JP2008526130A - コンピューティング・システムにおける電力をセーブするためにデューティ・サイクルを調整する方法と装置 - Google Patents

Abstract

コンピューティング・システムにおける電力をセーブするためにデューティ・サイクルを調整する方法とシステムであり、システムは、アクティブ・モードおよびスリープ・モードを有するネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）有して、ＮＩＣは、電力消費量を最小にすることに少なくとも一部基づいて、能動時間をスリープ・タイムにするデューティ・サイクルを調整する調整要素に接続される。
【選択図】なし

Description

本発明の実施形態は、コンピューティング・システムにおける電力をセーブすることに関する。特に、本発明の実施形態は、コンピューティング・システムにおける電力をセーブするために、ネットワーク・インターフェース・カードのデューティ・サイクルを調整することに関する。

携帯式あるいは無線式のデバイスの使用は増えている。しかしながら、携帯デバイスを、ネットワークを介してストリーミング・データを受信、又は、大きいファイルを転送するために用いることは、大量の電力を消費する。電力をセーブするために、携帯デバイスを、ネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）はデータを受信するか送信する要求を受信するまで、例えば、スリープ・モードのような、低消費電力状態になるようにしてもよい。例えば、ＮＩＣは、アクセス・ポイントからデータを受信する要求を受けとった時に目覚めるようにしてもよい。その時に、ＮＩＣは、無線式のデバイスのためにアクセス・ポイントによりバッファリングされたデータを受信してもよい。この技術に関する１つの問題は、一部のアプリケーション（例えばストリーミング・アプリケーション）が、タイム・クリティカルなデータを必要とするということである。ストリーミング・アプリケーションのデータが尽きる場合、ストリームは割り込まれ、そして、使用者は良好な経験を有することにはならならない。しかしながら、使用者がデバイスをストリーミング・データを短期間の間受信するためにしか使用できないとき、そのデバイスの使用は、また求められない。

本実施形態は、コンピューティング・システムの電力をセーブするためにデューティ・サイクルを調整するシステムと方法が記載されている。以下の説明においては、多数の具体的な詳細が記載される。しかしながら、本実施形態は、これらについて具体的な詳細なしに実行できることが理解できる。他の実施例において、この明細書では、解釈を不明確にしないために周知の回路、構成および技術は、詳細に示されていない。

この明細書の全体にわたり参照される「一実施形態」又は「実施形態」とは、本発明の少なくとも一つの実施例が含まれる実施形態に関連して記載される、特定の機能、構成、特性のことを意図している。したがって、この明細書の全体中のさまざまな位置の「一実施形態において」又は「実施形態の」というフレーズ表現は、必ずしも同じ実施形態に全て関連するわけではない。さらに、特定の機能、構成、特性は、一つ以上の実施形態のいかなる適切な方法と組み合わせられてもよい。
本実施形態は、例により示されるが、限定するものではなく、添付図面において、同様な参照番号は同様な要素を示す。

図１は、本発明の一実施形態にかかるシステム１００を図示したブロック図である。従来技術における通常の技術から、システム１００が、図１に示されるより多くのコンポーネントを有する場合があることが認識できる。しかしながら、これらの一般的な従来のコンポーネントの全部は、本発明を実施する図示された実施形態を開示するために示す必要はない。一つの実施形態として、システム１００は、無線コンピューティング・システム（例えばラップ・トップ）である。

システム１００は、ネットワーク・インターフェース（ＮＩＣ）１０２、および、ＮＩＣ１０２のデューティ・サイクルを調整する調整要素１０４を有する。ＮＩＣ１０２は、システム１００をネットワークに通信可能に接続する。ＮＩＣ１０２は、アクティブ・モードおよびスリープ・モードを有する。一実施例として、ＮＩＣ１０２は、ＩＥＥＥ（電気電子学会）規格８０２．１１の仕様に従うアクティブ・モードおよびスリープ・モードを有する。ＮＩＣは、スリープ・モードにおいて低消費電力状態になる。ＮＩＣは、データの受信又は送信の要求を受信したときに、起動し、アクティブ・モードに入る。ＮＩＣのスリープ・タイムと比較したアクティブ・タイムのデューティ・サイクルが、システム１００に対する電力セーブの量を決定する。デューティ・サイクルは、電力消費量を最小にして、電力セーブの量を最大にするように調整されてもよい。

