(57)【要約】【課題】  システムの消費電力を抑えつつ、パケットスイッチ立ち上げ時間を改善したパケットスイッチの出力ポート電源制御方式を提供する。【解決手段】  ポイント・ツー・ポイントのデータ転送を保証するプロトコルを用いる第１の層と、第１の層の上位にありパケットのルーティング機能を実現するためのプロトコルを用いる第２の層からなる通信アーキテクチャを有し、プロトコルスタックを保有している通信アーキテクチャに対応していて、かつ、省電力状態と通常転送可能状態の少なくとも２つの電力状態をとることが可能な複数のポートの電力状態は各々独立して制御可能であるパケットスイッチの出力ポート電源制御方式であって、第１の層において、入力されたデータのエラー検証を完了して正当性が確認された状態のデータからルーティング情報を抽出し、抽出されたルーティング情報に対応した出力ポートの第１の層の電力状態を、省電力状態から通常転送可能状態に変更する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポイント・ツー・ポイントのデータ転送を保証するプロトコルを用いる第１の層と、該第１の層の上位にありパケットのルーティング機能を実現するためのプロトコルを用いる第２の層からなる通信アーキテクチャを有し、プロトコルスタックを保有している通信アーキテクチャに対応していて、かつ、省電力状態と通常転送可能状態の少なくとも２つの電力状態をとることが可能な複数のポートの電力状態を各々独立して制御可能であるパケットスイッチの出力ポート電源制御方式であって、
前記第１の層において、入力されたデータのエラー検証を完了して正当性が確認された状態のデータからルーティング情報を抽出し、抽出されたルーティング情報に対応した出力ポートの第１の層の電力状態を、省電力状態から通常転送可能状態に変更することを特徴とするパケットスイッチの出力ポート電源制御方式。
【請求項２】
請求項１記載の出力ポート電源制御方式を全出力ポートに搭載したことを特徴とするパケットスイッチ。
【請求項３】
ポイント・ツー・ポイントのデータ転送を保証するプロトコルを用いる第１の層と、該第１の層の上位にありパケットのルーティング機能を実現するためのプロトコルを用いる第２の層からなる通信アーキテクチャを有し、プロトコルスタックを保有している通信アーキテクチャに対応していて、かつ、省電力状態と通常転送可能状態の少なくとも２つの電力状態をとることが可能な複数のポートの電力状態を各々独立して制御可能であるパケットスイッチの出力ポート電源制御方式であって、
前記第１の層に入力されたデータのエラー検証が完了していない正当性が未確認状態のデータからルーティング情報を抽出し、抽出されたルーティング情報に対応した出力ポートの第１の層の電力状態を、省電力状態から通常転送可能状態に変更することを特徴とするパケットスイッチの出力ポート電源制御方式。
【請求項４】
請求項３記載の出力ポート電源制御方式を全出力ポートに搭載したことを特徴とするパケットスイッチ。
【請求項５】
請求項１記載の出力ポート電源制御方式と、請求項３記載の出力ポート電源制御方式との両方の方式を実装して、どちらか一方の方式を選択することにより、出力ポートの電源制御を行うことを特徴とするパケットスイッチ。
【請求項６】
請求項５記載のパケットスイッチにおいて、第１の層に入力されたデータのエラー検証結果に基づいて変化する状態遷移回路で記憶し、その状態に基づいて出力ポート電源制御方式を選択することを特徴とするパケットスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットスイッチの出力ポート電源制御方式およびパケットスイッチに関するものである。本発明はプリンタ、デジタル複写機、多機能画像形成装置に応用できる。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンドを背景とした世の中の高速インターフェースへの要求が高まり、ポイントツーポイント接続＆パケットスイッチの技術を採用した各種高速転送方式が検討されており、HyperTransport、RapidI/O、ファイバチャンネル、InfiniBand、PCI Express等の規格が仕様化されてきている。また、環境保護の面から各種システムの消費電力削減の必要性が高まってきている。それに応じ通信機器においても当然のことながら、システムとしてパフォーマンスを確保しながら消費電力を最低限に抑える努力がなされている。
層構造を持つネットワークアーキテクチャでは、例えばＯＳＩモデルに代表されるような層構成を持つ。再下位層の物理層では、電気的なインターフェースが定義される。その一つ上位のデータリンク層では、さらに上位の層に対して未検出の伝送誤りがない回線であるようにみせる役割を持つ。その上位のネットワーク層では、送信元から宛先へパケットをどのような経路を通すかを管理する。さらに上位のトランスポート層では、エンドツーエンドでの通信路を確立する役目を持ち、さらにセッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層などの上位層が定義される。このような技術に関連して、例えば特許文献１〜３が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２５３０３５公報
【特許文献２】特開２００２−３３５２６２公報
