KR101120852B1 - 네트워크에 대한 전력 관리 - Google Patents

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Abstract

복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 네트워크를 위한 전력 관리 기술이 제공된다. 본 발명의 전력 관리 기술은, 소정의 시간 주기 내에서 복수의 컴퓨팅 디바이스 중 하나 이상의 디바이스가 데이터를 전송할 수 있는 순서를 식별하는 단계를 포함한다. 한 양태에서는, 소정의 시간 주기 내에서 공통 컴퓨팅 디바이스를 공유하는 인접 채널 할당 주기의 수를 증가시킴으로써, 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업 횟수를 감소시킨다. 한 양태에서, 네트워크는 시분할 다중 액세스(TDMA)에 기반을 둘 수 있다.
컴퓨팅 디바이스, 네트워크, 전력 관리, 웨이크업

Description

네트워크에 대한 전력 관리{POWER MANAGEMENT FOR A NETWORK}
동일한 소자 및/또는 특징을 참조하기 위해서 통일한 번호가 명세서 전반에 걸쳐서 사용된다.
도 1은 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 네트워크의 일 실시예의 블록도이다.
도 2는 복수의 컴퓨팅 디바이스 사이에서 시 분할 다중 접속(Time DIvision Multiple Access; TDMA) 데이터를 송신하는데 사용되는 것과 같은 샘플 프레임과 그 소자의 다이어그램이다.
도 3은 플로우와 관련된 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 플로우 토폴로지(topology)의 샘플 도해 표시이다.
도 4a 및 4b는 도 3의 플로우 토폴로지로부터의 플로우의 순서를 기술하는 플로우 다이어그램이다.
도 5는 모든 꼭지점(vertex)이 직접적 또는 간접적으로 연결되어 있는 단일 패치(patch)에 꼭지점이 모두 배치되어 있는, 생성된 꼭지점/변 그래프의 예의 다이어그램이다.
도 6은, 각각의 패치에 모든 꼭지점이 직접적 또는 간접적으로 연결되어 있고, 꼭지점이 두 개의 패치 내에 배치되는, 생성된 꼭지점/변 그래프의 예의 다이 어그램이다.
도 7은 감소 등급(degree) 탐색 절차의 일 실시예의 다이어그램이다.
도 8은 도 7의 감소 등급 탐색 절차가 적용될 수 있는 그래프의 일예의 다이어그램이다.
도 9는 도 7의 감소 등급 탐색 절차가 적용될 수 있는 그래프의 일예의 다이어그램이다.
도 10은 도 7의 감소 등급 탐색 절차가 적용될 수 있는 그래프의 일예의 다이어그램이다.
도 11은 감소 등급 탐색 절차를 실행할 수 있는 것과 같은 컴퓨팅 환경의 일 실시예의 블록도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
100 : 컴퓨팅 환경
101 : 네트워크
105 : 네트워크 코디네이터 디바이스
106 : 컴퓨팅 디바이스
107 : 비컨 신호
108 : 데이터 신호
본 발명은 컴퓨팅 디바이스에 관한 것이고, 더 상세하게는 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 네트워크에서 전력을 절약하는 것에 관한 것이다.
소정의 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access; TDMA) 네트워크는 수많은 컴퓨팅 디바이스를 TDMA 기술에 기초한 링크 상에 연결한다. TDMA로서, 네트워크 접속은 수많은 연속적인 타임 슬롯 내로 수많은 컴퓨터 사이에서 배분된다. 하나의 컴퓨팅 디바이스는 타임 프레임 내의 각 타임 슬롯 동안에 네트워크의 사용을 할당 받는다. 컴퓨팅 디바이스는, 타임 슬롯 내에서 데이터를 송신하거나 수신하는 경우에는, 그 특정 타임 슬롯에서 깨어 있을 수 있다. 전력을 절약하기 위하여(특히, 무선 네트워크 및/또는 개인 휴대 정보 단말기(Personal Display Assistants; PDAs) 및 휴대용 또는 셀룰러 전화기와 같은 배터리로 동작하는 컴퓨팅 디바이스에서), 데이터를 송신하거나 수신하지 않는 타임 슬롯 동안에는 컴퓨팅 디바이스를 슬리프(sleep)하게 하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 컴퓨팅 디바이스를 깨우는 것(waking up)은 또한 상당한 전력을 소비한다. 그래서, 네트워크 내에서 컴퓨팅 디바이스의 전력 관리는, 소정의 컴퓨팅 디바이스를 슬리프하게 하고, 이후 곧 컴퓨팅 디바이스를 깨우는데 소비되는 전력과 비교한 컴퓨팅 디바이스를 깨어 있게 유지하는데 소비되는 전력의 이러한 균형을 종종 필요로 한다.
소정의 컴퓨팅 디바이스, 무선 및 셀룰러 전화기, PDA 및 무선 전자 장치는 배터리를 사용한다. 배터리에 기초한 컴퓨팅 디바이스에 대한 에너지 소비를 줄임으로써, 장치에 대한 배터리 전하 수명을 증가시킨다. 전력 소비는, 컴퓨팅 디바 이스가 깬 채로 유지되는지, 슬리프하도록 허락되는지 또는 깬 상태(awake state)와 슬리프 상태(sleep state) 사이에서 변화되는지와 종종 관련된다. 전력 관리는 연장된 기간 동안 네트워크 상에서 동작할 수 있는 컴퓨팅 디바이스를 디자인하는데 있어서 중요한 요소가 되었다.
컴퓨팅 디바이스에 대한 전력 관리를 향상하는 것이 유익할 것이다.
본 발명은 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 네트워크를 위한 전력 관리 기술의 다양한 관점을 기술한다. 전력 관리 기술은, 복수의 컴퓨팅 디바이스 중 하나 이상의 디바이스가 소정의 시간 주기 내에 데이터를 송신 할 수 있는 순서를 식별하는 것을 포함한다. 소정의 시간 주기 내에서 공통 컴퓨팅 디바이스를 공유하는 인접 채널 타임 할당 주기의 수를 증가시킴으로써, 네트워크 내에서 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업(wakeup)의 횟수는 감소된다.
본 명세서는 컴퓨팅 디바이스, 더 자세히는 도 1 및 11에 도시된 바와 같이 시분할 다중 접속(time division multiple access; TDMA) 네트워크 내에 배열된(arranged) 컴퓨팅 디바이스의 전력 관리(power management)에 관한 것이다. 도 3, 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, "플로우(Flows)"는 어떤 순서대로 배열될 수 있는 TDMA-기반 네트워크 내의 서로 다른 컴퓨팅 디바이스들 간의 바람직한 통신 경로와 관련이 있다. 본 명세서는 TDMA-기반 네트워크에서 컴퓨팅 디바이스를 위한 웨이크업(wakeups)의 수를 감소하기 위하여, 각각의 플로우들을 위한 순서를 유도하는, 감소 등급 검색 기술(reduced degree searching technique)을 제공한다.
감소 등급 검색 기술은 TDMA 네트워크를 컴퓨터-기반 꼭지점/변 그래프(vertex/edge graph)를 사용하여 모델링 하는데, 이러한 예들은 도 5, 6, 8, 9 및 10에 도시된다. 꼭지점/변 그래프에서, 꼭지점(vertex)은 각각의 컴퓨팅 디바이스를 모델링 하고, 변(edge)는 각각의 컴퓨터 장치간의 플로우를 모델링 한다. 꼭지점/변 그래프에서 각 꼭지점의 등급(감소 등급 검색 기술에서 고려되는)은 꼭지점에 연결하는 변의 수를 나타낸다. 감소된-등급 검색 기술의 일 실시예가 도 7의 플로우-프로세스(flow-process)에 도시되어 있다.
전력 관리
컴퓨팅 디바이스들(개인용 컴퓨터; 네트워크 컴퓨터(networked computers); 워크스테이션(workstations); 메인프레임(mainframes); 무선 장치 소비자 전자 장치(wireless devices consumer electronic devices); 휴대, 무선 및 이동 전화 장치; 오디오 장치; 비디오 장치; 그래픽 장치; 휴대용 멀티미디어 장치 등)은, 무선 개인용 지역 네트워크(Wireless Personal Area Network; WPAN)와 같은, 아주 다양한 네트워크들에 부착(attached)될 수 있다. 본 명세서에서 "컴퓨팅 디바이스(computing device)"라는 용어는, 계산 결과를 유도, 사용 및/또는 표시하는 모든 장치에 대하여 넓게 해석되고 적용되는 것을 의미한다. 적용 가능한 WPAN 표준, IEEE 802.15.3은 "파트 15.3: 고속 무선 개인용 지역 네트워크를 위한 무선 WPAN 매체 액세스 제어 및 물리 계층 사양(Part 15.3: Wireless WPAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for High Rate Wireless Personal Area Networks(WPAN))"라는 표제가 붙어있다. 종종, WPAN과 같은 네트워크는 하나 이상의 배터리-기반(battery-based) 컴퓨팅 디바이스를 포함한다. 이러한 배터리-기반 컴퓨팅 디바이스의 충전 시간(charge duration)은 종종 제한되어 있고, 컴퓨팅 디바이스의 배터리 충전 시간을 연장하기 위하여 네트워크의 전력 관리에서 한 요소로 기능할 수 있다.