調整要素１０４は、システム１００上で実行されるアプリケーション又はデバイスであってもよい。調整要素１０４は、システム１００が、主に無線ネットワークに接続しているかどうかを調べるためにチェックする。その場合は、調整要素１０４は、電力消費量を最小にするために、ＮＩＣ１０２のアクティブ・タイムのデューティ・サイクルを調整してもよい。調整要素１０４は、可能な限りバーストさせたデータ・トラフィックを作るように、システム１００に対するデータ転送のデータ・レートを調整してもよい。例えば、調整要素は、ネットワーク１２０上のサーバから、ストリーミング・アプリケーションのストリーム中の大量のデータを要求してもよい。データの要求は、例えばデータ・レートのような何らかの必要なストリーミング要求とともに送り出される。この要求に応答して受信されるデータは、その時バッファリングされ、そしてＮＩＣ１０２は、データが消費されている期間スリープ・モードに入ってもよい。それから、更なるデータの要求が、ネットワーク上のサーバに送られる。ストリーミング・サーバは、システム１００に更なるデータを流し、そしてＮＩＣ１０２はデータを受信するために目覚める。データはバッファリングされ、そして、ＮＩＣ１０２は、大部分のデータが消費されるまで、再びスリープ・モードに入ってもよい。それから更なるデータが要求され、ＮＩＣはアクティブ・モードへと戻り、そして、プロセスは繰り返される。このプロセスは、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）の伝送およびユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）のメッセージを含み、しかしそれらに限定されることなく、様々な形のメッセージおよび伝送により使用されてもよい。ブロードキャストおよびマルチキャストのメッセージも、また、このプロセスを使用して、バッファリング及び送信されてもよい。大きいファイルの転送（例えばＪＰＥＧ、ワードまたはパワー・ポイント・ファイル）は、このプロセスを使用して転送されてもよい。このプロセスを使用することにより、データ・トラフィックは可能な限りバーストして、そして、電力消費量は最小になる。

図２は、本発明の一実施形態にかかる方法を示すフローチャートである。アプリケーションのような調整要素は、コンピューティング・デバイスが無線ネットワークに通信可能に接続されるか否かを決定することができる。その場合、こと２００で、コンピューティング・デバイスの信号強度は決定される。可搬コンピューティング・デバイスおよびアクセス・ポイント間の距離が増加するときに、信号強度は一般に低下し、それが、データ転送における更なるエラーの原因となることがある。信号強度が低下することから、データ転送用のより小さなパケット・サイズが求められることがある。それゆえに、こと２０２で、決定された信号強度に少なくとも一部基づいて、データ転送のパケット・サイズが決定される。一実施形態において、ルック・アップ・テーブルは、決定された信号強度に対してどのパケット・サイズが最もマッチするかを決定するためにチェックされる。ルック・アップ・テーブルは、ＮＩＣの種類、又は、メーカにより変わってもよい。

実施形態において、コンピューティング・デバイスにより受信されるコンテンツのタイプが決定される。例えば、オーディオ、又は、ビデオのような異なるコンテンツのタイプは、異なるレートで消費されるかもしれない。コンテンツのタイプが決定された後で、もしコンテンツのタイプが消費型であれば、消費量のレートが決定される。それから、デバイスのデューティ・サイクルが、パケット・サイズおよび消費型レートに基づき調整されてもよい。一実施形態において、デューティ・サイクルは、決定されたパケット・サイズおよび期待される消費レートの元でデータ・トラフィックを、可能な限りバーストさせて作るように調整されてもよい。一実施形態において、データ転送のデータ・レートは、可能な限りバーストしたデータ・トラフィックを作るように、そして、携帯デバイスの電力セーブが、結果的に最大になるように調整されてもよい。このようにして、データが適切なレートで流れる間、バッテリー寿命と携帯デバイスの使用時間が最大になり、ユーザーに、タイム・クリティカルなアプリケーション用の、データが連続するストリームを提供する。

