KR100898198B1 - 컴퓨팅 시스템에서 전력을 절약하기 위해 듀티 사이클을조정하는 방법 및 장치 - Google Patents

컴퓨팅 시스템에서 전력을 절약하기 위해 듀티 사이클을조정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

컴퓨팅 시스템에서 전력을 절약하기 위해 듀티 사이클을 조정하는 방법 및 시스템이 기술된다. 시스템은 활성 모드 및 슬립 모드를 포함하는 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 포함한다. NIC는 전력 소비를 최소화하는 것에 적어도 부분적으로 기초하여 슬립 시간에 대한 활성 시간의 듀티 사이클을 조정하는 조정 요소에 결합되어 있다.
듀티 사이클, 네트워크 인터페이스 카드, 활성 모드, 슬립 모드, 조정 요소

Description

컴퓨팅 시스템에서 전력을 절약하기 위해 듀티 사이클을 조정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ADJUSTING A DUTY CYCLE TO SAVE POWER IN A COMPUTING SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 컴퓨팅 시스템에서 전력을 절약하는 것에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 컴퓨팅 시스템에서 전력을 절약하기 위해 네트워크 인터페이스 카드의 듀티 사이클을 조정하는 것에 관한 것이다.
모바일 또는 무선 디바이스들의 사용이 증가하고 있다. 그러나, 모바일 디바이스들을 이용하여 스트리밍 데이터 또는 대량의 파일 전송들을 네트워크를 통해 수신하는 것은 상당한 양의 전력을 소비한다. 전력을 절약하기 위해, 네트워크 인터페이스 카드(NIC)는, 그것이 데이터를 송수신하기 위해 웨이크업(wake up)하라는 요청을 수신할 때까지, 슬립 모드와 같은, 저전력 상태로 들어가게 될 수 있다. 예를 들어, NIC는 그것이 액세스 포인트로부터 데이터를 수신하라는 요청을 받으면 웨이크업할 수 있다. 이어서, NIC는 무선 디바이스를 위해 액세스 포인트에 의해 버퍼링된 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 기술이 갖는 한가지 문제는 스트리밍 애플리케이션들과 같은 몇몇 애플리케이션들이 시간 임계적인 데이터를 요구한다는 것이다. 스트리밍 애플리케이션이 데이터를 모두 소모하면, 스트림이 중단되고, 사용자는 좋은 경험을 하지 못할 것이다. 그러나, 사용자가 스트리밍 데이터를 수신하면서 단기간 동안만 디바이스를 사용할 수 있다면, 디바이스의 사용을 원치 않는다.
본 발명은 유사한 요소에는 동일한 참조 부호가 부기되어 있는 첨부 도면에서, 예로서 도시되고, 이에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 예시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 예시하는 흐름도.
도 3은 예시된 발명의 특정 양태들이 실시될 수 있는 적합한 컴퓨팅 환경을 도시하는 블록도.
컴퓨팅 시스템에서 전력을 절약하기 위해 듀티 사이클을 조정하는 시스템 및 방법의 실시예들이 기술된다. 이하의 설명에서는, 다수의 특정 상세들이 개시된다. 그러나, 발명의 실시예들은 이러한 특정 상세들 없이 실시될 수도 있음을 이해해야 한다. 다른 예들에서는, 이러한 설명의 이해를 모호하게 하지 않기 위해 공지의 회로들, 구조들 및 기술들이 상세히 도시되지 않는다.
본 명세서 전반에서 "일 실시예" 또는 "실시예"라는 참조는 실시예와 관련하여 기술된 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반의 여러 부분에 있는 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 어구의 출현은 반드시 모두가 동일한 실시예를 참조하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징들, 구조들, 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적합한 방식으로 결합될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 블럭도는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(100)을 도시한다. 본 기술분야의 당업자들은 시스템(100)이 도 1에 도시된 것들보다 많은 컴포넌트들을 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 그러나, 본 발명을 실시하기 위한 예시적인 실시예를 개시하기 위해 모든 이러한 일반적인 종래의 컴포넌트들이 도시될 필요는 없다. 일 실시예에서, 시스템(100)은 랩톱과 같은 무선 컴퓨팅 시스템이다.
시스템(100)은 네트워크 인터페이스 카드(NIC)(102) 및 NIC(102)의 듀티 사이클을 조정하기 위한 조정 요소(104)를 포함한다. NIC(102)는 시스템(100)을 네트워크에 통신 결합한다. NIC(102)는 활성 모드와 슬립 모드를 포함한다. 일 실시예에서, NIC(102)는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 사양에 따른 활성 모드와 슬립 모드를 포함한다. 슬립 모드에서, NIC는 저전력 상태에 있다. NIC는 그것이 데이터를 수신 또는 송신하라는 요청을 받으면 웨이크업해서 활성 모드로 들어간다. NIC의 슬립 시간에 비한 활성 시간의 듀티 사이클은 시스템(100)의 전력 절약의 양을 결정한다. 듀티 사이클은 전력 소비를 최소화하고 전력 절약의 양을 최대화하기 위해 조정될 수 있다.
