(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介して他の装置と通信可能な通信装置であって、
接続維持信号および送信データを前記他の装置に送信する送信手段と、
リンクアップしたときに、前記他の装置が接続維持信号を受信しなくてもリンクアップ状態を維持できる期間である接続維持期間を繰り返し測定し、指定回数分の測定結果の中から最も短い測定結果を採用する測定手段とを備え、
前記送信手段は、送信データが発生しない場合に、前記接続維持期間を限度にして前記接続維持信号の送信を中断する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
他の装置が自装置と通信状態のネゴシエーションを行うために送信する信号を確認信号として検出する確認信号検出手段を備え、
測定手段は、接続維持信号の送信を停止した後に、前記確認信号検出手段が前記他の装置からの確認信号を検出したことに基づいて、前記他の装置がリンクダウンしたと判断する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
測定手段は、他の装置からの確認信号を検出するまで、接続維持信号を送信しない期間を離散的に徐々に長くした期間に設定し、確認信号を検出したときに直前に設定した期間を接続維持期間とする
請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
送信手段は、接続維持信号を送信する期間と接続維持期間とを交互に設定する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
ネットワークを介して他の装置と通信可能な通信装置の省電力通信方法であって、
リンクアップしたときに、前記他の装置が接続維持信号を受信しなくてもリンクアップ状態を維持できる期間である接続維持期間を繰り返し測定し、指定回数分の測定結果の中から最も短い測定結果を採用し、送信データが発生しない場合に、前記接続維持期間を限度にして前記接続維持信号の送信を中断する
ことを特徴とする通信装置の省電力通信方法。
【請求項６】
ネットワークを介して他の装置と通信可能な通信装置の省電力通信プログラムであって、
コンピュータに、
リンクアップしたときに、前記他の装置が接続維持信号を受信しなくてもリンクアップ状態を維持できる期間である接続維持期間を繰り返し測定し、指定回数分の測定結果の中から最も短い測定結果を採用し、送信データが発生しない場合に、前記接続維持期間を限度にして前記接続維持信号の送信を中断する処理を実行させる
ことを特徴とする通信装置の省電力通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信装置の省電力通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータネットワークでは、イーサネット（登録商標）を使用した通信が広く使われている。大容量のデータ転送をするために、イーサネットの通信速度も１０Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐｓ、１Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓと高速化され通信帯域が広がっている。しかし、通信速度の高速化によってイーサネットインタフェースデバイスの消費電力が増えてしまう。省エネルギー要求に応じるために、消費電力の低減が求められる。
【０００３】
ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）では、消費電力低減のための規格としてＩＥＥＥ８０２．３ａｚを規定している。ＩＥＥＥ８０２．３ａｚは、通称ＥＥＥ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））と呼ばれ、データ疎通がないときに信号送出を間欠動作させることによって消費電力を低減させる規格である。ＥＥＥは、ＥＥＥに対応した端末同士を接続した場合にのみ適用可能であり、ＥＥＥに対応しない端末との接続時には適用できず消費電力を低減させることができない。
【０００４】
また、ＲＰＳ（Ｒａｐｉｄ  ＰＨＹ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる消費電力低減策も提案されている。ＲＰＳは、通信データ流量が少ない場合に通信速度を変えて、消費電力を低減させるというものであるが、通信速度を変更する際、一旦通信リンクを切断する必要があるので、データが欠落したり、データが遅延する可能性がある。
【０００５】
情報処理装置のＭＡＣ受信部およびＭＡＣ送信部のタイミング信号を、データの送受信をしていないときに停止させることによって、電力消費を抑える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、ネットワーク接続装置の無通信継続時間が予め設定された通信維持時間以上になったときに通信リンクを切断し、通信リンク切断中に送信要求が発生したときに通信リンクを確立することによって、電力消費量を低減させるネットワーク接続方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３２８６７１号公報
