(57)【要約】イーサネット・ポートのリンク速度を制御するための速度制御方法が提案される。この方法は、イーサネット・ポートを介して送信されるべきデータ量を検出するステップと、検出されたデータ量に基づいてイーサネット・ポートのリンク速度を制御するステップとを含む。検出されたデータ量に基づいてイーサネット・ポートのリンク速度を制御するステップは、検出されたデータ量を定義済みの閾値と比較するステップと、比較に基づいてイーサネット・ポートのリンク速度レベルを設定するステップとをさらに含む。本発明の実施形態で提供される解決策によれば、本発明は、送信されるべき大きなデータ量がない場合はイーサネット・ポートを低速に設定することができ、したがって、イーサネットの基盤に変更を加えずに節電を実施する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のイーサネット・ポートのリンク速度を制御するための速度制御方法において、
前記第１のイーサネット・ポートを介して送信されるべきデータ量を検出するステップと、
前記検出されたデータ量に基づいて前記第１のイーサネット・ポートの前記リンク速度を制御するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記検出されたデータ量に基づいて前記第１のイーサネット・ポートの前記リンク速度を制御するステップは、
前記検出されたデータ量を定義済みの閾値と比較するステップと、
前記比較に基づいて前記第１のイーサネット・ポートの前記リンク速度レベルを設定するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記定義済みの閾値は複数の異なる定義済みの閾値を含み、前記リンク速度レベルは複数の異なるリンク速度レベルを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記定義済みの閾値は、第１の定義済みの閾値と、第２の定義済みの閾値とを含み、前記第１の定義済みの閾値は前記第２の定義済みの閾値より低く、前記リンク速度レベルは、第１のリンク速度レベルと、第２のリンク速度レベルと、第３のリンク速度レベルとを含み、前記第１、第２、第３のリンク速度レベルに対応するリンク速度は順次に増加する請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記比較に基づいて前記第１のイーサネット・ポートの前記リンク速度レベルを設定するステップが、
前記検出されたデータ量が前記第１の定義済みの閾値より大きくない場合は、前記第１のイーサネット・ポートに前記第１のリンク速度レベルを使用するステップと、
前記検出されたデータ量が前記第１の定義済みの閾値より大きく、前記第２の定義済みの閾値より小さい場合は、前記第１のイーサネット・ポートに前記第２のリンク速度レベルを使用するステップと、
前記検出されたデータ量が前記第２の定義済みの閾値より小さくない場合は、前記第１のイーサネット・ポートに前記第３のリンク速度レベルを使用するステップと
を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のイーサネット・ポートに接続された第２のイーサネット・ポートのデータリンク速度が、前記第１のイーサネット・ポートの前記データリンク速度の変化に適応するように変動する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第１のイーサネット・ポートのリンク速度を制御するための速度制御装置において、
前記第１のイーサネット・ポートを介して送信されるべきデータ量を検出するための検出部と、
前記検出されたデータ量に基づいて前記第１のイーサネット・ポートの前記リンク速度を制御するための制御部と
を含む装置。
【請求項８】
前記制御部が、前記検出されたデータ量を定義済みの閾値と比較するための比較部と、
前記比較に基づいて前記第１のイーサネット・ポートの前記リンク速度レベルを設定するための設定部と
