JP4871924B2 - Network equipment - Google Patents
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Description
本発明は、省電力タイプのネットワーク機器に係わり、特に、複数のポートを持つイーサーネット(登録商標)スイッチングハブにおいて、ネットワークケーブルの長さに応じて省電力モード又は通常モードに選択可能とし、消費電力の削減を可能とした省電力モード機能付きのネットワーク機器に関する。 The present invention relates to a power-saving type network device, and in particular, in an Ethernet (registered trademark) switching hub having a plurality of ports, the power-saving mode or the normal mode can be selected according to the length of the network cable. The present invention relates to a network device with a power saving mode function capable of reducing power.
地球温暖化が進んでいる昨今、世の中では、省電力化などによる環境保護に配慮したグリーンIT技術が、ますます重要になってきた。この種の従来の省電力化技術の一例としては、例えば複数のポートを制御するHUB(集線装置)において、ポートからのデータ入力の監視を行うデータ監視部と電力供給制御部とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years when global warming is advancing, green IT technology that considers environmental protection through power saving has become increasingly important. As an example of this type of conventional power saving technology, for example, in a HUB (concentrator) that controls a plurality of ports, a data monitoring unit that monitors data input from the ports and a power supply control unit are provided. Is known (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に記載された従来のHUBは、全てのポートから一定期間データの入力がなくなった際に、電力供給制御部により、ポート間のパケット転送制御を行う通信制御LSIへの電力供給を中断してHUBをサスペンド状態とし、サスペンド状態において、ポートに受信データが検出されると、電力供給制御部より通信制御LSIへ電力供給を再開し、元の状態に復元するようにしている。このように、この従来のHUBは、接続ノードの使用状態に応じてHUBへの電源供給をオン・オフ制御することで省電力化を図っている。 The conventional HUB described in Patent Document 1 supplies power to a communication control LSI that performs packet transfer control between ports by a power supply control unit when data is not input from all ports for a certain period of time. The HUB is suspended and the HUB is suspended. When reception data is detected at the port in the suspended state, the power supply control unit resumes power supply to the communication control LSI and restores the original state. As described above, this conventional HUB achieves power saving by performing on / off control of power supply to the HUB according to the use state of the connection node.
また、従来の省電力化技術の他の一例としては、例えば装置内部の温度異常を検知することによって、スイッチングハブ動作とリピータハブ動作を切り替えて消費電力の低減を図ったスイッチングハブが知られている(例えば、特許文献2参照)。 As another example of the conventional power saving technology, for example, a switching hub is known that reduces power consumption by switching between a switching hub operation and a repeater hub operation by detecting a temperature abnormality inside the apparatus. (For example, refer to Patent Document 2).
また、従来の省電力化技術の更に他の一例としては、例えばネットワークシステム全体の消費電力を検知しながら、消費電力があるレベルを超えないようにネットワークシステムを制御し、安定したシステム稼働を実現するサーバ装置及びネットワークシステムが知られている(例えば、特許文献3参照)。 As another example of conventional power saving technology, for example, while detecting the power consumption of the entire network system, the network system is controlled so that the power consumption does not exceed a certain level, thereby realizing stable system operation. A server device and a network system are known (see, for example, Patent Document 3).
また、従来の省電力化技術の更に他の一例としては、例えば端末のそれぞれが接続される複数のポートにおいて、使用されているポートの数に応じて端末間の通信の処理を損なわない必要最低限の動作クロック周波数を算出し、消費電力を低減可能としたスイッチングハブが提案されている(例えば、特許文献4参照)。 In addition, as another example of the conventional power saving technology, for example, in a plurality of ports to which each terminal is connected, the minimum processing that does not impair the processing of communication between terminals according to the number of ports used. There has been proposed a switching hub capable of calculating a limited operation clock frequency and reducing power consumption (see, for example, Patent Document 4).
また、従来の省電力化技術の更に他の一例としては、例えばスイッチングハブの一部回路の動作周波数を制御して必要最低限の電流供給や発熱制御を実施し、ランニング消費コスト及び騒音を低減するスイッチングハブが提案されている(例えば、特許文献5参照)。 As another example of the conventional power saving technology, for example, the operating frequency of a part of the switching hub circuit is controlled to perform the minimum necessary current supply and heat generation control, thereby reducing running cost and noise. A switching hub has been proposed (see, for example, Patent Document 5).
この特許文献5に記載された従来のスイッチングハブは、プロトコル処理部、符号部、復号部、送信回路部、受信回路部、物理制御部等に依存する回路部と、クロスバススイッチ部、パケットメモリ部、フォワーディング/キュー制御回路部といった共通回路部と、周波数制御回路部と、VCO回路部とにより構成されている。受信回路部は、各ポートの使用状況を判断し、使用されていないポートが存在する場合は、VCO回路部から供給する動作周波数を周波数制御回路部で低減するように制御するようになっている。これにより、無駄のない必要最小限の電力で動作が可能になり、消費電力を有効に活用することができるとしている。 The conventional switching hub described in Patent Document 5 includes a protocol processing unit, a coding unit, a decoding unit, a transmission circuit unit, a reception circuit unit, a circuit unit depending on a physical control unit, a cross bus switch unit, and a packet memory. And a common circuit unit such as a forwarding / queue control circuit unit, a frequency control circuit unit, and a VCO circuit unit. The receiving circuit unit determines the usage status of each port, and when there is an unused port, the receiving circuit unit controls the operating frequency supplied from the VCO circuit unit to be reduced by the frequency control circuit unit. . As a result, it is possible to operate with minimum necessary power without waste and to effectively use power consumption.