WPAN 프로토콜은, 네트워크 내의 서로 다른 컴퓨팅 디바이스에 타임 슬롯(time slots; 즉 WPAN 내의 채널 할당 슬롯)을 할당하기 위하여, 매체 액세스 제어(MAC) 계층에 적용되는 것과 같은 시분할 다중 접속(TDMA) 개념에 의지한다. 본 명세서 내에서는, TDMA라는 용어는 타임 슬롯이 컴퓨팅 디바이스에 할당되는 모든 프로토콜에 대하여 적용된다. TDMA 방식으로, 다중 네트워크 컴퓨팅 디바이스는 어떤 경합 할당 방식(contention allocation scheme)을 사용하여 각각 자원(네트워크 또는 서버와 같은)에의 액세스를 공유한다. TDMA는 프레임 시퀀스(sequence of frames)를 포함한 프레임 구조에 기반을 두고, 각각의 프레임은 다중 타임 슬롯(multiple time slots)을 포함한다. 각각의 타임 슬롯 동안에는, 하나의 특정한 컴퓨팅 디바이스가 네트워크의 사용을 할당받는다.
네트워크에서 어느 타임 슬롯 동안 어느 컴퓨팅 디바이스가 데이터를 전송할 지를 하나의 컴퓨팅 디바이스(본 명세서에서 네트워크 코디네이터 디바이스로 지칭되는)가 제어한다. 네트워크 코디네이터 디바이스(network coordinator device)는 경합 방식(contention scheme)에 기반을 두어 타임 슬롯을 할당한다. 일 실시예에서는, 네트워크 코디네이터는 네트워크의 사용을 요구하는 컴퓨팅 디바이스들 중 각 프레임을 위한 타임 슬롯을 할당한다.
본 명세서는 디바이스가 수면 상태(sleeping state)로부터 깨워지는 빈도를 감소시킴으로써, 많은 컴퓨팅 디바이스에 의해 소비되는 전력을 감소시키는, 전력 관리 기술을 제공한다. 네트워크 상의 컴퓨팅 디바이스에 의해 사용되는 전력을 감소시키는 것은 이러한 컴퓨팅 디바이스의 배터리 충전 수명(배터리를 교체 또는 재충전하기 전의)을 연장시킨다.
도 1은 네트워크(101)를 포함하는 컴퓨팅 환경(computing environment; 100)의 일 실시예의 블록도를 도시한다. 네트워크(101)는 LAN, WPAN, 네트워크 유형의 조합, 또는 네트워크의 어떠한 다른 유형도 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 네트워크(101)는 자립형 네트워크(stand-alone network)로; 또는 대안적으로, 추가적인 네트워크와 데이터를 통신하도록 연결될 수 있는 네트워크로 구성될 수 있다. 네트워크 컴퓨팅 환경(100)은 네트워크 코디네이터 디바이스(105), 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스(106) 및 복수의 비컨 신호(beacon signals; 107)를 포함할 수 있다. 네트워크(101)의 네트워크 코디네이터 디바이스(105)는, 네트워크 컴퓨팅 환경(100) 내에서 무선 및/또는 유선 네트워크(101)를 (효과적으로) 생성하기 위하여 허브(hub), 라우터(router), 또는 다른 스위치 장치(switch device)로서 구성될 수 있다.
비컨 신호(107)는 무선 및/또는 유선 커넥터(connectors)를 통해 물리적으로 전송될 수 있다. 다른 실시예에서는, 컴퓨팅 디바이스(106)가 충전 가능한 또는 일회용 배터리(도시되지 않은)를 사용하여 작동하도록 계획할 수 있다. 배터리는 다양한 컴퓨팅 디바이스 및 다른 컴퓨팅 디바이스에 이동성(portability)을 제공한다.
네트워크(101) 내의 전력 관리는 컴퓨팅 디바이스가 네트워크(101) 내에서 기능할 때 소비되는 전력을 감소시키는 것과 관련이 있다. 본 명세서 내에서는 네트워크 내의 컴퓨팅 디바이스 각각에 대하여 세 가지 전력 상태가 중요할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(101)의 제1 전력 상태는, 컴퓨팅 디바이스가 정상 작동을 실행할 수 있는, 깨어난(awake) 상태이다. "깨어난(awake)"이라는 용어는 다른 컴퓨팅 디바이스 및 다른 네트워크에서 다른 기능을 허용할 수 있는 반면, 깨어난 컴퓨터(awake computers)는 네트워크 상에서 정상 방법으로 신호를 송신/수신하도록 작동할 수 있는 것으로 볼 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(101)의 제2 전력 상태는, 컴퓨팅 디바이스가 전력-절약 상태(power-saving state)이며 정상 작동을 실행할 수 없는, 수면(asleep) 상태이다. 컴퓨팅 디바이스(106)의 제3 전력 상태는, 수면 상태와 깨어난 상태 사이의 변환(transitioning) 상태(즉, 웨이크업 상태)이며, 이 시간 동안 컴퓨터 장치는 상당한 양의 전력을 소비한다.
각각의 데이터 신호(data signal; 108)는 컴퓨팅 디바이스들(106) 사이에 TDMA 서비스를 제공하는 방법으로 컴퓨팅 디바이스들(106) 중 하나를 다른 컴퓨팅 디바이스로 디지털로 연결한다. 네트워크 코디네이터 디바이스(105), 컴퓨팅 디바이스(106) 및 데이터 신호(108)는 함께 TDMA 네트워크(101)를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 비컨 신호(107)는 네트워크 코디네이터 디바이스(105)로부터 네트워크(101) 내의 각각의 컴퓨팅 디바이스(106)에까지 이른 다. 일 실시예에서는, 네트워크 코디네이터 디바이스(105)는, 다른 프레임 내의 타임 슬롯은 다른 컴퓨팅 디바이스에 할당되도록 하는 시퀀스(sequence)를 각각의 컴퓨팅 디바이스(106)에 전송(즉, 브로드캐스트; broadcast)하기 위해 비컨 신호(107)를 전송한다. 네트워크 코디네이터(105)는 네트워크에서 다른 컴퓨팅 디바이스와 효율적으로 통신할 수 있는 하나의 컴퓨팅 디바이스(106)로 구성 및 간주될 수 있으며, 네트워크(101)에서 중앙 제어 기능성을 실행할 수 있다. 네트워크 코디네이터(105)는, 다른 컴퓨팅 디바이스 사이에 네트워크 액세스를 조정하는 기능성을 제공하는 구성 요소의 추가를 제외하고는, 네트워크(101) 내의 다른 컴퓨팅 디바이스와 유사할 수 있다(하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어(firmware) 태양을 고려할 때). 네트워크 코디네이터는 TDMA 네트워크 내의 컴퓨팅 디바이스들의 시스템 타이밍(system timing), 서비스 품질(Quality of Service; QoS) 제어, 전력 관리, 보안 등에 대하여 책임이 있을 수 있다.
TDMA 기반 네트워크(101)의 일정 실시예에서는, 도 2의 프레임(202)과 관련하여 도시한 바와 같은 채널 할당 슬롯(channel allocation slot; 206; WPAN 네트워크에서 사용되는 것과 같은 타임 슬롯의 일 실시예이다)을 사용한다. 각각의 채널 할당 슬롯(206) 동안에는 네트워크(101) 내의 단 하나의 컴퓨팅 디바이스만이 데이터(즉, 패킷)를 전송할 수 있다. 네트워크(101) 내에서 작동하는 컴퓨팅 디바이스(106)는, 신호를 전송 또는 수신하는 TDMA-기반 채널 할당 슬롯(206)(또는 타임 슬롯) 동안에는 깨어있는 상태(awake)이며, 전력을 보존하기 위한 신호를 전송 또는 수신하는 다른 채널 할당 슬롯(또는 타임 슬롯) 동안에는 수면 상태(asleep) 가 될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(106)를 수면 상태(sleeping state)로부터 깨어난 상태(awake state)로 깨우는 것(waking up)은 컴퓨팅 디바이스(106)에 의해 소비되는 상당한 양의 전력을 필요로 한다. 이와 같이, 네트워크(101)를 위한 효율적인 전력 관리 디자인을 제공하는 것은, 컴퓨팅 디바이스 변환 상태에서 소비되는 전력과 비교하여 깨어난 상태로 컴퓨팅 디바이스를 유지하는 것으로 절약된 전력을 평가하고, 그 후 컴퓨팅 디바이스가 참여하는 다음 타임 슬롯 동안 깨어난 상태로 컴퓨팅 디바이스를 깨워야 하는 것과 관련이 있다.