を含む請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記定義済みの閾値は複数の異なる定義済みの閾値を含み、前記リンク速度レベルは複数の異なるリンク速度レベルを含む請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記定義済みの閾値は、第１の定義済みの閾値と、第２の定義済みの閾値とを含み、前記第１の定義済みの閾値は前記第２の定義済みの閾値より低く、前記リンク速度レベルは、第１のリンク速度レベルと、第２のリンク速度レベルと、第３のリンク速度レベルとを含み、前記第１、第２、第３のリンク速度レベルに対応するリンク速度は順次に増加する請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記設定部が、前記検出されたデータ量が前記第１の定義済みの閾値より大きくない場合は、前記第１のイーサネット・ポートに前記第１のリンク速度レベルを使用し、前記検出されたデータ量が前記第１の定義済みの閾値より大きく、前記第２の定義済みの閾値より小さい場合は、前記第１のイーサネット・ポートに前記第２のリンク速度レベルを使用し、前記検出されたデータ量が前記第２の定義済みの閾値より小さくない場合は、前記第１のイーサネット・ポートに前記第３のリンク速度レベルを使用するよう構成された請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のイーサネット・ポートに接続された第２のイーサネット・ポートのデータリンク速度が、前記第１のイーサネット・ポートの前記データリンク速度の変化に適応するように変動する請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のイーサネット・ポートが前記装置に含まれる請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施態様は、全般的にローカルエリア・ネットワーク技術に関し、より詳細には、イーサネット・ポートの速度を制御するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネットは、現在の適用例において最も普及したローカルエリア・ネットワーク技術である。今日、イーサネットは、トークンリング、ＦＤＤＩ、およびＡＲＣＮＥＴといった他のローカルエリア・ネットワークの大部分にとって代わっている。前世紀末以降、１００Ｍイーサネットが急速に発展してきており、ギガビット・イーサネットや、さらには１０ギガビット・イーサネットまでが登場し、国際機構と大手企業に導入されたため、世界中で幅広く使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、温室効果が増々多くの注目を集めている。節電と、大気への二酸化炭素放出の低減は、世界中において人類に課せられた非常に困難な任務である。これを達成するために、イーサネットを含め、すべての新しい通信機器および事務機器にはグリーンＩＴが求められている。このことは、イーサネット・システムと製品の設計においてますます不可欠になっている。同時に、通信にはさらなる高速化が望まれている。高速なデータ転送速度は、より多くの電力を絶対的に必要とするものであり、このことは節電の概念と相反するものである。したがって、イーサネットにおいては、高速通信と節電の間でどのように折り合いをつけるかという緊急課題がある。
【０００４】
一般的に、この課題には３つの解決策がある。第１の解決策は、製品の設計に低消費電力集積回路を使用することである。第２の解決策は、独立して制御される電源を各機能ブロックに１つずつ使用することである。それぞれの機能ブロックが使用禁止になると、この電源は遮断される。これら２つの解決策は、システムのアーキテクチャを向上させるために高価な特別のチップを必要とし、その結果、コストが上昇する。さらに、このようなチップは販売量が低いため、これらのチップを使用することはチップの供給業者で在庫切れとなる危険性を孕んでいる。第３の解決策は、機能がアイドル状態（ｉｄｌｅ  ｓｔａｔｕｓ）にある場合に低いクロックスピードを使用することである。第３の解決策はシステムのアーキテクチャの更新を必要としないが、クロックスピードを低下させることは、システムの全体的なパフォーマンスに確実に影響を及ぼすことになる。さらに、全体的に節約されるエネルギーは限られており、どれだけのエネルギーが節約されたかを推定することは困難である。また、クロックスピードを低下させることによって、実際にソフトウェアを開発する上で複雑さが伴うことになる。したがって、実施が容易でコストの掛からない節電策が求められている。
【０００５】
一方で、現在の大部分のイーサネット装置、例えばＰＣやＩＰ電話は、常に最高速度で動作することを必要とはしない。送信すべきデータ量が大きくない場合、節電のためにイーサネット・ポートを低速に設定することができる。本発明者らの現在のＮＯＥ  ＩＰ電話では、１つのギガビット・イーサネット・ポートは高速イーサネット（Ｆａｓｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）ポートよりも電力を３９０  ｍＷ多く消費することになる。
【０００６】
現在の適用例で使用されているイーサネット・ポートではリンク速度が固定されている。
【０００７】