また、従来の省電力化技術の更に他の一例としては、例えば通信データサイズの所定値を判断し、通信速度を切り替えることによって、消費電力を低減するネットワーク機器が知られている(例えば、特許文献6参照)。この従来のネットワーク機器は、他のネットワーク機器から受信されるデータのデータサイズが所定値未満であるか否かを判断し、データサイズが所定値未満であると判断された場合は、通信速度を第1の速度のままの状態に維持し、データサイズが所定値未満でないと判断された場合は、通信速度を第1の速度よりも高速な第2の速度に切り替えるようになっている。
しかしながら、上記特許文献1〜6に記載された従来の省電力化技術は、高機能なネットワーク機器に適用されており、次の(1)〜(4)の様々な課題があった。
(1)通信周波数、データサイズ、消費電力の検知、温度検知などの検知回路部と、検知回路部により検知されたデータを分析するための分析部と、更に分析部で解析した結果によって、通信周波数、通信速度、LSIの供給電源を制御するための制御部とが必要になり、省電力化のための回路を構成する部品点数が多くなり、コストが高くなる。
(2)上記(1)のような回路構成では、CPUのようなマイクロプロセッサ、データ記憶メモリに依存するソフトウェア制御が必要になり、構成が複雑になる。
(3)上記(1)のような回路構成では、多くの回路構成部品自体に消費電力がかかることは避けられない。
(4)省電力化の手段は単一であり、複数の省電力手段により省電力化を図るものではないので、省電力効果は限られている。
However, the conventional power saving techniques described in Patent Documents 1 to 6 are applied to highly functional network devices, and have the following various problems (1) to (4).
(1) Communication frequency, data size, detection circuit for detecting power consumption, temperature detection, etc., an analysis unit for analyzing data detected by the detection circuit unit, and further analyzing the result of analysis by the analysis unit A control unit for controlling the frequency, the communication speed, and the supply power of the LSI is required, and the number of parts constituting the circuit for power saving increases, resulting in an increase in cost.
(2) The circuit configuration as described in the above (1) requires software control depending on a microprocessor such as a CPU and a data storage memory, and the configuration becomes complicated.
(3) In the circuit configuration as described in (1) above, it is inevitable that many circuit components themselves consume power.
(4) The power saving effect is limited because there is only one means for power saving and not intended to save power by a plurality of power saving means.
従って、本発明は、上記従来の課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は、
(1)省電力化のための回路構成要素を少なくし、
(2)専用のソフトウェア制御を行うことなく、
(3)複数の省電力手段の組合せ及び選択により省電力化を図ることができるネットワーク機器を提供することにある。
Therefore, the present invention has been made to solve the above conventional problems, and its specific purpose is as follows.
(1) Reduce circuit components for power saving,
(2) Without performing dedicated software control
(3) To provide a network device that can save power by combining and selecting a plurality of power saving means.
本発明は、上記目的を達成するため、上位機器、及び複数の下位端末機器とネットワークケーブルを介して接続されているネットワーク機器であって、省電力モードと通常モードの切り替えを行う複数の省電力モード選択スイッチと、前記省電力モードの選択に応じて通信制御用の複数のLSIチップのバイアス電流を制御するバイアス電流制御切替部と、前記省電力モードの電力消費に基づいた送信レベルの伝送信号を出力する複数の送信端子とを備え、前記バイアス電流制御切替部は、前記複数の下位端末機器にそれぞれ接続されたネットワークケーブルが予め定めた長さにおいて、前記複数の下位端末機器がそれぞれ対応する消費電力モードに基づいた送信レベルの前記伝送信号を受信できるよう対応するLSIチップのバイアス電流を制御することを特徴とするネットワーク機器を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is a network device connected to a host device and a plurality of lower terminal devices via a network cable, and a plurality of power saving modes for switching between a power saving mode and a normal mode. A mode selection switch; a bias current control switching unit that controls bias currents of a plurality of LSI chips for communication control according to the selection of the power saving mode; and a transmission signal having a transmission level based on the power consumption of the power saving mode. The bias current control switching unit corresponds to each of the plurality of lower terminal devices with a predetermined length of a network cable connected to each of the plurality of lower terminal devices. Corresponding LSI chip bias current to receive the transmission signal at the transmission level based on the power consumption mode Providing a network device and controlling.
