KR101056322B1 - 전력 인디케이터 기반 동적 프로그램 쓰로틀링을 이용하는 컨버전스 장치 - Google Patents

전력 인디케이터 기반 동적 프로그램 쓰로틀링을 이용하는 컨버전스 장치 Download PDF

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Abstract

배터리 또는 다른 파워 소스를 포함하는, 그리고 하나 이상의 프로세서를 포함하는 컨버전스 장치에서 프로그램 실행을 쓰로틀링함으로써 전력을 보존하기 위한 기술. 상기 프로세서는 음성 콜 통신 기능에 연계된 프로세싱 동작을 수행하도록, 그리고 데이터 통신 기능에 연계된 프로세싱 동작을 수행하도록 설정되며, 핵심 프로그램 및 비핵심 프로그램을 실행하도록 동작한다. 상기 컨버전스 장치는 데이터 통신 기능에 연계된 다수의 프로그램 중 하나 이상의 주어진 프로그램과, 상기 주어진 프로그램과 같은 기능을 수행하나 서로 다른 전력 소스 용량을 갖는 하나 이상의 교체용 용량 프로그램에 대한 식별자를 저장한다. 남아 있는 용량 또는 전력 소스의 다른 특징을 표시하는 전력 인디케이터 에 기반하여, 음성 콜 통신 기능에 대해 전력 소스 용량의 사용 가능한 양이 증가되도록, 기 주어진 프로그램의 실행은 교체용 용량 프로그램의 실행으로 대체될 수 있다.

Description

전력 인디케이터 기반 동적 프로그램 쓰로틀링을 이용하는 컨버전스 장치 {CONVERGENCE DEVICE WITH DYNAMIC PROGRAM THROTTLING BASED ON POWER INDICATOR}
본 발명은 프로세서 기반 통신 장치에 관한 것이며, 더 세부적으로는, 여러 다른 매체를 통해, 음성, 데이터, 오디오, 비디오 및 그 밖의 다른 정보를 처리하기 위해 설정된 통신 장치를 포함할 수 있는 컨버전스 장치(convergence device)에 관한 것이다.
컨버전스 장치는 여러 다른 통신과 멀티미디어 데이터 프로세싱 기능을 수행하는 것이 통상적이다. 이러한 장치의 한 가지 예로는, 셀방식 음성 콜 통신 기능에 연계되어 있는 프로그램뿐 아니라, 멀티미디어 응용 프로그램 또는 데이터 통신 기능에 연계되어 있는 다른 프로그램을 운용할 수 있는 프로세스가 포함되는 “스마트”전화기가 있다. 예를 들어, 상기 스마트 전화기는 기본적인 셀방식 전화기 음성 콜 또한 제공하면서, 사용자가 이메일을 수신하고, 인터넷을 검색하고, 개인 정보를 관리하며, 텍스트 메시지를 이용할 수 있도록 설정될 수도 있다.
이러한 종류의 컨버전스 장치의 더 세부적인 예를 들자면, 근래에 개발된 고속 CDMA 통신 시스템의 무선 모바일 유닛, 가령, 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP: 3rd Generation Partnership Project)인 광대역 CDMA(WCDMA: Wideband CDMA)가 있으며, 이는 3GPP 기술 문서 TS 25.1xx에 설명되어 있고, 본원에서 이를 참조한다. 컨버전스 장치는 셀방식 통신 기능성을 대체하여 또는 셀방식 통신 기능성에 추가하여, IEEE 802.11 표준에 따르는 무선 네트워킹 기능을 포함한다. 본원에서 IEEE 802.11 또는 그 밖의 다른 적합한 무선 네트워킹 표준을 참조한다.
컨버전스 장치는 JAVA 또는 그 밖의 다른 객체 지향 프로그래밍 언어로 써진 하이-레벨 프로그램 애플리케이션 코드뿐 아니라, 신호 프로세싱 작동에 연계되어 있는 DSP(digital signal processor) 코드를 포함해 많은 여러 다른 종류의 코드의 실행을 요구한다.
멀티스레드 프로세서는 2002년 10월 11일자로 출원된 U.S. 특허출원 제 10/269372호, "Multithreaded Processor With Efficient Processing For Convergence Device Applications"에서 설명된 컨버전스 장치에서 사용되기 특히 적합하며, 이를 본원에서 함께 인용한다. U.S. 특허출원 제10/269372호에서 설명된 멀티스레드 프로세서의 실제 실시예에 의해, RISC 기반 제어 코드, DSP 코드, JAVA 코드, 네트워크 프로세싱 코드를 실행할 수 있다. 이러한 프로세서는 SIMD(single instruction multiple data) 벡터 유닛, 축소 유닛, 명령어 실행을 합성하는 LIW(long instruction word)를 포함한다.
컨버전스 장치는 배터리 전력에 의해 작동되도록 설정되는 것이 통상적이다. 배터리 용량이 감소함에 따라, 상기 장치가 특정한 최소 음성 콜 통신 수용력을 유지하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 데이터 통신 기능에 연계되어 있는 프로세싱, 가령, 멀티미디어 애플리케이션 프로세싱은 더 많은 컴퓨터연산을 위한 용량을 요구하며, 그에 따라 셀방식 음성 콜 통신에서보다 더 많은 배터리 전력이 소비된다.
불행히도, 종래의 전력 보존 기법은 컨버전스 장치의 특별한 설정 및 기능을 지원하도록 설계되어지지 않으므로 이러한 장치에 최적의 성능을 제공하지 못한다. 따라서 개선된 전력 보존 기법이 컨버전스 장치에서 사용될 필요성이 존재한다.
본 발명은 프로세서 기반 컨버전스 장치에서 배터리 또는 다른 전력 소스를 보존하기 위한 개선된 기술을 제공한다.