したがって、イーサネットの実際のシナリオに応じてイーサネット・ポートの速度を制御する１つの解決策が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のために、イーサネット・ポートのための速度制御方法および装置が提供される。
【０００９】
本発明の一態様によれば、第１のイーサネット・ポートのリンク速度を制御するために速度制御方法が提供される。この方法は、第１のイーサネット・ポートを介して送信されるべきデータ量を検出するステップと、検出されたデータ量に基づいて第１のイーサネット・ポートのリンク速度を制御するステップとを含む。
【００１０】
好適には、検出されたデータ量に基づいて第１のイーサネット・ポートのリンク速度を制御するステップは、検出されたデータ量を定義済みの閾値と比較するステップと、比較に基づいて第１のイーサネット・ポートのリンク速度レベルを設定するステップとをさらに含む。
【００１１】
好適には、定義済みの閾値は複数の異なる定義済みの閾値を含み、リンク速度レベルは複数の異なるリンク速度レベルを含む。
【００１２】
好適には、定義済みの閾値が、第１の定義済みの閾値と第２の定義済みの閾値とを含む場合、第１の定義済みの閾値は第２の定義済みの閾値より低く、リンク速度レベルは、第１のリンク速度レベルと、第２のリンク速度レベルと、第３のリンク速度レベルとを含み、第１、第２、第３のリンク速度レベルに対応するリンク速度は順次に増加し、比較に基づいて第１のイーサネット・ポートのリンク速度レベルを設定するステップは、検出されたデータ量が第１の定義済みの閾値より大きくない場合に、第１のイーサネット・ポートに第１のリンク速度レベルを使用するステップと、検出されたデータ量が第１の定義済みの閾値より大きく、第２の定義済みの閾値より小さい場合に、第１のイーサネット・ポートに第２のリンク速度レベルを使用するステップと、検出されたデータ量が第２の定義済みの閾値より小さくない場合に、第１のイーサネット・ポートに第３のリンク速度レベルを使用するステップとを含む。
【００１３】
好適には、第１のイーサネット・ポートに接続された第２のイーサネット・ポートのデータリンク速度が、第１のイーサネット・ポートのデータリンク速度の変化に適応するように変動する。
【００１４】
本発明の別の一態様によれば、第１のイーサネット・ポートのリンク速度を制御するために速度制御装置が提供される。この速度制御装置は、第１のイーサネット・ポートを介して送信されるべきデータ量を検出するための検出部と、検出されたデータ量に基づいて第１のイーサネット・ポートのリンク速度を制御するための制御部とを含む。
【００１５】
好適には、制御部は、検出されたデータ量を定義済みの閾値と比較するための比較部と、比較に基づいて第１のイーサネット・ポートのリンク速度レベルを設定するための設定部とを含む。
【００１６】
好適には、第１のイーサネット・ポートが速度制御装置に含まれる。
【００１７】
上記の解決策によれば、本発明は、送信されるべき大きなデータ量がない場合はイーサネット・ポートを低速に設定することができ、したがって、イーサネットの基盤に変更を加えずに節電を実施する。
【００１８】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点は、本発明の好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を添付の図面と併せ読むことでさらに明確になろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態によるイーサネットのトポロジーを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＩＰ電話のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるイーサネット・ポートのリンク速度を制御するＩＰ電話のための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を、添付の図面を参照しながら、その好ましい実施形態に従い説明する。本発明の本質的でない詳細および機能は、本発明の理解を不明瞭にすることを避けるために省略する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態によるイーサネットのトポロジーを示す図であり、構内交換機（ＰＢＸ）、イーサネット・スイッチ、複数のＩＰ電話、および複数のパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）を含む。図１には２種類の端末、すなわちＩＰ電話とＰＣが示されていることに留意されたい。当業者には、本発明が、１種類の端末しかない場合（すなわち、ＩＰ電話だけ、またはＰＣだけしか存在しない場合）や多くの種類の端末がある場合などの他のケースにも適用可能であることが理解できよう。さらに、図１には複数のＩＰ電話と複数のＰＣが示されていることに留意されたい。当業者には、本発明が、１つのＩＰ電話と１つのＰＣしか存在しない他のケースにも適用可能であることが理解できよう。