본 명세서 내의 네트워크(101)에 적절한, 개시한 바와 같은 전력 관리 기법(power management mechanisms)은, 네트워크 컴퓨팅 디바이스(106)의 배터리 방전율을 감소시킨다. 컴퓨팅 디바이스를 "수면"상태에서 적게 깨우는 것이 종종 컴퓨터 장치(106)의 배터리 수명(재충전 사이)을 증가시킨다. 일반적으로, 일정 네트워크에서 배터리 수명이 지속하는 기간을 증가시키는 것은 네트워크(101)가 사용자들에 의해 더 받아들여지는 것을 보조한다. WPAN은 저전력/저비용 장치를 위해 특히 디자인된 것이다. 본 명세서의 전력 보존 태양은 컴퓨팅 디바이스의 배터리-충전 시간을 확장하기 위하여 WPAN에 특히 적합하다.
도 2는 도 1의 네트워크(101) 내 통신을 위한 구조를 제공하는 프레임(202; WPAN 프로토콜에 개시된 슈퍼프레임과 같은)의 일 실시예를 도시한다. 도 1의 네트워크(101)의 MAC 계층은 도 2에 도시된 프레임(202)의 사용과 같은 TDMA 개념에 크게 의존한다. 정상 작동 동안, 네트워크 코디네이터 디바이스(105)는 도 2의 프레임(202) 내의 비컨 기간(beacon period; 208) 동안 도 1의 비컨 신호(107)를 네 트워크(101) 내의 각각의 다른 컴퓨팅 디바이스(106)에 브로드캐스트(broadcast)한다. 비컨 기간(208) 동안 전송된 비컨 신호(107)는 각각의 컴퓨팅 디바이스를 위한 채널 할당 슬롯(206)의 시간 및 특정 시퀀스를 개시한다.
도 2에 도시된 프레임(202) 각각은 채널 할당 주기(channel allocation period; 204), 비컨 주기(beacon period; 208) 및 경합 액세스 주기(contention access period; 210)를 포함한다. 프레임(202)은 또한 일정 실시예(즉, WPAN 네트워크에 적용된 바와 같은)에서는 "슈퍼프레임(superframe)"으로 지칭될 수 있다. 경합 액세스 주기(210)는, 만약 프레임(202)에 존재한다면 비동기 데이터 및/또는 명령어를 통신하는데 사용될 수 있다.
채널 할당 주기(204)의 일 실시예는 하나 이상의 관리 채널 시간 할당(management channel time allocation; MCTA) 기간(212) 및 하나 이상의 채널 할당 슬롯 또는 타임 슬롯(206)을 포함한다. 도 2에 도시된 채널 할당 슬롯 또는 타임 슬롯(206)은 단지 두 개일 뿐이지만, 많은 수의 채널 할당 슬롯 또는 타임 슬롯이 존재할 수 있다. 일 실시예에서는, MCTA(212)가 컴퓨팅 디바이스(106)와 코디네이터 디바이스(105) 사이의 통신을 위해 사용되는 CTA(206) 유형이다. 채널 할당 슬롯(206)은 하나의 특정 컴퓨팅 디바이스만이 네트워크 상에서 데이터를 전송할 수 있는, 경합-기반 TDMA 프로토콜에서의 단위로서 프레임(202) 내에서 간주된다. 네트워크(101) 내의 사용자 각각은 프레임(202) 내의 각각의 채널 할당 슬롯(206) 동안 네트워크 내에서의 데이터 전송을 제어한다.
도 1에 도시한 네트워크 코디네이터(105)는, 본 명세서에 개시된 감소 등급 검색 기법(reduced degree searching mechanism)에 기반을 두어, 서로 다른 컴퓨팅 디바이스들(106)에게 채널 할당 기간(204) 내의 서로 다른 채널 할당 슬롯들(206)을 배당한다. 특정 채널 할당 슬롯(206)동안 어느 컴퓨팅 디바이스가 데이터를 수신 또는 송신을 하는지는, 비컨 주기(208)동안 비컨 신호를 사용하는 네트워크 코디네이터(105)에 의해 식별된다. 이하 더 자세히 개시한 바와 같이, 네트워크 코디네이터(105)는 각각의 채널 할당 주기 동안 신호 전송의 제어를 가진 컴퓨팅 디바이스를 유도한다. 전형적으로 채널 할당 주기의 기간(duration of the channel allocation periods)은 네트워크(101) 내에서 설정될 수 있다.
도 3은 컴퓨팅 디바이스를 나타내는 복수의 꼭지점; 및 컴퓨팅 디바이스간의 요구된 신호 연결을 나타내는 플로우들로 배열되는 플로우 토폴로지 그래프(flow topology graph; 310)의 일 실시예를 도시한다. 플로우 토폴로지 그래프(310) 내에서, 플로우(도 3에서 fAB, fBC 및 fCD로 도시된)는 컴퓨팅 디바이스(106) 간의 데이터 신호(108)의 그래픽 표현을 나타낸다.
전형적으로 컴퓨팅 디바이스는 수면 상태에 있을 때보다 깨어난 상태에 있을 때 에너지를 상당히 더 소비한다. 일반적으로 전력을 보존하기 위해서는, 장치와 접촉하고 있는 플로우의 어느 끝에 의해 표시되는 바와 같은 데이터 전송 또는 수신을, 능동적으로 하고 있지 않는 채널 할당 기간(206) 동안에는 컴퓨팅 디바이스(106)를 수면하도록 하고, 플로우를 위해 할당된 채널 할당 기간 동안에는 깨어나도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 각각의 컴퓨팅 디바이스(106)는 자신이 포함 된(도 1에 도시된 바와 같은 데이터 신호(108)의 끝 또는 도 3에 도시된 바와 같은 플로우의 끝에) 채널 할당 기간에만 깨어난 상태가 될 수 있다. 각각의 컴퓨팅 디바이스는, 만약 다음 채널 할당 기간(206)에 포함되어 있지 않은 경우에는, 채널 할당 기간의 끝에 수면 상태로 될 수 있다.
본 명세서에 개시된 바와 같이, 전력 관리 문제는 깨어난 상태의 컴퓨팅 디바이스 총 수를 감소시키기 위해서, 플로우 토폴로지 그래프(310) 내의 컴퓨팅 디바이스들(312)(이는 도 1의 네트워크 내(101)의 컴퓨팅 디바이스들(106)과 관련이 있다)간의 플로우 시퀀스(sequence of flows)를 선택하는 것과 연관이 있게 된다. 전력 관리 기술(본 명세서에 개시된 감소 등급 검색 기술과 같은)을 적용하는 것은 전형적인 멀티-컴퓨팅 디바이스(multi-computing device) 및 멀티-플로우 환경(multi-flow environment) 내에서 유익하다.
도 3의 플로우 토폴로지 그래프(310)는 컴퓨팅 디바이스 A(312)와 컴퓨팅 디바이스 B(312) 사이에 이르는(extends) 플로우 fAB를 포함한다. 플로우 fBC는 컴퓨팅 디바이스 B(312)와 컴퓨팅 디바이스 C(312) 사이에 이른다(extends). 플로우 fCD는 컴퓨팅 디바이스 C(312)와 컴퓨팅 디바이스 D(312) 사이에 이른다. 도 3에 도시된 바와 같은 플로우 토폴로지 그래프(310)에서, 컴퓨팅 디바이스 B(312)는 컴퓨팅 디바이스 A(312) 및 컴퓨팅 디바이스 C(312)간에 데이터 스트림(data stream)을 전달할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스 C(312)는 컴퓨팅 디바이스 B(312) 및 컴퓨팅 디바이스 D(312)간에 데이터 스트림을 전송한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스 A와 컴퓨팅 디바이스 B 사이의 fAB와 같은 도시적인 플로우 동안에는, 데이터가 컴퓨팅 디바이스 A로부터 컴퓨팅 디바이스 B로, 또는 이와 반대로 전송될 수 있다. 이러한 바와 같이, 플로우는 무지향성(non-directional)으로 간주될 수 있다.
