JP2006197062A - Network connection equipment and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばイーサネット(登録商標)プロトコルである通信プロトコルを使用してネットワークと接続するネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法に関するものである。 The present invention relates to a network connection apparatus and a network connection method for connecting to a network using a communication protocol such as an Ethernet (registered trademark) protocol.
イーサネット(登録商標)プロトコルを使用してネットワークと接続するイーサネット(登録商標)接続装置は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、広域ネットワーク(WAN)等のネットワークへの接続やインターネットへの接続を行うために広く普及している。 An Ethernet (registered trademark) connection device that connects to a network using the Ethernet (registered trademark) protocol is used to connect to a network such as a local area network (LAN) or a wide area network (WAN) or to connect to the Internet. Widely used.
100BASE−TXに代表されるイーサネット(登録商標)規格を使用した、近年のイーサネット(登録商標)接続装置は、集線装置(ハブ)を中心にスター状に配線され、ひとつのリンクセグメントを構成する装置間においては、実質的なデータを送信しない期間であっても、送受信器のクロック同期を確立し維持するために連続した特定パターンを相互に送信し続ける連続通信方式を採用している。 A recent Ethernet (registered trademark) connection device using the Ethernet (registered trademark) standard represented by 100BASE-TX is wired in a star shape around a line concentrator (hub), and constitutes one link segment. In the meantime, a continuous communication system is adopted in which continuous specific patterns are continuously transmitted to each other even in a period in which no substantial data is transmitted in order to establish and maintain clock synchronization of the transceiver.
例えば、2つのイーサネット(登録商標)接続装置(第1の装置と第2の装置)が100BASE−TXのリンクセグメントを構成している場合、第1の装置の送信器はMACフレームを送信しない期間にアイドルパターンを意味するPCS(Personal Communication Services)コードグループ「11111」を送出し続ける。そして、第2の装置の受信器はこのアイドルパターンを受信することによって、自装置の受信クロックと第1の装置の送信クロックとの位相差を常時補正し、第1の装置の送信データを受信できる状態、即ち、第1の装置に対するクロック同期状態を維持するように動作する。同様に、第1の装置の受信器は第2の装置の送信器がMACフレームを送信しない期間に送出し続けるアイドルパターンを受信することによって第2の装置に対するクロック同期状態を維持するように動作する。 For example, when two Ethernet (registered trademark) connection devices (first device and second device) form a 100BASE-TX link segment, the transmitter of the first device does not transmit a MAC frame. The PCS (Personal Communication Services) code group “11111” indicating an idle pattern is continuously transmitted. The receiver of the second device receives this idle pattern, thereby always correcting the phase difference between the reception clock of the own device and the transmission clock of the first device, and receiving the transmission data of the first device. It operates to maintain the ready state, ie, the clock synchronization state for the first device. Similarly, the receiver of the first device operates to maintain a clock synchronization state for the second device by receiving an idle pattern that continues to be transmitted during periods when the transmitter of the second device does not transmit MAC frames. To do.
このようにして、第1の装置と第2の装置の送受信器は常にクロック同期が維持され、例えば、第1の装置が突発的にMACフレームを送信しても、第2の装置はそのフレームを直ちに受信することが可能で、第1の装置の送信要求の発生から第2の装置が受信完了するまでの所謂通信待ち時間が少ない、といった特徴を持っている。しかしながら、電力消費の観点からみると、このクロック同期状態を維持する連続通信方式は、常に双方の送受信器を駆動させておく必要があり、そのため、常に一定の電力が消費され、電力消費量の低減を図ることは難しい。 In this way, the transceivers of the first device and the second device are always maintained in clock synchronization. For example, even if the first device suddenly transmits a MAC frame, the second device Can be received immediately, and so-called communication waiting time from generation of a transmission request of the first device to completion of reception of the second device is small. However, from the viewpoint of power consumption, the continuous communication method that maintains the clock synchronization state requires that both transmitters and receivers are always driven. Therefore, constant power is always consumed, and power consumption is reduced. It is difficult to reduce.
一般に、通信速度を高速にすればするほど送受信器の電力消費量は増大する。そして、上記の連続通信方式を採用するイーサネット(登録商標)接続装置においても例外でなく、より高速な通信を行うほど、その通信リンクを維持するために消費される電力は増大していく。 In general, the higher the communication speed, the greater the power consumption of the transceiver. The Ethernet (registered trademark) connection apparatus adopting the above-described continuous communication system is no exception, and the power consumed to maintain the communication link increases as the communication speed becomes higher.
上記のように通信リンクを常に維持する連続通信方式を採用する従来の技術のイーサネット(登録商標)接続装置は、送信要求の発生から受信完了までの通信待ち時間が少ないといった特徴を持っている。しかしながら、この通信待ち時間が多少大きくても支障が無い利用方法もある。 As described above, the conventional Ethernet (registered trademark) connection apparatus that employs the continuous communication system that always maintains the communication link has a feature that the communication waiting time from generation of a transmission request to completion of reception is small. However, there is a usage method in which there is no problem even if the communication waiting time is somewhat large.