본 발명의 한 태양에 따라, 배터리 또는 다른 전력 소스와 하나 이상의 프로세서를 포함하는 컨버전스 장치에서 프로그램 실행을 제어함으로써 전력을 보존하기 위해 기술이 제공된다. 프로세서는 멀티스레드 프로세서 또는 다른 종류의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 음성 콜 통신 기능에 연계된 프로세싱 동작을 수행하도록, 데이터 통신 기능에 연계된 프로세싱 동작을 수행하도록 설정되며, 상기 프로세서는 핵심 프로그램 및 비핵심 프로그램을 실행하도록 동작된다.
핵심 프로그램은 예를 들어, 프로세서상에서 실행되는 운영 체제, 컨버전스 장치의 GUI(graphical user interface), 음성 콜 통신 기능의 하나 이상의 기능 중 하나 이상을 구현하도록 이용되는 프로그램을 포함한다.
비핵심 프로그램은 전력 소스 용량에 기반하여 두 개의 카테고리로 분류될 수 있으며, 상기 두 개의 카테고리에는 제 1 용량에서의 카테고리와 제 2 용량에서의 카테고리가 포함되며, 상기 제 1 용량은 상기 제 2 용량보다 더 낮다. 다수의 비핵심 프로그램의 하나 이상의 부분 집합 각각은 실행 상태, 보류 상태, 수면 상태를 포함하는 다수의 상태 중 하나일 수 있다.
동작 중에, 상기 컨버전스 장치는 데이터 통신 기능에 연계된 다수의 비핵심 프로그램 중 하나 이상의 주어진 프로그램에 대해 상기 주어진 프로그램과 같은 기능을 수행하나 서로 다른 전력 소스 용량을 갖는 하나 이상의 교체용 용량 프로그램의 식별자를 저장하고, 전력 소스의 특성을 표시하는 전력 인디케이터에 기반하여, 상기 주어진 프로그램의 실행을 상기 교체용 용량 프로그램의 실행으로 대체하며, 그에 따라 음성 콜 통신 기능에 대해, 전력 소스 용량의 사용가능한 양이 증가한다. 가령, 전력 인디케이터가 제 1 임계값 아래에 있을 경우, 상기 주어진 비핵심 프로그램의 실행이 상기 주어진 프로그램보다 더 낮은 전력 소스 용량을 갖는 교체용 용량 비핵심 프로그램의 실행으로 대체된다. 이와 유사하게, 상기 전력 인디케이터가 제 1 임계값 아래에 있지 않을 경우, 상기 주어진 비핵심 프로그램의 실행은 상기 주어진 프로그램보다 더 높은 전력 소스 용량을 갖는 교체용 용량 프로그램의 실행으로 대체된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 데이터 통신 기능은 하나 이상의 특정 데이터 전송률, 특정 재생 빈도 및 특정 디스플레이 분해능에서의 멀티미디어 프로세싱에 연계된 하나 이상의 기능을 포함한다. 상기 주어진 프로그램은 멀티미디어 프로세싱을 특정 데이터 전송률, 재생 빈도 또는 디스플레이 분해능에서 수행할 수 있고, 상기 주어진 프로그램과 같은 기능을 수행하는 교체용 용량 프로그램은 멀티미디어 프로세싱을 상기 주어진 프로그램과 서로 다른 데이터 전송률, 재생 빈도, 디스플레이 분해능에서 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라, 상기 전력 인디케이터가 제 1 임계값 보다 낮은 제 2 임계값 아래에 있을 경우, 주어진 비핵심 프로그램 및 교체용 비핵심 프로그램은 수면 상태로 설정된다. 또는, 상기 전력 인디케이터가 제 2 임계값 아래 있지 않을 경우, 수면 상태를 갖는 임의의 비핵심 프로그램은 보류 상태로 설정된다. 상기 제 2 임계값은 하나 이상의 음성 콜 통신 기능을 계속 하기 위해 최소 수용 가능한 용량을 표시한다.
본 발명의 기술에 의해, 주어진 배터리 용량 레벨에서,컨버전스 장치가 음성 콜 통신 기능을 제공하기 위한 시간 주기를 바람직하게 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 구현하는 프로세서 기반 컨버전스 장치의 한 가지 예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 컨버전스 장치의 멀티스레드 프로세서의 실시예의 보다 상세한 도면이다.
도 3은 특정 통신 기능에 대한 예시적 프로세서의 이용률(%)을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 1의 컨버전스 장치에서 구현된 동적 프로그램 쓰로틀링 프로세스의 흐름도이다.
본 발명은 본원에서 멀티스레드 프로세서를 포함하도록 구성된 예시적 컨버전스 장치에서 구현되는 것으로 기재될 것이다. 그러나 본 발명은 기재된 실시예의 특정 컨버전스 장치 및 멀티스레드 프로세서의 사용을 필수로 요구하지 않으며, 배터리 전력, 또는 그 밖의 다른 타입의 전력의 개선된 보존을 제공하는 것이 바람직한 임의의 프로세서 기반 컨버전스 장치에서 사용되기에 보다 일반적으로 적합함을 알아야 한다. 본원에서 사용되는 용어“컨버전스 장치(convergence device)”는 모바일 전화기, PDA(personal digital assistant), 휴대용 컴퓨터, 또는 음성 콜 통신과 데이터 통신 기능을 모두 갖는 그 밖의 다른 종류의 프로세서 기반 통신 장치를 포함한다(그러나 이에 제한되는 것은 아님).