【００２２】
図１に示すように、イーサネット・ポートは、ＰＢＸ上に１つ、イーサネット・スイッチ上にＰＢＸとＩＰ電話のそれぞれに向け２つ、ＩＰ電話上にイーサネット・スイッチとＰＣのそれぞれに向け２つ、そしてＰＣ上に１つの合計６つある。これら６つすべてのイーサネット・ポートがギガビット・モードから高速モードに設定されたとすると、合計３９０  ｍＷ＊６＝２３４０  ｍＷの電力が節約されることになる。
【００２３】
しかし、スイッチにおいてイーサネット・ポートのリンク速度を低下させることは、実際の適用例の開発コストの上昇を招く可能性があり、また、必ずしも節電効果が得られない一方で他の動作のパフォーマンスに影響を及ぼす危険性がある。一方で、端末においてイーサネット・ポートのリンク速度を低下させることは、システムのプログラム設計の簡素化に役立つ。この点に鑑みて、本発明は、端末（すなわち、ＩＰ電話またはＰＣ）においてイーサネット・ポートのリンク速度を低下させることを目指す。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態によるＩＰ電話のブロック図であり、このＩＰ電話は図１に示すイーサネット内に適用可能である。
【００２５】
図２に示すように、ＩＰ電話２０は、イーサネット・ポート２０１、検出部２０３、および制御部２０５を含む。イーサネット・ポート２０１は、イーサネット・スイッチまたは他の端末と通信する。検出部２０３は、イーサネット・ポート２０１を介して送信されるべきデータ量を検出する。制御部２０５は、検出部２０３によって検出されたデータ量に基づいてイーサネット・ポート２０１のリンク速度を制御する。詳細には、制御部２０５は比較部２０７と設定部２０９を含む。比較部２０７は、検出部２０３によって検出されたデータ量を定義済みの閾値と比較する。ここで、定義済みの閾値は、予め設定されるかまたは実際の通信状態に応じてユーザによりリアルタイムで設定される既定値であってよい。設定部２０９は、比較部２０７の比較結果に応じてイーサネット・ポート２０１のリンク速度を設定する。
【００２６】
図２はＩＰ電話のブロック図を示すだけであることに留意されたい。当業者には、図２に示すブロック図は、ＰＣなどの他の端末にも適用しうることが理解されよう。換言すれば、図２に示すブロック図は、図１に示すシナリオのＩＰ電話とＰＣ、および他の端末に適用可能である。
【００２７】
図３は、図２に示すＩＰ電話２０がそれ自体のイーサネット・ポートのリンク速度を制御するための方法のフローチャートを示す。図３のステップを、図２に関連して詳細に説明する。
【００２８】
第１に、ステップＳ３０１で、検出部２０３は、ＩＰ電話２０によってイーサネット・ポート２０１を介して送信されるべきデータ量を検出する。
【００２９】
次に、ステップＳ３０３で、比較部２０７は、ステップＳ３０１で検出されたデータ量を定義済みの閾値と比較する。本明細書の定義済みの閾値とは、予め設定されるかまたは実際の通信状態に応じてユーザによりリアルタイムで設定される既定値であってよいことに留意されたい。
【００３０】
本明細書の定義済みの閾値は、イーサネット・ポートがサポートできるリンク速度モードに応じて１つまたは複数の定義済みの閾値を含むことがさらに説明される。例えば、１０／１００／１０００  Ｍｂｐｓのリンク速度をサポートできるイーサネット・ポートに関して、２つの異なる定義済みの閾値ＡｌとＡ２が必要となる。この場合、比較部２０７は、検出部２０３によって検出されたデータ量をそれぞれ閾値Ａ１およびＡ２と比較する。
【００３１】
次に、ステップＳ３０５で、設定部２０９は、ステップＳ３０１で得られた比較結果に基づいてイーサネット・ポート２０１のリンク速度を設定する。
【００３２】
上記の、１０／１００／１０００  Ｍｂｐｓのリンク速度をサポートできるイーサネット・ポートをさらに例とする。ここで、Ａ１はＡ２より低いものと想定する。検出されたデータ量がＡ１より大きくない場合、設定部２０９は、イーサネット・ポート２０１のリンク速度を１０  Ｍｂｐｓに設定する。検出されたデータ量がＡ１より大きく、Ａ２より小さい場合、設定部２０９は、イーサネット・ポート２０１のリンク速度を１００  Ｍｂｐｓに設定する。検出されたデータ量がＡ２より小さくない場合、設定部２０９は、イーサネット・ポート２０１のリンク速度を１０００  Ｍｂｐｓに設定する。