例えば、一般家庭において、インターネット接続に利用されているようなイーサネット(登録商標)接続装置では、インターネット接続をよく行う通信時間帯(例えば昼間)とインターネット接続を殆ど行わない無通信時間帯(例えば夜間)とが明確に存在している。そして、通信時間帯では通信要求の発生から通信完了までの通信待ち時間が小さいことが要求されるが、無通信時間帯では通信待ち時間が多少大きくても不満を持つ利用者は少ない。 For example, in an ordinary household, an Ethernet (registered trademark) connection device used for Internet connection is a communication time zone in which Internet connection is often performed (for example, daytime) and a non-communication time zone in which Internet connection is rarely performed (for example, at night). ) Clearly exist. In the communication time zone, it is required that the communication waiting time from the generation of the communication request to the completion of communication is small, but in the non-communication time zone, there are few users who are dissatisfied even if the communication waiting time is somewhat large.
例えば、無通信時間帯では、無通信の状態が継続した後に通信を再開する時のように、再開後、最初の通信要求の発生から通信完了までの待ち時間が多少大きくても、初回以降の通信待ち時間が小さいものであれば、利用者が不満を持つことは少ない。一方で、無通信時間帯におけるインターネット接続機器(イーサネット(登録商標)接続装置)の電力消費量低減を望む利用者は多い。 For example, in the no-communication time zone, even if the waiting time from the occurrence of the first communication request to the completion of communication is somewhat large after restarting, as in the case of restarting communication after the non-communication state continues, If the communication waiting time is small, the user is less likely to be dissatisfied. On the other hand, there are many users who wish to reduce the power consumption of the Internet connection device (Ethernet (registered trademark) connection device) in the non-communication time zone.
従来、イーサネット(登録商標)接続装置の電力消費量を減少させる手段として、イーサネット(登録商標)接続装置の送受信器において、大電力エネルギー消費モードと小電力エネルギー消費モードの2つのモードを設け、ネットワークリンクが検出されてない時に小電力エネルギー消費モードに切り替えて送受信器の電力消費を減少する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の例えば(特許文献1)で提案されている方法においては、小電力機能は、ネットワークリンクが検出されてない時に動作するものであるので、一旦、ネットワークリンクが検出され、これが維持された状態となったイーサネット(登録商標)接続装置の送受信器の電力消費量を低減することは出来ないという未解決の課題がある。 However, in the conventional method proposed in, for example, (Patent Document 1), the low power function operates when the network link is not detected. Therefore, the network link is detected once and maintained. There is an unsolved problem that it is not possible to reduce the power consumption of the transmitter / receiver of the Ethernet (registered trademark) connection apparatus that has been brought into the connected state.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、必要以上に通信待ち時間を大きくすることなく、ネットワークリンクが検出され維持された状態の送受信器においても電力消費量の低減を図ることができるネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and reduces power consumption even in a transceiver in which a network link is detected and maintained without increasing the communication waiting time more than necessary. An object of the present invention is to provide a network connection device and a network connection method that can be realized.
本発明は、通信リンクが確立された状態では無通信継続時間を積算して、これが所定量以上となったとき通信リンクを切断し、通信リンクが切断されている状態では、送信要求が発生すると、送信要求を一時的に保留にして通信リンクを確立し、その後に送信要求の保留を解除することを特徴とする。 The present invention integrates the no-communication duration in a state where the communication link is established, disconnects the communication link when this exceeds a predetermined amount, and generates a transmission request in a state where the communication link is disconnected. The transmission request is temporarily suspended to establish a communication link, and thereafter the transmission request is suspended.
本発明によれば、あらかじめ設定された通信状態や通信時間帯などの通信条件に応じて通信リンクの確立と切断を動的に切り替えることが可能になり、通信リンクを維持するために送受信器を常に駆動させておく従来の技術に対して、通信リンク切断中の送信器を休止状態にできるので電力消費量を低減させるという効果を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to dynamically switch between establishment and disconnection of a communication link according to communication conditions such as a preset communication state and communication time zone, and a transceiver is used to maintain the communication link. Compared to the conventional technique that is always driven, the transmitter that is disconnecting the communication link can be put into a dormant state, so that an effect of reducing power consumption can be obtained.
この発明の請求項1のネットワーク接続装置は、所定の通信プロトコルを使用してネットワークと接続するネットワーク接続装置において、送信器を休止状態とする通信リンク切断状態と送信器を駆動状態とする通信リンク確立状態の少なくとも2つの状態の間で切り替えを行うとともに、受信器を常に駆動状態に保つ通信状態切替手段と、通信リンク確立状態においては、無通信継続時間をカウントして該無通信継続時間が予め設定された通信維持時間以上となったとき、通信状態切替手段を通信リンク切断状態に移行させる指示をするとともに、該通信リンク切断状態においては、送信要求を検出して、該送信要求があったとき、通信状態切替手段を通信リンク確立状態に移行させる指示をする制御手段とを有することを特徴とする。この構成により、通信リンクが切断された状態では、送信要求が発生した際、送信を再開し、通信リンクが確立された状態では、予め設定された無通信継続時間が経過した際、通信リンクを切断するので、通信状態と通信条件に応じて動的に通信リンクが確立または切断されるので、通信リンクが切断された状態で送信器を休止状態にすることが可能となり電力消費量の低減を実現できるという作用を有する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a network connection device for connecting to a network using a predetermined communication protocol. A communication link disconnection state in which a transmitter is in a dormant state and a communication link in which the transmitter is in a drive state. The communication state switching means for switching between at least two states of the established state and always keeping the receiver in the driving state, and in the communication link established state, the no-communication duration is counted and the no-communication duration is counted. When the preset communication maintenance time is exceeded, the communication state switching means is instructed to shift to the communication link disconnection state. In the communication link disconnection state, a transmission request is detected and the transmission request is detected. Control means for giving an instruction to shift the communication state switching means to the communication link establishment state. With this configuration, in a state where the communication link is disconnected, transmission is resumed when a transmission request is generated, and in a state where the communication link is established, the communication link is Since the communication link is dynamically established or disconnected according to the communication state and communication conditions, the transmitter can be put into a dormant state with the communication link disconnected, thereby reducing power consumption. It has the effect that it can be realized.