本発明によれば、簡単な構成で、ネットワークケーブルの長さに合わせて消費電力の省力化を実現することができるとともに、格別なソフトウェア処理を必要とせず、コストの低減を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the power consumption according to the length of the network cable with a simple configuration, and it is possible to reduce costs without requiring special software processing.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の代表的な実施の形態である省電力モード(ECOモード)機能付きのスイッチングハブを利用した省電力システムの一構成例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a power saving system using a switching hub with a power saving mode (ECO mode) function according to a typical embodiment of the present invention.
[第1の実施の形態]
(省電力システムの構成)
図1において、符号1は、第1の実施の形態に係る典型的なネットワーク機器であるECOモード機能付きのスイッチングハブの外観構成を示している。このスイッチングハブ1は、特に限定されるものではないが、7個の下位ポートP1〜P7と1個の上位ポートP8とを有している。これらの下位ポートP1〜P7は、ネットワークケーブルの長さ(ケーブル長)に対応してECOモードで動作させることができるように制御する省電力手段を有するポートである。
[First Embodiment]
(Configuration of power saving system)
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an external configuration of a switching hub with an ECO mode function, which is a typical network device according to the first embodiment. The switching hub 1 is not particularly limited, but has seven lower ports P1 to P7 and one upper port P8. These lower ports P1 to P7 are ports having power saving means for controlling so as to be able to operate in the ECO mode corresponding to the length of the network cable (cable length).
スイッチングハブ1は、図1に示すように、省電力システムを構築するためにECOモード選択スイッチ6をECOモードに選択し、スイッチングハブ1の2個の下位ポートP1,P3と下位端末機器2a,2bとの間をネットワークケーブル4a,4bでそれぞれ接続している。下位端末機器2a,2bとしては、例えばスイッチングハブ1に近い同じエリア(例えば、スイッチングハブ1と同じフロアの事務室)に設置されているパソコンなどが挙げられる。ネットワークケーブル4a,4bは、例えばUTP(Unshielded Twist Pair)(登録商標)ケーブルを使用している。そのネットワークケーブル4a,4bの長さは、IEEE802.3規格に準拠した最大100m以下であれば、特に限定されるものではなく、この第1の実施の形態では、例えば50mの短尺に制限されている。
As shown in FIG. 1, the switching hub 1 selects the ECO
一方、スイッチングハブ1の上位ポートP8と上位機器(上位サーバ)3との間は、図1に示すように、ネットワークケーブル5で接続されている。上位機器3は、例えばスイッチングハブ1から遠い別のエリア(例えば、スイッチングハブ1とは別のフロアの情報管理センター)に設置されているホストゲートウェイなどが挙げられる。ネットワークケーブル5としては、前述したUTPケーブルが使用されている。そのケーブル5の長さは、例えばIEEE802.3規格に準拠した最大100mの長尺である。
On the other hand, the host port P8 of the switching hub 1 and the host device (host server) 3 are connected by a network cable 5 as shown in FIG. The
(スイッチングハブの構成)
図2は、図1におけるスイッチングハブの動作ブロック図である。同図において、この第1の実施の形態による省電力手段は、ECOモードへの切り替え、及び通常モードへの切り替えを行うECOモード選択スイッチ6と、通信制御用のPHY(Physical Layer)チップ(LSIチップ)11a,11bのバイアス電流を制御するバイアス電流制御切替部9a,9bとを備える。ECOモード選択スイッチ6は、スイッチングハブ1のECOモード又は通常モードを設定するディップタイプの可動開閉器である。なお、PHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限するための構成例については後述する。
(Configuration of switching hub)
FIG. 2 is an operation block diagram of the switching hub in FIG. In the figure, the power saving means according to the first embodiment includes an ECO
ECOモード選択スイッチ6をECOモードに選択したとき、スイッチングハブ1は、ECOモード状態になる。このECOモードは、ネットワークケーブル4a,4bの長さに合わせてPHYチップ11a,11bが最低限動作可能な程度にPHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限することで、PHYチップ11a,11bの消費電流を調整したモードである。一方、ECOモード選択スイッチ6を通常モードに選択したとき、スイッチングハブ1は、通常モード状態となる。この通常モードは、50mの短尺に制限されているネットワークケーブル4a,4bを、IEEE802.3規格に準拠した最大100mのネットワークケーブルに替えて下位端末機器2a又は2bと接続する必要性が生じた場合に、最大100mのネットワークケーブルの長さに合わせてPHYチップ11a,11bが確実に動作できるようにPHYチップ11a,11bのバイアス電流をIEEE802.3規格に準拠した値とすることで、PHYチップ11a,11bの消費電流を調整したモードである。
When the ECO