【特許文献３】特開２００２−２４７０６９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでこのような層構成において、例えばリンク層ではネットワーク層の情報はブラックボックスであり、ルーティングを行うための情報を知ることができない。このことはつまり、もし出力ポートにおいて何らかの準備が必要な場合、前もってスイッチの出力ポートを起動する必要が生じることになるが、ルーティング情報を理解できるネットワーク層やそれ以上の層でのマネジメントによる出力ポート立ち上げ処理が必要となり、時間の遅れが発生していた。また上位層での遅延の後にさらに出力ポートの立ち上げ遅延が発生するため、パケットスイッチの電源立ち上げには時間がかかっていた。
本発明は、システムの消費電力を抑えつつ、パケットスイッチ立ち上げ時間を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ポイント・ツー・ポイントのデータ転送を保証するプロトコルを用いる第１の層と、第１の層の上位にありパケットのルーティング機能を実現するためのプロトコルを用いる第２の層からなる通信アーキテクチャを有し、プロトコルスタックを保有している通信アーキテクチャに対応していて、かつ、省電力状態と通常転送可能状態の少なくとも２つの電力状態をとることが可能な複数のポートの電力状態は各々独立して制御可能であるパケットスイッチの出力ポート電源制御方式であって、第１の層において、入力されたデータのエラー検証を完了して正当性が確認された状態のデータからルーティング情報を抽出し、抽出されたルーティング情報に対応した出力ポートの第１の層の電力状態を、省電力状態から通常転送可能状態に変更するパケットスイッチの出力ポート電源制御方式を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の出力ポート電源制御方式を全出力ポートに搭載したパケットスイッチを最も主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、ポイント・ツー・ポイントのデータ転送を保証するプロトコルを用いる第１の層と、第１の層の上位にありパケットのルーティング機能を実現するためのプロトコルを用いる第２の層からなる通信アーキテクチャを有し、プロトコルスタックを保有している通信アーキテクチャに対応していて、かつ、省電力状態と通常転送可能状態の少なくとも２つの電力状態をとることが可能な複数のポートの電力状態は各々独立して制御可能であるパケットスイッチの出力ポート電源制御方式であって、第１の層に入力されたデータのエラー検証が完了していない正当性が未確認状態のデータからルーティング情報を抽出し、抽出されたルーティング情報に対応した出力ポートの第１の層の電力状態を、省電力状態から通常転送可能状態に変更するパケットスイッチの出力ポート電源制御方式を最も主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の出力ポート電源制御方式を全出力ポートに搭載したパケットスイッチを最も主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の出力ポート電源制御方式と、請求項３記載の出力ポート電源制御方式との両方の方式を実装して、どちらか一方の方式を選択することにより、出力ポートの電源制御を行うパケットスイッチを最も主要な特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載のパケットスイッチにおいて、第１の層に入力されたデータのエラー検証結果に基づいて変化する状態遷移回路で記憶し、その状態に基づいて出力ポート電源制御方式を選択するパケットスイッチを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１、２によれば、パケットスイッチの上位層におけるソフトウエアの介在無しで、先行的に出力ポートの起動準備を行うことができるため、出力ポートの起動にかかる遅延時間を抑えつつ必要最低限の消費電力に抑えることが可能となり、無駄の無いシステムを構築できる。
請求項３、４によれば、さらに、先行的に出力ポートの起動準備を行うことができるため、出力ポートの起動にかかる遅延時間を抑えつつ必要最低限の消費電力に抑えることが可能となり、無駄の無いシステムを構築できる。
請求項５によれば、請求項１と３の出力ポート電源制御方式を選択的に利用できるため、さらに自由度の高いシステムを構築できる効果がある。
請求項６によれば、出力ポートの起動にかかる遅延時間と、再送発生による先行起動後の待ち時間分の電力消費量のバランスを調整できるため、信号品質に動的に対応しながら無駄の無いシステムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明が適用される通信路の一例を示す図である。２つのデバイスＡ、Ｂがパケットによる通信を行う際、経路中にパケットスイッチ１００が存在しているものとする。各ポート１０１〜１０４間はポイント・ツー・ポイントで接続される。
図２は図１の物理的な構成要素に対応しているプロトコルスタックを示す図である。パケットスイッチ１００は、入力ポート側、出力ポート側それぞれに、物理層１１０、リンク層１１１を有し、リンク層１１１の上位にネットワーク層１１２を有する。
リンク層１１１では、ポイント・ツー・ポイントのデータ転送の完全性を保証するための仕組み、例えばＣＲＣによるエラーチェック機能やパケットシーケンスナンバによるパケット消失検出などの機能が備わっているものとする。このような通信アーキテクチャを持つた各デバイスの各ポートは、各々図３のような制御が可能であるとする。