図３は、図示された発明のある態様を実行するに適切なコンピューティング環境を図示したブロック図である。一実施形態において、上記した方法は、バス３０８経由で各々が接続されるプロセッサ３０２、メモリ３０４、入出力デバイス３０６、データ記憶デバイス３１２、そして、ネットワーク・インターフェース３１０を有するコンポーネント３０２−３１２を具備するコンピュータシステム３００でインプリメントされてもよい。それらのコンポーネントは、公知技術として従来から知られるファンクションを実行し、そして、システム１００をインプリメントする手段を提供する。集合的には、これらのコンポーネントは、汎用計算機システム、携帯の、又は、無線システム、そして、特化されたパケットを発送するデバイスを含むが、それらに限定されない、広いカテゴリのハードウェア・システムを表す。コンピュータシステム３００の様々なコンポーネントは、再配置されてもよく、そして、本発明をある程度インプルメンテーションすることについて、上記のコンポーネントを全部を有することも要求もされないことが理解できる。さらに、システム３００には、付加プロセッサ（例えばデジタルシグナルプロセッサ）、ストレージ・デバイス、メモリ（例えばフラッシュメモリ）、そして、ネットワーク、又は、通信インターフェースのような付加コンポーネントが含まれてもよい。

当業者であれば周知のように、本発明の方法の実施形態をインプリメントするコンテンツ、例えば、コンピュータ・プログラム命令は、例えばメモリの一部、又は、メモリに加えて、カートリッジ、磁性カセット、フラッシュ・メモリーカード、デジタル・ビデオ・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、及び、その他を有するがそれに限らないシステム１００によりアクセス可能なデータを格納できる任意のマシンによりアクセスが可能なメディアにより供給されてもよい。この事に関して、システム１００は、そのようなマシンによりアクセスが可能なメディアと、従来技術の周知の方法で通信する装備を有する。

当業者によれば、さらに、本発明の方法の実施形態をインプリメントするコンテンツは、そのコンテンツを格納することができ、そして、システム１００にそのコンテンツを伝えることができる任意の外部デバイスから、システム１００に供給されてもよいことが理解される。例えば、本発明の一実施形態において、システム１００は、ネットワークに接続していてもよく、そして、コンテンツは、ネットワークの任意のデバイスに格納されていてもよい。

本発明のいくつかの実施形態について記述したが、当該技術分野における通常の技能者によれば、本発明は、記述された実施形態に限られるものではなく、添付の請求項の範囲内で、種々の変更態様が可能であることが理解できる。本明細書は、このように、限定されるものではなく、図示したように考えられるものである。

本発明の一実施形態にかかるシステムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる方法を示すフローチャートである。 図示された発明の一実施形態が実施されるに好適なコンピューティング環境を図示するブロック図である。

Claims (23)