この発明の請求項2のネットワーク接続装置は、請求項1に記載のネットワーク接続装置において、通信リンク切断状態にある通信状態切替手段が、通信リンク確立状態になる指示を受けた際、通信状態切替手段は、制御手段の送信要求を一時保留にし、ネットワークとの通信リンクを確立した後に、送信要求の保留を解除することを特徴とする。この構成により、通信リンクが切断された状態では、送信を一時保留にして、通信リンクを確立した後に送信要求の保留を解除して送信を再開するので、送信要求が脱落してしまうことがなく、送信データが欠落しないという作用を有する。 The network connection device according to claim 2 of the present invention is the network connection device according to claim 1, wherein when the communication state switching means in the communication link disconnection state receives an instruction to enter the communication link establishment state, the communication state switching is performed. The means is characterized in that the transmission request of the control means is temporarily suspended, and after the communication link with the network is established, the suspension of the transmission request is released. With this configuration, when the communication link is disconnected, the transmission is temporarily suspended, the transmission request is suspended after the communication link is established, and the transmission is resumed, so that the transmission request is not dropped. The transmission data is not lost.
この発明の請求項3のネットワーク接続装置は、請求項1または2に記載のネットワーク接続装置において、所定の通信プロトコルがイーサネット(登録商標)プロトコルである。この構成により、イーサネット(登録商標)ネットワークに対してイーサネット(登録商標)接続することができるという作用を有する。 A network connection device according to a third aspect of the present invention is the network connection device according to the first or second aspect, wherein the predetermined communication protocol is an Ethernet (registered trademark) protocol. With this configuration, an Ethernet (registered trademark) connection can be made to an Ethernet (registered trademark) network.
この発明の請求項4のネットワーク接続装置は、請求項2または3のいずれか一項に記載のネットワーク接続装置において、通信状態切替手段と制御手段とは、MIIインターフェイスによって接続されており、通信状態切替手段は、MIIインターフェイスの送信クロック(TX_CLK)の遷移を停止することで、制御手段の送信要求を一時保留にすることを特徴とする。この構成により、送信停止のために特別なインターフェイス信号を追加することなく送信要求を保留することが可能になるという作用を有する。 A network connection device according to a fourth aspect of the present invention is the network connection device according to any one of the second or third aspects, wherein the communication state switching means and the control means are connected by an MII interface. The switching means is characterized in that the transmission request of the control means is temporarily suspended by stopping the transition of the transmission clock (TX_CLK) of the MII interface. With this configuration, it is possible to hold a transmission request without adding a special interface signal for stopping transmission.
この発明の請求項5のネットワーク接続装置は、請求項1から4のいずれか一項に記載のネットワーク接続装置において、制御手段は、通信維持時間を複数個記憶しており、時間帯に応じて複数の通信時間帯から1の通信維持時間を選択し、無通信継続時間との比較を行うことを特徴とする。この構成により、例えば、昼間と夜間とで通信リンクの切断条件を切り替えるなど、時間帯に応じて通信リンクを切断する条件を切り替えることが可能となり、時間帯に応じた効率的な電力消費を実現することができるという作用を有する。 A network connection device according to a fifth aspect of the present invention is the network connection device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the control means stores a plurality of communication maintenance times, according to the time zone. One communication maintenance time is selected from a plurality of communication time zones, and the comparison with the no-communication duration is performed. With this configuration, for example, it is possible to switch the conditions for disconnecting the communication link according to the time zone, such as switching the disconnection condition of the communication link between daytime and nighttime, realizing efficient power consumption according to the time zone It has the effect of being able to.
この発明の請求項6のネットワーク接続方法は、所定の通信プロトコルを使用してネットワークと接続するネットワーク接続方法において、送信器が休止状態になる通信リンク切断状態と送信器が駆動状態になる通信リンク確立状態の少なくとも2つの状態を設けるとともに、受信器は常に駆動状態に保ち、通信リンク確立状態にあっては、無通信継続時間をカウントして、該無通信継続時間が、予め設定された通信維持時間以上となったとき、通信リンク切断状態に移行するとともに、該通信リンク切断状態にあっては、送信要求を検出して、該送信要求があったとき、通信リンク確立状態に移行することを特徴とする。この構成により、通信リンクが切断された状態では、送信要求が発生した際、送信を再開し、通信リンクが確立された状態では、予め設定された無通信継続時間が経過した際、通信リンクを切断するので、通信状態と通信条件に応じて動的に通信リンクが確立または切断されるので、通信リンクが切断された状態で送信器を休止状態にすることが可能となり電力消費量の低減を実現できるという作用を有する。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a network connection method for connecting to a network using a predetermined communication protocol, wherein the communication link is disconnected when the transmitter is in a dormant state and the communication link is when the transmitter is in a drive state. At least two states of the established state are provided, the receiver is always kept in the driving state, and in the communication link established state, the no-communication duration is counted and the no-communication duration is set to a preset communication. When the maintenance time is exceeded, the communication link is disconnected. When the communication link is disconnected, a transmission request is detected, and when there is a transmission request, the communication link is established. It is characterized by. With this configuration, in a state where the communication link is disconnected, transmission is resumed when a transmission request is generated, and in a state where the communication link is established, the communication link is Since the communication link is dynamically established or disconnected according to the communication state and communication conditions, the transmitter can be put into a dormant state with the communication link disconnected, thereby reducing power consumption. It has the effect that it can be realized.