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 컨버전스 장치(100)를 도식한다. 상기 컨버전스 장치는 메인 메모리(104)에 연결된 프로세서(102)를 포함한다. 또한, 상기 프로세서(102)는, 하나 이상의 트랜시버(105)와, 하나 이상의 네트워크 인터페이스(106)와, 배터리(108)의 용량을 모니터하는 배터리 모니터(107)에 연결되어 있다.
상기 트랜시버(105)는 가령, WCDMA 통신 기능 같은 셀방식 통신 기능에, 또는 컨버전스 장치에서 구현되는 그 외 다른 종류의 음성 콜 통신 기능과 관련이 있을 수 있다.
상기 배터리 모니터(107) 및 배터리(108)는 완전히 공지된 디자인을 가질 수 있으며, 이러한 구성요소의 수많은 가능한 구현 예들이 해당업계 종사자에게 명확히 이해될 것이다. 일반적으로, 상기 배터리 모니터(107)는 배터리 인디케이터라고도 일컬어지는 하나 이상의 배터리 인디케이터 신호를 생성하는데, 상기 신호는 남아 있는 배터리 용량의 퍼센트율(%), 또는 그 밖의 다른 종류의 전력의 남아 있는 레벨, 또는 배터리(108)의 그 밖의 다른 용량 레벨을 표시할 수 있다. 상기 배터리 인디케이터는 본원에서는 더 일반적으로 전력 인디케이터라 일컬어진다. 본 발명은 임의의 특정 종류의 전력 인디케이터를 요구하지 않으며, 해당업계 종사자가 알고 있는 다양한 인디케이터를 구동하는 방식대로 설정될 수 있다. 또한, 본 발명은 배터리가 아닌 다른 전원을 갖고 사용될 수 있다.
상기 컨버전스 장치(100)는 SDR(software defined radio) 기법을 이용하도록 구성될 수 있으며, 상기 SDR 기법은 예를 들어, J. Glossner, D. Iancu, J. Lu, E. Hokenek, M. Moudgill의 "A Software Defined Communications Baseband Design," IEEE Communications Magazine, Vol.41, No.1, 120 ~ 128쪽, 2003년 1월, 및 J. Glossner, E. Hokenek, M. Moudgill의 "Multithreaded Processor for Software Defined Radio," 2002 Software Defined Radio Technical Conference 회보, VolumeⅠ, pp.195 ~ 199, 2002년 11월 11일~12일(캘리포니아, 샌 디에고)에 기재되어 있으며, 상기 문헌은 본원에서 참조로서 인용된다.
앞서 명시된 참고 문헌에서 설명된 SDR 기법을 구현하는 바람직한 집적 회로 프로덕트는 Sandbridge Technologies Inc.(USA, New York, White Plains)의 SB9600TM 베이스밴드 프로세서이다.
도 2는 프로세서(102)의 하나의 가능한 구현예를 더 세부적으로 도시한 도면이다. 가령, 앞서 언급한 바와 같이, 멀티스레드 프로세스를 사용하는 것이 본 발명에서 필수로 요구되는 것은 아니지만, 프로세서(102)는 멀티스레드 프로세서로서 구현된다. 상기 멀티스레드 프로세서는 멀티스레드 캐쉬 메모리(110), 데이터 메모리(112), 캐쉬 제어기(114), 명령어 디코더(instruction decoder, 116), 레지스터 파일(118) 및 ALU(arithmetic logic unit)의 집합(120)을 포함한다. 상기 멀티스레드 캐쉬 메모리(110)는 본원에서 멀티스레드 캐쉬라고도 일컬어진다.
상기 멀티스레드 캐쉬(110)는 다수의 스레드 캐쉬(110-1, 110-2, ...110-N)를 포함하며, 이때 N은 일반적으로 멀티스레드 프로세서(102)에 의해 지원되는 스레드의 개수를 명시한다. 그러므로 각각의 스레드는 멀티스레드 캐쉬(110)에서 자신과 연계되는 대응하는 스레드 캐쉬를 갖는다. 마찬가지로, 데이터 메모리(112)는, 데이터 메모리(112-1, 112-2, ...112-N)로 표시되는 N개의 개별 데이터 메모리 인스턴스를 포함한다.
멀티스레드 캐쉬(110)의 각각의 스레드 캐쉬는 메모리 로케이션의 하나 이상의 집합을 갖는 메모리 어레이를 포함할 수 있다. 상기 스레드 캐쉬는 연계된 스레드 식별자를 저장하기 위한 스레드 식별자 레지스터를 더 포함하거나, 그렇지 않은 경우, 상기 스레드 식별자 레지스터와 연계될 수 있다.
캐쉬 제어기(114)를 통해 상기 멀티스레드 캐쉬(110)가 메인 메모리(104)와 인터페이싱한다. 상기 캐쉬 제어기(114)는 메인 메모리(104)로부터의 적합한 명령(instruction)이 상기 스레드 캐쉬(110)로 로딩됨을 보장한다. 개별 스레드 캐쉬(110-1, 110-2,...110-N)와 연계되는 논리 회로, 또는 그 밖의 다른 프로세싱 요소와 연합하여 동작하는 본 실시예의 상기 캐쉬 제어기(114)는 주소 사상(address mapping) 기법의 적어도 일부분, 가령, 완전 연관 사상(fully associative mapping), 또는 직접 사상(direct mapping), 또는 집합-연관 사상(set-associative mapping)을 구현할 수 있다.
본 발명과 관련되어 사용되기 적합한 예시적 집합-연관 사상 기법으로는 본 발명과 동 출원인의 2002년 6월 4일자 U.S. 특허출원 제10/161774호 및 2002년 6월 4일자 제10/161874호에 기재된 기법이 있으며, 상기 2개의 특허출원은 본원에서 참조로서 인용된다.
