CN107102715A - 电子装置处理电路及网络接口控制方法 - Google Patents

电子装置处理电路及网络接口控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电子装置处理电路及网络接口控制方法。本发明的电子装置包含多个网络接口，用于与其他多个电子装置无线通信，以及存储单元，用于储存至少一个表，其中至少一个表包含与多个路径成本相关联的信息，且多个路径成本至少对应于电子装置的多个网络接口中的每一个与其他多个电子装置之间的多个路径；并且处理电路用于参考至少一个表选择特定网络接口以发送数据，以及禁能未使用的多个网络接口中的至少一个。本发明的电子装置处理电路及网络接口控制方法可以有效进行电量管理。

Description

电子装置处理电路及网络接口控制方法
【技术领域】
本发明有关于电子装置的功耗管理，更具体来说，有关于控制网络接口以管理功耗的电子装置处理电路及网络接口控制方法。
【背景技术】
近来,电子装置一般具有多个不同网络接口(异质网络)以发送数据或控制信号。由于数据传输功耗大，某些能源受限装置上应用有网络接口控制机制以节省功耗。然而，传统的网络接口控制机制仅考虑电池状态或网络接口的传输功率，故功耗管理可能由于某些因素的缺失而并不能被最优化。
【发明内容】
有鉴于此，本发明特提供以下技术方案：
本发明实施例提供一种电子装置处理电路，电子装置包含多个网络接口，用于与其他多个电子装置无线通信，以及存储单元，用于储存至少一个表，其中至少一个表包含与多个路径成本相关联的信息，且多个路径成本至少对应于电子装置的多个网络接口中的每一个与其他多个电子装置之间的多个路径；并且处理电路用于参考至少一个表选择特定网络接口以发送数据，以及禁能未使用的多个网络接口中的至少一个。
本发明实施例提供一种网络接口控制方法，用于控制电子装置的多个网络接口，网络接口控制方法包含：提供至少一个表，其中至少一个表包含与多个路径成本相关联的信息，其中多个路径成本至少对应于电子装置的多个网络接口中的每一个与其他多个电子装置之间的多个路径；以及参考至少一个表选择特定网络接口以发送/接收数据，以及禁能未使用的多个网络接口中的至少一个。
本发明实施例又提供一种网络接口控制方法，用于控制电子装置的的多个网络接口，其中多个网络接口包含第一网络接口和第二网络接口，网络接口控制方法包含：使用第一网络接口发送数据或自另一装置接收数据；在数据被完全发送/接收之后，比较第一网络接口和第二网络接口的多个待机功率；以及当第一网络接口的待机功率大于第二网络接口的待机功率时，禁能第一网络接口，并使用第二网络接口来待机。
本发明的电子的装置处理电路及网络接口控制方法可以有效进行电量管理。
【附图说明】
图1为依据本发明一个实施例的通信系统的示意图。
图2为进行不同数据大小的数据传输的Wi-Fi、BT，和“包含切换开销的Wi-Fi”的总能耗的示意图。
图3为依据本发明一个实施例，当数据传输的数据大小小于参考值时，路径表和路径成本的示意图
图4为依据本发明一个实施例，当数据传输的数据大小大于参考值时，路径表和路径成本的示意图。
图5为参考路径表决定数据发送路径和网络接口的示意图。
图6为更新路径表并决定数据发送路径和网络接口的示意图。
图7为依据本发明另一实施例的通信系统的示意图。
图8为依据本发明另一实施例的通信系统的示意图。
图9A和图9B为依据本发明一个实施例的网络接口切换的示意图。
图10是依据本发明一个实施例的控制电子装置的多个网络接口的方法的流程图。
【具体实施方式】
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基准。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」是开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
请参考图1,其为依据本发明一个实施例的通信系统100的示意图。如图1所示，通信系统100包含多个电子装置(在本实施例中，有四个电子装置110、120、130和140)。以电子装置110为例，电子装置110包含处理电路112、多个网络接口114以及存储单元116。在本实施例中，电子装置110、120、130和140中的每一个可以为智能机、平板电脑、智能手表、笔记本电脑、智能电视，或任何其他能够具有无线网络接口的电子装置。此外，网络接口114可包含以太网、Wi-Fi、蓝牙(BT)、蓝牙低功耗(Bluetooth low energy，简写为BLE)、Zigbee、长期演进(Long Term Evolution，简写为LTE)、IEEE8012.15.4、ANT+，以及任意其他网络接口中的至少两个；而处理电路112可包含一个或多个集成电路用于控制网络接口114的操作。
