CN102419628A - 通信装置及通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式涉及通信装置及通信系统。提供了一种能够降低与通信有关的部分的消耗电力的通信装置及通信系统。本实施方式的通信装置具备启动信号接收部和状态管理部。启动信号接收部接收请求从电力消耗比第1状态小的第2状态向上述第1状态变更的启动信号。状态管理部在接收到上述启动信号时，从上述第2状态向上述第1状态进行状态变更，并且向处理在上述第1状态时接收的帧的控制装置通知该状态变更。

Description

通信装置及通信系统
相关申请的引用
本申请要求日本专利申请2010-213561(申请日为2010年9月24日)的优先权，并且本申请包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及通信装置及通信系统。
背景技术
在现有技术中，PC(个人计算机)等各种终端使用以太网(注册商标)等进行通信。这些终端由于不知道通信帧何时到达，因此需要始终处于工作状态。另一方面，由于近年针对降低消耗电力的形势日益高涨，因此，在这些终端中也尝试降低消耗电力，例如，存在分别使用向终端整体进行供电的工作状态和为了监视转移到工作状态的分组而向与终端的通信有关的部分供电的低电力状态的技术。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供能够降低与通信有关的部分的消耗电力的通信装置及通信系统。
实施方式的通信装置具备启动信号接收部和状态管理部。启动信号接收部接收请求从消耗电力比第1状态小的第2状态向上述第1状态变更的启动信号。状态管理部在接收了上述启动信号时，从上述第2状态向上述第1进行状态变更，并且向处理在上述第1状态时接收的帧的控制装置通知该状态变更。
根据上述构成的通信装置，能够降低与通信有关的部分的消耗电力。
附图说明
图1是表示第1实施方式的通信系统的构成例子的方框图。
图2是表示第1实施方式的通信系统中的节点间的数据收发例子的序列图。
图3是表示第1实施方式的作为启动信号发送的NLP的例子的图。
图4是表示第1实施方式的帧的格式例子的图。
图5是表示第1实施方式的帧的格式例子的图。
图6是表示第1实施方式的作为应答信号发送的NLP的例子的图。
图7是表示第1实施方式的发送终端的构成例子的方框图。
图8是表示第1实施方式的NIC的构成例子的方框图。
图9是表示第1实施方式的接收终端的构成例子的方框图。
图10是表示第1实施方式的NIC的构成例子的方框图。
图11是表示第1实施方式的交换机的构成例子的方框图。
图12是表示第1实施方式的NIC的操作顺序例子的流程图。
图13是表示第1实施方式的NIC的启动信号接收操作顺序例子的流程图。
图14是表示第1实施方式的NIC的帧接收操作顺序例子的流程图。
图15是表示第1实施方式的通信系统整体的操作顺序例子的序列图。
图16是表示第2实施方式的FLP的格式例子的图。
图17是第2实施方式的FLP的信息用脉冲的说明图。
图18是表示第2实施方式的NIC的构成例子的方框图。
图19是表示第2实施方式的NIC的构成例子的方框图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明实施方式的通信装置及通信系统。
第1实施方式
图1是表示第1实施方式的通信系统1的构成的一个例子的方框图。如图1所示，通信系统1具备发送终端10、接收终端20和交换机30。发送终端10和接收终端20经由交换机30连接。在第1实施方式中，通信系统10的通信方式是以太网(注册商标)通信方式，以具有10Mbps的通信速度的情况为例进行说明，但并不限于此。此外，发送终端10和接收终端20都是能够收发的通信终端，但为了易于说明，对专用于启动信号及帧的发送的发送终端和专用于启动信号及帧的接收的接收终端进行说明。但是，并不限于这些。
此外，以下有使用发送节点、接收节点这样的表述。在此，所谓发送节点是指启动信号和帧的发送对象，例如，相当于发送终端10或向接收终端20发送启动信号和帧的交换机30等。同样，所谓接收节点是指启动信号和帧的接收对象，例如，相当于接收终端20或从发送终端10接收启动信号和帧的交换机30等。