일반적으로, 멀티스레드 캐쉬(110)는 멀티스레드 프로세서(102)에 의해 실행될 명령(instruction)을 저장하기 위해 사용되며, 데이터 메모리(112)는 상기 명령들에 의해 조작될 데이터가 저장된다. 명령 디코더(116)에 의해 명령들이 멀티스레드 캐쉬(110)로부터 인출(fetching)되며, 상기 명령 디코더(116)는 공지된 방식으로 명령들의 실행을 제어할 때, 레지스터 파일(118) 및 ALU(120)와 연계하여 작동한다. 멀티스레드 프로세서 구성요소, 가령, 명령어 디코더(116), 레지스터 파일(118), ALU(120)는 기존 기술 분야에서도 잘 알려져 있기 때문에 본원에서는 더 자세히는 다루지 않는다.
비록 도면상에 명확히 도시되어 있지 않더라도, 데이터 메모리(112)는 메인 메모리(104)에 직접 연결되어 있는 것이 통상적이다.
메모리(104, 110, 112)중 하나 이상의 메모리는 다수의 뱅크 또는 그 밖의 다른 지정된 부분을 포함하도록 각각 설정될 수 있다. 예를 들어, 각 뱅크는 하나 이상의 메모리 모듈 또는 하나의 단일 메모리 모듈의 특정 부분으로 구성된 것일 수 있다.
상기 메모리들 또는 멀티스레드 프로세서에 연계된 다른 메모리의 스레드 기반 뱅킹에 대한 기법은 2002년 10월 11일자로 출원된 U.S. 특허출원 제10/269247호, " Method and Apparatus for Thread-Based Memory Access in a Multithreaded Processor"에서 설명되어 있으며, 상기 특허출원은 본원에서 참조로서 인용된다.
용어“메모리(memory)”는 본원에서 사용될 때, 내부 또는 외부 메모리, 캐쉬 메모리, 데이터 메모리, 또는 그 밖의 다른 데이터 저장 구성 요소를 폭넓게 아우르도록 정의된다. 본 발명은 임의의 특정 메모리 종류, 구성, 애플리케이션에 의해 제한받지 않는다. 그러나 메모리는 도 2의 레지스터 파일(118)을 포함하는 것과 같이, 레지스터와 구별되므로, 프로세서 분야에서 넓게 이해되어야 한다.
레지스터 파일로의 스레드 기반 액세스에 대한 기법이 2002년 10월 11일자로 출원된 U.S. 특허출원 제10/269373호 "Method and Apparatus for Register File Port Reduction in a Multithreaded Processor,"에서 설명되어 있으며, 본원에서 이를 참조로 인용한다.
도 1 및 2에서 도식된 특정 배열은 실시예를 명확하게 하기 위해 간략화된 것이며, 추가적이거나 대안 구성용소가 포함될 수 있음이 명백하다.
본 발명은 도 2에 도식된 특정 멀티스레드 프로세서 구성을 요구하는 것이 아니다. 본 발명은 다른 멀티스레드 또는 비-멀티스레드 프로세서 구성을 구현할 수 있다.
도 2에서 도식된 종류의 멀티스레드 프로세서의 예 그리고 본 발명과 연계되어 사용하기 적합한 예가 U.S. 특허출원 제10/269372호에 설명되어 있다.
상기 멀티스레드 프로세서(102)는 토큰 트리거 스레딩(token triggered threading)이라 일컬어지는 스레딩 접근, 또는 그 밖의 다른 적합한 스레딩 기법을 이용하도록 설정될 수 있다. 이러한 스레딩과 함께 파이프라이닝(pipelining)이 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 적합한 스레딩과 파이프라이닝 기법의 예가 2002년 10월 11일자로 출원된 U.S. 특허출원 제10/269245호 "Method and Apparatus for Token Triggered Multithreading"에서 설명되며, 상기 특허출원은 본원에서 참조로 인용된다.
멀티스레드 프로세서에서, 상기 스레드는 소프트웨어뿐 아니라 하드웨어에 관해서도 나타날 수 있는 것이 일반적이다. 상기 스레드에 연계된 특정 프로세서 하드웨어는 하드웨어 스레드 유닛 또는 간단하게“컨텍스트(context)”라고 일컬어진다. 본원에서 사용되는 용어“스레드(thread)”는 소프트웨어 또는 하드웨어, 또는 둘 다를 의미한다.
본 발명의 태양에 따라, 본 발명은 컨버전스 장치(100)에서의 전력 보존에 대한 개선된 기법을 제공한다. 더 세부적으로, 본 발명의 실시예가 배터리 모니터(107)에 의해 생성되는 전력 인디케이터에 기반하는 동적 프로그램 쓰로틀링(dynamic program throttling)에 대한 기법을 제공한다.
본원에서 앞서 언급한 바와 같이, 장치(100)와 같은 컨버전스 장치에서, 배터리 용량이 감소할 때, 특정한 최소 음성 콜 통신 수용력을 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 멀티미디어 애플리케이션 프로세싱, 또는 데이터 통신에 관련된 그 밖의 다른 종류의 프로세싱은 컴퓨터 연산을 위한 더 많은 용량을 요구함으로써, 음성 콜 셀방식 통신에서보다 더 많은 배터리 전력을 소비한다.