在本发明的该实施例中，存储单元116储存至少一个路径表和多个路径成本(routing cost)，其中多个路径成本对应于电子装置110的多个网络接口的每一个与其他电子装置120、130和140之间的多个路径，并进一步对应于其他电子装置120、130和140之间的多个路径。在本实施例中，路径成本是功耗指数，并且路径成本越大，功耗越大。当电子装置110被要求发送数据至其他电子装置时，处理电路112可参考路径成本及/或路径表来选择特定网络接口以及优选路径来发送/接收数据，以及禁能未使用的网络接口中的至少一个。本领域技术人员了解，在本发明的该实施例中，电子装置100的操作可以被简要概况为方法：提供至少一个表(如存储装置116中所储存的至少一个路径表)，其中至少一个表包含与多个路径成本相关联的信息，多个路径成本至少对应于电子装置的多个网络接口中的每一个与其他多个电子装置之间的多个路径；以及参考至少一个表选择特定网络接口以发送/接收数据，以及禁能未使用的多个网络接口中的至少一个。
具体而言，请参考图2，图2为进行不同数据大小(文件大小)的数据传输的Wi-Fi、BT，和“包含切换开销(switch overhead)的Wi-Fi”的总能耗的示意图，其中“具有切换开销的Wi-Fi”更包含当Wi-Fi打开或者关闭时的额外功耗。如图2所示，由于具有切换开销的Wi-Fi的曲线和BT的曲线具有交叉点，对于不同的数据大小，对应于电子装置110的网络接口和其他电子装置120、130和140之间的路径的路径成本具有不同的值，处理电路112可依据待被发送的数据大小更新路径成本。请参考图3，图3为依据本发明一个实施例，当数据传输的数据大小小于参考值(例如，200kB，仅用于说明，并非为限制)时，路径表和路径成本的示意图。为简洁起见，图3仅使用包含切换开销的Wi-Fi和BT作为网络接口，但其并非为本发明的限制。如图3所示，电子装置110-140之间的路径成本被计算或得到，而处理电路112使用如图3所示的路径成本来建立路径表，以决定数据传输的最佳路径。举例来说，图3也展示了自电子装置110至其他电子装置120、130和140的数据传输的路径表。关于自电子装置110至电子装置120的数据传输，因为使用BT具有最低总路径成本“3”，故路径表记录电子装置110可使用BT直接发送数据至电子装置120。关于自电子装置110至电子装置130的数据传输，因为使用BT并且用电子装置120作为中介具有最低总路径成本“4”，故路径表记录电子装置110可使用BT通过电子装置120间接地发送数据至电子装置130，而不是使用Wi-Fi或者BT直接发送数据至电子装置130(直接传输具有大的功耗)。关于自电子装置110至电子装置140的数据传输，因为使用BT并且用电子装置120作为中介具有最低总路径成本“6”，故路径表记录电子装置110可使用BT通过电子装置120间接地发送数据至电子装置140。
请参考图4，图4为依据本发明一个实施例，当数据传输的数据大小大于参考值(例如，200kB，仅用于说明，并非为限制)时，路径表和路径成本的示意图。如图4所示，电子装置110-140之间的路径成本被计算或得到，而处理电路112使用如图4所示的路径成本来建立路径表，以决定数据传输的最佳路径。举例来说，图4也展示了自电子装置110至其他电子装置120、130和140的数据传输的路径表。关于自电子装置110至电子装置120的数据传输，因为使用Wi-Fi具有最低总路径成本“4”，故路径表记录电子装置110可使用Wi-Fi直接发送数据至电子装置120。关于自电子装置110至电子装置130的数据传输，因为使用Wi-Fi具有最低总路径成本“5”，故路径表记录电子装置110可使用Wi-Fi直接发送数据至电子装置130。关于自电子装置110至电子装置140的数据传输，因为使用Wi-Fi并且用电子装置120作为中介具有最低总路径成本“16”，故路径表记录电子装置110可使用Wi-Fi通过电子装置120间接地发送数据至电子装置140。