この発明の請求項7のネットワーク接続方法は、請求項6に記載のネットワーク接続方法において、通信リンク切断状態から通信リンク確立状態に移行する際、送信要求を一時保留にし、ネットワークとの通信リンクを確立した後に、送信要求の保留を解除することを特徴とする。この構成により、通信リンクが切断された状態では、送信を一時保留にして、通信リンクを確立した後に送信要求の保留を解除して送信を再開するので、送信要求が脱落してしまうことがなく、送信データが欠落しないという作用を有する。 The network connection method according to claim 7 of the present invention is the network connection method according to claim 6, wherein the transmission request is temporarily suspended when the communication link disconnection state is shifted to the communication link establishment state, and the communication link with the network is set. After the establishment, the transmission request hold is released. With this configuration, when the communication link is disconnected, the transmission is temporarily suspended, the transmission request is suspended after the communication link is established, and the transmission is resumed, so that the transmission request is not dropped. The transmission data is not lost.
この発明の請求項8のネットワーク接続方法は、請求項6または7に記載のネットワーク接続方法において、予め通信維持時間を複数個記憶しておき、時間帯に応じてこのうちの1の通信維持時間を選択し、無通信継続時間との比較を行うことを特徴とする。この構成により、例えば、昼間と夜間とで通信リンクの切断条件を切り替えるなど、時間帯に応じて通信リンクを切断する条件を切り替えることが可能となり、時間帯に応じた効率的な電力消費を実現することができるという作用を有する。 A network connection method according to an eighth aspect of the present invention is the network connection method according to the sixth or seventh aspect, wherein a plurality of communication maintenance times are stored in advance, and one of the communication maintenance times is selected according to a time zone. And comparing with no-communication duration. With this configuration, for example, it is possible to switch the conditions for disconnecting the communication link according to the time zone, such as switching the disconnection condition of the communication link between daytime and nighttime, realizing efficient power consumption according to the time zone It has the effect of being able to.
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明のネットワーク接続装置の実施の形態1であるイーサネット(登録商標)接続装置を示すブロック構成図である。イーサネット(登録商標)接続装置101は、100BASE−TXによる通信能力を有している。そして、ネットワーク層以上の機能を提供するプロセッサ111と、通信維持時間情報122を含む通信条件データベース121と、通信のデータリンク層の機能を提供するデータリンク制御部131と、通信の物理層の機能を提供する物理層機能提供部(PHY:physical layer)141と、通信リンク維持時間の経過を検出するための通信タイマ部151とを含んでいる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing an Ethernet (registered trademark) connection apparatus according to a first embodiment of a network connection apparatus of the present invention. The Ethernet (registered trademark) connection apparatus 101 has a communication capability of 100BASE-TX. Then, a
物理層機能提供部141は、伝送情報と電気信号を相互に変換して伝送メディアとのインターフェイスを実現するメディアインターフェイス部144と、IEEE802.3uに規格化されたオートネゴシエーション機能を含む通信リンクの確立と切断を制御する通信リンク制御部143と、データリンク層からの伝送情報を入出力するデータ送受信部142とを含んでいる。
The physical layer function providing unit 141 establishes a communication link including a
物理層機能提供部141とデータリンク制御部131はIEEE802.3uで規格化されているMII(Media Independent Interface)インターフェイス181によって接続されている。このMIIインターフェイス181は、送信クロック(TX_CLK)、送信要求(TX_EN)、送信データ(TXD)、受信クロック(RX_CLK)、受信データ有効(RX_DV)、受信データ(RXD)、キャリア検出(CRS)、衝突検知(COL)、送信エラー(TX_ER)、受信エラー(RX_ER)、管理データ(MDIO)、管理クロック(MDC)の各信号を含んでおり、さらに、本実施の形態においては、データリンク制御部131のデータ送信動作を停止させるための送信停止要求182の信号も含んでいる。
The physical layer function providing unit 141 and the data
物理層機能提供部141は通信リンク確立(LINK_UP)状態と通信リンク切断(LINK_DOWN)状態の2つの状態を有している。このうち、通信リンク切断(LINK_DOWN)状態は、伝送メディアとのインターフェイス部を構成する送信器が休止状態になることで、伝送メディア上にリンクパルス出力を含む全ての情報出力が抑止され電力消費量が低減された状態を示している。また、通信リンク確立(LINK_UP)状態は伝送メディアとのインターフェイス部を構成する送信器が駆動状態を維持し伝送メディアへリンクパルスを含む情報出力を連続的または断続的に発生する状態を示している。 The physical layer function providing unit 141 has two states: a communication link establishment (LINK_UP) state and a communication link disconnection (LINK_DOWN) state. Among these, in the communication link disconnection (LINK_DOWN) state, when the transmitter that constitutes the interface unit with the transmission medium is in a dormant state, all information output including link pulse output is suppressed on the transmission medium, and power consumption Indicates a reduced state. In addition, the communication link establishment (LINK_UP) state indicates a state in which the transmitter constituting the interface unit with the transmission medium maintains the driving state and continuously or intermittently outputs information including link pulses to the transmission medium. .
