(57)【要約】物理接続装置（１４５）、物理接続発振器（１５０）、および、制御装置（１４０）を備えたＷＬＡＮネットワークで通信を行うためのＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信デバイスが提供される。物理接続装置（１４５）は、ＷＬＡＮ通信デバイス（１２０）をワイヤレス通信媒体に物理的に接続する。物理接続発振器（１５０）は物理接続クロック信号を物理接続装置（１４５）へ提供する。制御装置（１４０）は物理接続発振器（１５０）の動作を制限する。ＷＬＡＮ通信デバイス（１２０）は通信モードおよびディープスリープモードで動作可能である。制御装置（１４０）は、ディープモードに入った場合に、物理接続発振器（１５０）を停止状態にするよう構成される。各実施形態は、ＷＬＡＮ通信デバイス（１２０）の電力消費を更に低減する。
2007526695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷＬＡＮネットワークで通信を実施するためのＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信デバイス（１２０）であって、
前記ＷＬＡＮ通信デバイスをワイヤレス通信媒体へ物理的に接続するための物理接続装置（１４５）、
前記物理接続装置へ物理接続クロック信号を送信するために前記物理接続装置へ接続された物理接続発振器（１５０）、および、
前記物理接続発振器の動作を制御するために前記物理接続発振器へ接続された制御装置（１４０）を含み、
前記ＷＬＡＮ通信デバイスは、データパケットの送信および／または受信のための通信モードと、第１スタンバイモードでの動作と、が可能であり、かつ、
前記制御装置は、ＷＬＡＮ通信デバイスが前記第１スタンバイモードに入ると前記物理接続発振器を非アクティブ状態にするよう構成されている、
ＷＬＡＮ通信デバイス。
【請求項２】
前記ワイヤレス通信媒体へのアクセスを調整することにより、前記ＷＬＡＮネットワークの通信を管理するためのＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：媒体アクセス制御）装置（１３０）をさらに含む、
請求項１に記載のＷＬＡＮ通信デバイス。
【請求項３】
前記ＭＡＣユニットは、第１スタンバイリクエスト信号を前記制御装置へ送信する（５１０）ことによって、前記ＷＬＡＮ通信デバイスが前記第１スタンバイモードに移行するよう要求するために制御装置に接続されている、請求項２に記載のＷＬＡＮ通信デバイス。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記ＭＡＣ装置から前記第１スタンバイリクエスト信号を受信し、前記第１スタンバイリクエストが既に受信されていると、前記ＭＡＣ装置へリクエスト確認信号を送信する（５２０）よう構成されている、請求項３に記載のＷＬＡＮ通信デバイス。
【請求項５】
前記制御装置は、前記ＭＡＣユニットへ起動信号あるいは停止信号を送信する（３２０、５５０）ことによって、前記ＭＡＣ装置をそれぞれ起動するおよび／または停止するために前記ＭＡＣ装置に接続されている、請求項２から４のうちのいずれか１つに記載のＷＬＡＮ通信デバイス。
【請求項６】
ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ネットワークで通信を実施するためにＷＬＡＮ通信デバイス（１２０）を動作させる方法であって、
前記ＷＬＡＮ通信デバイスをワイヤレス通信媒体へ物理的に接続するため、物理接続装置（１４５）を動作させるステップ、
前記物理接続装置へ物理接続クロック信号を送信するため、物理接続発振器（１５０）を動作させるステップ、
前記物理接続発振器の動作を制御するために制御装置（１４０）を動作させるステップ、
データパケットの送信および／または受信するための通信モードと、第１スタンバイモードと、でＷＬＡＮ通信デバイスを動作させるステップ、および、
前記ＷＬＡＮ通信デバイスの前記動作が前記第１スタンバイモードに入ると、前記物理接続発振器を停止状態にするステップ、
を含む方法。
【請求項７】
前記制御装置へ第１スタンバイリクエスト信号を送信する（５１０）ことによって、前記ＷＬＡＮ通信デバイスの動作を前記第１スタンバイモードに移行するよう要求するステップをさらに含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
リクエスト確認信号を返す（５２０）ことにより、前記制御ユニットが前記第１スタンバイリクエスト信号の受信を確認するステップをさらに含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記制御装置へ第１スタンバイ持続時間信号を送信する（５３０）ことによって、前記第１スタンバイモードの持続時間を調整するステップをさらに含む、
請求項６から８のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
ＷＬＡＮネットワークで通信を実施するためのコンピュータシステムであって、
前記コンピュータシステムをワイヤレス通信媒体へ物理的に接続するための物理接続デバイス（１４５）、
前記物理接続デバイスへ物理接続クロック信号を送信するため、前記物理接続デバイスへ接続された物理接続発振器（１５０）、および、
前記物理接続発振器の動作を制御するために前記物理接続発振器へ接続された制御デバイス（１４０）、を含み、
前記コンピュータシステムはデータパケットの送信および／または受信のための通信モードと、第１スタンバイモードと、での動作が可能であり、かつ、
前記制御デバイスは前記コンピュータシステムが前記第１スタンバイモードに入ると前記物理接続発振器を停止状態にするよう構成されている、
コンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ＷＬＡＮネットワーク（ワイヤレスローカルエリアネットワーク）および対応の集積回路チップ、コンピュータシステムおよび方法で通信を実施するためのＷＬＡＮ通信デバイスに関し、より具体的にはそのスタンバイモードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスローカルエリアネットワークは、有線ＬＡＮの拡張として又は有線ＬＡＮに代えて実装されるフレキシブルデータ通信システムである。ＷＬＡＮシステムは、ワイヤ接続の必要性を最小限に抑えるために無線周波数又は赤外線技術を使用して無線でデータを伝送及び受信する。従って、ＷＬＡＮシステムでは、データ接続性にユーザ移動性が組み合わされている。
【０００３】
今日、大部分のＷＬＡＮシステムは、信頼性のある、安定した通信システムにおいて使用するために開発されたスペクトル拡散技術、広帯域無線周波数技術を用いている。スペクトル拡散技術は、帯域効率と引き替えに信頼性、統合性、及び安全性を得るように設計されている。スペクトル拡散無線システムとして、２つの形式、即ち周波数ホッピングとダイレクトシーケンスシステムとが頻繁に使用されている。
【０００４】
２．４ＧＨｚスペクトラムで動作するワイヤレスローカルエリアネットワークを規定し、規制している標準はＩＥＥＥ８０２．１１標準規格である。より高いデータ速度転送を可能にするために、この標準規格は２．４ＧＨｚスペクトラムで５．５および１１Ｍｂｐｓデータ速度を可能にする８０２．１１ｂ標準規格に拡張された。さらなる拡張も存在する。
【０００５】
通常、ＷＬＡＮシステムは、有線ネットワークに接続する１つ以上のアクセスポイントとワイヤレスリンクを通じてアクセスポイントに接続するリモートクライアントデバイスとを備えている。ピアツーピアのＷＬＡＮシステムでは、クライアントデバイスも互いに直接通信できる。通常、リモートクライアントデバイスは携帯用コンピュータシステムであり、ＷＬＡＮカードあるいはモジュールと呼ばれるＷＬＡＮ通信デバイスがインストールされていることが多い。通常、リモートデバイスはモバイル式であり、バッテリ電源を使用することが多いために、ＷＬＡＮに関係する動作が必要とするシステムの電力消費は、バッテリの寿命に、その結果、システムの利便性に影響を及ぼす重要なフィーチャである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＷＬＡＮに関係する電力消費を低減するために、従来の多くのＷＬＡＮカードはホストコンピュータシステムとアクセスポイントとの間でデータパケットの交換が求められないときにはスタンバイモードで動作可能である。通常、２つのタイプのスタンバイモード、つまり、リスニングモードおよびスリープモードが利用される。リスニングモードでは、ＷＬＡＮカードは、ビーコン信号を含むアクセスポイントから定期的にトラフィックを取得し、アクセスポイントの存在とアクセスポイントの準備状況とを知らせる。しかし、いずれのデータパケットもホストコンピュータシステムと交換されない。スリープモードでは、アクセスポイントへのリンクは無効にされる。特定のクリティカルな部分を除いて、ＷＬＡＮカード回路の大部分はオフにされる。
【０００７】
従来技術によると、スリープモード中にアクティブ状態にされたままのＷＬＡＮカード回路の各部分は非常に安定した基準発振器を含み、ベースクロック信号を提供することでＷＬＡＮカード回路の動作を制御し、無線回路の動作を安定させる。このために、通常は相当量の電力がスリープモードにおいて消費されることになる。従来のＷＬＡＮカードは１５−２０ｍＡの電流を消費することが多く、一方でスリープモードでは、基準発振器だけで８−９ｍＡの電流が消費される。
【０００８】
ホストコンピュータシステムのバッテリ寿命を延長するため、従来のＷＬＡＮカードはスリープモード状態の時間を延長することが多い。ＷＬＡＮカードがスリープモードの間、受信したデータパケットはアクセスポイントにバッファリングされる。その場合、バッファリングされたデータパケットは、アクセスポイントにおいて待ち行列に入ったデータパケットがあるかどうか、また、スタンバイモードから通信モードへの移行があるかどうかを検出するため、ＷＬＡＮカードがリスニングモードに入った場合にだけ読み出すことができる。その結果、従来のＷＬＡＮシステムはアクセスポイントとクライアントデバイス間のデータ交換を遅らせることが多い。このために、効率的なデータ転送速度を実現するうえでさらなる問題点が生じるおそれがある。
【０００９】
さらに、データパケットをバッファリングするアクセスポイントはクライアントデバイスがスリープモードの間、通常、特定の時間が経過すると、未読のデータパケットを破棄することが許可されており、これらのデータは読み出しできないようになる。従って、従来のＷＬＡＮシステムも、通常は多量のデータ損失に苦しめられるという難点を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来の手法による欠点を克服し得るＷＬＡＮネットワークおよび対応の集積回路チップ、コンピュータシステムおよび方法で通信を実施するための改良されたＷＬＡＮ通信デバイスが提供される。各実施形態はＷＬＡＮ通信デバイスを動作させるためのディープスリープモードを提供する。このディープスリープモードは、従来のスリープモードよりも消費電力が非常に少ないという利点を備え得る。その他の実施形態では、ホストコンピュータシステムのバッテリ寿命を延長し、効率的なデータ転送速度を実現するトレードオフが向上し得る。更なる実施形態では、バッテリ寿命の拡張を実現しつつ、アクセスポイントとクライアントデバイス間のデータパケット交換が遅れずに行われ得る。また更なる実施形態では、バッテリ寿命を拡張しつつ、受信の遅れによるデータ損失が妨げられ得る。
【００１１】
一実施形態では、ＷＬＡＮネットワークで通信を実施するために、物理接続装置、物理接続発振器、および、制御装置を備えたＷＬＡＮ通信デバイスが提供される。この物理接続装置は、ＷＬＡＮ通信デバイスをワイヤレス通信媒体へ物理的に接続する装置である。物理接続発振器は、物理接続クロック信号を物理接続装置へ送るために物理接続装置に接続される。制御装置は、物理接続発振器の動作を制御するために物理接続発振器に接続される。ＷＬＡＮ通信デバイスは、データパケットの送信および／または受信のための通信モードと、第１スタンバイモードと、で動作が可能である。制御装置は、ＷＬＡＮ通信デバイスが第１スタンバイモードに入ると、物理接続発振器を停止状態にするよう構成される。