【特許文献２】特開２００６−１９７０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通信リンク確立後、送信データが存在しない場合に、リンク維持のために通信相手に送信する信号を定期的に出力しないと、通信相手が通信リンクを切断してしまうが、特許文献１に記載された方法では、リンク維持のために送信する信号の出力について考慮されていない。また、特許文献２に記載された方法は、通信リンクを切断することによって電力消費量を低減させているので、データが欠落したり、データが遅延したりする。
【０００８】
そこで、本発明は、通信リンクを維持した状態で消費電力を低減させることができる通信装置および通信装置の省電力通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による通信装置は、ネットワークを介して他の装置と通信可能な通信装置であって、接続維持信号および送信データを他の装置に送信する送信手段と、リンクアップしたときに、他の装置が接続維持信号を受信しなくてもリンクアップ状態を維持できる期間である接続維持期間を繰り返し測定し、指定回数分の測定結果の中から最も短い測定結果を採用する測定手段とを備え、送信手段は、送信データが発生しない場合に、接続維持期間を限度にして接続維持信号の送信を中断することを特徴とする。
【００１０】
本発明による通信装置の省電力通信方法は、ネットワークを介して他の装置と通信可能な通信装置の省電力通信方法であって、リンクアップしたときに、他の装置が接続維持信号を受信しなくてもリンクアップ状態を維持できる期間である接続維持期間を繰り返し測定し、指定回数分の測定結果の中から最も短い測定結果を採用し、送信データが発生しない場合に、接続維持期間を限度にして接続維持信号の送信を中断することを特徴とする。
【００１１】
本発明による通信装置の省電力通信プログラムは、ネットワークを介して他の装置と通信可能な通信装置の省電力通信プログラムであって、コンピュータに、リンクアップしたときに、他の装置が接続維持信号を受信しなくてもリンクアップ状態を維持できる期間である接続維持期間を繰り返し測定し、指定回数分の測定結果の中から最も短い測定結果を採用し、送信データが発生しない場合に、接続維持期間を限度にして接続維持信号の送信を中断する処理を実行させるを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＥＥＥに対応していない端末と接続した場合でも、通信リンクを維持した状態で通信装置の消費電力を低減させることができる。また、省電力動作に移行するときに通信リンクを切断させないので、データの欠落やデータの遅延を発生させることなく消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の通信装置の第１の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】停止区間の時間変化の様子を示す説明図である。
【図３】リンクアップ後の送信回路制御部１０６の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】リンクアップしてからＩｄｌｅパターンを１００ミリ秒の停止時間で間欠送信するまでの通信ケーブル１１１に流れる符号化送信データ１５０の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の通信装置の第２の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の主要部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施形態１．
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の通信装置の第１の実施形態の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の通信装置１０１は、ＲＪ―４５コネクタ１０２と、送信回路部１０３と、受信回路部１０４と、ＦＬＰ（Ｆａｓｔ  Ｌｉｎｋ  Ｐｕｌｓｅ）検出部１０５と、送信回路制御部１０６と、タイマ１０７と、データ転送処理部１０８とを備える。
【００１６】
通信装置１０１は、通信ケーブル１１１で通信機器１１０と接続されている。通信装置１０１は、オートネゴシエーション機能を有する。
【００１７】
ＲＪ―４５コネクタ１０２は、一般的なイーサネットケーブルを接続するコネクタである。対向機器とイーサネットケーブルで接続することにより、通信装置１０１は対向機器とリンクアップして通信することが可能となる。リンクアップとは、通信リンクが確立している状態であってデータ送受信が可能な状態である。