そして、通信リンク確立(LINK_UP)状態と通信リンク切断(LINK_DOWN)状態の何れの状態においてもリンクパートナが伝送メディア上に出力した情報を常に受信出来るように物理層機能提供部141の伝送メディアとのインターフェイス部を構成する受信器は常に駆動状態にある。 In addition, in any state of the communication link establishment (LINK_UP) state and the communication link disconnection (LINK_DOWN) state, information transmitted from the link partner to the transmission medium can be always received with the transmission medium of the physical layer function providing unit 141. The receiver constituting the interface unit is always in a driving state.
そしてさらに、通信リンク切断(LINK_DOWN)状態にある物理層機能提供部141はリンクパートナからのリンクパルス受信によって通信リンク確立(LINK_UP)状態に移行する。 Further, the physical layer function providing unit 141 in the communication link disconnection (LINK_DOWN) state shifts to the communication link establishment (LINK_UP) state by receiving a link pulse from the link partner.
通信リンク確立(LINK_UP)状態にある物理層機能提供部141はリンクパートナからのリンクパルス受信を検出できない状態が続くと、通信リンク切断(LINK_DOWN)状態に移行するが、プロセッサ111の指示により強制的に通信リンク切断(LINK_DOWN)状態に移行することもできるようにされている。 If the physical layer function providing unit 141 in the communication link establishment (LINK_UP) state continues to be unable to detect the reception of the link pulse from the link partner, the communication layer disconnection (LINK_DOWN) state is entered. It is also possible to shift to a communication link disconnection (LINK_DOWN) state.
通信リンク切断(LINK_DOWN)状態にある物理層機能提供部141は、データリンク制御部131からの送信要求(TX_EN)がアクティブなことを検知するとデータリンク制御部131への送信停止要求182をアクティブにするとともに送信器の駆動を開始してオートネゴシエーションを実行してリンクパートナの存在を確認すると通信リンク確立(LINK_UP)状態に移行して送信停止要求182をインアクティブに戻す。
When the physical layer function providing unit 141 in the communication link disconnection (LINK_DOWN) state detects that the transmission request (TX_EN) from the data
データ送信において、データリンク制御部131は送信停止要求182がインアクティブであれば送信クロック(TX_CLK)の遷移(立ち上がりエッジ)に同期して送信要求(TX_EN)をアクティブに維持した状態で送信データ(TXD)上に伝送データを出力し、物理層機能提供部141は送信要求(TX_EN)がアクティブな状態における送信データ(TXD)を伝送データとして受け取るが、送信停止要求182がアクティブなことを検出するとデータリンク制御部131と物理層機能提供部141は上記の送信動作を一時停止する。
In data transmission, if the transmission stop request 182 is inactive, the data
物理層機能提供部141は、通信リンク状態(LINK)、送信要求(TX_EN)、受信データ有効(RX_DV)、キャリア検出(CRS)の情報を通信ステータス184として通信タイマ部151に通知する。
The physical layer function providing unit 141 notifies the
通信タイマ部151は、通信リンク状態(LINK)が通信リンク確立状態(LINK_OK)になるとプロセッサ111によって設定されたカウント値を初期値とするダウンカウントを実行して、そのカウント値がゼロに達するとプロセッサ111に対してリンク切断要求185をアクティブにする。
When the communication link state (LINK) becomes the communication link establishment state (LINK_OK), the
通信タイマ部151は送信要求(TX_EN)、受信データ有効(RX_DV)、または、キャリア検出(CRS)がアクティブになるか、もしくは、通信リンク状態(LINK)が通信リンク切断状態(LINK_DOWN)を示すとカウント値を初期状態にクリアするので、その結果として、プロセッサ111へのリンク切断要求185がアクティブになることを延期することになる。
The
以上説明したように、物理層機能提供部141は、通信状態切替手段の機能を有している。この通信状態切替手段の機能とは、受信器を常に駆動状態に保つとともに、送信器を休止状態とする通信リンク切断(LINK_DOWN)状態と送信器を駆動状態とする通信リンク確立(LINK_UP)状態の2つの状態の間で切り替えを行うものである。 As described above, the physical layer function providing unit 141 has a function of a communication state switching unit. The function of the communication state switching means is to keep the receiver in the driving state at all times, and the communication link disconnection (LINK_DOWN) state in which the transmitter is in a dormant state and the communication link establishment (LINK_UP) state in which the transmitter is in a driving state. Switching between the two states.
また、プロセッサ111、通信条件データベース121、データリンク制御部131および通信リンク制御部143は、制御手段の機能を有している。この制御手段の機能とは、通信リンク確立(LINK_UP)状態においては、無通信継続時間をカウントして、この無通信継続時間が予め設定された通信維持時間以上となったとき、通信状態切替手段を通信リンク切断(LINK_DOWN)状態に移行させる指示をするとともに、この通信リンク切断(LINK_DOWN)状態においては、送信要求を検出して、この送信要求があったとき、通信状態切替手段を通信リンク確立(LINK_UP)状態に移行させる指示をするものである。
Further, the
次に本発明のイーサネット(登録商標)接続装置の実施の形態1における動作を説明する。 Next, the operation of Embodiment 1 of the Ethernet (registered trademark) connection apparatus of the present invention will be described.