플로우 시퀀스(sequence of the flows)는 각 프레임 동안 깨어 있어야 하는 컴퓨팅 디바이스(312)의 수를 판정한다. 네트워크(101)에서 전력 관리상 플로우 시퀀스의 효과는 도 4a 및 4b의 플로우 다이어그램(flow diagrams)에 도시되어 있다. 도 4a 및 4b의 플로우 다이어그램은 도 3의 도시적인 플로우 토폴로지 그래프(310)에 기반을 두고 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에서 예시적 플로우로 도시된 플로우 fAB, fBC, 및 fCD로 이루어진 다수의 시퀀스를 보여주는 두 가지 상이한 예시적 플로우 다이어그램(400)을 도시하고 있다. 도 4a 및 도 4b 양자 모두에서, 세 개의 플로우 fAB, fBC, 및 fCD로 이루어진 일련의 플로우가 각각 프레임(202)으로 정렬되어 있다. 플로우 다이어그램(400) 내의 플로우 시퀀스는 하나의 프레임(202) 동안 얼마나 많은 컴퓨팅 디바이스(106)를 깨워야 하는지를 판정한다. 플로우 다이어그램(400) 내의 각 플로우는 0개, 1개, 또는 2개의 컴퓨팅 디바이스를 깨울 수 있다. 두 개의 웨이크업(wake-up)을 갖는 플로우에서는, 두 개의 컴퓨팅 디바이스가 깨워져야 한다. 한 개의 웨이크업을 갖는 플로우에서는, 한 개의 컴퓨팅 디바이스만 깨워져야 한다. 아무런 웨이크업도 갖지 않은 플로우에서는, 아무런 컴퓨팅 디바이스도 깨울 필요가 없다.
임의의 컴퓨팅 디바이스(106) 쌍 사이에 둘 이상의 플로우가 존재하는 경우, 프레임(202) 내에서 연속적 채널 할당 주기에 다수의 플로우가 할당될 수 있으므로, 그 다수의 플로우가 도 3에 도시된 바와 같은 플로우 다이어그램 내에서 하나의 플로우로 결합될 있다. 그로 인하여 이와 같이 동일한 플로우 쌍 간 반복적 플로우들은 한 쌍의 컴퓨팅 디바이스들 간에 전개되는 단일의 플로우와 연관된 하나의 웨이크업 이외에는 0개의 웨이크업을 가져온다. 동일한 컴퓨팅 디바이스 쌍 간의 다수의 플로우가 단일의 플로우로 결합하면 네트워크 내의 컴퓨팅 디바이스에 의해서 이용되는 전력이 줄어든다.
본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 본 명세서 내에서 설명되는 전력 관리 문제는 대개 각각의 컴퓨팅 디바이스가 종종 수면 상태에 들어간 이후 다시 깨어나는데 많은 전력을 필요로 하기 때문에 발생한다. 플로우 다이어그램에 있어서 웨이크업의 수가 많아질 수록, 더 많은 평균 전력이 네트워크(101) 내의 컴퓨팅 디바이스들에 의해서 이용된다.
그러므로, 네트워크(101) 내의 컴퓨팅 디바이스(105) 전체가 깨워지는 횟수가 적을수록 (이는 플로우 전체에 대해 축소된 등급로써 표시될 수 있음), 일반적으로 네트워크(101) 내의 컴퓨팅 디바이스가 이용하는 전력도 줄어든다. 네트워크(101) 내의 컴퓨팅 디바이스(105)가 더 적은 횟수 깨어나면, 더 많은 전력이 네트워크(101) 내 컴퓨팅 디바이스들에 의해서 보존된다.
도 4a 및 도 4b는 소정의 플로우를 이용함으로써 소정의 컴퓨팅 디바이스가 절감할 수 있는 전력을 다른 플로우와 비교하여 나타내는데 이용되는 플로우 다이 어그램에 관한 두 개의 실시예를 제공하고 있다. 도 4a의 플로우 다이어그램에 관하여 논의한다. 플로우 fAB는 그것이 첫번째 플로우이고, 따라서 프레임(202) 내에 아무런 이전의 플로우가 없으므로 이전 플로우와 컴퓨팅 디바이스를 공유할 수 없기 때문에 2개의 웨이크업을 가져온다. 공통 컴퓨팅 디바이스 A를 공유하는 두 개의 연속적 플로우는 그 컴퓨팅 디바이스에 대한 1개의 웨이크업을 가져온다. 도 4a의 플로우 다이어그램에 있어서, 플로우 fAB는 플로우 fBC 바로 이전에 발생한다. 이들 두 개의 연속적 플로우는 컴퓨팅 디바이스 B를 공유하고, 따라서 플로우 fBC는 하나의 웨이크업을 갖는다. 플로우 fBC는 플로우 fCD 바로 이전에 발생하고, 이들 두 개의 연속적 플로우는 컴퓨팅 디바이스 C를 공유하므로, 플로우 fCD는 하나의 웨이크업을 갖는다. 따라서, 도 4a에서 전체 웨이크업의 수는 2+1+1=4이다.
도 4b의 플로우 다이어그램에서, 플로우 fAB는 그것이 첫번째 플로우이고 이전 플로우와 컴퓨팅 디바이스를 공유할 수 없으므로(왜냐하면, 도 4b에 도시된 프레임(202) 내에서 플로우 fAB 이전에 아무런 플로우도 없기 때문이다) 두 개의 웨이크업을 가져온다. 그러므로, 컴퓨팅 디바이스 A 및 B 모두가 깨어야 한다. 플로우 fCD는 이전의 플로우 fAB와 어떠한 장치도 공유하지 않으므로 두 개의 웨이크업을 가져온다. 따라서, 컴퓨팅 디바이스 C 및 D 모두가 깨어야만 한다. 그러므로, 컴퓨팅 디바이스 B는 플로우 fAB 다음에 다시 수면에 들어갈 것이므로, 컴퓨팅 디바이 스 B가 세번째 플로우 fBC에 포함된다고 하면, 컴퓨팅 디바이스 B는 플로우 fBC에 대한 세 번째 채널 할당 주기 동안 다시 깨어야 할 필요가 있다. 플로우 fBC는 플로우 fCD에 인접해있고, 이들 두 개의 플로우가 컴퓨팅 디바이스 C를 공유하므로 플로우 fCD는 한 개의 웨이크업을 갖는다. 도 4b에 있어서 전체 웨이크업의 수는 따라서 2+2+1=5이다.
전술한 바에 기초하면, 도 4b의 플로우 다이어그램이 전체 5개의 웨이크업을 갖는 반면 도 4a의 플로우 다이어그램은 전체 4개의 웨이크업을 갖는다. 도 4a에 도시된 플로우 다이어그램과 도 4b에 도시된 플로우 다이어그램은 플로우의 시퀀스에 의해서만 차이가 있다. 도 3에 도시된 네트워크 내의 컴퓨팅 디바이스들(106)은 도 4a의 플로우 다이어그램을 따르는 경우보다 도 4b의 플로우 다이어그램을 따르는 경우 웨이크업의 수가 더 커지기 때문에 더 높은 전력 소모 평균을 가져올 것이다. 비교적 작은 네트워크(101) 내에서 발생하는 많은 수의 프레임(202)에 있어서, 많은 수의 프레임(202) 내에서 웨이크업의 수가 줄어들면 네트워크(101) 내의 컴퓨팅 디바이스에 대해 상당한 전력 절감을 야기할 수 있다.
꼭지점/변 그래프를 이용한 감소 등급 검색
전술한 바와 같이, 전력 관리 문제의 일태양은 도 3의 플로우 토폴로지 그래프(310) 내에서 바람직한 플로우 시퀀스를 유도하는 과정에서 관측될 수 있다. 본 명세서에서는 도 7에 도시된 "감소 등급 검색"을 개시하고 있는데, 이는 많은 경우 각 프레임 동안 깨워야 하는 컴퓨팅 디바이스의 전체 수를 줄이기 위하여 도 3의 플로우 토폴로지 그래프(310)에서의 개선된 플로우 시퀀스에 적용되는 결과를 유도할 수 있다. 각 감소 등급 검색 메카니즘에 관하여 이제부터 설명할 것이고, 도 7의 감소 등급 검색 메카니즘과 도 3의 플로우 토폴로지 그래프 간 관계를 이하에서 설명하기로 한다.