가령, 셀방식 음성 콜 수용력이 주어진 배터리 용량에 대해 가능한 시간 동안 제공됨을 보장하기 위해, 본 발명의 기법이 사용될 수 있다. 상기 프로세서(102)는 핵심적이지 않은 프로그램은 쓰로틀링(throttling)하도록 설정되며, 이에 따라, 전력 인디케이터를 적어도 부분적으로 기초로 하여, 이러한 프로그램들이 실행되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 특정 데이터 통신 기능에 대한 예제 프로세서의 이용률(%)을 나타내는 그래프를 도시한다. 이 경우에서 사용된 프로세서는 Sandbridge Technologies SB9600TM 베이스밴드 프로세서이다. 상기 프로세서는 1초당 96억 개의 MAC(multiply-accumulate) 연산 작업을 제공하는 다수의 멀티스레드 프로세서 코어를 포함하며, 상기 프로세서는 여러 다른 통신 프로토콜에 연계되어 있는 베이스밴드 프로세싱을 구현하기 위해 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 그래프는 두 가지 셀방식 프로토콜, 즉, WCDMA와 GPRS(general packet radio service), 그리고 무선 LAN 프로토콜인 IEEE 802.11b 를 사용하는 각각의 데이터 통신에 대해서 SB9600TM 베이스밴드 프로세서의 이용률(%)을 다양한 비트 전송률에서 나타낸다. 어느 셀방식 프로토콜에서도 음성 콜은 데이터 통신에서의 어떤 것보다 더 작은 이용률을 나타낸다. 이것은 중요한데 왜냐하면, 이용률이 더 높을수록, 에너지 손실은 더 많아지고, 배터리 수명은 더 짧아지기 때문이다.
SB9600TM 베이스밴드 프로세서는 음성 콜 통신과, 멀티미디어 데이터 프로세싱 또는 소프트웨어 기반의 멀티스레드 프로세서 코어에서 주로 구현되는 그 밖의 다른 데이터 통신 기능이 모두 존재하는 프로세서의 한 예이다.
소프트웨어적으로 음성 콜 통신과 데이터 통신 동작이 모두 구현되는 음성 컨버전스 장치에서, 주요 배터리 자원이 감소됨에 따라, 데이터 통신 기능에 의해 소모되는 에너지를 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 바람직하게도, 이는 특정 시간 동안의 음성 콜 통신 수용력의 최소 기능을 가능하게 해준다.
예를 들자면, 완전 충전했을 경우, 통상적인 컨버전스 장치 배터리는 음성 콜 통신에 대해 8시간, 그리고 데이터 통신에 대해 2시간 동안 지속될 수 있다. 1시간 동안 데이터 통신을 했을 경우, 이는 음성 콜 통신 용량 또한 4시간으로 감소시킬 것이다.
본 발명의 동적 프로그래밍 쓰로틀링 기법을 사용하여, 배터리 용량이 지정된 수준 이하로 떨어질 때, 충분히 긴 시간 주기 동안 기본 음성 통신 기능을 보존하도록 데이터 통신이 제어될 수 있는 것이 바람직하다.
동적 프로그램 쓰로틀링 기법이 도 4를 참조하여 설명된다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 동적 프로그램 쓰로틀링 프로세스에 대한 흐름도(400)이다.
다음에서, 프로세서(102)상에서 실행되는 명령들의 시퀀스가 하나의 프로시저를 포함하며, 상기 프로시저와 그에 적용된 데이터는 함께 하나의 태스크를 포함한다. 일반적으로, 상기 프로시저 또는 태스크(task)는 본원에서 프로그램이라 일컬어진다. 본원에서 사용되는 용어“프로그램(program)”은 명령의 임의의 집합 또는 그 밖의 다른 종류의 코드를 포함한다. 컨버전스 장치(100)는 음성 콜 통신에 연계된 태스크뿐 아니라, 멀티미디어 프로세싱 또는 데이터 통신에 관련된 그 밖의 다른 종류의 프로세싱에 연계된 태스크도 실행한다고 가정된다.
일반적으로, 도 4의 동적 프로그램 쓰로틀링 프로세스의 실행 전에, 태스크는 2개 이상의 카테고리로 분류된다. 본 실시예에서는, 태스크가 2 개의 카테고리, 즉, 핵심(critical)과 비핵심(noncritical)으로 분류된다. 그렇지만 그 밖의 다른 카테고리들이 사용될 수 있다.
핵심 태스크는 충분한 배터리 용량이 남아 있는지 아닌지를 항상 실행해야만 하는 태스크이다. 핵심 태스크의 예로는 프로세서(102)에서 실행되는 운영 체제, 컨버전스 장치(100)의 GUI, 음성 콜에 관련된 통신 프로세싱 태스크가 있다.
비핵심 태스크는 용량에 의해 또한 분류될 수 있다. 비핵심 태스크의 한 가지 예로는 멀티미디어 프로세싱, 또는 데이터 통신에 연계된 그 밖의 다른 종류의 프로세싱이 있으며, 이는 다수의 재생률(refresh rate) 및 디스플레이 해상도(resolution)에서 동작할 수 있다. 더 구체적인 예로는, 초당 10 프레임과 240x180 해상도의 MPEG 비디오에 대해 초당 30 프레임과 640x480 해상도의 MPEG 비디오를 인볼빙하는 프로세싱이 있다. 또 다른 예로는 64kbps 또는 192kbps에서의 모노 또는 스테레오 음향 오디오가 있다. 또 다른 예로는 다중 데이터 전송률에서 작동할 수 있는 데이터 통신 프로세싱이 있다(가령, 1, 2, 5.5 또는 11 Mbps에서 작동하는 802.11b). 비핵심 태스크의 이러한 집합들의 구별되는 특징은 컴퓨터 연산 요구가 품질이나 성능에 따라 변하지만, 기초 소프트웨어(fundamental software)는 요구되는 용량을 제외하고 변하지 않는다는 것이다.
비핵심 태스크의 리스트가 프로세서(102)의 내부 메모리에, 또는 메인 메모리(104)에, 또는 컨버전스 장치의 그 밖의 어느 곳에서 유지관리된다. 핵심 태스크의 리스트 역시 유지관리될 수 있다. 태스크 실행 시 소모되는 배터리 용량의 크기를 적어도 부분적으로 기초로 하여, 비핵심 태스크는 낮은 용량 또는 높은 용량으로 특정될 수 있다. 용량에 기반하여 여러 다른 카테고리로 분류되는 그 밖의 다른 구조의 비핵심 태스크가 사용될 수 있다.