此外，通信系统1中的发送节点和接收节点的通信部(NIC：网络接口卡)具有能够进行帧的收发的活动状态(第1状态的一个例子，以下称为“N1”)和不能够进行帧的收发且时钟频率比活动状态低的LPI(低功耗闲置)状态(第2状态的一个例子，以下称为“N2”)。在通信系统1中，发送节点和接收节点通过交换NLP(正常链路脉冲)，确认彼此连接到链路，并经由链路收发帧。但是，在发送节点和接收节点的通信部是N1的情况下，定期进行NLP的交换，而在发送节点和接收节点的通信部是N2的情况下，不进行NLP的交换，在使接收节点的通信部从N2回归到N1的情况下，进行NLP的交换。这样，谋求更加降低在不发送帧时的发送节点和接收节点的消耗电力。
图2是表示第1实施方式的通信系统1中的节点间的数据收发的流程的一个例子的序列图。
发送节点在发送帧时，首先向接收节点发送NLP作为启动信号(步骤S10)。图3是表示作为启动信号发送的NLP的一个例子的图。在此，接收节点的通信部在N2中在接收启动信号(NLP)时，通过提高时钟频率而转移到N1，进行帧接收的准备。此时，优选地，接收节点的通信部也提高供电电压。
接着，发送节点将发送对象的帧向接收节点发送(步骤S20)。图4和图5是表示帧的格式的一个例子的图。发送节点也可以发送具有图4和图5的任意一个格式的帧。在此，由于帧以电信号的形式传输，因此，接收节点的通信部为了正确地接收帧，需要进行用于修正信号的紊乱的数字信号处理。因此，作为数字信号处理，接收节点的通信部使用在帧的头部附加的称为前导的已知的位模式，计算用于修正传输失真的滤波器系数(波形紊乱的分量)，为了取得发送节点和位同步而调节接收侧的PLL。以下将决定这些参数的处理称为预热(Warm-up)。
接着，接收节点在从发送节点接收启动信号时，向发送节点发送NLP作为应答信号(步骤S30)。图6是表示作为应答信号发送的NLP的一个例子的图。如图6所示，在作为应答信号发送的NLP中包含识别节点的节点ID和每次节点再启动(初始化)时变化的启动ID。这样，发送节点能够检测节点的替换和重新启动的有无。另外，发送节点当在帧发送后一定时间以内不能从接收节点接收NLP时，进行错误处理，作为链路切断。
接着，发送节点将发送对象的帧向接收节点发送(步骤S40、步骤S50)。在此，发送节点当在上一次的帧发送后一定时间以内发送下一个帧时，能够省略NLP的发送。另外，优选地，发送节点在存在后续帧的情况下，在帧的头部或者尾部标记存在后续帧。
图7是表示第1实施方式的发送终端10的构成的一个例子的方框图。如图7所示，发送终端10具备CPU(中央处理器)101、存储器102、中断控制器103、总线104、桥接器105和NIC(网络接口卡)110。
在发送终端10中，控制发送终端10的各部分的CPU 101、作为CPU101的工作区域使用的存储器102、向CPU 101通知来自NIC 110等周边设备的中断请求的中断控制器103和总线104经由桥接器(芯片)105连接，NIC 110与总线104连接。
CPU 101在存储器102上制成发送对象的帧，经由总线104向NIC 110转发，并且将表示开始帧发送的帧发送事件经由总线104向NIC 110通知。此外，CPU 101经由总线104和中断控制器103从NIC 110接收链路故障事件。这样，CPU 101判定为帧发送失败，进行错误处理。例如，CPU 101进行采用DHCP(动态主机配置协议)的IP地址的再取得，作为错误处理，并在再取得失败的情况下，在未图示的显示部等上显示错误消息。
图8是表示第1实施方式的NIC 110的构成的一个例子的方框图。另外，图8所示的例子是示意NIC 110的构成中与发送有关的构成的例子。如图8所示，NIC 110具备总线接口112、发送帧缓冲器114、物理层处理部116、状态管理部118、时钟频率管理部120、电压管理部122、启动信号发送部124、帧发送部126和NLP控制部128。
总线接口112是与总线104的接口。发送帧缓冲器114存储从CPU 101经由总线接口112转发的帧。物理层处理部116进行物理层级别的各种变换处理等。
状态管理部118管理作为NIC 110的电源状态的NIC状态。具体地，状态管理部118指示针对时钟频率管理部120的NIC 110的时钟频率的升降、针对电压管理部122的对NIC 110供电的供电电压的升降。
例如，在NIC 110的NIC状态是N2的情况下，当从CPU 101通知了帧发送事件时，状态管理部118指示时钟频率管理部120提高NIC 110的时钟频率，并且指示电压管理部122提高对NIC 110的供电电压。这样，状态管理部118将NIC 110的NIC状态从N2变更为N1。在此，状态管理部118在状态管理部118内未图示的存储器等处管理NIC状态(N1或者N2)。另外，在NIC 110的NIC状态是N1的情况下，即使从CPU 101通知了帧发送事件，状态管理部118也不进行对时钟频率管理部120和电压管理部122的上述指示。