꼭지점의 등급은 그 꼭지점에서 종료하는 꼭지점의 수를 표시한다. 감소 등급 검색 메카니즘은 본 명세서에서 개시된 바와 같이 변과 꼭지점에 기초한 시퀀스를 유도하는 그래프의 범위 내에서 작동한다. 네트워크(101) 내의 전체 컴퓨팅 디바이스(105)에 대한 총 웨이크업의 수를 줄임으로써 네트워크(101) 내에서 작동하는 많은 수의 컴퓨팅 디바이스에 대하여 전력을 보존하는데 이용될 수 있는 변의 시퀀스를 유도할 수 있는 "감소 등급 검색" 메카니즘의 일실시예에 관하여 이제부터 설명하기로 한다. 도 7의 "감소 등급 검색" 메카니즘은 꼭지점/변 그래프 G1을 형성하는 과정과 관련되고, 그 예가 다음과 같은 규칙에 따라 도 5 및 도 6과 관련하여 개시되어 있다.
1. 도 1의 네트워크형 컴퓨팅 환경(100) 내의 각 컴퓨팅 디바이스(106)는 꼭지점/변 그래프 G1 내에서는 꼭지점 Vm(504)으로서 표시되는데, 여기서 m은 꼭지점(504)의 정수값에 기초하여 각 개별적 컴퓨팅 디바이스(106)를 각각 식별시키는 정수를 나타낸다. 그러므로, 참조 문자 "Vm"은 도 5 및 도 6 내에서 대응 컴퓨팅 디바이스에 대한 노드 내에 도시되어 있다. 도 5 및 도 6에서, 꼭지점 Vm의 번호는 대응 장치(106)에 적용되는 정수로써 표현된다.
2. 도 3의 플로우 토폴로지 그래프 내에서 네트워크(101) 내의 두 개의 대응하는 컴퓨팅 디바이스(106) 간 플로우가 존재하고 그 플로우만이 존재하는 경우 두 개의 꼭지점(504) 사이에 변 en(n은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 정수로서 표시됨)을 제공한다. 각 변 en은 두 개의 꼭지점 사이에 전개되고, 다른 변와 비교하여 식별될 수 있다. 각 꼭지점 쌍들 사이에 변이 있을 필요는 없다.
꼭지점/변 그래프 G1(도 5 및 도 6에 도시된 예)은 이들 규칙을 적용하여 얻어진다. 꼭지점/변 그래프 G1의 각 꼭지점은 하나의 컴퓨팅 디바이스에 대응하고, 꼭지점/변 그래프 G1의 각 변은 두 개의 컴퓨팅 디바이스들 간 플로우에 대응한다. M개의 꼭지점(504)과 N개의 변 en이 꼭지점/변 그래프에 존재한다고 가정한다. 전력 관리 문제는, 최대의 연속하는 변(바람직하게 매 두 개의 연속하는 변)가 공통 꼭지점(504)을 공유하도록 하는, 꼭지점/변 그래프 G1 내의 변 en 스케듈링으로 단순화될 수 있다.
새로운 플로우가 지원되는 때마다 적어도 하나의 새로운 컴퓨팅 디바이스(106)가 깨워져야 하므로, 줄어드는 웨이크업의 수는 N+D로써 하한이 정해지며, D는 꼭지점/변 그래프 G1 내의 패치의 수(패치 내의 모든 꼭지점은 변으로 서로 연결되어 있음)를 나타낸다. 예컨대, 도 6에서 꼭지점/변 그래프는 제1 패치(602a) 내에 세 개의 연결 꼭지점(504)을 포함하고 제2 패치(602) 내에 두 개의 연결 꼭지점을 포함한다. 각 "패치"는 꼭지점 전체가 그 패치 내의 각 다른 꼭지점에 대해 적어도 하나의 변에 의해서 직접 또는 간접적으로 연결된 연결 꼭지점들의 아일랜 드로서 가시화될 수 있다. 하나의 패치 내에 포함된 어떠한 꼭지점도 다른 패치에 포함된 꼭지점에 대해 변에 의해서 연결되지 않는다. 예컨대, 패치(602a) 내의 어떠한 꼭지점도 패치(602b) 내의 임의의 꼭지점에 (직접 또는 간접적으로) 연결될 수 없고, 이는 그 꼭지점들이 서로 다른 패치에 속하기 때문이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 꼭지점/변 그래프 G1이, 변들에 의해서 연결된 꼭지점들이 오직 하나의 패치 내에 유지되는 연결 그래프인 경우, 줄어드는 웨이크업의 수의 하한은 N+1이다. 두 개의 패치를 갖는 도 6의 경우, 줄어드는 웨이크업의 수의 하한은 N+2이다. 그래프 이론을 이용하면, 네트워크(101) 내의 컴퓨팅 디바이스에 대하여 줄어드는 웨이크업 횟수에 대한 상한과 하한은 공지된 알고리즘인 Hamilton 경로를 이용하여 판정될 수 있다.
본 명세서에 개시된 "감소 등급 검색" 메카니즘은 연속적 각 플로우 쌍이 공통 컴퓨팅 디바이스를 공유하도록 하는 플로우의 순서를 알아내고자 한다. 이는, 변형된 꼭지점/변 그래프가, 도 6에 개시된 바와 같이 꼭지점들 중 소정의 꼭지점들이 다른 소정의 변에 직접적으로나 간접적으로 연결되지 않은, 즉 연결된 그래프가 아닌 경우 등과 같이, 항상 달성 가능한 것은 아니다. 주어진 꼭지점/변 그래프에 있어서, 그 등급이 전술한 하한을 달성하지 않을 수 있다. 현재의 메카니즘에 의해서 제공되는 최적의 등급에 대한 철저한 검색을 하기 위해서는 꼭지점/변 그래프에 있어서의 잠재적 변 시퀀스를 N 팩토리얼(N!) 만큼 찾는 복잡한 과정을 거쳐야 하며, 그러한 과정은 과도한 컴퓨팅 자원, 컴퓨팅 노력 및 프로세싱 시간을 소요한다. "감소 등급 검색" 메카니즘은 많은 경우 컴퓨팅 노력과 프로세싱 시간 을 줄이며, 이는 특히 도 1에 개시된 무선 구현의 컴퓨팅 디바이스들 및 작동되는 배터리와 관련하여 개시된 바와 같이 네트워크(101) 등의 전력 관리 애플리케이션에 있어서 특히 매우 중요하다.
감소 등급 검색 알고리즘의 일예가 표 1과 관련하여 설명된다. 감소 등급 검색 알고리즘은 본 명세서에 있어서 도 7과 관련하여 추후 보다 상세하게 설명될 것이다.
감소 등급 검색 알고리즘
1. 변형된 꼭지점/변 그래프 G = 그래프 G1의 꼭지점 변이라 하고,
변 수 변수 j = 0이라 한다.
2. 변형된 꼭지점/변 그래프 G에서, 어느 변의 관련 꼭지점 양자 모두가 그 변형된 꼭지점/변 그래프 G1내에 있어서 연관된 임의의 꼭지점 쌍에 대해 최저 등급을 갖도록 하는 그 하나의 변을 ej로서 선택한다.(표 다음에 텍스트로 개시된 각주 참조)
3. 현재의 변 세트 {e0, e1,...,ej}에 대하여, 변형된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{e0, e1,...,ej} 내에서 현재의 변(및 이전에 제거된 임의의 변)를 제거한다. 현재의 변 ej의 이웃 변이 존재하지 않는다면, 그 변 수 변수를 증가(예컨대, 증분 j)시키고 단계 5로 진행한다. 현재의 변 ej에 이웃하는 변이 존재한다면, 변 ej의 이웃하는 변들 중에서, 새로운 변 ej+1을 선택하되, 그 선택된 꼭지점의 등급와 이웃 꼭지점의 등급 양자 모두가 임의의 선택된 꼭지점 및 이웃 꼭지점에 대하여 최소 등급값(0보다 큼)을 선택하고, 그런 다음 그 변 수 변수를 증가(예컨대, 증분 j)시킨다.
4. 감소 등급 검색 기법이 더 이상 진행할 수 없을 때(예컨대, 현재의 꼭지점이 더 이상 이웃 꼭지점을 가지지 않을 경우)까지 단계 3을 지속한다.