プロセッサ111は、通信条件データベース121から読み出した通信維持時間情報122に基づき通信タイマ部151のカウント値を初期設定し、物理層機能提供部141を伝送メディアへのリンクパルスを含む情報出力を停止するように通信リンク切断(LINK_DOWN)状態に初期化して伝送メディア上の通信リンクが切断された状態を維持しつつデータリンク制御部131と物理層機能提供部141を初期化する。
The
ここで、送信要求が起こるとデータリンク制御部131は、送信クロック(TX_CLK)の遷移に同期して送信要求(TX_EN)をアクティブにする。これにより、通信リンク切断(LINK_DOWN)状態にある物理層機能提供部141は、送信停止要求182をアクティブにしてデータリンク制御部131の送信動作を一時停止させる。次いで、物理層機能提供部141は、自装置の送信器を活性化させ伝送メディアへのリンクパルスを含む情報出力を開始してIEEE802.3uに規格化されるところのオートネゴシエーション機能を利用して通信リンクの確立を図る。これにより、通信リンク確立状態になると、物理層機能提供部141は、送信停止要求182をインアクティブにする。そして、データリンク制御部131は通信リンク確立状態に移行した後に送信処理を再開する。
Here, when a transmission request occurs, the data
なお、上記のオートネゴシエーションの結果、一定時間内に通信リンクが確立されない場合は通信リンク異常としてプロセッサ111がエラー処理を行う。
If the communication link is not established within a certain time as a result of the auto-negotiation, the
上記動作において、送信要求が起こるまでは、通信タイマ部151への通信リンク状態(LINK)は通信リンク切断(LINK_DOWN)状態を示すので、通信タイマ部151のカウント動作は初期状態を維持している。そして、通信リンク確立(LINK_UP)を検知した時点からダウンカウント動作を開始し、通信リンク確立状態(LINK_OK)においてはダウンカウント動作を継続し、そのカウント値がゼロに達すると通信タイマ部151はリンク切断要求185をアクティブにしてプロセッサ111にリンク切断の処理を要求する。
In the above operation, until the transmission request occurs, the communication link state (LINK) to the
通信タイマ部151がダウンカウント動作を継続する期間において、物理層機能提供部141から入力される送信要求(TX_EN)、受信データ有効(RX_DV)、または、キャリア検出(CRS)の何れかがアクティブを示すと、通信タイマ部151はカウント動作を初期状態に戻すので、ダウンカウント動作は初期状態から再開されるので、その結果リンク切断要求185をアクティブにすることを遅らせ、これにより、引き続き送信イベントや受信イベントが断続的または継続的に発生する場合には、上記のリンク切断要求185がアクティブにならず通信リンク確立状態が維持されることになる。
During the period in which the
リンク切断要求185がアクティブになることは、通信条件データベース121に指定された通信維持時間情報122のあいだ、引き続き通信事象が発生しなかったことを意味し、プロセッサ111は物理層機能提供部141を通信リンク切断(LINK_DOWN)状態に再設定し、物理層機能提供部141の送信器を休止させるので電力消費量を低減させる。
The activation of the link disconnection request 185 means that no communication event has continued during the communication
以上のように、本実施の形態によれば、通信イベントが通信条件データベース121に含まれる通信維持時間情報122以上の期間において発生しなかった場合には通信リンクを切断し物理層機能提供部141の送信回路を休止させるので、通信リンクを常時維持しておく必要が無く、電力消費量の低減を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the communication event does not occur in the period longer than the communication
(実施の形態2)
図2は本発明のネットワーク接続装置の実施の形態2であるイーサネット(登録商標)接続装置を示すブロック構成図である。通信リンク切断(LINK_DOWN)状態にある物理層機能提供部141がデータリンク制御部131に対して送信処理を一時的に停止させるために、上記実施の形態1では送信停止要求182信号を使用したが、本実施の形態においては、MIIインターフェイス181に含まれる送信クロック(TX_CLK)を使用する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram showing an Ethernet (registered trademark) connection apparatus according to a second embodiment of the network connection apparatus of the present invention. Although the physical layer function providing unit 141 in the communication link disconnection (LINK_DOWN) state temporarily stops transmission processing for the data
物理層機能提供部141とデータリンク制御部131は、実施の形態1と同様に、IEEE802.3uで規格化されているMIIインターフェイス181によって接続されている。通信リンク切断(LINK_DOWN)状態にある物理層機能提供部141はデータリンク制御部131からの送信要求(TX_EN)がアクティブになると直ちに送信クロック(TX_CLK)の遷移を停止するとともに送信器の駆動を開始してオートネゴシエーションを実行してリンクパートナの存在を確認すると通信リンク確立(LINK_UP)状態に移行して送信停止要求182をインアクティブに戻す。
Similar to the first embodiment, the physical layer function providing unit 141 and the data
データ送信において、データリンク制御部131は送信クロック(TX_CLK)の遷移(立ち上がりエッジ)に同期して送信要求(TX_EN)をアクティブに維持した状態で送信データ(TXD)上に伝送データを出力し、物理層機能提供部141は送信要求(TX_EN)がアクティブな状態における送信データ(TXD)を伝送データとして受け取るが、本発明の実施の形態2では、物理層機能提供部141が通信リンク切断(LINK_DOWN)状態にある物理層機能提供部141は、送信要求(TX_EN)がアクティブになった直後の送信クロック(TX_CLK)の遷移(立ち上がり)で送信クロック(TX_CLK)の遷移を停止させることによってデータリンク制御部131のデータ送信動作を停止させる。
In data transmission, the data
その他の構成は実施の形態1と同様である。 Other configurations are the same as those of the first embodiment.