【００１２】
別の実施形態では、ＷＬＡＮネットワークで通信を実施するために、物理接続回路、物理接続発振器回路、および、制御回路を備えた集積回路チップが提供される。この物理接続回路は、集積回路チップをワイヤレス通信媒体へ物理的に接続する回路である。物理接続発振回路は、物理接続クロック信号を物理接回路へ送るために物理接続装置に接続される。制御回路は、物理接続発振回路の動作を制御するために物理接続発振回路に接続される。集積回路チップはデータパケットの送信および／または受信のための通信モードと、第１スタンバイモードと、で動作が可能である。この制御回路は、集積回路チップが第１スタンバイモードに入ると、物理接続発振回路を停止状態にするよう構成される。
【００１３】
更なる実施形態では、ＷＬＡＮネットワークで通信を実施するために、物理接続デバイス、物理接続発振器、および、制御デバイスを備えたコンピュータシステムが提供される。この物理接続デバイスは、コンピュータシステムをワイヤレス通信媒体へ物理的に接続するデバイスである。物理接続発振器は、物理接続クロック信号を物理接続デバイスへ送るために物理接続デバイスに接続される。制御デバイスは、物理接続発振器の動作を制御するために物理接続発振器に接続される。コンピュータシステムはデータパケットの送信および／または受信のための通信モードと、第１スタンバイモードと、で動作が可能である。この制御デバイスは、コンピュータシステムが第１スタンバイモードに入ると、物理接続発振器を停止状態にするよう構成される。
【００１４】
さらに別の実施形態では、ＷＬＡＮネットワークで通信を実施するためのＷＬＡＮ通信デバイスを動作させる方法が提供されている。物理接続装置を、ＷＬＡＮ通信デバイスをワイヤレス通信媒体に物理的に接続するために動作させる。物理接続発振器を、物理接続クロック信号を物理接続装置へ送るために動作させる。制御装置を、物理接続発振器の動作を制御するために動作させる。ＷＬＡＮ通信デバイスは、データパケットの送信および／または受信のための通信モードと、第１スタンバイモードと、で動作する。物理接続発振器は、ＷＬＡＮ通信デバイスが第１スタンバイモードに入ると、停止状態にされる。
【００１５】
添付の図面は、本発明の原理を説明する目的において、明細書に組み込まれ、そして明細書の一部となる。これらの図面は、本発明がいかに製造され、使用されるかを示すよう図示され、説明される実施例のみに本発明を限定するものと考えるべきではない。他の特徴および優位点は添付の図面に示されるように、以下のより詳細な本発明の説明において明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の例示としての実施形態を図面を参照して説明する。類似の要素および構造は同様の参照符号で示す。
【００１７】
図１は、一実施形態によるＷＬＡＮに準拠したコンピュータシステムを示す。このコンピュータシステムは、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０を備え得る。
【００１８】
本実施形態によれば、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、通信信号をＷＬＡＮの通信相手と交換できるワイヤレス通信媒体へＷＬＡＮ通信デバイス１２０を物理的に接続する物理接続回路１４５を備え得る。例えば、物理接続回路１４５は、ワイヤレス通信媒体にわたって無線あるいは赤外線信号を送信および／または受信するために、無線回路あるいは赤外線回路をそれぞれ備え得る。その他の転送／受信技術を適用してもよい。物理接続回路１４５は通信信号を生成するために内部発振器を備え得る。
【００１９】
ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、物理接続クロック信号を物理接続回路１４５に送るために物理接続回路１４５に接続された物理接続発振器１５０を備え得る。この物理接続クロック信号を、物理接続回路１４５内の内部発振器が生成する周波数を安定させるために用いることができる。一実施形態では、物理接続発振器１５０は、４４ＭＨｚの周波数で物理接続クロック信号を生成する水晶発振器であり得る。その他の周波数で動作するその他の種類の発振器を適用してもよい。
【００２０】
一実施形態によると、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、ワイヤレス通信媒体へのアクセスを調整することにより、ＷＬＡＮネットワークにおける通信の管理を行うＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：媒体アクセス制御）回路１３０を備え得る。ＷＬＡＮ通信デバイス１２０はさらに、ワイヤレス通信媒体にわたって互換性のある通信信号を、ＭＡＣ回路１３０が処理することのできるデジタルデータパケットに変換する（その逆の変換も可能である）ＢＢＰ（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ベースバンドプロセッサ）回路１３５を備え得る。このＢＢＰ回路１３５を、通信信号を交換するために物理接続回路に、また、デジタルデータパケットを交換するためにＭＡＣ回路１３０に接続することができる。
【００２１】
さらに、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、物理接続発振器１５０の動作を制御するために、物理接続発振器１５０に接続されたディープスリープ制御回路１４０を有し得る。本実施形態によれば、ディープスリープ制御回路１４０はさらに、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０がディープスリープモードに入るプロセスの間および／またはディープスリープモードを中止するプロセスの間、制御信号を交換するためにＭＡＣ回路１３０に接続され得る。以下に詳細を説明する。