5. E-{e0, e1,...,ej}≠φ인 경우, G=G1-{e0, e1,...,ej}이라 하고 단계 2로 돌아간다. 그렇지 않은 경우라면, G에 더 이상의 변이 없고, 따라서 감소 등급 검색 알고리즘을 종료한다.
표 1의 감소 등급 검색 알고리즘 기법은 컴퓨팅 디바이스들 간의 바람직한 플로우 시퀀스와 상관될 수 있는 변 시퀀스를 생성해내는 도 7의 플로우 다이어그램의 일실시예를 참조하여 어느 정도 확장된다. 표 1에서 단계 2의 각주 1에 언급된 바와 같이, "변의 관련 꼭지점들 양자 모두가 최저 등급을 갖는다"는 문구는, 모든 후보 꼭지점들 사이에서, 우선, 최소 등급(등급 > 0)를 갖는 꼭지점들을 찾는다는 것을 의미한다. 최소 등급을 갖는 각 후보 꼭지점에 대하여, 그 이웃 꼭지점이 최소 등급을 갖는 것을 찾아낸다. 마지막으로, 최소 등급을 갖는 꼭지점 쌍을 선택한다. 그러한 컴퓨팅 디바이스들은 컴퓨팅 디바이스에 대해 웨이크업의 수가 줄어드는 것을 경험하고, 이로써 전력 관리 기법을 이용하여 작동되는 것으로 생각될 수 있다. 도 7의 감소 등급 검색 기법(700)은, 그 각각의 연관된 꼭지점들 사이의 변의 선택이 각 타임 슬롯마다 판정될 수 있는, 도 5 및 도 6(변들이 변 수 대신에 인점 꼭지점들로 표시된 도 8, 9 및 10도 포함)에 도시된 대표적 꼭지점/변 그래프 G1의 생성 및 분석에 의존한다. 동작 단계(704)에서, 변형된 꼭지점/변 그래프 G는 꼭지점/변 그래프 G1으로부터 유도(그리고 처음에는 그 복사본일 수 있음)된다. 꼭지점/변 그래프 G1 및 변형된 꼭지점/변 그래프 G는 도 1과 관련하여 개시된 네트워크(101) 내의 컴퓨팅 디바이스들 사이에서 통신하는 데이터 신호(108)에 대해 그래픽적으로 대응하는 연관된 꼭지점들을 서로 연결하는 변을 포함한다. 그 변은 감소 등급 검색 기법을 이용해서 변형된 그래프 G로부터 계산상 제거될 수 있다. 변들이 제거되는 순서는 도 3의 플로우 토폴로지 그래프(310) 내의 플로우의 선택된 시퀀스에 대응한다는 점에 주의해야 한다. 꼭지점/변 그래프 G에 관하여 도 5 및 도 6을 참조하여 논의하면, 값 j는 각 변 ej의 변 수 변수를 식별하고, 변 수 변수 j는 일단 표 1과 관련하여 개시된 바와 같이 변형된 꼭지점/변 그래프 G에서 0으로 초기화된다. 변 수 변수는 동작 단계(709 또는 716)에서 증가되 어 감소 등급 검색 기법 동안 그 꼭지점/변 그래프 G1 내에서 연속하는 변들 ej을 통하여 진행한다.
감소형 등급 탐색 기술(700)에서는, 변형된 꼭지점/변 그래프 G를 사용하여 시퀀스에서 변들을 제거한다. 상기 변형된 꼭지점/변 그래프 G는, 시퀀스 내에서 일 꼭지점을 공유하는 인접 변들의 개수를 증가시키는 도 5 또는 도 6의 꼭지점/변 그래프 G1으로부터 얻은 것이다. 동작(706)에서는, 변이 결합하는 두 개의 꼭지점들이 동일한 감소형 등급(예를 들어, 최소의 등급)을 갖는 임의의 변을 선택한다. 감소형 등급은, a) 변형된 꼭지점/변 그래프 내에서 하나의 가장 작은 등급을 갖는 모든 꼭지점들을 찾는 단계, 다음 b) a에서 찾은 꼭지점들을 이용하여, a의 꼭지점들 중 적어도 하나를 포함하고, 결합된 꼭지점들의 등급 합이 가장 작은 변을 선택하는 단계를 통해 찾게 된다. 만약, b)의 질문을 만족시키는 변이 여러 개일 경우, 어떤 다른 기준을 적용하여 무작위로 하나를 선택할 수 있다. 감소형 등급은, a) 변형된 꼭지점/변 그래프 G 내부 전체에 대해서 가장 작은 등급을 갖는 모든 꼭지점들을 찾는 단계, b) a에서 찾은 꼭지점들을 이용하여, a의 꼭지점들 중 적어도 하나를 포함하고, 결합된 꼭지점들의 등급 합이 가장 작은 변을 선택하는 단계를 통해 판정된다. 만약, b)의 질문을 만족시키는 변이 여러 개일 경우, 어떤 다른 기준을 적용하거나 무작위로 하나를 선택할 수 있다.
예를 들면, 도 5의 꼭지점/변 그래프에서, 변 e2하나만 결합된 꼭지점 V1, V4의 등급이 모두 2(도 5의 어떤 꼭지점에 대해서도 가장 낮은 등급)를 갖는다. 즉, 도 7의 감소형 등급 탐색 기술을 도 5의 변형된 꼭지점/변 그래프 G에 적용하면, 변에 결합된 꼭지점들이 모두 동일한 최소 값을 갖도록 선택된 변은 e2가 된다. 즉, 변 e2는 그래프 G로부터 첫번째로 제거되는 변이 된다.
감소형(예를 들면, 최소) 등급을 갖는 후보 꼭지점들은, 변형된 꼭지점/변 그래프 G에서 그 꼭지점에 접촉하는 변 ej들의 줄여진 개수를 고려하여 판정된다. 그러므로, 접촉 변의 개수가 더 적은 꼭지점이 꼭지점/변 그래프의 감소형 등급을 갖는 것에 해당된다. 본 명세서에서는, 표 1의 2단계에 기초하여 변에 결합된 꼭지점들이 동일한 감소형 등급을 갖는, 그러한 변을 찾는 기술을 제공한다. 일반적으로, 결합된 꼭지점들의 등급이 높은 변보다 낮은 등급의 변을 먼저 제거해 가는 것이, 먼저 제거된 변에 결합되었던 꼭지점들을 끊기 위해서 각 패치 내에서 제거해야할 변의 개수가 상대적으로 적게 된다. 그러므로 패치들에서 변을 제거하는데 효율적인 기술이라고 할 수 있다.
감소형 등급 탐색 기술의 판정(708)에서는, 706 단계에서 선택된 변에 대해 임의의 이웃 변들이 있는지 판정하는데, 현재 변 집합을 {e0,e1,...,ej}라고 할 때, 꼭지점/변 그래프 G=G1-{e0,e1,...,ej} 내에서 이루어진다. 본 명세서에서 용어 "이웃"은 꼭지점들 또는 변들에 대해 모두 적용할 수 있다. 첫째 꼭지점과 둘째 꼭지점이 이웃이라는 것은, 첫째 꼭지점과 둘째 꼭지점을 연결하는 변이 있다는 것과 필요 충분 조건에 해당한다. 첫째 변와 둘째 변이 이웃이라는 것은, 첫째 변와 둘 째 변이 동일한 꼭지점에 접촉한다는 것과 필요 충분 조건에 해당한다.
변들은 무방향성이라고 간주하는데, 왜냐하면 변이 깨어 있는 각 시간-슬롯 동안에는, 변이 결합하는 꼭지점 각각에 결합된 임의의 개별적인 컴퓨팅 디바이스도 깨어 있어야 하기 때문이다. 즉, 임의의 주어진 변에 대해 그의 이웃 변들이란 상기 변로 결합된 양 꼭지점들에 접촉하는 변들을 의미한다.
만약, 판정(708)의 대답이 없음이면, 이는 선택된 변에 더 연결된 이웃 변들이 없음을 나타내며, 이후 감소형 등급 탐색 기술에서는 판정(709) 단계로 진행한다. 709 단계에서는, 변 (ej)를 표현하는 변 숫자 변수 (j)를 증가시키며, 감소형 등급 탐색 기술은 다음 변로 진행한다.
709 다음, 감소형 등급 탐색 절차는 판정(710) 단계로 진행한다. 이 단계에서는, E-{e0,e1,...,ej}≠
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인지 여부를 참작하여 그외 남아 있는 임의의 변(예를 들면, 도 6에서 602a와 602b로 기술된)들이 있는지를 고찰한다. 만약, 판정(710)의 대답이 없음이면, 꼭지점/변 그래프 G1 내에 포함된 모든 패치들에 대해서 모든 변들이 고찰되었으므로 이후 감소형 등급 탐색 기술(700)은 종료한다. 만약 판정(710)의 대답이 있음이면, 그외 남아 있는 패치들에 대한 다른 변들의 처리를 계속하기 위해, 다음 감소형 등급 탐색 기술은 작동(711) 단계로 진행한다. 작동(711)에서는 맨 마지막의 선택된 변을 제거하면서 변형된 꼭지점/변 그래프를 재배치한다. 변들의 시퀀스는 도 4a 및 도 4b에 나타난 프레임(202) 내부 플로우의 순서에 해당한다. 711 다음, 감소형 등급 탐색 기술(700)은 앞서 기술한 706 단계로 되돌 아 가서, 새로운 변을 선택하고, 새로운 패치에서 그외 남아 있는 후보 꼭지점들을 계산한다.