次に本発明のイーサネット(登録商標)接続装置の実施の形態2における動作を説明する。 Next, the operation of the second embodiment of the Ethernet (registered trademark) connection apparatus of the present invention will be described.
プロセッサ111は、通信条件データベース121から読み出した通信維持時間情報122に基づき通信タイマ部151のカウント値を初期設定し、物理層機能提供部141を伝送メディアへのリンクパルスを含む情報出力を停止するように通信リンク切断(LINK_DOWN)状態に初期化して伝送メディア上の通信リンクが切断された状態を維持しつつデータリンク制御部131と物理層機能提供部141を初期化する。
The
ここで送信要求が起こるとデータリンク制御部131は、送信クロック(TX_CLK)の遷移に同期して送信要求(TX_EN)をアクティブにする。これによって通信リンク切断(LINK_DOWN)状態にある物理層機能提供部141は、送信クロック(TX_CLK)の遷移を停止してデータリンク制御部131の送信動作を一時停止させる。そして、自装置の送信器を活性化させ伝送メディアへのリンクパルスを含む情報出力を開始してIEEE802.3uに規格化されるところのオートネゴシエーション機能を利用して通信リンクの確立を図る。これにより、通信リンク確立状態になると、送信クロック(TX_CLK)の遷移を再開する。そして、データリンク制御部131は通信リンク確立状態に移行した後に送信クロック(TX_CLK)の遷移に同期して送信処理を再開する。
Here, when a transmission request occurs, the data
なお、上記のオートネゴシエーションの結果、一定時間内に通信リンクが確立されない場合は通信リンク異常としてプロセッサ111がエラー処理を行う。
If the communication link is not established within a certain time as a result of the auto-negotiation, the
上記動作において、送信要求が起こるまでは通信タイマ部151への通信リンク状態(LINK)は通信リンク切断(LINK_DOWN)状態を示すので、通信タイマ部151のカウント動作は初期状態を維持しており、通信リンク確立(LINK_UP)を検知した時点からダウンカウント動作を開始し、通信リンク確立状態(LINK_OK)においてはダウンカウント動作を継続し、そのカウント値がゼロに達すると通信タイマ部151はリンク切断要求185をアクティブにしてプロセッサ111にリンク切断の処理を要求する。
In the above operation, the communication link state (LINK) to the
通信タイマ部151がダウンカウント動作を継続する期間において、物理層機能提供部141から入力される送信要求(TX_EN)、受信データ有効(RX_DV)、または、キャリア検出(CRS)の何れかがアクティブを示すと、通信タイマ部151はカウント動作を初期状態に戻すので、ダウンカウント動作は初期状態から再開されるので、その結果リンク切断要求185をアクティブにすることを遅らせ、これにより、引き続き送信イベントや受信イベントが断続的または継続的に発生する場合には、上記のリンク切断要求185がアクティブにならず通信リンク確立状態が維持されることになる。
During the period in which the
リンク切断要求185がアクティブになることは、通信条件データベース121に指定された通信維持時間情報122のあいだ、引き続く通信事象が発生しなかったことを意味し、プロセッサ111は物理層機能提供部141を通信リンク切断(LINK_DOWN)状態に再設定し、物理層機能提供部141の送信器を休止させるので電力消費量を低減させる。
The activation of the link disconnection request 185 means that no subsequent communication event has occurred during the communication
以上のように、実施の形態2によれば、通信リンク切断(LINK_DOWN)状態にある物理層機能提供部141がMIIインターフェイス上の送信クロック(TX_CLK)の遷移を停止することでデータリンク制御部131の送信動作を一時停止させるので、MIIインターフェイスを備えたデータリンク制御部をそのまま使用できるといった特徴を備え、通信イベントが通信条件データベース121に含まれる通信維持時間情報122以上の期間において発生しなかった場合には通信リンクを切断し物理層機能提供部141の送信回路を休止させ、電力消費量の低減を実現することができる。
As described above, according to the second embodiment, the physical layer function providing unit 141 in the communication link disconnection (LINK_DOWN) state stops the transition of the transmission clock (TX_CLK) on the MII interface, thereby causing the data
(実施の形態3)
図3は本発明のネットワーク接続装置の実施の形態3であるイーサネット(登録商標)接続装置を示すブロック構成図である。本実施の形態のイーサネット(登録商標)接続装置においては、通信条件データベース121に通信時間帯情報123、第1の通信維持時間情報124、第2の通信維持時間情報125の情報を含むように構成したもので、第1の通信維持時間情報124は通信時間帯情報123に示された開始時刻から終了時刻までの時間帯における通信維持時間を示し、第2の通信維持時間情報125は通信時間帯情報123に示された開始時刻から終了時刻の時間帯に該当しない時間帯における通信維持時間を示している。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a block diagram showing an Ethernet (registered trademark) connection apparatus according to a third embodiment of the network connection apparatus of the present invention. In the Ethernet (registered trademark) connection apparatus of the present embodiment, the
プロセッサ111は、定期的に通信条件データベース121から読み出した通信時間帯情報123に現在時刻が該当するか否かを検査して、該当する場合には第1の通信維持時間情報124に関連付けされたカウント値を通信タイマ部151に設定し、該当しない場合には第2の通信維持時間情報125に関連付けされたカウント値を通信タイマ部151に設定する。
The
例えば、通信時間帯情報123が7時から22時を示し、現在時刻が12時なら通信時間帯情報123に現在時刻が該当するため第1の通信維持時間情報124に関連付けされたカウント値を通信タイマ部151に設定し、現在時刻が2時なら通信時間帯情報123に現在時刻が該当しないため第2の通信維持時間情報125に関連付けされたカウント値を通信タイマ部151に設定する。
For example, if the communication
この後の動作は、実施の形態2と同等のために省略するが、上記に示すように、本実施の形態によれば時間帯に応じて通信リンクを切断するまでの通信維持時間を選択して切り替えることが可能になるので、例えば、通信維持時間を通信イベントが少ない夜間は10分に設定し通信イベントが多い昼間は1時間に設定するなど、通信イベントが少ない時間帯の通信リンク維持時間を短く設定することで、電力消費量をより低減することが可能になる。 The subsequent operation is omitted because it is equivalent to that of the second embodiment, but as shown above, according to the present embodiment, the communication maintenance time until the communication link is disconnected is selected according to the time zone. For example, the communication link maintenance time is set to 10 minutes at night when there are few communication events and set to 1 hour during the day when there are many communication events. It is possible to further reduce the power consumption by setting.