此外，状态管理部118在向发送帧缓冲器114转发帧时，向启动信号发送部124指示启动信号的发送。
此外，状态管理部118在从NLP控制部128接收链路故障事件时，经由总线接口112通知CPU 101。
时钟频率管理部120接收来自状态管理部118的指示，进行NIC 110的操作时钟频率的升降。电压管理部122接收来自状态管理部118的指示，进行对NIC 110的供电电压的升降。
启动信号发送部124接收来自状态管理部118的指示，将NLP作为启动信号经由物理层处理部116发送。
帧发送部126经由物理层处理部116依次发送在发送帧缓冲器114中存储的发送帧。此时，帧发送部126进行是否从接收节点请求发送停止的确认，并在不是发送停止期间的情况下发送帧。
另外，帧发送部126在发送发送对象的帧时，在发送帧缓冲器114中存储有后续帧(其它帧)的情况下，在发送对象的帧中设置后续帧位(表示有后续帧的信息字段)并进行发送。但是，后续帧位的设置不是必需的。
此外，如果在从发送上一次的帧后一定时间以内，即在接收节点能够进行接收操作的时间内，帧发送部126能够发送发送对象的帧，而不需要由启动信号发送部124发送启动信号。
NLP控制部128(应答信号接收部的一个例子)当在预定的时间内没有从发送了启动信号的接收节点接收到作为应答信号的NLP时，判定为链路切断，向状态管理部118发送链路故障事件。此外，NLP控制部128即使在预定时间内接收了NLP的情况下，也在节点ID与前一次的NLP的节点ID不同时或启动ID与前一次的NLP的启动ID不同时，向状态管理部118发送链路故障事件。
另外，NLP控制部128在NIC 110的NIC状态是N1的情况下，以一定间隔向接收节点发送NLP，并且进行从接收节点接收NLP的处理，而在NIC 110的NIC状态是N2的情况下，不进行该处理。这样，能够进一步降低NIC 110的NIC状态是N2时的消耗电力。
图9是表示第1实施方式的接收终端20的构成的一个例子的方框图。如图9所示，接收终端20与发送终端10一样，具备CPU 201、存储器202、中断控制器203、总线204、桥接器205和NIC 210。在接收终端20中，CPU 201、存储器202、中断控制器203和总线204经由桥接器(芯片)205连接，NIC 210与总线204连接。
CPU 201经由总线204和中断控制器203从NIC 210接收表示NIC 210的NIC状态从N2转移到N1的状态变更事件。此时，优选地，CPU 201提高操作速度。如果这样，则CPU 201能够降低NIC 210接收的帧的处理延迟。此外，CPU 201经由总线204和中断控制器203从NIC 210接收表示将NIC 210的NIC状态从N1转移到N2的状态变更事件。
帧从NIC 210经由总线204通过DMA(直接存储器存取)转移到存储器202。
图10是表示第1实施方式的NIC 210的构成的一个例子的方框图。另外，图10所示的例子示意了NIC 210的构成中与接收有关的构成。如图10所示，NIC 210具备总线接口212、物理层处理部214、启动信号接收部216、状态管理部218、时钟频率管理部220、电压管理部222、NLP控制部224、帧接收部226、帧滤波器部228、接收帧缓冲器230和DMA控制器232。
总线接口212是与总线204的接口。物理层处理部214进行物理层级别的各种变换处理等。
启动信号接收部216经由物理层处理部214接收从发送节点发送的作为启动信号的NLP，并向状态管理部218通知启动信号接收事件。
状态管理部218管理NIC 210的NIC状态。具体地，状态管理部218指示针对时钟频率管理部220的NIC 210的时钟频率的升降和针对电压管理部222的对NIC 210的供电电压的升降。
例如，状态管理部218在NIC 210的NIC状态是N2的情况下，当从启动信号接收部216通知了启动信号接收事件时，指示时钟频率管理部220提高NIC 210的时钟频率，并且指示电压管理部222提高对NIC 210的供电电压。这样，状态管理部218将NIC 210的NIC状态从N2变更为N1。另外，状态管理部218在状态管理部218内未图示的存储器等处管理NIC状态(N1或者N2)。然后，状态管理部218向NLP控制部224指示NLP的发送。进一步地，状态管理部218经由总线接口212向CPU 201发送表示NIC 210的NIC状态从N2转移到N1的状态变更事件。另外，状态管理部218也可以除了CPU 201以外向存储器控制器和总线控制器(都省略了图示)等发送状态变更事件。