図３は状態遷移を示す図である。図３で示す省電力状態はポート内部の消費電力を抑える状態を表す。初期立ち上げ時には、３０１で示すようにコンフィグレーションの状態に遷移する。このコンフィグレーション状態では、経路情報を含むコンフィグレーション動作を行い、図１のシステムを立ち上げる。コンフィグレーションが完了した後、システムの電源状態は、図３の３０２に従い通常のパケット通信が可能な通常状態に遷移する。
その後、しばらくパケット通信が発生しないような場合、各ポートの電源状態は、図３の３０３に示すように省電力状態に遷移する。省電力状態において、通信開始イベントが発生すると、システム内の各ポートは３０４のような遷移により通常状態に復帰するものとする。
【０００７】
図４は本発明の第１の実施の形態に係るパケットスイッチおよびその出力ポート電源制御方式を示す図である。通常上記のような通信アーキテクチャを持つている場合、上位層の概念の情報は下位層においてはブラックボックスであり、検出できない。例えばルーティングを行うネットワーク層１１２の情報はリンク層１１１や物理層１１０では認識しない。
しかし第１の実施の形態においては、入力ポートのリンク層１１１でネットワーク層１１２のルーティング情報を検出する機構（ＣＲＣ１１３）を設ける。入力ポートのＣＲＣチェック等でデータの正当性が確認されると同時に、検出した情報を基に出力ポートを選択し、起動イベントを出力ポートに伝える。
このとき通信データはまだ入力ポートからネットワーク層１１２に到達していない。起動イベントを受け取った出力ポートは、図３の３０４の遷移が実行され、通常状態に復帰する。このような制御により、動的なポートの電源管理が実現可能となる。
この制御方式は図１のパケットスイッチ１００の全ポート１０１〜１０４に実装される。
図５は本発明の第２の実施の形態に係るパケットスイッチおよびその出力ポート電源制御方式を示す図である。第２の実施の形態においては、入力ポートのリンク層１１３または物理層１１０でネットワーク層１１２のルーティング情報を検出する機構を設ける（リンク層１１１にＣＲＣ１１３、物理層１１４に抽出回路１１４）。
入力ポートのＣＲＣチェック等でデータの正当性が確認される以前に、検出した情報を基に出力ポートを選択し、起動イベントを出力ポートに伝える。このとき通信データはまだ入力ポートのリンク層１１１で正当性を確認している最中である。起動イベントを受け取った出力ポートは、図３の３０４の遷移が実行され、通常状態に復帰する。物理エラーの発生頻度が低い状態では、このような制御により、より高速で動的なポートの電源管理が実現可能となる。
この制御方式は図１のパケットスイッチ１００の全ポート１０１〜１０４に実装される。
【０００８】
図６は本発明の第３の実施の形態に係るパケットスイッチおよびその出力ポート電源制御方式を示す図である。第３の実施の形態においては、図５に示す第２の実施の形態と同様に２つの検出回路（ＣＲＣ１１３、抽出回路１１４）を設け、かつその選択回路１１５を設けて、ユーザが設定した値に応じて起動イベントを発生させる。起動イベントを受け取った出力ポートは、図３の３０４の遷移が実行され、通常状態に復帰する。
図７は本発明の第４の実施の形態に係るパケットスイッチおよびその出力ポート電源制御方式を示す図である。第４の実施の形態においては、図６に示す第３の実施の形態と同様に２つの検出回路（ＣＲＣ１１３、抽出回路１１４）および選択回路１１５を設け、さらにリンク層１１３でのデータ転送エラーの発生頻度を検出してその頻度に応じて変化する、少なくとも２つの状態遷移回路１１６を設ける。
エラーの発生頻度が高い場合は、再送が発生する可能性が高いので、第１の実施の形態の制御方式を選択する。エラーの発生頻度が低い場合は、再送が発生する可能性が低いので、第３の実施の形態の制御方式を選択する。この動作の判定は状態遷移回路１１６の状態に応じて、複数の判断で選択することも可能である。起動イベントを受け取った出力ポートは、図３の３０４の遷移が実行され、通常状態に復帰する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用される通信路の一例を示す図。
【図２】図１の物理的な構成要素に対応しているプロトコルスタックを示す図。
【図３】状態遷移を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るパケットスイッチおよびその出力ポート電源制御方式を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るパケットスイッチおよびその出力ポート電源制御方式を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るパケットスイッチおよびその出力ポート電源制御方式を示す図。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るパケットスイッチおよびその出力ポート電源制御方式を示す図。
【符号の説明】
【００１０】
１００  バケットスイッチ
１１０  物理層
１１１  リンク層
１１２  ネットワーク層
１１３  ＣＲＣ
【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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【図７】
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