バイアス電流制御切替部9a,9bは、ECOモードを選択したとき、通常モードの動作からECOモードの動作に切り替わり、下位端末機器2a,2bと通信するときの物理層の通信制御を行う通信制御用のPHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限する。PHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限することによって、PHYチップ11a,11bの伝送する信号振幅レベルは小さくなり、図2に示すように、絶縁用パルストランス15a,15b、送受信端子17a,17bを経由して、長さが50mに制限されたネットワークケーブル4a,4bを介して下位端末機器2a,2bと接続され、通信が行われる。
When the ECO mode is selected, the bias current
一方、ECOモード選択スイッチ6をECOモード又は通常モードに選択したにもかかわらず、バイアス電流制御部10は常に、IEEE802.3規格に準拠した信号振幅レベルとなるように通信制御用のPHYチップ12のバイアス電流を制限する。PHYチップ12が伝送する信号振幅レベルは、IEEE802.3規格に準拠して設定されており、図2に示すように、絶縁用パルストランス16、送受信端子18を経由して、長さがIEEE802.3規格に規定した最大100mまで接続可能なネットワークケーブル5を介して上位機器3が接続され、通信が行われる。
On the other hand, even though the ECO
(バイアス電流制御切替部の構成)
次に、図3を参照しながら、PHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限するための一例を説明する。図3は、図2におけるバイアス電流制御切替部の内部回路の一構成例を概略的に示す図である。なお、図3は、ECOモード選択スイッチ6をECOモードに選択した状態を示している。
(Configuration of bias current control switching unit)
Next, an example for limiting the bias current of the PHY chips 11a and 11b will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration example of an internal circuit of the bias current control switching unit in FIG. FIG. 3 shows a state where the ECO
図3において、バイアス電流制御切替部9a,9bは、制御信号バッファ部90aとバイアス電流切替部91とを備える。ECOモード選択スイッチ6がECOモードに選択された場合は、ECOモードの制御信号が、制御信号バッファ部90aを介してバイアス電流切替部91のバイアス電流制御用の切替FETスイッチ91aのゲートをOFFさせる。その切替FETスイッチ91aのゲートをOFFすることによって、バイアス電流制限抵抗91bとバイアス電流制限抵抗91cとはシリーズ接続となる。PHYチップ11a,11bと接地との間の抵抗値は、バイアス電流制限抵抗91bとバイアス電流制限抵抗91cとの合計抵抗値となる。その合計抵抗値でPHYチップ11a,11bと接地との間の電流が調整され、PHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限することが可能になる。
In FIG. 3, the bias current
一方、ECOモード選択スイッチ6が通常モードに選択された場合は、通常モードの制御信号が、図3に示すように、制御信号バッファ部90aを介してバイアス電流切替部91の切替FETスイッチ91aのゲートをONさせる。その切替FETスイッチ91aのゲートをONすることによって、切替FETスイッチ91aは接地となる。PHYチップ11a,11bと接地との間の抵抗値は、バイアス電流制限抵抗91bだけとなる。そのバイアス電流制御抵抗91bのみでPHYチップ11a,11bと接地との間の電流が調整され、PHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限することになる。
On the other hand, when the ECO
この第1の実施の形態にあっては、ECOモード選択スイッチ6が通常モードに選択された場合のバイアス電流制限抵抗91bは、PHYチップ11a,11bに規定された抵抗値を実装している。これは、IEEE802.3規格に準拠した信号振幅レベルを保証するため、通常モードを選択した場合のバイアス電流制限抵抗91bの抵抗値を変更することができないからである。
In the first embodiment, the bias current limiting resistor 91b when the ECO
ECOモード選択スイッチ6がECOモードに選択された場合は、バイアス電流制限抵抗91bの抵抗値を変更することはできないが、バイアス電流制限抵抗91cの抵抗値は、ネットワークケーブル4a,4bの長さの制限度合に可変することが可能である。バイアス電流制限抵抗91cの抵抗値を大きくすることで、ネットワークケーブル4a,4bの長さを短くすることが可能であり、PHYチップ11a,11bの消費電力を少なくすることができる。このように、ネットワークケーブル4a,4bの長さに合わせてスイッチングハブ1の消費電力の度合が制御できる。
When the ECO
(伝送信号レベルの波形)
図4(a)は、スイッチングハブを通常モードにしたときのPHYチップの伝送信号レベルの実測波形を模式的に示している。図4(b)は、スイッチングハブをECOモードにしたときのPHYチップの伝送信号レベルの実測波形を模式的に示している。これらの図において、横軸は時間(μS)を示し、縦軸は電圧値(V)を示す。測定時の信号伝送速度は、例えば1Gbpsである。
(Transmission signal level waveform)
FIG. 4A schematically shows an actually measured waveform of the transmission signal level of the PHY chip when the switching hub is set to the normal mode. FIG. 4B schematically shows an actually measured waveform of the transmission signal level of the PHY chip when the switching hub is set to the ECO mode. In these figures, the horizontal axis represents time (μS), and the vertical axis represents voltage value (V). The signal transmission speed at the time of measurement is, for example, 1 Gbps.
図4(a)は、スイッチングハブ1を通常モードにした場合のPHYチップ11a,11bの伝送信号レベルの実測波形の一例であり、IEEE802.3規格に準拠した信号伝送波形である。 FIG. 4A is an example of an actual measurement waveform of the transmission signal level of the PHY chips 11a and 11b when the switching hub 1 is set to the normal mode, and is a signal transmission waveform conforming to the IEEE 802.3 standard.