【００２２】
一実施形態では、物理接続回路１４５は、物理接続発振器１５０から受信した物理接続クロック信号の周波数を分周することでメインクロック信号を生成する分周器を備え得る。例えば、物理接続回路１４５の分周器は、４４ＭＨｚの物理接続クロック信号を２２ＭＨｚのメインクロック信号に変換し得る。一実施形態では、メインクロック信号をＭＡＣ回路１３０、および／またはＢＢＰ回路１３５、および／またはディープスリープ制御回路１４０に送るために、物理接続回路１４５をＭＡＣ回路１３０、および／またはＢＢＰ回路１３５、および／またはディープスリープ制御回路１４０にそれぞれ接続してよい。
【００２３】
さらに、集積ベースバンド媒体アクセス回路１２５内にＭＡＣ回路１３０およびＢＢＰ回路１３５を備え得る。別の実施形態では、集積ベースバンド媒体アクセス回路１２５内にディープスリープ制御回路１４０備えることもできる。さらに別の実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、集積ベースバンド媒体アクセス回路１２５は備えず、ＭＡＣ回路１３０、ＢＢＰ回路１３５、およびディープスリープ制御回路１４０を別の個々の回路として備えることができる。
【００２４】
別の実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０の特定のコンポーネントへクロック信号を送るために、物理接続発振器１５０に加えて付加的な内部発振器を備え得る。
【００２５】
コンピュータシステムにＷＬＡＮの互換性を提供するために、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）を備えたホストコンピュータシステムにＷＬＡＮデバイス１２０を組み込むことができる。ＷＬＡＮデバイス１２０が以下に説明しているディープスリープモードに入るよう、および／または、ディープスリープモードを中止するようデジタルデータパケットおよび／または制御信号を交換するために、本実施形態のＭＡＣ回路１３０をＣＰＵ１０５に接続することができる。本実施形態によれば、以下に説明しているディープスリープモードに入るよう、および／または、ディープスリープモードを中止するよう制御信号をディープスリープ制御回路１４０に送るために、ＣＰＵ１０５をさらにディープスリープ制御回路１４０に接続することができる。
【００２６】
図示しているように、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０が以下に説明するディープスリープモードの間、アナログクロック発振器１１０および／またはデジタルクロック発振器１１５からクロック信号を受信するために、ディープスリープ制御回路１４０をホストコンピュータシステム内のアナログクロック発振器１１０およびデジタルクロック発振器１１５に接続することができる。その他の実施形態では、ディープスリープ制御回路１４０をアナログクロック発振器１１０あるいはデジタルクロック発振器１１５のどちらか一方だけに接続することができる。更なる実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０内に、あるいは、集積ベースバンド媒体アクセス回路１２５内にアナログクロック発振器１１０および／またはデジタルクロック発振器１１５を備え得る。
【００２７】
様々なタイプの発振器がアナログクロック発振器１１０として機能し得る。例えば、アナログクロック発振器１１０はＸＯ（水晶発振器）発振器であり得る。一実施形態では、ＸＯ発振器は非補償型ＸＯ発振器であり得る。別の実施形態では、ＸＯ発振器は補償型ＸＯ発振器であり得る。例えば、補償型ＸＯ発振器として、電圧制御水晶発振器、温度補償水晶発振器、あるいは恒温槽型水晶発振器が挙げられる。本実施形態によれば、アナログクロック発振器１１０は、３２．７６８ｋＨｚの周波数でクロック信号を発することができる。その他の実施形態では、アナログクロック発振器１１０が生成したクロック信号はその他の周波数を有してもよい。各実施例を組み合わせたものを実装してもよい。
【００２８】
一実施形態では、デジタルクロック発振器１１５は、特定の周波数レンジから選択され得る周波数でクロック信号を発するプログラム可能なデジタルクロック発振器であり得る。例えば、クロック信号周波数を、３２ｋＨｚから２２ＭＨｚまでの周波数レンジから選択してよい。その他の実施形態では、クロック信号周波数を、１６ｋＨｚから１ｋＨｚまでの周波数レンジから、あるいはその他の周波数レンジから選択してよい。更なる実施形態では、デジタルクロック発振器１１５は、質が悪い、あるいは信用できない電源を備えたノイズ環境でホストコンピュータシステムのコンポーネントが確実にロバストな動作をするよう、監視発振器であり得る。各実施例を組み合わせたものを実装してもよい。
【００２９】
図２は、一実施形態によるディープスリープ制御回路１４０のコンポーネントを示す。ディープスリープ制御回路１４０は、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０が以下に説明するディープスリープモードに入ってから経過した所定の長さの時間間隔数を数える（カウントする）タイミングカウンタ２３０を備え得る。
【００３０】
従って、ディープスリープ制御回路１４０はさらに、カウント開始信号(start counting signal)あるいはカウント中止信号(stop counting signal)をそれぞれタイミングカウンタ２３０へ送ることで、タイミングカウンタ２３０にカウントを開始および／または中止させるための、タイミングカウンタ２３０に接続されたタイミング制御回路２２０を備え得る。さらに、以下に説明するディープスリープモードに入るよう、および／またはスリープモードを中止するよう、制御信号を受信あるいは交換するために、タイミング制御回路２２０をＣＰＵ１０５およびＭＡＣ回路１３０へそれぞれ接続することができる。本実施形態では、物理接続発振器１５０の動作を制御するために、タイミング制御回路２２０を物理接続発振器１５０に接続してもよい。
【００３１】