此外，如果帧接收部226在预先确定的一定时间内没有接收帧，则状态管理部218经由总线接口212向CPU 201发送表示NIC 210的NIC状态从N1转移到N2的状态变更事件。然后，状态管理部218指示时钟频率管理部220降低NIC 210的时钟频率，并且指示电压管理部222降低对NIC210的供电电压。这样，能够降低NIC 210没有接收帧时的消耗电力。
时钟频率管理部220接收来自状态管理部218的指示，进行NIC 210的时钟频率的升降。电压管理部222接收来自状态管理部218的指示，进行对NIC 210的供电电压的升降。
NLP控制部224(应答信号发送部的一个例子)接收来自状态管理部218的指示，并经由物理层处理部214发送NLP作为应答信号。另外，NLP控制部224在NIC 210的NIC状态是N2的情况下，不进行以一定间隔的NLP发送。这样，能够进一步降低NIC 210的NIC状态是N2时的消耗电力。
帧接收部226经由物理层处理部214接收帧，进行使用FCS(帧检验序列)的帧内位错误的有无的确认及帧格式的确认等以太网(注册商标)的MAC处理，并进行输出。特别地，帧接收部226使用所接收的帧的前导进行预热。
帧滤波器部228确认从帧接收部226输出的帧的目标MAC地址，丢弃所希望的帧以外的帧，并输出。在此，所谓所希望的帧是指具有广播MAC地址的帧及具有从CPU预先指示了接收的MAC地址的帧等。
接收帧缓冲器230存储从帧滤波器部228输出的帧。另外，优选地，接收帧缓冲器230能够存储多个帧。
DMA控制器232将在接收帧缓冲器230中存储的帧经由总线接口212向存储器202进行DMA(直接存储器存取)转移。但是，NIC 210也可以经由总线204及中断控制器203向CPU 201通知表示开始帧接收的帧接收事件，并从接收帧缓冲器230经由CPU 201向存储器202转发帧。此外，DMA控制器232也可以基于来自CPU 201的指示进行DMA转移。
图11是表示第1实施方式的交换机30的构成的一个例子的方框图。如图11所示，交换机30具备CPU301、存储器302、中断控制器303、总线304、桥接器305、FIB(转发信息库)306、NIC 307、NIC 308和NIC309。在交换机30中，CPU301、存储器302、中断控制器303和总线304经由桥接器(芯片)305连接，FIB 306、NIC 307、NIC 308和NIC309与总线304连接。
交换机30在具备多个NIC(在本实施方式中是3个)且具备FIB这一点与发送终端10和接收终端20不同。
FIB 306将MAC地址与端口(NIC)相对应地保持，并在每次接收帧时，添加所接收的帧的发送MAC地址与接收端口(NIC)的对应。
NIC 307～309在接收帧时分别向FIB 306查询该发送MAC地址，并向所得到的端口发送接收帧。NIC 307～309的构成除了滤波器的部分外，与图8所示的NIC 110和图10所示的NIC 210相同。
另外，交换机30的帧发送操作及接收操作分别与上述的发送终端10的操作及接收终端20的操作相同。但是，在交换机30的情况下，只在所有NIC 307～309是N2时能够使CPU 301、总线304等电路休眠。此外，交换机30的NIC状态从N2向N1转移由于需要若干时间，因此，即使在一定时间内没有从发送终端10接收帧，也能够不向N2转移。此外，交换机30的NIC 307～309即使在一定时间内没有进行帧发送，也不会将交换机30的NIC状态向N2转移，在发生发送帧时还能够发送启动信号。这样，能够降低帧转发时的处理延迟。
图12是表示第1实施方式的NIC 110的操作顺序的流程的一个例子的流程图。
首先，状态管理部118在从CPU 101通知了帧发送事件时，确认NIC状态是否是N2(步骤S100)。
接着，状态管理部118在NIC状态是N2的情况下(步骤S100中的“是”)，使时钟频率管理部120提高操作时钟数，并且使电压管理部122提高对NIC 110的供电电压，将NIC状态从N2变更为N1(步骤S102)。另外，在NIC状态是N1的情况下(步骤S100中的“否”)，不进行步骤S102的处理。