図4(b)は、スイッチングハブ1をECOモードにした場合のPHYチップ11a,11bの伝送信号レベルの実測波形の一例であり、ネットワークケーブル4a,4bの長さを50mまでに制限したときの信号伝送波形である。図4(b)に示す信号伝送波形は、IEEE802.3規格に準拠した図4(a)に示す信号伝送波形と比べて、PHYチップ11a,11bの伝送信号の振幅レベルが小さくなっただけであり、伝送信号の形と質とは、変形も変化もしていない。この図4(b)から明らかなように、スイッチングハブ1のECOモードでの送受信の正常性を保証できることが分かる。
FIG. 4B is an example of an actually measured waveform of the transmission signal level of the PHY chips 11a and 11b when the switching hub 1 is set to the ECO mode, and the length of the
実際のネットワーク環境を考慮して、ケーブル長に対応したECOモードにすることで、PHYチップ11a,11bの内部バイアス電流を制限して伝送信号の振幅を小さく抑え、PHYチップ11a,11bの内部回路の消費電力を抑制することができる。IEEE802.3規格に準拠した最大ケーブル長である100mのネットワークケーブルに対応した通常モードでの消費電力と、ケーブル長を50mに制限したECOモードでの消費電力とでは、ECOモードの電力削減効果は、約20%の電力削減となる。 Considering the actual network environment, by setting the ECO mode corresponding to the cable length, the internal bias current of the PHY chips 11a and 11b is limited to reduce the amplitude of the transmission signal, and the internal circuit of the PHY chips 11a and 11b. Power consumption can be suppressed. The power saving effect of the ECO mode is the power consumption in the normal mode corresponding to the network cable of 100m, which is the maximum cable length compliant with the IEEE 802.3 standard, and the power consumption in the ECO mode in which the cable length is limited to 50m. About 20% power reduction.
なお、図示例にあっては、ECOモード選択スイッチ6を開状態(OFF)とした場合にECOモード状態に切り替え、ECOモード選択スイッチ6を閉状態(ON)とした場合に通常モードに設定する回路構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばECOモード選択スイッチ6を閉状態(ON)とした場合にECOモード状態に切り替え、ECOモード選択スイッチ6を開状態(OFF)とした場合に通常モード状態に設定する回路構成を使用してもよいことは勿論である。
In the illustrated example, when the ECO
(第1の実施の形態の効果)
上記第1の実施の形態であるスイッチングハブ1によると、次の様々な効果が得られる。
(1)省電力化のための回路構成要素を少なくし、格別なソフトウェア制御を行う必要がないので、低コストであり、簡単な構成で、ネットワークケーブルの長さに合わせて省電力化を実現することができる。
(2)一般に、例えばIEEE802.3規格に準拠したネットワーク機器が適用されるネットワークシステムにおいては、IEEE802.3規格に準拠したネットワークケーブルにおける減衰等を考慮する必要があり、伝送信号の振幅は、ネットワークケーブルの最大ケーブル長に合わせて設定される。ネットワークケーブルの最大ケーブル長よりも短いネットワークケーブルは、必要以上に大きい振幅で伝送信号を出力していることになる。
図1における省電力システムにおいては、スイッチングハブ1のECOモードの状態下に稼働し、スイッチングハブ1と下位端末機器2a,2bとの間に接続されるネットワークケーブル4a,4bのケーブル長に応じた振幅の伝送信号が出力されるので、必要以上に大きい振幅の伝送信号を出力することを防止することができるようになり、余分な電力を消費することがない。
(3)下位端末機器2a,2bと接続する場合などは、ネットワークケーブル4a,4bを短尺にすることができるため、下位端末機器2a,2bへの伝送に要するドライブ電流をセーブすることができ、スイッチングハブ1の消費電力を節減することが可能である。
(4)スイッチングハブ1をECOモードに切り替えるとき、バイアス電流制限抵抗を制御し、PHYチップ11a,11b内部のバイアス電流を制限することで、送受信の正常性を保証しながら、省電力効果を実現することが可能になる。
(5)複数のケーブル長に対応するECOモードへの切替えを可能とすることに加えて、ケーブル長を制限しない(例えば、IEEE802.3規格に準拠した最大ケーブル長である100mに対応する)通常モードへの切替えも可能である。
(6)実際のネットワーク環境において、スイッチングハブ1と、同じエリアに設置された下位端末機器2a,2bとの間の距離が短く、かつ、別のエリアに設置された上位機器3との間の距離が遠い場合は、上記第1の実施の形態に係るスイッチングハブ1を使用することによって、省電力効果を実現することが可能になり、環境に優しい省電力システムが得られる。
(Effects of the first embodiment)
According to the switching hub 1 which is the said 1st Embodiment, the following various effects are acquired.
(1) Less circuit components for power saving and no need to perform special software control. Low cost, simple configuration and power saving according to the length of the network cable. can do.
(2) In general, in a network system to which, for example, a network device compliant with the IEEE 802.3 standard is applied, it is necessary to consider attenuation in a network cable compliant with the IEEE 802.3 standard. Set according to the maximum cable length. A network cable shorter than the maximum cable length of the network cable outputs a transmission signal with an amplitude larger than necessary.