1. 携帯デバイスのために信号強度を決定することと、
   携帯デバイスに対するパケット転送のパケット・サイズを、決定された信号強度に少なくとも一部基づき決定すること
   を備える方法。
2. 決定された信号強度に少なくとも一部基づきパケット・サイズを決定することは、決定された信号強度にどのパケット・サイズが最もマッチするかを決定するためにルック・アップ・テーブルをチェックすることを含む
   請求項１に記載の方法。
3. 携帯デバイスのデューティ・サイクルを、パケット・サイズに少なくとも一部基づき、調整することを更に備える
   請求項１に記載の方法。
4. 携帯デバイスにより受信されるコンテンツの種類を決定することを更に備える
   請求項１に記載の方法。
5. 携帯デバイスにより受信される前記コンテンツのタイプに少なくとも一部基づき、消費レートを決定することを更に備える
   請求項４に記載の方法。
6. 決定された消費レートに少なくとも一部基づき、データ・レートを決定することを更に備える
   請求項５に記載の方法。
7. パケット・サイズに少なくとも一部基づき、データ・レートを決定することを更に備える
   請求項１に記載の方法。
8. 装置をネットワークに通信可能に接続する、アクティブ・モードおよびスリープ・モードを有するネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）と、
   前記ＮＩＣのデューティ・サイクルを調整するために、電力消費量を最小にすることに少なくとも一部基づき、ＮＩＣに接続されるデバイスと
   を備える装置。
9. 前記電力消費量を最小にすることに少なくとも一部基づき、デューティ・サイクルを調整するデバイスは、
   前記電力消費量を最小にするために当該装置に対するデータ転送のデータ・レートを調整するデバイスを有する
   請求項８に記載の装置。
10. 前記装置をネットワークに通信可能に接続するＮＩＣは、装置を無線ネットワークに通信可能に接続するＮＩＣを有する
    請求項８に記載の装置。
11. アクティブ・モードおよびスリープ・モードを有する前記ＮＩＣは、ＩＥＥＥ（電気電子学会）規格８０２．１１の仕様に従うアクティブ・モード、および、スリープ・モードを有するＮＩＣを含む
    請求項８に記載の装置。
12. 前記装置は、携帯装置である
    請求項８に記載の装置。
13. 前記携帯装置は、ラップ・トップ型装置である
    請求項１２に記載の装置。
14. マシンによりアクセスされたときに、
    コンピューティング・デバイスが、無線ネットワークに通信可能に接続されたか否かを決定すること、
    そして、コンピューティング・デバイスが無線ネットワークに通信可能に接続されたか否かに少なくとも一部基づき、コンピューティング・デバイスのデューティ・サイクルを調整すること、
    のオペレーションをマシンに実行させるコンテンツを有するマシンによりアクセスが可能なメディア、
    を備える製造物。
15. 前記マシンによりアクセスが可能なメディアは、更に、少なくとも一部電力消費量を最小にすることに基づき、デューティ・サイクルを調整することを含むオペレーションをマシンに実行させる前記コンテンツを有する
    請求項１４に記載の製造物。
16. 前記マシンによりアクセスが可能なメディアは、更に、コンピューティング・デバイスの信号強度を決定することを含むオペレーションをマシンに実行させる前記コンテンツを有する
    請求項１４に記載の製造物。
17. 前記マシンによりアクセスが可能なメディアは、更に、前記決定された信号強度に少なくとも一部は基づき、コンピューティング・デバイスにデータ転送するパケット・サイズを決定することを含むオペレーションをマシンに実行させる前記コンテンツを有する
    請求項１６に記載の製造物。
18. 前記マシンによりアクセスが可能なメディアは、更に、コンピューティング・デバイスにより受信される前記コンテンツの種類を決定することを含むオペレーションをマシンに実行させる前記コンテンツを有する
    請求項１４に記載の製造物。
19. 前記マシンによりアクセスが可能なメディアは、更に、前記コンピューティング・デバイスにより受信される前記コンテンツのタイプに少なくとも一部は基づき、消費レートを決定することを含むオペレーションをマシンに実行させる前記コンテンツを有する
    請求項１８に記載の製造物。
20. フラッシュメモリと、
    前記フラッシュメモリに接続されるネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）と、
    そして、前記ＮＩＣに接続され、電力消費量を最小にすることに少なくとも一部基づき、ＮＩＣのデューティ・サイクル調整する調整要素と
    を備えるシステム。
21. 前記デューティ・サイクルを調整する調整要素は、電力消費量を最小にすることに少なくとも一部基づき、電力消費量を最小にするために、システムに対するデータ転送のデータ・レートを調整する調整要素を有する
    請求項２０に記載のシステム。
22. 前記システムは、無線システムである
    請求項２０に記載のシステム。
23. 前記ＮＩＣは、アクティブ・モードおよびスリープ・モードを有する
    請求項２０に記載のシステム。

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