此外，可考虑电子装置110-140的电池状态、网络接口114的传输功率、网络接口114的信噪比(signal to noise ratio，简写为SNR)、网络接口的切换开销、网络接口的待机功率以及数据大小中的至少一部分来计算路径成本。举例来说，假定数据通过网络接口“I”自“A”发送至“B”，对应的路径成本可使用下述公式来算得： 其中PTX_A(I)是电子装置“A”的网络接口“I”的传输功率，Pswitch_A(I)是电子装置“A”的网络接口“I”的切换开销，battery_state_A是电子装置“A”的电池的剩余电容的指数，PRX_B(I)是电子装置“B”的网络接口“I”的接收功率，Pswitch_B(I)是电子装置“B”的网络接口“I”的切换开销，battery_state_B是电子装置“B”的电池的剩余电容的指数。
此外，在本实施例中，路径成本可自其他电子装置直接获取。举例来说，电子装置120可计算电子装置120和140之间的路径成本，并将该路径成本发送至电子装置110以建立路径表。
在上述实施例中，每一路径成本是对称的，即对应于自“A”传输至“B”的路径成本和对应于自“B”传输至“A”的路径成本是相同的。在本发明的其他实施例中，一个或多个路径成本可以是非对称的，举例来说，对应于自“A”传输至“B”的路径成本可以是“9”，而对应于自“B”传输至“A”的路径成本可以是“10”。
根据上文所述，当电子装置110想要发送数据至其他电子装置120-140之一时，处理电路112可参考路径表来找到最佳路径(具有最低总功耗)和最佳网络接口，并使用选定的最佳网络接口发送数据。与此同时，处理电路112也禁能其他未使用的(冗余的)网络接口以节省这些未使用的网络接口的待机功率。举例来说，若电子装置110使用BT发送数据至电子装置120，则Wi-Fi接口可被关闭，以断开电子装置110和120之间的Wi-Fi链接。
此外，路径成本可依据电子装置的状态而被更新，且更新后的路径成本被发送至其他电子装置，其中电子装置的状态可为电子装置的电池状态、信号强度及/或可以改变路径成本的其他指数。在路径成本被更新之后，电子装置可改变网络接口和链接以节省电量。举例来说，请参考图5，图5为参考路径表决定数据发送路径和网络接口的示意图。假定通信系统包含手表410、手机420、访问点(access point，简写为AP)430以电视440，且表410参考储存于其中的路径表决定最佳路径和网络接口以发送数据至手机420和电视440。在本实施例中，因为BT具有最低路径成本，故表410使能BT并使用BT发送数据至手机420及/或电视440，且表410更禁能Wi-Fi接口以节省电量。
请参考图6，图6为更新路径表并决定数据发送路径和网络接口的示意图。在图6中，当手机420遇到低电量问题时，手机420可能极大的增加相关的路径成本(例如，图6所示的路径成本10、10及15)，并通知表410关于手机420的路径成本已经更新。此时，表410也更新储存于其中的路径成本，并重新决定最优路径和网络接口。在本实施例中，因为涉及到电池电量不足的手机420的路由成本很大，故手机420不适合作为表410和电视440之间的中介。从而，当表410想要发送数据至电视440时，表410将使能Wi-Fi接口以发送数据至AP430，且AP 430通过因特网/内网发送所接收的数据至电视440。与此同时，若BT接口没有被使用，表410禁能BT接口以节省电量。
此外，当数据大小或电池状态频繁改变时，路径表可能被频繁更新，从而增加了太多更新开销。因此，为解决该问题，可对数据大小的不同具体范围建立和维持多个路径表，或可对具有数个电池状态或数个数据大小范围的不同网络接口建立和维持多个路径表，或可仅在更新的路径成本的改变量或者更新的路径成本的值达到阈值时，电子装置发送更新的路径成本至其他电子装置。举例来说，假定原始路径成本是“10”，仅在更新的路径成本小于“5”或者大于“15”时，电子装置可发送更新的路径成本至其他电子装置。存储在路径表中的成本也可以被表示为数据大小的函数，其可在传输之前被算出以避免更新开销，即依据待被发送的数据大小更新路径成本。
在上述实施例中，路径成本以及路径表被提供来决定用于数据传输的路径和网络接口。在本发明的另一实施例中，待机成本被进一步提供来决定待机模式下的网络接口。在一个实施例中，待机成本可考虑电子装置的电池状态、网络接口的传输功率、网络接口的SNR、网络接口类型以及数据类型中的至少一部分来算得。