【００１８】
送信回路部１０３は、データ転送処理部１０８から受信したイーサネットの送信データ１５１を符号化して、符号化送信データ１５０としてＲＪ―４５コネクタを介して通信機器１１０へ送信する。
【００１９】
また、送信回路部１０３は、送信停止信号１５４がアサートされるとＩｄｌｅパターンの送信を停止し、ディアサートされるとＩｄｌｅパターンの送信を開始する。Ｉｄｌｅパターンは、イーサネット端末が通信相手とリンクアップした後に、リンク維持のために通信相手に送信する信号である。また、イーサネット端末は、通信相手から一定時間Ｉｄｌｅパターンを受信しない状態が続いた場合、リンクダウンしたと判断する。リンクダウンとは、通信リンクが確立されていない状態であってデータ送受信が不可能な状態である。
【００２０】
受信回路部１０４は、受信データ１５２を復号し、復号受信データ１５３をデータ転送処理部１０８へ送信する。
【００２１】
データ転送処理部１０８は、送受信するデータの処理をする。また、データ転送処理部１０８は送受信データを保持する。
【００２２】
ＦＬＰ検出部１０５は、オートネゴシエーション機能を有した通信機器１１０から送信されるＦＬＰを検出する。また、送信回路制御部１０６にＦＬＰ検出信号１５５を入力する。ＦＬＰとは、通信速度や全二重／半二重の情報を含んだ自動認識用の信号である。ＦＬＰが検出された場合はＦＬＰ検出信号１５５をアサートし、ＦＬＰが検出されていない場合はＦＬＰ検出信号１５５をディアサートする。
【００２３】
送信回路制御部１０６は、送信回路部１０３に対して送信停止信号１５４を入力する。
【００２４】
タイマ１０７は、送信回路制御部１０６が時間計測を行うために使用する。
【００２５】
なお、送信回路制御部１０６、タイマ１０７およびデータ転送処理部１０８は、プログラムに従って動作するマイクロコンピュータ等で実現可能である。
【００２６】
通信機器１１０は、オートネゴシエーション機能を有したパソコンなどの通信機器である。
【００２７】
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００２８】
通信相手が、リンクアップした後、どれくらいの時間Ｉｄｌｅパターンを受信しないとリンクダウンするかを計測する場合の手順について説明する。
【００２９】
図１に示すように、通信装置１０１のＲＪ―４５コネクタ１０２に、通信ケーブル１１１を使用して通信機器１１０を接続する。接続直後に通信装置１０１と通信機器１１０とはオートネゴシエーション機能を有しているので、互いにＦＬＰを送信し通信状態のネゴシエーションを行い、リンクアップする。
【００３０】
リンクアップ後、通信装置１０１と通信機器１１０とはＩｄｌｅパターンの送信を行う。Ｉｄｌｅパターンは、通常は常時送信されるが、送信回路部１０３を停止させることにより、送信が停止されている区間（以下、停止区間という。）を設けることができる。
【００３１】
送信回路制御部１０６は、送信回路部１０３に入力する送信停止信号１５４をアサートし、送信回路部１０３のＩｄｌｅパターンの送信を停止させる。そして、送信回路制御部１０６は、任意の時間をタイマ１０７で計時した後、送信停止信号１５４をディアサートし、送信回路部１０３のＩｄｌｅパターンの送信を再開させることによって、停止区間を任意の長さに調整することができる。
【００３２】
送信回路制御部１０６は、停止区間の時間（以下、停止時間と称する。）Ｔを通信機器１１０がリンクダウンするまで、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・ＴＮと増やしていく。なお、通信装置１０１と通信機器１１０とのリンクを維持させるために、図２に示すように、停止区間と停止区間との間にＩｄｌｅパターン送信時間Ｔｉを設ける。
【００３３】
停止時間Ｔがある値Ｔｘに達したときに、通信機器１１０は、通信装置１０１がリンクダウンしたと判断し、通信装置１０１との再リンクを試みるためにＦＬＰ送出を開始する。通信機器１１０がＦＬＰ送出を開始すると、通信装置１０１のＦＬＰ検出部１０５がＦＬＰを検出し、ＦＬＰ検出信号１５５がアサートされるので、送信回路制御部１０６は通信機器１１０がリンクダウンしたと判断することができる。つまり、送信回路制御部１０６は、通信機器１１０はＩｄｌｅパターンをＴｘの間受信しないとリンクダウンすると判断することができる。Ｔｘは、通信機器１１０がＩｄｌｅパターンを受信しなくてもリンクアップ状態を維持できる区間である接続維持期間に相当する。
【００３４】
次に、図３を参照して、リンクアップ後の送信回路制御部１０６の動作について説明する。
【００３５】
図３は、リンクアップ後の送信回路制御部１０６の動作の一例を示すフローチャートである。
【００３６】
送信回路制御部１０６は、送信回路部１０３に対し送信停止信号１５４をアサートすることによって、送信回路部１０３のＩｄｌｅパターンの送信動作を停止させる（ステップＳ３０１）。送信回路制御部１０６は、タイマ１０７を使用してＩｄｌｅパターンの停止時間Ｔの計時を行う。本実施形態では、Ｉｄｌｅパターンの停止時間Ｔを５０×Ｎミリ秒として計時する。Ｎは、送信停止信号１５４をアサートした回数を表す。ステップＳ３０２ではアサートした回数は１回なので、タイマ１０７を使用してＴ＝５０×１ミリ秒を計時する。