조정 요소(104)는 시스템(100)에서 실행하는 애플리케이션 또는 디바이스일 수 있다. 조정 요소(104)는 시스템(100)이 주로 무선 네트워크에 접속되어 있는지를 알아보는 검사를 한다. 그렇다면, 조정 요소(104)는 전력 소비를 최소화하도록 NIC(102)의 활성 시간의 듀티 사이클을 조정할 수 있다. 조정 요소(104)는 데이터 트래픽이 가능한 한 버스트화(bursty) 되도록 시스템(100)으로의 데이터 전송들의 데이터 레이트를 조정할 수 있다. 예를 들면, 조정 요소는 네트워크 상의 서버(102)로부터 스트리밍 애플리케이션을 위한 스트림 내의 대량의 데이터를 요청할 수 있다. 데이터에 대한 요청은 데이터 레이트 등의 임의의 필요한 스트리밍 요건들과 함께 전송된다. 그 후 이러한 요청에 응답하여 수신된 데이터는 버퍼링될 수 있고, NIC(102)는 데이터가 소비되는 시간 동안 슬림 모드로 들어갈 수 있다. 그 후, 더 많은 데이터에 대한 요청이 네트워크 상의 서버에 송신될 것이다. 스트리밍 서버는 더 많은 데이터를 시스템(100)에 스트리밍할 것이고 NIC(102)는 이러한 데이터를 수신하기 위해 웨이크업할 것이다. 데이터는 버퍼링되고 NIC(102)는 데이터의 대부분이 소비될 때까지 다시 슬립 모드로 들어갈 수 있다. 이어서, 더 많은 데이터가 요청되고, NIC는 다시 활성 모드로 들어가고, 이 프로세스가 반복된다. 이러한 프로세스는 TCP(Transmission Control Protocol) 전송 및 UDP(User Datagram Protocol) 메시지들을 포함하나 이에 제한되지 않은 각종 유형의 메시지들 및 전송들과 함께 사용될 수 있다. 브로드캐스트 및 멀티캐스트 메시지들은 또한 이러한 프로세스를 이용하여 버퍼링되고 전송될 수 있다. JPEG, 워드, 또는 파워포인트 파일들과 같은 대량 파일 전송은 이러한 프로세서를 이용하여 전송될 수 있다. 이러한 프로세서를 이용함으로써, 데이터 트래픽은 가능한 한 버스트화되고 전력 소비가 최소화된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 예시한다. 애플리케이션 등의 조정 요소는 컴퓨팅 디바이스가 무선 네트워크에 통신 결합되어 있는지를 판정할 수 있다. 결합되어 있다면, 200에서, 컴퓨팅 디바이스의 신호 세기가 결정된다. 모바일 컴퓨팅 디바이스와 액세스 포인트 사이의 거리가 증가하면, 신호 세기는 일반적으로 감소하고, 이에 의해 데이터 전송시 더 많은 에러를 일으킬 수 있다. 신호 세기가 감소함에 따라, 데이터 전송을 위한 보다 작은 패킷 사이즈가 요망될 수 있다. 따라서, 202에서, 데이터 전송들의 패킷 사이즈는 적어도 부분적으로, 결정된 신호 세기에 기초하여 결정된다. 일 실시예에서, 어떤 패킷 사이즈가 결정된 신호 세기에 가장 적합한지를 결정하기 위해 검색 테이블이 검사된다. 검색 테이블들은 NIC의 유형 또는 제조업자에 따라 다를 수 있다.
일 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스에 의해 수신될 컨텐츠 유형이 결정된다. 예를 들어, 오디오 또는 비디오 등의 상이한 컨텐츠 유형은 상이한 레이트로 소비될 수 있다. 컨텐츠 유형이 결정된 후, 컨텐츠 유형이 소비를 위한 것이면, 소비의 레이트가 결정된다. 그 후 패킷 사이즈 및 소비 레이트에 기초하여 디바이스의 듀티 사이클이 조정될 수 있다. 일 실시예에서, 결정된 패킷 사이즈 및 기대 소비 레이트가 주어지면 데이터 트래픽이 가능한 한 버스트화 되도록 듀티 사이클이 조정될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 전송들의 데이터 레이트는 데이터 트래픽이 가능한 한 버스트화 되도록 조정될 수 있고, 결과적으로 모바일 디바이스를 위한 전력 절약이 최대화될 수 있다. 이러한 방식에서는, 사용자에게 시간 임계적인 애플리케이션들을 위한 연속적인 데이터 스트림을 제공하기 위해 적절한 레이트로 데이터가 스트리밍되면서 모바일 디바이스의 배터리 수명 및 사용 시간이 최대화된다.