その他の実施形態では、タイミング制御回路２２０およびタイミングカウンタ２３０を１つの単一回路に組み合わせることができる。
【００３２】
ディープスリープ制御回路１４０はさらに、物理接続回路１４５およびアナログクロック発振器１１０および／あるいはデジタルクロック発振器１１５から受信したクロック信号をタイミング制御回路２２０およびタイミングカウンタ２３０へ送るマルチプレクサ２１０を備える。その他の実施形態では、マルチプレクサ２１０をディープスリープ制御回路１４０の外部あるいは集積ベースバンド媒体アクセス回路１２５の外部のＷＬＡＮ通信デバイス１２０に設けてよい。
【００３３】
一実施形態では、分周器をマルチプレクサと物理接続回路１４５との間、および／または、マルチプレクサ２１０とアナログクロック発振器１１０との間、および／またはマルチプレクサ２１０とデジタルクロック発振器１１５との間に組み込むことができる。一実施形態では、分周器は、マルチプレクサ２１０へ送られる８ｋＨｚのクロック信号を生成するために、物理接続回路１４５からの２２ＭＨｚのメインクロック信号を２７５０で分周する。その他の実施形態では、分周器は、マルチプレクサへ送られる約８ｋＨｚのクロック信号を生成するために、アナログクロック発振器１１０からの３２．７６８ｋＨｚのクロック信号を４で分周する。さらに別の実施形態では、分周器は、デジタルクロック発振器１１５からのプログラム可能周波数のクロック信号を適宜分周し８ｋＨｚのクロック信号を生成することができる。分周器にその他の周波数のクロック信号を送ることができ、および／または、その他の周波数のクロック信号を生成することができる。
【００３４】
さらに、ディープスリープ制御回路１４５は、マルチプレクサ２１０からタイミング制御回路２２０およびタイミングカウンタ２３０へ送られるクロック信号の周波数に基づいて動作する分周器を備え得る。一実施形態では、この分周器は、（約）８ｋＨｚのクロック周波数を、（約）４ｋＨｚのクロック信号に変換できる。その他の実施形態では、この分周器は、８ｋＨｚ以外の周波数のクロック信号を、４ｋＨｚ以外の周波数のクロック信号に変換できる。
【００３５】
その他の実施形態では、マルチプレクサ２１０に接続した前述の分周器を、ディープスリープ制御回路１４０の外部あるいは集積ベースバンド媒体アクセス回路１２５の外部に設けてよい。タイミングコントローラ２３０は、ＷＬＡＮ通信デバイスがマルチプレクサ２１０にわたって受信したクロック信号に基づいて以下に説明するスリープモードに入ってから経過した時間間隔数をカウントし得る。一実施形態では、１／１０２４秒の時間間隔がカウントされ得る。その他の実施形態では、カウントされる時間間隔はその他の長さを有し得る。タイミングカウンタ２３０は、カウントする時間間隔の長さを選択するよう、プログラム可能であってよい。
【００３６】
本実施形態のディープスリープ制御回路１４０は、マルチプレクサ２１０がアナログクロック発振器１１０および／またはデジタルクロック発振器１１５からのクロック信号を利用可能かどうか判断するよう構成され得る。さらに、ディープスリープ制御回路１４０は、マルチプレクサ２１０が利用できるクロック信号の数を判断するため、および／または、利用可能なクロック信号がアナログあるいはデジタルクロック発振器から受信されるかどうかを判断するよう構成され得る。さらに、ディープスリープ制御回路１４０は、利用可能なクロック信号の周波数を判断するように構成され得る。さらに、ディープスリープ制御回路１４０は、マルチプレクサ２１０が利用可能なクロック信号が１つ以上ある場合に、優先するクロック信号を決定することができる。例えば、優先するクロック信号は、優先テーブルから個々に利用可能なクロック信号の優先値を読み出すことによって決定され得る。さらに、マルチプレクサ２１０の設定を制御するようディープスリープ制御回路１４０を配置し、優先するクロック信号だけがマルチプレクサ２１０を通過するようにしてもよい。その他の実施形態では、上述の判断および制御ステップを、ディープスリープ制御回路１４０および／または集積ベースバンド媒体アクセス回路１２５および／またはＷＬＡＮ通信デバイス１２０内の単一あるいは複合専用回路によって実現することができる。更なる実施形態では、上述の判断および制御ステップの少なくとも一部を、タイミング制御回路２２０および／またはＭＡＣ回路１３０によって実現してもよい。各実施例を組み合わせたものを実装してもよい。
【００３７】
一実施形態によれば、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、デジタルデータパケットをホストコンピュータシステムと交換するため、および、対応の通信信号をＷＬＡＮの通信相手、例えばアクセスポイントと、またはその他のＷＬＡＮ通信デバイスとワイヤレス通信媒体にわたって交換するために、通信モードで動作可能であり得る。この通信モードは受信モードを含み得、受信モードの間、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は通信信号を検出し、通信信号をデジタルデータパケットに復調および変換し、デジタルデータパケットをホストコンピュータシステムへ送る。さらに、この通信モードは送信モードを含み得、送信モードの間、ＷＬＡＮ通信デバイスはデジタルデータパケットを通信信号に変調および変換し、ワイヤレス通信媒体にわたって通信信号を送る。実施形態によれば、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０の全てのコンポーネントは通信モード中、アクティブ状態であり得る。
【００３８】
ＷＬＡＮ通信デバイス１２０はさらに、少なくとも１つのスタンバイモードで動作可能であり得る。このスタンバイモードはリスニングモードを含み得、リスニングモードの間、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０はＷＬＡＮ通信デバイスからのトラフィックを取得する。しかし、ホストコンピュータシステムへはどのようなデータも送らない。ＷＬＡＮ通信デバイス１２０がリスニングモードの間、そのコンポーネントの一部、例えば、ホストコンピュータシステムとの通信だけに必要なコンポーネントは非アクティブ状態であり、一方で、物理接続回路１４５および物理接続発振器１５０を含むその他のコンポーネントはアクティブ状態であり得る。ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、通信モードよりもリスニングモードにおいて消費電力が少ない。