본원에서 주어진 태스크 또는 그 밖의 다른 프로그램을 참조하여 사용되는 용어“용량(capacity)”은 상기 프로그램의 용량 이용률 및 상기 프로그램의 용량 관련 특징을 특정하는 그 밖의 어떤 정보라도 포함한다. 그러므로 주어진 프로그램에 연계된 전원의 용량은, 예들 들어 상기 프로그램에서 사용되는 전원의 용량, 또는 상기 프로그램이 요구하는 최소(또는 적정) 전원 용량, 또는 상기 프로그램을 포함하는 용량 카테고리에 할당된 임의 다른 종류의 용량 레벨을 일컬을 수 있다.
주어진 비핵심 태스크는 그에 관련된 여러 다른 상태 설정 중 하나를 가질 수 있으며, 그 예로는 실행(excuting), 보류(pending), 수면(sleeping) 상태가 있다. 실행 상태에서의 태스크는 활성화되며 프로세서 상에서 실행된다. 보류 상태의 태스크는 아직 실행 상태는 아니지만, 충분한 프로세서 자원이 확보되자마자 실행될 것이다. 수면 상태 태스크는 프로세서 메모리로 로딩되지만, 운영 체제가 자신의 상태를 변경하고나서야 비로소, 보류 상태로 전이되는 것이 허용되는 태스크이다.
그러나 도 4에서 도식된 특정 태스크(또는 프로그램 설정), 용량 레벨 및 상태 설정은 단지 예일 뿐이며, 그 밖의 다른 배치가 또 다른 실시예에서 사용될 수 있다.
흐름도(400)를 참조하여, 단계(402)에서 배터리 인디케이터가 체크된다. 앞서 언급한 바와 같이, 상기 배터리 인디케이터는 남아 있는 배터리 용량의 퍼센트율을 특정하거나, 배터리 용량을 나타내는 다른 적합한 형식을 가질 수 있다. 일반적으로, 상기 배터리 용량이 특정 임계값(본원에서는 Threshold 1) 이하이고, 현재 실행되는 비핵심 태스크의 기능과 동일한 기능을 수행하는 더 낮은 용량을 소모하는 대안적인 비핵심 태스크가 존재할 수 있는 경우, 상기 현재 실행되는 더 높은 용량 태스크는 낮은 용량 태스크로 대체된다. 이와 유사한 방식으로, 배터리 용량이 Threshold 1보다 높고 대안적인 높은 용량 태스크가 현재 실행되는 더 낮은 용량 태스크에 대해 존재하는 경우, 상기 더 낮은 용량 태스크는 상기 더 높은 용량 태스크로 대체된다.
도 4를 참조하여, 동적 프로그램 쓰로틀링 프로세스의 이러한 부분이 단계(404)에서 단계(416)에 걸쳐 구현된다. 배터리 전력은 보존하면서 동일한 기능을 수행할 수 있도록 하기 위해, 단일 실행 태스크가 다수의 대안적 용량 태스크로 대체되거나, 다수의 실행 태스크가 단일 대안적 용량 태스크로 대체될 수도 있다.
더 세부적으로, 단계(404)에서 배터리 용량이 Threshold 1보다 작다고 판단되는 경우, 단계(406)에서 비핵심 태스크 리스트를 체크하며, 단계(408)에서 동일한 기능을 수행하는 대안적 용량 비핵심 태스크 또는 태스크들의 집합이 존재하는가의 여부를 판단하고, 존재하는 경우, 단계(410)에서, 하나 이상의 식별된 낮은 용량 태스크를, 하나 이상의 현재 실행되는 태스크를 대신하여 실행하기 위해, 비핵심 태스크 리스트로부터 로딩한다. 이와 유사하게, 단계(404)에서, 배터리 용량이 Threshold 1보다 작지 않은 경우, 단계(412)에서, 비핵심 태스크 리스트를 체크하고, 단계(414)에서, 동일한 기능을 수행하는 대안적 용량 비핵심 태스크 또는 태스크들의 집합이 존재하는가의 여부를 판단하고, 존재하는 경우, 단계(416)에서, 하나 이상의 식별된 높은 용량 태스크를, 하나 이상의 현재-실행 태스크를 대신하여 실행하기 위해, 비핵심 태스크 리스트에서 로딩한다. 단계(408) 또는 단계(414)에서, 현재 실행되는 태스크의 기능을 수행하는 대안적 용량 태스크가 없을 경우, 각각 단계(410)와 단계(416)는 통과되고 다음 단계(418)로 진행한다.
앞서 언급한 바와 같이, 용량에 기반하여 두 개의 카테고리로 분리되는 비핵심 태스크의 실행을 제어하기 위해, 단계(404)에서 단계(416)까지 수행되는 프로세스의 일부분에서 단 하나의 임계값, 즉, Threshold 1만 사용된다. 그러나 또 다른 실시예에서 용량 카테고리의 수를 증가시킴에 따라 다수의 임계값이 사용될 수도 있다.
단계(418)에서, 배터리 용량이 두 번째 임계값, 즉 Threshold 2보다 작은가의 여부를 판단한다. 이러한 두 번째 임계값은 최소 수용가능한 용량을 나타내는 것이 일반적이며, 지정된 시간 주기 동안 컨버전스 장치의 음성 콜 수용량을 가능하게 하는 용량으로서 결정된다. 일반적으로, 배터리 용량이 최소 수용가능한 용량보다 작을 경우, Threshold 2를 기초로, 프로세스의 일부분이 모든 비핵심 태스크를 수면 상태로 설정한다. 이는 단계(418) 내지 단계(424)에서 나타난다.