In the power saving system in FIG. 1, the switching hub 1 operates in the ECO mode state and corresponds to the cable length of the
(3) When connecting to the
(4) When switching the switching hub 1 to the ECO mode, the bias current limiting resistor is controlled to limit the bias current inside the PHY chips 11a and 11b, thereby realizing the power saving effect while guaranteeing the normality of transmission and reception. It becomes possible to do.
(5) In addition to enabling switching to the ECO mode corresponding to a plurality of cable lengths, the cable length is not limited (for example, corresponding to the maximum cable length of 100 m in conformity with the IEEE 802.3 standard) Switching to the mode is also possible.
(6) In an actual network environment, the distance between the switching hub 1 and the lower-
[バイアス電流制御切替部の変形例]
上記のように構成されたスイッチングハブ1は、例えばIEEE802.3規格に準拠した最大ケーブル長100m以下、例えば50mの短尺ケーブル長で動作するように、バイアス電流制御切替部9a,9bの値を最大ケーブル長100mの対応からケーブル長50mの対応へ切り替えられるように選択可能とし、ECOモードと通常モードとの2つの動作モードに切り替える構成を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、例えば各種のケーブル長に合わせて多段階のECOモード選択方式を採用することで、バイアス電流制御切替部9a,9bの値を多段階に選択する構成とすることができる。
[Modified example of bias current control switching unit]
The switching hub 1 configured as described above has a maximum value of the bias current
ECOモード選択スイッチ6を通常モードに選択したとき、スイッチングハブ1は、上述したように通常モード状態となり、PHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限しなくなる。この場合は、PHYチップ11a,11bの伝送信号の振幅レベルは、IEEE802.3規格に準拠して設定され、絶縁用パルストランス15a,15b、送受信端子17a,17bを経由して、長さがIEEE802.3規格に規定した最大100mまで接続可能な各種の長さのネットワークケーブルを介して下位端末機器2a,2bと接続され、通信を行うことができる。
When the ECO
スイッチングハブ1におけるユーザーの実際のネットワーク環境やニーズを考慮し、パソコンなどの下位端末機器2a,2bにアップリンクしている下位ポートP1,P3に対しては、複数のECOモードの中からケーブル長に合わせたECOモードを選択することができる。ユーザーの使用方法の変更の際には、ECOモードで使用していた下位ポートP1,P3を通常モードへ切替えることも可能となる。スイッチングハブ1の実際の使用に合わせてECOモード選択スイッチ6をECOモード又は通常モードに適宜に選択することで、例えばIEEE802.3規格に規定した最大100mのケーブル長を有するネットワークケーブルの使用も可能となる。
Considering the actual network environment and needs of the user in the switching hub 1, the cable length is selected from a plurality of ECO modes for the lower ports P1 and P3 that are uplinked to the
複数のケーブル長に対応した複数のECOモードの中からケーブル長に合わせたECOモードが選択できるとともに、例えばIEEE802.3規格に準拠した最大ケーブル長に対応した通常モードに切り替えることができるため、ケーブル長に合わせた省電力化を可能とするともに、例えばIEEE802.3規格に準拠した最大ケーブル長に対応した機器として全ポートを使うこともできる。 An ECO mode that matches the cable length can be selected from a plurality of ECO modes that correspond to a plurality of cable lengths, and can be switched to a normal mode that corresponds to the maximum cable length conforming to, for example, the IEEE 802.3 standard. In addition to making it possible to save power according to the length, for example, all the ports can be used as a device that supports the maximum cable length in conformity with the IEEE 802.3 standard.
[第2の実施の形態]
次に、図1及び図2を参照しながら、第2の実施の形態における省電力手段の一例を説明する。この省電力手段は、上記第1の実施の形態に係る省電力手段と、通信状態を確認する通信表示部である通信表示系LED8と、通信表示スイッチであるLED VIEW選択スイッチ7とを有している。
[Second Embodiment]
Next, an example of power saving means in the second embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The power saving means includes the power saving means according to the first embodiment, a communication display LED 8 that is a communication display unit for confirming a communication state, and an LED VIEW selection switch 7 that is a communication display switch. ing.