【００３９】
その他の実施形態では、スタンバイモードはスリープモードを含み得る。ＷＬＡＮ通信デバイス１２０がスリープモードの場合、どのようなデジタルデータパケットもホストコンピュータシステムと交換され得ない。また、スリープモード中はＷＬＡＮ通信デバイスへのどのようなリンクも確立され得ない。スリープモード中、物理接続発振器１５０を含む特定のクリティカルな部分を除いて、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０の回路の大部分はオフにされ得る。実施形態によれば、スリープモードのＷＬＡＮ通信デバイス１２０の消費電力は、リスニングモードおよび／あるいは通信モードの場合よりも少ない。一実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は１５−２０ｍＡの電流を消費し、スリープモードでは８−９ｍＡの電流が物理接続発振器１５０によって消費され得る。
【００４０】
更なる実施形態では、スタンバイモードはディープスリープモードを含み得る。ディープスリープモード中、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０はホストコンピュータシステムとどのようなデジタルデータパケットの交換もしない。ディープスリープモード中はＷＬＡＮ通信デバイスへのどのようなリンクも確立され得ない。上述のスリープモード中に非アクティブ状態のＷＬＡＮ通信デバイス１２０の全コンポーネントは、ディープスリープモードにおいても非アクティブ状態であり得る。さらに、物理接続発振器１５０は、ディープスリープモード中は非アクティブ状態であり得る。その他の実施形態では、ＭＡＣ回路１３０および／または物理接続回路１４５もまた、ディープスリープモード中は非アクティブ状態であり得る。ディープスリープモードのＷＬＡＮ通信デバイス１２０の消費電力は、スリープモードおよび／またはリスニングモードおよび／または通信モードよりも少ない。実施形態によれば、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０の消費電力は、ディープスリープモード中は１−２ｍＡである。
【００４１】
上述の通信およびスタンバイモードを組み合わせた実施例を実装することもできる。
【００４２】
図３は、起動後に、例えばリセット後に、WLAN通信デバイス１２０が実施し得るクロックランプアッププロセス（clock ramp-up process）を例示する。ＷＬＡＮ通信デバイス１２０がディープスリープモードを中止する際にも、このクロックランプアッププロセスを実施することができる。ステップ３１０において、起動信号がタイミング制御回路２２０から物理接続発振器１５０へ送信され得る。この起動信号を受信すると、物理接続発振器１５０が起動し得る。つまり、物理接続発振器１５０は物理接続クロック信号を生成し得る。別の実施形態では、物理接続発振器１５０が物理接続クロック信号を生成し始めると、物理接続回路１４５も起動し得る。更なる実施形態では、物理接続発振器１５０に加えて（また、アナログクロック発振器１１０及びデジタルクロック発振器１１５をＷＬＡＮ通信デバイス１２０内に備えている場合は、それらに加えて）、付加的な内部クロック発振器も起動し得る。
【００４３】
ステップ３２０において、ＭＡＣ回路１３０を起動するために、起動信号がタイミング制御回路２２０からＭＡＣ回路１３０へ送信され得る。ＭＡＣ回路１３０がアクティブ状態になると、ステップ３３０において、ＭＡＣ回路１３０は起動を確認するために、起動確認信号をタイミング制御回路２２０へ返す。一実施形態では、このクロックランプアッププロセスは１−４ミリ秒続き得る。
【００４４】
図４は、一実施形態によるディープスリープクロック判定プロセスを例示したフローチャートを示す。このディープスリープクロック判定プロセスは、クロックランプアッププロセスに続いて、あるいは、ディープスリープモードに入る前であって、クロックランプアッププロセス後のいずれの時点で実施してもよい。
【００４５】
ステップ４１０において、システムは、マルチプレクサ２１０がアナログクロック発振器１１０および／またはデジタルクロック発振器１１５からのクロック信号を利用できるかどうかを判断し得る。この判断ステップには、利用可能なクロック信号の数を判断するステップ、および、利用可能なクロック信号がアナログクロック発信機１１０および／またはデジタルクロック発振器１１５から受信されるかどうかを判断するステップを含む。
【００４６】
ステップ４２０において、アナログクロック発振器１１０およびデジタルクロック発振器１１５の双方からのクロック信号が利用可能かどうかのクエリーを出して問い合せが行われ得る。利用可能である場合、システムは、ステップ４４０において、利用可能なクロック信号のうち優先するクロック信号を決定し、ステップ４５０へと進む。利用可能でない場合、ステップ４３０において、アナログクロック発振器１１０あるいはデジタルクロック発振器１１５のどちらか一方からのクロック信号が利用可能であるかどうかの問い合わせが行われ得る。どちらか一方からのクロック信号が利用可能である場合、ステップ４５０において、マルチプレクサは利用可能なあるいは優先するクロック発振器からの入力にそれぞれ設定され得る。どちらからのクロック信号も利用可能でない場合、ステップ４６０において、マルチプレクサは物理接続回路１４５からの入力に設定され得る。
【００４７】