도 3은 도시된 발명의 특정 양태들이 실시될 수 있는 적합한 컴퓨팅 환경을 도시하는 블록도이다. 일 실시예에서, 상술된 방법은 버스(308)를 통해 서로 연결된, 프로세서(302), 메모리(304), 입출력 디바이스(306), 데이터 저장 디바이스(312), 및 네트워크 인터페이스(310)를 포함하는 컴포넌트들(302-312)을 갖는 컴퓨터 시스템(300)에서 실현될 수 있다. 컴포넌트들은 본 기술분야에 공지된 통상의 기능들을 수행하며 시스템(100)을 구현하기 위한 수단을 제공한다. 집합적으로, 이러한 컴포넌트들은 범용 컴퓨터 시스템들, 모바일 또는 무선 시스템들, 및 전문화된 패킷 전송 디바이스들을 포함하나 이에 제한되지 않는 하드웨어 시스템들의 넓은 카테고리를 나타낸다. 컴퓨터 시스템(300)의 각종 컴포넌트들은 재배열될 수 있고, 본 발명의 특정 구현들은 상기 컴포넌트들 모두를 요구하지도 포함하지도 않을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 시스템(300)에는 부가적인 프로세서들(예를 들어, 디지털 신호 프로세서), 저장 디바이스들, 메모리들(예를 들어, 플래시 메모리), 및 네트워크 또는 통신 인터페이스들과 같은 부가적인 컴포넌트들이 포함될 수 있다.
본 기술분야의 당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 방법의 실시예를 구현하기 위한 컨텐츠, 예를 들어 컴퓨터 프로그램 명령어들은, 메모리의 일부로서, 또는 메모리에 부가하여, 카트리지들, 자기 카세트들, 플래시 메모리 카드들, 디지털 비디오 디스크들, RAM들, ROM들 등을 포함하나 이에 제한되지 않는 시스템에 의해 액세스가능한 데이터를 저장할 수 있는 임의의 머신-판독가능한 매체에 의해 제공될 수 있다. 이러한 점에서, 시스템(100)은 본 기술분야에 공지되어 있는 방식으로 그러한 머신-판독가능한 매체와 통신하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 방법의 실시예를 구현하기 위한 컨텐츠는 컨텐츠를 저장하고 시스템(100)에 컨텐츠를 전달할 수 있는 임의의 외부 디바이스로부터 시스템(100)에 제공될 수도 있다는 것을 본 기술 분야의 당업자는 더욱 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 시스템(100)은 네트워크에 접속될 수도 있고, 컨텐츠는 네트워크 내의 임의의 디바이스 상에 저장될 수도 있다.
본 발명은 여러 실시예들의 관점으로 기술되었지만, 본 기술 분야의 당업자들은 본 발명이 기술된 실시예들에 제한되지 않고, 첨부된 청구범위의 정신 및 범위 내에서 변경 및 수정하여 실시될 수 있음을 인식할 것이다. 따라서 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (30)

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  3. 삭제
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  7. 삭제
  8. 장치에 있어서,
    네트워크에 통신 결합하도록 구성되고, 데이터가 전송되는 활성 모드와 데이터가 전송되지 않는 슬립 모드를 포함하는 네트워크 인터페이스 카드(NIC); 및
    상기 NIC에 결합되어, 상기 장치의 데이터 소비 레이트를 결정하고, 상기 결정된 데이터 소비 레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 NIC의 듀티 사이클 및 데이터 전송 레이트를 결정하도록 구성된 디바이스
    를 포함하고,
    상기 듀티 사이클은 상기 NIC가 상기 슬립 모드에서 동작하는 시간양에 대한 상기 NIC가 상기 활성 모드에서 동작하는 시간양의 비인 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 활성 모드 및 상기 슬립 모드를 포함하는 상기 NIC는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 사양에 따라 동작하도록 구성되는 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 장치는 모바일 장치인 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 모바일 장치는 랩톱인 장치.