なお、本実施の形態においては、時間帯により第1の通信維持時間情報124と第2の通信維持時間情報125を切り替えて使っているが、これに例えば、通信トラフィック量の変化を組み合わせ、通信時間帯におけるトラフィック量の大小で、通信維持時間を、さらに長く或いはさらに短く切り替えることも可能である。
Note that in the present embodiment, the first communication
本実施の形態は可能な実施の形態を例示するために実施の形態2を引用したが、実施の形態1の形態に対して、本実施の形態の特徴、即ち通信条件データベース121に通信時間帯情報123、第1の通信維持時間情報124、第2の通信維持時間情報125を含むように構成しても、上記に示す効果を実現することが可能である。
Although the present embodiment has cited the second embodiment in order to exemplify a possible embodiment, the communication time zone is added to the feature of the present embodiment, that is, the
以上のように、本発明に係るネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法は、一般家庭向けのインターネット用ルータに好適なものであり、また低消費電力という利点を活かして、家庭内ネットワークに接続された機器、例えば、ネットワーク機能を備えたパソコン、ノートパソコン、HDDレコーダ、ADSLやFTTHモデム、IP電話、無線アクセスポイントなどにも適用して有益なものである。 As described above, the network connection device and the network connection method according to the present invention are suitable for Internet routers for general homes, and devices connected to a home network taking advantage of low power consumption. For example, the present invention is useful when applied to a personal computer, a notebook personal computer, an HDD recorder, an ADSL or FTTH modem, an IP phone, a wireless access point, etc. having a network function.
111 プロセッサ
121 通信条件データベース
122 通信維持時間情報
123 通信時間帯情報
124 第1の通信維持時間情報
125 第2の通信維持時間情報
131 データリンク制御部
141 物理層機能提供部
142 データ送受信部
143 通信リンク制御部
144 メディアインターフェイス部
151 通信タイマ部
181 MIIインターフェイス
182 送信停止要求
184 通信ステータス
185 リンク切断要求
111
Claims (8)
送信器を休止状態とする通信リンク切断状態と送信器を駆動状態とする通信リンク確立状態の少なくとも2つの状態の間で切り替えを行うとともに、受信器を常に駆動状態に保つ通信状態切替手段と、
前記通信リンク確立状態においては、無通信継続時間をカウントして該無通信継続時間が予め設定された通信維持時間以上となったとき、前記通信状態切替手段を前記通信リンク切断状態に移行させる指示をするとともに、該通信リンク切断状態においては、送信要求を検出して、該送信要求があったとき、前記通信状態切替手段を前記通信リンク確立状態に移行させる指示をする制御手段とを有することを特徴とするネットワーク接続装置。 In a network connection device that connects to a network using a predetermined communication protocol,
A communication state switching means for performing switching between at least two states of a communication link disconnection state in which the transmitter is in a dormant state and a communication link establishment state in which the transmitter is in a driving state, and keeping the receiver in a driving state at all times;
In the communication link establishment state, when the no-communication duration is counted and the no-communication duration is equal to or longer than a preset communication maintenance time, an instruction to shift the communication state switching means to the communication link disconnection state And a control means for detecting a transmission request in the communication link disconnection state and instructing the communication state switching means to shift to the communication link establishment state when the transmission request is received. A network connection device.
送信器が休止状態になる通信リンク切断状態と送信器が駆動状態になる通信リンク確立状態の少なくとも2つの状態を設けるとともに、受信器は常に駆動状態に保ち、
前記通信リンク確立状態にあっては、無通信継続時間をカウントして、該無通信継続時間が、予め設定された通信維持時間以上となったとき、前記通信リンク切断状態に移行するとともに、該通信リンク切断状態にあっては、送信要求を検出して、該送信要求があったとき、前記通信リンク確立状態に移行することを特徴とするネットワーク接続方法。 In a network connection method for connecting to a network using a predetermined communication protocol,
Provide at least two states, a communication link disconnection state in which the transmitter is in a dormant state and a communication link establishment state in which the transmitter is in a drive state, and the receiver is always kept in a drive state,
In the communication link establishment state, the no-communication duration is counted, and when the no-communication duration is equal to or longer than a preset communication maintenance time, the communication link is disconnected and the communication link is disconnected. A network connection method characterized by detecting a transmission request in a communication link disconnection state and shifting to the communication link establishment state when the transmission request is received.
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