请参考图7，其为依据本发明另一实施例的通信系统700的示意图。如图7所示，电子装置710分别与其他电子装置720、730和740执行三个应用(APP)。某些APP可以使用指定的网络接口发送/接收数据，在本实施例中，电子装置710可使用BT接口来与电子装置720和730通信，且电子装置710使用Wi-Fi接口发送数据至电子装置740。在电子装置710结束数据传输之后，电子装置710可比较用于电子装置710和740之间的连接的网络接口的待机成本，以进一步决定待机的网络接口之一。在图7所示的实施例中，因为Wi-Fi待机成本大于BT待机成本以及切换成本的和，BT接口被选来待机，即电子装置710禁能Wi-Fi接口并使能BT接口待机，且BT接口用于维持电子装置710和740之间的链接。本领域技术人员了解，图7中的电子装置的操作可以被概况为方法：使用第一网络接口(例如Wi-Fi接口)发送数据或自另一装置接收数据；在数据被完全发送/接收之后，比较第一网络接口(例如Wi-Fi接口)和第二网络接口(例如BT接口)的待机功率；以及当第一网络接口的待机功率大于第二网络接口的待机功率(即Wi-Fi待机成本大于BT待机成本/BT待机成本以及切换成本的和)时，禁能第一网络接口(例如Wi-Fi接口)，并使用第二网络接口(例如BT接口)来待机；以及使用二网络接口(例如BT接口)来通过中间装置保持与另一装置的链接。在图7所示的实施例中，因为电子装置710使用BT接口维持与电子装置740的链接，且电子装置710的Wi-Fi接口被禁能，不同网络接口(例如，Wi-Fi和BT)之间的干扰可被减小，且通信质量可被改善。
在另一实施例中，请参考图8，图8为依据本发明另一实施例的通信系统700的示意图。在电子装置710接收数据传输之后，当电子装置740使用Wi-Fi接口时，电子装置710可通过中介750使用BT接口维持与电子装置740的链接。
请参考图9A和图9B，其为依据本发明一个实施例的网络接口切换的示意图。在图9A中，电子装置910与电子装置920通过中介930使用Wi-Fi通信；并且在此时，由于距离较大，电子装置910和920之间不存在BT链接。在图9B中，当电子装置910移动至距离电子装置920较近时，电子装置910可参考路径表或比较Wi-Fi接口以及BT接口的路径成本以决定是否切换网络接口。若电子装置910决定BT链接比Wi-Fi链接有更高的功率效率，电子装置910与电子装置920建立BT链接，并禁能Wi-Fi接口以节省电量。
图10是依据本发明一个实施例的控制电子装置的多个网络接口的方法的流程图。
步骤1000：电子装置处于待机模式。当电子装置需要发送数据时，流程进入步骤1002；当电子装置的路径成本改变时，流程进入步骤1010。
步骤1002：电子装置查找路径表以选择合适的网络接口用于数据传输。
步骤1004：电子装置使能选定的网络接口并禁能未使用的网络接口以节省电量。
步骤1006：电子装置使用选定的网络接口发送数据(数据传输)。
步骤1008：在数据传输之后，电子装置参考待机成本使能网络接口之一来待机，并禁能未使用的网络接口。
步骤1010：电子装置查找路径表以与其他电子装置交换路径成本信息。
步骤1012：电子装置更新路径表。
简言之，在本发明的控制电子装置的多个网络接口的方法中，通过考虑更多因素，例如待机功率、切换开销及/或数据大小，路径成本和待机成本被获取，由此，电量管理可以更有效地进行。此外，通过禁能未使用的网络接口以及切换至另一网络接口来待机，电子装置可节省更多电量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域相关的技术人员依据本发明的精神所做的等效变化与修改，都应当涵盖在权利要求书内。

Claims (21)

1.一种电子装置处理电路，其特征在于，所述电子装置包含多个网络接口，用于与其他多个电子装置无线通信，以及存储单元，用于储存至少一个表，其中所述至少一个表包含与多个路径成本相关联的信息，且所述多个路径成本至少对应于所述电子装置的所述多个网络接口中的每一个与所述其他多个电子装置之间的多个路径；并且所述处理电路用于参考所述至少一个表选择特定网络接口以发送数据，以及禁能未使用的多个网络接口中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的电子装置处理电路，其特征在于，所述处理电路至少基于所述多个网络接口的多个切换开销计算所述多个路径成本的一部分。