接着，状态管理部118确认在发送了上一次的帧后是否经过了Ta时间(步骤S104)。然后，状态管理部118在经过了Ta时间的情况下(步骤S104中的“是”)，向启动信号发送部124指示启动信号的发送，启动信号发送部124经由物理层处理部116发送NLP作为启动信号(步骤S106)。另外，在没有经过Ta时间的情况下(步骤S104中的“否”)，不进行步骤S106的处理。
接着，帧发送部126从发送帧缓冲器114中取得发送对象的帧，在取得了发送对象的帧之后，确认在发送帧缓冲器114中是否剩余有后续帧(步骤S108)。然后，帧发送部126在剩余有后续帧的情况下(步骤S108中的“是”)，在发送对象的帧中设置后续帧位(步骤S110)，并进行发送(步骤S112)。另一方面，帧发送部126在未剩余有后续帧的情况下(步骤S108中的“否”)，不进行步骤S110的处理，而发送发送对象的帧(步骤S112)。
接着，NLP控制部128确认在启动信号发送部124发送启动信号(NLP)后Tr时间以内是否从接收节点接收了NLP(步骤S114)。此外，NLP控制部128当在Tr时间以内接收了NLP时(步骤S114中的“是”)，确认在所接收的NLP的节点ID中是否有变更(步骤S116)。进一步地，NLP控制部128当在节点ID中没有变更时(步骤S116中的“否”)，确认在所接收的NLP的启动ID中是否有变更(步骤S118)。
然后，NLP控制部128当在Tr时间以内没有接收到NLP时(步骤S114中的“否”)、当在节点ID中有变更时(步骤S116中的“是”)或者当在启动ID中有变更时(步骤S118中的“是”)，向状态管理部118通知链路故障事件，状态管理部118将链路故障事件发送到CPU 101(步骤S120)。
另一方面，当在启动ID中没有变更时(步骤S118中的“否”)，帧发送部126确认在发送帧缓冲器114中是否有帧(步骤S122)。
然后，帧发送部126当在发送帧缓冲器114中有帧时(步骤S122中的“是”)，进行步骤S124至步骤S128的处理，并返回到步骤S122。另外，步骤S124至步骤S128的处理由于分别与步骤S108至S112的处理相同，因此，省略说明。
另一方面，当在发送帧缓冲器114中没有帧时(步骤S122中的“否”)，状态管理部118确认在发送了上一次的帧之后是否经过了Ts时间以上(步骤S130)。然后，状态管理部118在经过了Ts时间以上的情况下(步骤S130中的“是”)，使时钟频率管理部120降低操作时钟数，并且使电压管理部122降低对NIC 110的供电电压，将电源状态从N1变更为N2(步骤S132)，并结束处理。另外，在没有经过Ts时间以上的情况下(步骤S130中的“否”)，向步骤S122返回。
图13是表示第1实施方式的NIC 210的启动信号接收操作顺序的流程的一个例子的流程图。
首先，状态管理部218在从启动信号接收部216通知了启动信号接收事件时，确认NIC状态是否是N2(步骤S200)。
接着，状态管理部218在NIC状态是N2的情况下(步骤S200中的“是”)，使时钟频率管理部220提高操作时钟数，并且使电压管理部222提高对NIC 210的供电电压，将NIC状态从N2变更为N1(步骤S202)。
接着，状态管理部218经由总线接口212向CPU 201发送表示NIC 210的NIC状态从N2转移到N1的状态变更事件(步骤S204)。
接着，状态管理部218向NPL控制部224指示NLP的发送，NLP控制部224经由物理层处理部214发送NLP(步骤S206)。
另外，在步骤S200中，在NIC状态是N1的情况下(步骤S200中的“否”)，不进行步骤S202至步骤S206的处理。
图14是表示第1实施方式的NIC 210的帧接收操作顺序的流程的一个例子的流程图。
首先，帧接收部226经由物理层处理部214接收帧，确认在所接收的帧中是否设置有后续帧位(步骤S210)。
然后，帧接收部226在设置有后续帧位的情况下(步骤S210中的“是”)，将休眠等待定时器设置为Ta(步骤S212)，在未设置有后续帧位的情况下(步骤S210中的“否”)，将休眠等待定时器设置为Tb(步骤S214)。另外，Ta＞Tb。
接着，帧接收部226在接收了后续帧等帧的情况下(步骤S216中的“是”)，向步骤S210返回，在未接收后续帧等帧的情况下(步骤S216中的“否”)，确认休眠等待定时器是否定时到达(步骤S218)。
