説明

イーサネット・ポート速度制御方法および装置

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。

【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】

【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。

【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。

【図2】
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【図3】
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【図1】
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【公表番号】特表2013−515403(P2013−515403A)
【公表日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−545055(P2012−545055)
【出願日】平成22年12月20日(2010.12.20)
【国際出願番号】PCT/CN2010/002092
【国際公開番号】WO2011/075948
【国際公開日】平成23年6月30日(2011.6.30)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.イーサネット
2.ETHERNET
【出願人】(391030332)アルカテル−ルーセント (1,149)
【Fターム(参考)】