더 세부적으로, 단계(418)에서 배터리 용량이 Threshold 2보다 작다고 판단한 경우, 단계(420)에서, 비핵심 태스크의 리스트가 체크되며, 단계(422)에서, 리스트상의 모든 비핵심 태스크가 수면 상태로 설정된다. 그렇지 않고 배터리 용량이 Threshold 2보다 작지 않은 경우, 단계(424)에서, 모든 수면 상태 태스크가 보류 상태 태스크로 설정된다. 단계(422) 또는 단계(424)를 수행한 후, 다시 단계(402)를 수행하며, 이러한 방식으로 무한히, 또는 지정 시간 간격만큼 반복될 수 있다. 태스크가 수면 상태로 설정되면, 프로세스를 여러 번 반복하는 중에, 배터리 용량이 Threshold 2 이상으로 다시 돌아왔을 경우에만 보류 상태로 설정될 수 있다.
앞서 설명한 프로세스에서 사용되는 임계값은 임의의 개수의 여러 다른 기법을 이용하여, 간편하게 결정될 수 있다.
한 가지 예로서, 전력 인디케이터가 아날로그 전압 신호를 포함하는 실시예에서, Threshold 1은 약 2.5볼트, 그리고 Threshold 2은 약 1.5볼트일 수 있다. 물론, 이러한 특정 값들은 예로 든 값일 뿐이며, 특정 전력 소스와 다른 장치 매개변수가 존재함에 따라, 다른 실시예에서 그 밖의 다른 값이 임계값으로 사용될 수 있다.
또 다른 예를 들자면, 상기 전력 인디케이터는 디지털 신호(가령, 2비트 디지털 신호)를 포함할 수 있으며, 이때 Threshold 1에는 “01”값이 Threshold 2에는 “10”값이 주어진다. 2비트보다 많은 비트가 다른 실시예에서 사용될 수 있다. 또한, 아날로그와 디지털 신호의 조합이 전력 인디케이터를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에서 임의의 특정 종류의 전력 인디케이터의 사용을 요구하는 것은 아니다.
도 4 프로세스는 본 발명에 따르는 다중 스테이지 동적 프로그램 쓰로틀링 프로세스의 한 가지 예이다. 앞에서 설명한 이러한 프로세스에서 첫 번째 임계값을 사용하여 더 낮은 용량 비핵심 태스크를 더 높은 용량 비핵심 태스크로 대체하거나, 그 반대의 경우를 행할 수 있다. 그리고 첫 번째 임계값보다 더 낮은 두 번째 임계값을 사용하여, 보류 상태와 수면 상태 간의 비핵심 태스크의 변환을 제어할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 다른 실시예에서 여러 다른 임계값들, 태스크 상태, 매개변수가 사용될 수 있다. 또한, 도 4에서 나타난 프로세스 단계들이 다른 실시예에서도 사용될 수 있다.
본 발명의 동적 프로그램 쓰로틀링 기법은 공지된 기법을 능가하는 명백한 이점을 제공한다. 가령, 앞서 설명된 실시예에서, 본 발명은 컨버전스 장치에서의 배터리 전력의 개선된 보존을 제공하며, 그로 인해 사용자는 주어진 작동 조건하에서 가능한 오랜 시간 주기 동안 음성 콜 통신 기능을 액세스할 것이다.
당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 앞서 설명한 본 발명의 실시예와 첨부된 청구항의 범위내에서 대체가능한 수많은 실시예를 이해할 것이다. 가령, 특정 컨버전스 장치와 프로세서 구성이 또 다른 실시예에서는 바뀔 수 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이, 임계값 같은 매개변수들, 비핵심 태스크 카테고리와 태스크 상태뿐 아니라 관련된 프로세스 단계의 배열이 주어진 적용예에 특정한 요구에 적용되도록 변화될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전원을 포함하고, 음성 콜 통신 기능과 관련된 프로세싱 동작과 데이터 통신 기능과 관련된 프로세싱 동작을 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함하는 컨버전스 장치(convergence device)에서 프로그램 실행을 제어함으로써, 전력을 보존하는 방법에 있어서, 상기 프로세서는 핵심 프로그램(critical program)과 비핵심 프로그램(noncritical program)을 실행하며, 상기 방법은
    데이터 통신 기능과 관련된 다수의 비핵심 프로그램 중 주어진 비핵심 프로그램에 대하여, 상기 주어진 비핵심 프로그램의 기능과 동일한 기능을 수행하지만, 상이한 전원 용량을 갖는 하나 이상의 대안적 용량 프로그램의 식별자를 저장하는 단계와,
    전원의 특성을 표시하는 전력 인디케이터(power indicator)를 일부, 또는 전부 기초로 하여, 다수의 비핵심 프로그램의 서브셋을, 실행 상태(executing state), 보류 상태(pending state) 및 수면 상태(sleeping state) 중 하나로 설정하고, 실행 상태인 상기 주어진 프로그램의 실행을 보류 상태인 대안적 용량 프로그램의 실행으로 대체하여, 음성 콜 통신 기능을 위해 사용가능한 전원 용량의 크기가 증가되는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원은 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전력 인디케이터는 상기 배터리의 남아 있는 용량을 표시함을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 인디케이터가 제 1 임계값 이하인 경우, 상기 주어진 비핵심 프로그램의 실행이, 상기 주어진 프로그램보다 더 낮은 전원 용량을 갖는 대안적 용량 비핵심 프로그램의 실행으로 대체되는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 인디케이터가 제 1 임계값 이하가 아닌 경우, 상기 주어진 비핵심 프로그램의 실행이, 상기 주어진 프로그램보다 더 높은 전원 용량을 갖는 대안적 용량 프로그램의 실행으로 대체되는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 음성 콜 통신 기능은 셀방식 음성 콜 통신과 관련된 하나 이상의 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 통신 기능은 특정 