然后，帧接收部226在休眠等待定时器没有定时到达的情况下(步骤S218中的“否”)，向步骤S216返回，在休眠等待定时器定时到达的情况下(步骤S218中的“是”)，通知状态管理部218。在这种情况下，状态管理部218经由总线接口212向CPU 201发送表示NIC 210的NIC状态从N1转移到N2的状态变更事件(步骤S220)。然后，状态管理部218使时钟频率管理部220降低NIC 210的操作时钟数，并且使电压管理部222降低对NIC 210的供电电压，将NIC状态从N1变更为N2(步骤S222)。
图15是表示第1实施方式的通信系统1整体的操作顺序的流程的一个例子的序列图。另外，在图15所示的例子中，用粗线部分表示NIC是N1的情况(CPU是高速操作状态)，用细线部分表示NIC是N2的情况(CPU是低速操作状态或者休眠状态)。
首先，发送终端10的CPU 101制成发送对象的帧1、2，并转发到NIC110(步骤S300，步骤S302)。
接着，发送终端10的NIC 110在向交换机30的NIC 307～309的任意一个的接收NIC发送NLP作为启动信号(步骤S304)。
接着，交换机30的接收NIC向交换机30的CPU 301通知表示接收NIC的NIC状态从N2转移到N1的状态变更事件(步骤S306)，并且向发送终端10的NIC 110发送NLP(步骤S308)。
接着，发送终端10的NIC 110将从CPU 101转发的帧1、2向交换机30的接收NIC发送(步骤S310，步骤S312)。
接着，交换机30的接收NIC将从发送终端10的NIC 110发送的帧1、2向交换机30的CPU 301转发(步骤S314，步骤S316)。其后，交换机30的接收NIC如果在预先确定的一定时间内没有接收帧，则向交换机30的CPU 301发送表示接收NIC的NIC状态从N1转移到N2的状态变更事件(步骤S318)。
接着，交换机30的CPU 301将从交换机30的接收NIC发送的帧1、2发送到交换机30的NIC 307～309的任意一个的发送NIC(步骤S320，步骤S322)。
接着，交换机30的发送NIC将NLP作为启动信号发送到接收终端20的NIC 210(步骤S324)。
接着，接收终端20的NIC 210向接收终端20的CPU 201通知表示NIC 210的NIC状态从N2转移到N1的状态变更事件(步骤S326)，并且向交换机30的发送NIC发送NLP(步骤S328)。
接着，交换机30的发送NIC将从CPU 301转发的帧1、2向接收终端20的NIC 210发送(步骤S330，步骤S332)。
接着，接收终端20的NIC 210将从交换机30的发送NIC发送的帧1、2向接收终端20的CPU 201转发(步骤S334，步骤S336)。其后，接收终端20的NIC 210如果在预先确定的一定时间内没有接收帧，则向接收终端20的CPU 201发送表示NIC 210的NIC状态从N2转移到N1的状态变更事件(步骤S338)。
如上所述，根据第1实施方式，由于NIC根据帧收发的有无而将NIC状态变更为活动状态(N1)或者LPI状态(N2)，因此，能够降低与通信有关的部分的消耗电力。特别地，由于NIC状态的变更作为状态变更事件向CPU通知，因此，还能够由CPU正确地进行省电状态的控制。
此外，根据第1实施方式，由于对通过NIC接收的帧进行DMA转移，因此，即使CPU在从低速操作状态向高速操作状态的转移中，也能够可靠地转发所接收的帧。
此外，根据第1实施方式，由于在NIC状态是N2的情况下，不进行以一定间隔的NLP的收发，因此，能够进一步降低NIC状态是N2时的消耗电力。
此外，根据第1实施方式，通过在NIC状态从N2变更为N1的情况下使用所接收的帧的前导，即使不进行以一定间隔的NLP的收发，也能够进行预热。同样，由于在启动信号的应答中付与节点ID及启动ID，因此，即使不进行以一定间隔的NLP的收发，也能够检测接收节点的替换和重新启动。
第2实施方式
在第1实施方式中，对使用帧的前导进行接收节点的NIC(NIC的电路)的预热的例子进行了说明。但是，如果通信速度变成高速，例如100Mbps、1Gbps，则利用前导进行预热变得困难。例如，通过在如1000Base-T那样的双绞线电缆(将多个信号线对缠绕在一起的电缆)中通过电信号来发送高速信息时，由于从电缆内的相邻信号线对受到电磁的影响，因此，信号波形的紊乱越是在高速通信中变得越大。此外，也是由于即使自身的信号线对的发送信号反射的回波与接收信号重叠，接收信号的波形的紊乱也增大的缘故。进一步地，是由于如果拉长前导长度则降低用于运送有效数据的效率的缘故。因此，在第2实施方式中，对使用启动信号进行接收节点的NIC(NIC的电路)的预热的例子等。另外，以下主要说明与第1实施方式的不同点，对于具有与第1实施方式相同的功能的构成，使用与第1实施方式相同的名称、符号，并省略其说明。