図５は、一実施形態によりディープスリープに入るプロセスを例示したフローチャートである。ステップ５１０において、ディープスリープリクエスト信号がＭＡＣ回路１３０からタイミング制御回路２２０へ送信され得る。その他の実施形態では、ディープスリープリクエスト信号は、ＣＰＵ１０５および／またはＷＬＡＮネットワーク内の、例えばアクセスポイントなどの通信の相手側からタイミング制御回路へ送信され得る。そのような実施形態では、ディープスリープリクエスト信号はタイミング制御回路２２０へ直接的に、および／またはＭＡＣ回路１４０を超えて送信され得る。ディープスリープリクエスト信号を既に受信済の場合、ステップ５２０において、リクエスト確認信号がタイミング制御回路２２０からＭＡＣ回路１３０へ送信され得る。その他の実施形態では、上記に示しているように、ＭＡＣ回路１３０とは異なり得るディープスリープリクエスト信号の送信器へ、リクエスト確認信号を返し得る。
【００４８】
例示の実施形態によれば、ステップ５３０において、ＭＡＣ回路１３０はディープスリープ持続時間信号をタイミング制御回路２２０へ送信し得る。このディープスリープ持続時間信号は、目的とするディープスリープモードの持続時間に対応する所定の長さの時間間隔数を示し得る。この持続時間の終了後に、ディープスリープモードは自動的に中止され得る。一実施形態では、このディープスリープ持続時間信号は、ディープスリープモードの不確定な持続時間を示し得る。この実施形態では、ディープスリープモードは自動的に中止されないが、ＣＰＵからディープスリープ中止信号の受信後、あるいは、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０のリセット後に中止される。
【００４９】
更なる実施形態によれば、ディープスリープ持続時間信号は、ＣＰＵ１０５および／またはＷＬＡＮネットワーク内のアクセスポイントからタイミング制御回路２２０へ送信され得る。そのような実施形態では、ディープスリープ持続時間信号は、タイミング制御回路２２０へ直接的に、あるいはＭＡＣ回路１３０を超えて送信され得る。更なる実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、ＣＰＵおよび／またはＷＬＡＮネットワーク内の、例えばアクセスポイントなどの通信の相手側とディープスリープモードの持続時間について取り決めることができる。ディープスリープ継続時間の大きさのオーダーは、１０００分の１秒から１秒の範囲であり得る。
【００５０】
ステップ５４０において、カウント開始信号がタイミング制御回路２２０からタイミングカウンタ２３０へ送信され、タイミングカウンタ２３０に経過した時間間隔数のカウントを始めさせる。タイミングカウンタ２３０がカウント信号を受信すると、引き続き経過した時間間隔のカウントを行う。
【００５１】
一実施形態によれば、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、物理接続発振器１５０に加えて（および、アナログクロック発振器１１０およびデジタルクロック発振器１１５をＷＬＡＮ通信デバイス１２０内に備えている場合は、それらに加えて）付加的な内部発振器を備えることができ、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０の特定のコンポーネントへクロック信号を送る。これらの付加的な内部発振器は、タイミングカウンタ２３０がカウントを開始すると停止状態にされ得る。
【００５２】
ステップ５５０において、停止信号がタイミング制御回路２２０からＭＡＣ回路１３０へ送信され得る。ＭＡＣ回路１３０は停止信号を受信すると停止状態にされ得る。
【００５３】
ステップ５５０において、マルチプレクサ２１０がアナログクロック発振器１１０および／またはデジタルクロック発振器１１５からの少なくとも１つの信号を利用できるかどうかのクエリーが出される。利用可能である場合、ステップ５７０において、停止信号がタイミング制御回路２２０から物理接続発振器１５０へ送信され得る。停止信号の受信後、物理接続発振器１５０は停止状態にされ得る。続いて、一実施形態によると、物理接続回路１４５もまた停止状態にされ得る。アナログクロック発振器１１０からのクロック信号もデジタルクロック発振器１１５からのクロック信号も利用できない場合は、停止信号が物理接続発振器１５０へ送信され得、ディープスリープに入るプロセスはこの時点で完了する。
【００５４】
図６において、本発明によるディープスリープ中止プロセスを例示したフローチャートを示す。このディープスリープ中止プロセスは、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０を、ディープスリープモードからスリープモード、リスニングモード、あるいは通信モードへと移行させ得る。
【００５５】
ステップ６１０において、タイミング制御回路２２０は、経過した時間間隔数を示すタイミングカウンタ２３０の値が、目的とするディープスリープモードの持続時間に対応するかどうかを判断する。対応する場合、システムはステップ６３０へ進む。対応しない場合、ステップ６２０において、ディープスリープ中止信号がＣＰＵ１０５から受信されるかどうか判断され得る。一実施形態では、ディープスリープ中止信号はＣＰＵ１０５からタイミング制御回路２２０へ送信され得る。別の実施形態では、ディープスリープ中止信号は、ＣＰＵ１０５からＭＡＣ回路１３０へ送信され得る。ＭＡＣ回路１３０はディープスリープ中止信号をタイミング制御回路２２０へ送信し得る回路である。ディープスリープ中止信号が受信されない場合、ディープスリープモードは中止されない。ディープスリープ中止信号を受信すると、システムはステップ６３０へ進む。
【００５６】
ステップ６３０において、ストップ信号がタイミング制御回路２２０からタイミングカウンタ２３０へ送信され得、タイミングカウンタに経過した時間間隔数のカウントを止めさせる。その他の実施形態では、タイミング制御回路２２０は、カウンタ値を、ディープスリープに入るプロセス中に目的とするディープスリープ持続時間に対応する時間間隔数に設定する。そのような実施形態では、タイミングカウンタ２３０はカウントダウンし得、カウンタ値がゼロに到達すると自動的にカウントをストップする。
【００５７】