반면, 앞서 기술한 판정(708)의 대답이 있음이면, 현재 후보 꼭지점이 위치한 패치에서 그외 남아 있는 변들이 있음을 의미한다. 이후 이러한 변들이 제거되는 순서가 판정된다. 감소형 등급 탐색 기술(700)은 작동(712)으로 진행한다. 작동(712)에서는, 선택된 변 ej (706으로부터)의 이웃 변들을 고찰하여, 하나의 이웃 변 ej+1을 선택한다. 상기 변 ej+1이 결합하는 꼭지점들은, 상기 변 ej의 임의의 이웃 변에 대해 최소의 등급을 갖는다. 다수의 실시예에서, 작동(712)은 상기 변 ej의 이웃 변 ej+1을 선택하기 위해 작동한다. 상기 변 ej+1에 결합된 두 개의 꼭지점들은 상기 선택된 변 ej의 임의의 다른 이웃 변에 대해 가장 낮은 등급(예를 들면, 많은 예에서 최소의 등급)을 갖는다.
작동(712) 다음, 감소형 등급 탐색 기술은 작동(716)으로 진행한다. 작동(716)에서는 현재 변을 제거하고, 변 숫자 변수(j)를 증가시킨다. 현재 변을 제거하고 변 숫자 변수를 증가시킨 효과는, 그 패치 내에서 이웃 변들을 차례로 처리하는 것을 의미한다. 원래의 변 ej는 꼭지점/변 그래프에서 제거된다. 그래프에서 변 ej가 제거된 시퀀스는, 각 데이터 신호(108)로 결합된 컴퓨팅 디바이스(106)의 선택된 쌍에 대응하는 것이며(도 1에 기술되어 있는), 그 데이터 신호를 전송하기 위해 공급된 네트워크의 제어이다.
작동(716)에서 꼭지점/변 그래프로부터 변이 제거되면, 상기 변 및 그 패치 내 더 이상 다른 꼭지점과 변로 연결되지 않은 임의의 꼭지점에 대해서는, 더 이상 그 패치의 일부로 보지 않는다. 이웃 변(다음 선택될 변의 후보가 될 수 있다) 및 그외 남아 있는 임의의 꼭지점들이 현재 패치의 잔류를 형성하게 된다. 이 때 그외 남아 있는 임의의 꼭지점이란 일 또는 그 이상의 변들(상호연결 변들을 포함)로 상기 이웃 변에 연결되는 꼭지점이다. 작동(716)후, 제거된 변로 연결되었던 꼭지점이 새로운 후보 꼭지점이 된다. 716 후, 감소형 등급 탐색 기술은 판정(708)으로 되돌아 가서, 그래프 내에 그외 남아 있는 변이 있는지 여부를 판정한다.
판정(708), 작동(712)과 작동(716) 단계는 감소형 등급 탐색 기술 내에서 하나의 루프를 생성한다. 이 루프는 판정(708) 단계의 응답이 없음이 될 때까지 즉, 꼭지점/변 그래프 G 내 한 패치에서 모든 변들이 제거될 때까지 계속된다. 그러므로 도 7의 감소형 탐색 기술(700)은, 다른 이웃 변이 없을 때까지 판정(708), 작동(712)과 작동(716)으로 정해지는 루프 내에 머물러 있게 된다. 패치 내에 더 이상 남아 있는 변이 없는 때에는, 감소형 탐색 기술(700)은, 앞서 기술한 대로 새로운 패치의 위치를 찾기 위해서 또는 대안으로 전체 절차를 종료하기 위해서, 판정(708), 작동(709), 판정(710), 작동(711)과 작동(706)의 단계로 진행한다.
도 7의 감소형 등급 탐색 절차에서 판정된 대로 그래프 G에서 변이 개별적으로 제거되는 시퀀스는 도 3에서 기술한 프레임 내에서 플로우가 정렬되는 시퀀스에 대응하는 것이다. 그러므로 예를 들면, 첫째 플로우는 그래프 G에서 제거되는 첫째 변에 대응하는 플로우가 된다. 도 3의 컴퓨팅 디바이스(312)간에 플로우 시퀀 스를 판정하기 위해 감소형 등급 탐색 기술 절차를 사용하면, 효과적인 플로우 순서를 얻을 수 있다. 이 플로우 순서에 의하면, 도 3과 도 4a, 도 4b에 대해 기술한 대로 컴퓨팅 디바이스를 깨우는 회수를 줄일 수 있다.
감소형 등급 탐색 기술의 실시예
도 5, 도 6의 꼭지점/변 그래프에서 설명한 감소형 등급 탐색 기술을 좀 더 구체적으로 설명하기 위해, 도 7의 감소형 등급 탐색 절차를 구제적으로 적용할 세 개의 꼭지점/변 그래프를 도 8, 9, 10에 나타내었다. 본 명세서의 도 8, 9, 10에서, 각 변은 그 변이 결합한 꼭지점들의 참조 문자로 정의된다. 예를 들면, 꼭지점 A와 꼭지점 B 사이를 연결하는 변은 변 AB로 기술된다. 도 5와 도 6에 사용된 변의 다른 명명법으로 일 시퀀스 내에 변의 숫자 집합(예를 들면, e1,e2,...,e j) 으로 나타내는 것이 있다. 이제부터 도 8, 9, 10 각각에 대해 표 1의 각 단계(1에서 5까지)를 기술하겠다.
첫째 실시예는 도 8의 꼭지점/변 그래프 G1에 관한 것이다. 표 1의 1단계에서, 도 8의 꼭지점/변 그래프 G1을 변형된 꼭지점/변 그래프 G라 두고, 변 숫자 변수 j는 0이라고 둔다.
표 1의 둘째 단계에서, 변형된 꼭지점/변 그래프 G 내에서 변이 결합하는 두 개의 꼭지점이 최소의 등급을 갖는 임의의 변 e0을 선택한다. 결합된 꼭지점 두 개가 모두 최소의 등급을 갖는 것임을 보장하기 위해 다음의 절차를 진행한다. 먼저, 변형된 꼭지점/변 그래프 G 내 모든 꼭지점들(꼭지점 A부터 L까지)에 대해 0보 다 큰 값이면서 최소의 등급을 갖는 꼭지점들을 선택한다. 다음, 선택된 각 꼭지점들의 모든 이웃 꼭지점들에 대해 최소의 등급을 갖는 이웃 꼭지점들을 찾는다. 마지막으로, 상기 선택된 꼭지점과 그 이웃 꼭지점 하나로 이루어진 한 쌍의 꼭지점을 선택하는데, 이들은 등급의 합이 최소가 되도록 결합되어 있는 것이다. 변형된 꼭지점/변 그래프 G 내에서 이를 적용하면, 꼭지점 A, 꼭지점 C, 꼭지점 F와 꼭지점 G가 모두 1등급(0보다 크면서 가능한 최소인 등급)이다. 꼭지점 M은 0등급이지만, 이는 고려 대상이 아니다.
다음 표 1의 2단계에서, 꼭지점 A, 꼭지점 C, 꼭지점 F와 꼭지점 G 각각의 이웃 꼭지점들을 고려한다. 꼭지점 A의 이웃은 2등급의 꼭지점 B 하나뿐이다. 꼭지점 C의 이웃은 3등급의 꼭지점 D 하나뿐이다. 꼭지점 F의 이웃은 3등급의 꼭지점 E 하나뿐이다. 꼭지점 G의 이웃은 3등급의 꼭지점 E 하나뿐이다. 그러므로 꼭지점 A, 꼭지점 C, 꼭지점 F, 꼭지점 G는 모두 각각 1등급이지만, 꼭지점 A의 이웃인 꼭지점 B가 2등급으로 가장 작은 등급을 갖는다. 그러므로 변 e0는 AB로 지정된다.
표 1의 3단계에서, 변형된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{e0,e1,...,ej} 내에서 현재 변 집합 e0,e1,...,ej를 고려하여, 만약 변 ej의 이웃 변들이 없으면(ej=
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), 다음 변을 처리하기 위해 변 숫자 변수는 증가(j 증가)되고, 감소형 등급 탐색 기술은 계속하여 표 1의 5단계로 간다. 만약 그렇지 않다면, 변 ej의 이웃 변들 중에 그 변들 각각으로 결합된 두 개의 꼭지점들이 최소의 등급인 변을 ej+1로 선택한다; 다음 변을 처리하기 위해 변 숫자 변수는 증가(j 증가)된다. 이를 적용하면, 변형된 꼭지점/변 그래프 G=G1-e0 내에서, 변 e0=AB 의 이웃은 변 BD 하나뿐이다. 그러므로, 변 e1이 변 BD로 선택된다. 다음, 변 숫자 변수는 1로 설정된다(j=1).