  14. 컴퓨터에 의해 액세스될 때, 상기 컴퓨터로 하여금,
    머신(machine)의 데이터 소비 레이트를 결정하는 단계 - 상기 머신은 데이터가 전송되는 활성 모드 및 데이터가 전송되지 않는 슬립 모드를 포함함 - ;
    상기 머신의 상기 결정된 데이터 소비 레이트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 머신의 듀티 사이클 및 데이터 전송 레이트를 결정하는 단계 - 상기 듀티 사이클은 상기 머신이 상기 슬립 모드에서 동작하는 시간양에 대한 상기 머신이 상기 활성 모드에서 동작하는 시간양의 비임 - ;
    상기 머신이 소비할 데이터를 요구하는 단계;
    상기 머신이 상기 활성 모드일 때 상기 요구된 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 머신이 상기 슬립 모드일 때 상기 수신된 데이터를 소비하는 단계
    를 수행하게 하는 명령어들을 포함하고,
    상기 수신된 데이터는 상기 머신이 상기 슬립 모드에 있는 동안 방해받지 않고 소비하기에 충분한 컴퓨터 판독가능 매체.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 명령어들은, 상기 컴퓨터가 상기 머신에 대한 신호 세기를 결정할 수 있도록 더 구성되는 컴퓨터 판독가능 매체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 명령어들은, 상기 컴퓨터가 상기 결정된 신호 세기에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 머신에 의해 수신될 데이터에 대한 패킷 사이즈를 결정할 수 있도록 더 구성되는 컴퓨터 판독가능 매체.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 명령어들은, 상기 컴퓨터가 상기 머신에 의해 수신될 데이터의 컨텐츠 유형을 결정하고 상기 컨텐츠 유형에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 머신에 의해 수신될 데이터에 대한 패킷 사이즈를 결정할 수 있도록 더 구성되는 컴퓨터 판독가능 매체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 명령어들은, 상기 컴퓨터가 상기 머신에 의해 수신될 데이터의 컨텐츠 유형에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 소비 레이트를 결정할 수 있도록 더 구성되는 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제8항에 있어서,
    상기 NIC에 결합된 상기 디바이스는 상기 장치에 대한 신호 세기를 결정하고 상기 결정된 신호 세기에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 장치에 의해 수신될 데이터에 대한 패킷 사이즈를 결정하도록 더 구성되는 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 NIC에 결합된 상기 디바이스는 상기 결정된 신호 세기에 적어도 기초하여 패킷 사이즈를 결정하기 위해 검색 테이블을 체크하도록 더 구성되는 장치.
  26. 제8항에 있어서,
    상기 NIC에 결합된 상기 디바이스는 상기 장치에 의해 수신될 데이터의 컨텐츠 유형을 결정하도록 더 구성되는 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 NIC에 결합된 상기 디바이스는 상기 장치에 의해 수신될 데이터의 컨텐츠 유형에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 소비 레이트 및 패킷 사이즈를 결정하도록 더 구성되는 장치.
  28. 컴퓨팅 디바이스가, 상기 컴퓨티 디바이스의 데이터 소비 레이트를 결정하는 단계 - 상기 컴퓨팅 디바이스는 데이터가 전송되는 활성 모드 및 데이터가 전송되지 않는 슬립 모드를 포함함 - ;
    상기 컴퓨팅 디바이스가, 상기 컴퓨팅 디바이스의 상기 결정된 데이터 소비 레이트에 적어도 기초하여 상기 컴퓨팅 디바이스의 듀티 사이클 및 데이터 전송 레이트를 결정하는 단계 - 상기 듀티 사이클은 상기 컴퓨팅 디바이스가 상기 슬립 모드에서 동작하는 시간양에 대한 상기 컴퓨팅 디바이스가 상기 활성 모드에서 동작하는 시간양의 비임 - ;
    상기 컴퓨팅 디바이스가, 상기 컴퓨팅 디바이스에 의해 소비될 데이터를 요구하는 단계;
    상기 컴퓨팅 디바이스가 상기 활성 모드일 때 상기 요구된 데이터를 상기 컴퓨팅 디바이스가 수신하는 단계; 및
    적어도 상기 컴퓨팅 디바이스가 상기 슬립 모드일 때 상기 수신된 데이터를 상기 컴퓨팅 디바이스가 소비하는 단계
    를 포함하고,
    상기 수신된 데이터는 상기 컴퓨팅 디바이스가 상기 슬립 모드인 동안 방해받지 않고 소비하기에 충분한 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 디바이스가 네트워크에 결합되어 있는지를 상기 컴퓨팅 디바이스가 검출하는 단계; 및
    상기 네트워크에 결합된 상기 컴퓨팅 디바이스의 신호 세기를 상기 컴퓨팅 디바이스가 검출하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 데이터 전송 레이트 결정 단계는 상기 검출된 신호 세기에 적어도 부분적으로 기초하는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 디바이스가 수신할 데이터의 컨텐츠 유형을 상기 컴퓨팅 디바이스가 결정하는 단계; 및
    상기 컨텐츠 유형 및 상기 검출된 신호 세기에 적어도 기초하여 상기 컴퓨팅 디바이스가 패킷 사이즈를 결정하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 데이터 소비 레이트 결정 단계는 상기 컨텐츠 유형에 적어도 부분적으로 기초하는 방법.
KR1020077014194A 2004-12-23 2005-12-21 컴퓨팅 시스템에서 전력을 절약하기 위해 듀티 사이클을조정하는 방법 및 장치 KR100898198B1 (ko)

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