本実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、タイミングカウンタ２３０がカウントをストップすると、ステップ６４０においてクロックランプアッププロセスを実行する。続いて、あるいは、ディープスリープモードに再入する前であってステップ６４０後のいずれの時点において、ステップ６５０においてディープスリープクロック判定プロセスが実施され得る。
【００５８】
一実施形態では、複数のデータパケットを含むデータパケットストリングは、ＷＬＡＮネットワーク内の通信相手、例えば、アクセスポイントあるいはその他の通信デバイスへ送信されおよび／またはそのような通信相手から受信され得る。データパケットストリング内では、個々のデータパケットは特定の長さの時間間隔、例えば、１００ミリセカンドで分割され得る。本実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は通信モードとスリープモード間で周期的に切り替えることができる。従って、データパケットを分割する時間間隔の間はスリープモードであり得る。
【００５９】
その他の実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０はディープスリープモードであり得る。また、ＷＬＡＮネットワークの接続性を維持するために、リスニングモードあるいはその他のいずれのモードに移行するよう、周期的にディープスリープモードに割り込むことができる。例えば、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、ＷＬＡＮの通信相手が存在することと準備ができていることとを示すビーコン信号がＷＬＡＮ通信デバイス１２０へ送信される度に、リスニングモードあるいは通信モードに入るためにディープスリープモードを中止することができる。このビーコン信号は、データパケットがデリバリ待ちであるかどうかをＷＬＡＮ通信デバイス１２０に知らせるＤＴＩＭ（Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）を含み得る。ＷＬＡＮの通信相手においてデータパケットが待ち行列に入れられる場合、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、待ち状態にあるデータパケットを受け取るために、通信モードに入るあるいは通信モードのままでいることができる。待ち行列に入れられない場合、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、ビーコン信号の受信後にディープスリープモードに再入することができる。更なる実施形態では、全てのビーコン信号がＤＴＩＭメッセージを含んでいるわけではなく、また、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、ＤＴＩＭメッセージを含むビーコン信号だけを受信するためにディープスリープモードを中止することができる。また更なる実施形態では、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は、ディープスリープモードに入る前に、ＷＬＡＮの通信相手とディープスリープモードの持続時間について取り決めることが出来る。
【００６０】
一実施形態によれば、ＷＬＡＮ通信デバイス１２０は起動状態にされると、例えばＷＬＡＮ通信デバイス１２０をリセットした後、自動的にスリープモードに入り得る。
【００６１】
上述の説明から明らかなように、各実施形態はシステムの電力消費を減らすことによって、ＷＬＡＮと互換性のあるコンピュータシステムの効率を高め得る。システムの効率性は、例えば、消費電力に比例する送信／受信データ量の点から測定することができる。上述の実施形態は、主要な水晶発振器のスイッチを切ったＷＬＡＮシステムの電力を更に低減する。
【００６２】
上記で議論したように、ＷＬＡＮシステムは２つの受信データフレーム間でスイッチを切ることができる。これには、チップのスイッチおよび主要な水晶発振器のスイッチを切ることを含み得る。ウェイクアップタイマーには別のクロックソースを用いてよく、本システムは次のウェイクアップイベントを計算するコントローラを含み得る。
【００６３】
ＷＬＡＮシステムの提供されたディープスリープモードは、ＡＭＤ社のＡｍ１７７０および／またはＡｍ１７７３ＷＬＡＮ製品と組み合わせて利用され得る。
【００６４】
本発明をそれに従って構成された物理的実施形態に関連して説明したが、当業者には、上記開示に照らして、本発明の精神および意図する範囲から離れることなく添付の特許請求の範囲内において、本発明の様々な変更、変形および改良が可能であることは明らかである。さらに、開示した発明を無用にわかりにくくするのを避けるために、当業者が習熟していると考えられる領域については説明を省略した。従って、本発明は例示の特定の実施形態に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものと理解するべきである。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
概して、本発明はＷＬＡＮ通信デバイスに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】一実施形態による、ＷＬＡＮと互換性のあるコンピュータシステムのコンポーネントを例示したブロック図。
【図２】一実施形態による図１のＷＬＡＮと互換性のあるコンピュータシステム内に備わったディープスリープ制御回路のコンポーネントを例示したブロック図。
【図３】一実施形態によるクロックランプアッププロセスを例示したフローチャート。
【図４】一実施形態によるディープスリープクロック判定プロセスを例示したフローチャート。
【図５】一実施形態によるディープスリープエンタリングプロセスを例示したフローチャート。
【図６】一実施形態によるディープスリープ中止プロセスを例示したフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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