3.根据权利要求1所述的电子装置处理电路，其特征在于，所述处理电路基于所述多个网络接口的多个待机功率计算所述多个路径成本的一部分。
4.根据权利要求1所述的电子装置处理电路，其特征在于，所述处理电路至少基于所述传输数据的数据大小计算所述多个路径成本的一部分。
5.根据权利要求1所述的电子装置处理电路，其特征在于，所述处理电路自所述多个其他电子装置获取所述多个路径成本的一部分以建立所述表，其中所述多个路径成本的所述一部分对应于所述多个其他电子装置之间的多个路径。
6.根据权利要求1所述的电子装置处理电路，其特征在于，所述处理电路依据所述电子装置的状态更新所述多个路径成本，以及将多个更新后的路径成本发送至所述多个其他电子装置。
7.根据权利要求6所述的电子装置处理电路，其特征在于，所述电子装置的所述状态是所述电子装置的电池状态或信号强度。
8.根据权利要求6所述的电子装置处理电路，其特征在于，当所述多个更新后的路径成本的改变量或所述多个更新后的路径成本的值到达阈值时，所述处理电路控制所述电子装置将所述更新后的多个路径成本发送至所述多个其他电子装置。
9.根据权利要求1所述的电子装置处理电路，其特征在于，所述处理电路依据待被发送的数据大小更新所述多个路径成本。
10.根据权利要求1所述的电子装置处理电路，其特征在于，在所述数据被完全发送之后，所述处理电路比较所述特定网络接口和多个其他网络接口的多个待机功率，以及当所述特定网络接口具有相对高待机功率时，所述处理电路禁能所述特定网络接口，并使用具有相对低待机功率的另一网络接口来待机。
11.一种网络接口控制方法，用于控制电子装置的多个网络接口，其特征在于，所述网络接口控制方法包含：
提供至少一个表，其中所述至少一个表包含与多个路径成本相关联的信息，其中所述多个路径成本至少对应于所述电子装置的所述多个网络接口中的每一个与其他多个电子装置之间的多个路径；以及
参考所述至少一个表选择特定网络接口以发送/接收数据，以及禁能未使用的多个网络接口中的至少一个。
12.根据权利要求11所述的网络接口控制方法，其特征在于，更包含：
至少基于所述多个网络接口的多个切换开销计算所述多个路径成本的一部分。
13.根据权利要求11所述的网络接口控制方法，其特征在于，更包含：
基于所述多个网络接口的多个待机功率计算所述多个路径成本的一部分。
14.根据权利要求11所述的网络接口控制方法，其特征在于，更包含：
至少基于所述传输数据的数据大小计算所述多个路径成本的一部分。
15.根据权利要求11所述的网络接口控制方法，其特征在于，更包含：
自所述多个其他电子装置获取所述多个路径成本的一部分，其中所述多个路径成本的所述一部分对应于所述多个其他电子装置之间的多个路径。
16.根据权利要求11所述的网络接口控制方法，其特征在于，更包含：
依据所述电子装置的状态更新所述多个路径成本；以及
将多个更新后的路径成本发送至所述多个其他电子装置。
17.根据权利要求16所述的网络接口控制方法，其特征在于，所述电子装置的所述状态是所述电子装置的电池状态或信号强度。
18.根据权利要求16所述的网络接口控制方法，其特征在于，将所述多个更新后的路径成本发送至所述多个其他电子装置的步骤包含：
仅当所述多个更新后的路径成本的改变量或所述多个更新后的路径成本的值到达阈值时，发送所述多个更新后的路径成本。
19.根据权利要求11所述的网络接口控制方法，其特征在于，更包含：
在所述数据被完全发送之后，比较所述特定网络接口和多个其他网络接口的多个待机功率；以及
当所述特定网络接口具有相对高待机功率时，禁能所述特定网络接口，并使用具有相对低待机功率的另一网络接口来待机。
20.一种网络接口控制方法，用于控制电子装置的的多个网络接口，其中所述多个网络接口包含第一网络接口和第二网络接口，其特征在于，所述网络接口控制方法包含：
使用所述第一网络接口发送数据或自另一装置接收数据；
在所述数据被完全发送/接收之后，比较所述第一网络接口和所述第二网络接口的多个待机功率；以及
当所述第一网络接口的待机功率大于所述第二网络接口的待机功率时，禁能所述第一网络接口，并使用所述第二网络接口来待机。
21.根据权利要求20所述的网络接口控制方法，其特征在于，使用所述第二网络接口来待机的步骤包含：
使用所述第二网络接口来通过中间装置保持与所述另一装置的链接。
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