在此，在第2实施方式中，假设使用FLP(快速链路脉冲)作为启动信号，而不是NLP。
图16是表示FLP的格式的一个例子的图，图17是FLP的信息用脉冲的说明图。如图16所示，FLP由33个脉冲串构成，奇数的脉冲成为同步用脉冲，偶数的16个脉冲成为信息用脉冲。
例如，如图17所示，A0～A7成为确定通信方式的位，发送节点设置表示想要进行通信的通信方式的位，并向接收节点发送。此时，发送节点为了接收节点的通信部的预热，最好连续发送两个以上的FLP。
然后，发送节点在从接收节点接收在ACK中设定1且在与所发送的想要进行通信的通信方式对应的位置设定1的FLP时，发送帧。另外，在由发送节点接收的FLP中，与第1实施方式相同，最好付与节点ID和启动节点ID的至少一个。这样，发送节点能够检测接收节点的替换和重新启动。
图18是表示第2实施方式的发送终端的NIC 1110的构成的一个例子的方框图。如图18所示，在第2实施方式中，NIC 1110具备休止信号发送部1130，状态管理部1118和启动信号发送部1124的处理内容与第1实施方式不同。
状态管理部1118如果在一定时间内在发送帧缓冲器114中没有存储帧，则经由总线接口112向CPU 101发送表示NIC 1100的NIC状态从N1转移到N2的状态变更事件。然后，状态管理部1118指示时钟频率管理部120降低NIC 1100的时钟频率，并且指示电压管理部122降低对NIC1100的供电电压。进一步地，状态管理部1118向休止信号发送部1130指示休止信号的发送。
休止信号发送部1130接收来自状态管理部1118的指示，经由物理层处理部116发送FLP作为休止信号。休止信号发送部1130例如可以将A0～A5的全部位被设置为0的FLP作为休止信号，也可以将A7位被设置成1的FLP作为休止信号(参照图17)。另外，休止信号发送部1130可以重复发送休止信号两次以上。例如，优选地，休止信号在发送节点转移到休眠状态的情况下也发送。此外，例如当发送节点是客户机终端时，在向服务器发送请求的应用(例如浏览器程序)结束时，也能够发送休止信号。
启动信号发送部1124接收来自状态管理部1118的指示，经由物理层处理部116发送FLP作为启动信号。另外，启动信号发送部1124在再次开始发送时发送如上所述的FLP，但此时，也可以将在FLP中通知的通信方式设置成与发送休止前不同的方式。此外，启动信号发送部1124也可以使用该FLP在通信中改变通信速度。优选地，根据发送节点或者接收节点的电池的余量，改变成最高速的通信一侧或电力效率最好的通信速度。另外，该通信速度的改变还可以根据发送节点发送的帧数量进行改变。例如，优选地，每隔一定时间测量发送帧数量或者测量发送帧缓冲器内的帧数量，并根据该帧数量改变通信速度。
图19是表示第2实施方式的接收终端的NIC 1210的构成的一个例子的方框图。如图19所示，在第2实施方式中，NIC 1210具备休止信号接收部1234，状态管理部1218和启动信号接收部1216的处理内容与第1实施方式不同。
休止信号接收部1234经由物理层处理部214接收从发送节点作为休止信号发送的FLP，并向状态管理部1218通知休止信号接收事件。
状态管理部1218在从休止信号接收部1234通知了休止信号接收事件时待机，直到在接收帧缓冲器230中存储的帧没有为止。然后，状态管理部1218在帧变得没有时，指示时钟频率管理部220提高NIC 1210的时钟频率，并且指示电压管理部222提高对NIC 1210的供电电压。这样，状态管理部1218将NIC 1210的NIC状态从N1变更为N2。进一步地，状态管理部1218经由总线接口212向CPU 201发送表示NIC 1210的NIC状态从N1转移到N2的状态变更事件。
启动信号接收部1216经由物理层处理部214接收从发送节点作为启动信号发送的FLP，并向状态管理部1218通知启动信号接收事件。
如上所述，根据第2实施方式，即使通信速度是高速的，也能够通过使用在NIC状态从N2变更为N1时接收的启动信号来进行预热。
变形例
在上述第1实施方式中，对使用NLP作为启动信号的例子进行了说明，但并不限于此，也可以使用NLP以外的信号作为启动信号。
此外，在上述第1实施方式中，将以太网(注册商标)作为例子进行了说明，但即使是以太网(注册商标)以外的网络，也可以适用于使用帧的前导信号进行NIC的预热的通信方式。例如，也可以适用于使用光的通信方式。