LED VIEW選択スイッチ7としては、例えばトグルタイプの開閉器を使用することができる。ECOモード選択スイッチ6をECOモードに選択した場合は、LED VIEW選択スイッチ7を有効化することができる。ユーザーがスイッチングハブ1の通信表示系LED8を確認したい場合には、LED VIEW選択スイッチ7をオン状態に選択する。ユーザーがLED VIEW選択スイッチ7を押すことで所定角度に傾斜した状態を維持している間は、実際の通信状態に合わせた通信表示系LED8の表示(例えばリンク時に「点灯」、アクト時に「点滅」、そしてネットワークケーブルの接続がない場合やリンク状態が未確立などの場合は「消灯」)を確認することができる。ユーザーがLED VIEW選択スイッチ7を押さなければ、通信表示系LED8が消灯状態になる。
As the LED VIEW selection switch 7, for example, a toggle type switch can be used. When the ECO
一方、スイッチングハブ1のECOモード選択スイッチ6を通常モードに選択した場合は、ユーザーがLED VIEW選択スイッチ7をON操作又はOFF操作しても、LED VIEW選択スイッチ7が無効化されており、スイッチングハブ1の通信表示系LED8は、実際の通信状態に合わせた表示になる。
On the other hand, when the ECO
実際のネットワーク環境においては、通信表示系LED8を常時確認する必要がない。このことから、スイッチングハブ1をECOモードに稼働した場合は、電源表示LED以外の通信表示系LED8を消灯した状態に維持するように構成し、通信状態等を確認したいときだけLED VIEW選択スイッチ7を使用して通信表示系LED8の機能を働かせるように構成したので、LED発光によるエネルギーの消費を節減することができる。これにより、スイッチングハブ1の消費電力を節減することが可能となる。スイッチングハブ1の通信表示系LED8の消灯により、約2%の電力削減効果を得ることができる。 In an actual network environment, there is no need to constantly check the communication display system LED 8. For this reason, when the switching hub 1 is operated in the ECO mode, the communication display system LEDs 8 other than the power supply display LEDs are maintained in an extinguished state, and the LED VIEW selection switch 7 is used only when it is desired to check the communication state or the like. Since the function of the communication display system LED 8 is made to work by using the LED, it is possible to reduce the energy consumption due to the LED emission. Thereby, the power consumption of the switching hub 1 can be reduced. By turning off the communication display system LED 8 of the switching hub 1, it is possible to obtain a power reduction effect of about 2%.
(第2の実施の形態の効果)
上記第2の実施の形態であるスイッチングハブ1によると、上記第1の実施の形態の効果に加えて次の効果が得られる。
(1)スイッチングハブ1のECOモード選択スイッチ6をECOモードに選択した場合は、上記第1の実施の形態のようにPHYチップ11a,11bのバイアス電流を制限することに加えて、スイッチングハブ1の電源の状態を表示する電源表示LED以外の通信に関連する全ての通信表示系LED8を消灯状態にすることで、スイッチングハブ1の消費電力を更に一層抑制することができる。
(Effect of the second embodiment)
According to the switching hub 1 according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
(1) When the ECO
[第3の実施の形態]
更に、図1及び図2を参照しながら、第3の実施の形態における省電力手段の一例を説明する。上記第1の実施の形態にあっては、2個の下位ポートP1,P3(送受信端子17a,17b)に対して単一のECOモード選択スイッチ6を設けていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばECOモード選択スイッチ6を各ポートP1,P3(送受信端子17a,17b)に個別に設けることも可能である。ECOモード選択スイッチ6を他のポートP2,P4〜P7に個別に設けることも可能であることは勿論である。この第3の実施の形態にあっても、上記第2の実施の形態に係る通信表示系LED8及びLED VIEW選択スイッチ7を備えることができる。
[Third Embodiment]
Furthermore, an example of power saving means in the third embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the first embodiment, the single ECO
(第3の実施の形態の効果)
上記第3の実施の形態であるスイッチングハブ1によれば、上記第1及び第2の実施の形態の効果に加えて次の効果が得られる。
(1)使用するケーブル長に対応してECOモードを個別に設定することができるとともに、ユーザーの実際のネットワーク環境やニーズに十分に適合させることができるようになり、実用的な価値が大きい。
(Effect of the third embodiment)
According to the switching hub 1 according to the third embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first and second embodiments.
(1) The ECO mode can be individually set according to the cable length to be used, and can be sufficiently adapted to the actual network environment and needs of the user.
