊埠控制模組

251．．．通訊埠功能切換指令

26．．．電力控制模組

261．．．電力選擇指令

27．．．電力偵測單元

28．．．封包轉送單元

圖1繪示本發明實施例之網路裝置架構示意圖；

圖2繪示本發明之網路系統架構示意圖之第一實施例；

圖3A繪示本發明實施例之網路裝置設定通訊埠運作流程圖；

圖3B繪示本發明實施例之網路裝置設定通訊埠運作細部流程圖；

圖4繪示本發明之網路系統架構示意圖之第二實施例；

圖5A繪示本發明實施例之電力選擇流程圖；

圖5B繪示本發明實施例之電力選擇的細部流程圖；

圖5C繪示本發明實施例之供電中斷後的電力選擇流程圖；

圖6繪示本發明網路系統架構示意圖之第三實施例；以及

圖7繪示本發明實施例之封包傳送判定流程圖。

20．．．網路裝置

21．．．受電控管模組

22．．．通訊埠控制單元

23．．．通訊埠

24．．．分析模組

25．．．通訊埠控制模組

Claims (12)

1. 一種網路裝置，包括一通訊埠，用以連接一網路供電設備，並由該網路供電設備透過該通訊埠供電至該網路裝置，該網路裝置包括：一分析模組，係用以判斷該網路裝置之通訊埠是否連接網路供電設備；以及一通訊埠控制模組，係依據該分析模組之一判斷結果，提供一通訊埠功能切換指令，以啟動或停止該通訊埠。
2. 如申請專利範圍第1項所述網路裝置，其中更包括一受電控管模組，耦接該分析模組，用以依據該通訊埠是否連接該網路供電設備，對應地產生一受電資訊，該分析模組依據該受電資訊決定該網路裝置之通訊埠是否連接該網路供電設備。
3. 如申請專利範圍第2項所述網路裝置，其中更包括一電力控制模組以耦接該分析模組，該電力控制模組依據該受電資訊以產生一電力選擇指令，該電力選擇指令包括一指定通訊埠資訊，用以指定對應的通訊埠所傳輸的電力訊號來供電。
4. 如申請專利範圍第3項所述網路裝置，其中該電力選擇指令包括一電力整合資訊，用以指定各該電力訊號，以供該受電控管模組進行電力整合。
5. 如申請專利範圍第1項所述網路裝置，其中更包括：一通訊埠控制單元，耦接該通訊埠控制模組，係用以依據該通訊埠功能切換指令以啟動或停止該通訊埠。
6. 如申請專利範圍第1項所述網路裝置，其中更包括：一封包轉送單元，耦接該分析模組，用以於判斷接收的封包需進行轉送時，依據該分析模組之該判斷結果，以決定是否轉送該封包。
7. 一種網路裝置設定通訊埠的運作方法，其中該通訊埠可透過連接一網路供電設備，提供該網路裝置的供電，該方法包含：由一分析模組判斷該通訊埠是否連接網路供電設備；由一通訊埠控制模組依據該分析模組之一判斷結果提供一通訊埠功能切換指令；以及依據該通訊埠功能切換指令，啟動或停止該通訊埠。
8. 如申請專利範圍第7項所述之網路裝置設定通訊埠的運作方法，其中由一分析模組判斷該網路裝置之通訊埠是否連接網路供電設備之該步驟更包括：由該受電控管模組偵測該通訊埠是否連接該網路供電設備，對應地產生一受電資訊；以及由該分析模組分析該受電資訊以決定通訊埠是否連接該網路供電設備。
9. 如申請專利範圍第8項所述之網路裝置設定通訊埠的運作方法，其中更包括：由一電力控制模組依據該受電資訊，產生一電力選擇指令；以及由該受電控管模組依據該電力選擇指令，從各該通訊埠所傳輸的電力訊號中，選擇至少其一電力訊號來供電。
10. 如申請專利範圍第9項所述之網路裝置設定通訊埠的運作方法，其中該電力選擇指令包括一通訊埠選擇資訊，用以指定各該通訊埠的選擇順序，以依序由該通訊埠供電。
11. 如申請專利範圍第9項所述之網路裝置設定通訊埠的運作方法，其中由一電力控制模組依據該受電資訊產生一電力選擇指令之該步驟更包括：由一電力偵測單元分析各該網路供電設備提供的電力訊號的電功率；以及由該電力控制模組依據各該電力訊號的電功率，產生該電力選擇指令。
12. 如申請專利範圍第11項所述之網路裝置設定通訊埠的運作方法，其中該電力選擇指令包括一電功率指定資訊，用以指定各該通訊埠所傳輸之電力訊號中，電功率最高的電力訊號來供電。