此外，在上述各实施方式中，在存储器及CPU内的寄存器中，优选地，不使用如DRAM、SRAM那样的在停止供电时失去所存储的内容的易失性存储器，而是使用如MRAM那样的即使停止供电也不失去存储内容的非易失性存储器。这样，能够在NIC是N2的期间停止对CPU和存储器的供电，还能够降低CPU和MRAM的读出电路和写入电路的漏电流引起的消耗电力。
此外，在上述各实施方式中，也可以在交换机上连接有3个以上的节点或者其它交换机。
如上所述，根据上述各实施方式，能够降低与通信有关的部分的消耗电力。
虽然说明了本发明的几种实施方式，但这些实施方式只是作为例子提示，并不意味着限定本发明的范围。这些实施方式可以采用其它各种方式实施，在不脱离本发明的主旨的范围下能够进行各种省略、替换、修改。这些实施方式及其变形包含在本发明的范围和主旨中，并且包含在权利要求所述的发明及其等同的范围中。

Claims (13)

1.一种通信装置，其特征在于，具备：
启动信号接收部，其接收请求从消耗电力比第1状态小的第2状态向上述第1状态变更的启动信号；以及
状态管理部，其在接收到上述启动信号时，从上述第2状态向上述第1状态进行状态变更，并且向处理在上述第1状态时接收的帧的控制装置通知该状态变更。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
上述控制装置是中央处理单元CPU；
上述通信装置还具备：直接存储器存取DMA控制器部，其将上述帧向上述CPU能够访问的存储器进行DMA转移。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
上述状态管理部在上述第2状态时，在从上述控制装置通知了表示开始帧发送的帧发送事件时，从上述第2状态向上述第1状态进行状态变更；
上述通信装置还具备：启动信号发送部，其在从上述第2状态向上述第1状态进行了状态变更时，发送启动信号。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，还具备：应答信号发送部，其在接收到上述启动信号时，发送应答信号，其中上述应答信号包含识别上述通信装置的通信装置识别信息和每次上述控制装置再启动时变化的启动识别信息中的至少一个。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的通信装置，其特征在于，还具备：应答信号接收部，其接收应答信号；
上述应答信号接收部在上一次所接收的应答信号中所包含的通信装置识别信息和启动识别信息中的至少一个与新接收的应答信号中所包含的通信装置识别信息和启动识别信息中的至少一个不同时，判定为故障发生。
6.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，上述状态管理部在判定为上述故障发生时，通知上述控制装置。
7.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，上述应答信号接收部使用在上述应答信号中包含的位模式决定参数。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的通信装置，其特征在于，还具备：帧接收部，其接收帧；
上述帧接收部使用在上述帧中包含的位模式决定参数。
9.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，还具备：帧接收部，其接收帧；
上述帧接收部使用在上述帧中包含的位模式决定参数。
10.根据权利要求1至4任意一项所述的通信装置，其特征在于，上述启动信号包含与通信方式有关的信息。
11.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，上述启动信号包含与通信方式有关的信息。
12.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，上述启动信号包含与通信方式有关的信息。
13.一种通信系统，具备发送节点和接收节点，其特征在于，
上述发送节点具备启动信号发送部，其发送请求从消耗电力比第1状态小的第2状态向上述第1状态变更的启动信号；
上述接收节点具备：
启动信号接收部，其接收上述启动信号；以及
状态管理部，其在接收到上述启动信号时，从上述第2状态向上述第1状态进行状态变更，并且向处理在上述第1状态时接收的帧的控制装置通知该状态变更。
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