[第4の実施の形態]
更に、図1及び図2を参照しながら、第4の実施の形態における省電力手段の一例を説明する。下位ポート及び上位ポートに空きポートがある場合は、LSIチップの固有省電力方法の一つであるオートパワーセーブ機能を併用することで、大幅な電力削減効果が得られる。ECOモード選択スイッチ6をECOモード又は通常モードに選択したにもかかわらず、PHYチップ11a,11b,12の固有機能であるオートパワーセーブ機能を併用することができる。
[Fourth Embodiment]
Further, an example of the power saving means in the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. When there is an empty port in the lower port and the upper port, a significant power reduction effect can be obtained by using an auto power save function, which is one of the inherent power saving methods of the LSI chip. Although the ECO
スイッチングハブ1の電源起動直後に、LSI内部機能設定ROM14により、スイッチングチップ(MAC:メディアアクセス制御、LSIチップ)13の内部レジスタを設定し、PHYチップ11a,11b,12のオートパワーセーブ機能を有効に設定にすることができる。PHYチップ11a,11b,12のオートパワーセーブ機能が有効になると、スイッチングハブ1と下位端末機器2a,2bとの間のネットワークケーブル4a,4b、あるいはスイッチングハブ1と上位機器3との間のネットワークケーブル5が未接続のとき、並びに、下位端末機器2a,2bもしくは上位機器3が電源ダウンしたとき、スイッチングハブ1における未使用の下位ポート及び上位ポートに対応したPHYチップ11a,11b,12のオートパワーセーブ機能が稼働する。
Immediately after the switching hub 1 is powered on, the internal register of the switching chip (MAC: media access control, LSI chip) 13 is set by the LSI internal
このとき、スイッチングハブ1の未使用の下位ポート及び上位ポートがオートパワーセーブ状態に入り、PHYチップ11a,11b,12の内部に設けられた図示しないリンク信号検出用回路及び管理用シリアル・インターフェース(例えば、MDIO/MDC)のみがアクティブ状態となり、PHYチップ11a,11b,12の消費電力の抑制を図ることができる。
At this time, unused lower ports and upper ports of the switching hub 1 enter an auto power save state, and a link signal detection circuit and a management serial interface (not shown) provided in the PHY chips 11a, 11b, and 12 ( For example, only MDIO / MDC) becomes active, and power consumption of the
また、オートパワーセーブ状態では、接続相手機器である下位端末機器2a,2b並びに上位機器3の接続状態を監視するため、定期的(数秒間隔)にWAKE−UP信号(例えば、FLP「First Link Pulse」信号、NLP「Normal Link Pulse」信号)を送出し、接続相手機器の有無をモニターニングする。一旦、接続相手機器を検出した場合は、オートパワーセーブ状態を解除し、通常の動作状態に復帰する。このように、PHYチップ11a,11b,12の固有機能であるオートパワーセーブ機能を併用することにより、スイッチングハブ1に未使用ポートがある場合には、その未使用ポートに対応したPHYチップの消費電力を約15%削減することができる。
Further, in the auto power save state, the WAKE-UP signal (for example, FLP “First Link Pulse Pulse” is periodically (several seconds apart) in order to monitor the connection state of the lower-
(第4の実施の形態の効果)
この第4の実施の形態に係る省電力手段のオートパワーセーブ機能と、上記第1〜第3の実施の形態に係る省電力手段の機能との組合せ、及びこれらの機能の選択により省電力化を効果的に図ることができる。
(Effect of the fourth embodiment)
The combination of the auto power saving function of the power saving means according to the fourth embodiment and the function of the power saving means according to the first to third embodiments, and the power saving by selecting these functions. Can be effectively achieved.
以上の説明からも明らかなように、上記各実施の形態にあっては、IEEE802.3規格の伝送技術の構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えばIEEE802.3規格以外の他の伝送技術に適用することができることは勿論であり、本発明の初期の目的を十分に達成することができる。従って、本発明は、上記各実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内で様々に設計変更が可能である。 As is clear from the above description, in each of the above-described embodiments, the configuration of the transmission technique of the IEEE 802.3 standard is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to other transmission technologies other than the IEEE 802.3 standard, for example, and the initial object of the present invention can be sufficiently achieved. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiments and modifications, and various design changes can be made within the scope described in each claim.
1 スイッチングハブ
2a,2b 下位端末機器
3 上位機器
4a,4b,5 ネットワークケーブル
6 ECOモード選択スイッチ
7 LED VIEW選択スイッチ
8 通信表示系LED
9a,9b バイアス電流制御切替部
10 バイアス電流制御部
11a,11b,12 PHYチップ
13 スイッチングチップ
14 LSI内部機能設定ROM
15a,15b,16 絶縁用パルストランス
17a,17b,18 送受信端子
90a 制御信号バッファ部
91 バイアス電流切替部
91a 切替FETスイッチ
91b,91c バイアス電流制限抵抗
P1〜P7 下位ポート
P8 上位ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
9a, 9b Bias current
15a, 15b, 16 Insulating
Claims (1)
省電力モードと通常モードの切り替えを行う複数の省電力モード選択スイッチと、
前記省電力モードの選択に応じて通信制御用の複数のLSIチップのバイアス電流を制御するバイアス電流制御切替部と、
前記省電力モードの電力消費に基づいた送信レベルの伝送信号を出力する複数の送信端子とを備え、
前記バイアス電流制御切替部は、前記複数の下位端末機器にそれぞれ接続されたネットワークケーブルが予め定めた長さにおいて、前記複数の下位端末機器がそれぞれ対応する消費電力モードに基づいた送信レベルの前記伝送信号を受信できるよう対応するLSIチップのバイアス電流を制御することを特徴とするネットワーク機器。 A network device connected to a host device and a plurality of lower terminal devices via a network cable,
A plurality of power saving mode selection switches for switching between the power saving mode and the normal mode;
A bias current control switching unit that controls bias currents of a plurality of LSI chips for communication control according to the selection of the power saving mode;
A plurality of transmission terminals that output transmission signals of a transmission level based on power consumption in the power saving mode,
The bias current control switching unit is configured to transmit the transmission level based on a power consumption mode to which each of the plurality of lower terminal devices corresponds to a predetermined length of a network cable connected to each of the plurality of lower terminal devices. A network device characterized by controlling a bias current of a corresponding LSI chip so that a signal can be received .
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