【００３３】
今日、市場にある大部分のイーサネット装置は、それらの接続先の装置のリンク速度に応じて、それら自体のリンク速度を適応するように調整することができる。ここで、上記の、１０／１００／１０００  Ｍｂｐｓのリンク速度をサポートできるイーサネット・ポートをさらに例とする。このようなイーサネット・ポートは、次の表１に示すように、それ自体のリンク速度を適応するように調整することができる。
【００３４】
【表１】
2013515403.tif 000003
【００３５】
この点に鑑みて、本発明の実施形態によるイーサネット・ポート速度制御解決策に基づき、本発明は、ローカル・イーサネット・ポートを介して送信されるべきデータ量に基づいてローカル・イーサネット・ポートのリンク速度を制御し、ローカル・イーサネット・ポートに接続された遠隔イーサネット・ポートのリンク速度はそれに適応するように調整され、それにより、少なくとも２つのイーサネット・ポートの消費する電力を節約することができる。
【００３６】
図１に示すトポロジーでは、図２のＩＰ電話２０が、イーサネット・ポート２０１を介して送信されるべきデータ量に基づいてイーサネット・ポートのリンク速度を設定すると仮定すると、イーサネット・スイッチのイーサネット・ポートまたはＩＰ電話に接続されるＰＣのイーサネット・ポートは、それらのリンク速度をイーサネット・ポート２０１のリンク速度に一致するように調整することになる。
【００３７】
この方法により、イーサネット・ポート２０１を介して送信されるべきデータ量が小さい場合、ＩＰ電話は、２つのイーサネット・ポートのリンク速度を適切に低下させる。したがって、それら２つのイーサネット・ポート（すなわち、ＰＣのイーサネット・ポートとＩＰ電話向けのイーサネット・スイッチのイーサネット・ポート）に接続された２つのイーサネット・ポートは、それらのリンク速度を適応するように低下させる。したがって、イーサネットの基盤に変更を加えることなく４つのイーサネット・ポートの電力を節約することができる。
【００３８】
ここで、本発明者らは、ＮＯＥ  ＥＥ端末を使用して、どれだけのエネルギーが節約できるかを計算する。通常、各端末の有効通信時間は一日に最長８時間であり、したがって、この端末を低リンク速度に設定してそれを１６時間にすることができる。１つの端末は一日に１６時間＊０．７８Ｗ＝０．０１２４８  ＫＷｈのエネルギーを節約することができ、一年では０．０１２４８＊３６５＝４．５５５２  ＫＷｈを節約することができる。ＡＬＵが５００，０００ＥＥ個の電子デバイスを販売すると仮定すると、標準炭９１１．０４トンに相当する４．５５５２＊５００，０００＝２２７７．６Ｋ  ＫＷｈのエネルギーの節約に貢献することができる（０．４  ｋｇの標準炭は１  ＫＷｈの電力に相当する）。
【００３９】
本発明は、図１に示すイーサネット・スイッチ内における端末（ＩＰ電話やＰＣなど）でのイーサネット・ポートのリンク速度を制御することもできることに留意されたい。イーサネット・ポートを強制的に一定速度で動作させることのできるイーサネット・スイッチ用のプログラムを、ＰＨＹレジスタを端末と類似の方法で設定することにより実施することができる。簡略化するため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
上記の説明と図面は、本発明の原理を示すだけである。異なる構造が当業者によって提案されうることが理解できるだろうが、本発明の原理を具体化し、したがって本発明の趣旨および範囲に含まれるべきそれらの構造について本明細書では明示的に説明または図示しない。さらに、本明細書に記載のすべての実施例は、本発明の原理と本発明者の貢献を読者が理解するために役立つ教示を目的としているだけであり、特定の実施例および条件に限定するものと考えられるべきではない。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態の報告および特定の例は、それらの等価物を含むものである。
【００４１】
本発明の実施形態は、本明細書では上記の記述を参照しながら説明したが、当業者には、本発明の範囲に含まれる様々な変形形態または局所的代替物は、首記の特許請求の範囲によって定義される範囲に含まれるものであることが理解されよう。したがって、本発明は特許請求の範囲によってのみ定義されるべきである。
【図２】
2013515403.tif 000004
【図３】
2013515403.tif 000005
【図１】
2013515403.tif 000006
【国際調査報告】
2013515403.tif 000007
2013515403.tif 000008
2013515403.tif 000009