데이터 전송률(data rate), 특정 재생률(refresh rate) 및 특정 디스플레이 해상도(resolution) 중 하나 이상에서의 멀티미디어 프로세싱과 관련된 하나 이상의 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 주어진 프로그램은 특정 데이터 전송률의 멀티미디어 프로세싱을 수행하고, 상기 주어진 프로그램의 기능과 동일한 기능을 수행하는 대안적 용량 프로그램은 상기 주어진 프로그램의 데이터 전송률과는 상이한 데이터 전송률의 멀티미디어 프로세싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 주어진 프로그램은 특정 재생률의 멀티미디어 프로세싱을 수행하며, 상기 주어진 프로그램의 기능과 동일한 기능을 수행하는 대안적 용량 프로그램은 상기 주어진 프로그램의 재생률과는 상이한 재생률의 멀티미디어 프로세싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 주어진 프로그램은 특정 디스플레이 해상도의 멀티미디어 프로세싱을 수행하며, 상기 주어진 프로그램의 기능과 동일한 기능을 수행하는 대안적 용량 프로그램은 상기 주어진 프로그램의 해상도와는 상이한 해상도의 멀티미디어 프로세싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 핵심 프로그램은 프로세서 상에서 실행되는 운영 체제, GUI(graphical user interface) 및 하나 이상의 음성 콜 통신 기능 중 하나 이상을 구현하기 위해 사용되는 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 전원 용량을 기초로 하여, 다수의 비핵심 프로그램이 둘 이상의 카테고리로 분류되며, 상기 카테고리는 제 1 용량에서의 카테고리와 제 2 용량에서의 카테고리를 포함하며, 상기 제 1 용량은 상기 제 2 용량보다 더 낮은 용량임을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  13. 제 4 항에 있어서, 상기 전력 인디케이터가 상기 제 1 임계값보다 낮은 제 2 임계값 이하인 경우, 상기 주어진 비핵심 프로그램과 상기 대안적 비핵심 프로그램은 수면 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 전력 인디케이터가 상기 제 2 임계값 이하가 아닌 경우, 수면 상태를 갖는 임의의 비핵심 프로그램이 보류 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 임계값은 음성 콜 통신 기능 중 하나 이상이 계속되기 위한 최소 허용가능한 용량을 나타냄을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는 비핵심 프로그램들 중 하나 이상에 대한 용량에 연계된 비핵심 프로그램들의 리스트를 저장하기 위해 동작함을 특징으로 전력 보존 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는 멀티스레드 프로세서를 포함함을 특징으로 하는 전력 보존 방법.
  18. - 전력원
    - 음성 콜 통신 기능과 연계된 프로세싱 동작을 수행하고, 데이터 통신 기능과 연계된 프로세싱 동작을 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서로서, 핵심 프로그램(critical program)과 비핵심 프로그램(noncritical program)을 실행하는 상기 프로세서
    를 포함하는 컨버전스 장치(convergence device)로서, 상기 컨버전스 장치는 데이터 통신 기능과 연계된 다수의 비핵심 프로그램 중 주어진 비핵심 프로그램에 대해, 상기 주어진 비핵심 프로그램의 기능과 동일한 기능을 수행하지만 상이한 전원 용량을 갖는 하나 이상의 대안적 용량 프로그램의 식별자를 저장하며,
    전원의 특성을 나타내는 전력 인디케이터(power indicator)를 일부, 또는 전부 기초로 하여, 다수의 비핵심 프로그램의 서브셋을 실행 상태(executing state), 보류 상태(pending state) 및 수면 상태 중 하나로 설정하고, 상기 전력 인디케이터를 일부, 또는 전부 기초로 하여, 실행 상태 중인 주어진 프로그램의 실행이 대안적 용량 프로그램의 실행으로 대체되어, 음성 콜 통신 기능에 대해 사용가능한 전원 용량의 크기가 증가되는 것을 특징으로 하는 컨버전스 장치.
  19. 전원을 포함하고, 음성 콜 통신 기능과 관련된 프로세싱 동작과 데이터 통신 기능과 관련된 프로세싱 동작을 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함하는 컨버전스 장치(convergence device)에서 프로그램 실행을 제어함으로써, 전력을 보존하는 프로그램 코드가 기록된 컴퓨터 판독형 저장 매체에 있어서, 상기 프로세서는 핵심 프로그램(critical program)과 비핵심 프로그램(noncritical program)을 실행하며, 상기 프로그램 코드는
    데이터 통신 기능과 관련된 다수의 비핵심 프로그램 중 주어진 비핵심 프로그램에 대하여, 상기 주어진 비핵심 프로그램의 기능과 동일한 기능을 수행하지만, 상이한 전원 용량을 갖는 하나 이상의 대안적 용량 프로그램의 식별자를 저장하는 단계와,
    전원의 특성을 표시하는 전력 인디케이터(power indicator)를 일부, 또는 전부 기초로 하여, 다수의 비핵심 프로그램의 서브셋을, 실행 상태(executing state), 보류 상태(pending state) 및 수면 상태(sleeping state) 중 하나로 설정하고, 실행 상태인 상기 주어진 프로그램의 실행을 보류 상태인 대안적 용량 프로그램의 실행으로 대체하여, 음성 콜 통신 기능을 위해 사용가능한 전원 용량의 크기가 증가되는 단계
    를 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독형 저장 매체.
  20. 삭제
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