【００３７】
ＦＬＰ検出信号１５５を確認しアサートされていなければ（ステップＳ３０３のＮｏ）、送信回路制御部１０６は送信停止信号１５４をディアサートして、Ｉｄｌｅパターンの送信を再開する（ステップＳ３０４）。そして、タイマ１０７によって予め規定されているＩｄｌｅパターン送出時間Ｔｉ秒を計時する（ステップＳ３０５）。本実施形態では、Ｔｉを１０ミリ秒とする。Ｉｄｌｅパターン送出時間が経過したら、送信回路制御部１０６は送信停止信号１５４をアサートして送信回路部１０３の送信を停止する（ステップＳ３０６）。アサートした回数を示すＮを１インクリメントして（ステップＳ３０７）、タイマ１０７を使用して停止時間Ｔ＝５０×２ミリ秒を計時する（ステップＳ３０８）。
【００３８】
ステップＳ３０８の後、ＦＬＰ検出信号１５５がアサートされているか否かを確認する（ステップＳ３０３）。以降、ステップＳ３０３からステップＳ３０８の処理を、ＦＬＰ検出信号１５５がアサートされるまで繰り返し、Ｉｄｌｅパターンを間欠送信する。
【００３９】
通信機器１１０が、例えば、１３０ミリ秒以上のＩｄｌｅパターン未受信状態が続くとリンクダウンと判断するとした場合、通信機器１１０は、送信停止信号１５４をアサートした回数Ｎが３のとき、つまり、Ｉｄｌｅパターン送信の停止時間が１５０ミリ秒のときにリンクダウンと判断する。そして、通信機器１１０は、再リンクを試みるため確認信号に相当するＦＬＰの送出を開始する。
【００４０】
通信装置１０１のＦＬＰ検出部１０５は、通信機器１１０のＦＬＰを検出し、ＦＬＰ検出信号１５５をアサートする（ステップＳ３０３のＹｅｓ）。このようにして、通信装置１０１は、１５０ミリ秒間Ｉｄｌｅパターンを停止すると通信機器１１０がリンクダウンと判断することを検出できる。送信回路制御部１０６は、ＦＬＰ検出信号１５５がアサートされたら、送信停止信号１５４をディアサートして、送信回路部１０３はＦＬＰを送出する（ステップＳ３０９）。
【００４１】
次に、送信回路制御部１０６は、送信回路部１０３に対し送信停止信号１５４をアサートすることにより、送信回路部１０３の送信動作を停止させる（ステップＳ３１０）。送信回路制御部１０６は、通信機器１１０のリンクダウンを検出したときのＮの値より１少ない値を使用して停止時間Ｔを５０×（３−１）＝１００ミリ秒と設定し、計時する（ステップＳ３１１）。そして、送信停止信号１５４をディアサートして、Ｉｄｌｅパターンの送信を再開する（ステップＳ３１２）。送信回路制御部１０６は、タイマ１０７を使用してＩｄｌｅパターン送出時間１０ミリ秒を計時する（ステップＳ３１３）。
【００４２】
以降、送信回路制御部１０６は、タイマ１０７による計時と送信停止信号１５４の制御を行いながらステップＳ３１０からステップＳ３１３の処理を繰り返し、送信回路部１０３を間欠動作させ、Ｉｄｌｅパターンを１００ミリ秒の停止時間で間欠送信させる。なお、停止時間を１００ミリ秒より短くしてもよい。
【００４３】
図４を参照して、最初にリンクアップしてから、Ｉｄｌｅパターンを１００ミリ秒の停止時間で間欠送信するまでの通信ケーブル１１１で伝送される。符号化送信データ１５０について説明する。
【００４４】
図４は、リンクアップしてからＩｄｌｅパターンを１００ミリ秒の停止時間で間欠送信するまでの通信ケーブル１１１で伝送される符号化送信データ１５０の一例を示す説明図である。
【００４５】
通信装置１０１は、停止時間を５０ミリ秒、１００ミリ秒、１５０ミリ秒と増やして、通信機器１１０がリンクダウンと判断する時間を測定する。そして、１５０ミリ秒の停止区間で通信機器１１０がリンクダウンと判断するため、通信装置１０１は停止時間を１００ミリ秒に設定し、１０ミリ秒のＩｄｌｅパターンの送出と１００ミリ秒のＩｄｌｅパターンの停止とを交互に行う。
【００４６】
以上に説明したように、本実施形態によれば、停止区間中に送信回路部１０３を停止させているため、通信装置１０１の消費電力を低減させることができる。また、通信機器１１０をリンクダウンさせないように停止時間を設定して通信リンクを維持させているので、データの欠落やデータの遅延を発生させずに消費電力を低減させることができる。
【００４７】
なお、通信機器１１０がリンクダウンしたと判断する時間の測定を繰り返し行い、測定結果が同じ値で指定回数繰り返されるまで、測定を継続するようにしてもよい。そのような形態を実現するには、ステップS３０３で、ＦＬＰ検出信号がアサートされていた場合に、通信機器１１０がリンクダウンしたと判断する時間の測定結果が、同じ値で指定回数繰り返し取得できたか否かの確認を行う。そして、同じ値が指定回数繰り返し取得できていた場合はステップＳ３０９以降の処理を行うようにし、それ以外の場合はステップＳ３０１から測定を行うようにすればよい。
【００４８】
また、通信機器１１０がリンクダウンしたと判断する時間の測定を繰り返し行い、指定回数分の測定結果の中から最も短い測定結果を採用するようにしてもよい。そのような形態を実現するには、ステップＳ３０３で、ＦＬＰ検出信号がアサートされていた場合に、通信機器１１０がリンクダウンしたと判断する時間の測定が指定回数行われたか否かの確認を行い、測定が指定回数行われていた場合はステップＳ３０９以降の処理を行うようにし、それ以外の場合はステップＳ３０１から測定を行うようにすればよい。また、ステップＳ３１１で、指定回数分の測定結果の中から、通信機器１１０のリンクダウンを検出したと判断する時間が最も短い測定結果を選択し、選択した測定結果に基づいて停止時間を決定するようにすればよい。
【００４９】
そのような構成によれば、通信機器１１０がリンクダウンしたと判断する時間の測定結果のばらつきを考慮した測定を行うことができる。
【００５０】
また、本実施形態では、停止時間Ｔを５０×Ｎミリ秒として、５０ミリ秒間隔で設定しているが、５０ミリ秒以外の時間間隔であってもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、Ｉｄｌｅパターン送出時間を１０ミリ秒としているが、１０ミリ秒以外の時間であってもよい。
【００５２】
実施形態２．
以下、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。
【００５３】
図５は、本発明の通信装置の第２の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【００５４】
データ転送処理部１０８は、送信回路制御部１０６に通常動作信号１５６を入力する。
【００５５】
データ転送処理部１０８に送信データが存在する場合は、データ転送処理部１０８は通常動作信号１５６をアサートする。送信回路制御部１０６は通常動作信号１５６がアサートされると、送信停止信号１５４をアサートする。これにより、通信装置１０１は、送信データが存在する場合は通常のデータ送受信が可能になる。データ転送制御部１０８に送信データが存在しない場合は、データ転送処理部１０８は通常動作信号１５６をディアサートする。送信回路制御部１０６は、通常動作信号１５６がディアサートされると、間欠送信を再開する。
【００５６】
なお、第２の実施形態のその他の構成および動作は、第１の実施形態と同様なため説明を省略する。
【００５７】
第２の実施形態によれば、送信データが存在する場合は、間欠送信を行わない通常動作に戻るので、間欠送信によってデータ送信が待たされることがなくなる。また、送信データが存在しない場合は、間欠送信を行うので消費電力を低減させることができる。
【００５８】
図６は、本発明による通信装置の主要部を示すブロック図である。図６に示すように、ネットワークを介して他の装置と通信可能な通信装置であって、接続維持信号および送信データを他の装置に送信する送信手段１１（実施形態では、送信回路部１０３、送信回路制御部１０６、タイマ１０７およびデータ転送処理部１０８で実現される。）と、リンクアップしたときに、他の装置が接続維持信号を受信しなくてもリンクアップ状態を維持できる期間である接続維持期間を測定する測定手段１２（実施形態では、送信回路制御部１０６およびタイマ１０７で実現される。）とを備え、送信手段１１は、送信データが発生しない場合に、接続維持期間を限度にして接続維持信号の送信を中断することを特徴とする。
【００５９】
上記の実施形態には、以下のような通信装置も開示されている。
【００６０】
他の装置からの確認信号を検出する確認信号検出手段（実施形態では、ＦＬＰ検出部１０５で実現される。）を備え、測定手段１２は、接続維持信号の送信を停止した後に、確認信号検出手段が他の装置からの確認信号を検出したことに基づいて、他の装置がリンクダウンしたと判断する通信装置。
【００６１】
測定手段１２は、他の装置からの確認信号を検出するまで、接続維持信号を送信しない期間を離散的に徐々に長くした期間に設定し、確認信号を検出したときに直前に設定した期間を接続維持期間とする通信装置。
【００６２】
送信手段１１は、接続維持信号を送信する期間と接続維持期間とを交互に設定する通信装置。
【符号の説明】
【００６３】
１０、１０１  通信装置
１１  送信手段
１２  測定手段
１０２  ＲＪ−４５コネクタ
１０３  送信回路部
１０４  受信回路部
１０５  ＦＬＰ検出部
１０６  送信回路制御部
１０７  タイマ
１０８  データ転送処理部
１１０  通信機器
１１１  通信ケーブル
１５０  符号化送信データ
１５１  送信データ
１５２  受信データ
１５３  復号受信データ
１５４  送信停止信号
１５５  ＦＬＰ検出信号
１５６  通常動作信号
【図１】
0005201609.tif 000002
【図２】
0005201609.tif 000003
【図３】
0005201609.tif 000004
【図４】
0005201609.tif 000005
【図５】
0005201609.tif 000006
【図６】
0005201609.tif 000007