남아 있는 변형된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{AB,BD}내에서, 변 e1=BD 의 이웃으로 변 CD와 변 DE가 있다. 이 두 개의 변 중에서 그 변들 각각에 결합된 두 개의 꼭지점 모두가 가장 작은 등급이 되는 하나의 변이 e2로 선택된다. 변 CD와 DE는 공동 꼭지점 D를 공유하므로 꼭지점 C와 꼭지점 E가 비교 대상이 된다. 꼭지점 C의 등급은 1이고, 반면 꼭지점 E의 등급은 3이다. 그러므로 변 e2=CD가 선택된다. 다음, 변 숫자 변수가 2로 증가(j=2)한다.
남아 있는 변형된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{AB,BD,CD}내에서, 변 e2=CD의 이웃은 변 DE 하나뿐이다. 변 DE가 변 e3로 선택된다. 변 숫자 변수는 3으로 증가(j=3)한다. 남아 있는 변형된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{AB,BD,CD,DE}를 고려하면, 변 e3=DE의 이웃으로 변 EF와 변 EG가 있다. 그 중 그 변들 각각에 결합된 두 개의 꼭지점 모두가 가장 작은 등급이 되는 하나의 변이 e4로 선택된다. 변 EF와 EG는 공동 꼭지점 E를 공유하므로 꼭지점 F와 꼭지점 G가 비교 대상이 된다. 꼭지점 F와 꼭지점 G의 등급은 모두 1이기 때문에, 변 EF가 임의로 변 e4로 선택된다. 변 숫 자 변수는 4로 증가(j=4)한다.
수정된 꼭지점/변(vertex/edge) 그래프(G=G1-{AB, BC, CD, DE, EF})에서, 변(edge)(e4=EF)의 주변 변만이 변(EG)이다. 그래서 변(EG)는 변(e5)로 선택되고, 이것은 도 8에 도시된 것과 같이 상부 패치(patch)의 마지막 변을 나타낸다. 변 숫자 변수는 5(j=5)로 증가한다. 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BC, CD, DE, EF, EG})에서, 변(EG)의 주변 변은 없다. 변 숫자 변수는 6(j=6)으로 더 증가하고, 표 1의 단계(3)은 표 1의 단계(4)로 계속된다. 더 이상의 변이 없고, 감소 등급 검색 알고리즘은 표 1의 단계(4)에 따라 계속될 수 없다.
표 1의 단계(5)에서, 만약 E-{e0, e1, ..,, ej} ≠ φ이면, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{e0,e1,..,ej})가 되게 하고, 표 1의 단계(2)로 복귀하며, 그렇지 않으면 멈춘다. 여기서 E는 모든 변을 의미하며, E-{AB, BD, CD, DE, EF, EG} = {HJ, HK, KJ, KL, JL} ≠ φ이다. 감소 등급 검색 기술은 도 8의 왼쪽 아래로 가는 경로의 변을 검토하기 위해 다시 표 1의 단계(2)로 돌아가 계속한다.
도 8에 적용된 것과 같이 감소 등급 검색 기술을 사용하는 표 1의 단계(2)에서, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, CD, DE, EF, EG} = {HJ, HK, KJ, KL, JL})이다. 변(e6)는 선택된 변의 두개의 연관된 꼭지점들이 가장 작은 등급을 갖도록 선택된다. "선택된 변의 두개의 연관된 꼭지점들을 갖도록"의 해석에 따라, 우선 모든 후보자 꼭지점들({H, J, K, L}) 사이에서 가장 작은 등급을 갖는 꼭지점들을 찾고, 그런 다음 각각의 이런 선택된 꼭지점들에서, 가장 작은 등급의 주변 꼭 지점을 찾는다. 꼭지점들(H 및 L) 각각은 꼭지점들(J 및 K)이 3의 등급을 갖는 동안 2의 등급을 갖는다. 따라서 후보자 꼭지점들은 {H, L}이다. 꼭지점(H)을 때문에 그 주변들은 꼭지점(K)(3의 등급을 가짐) 및 꼭지점(J)(3의 등급을 가짐)이 된다. 가장 작은 등급의 주변은 임의로 꼭지점(K)으로 선택된다. 꼭지점(L)은 주변 꼭지점(K)(3의 등급을 가짐) 및 꼭지점(J)(3의 등급을 가짐)을 갖는다. 그래서 꼭지점(K)은 가장 작은 등급의 그것의 주변으로 임의로 선택된다. 꼭지점(H) 및 꼭지점(L)은 같은 등급을 갖기 때문에, 나아가 그것들의 주변의 가장 낮은 등급 또한 같기 때문에 수정된 꼭지점/변 그래프에서 변(HK)는 변(e6)로 임의로 선택된다.
표 1의 단계(3)에 계속하여, 변(e6)의 주변 변들은 {HJ, KJ, KL} ≠ φ이어서, {HJ, KJ, KL}로 설정된 변 중에서 하나의 변이 변(e7)로 선택된다. 선택된 변의 두개의 연관된 꼭지점이 가장 작은 등급을 갖는다는 기준에 따라서, 그런 것은 변(HJ)(꼭지점(H)의 등급은 1이고, 꼭지점(J)의 등급은 3임)에 의해 충족된다. 따라서 변(HJ)는 변(e7)로 선택되고 변 숫자 변수는 7(h=7)로 설정된다. 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, CD, DE, EF, EG, HK, HJ})에서, 변(HJ)의 주변 변들은 변(JK) 및 변(JL)이다. 유사한 과정을 따르면, 다음 변(e8)는 변(JK) 또는 변(JL)중의 하나로 선택된다. 변(e8)는 변(JK)로 임의로 선택되고, 변 숫자 변수는 8(j=8)로 설정된다. 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, CD, DE, EF, EG, HK, HJ, JK})에서, 변(JK)의 주변 변들은 변(KL) 및 변(JL)이다.
유사한 과정을 따르면, 다음 변(e9)는 변(JL) 또는 변(KL)로 선택된다. 변(e9)는 변(KL)로 임의로 선택되고, 변 숫자 변수는 9(j=9)로 증가한다. 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, CD, DE, EF, EG, HK, HJ, JK, KL})에서, 변(KL)의 주변 변들은 변(JL)이다. 유사한 과정을 따르면, 다음 변(e10)는 변(JL)로 선택되고, 변 숫자 변수는 10(j=10)으로 증가한다. 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, CD, DE, EF, EG, HK, HJ, JK, KL, JL})에서, 우리는 변 숫자 변수를 11(j=11)로 설정한다. 변(JL)의 주변 변은 φ이고 표 1의 단계(4)를 따라서 우리는 계속 진행할 수 없고 단계(5)로 계속된다.
표 1의 단계(5)에서, 만약 E-{e0, e1, ..,, ej} ≠ φ이면, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{e0,e1,..,ej})가 되게 하고, 단계(2)로 복귀하며, 그렇지 않으면 멈춘다. E-{AB, BD, CD, DE, EF, EG, HK, HJ, JK, KL, JL} =φ이기 때문에, 감소 등급 검색 기술은 멈춘다.
플로우의 순서는 도 8의 수정된 꼭지점/변 그래프에서 변(AB), 변(BD), 변(CD), 변(DE), 변(EF), 변(EG), 변(HK), 변(HJ), 변(JK), 변(KL) 및 변(JL)에 부합한다. 감소 등급 검색 기술은 2개마다 인접한 변들은 부근의 패치들 사이의 전이가 일어날 필요가 있을 때를 제외하고 공통 꼭지점을 공유하기 때문에 더 낮은 한도를 달성하게 하는 감소된 프로세싱 솔루션을 제공한다.
감소 등급 검색 기술의 두 번째 예는 도 9와 관련하여 서술한다. 감소 등급 검색 기술은 이 꼭지점/변 그래프(G1)를 위해 차례로 설명된다. 표 1의 단계(1)에 서, 수정된 꼭지점/변 그래프(G})가 꼭지점 변 그래프(G1)의 값과 같게 하고, 변 숫자 변수는 0(j=0)으로 설정된다.
표 1의 단계(2)에서, 변은 수정된 꼭지점/변 그래프(G)에서 변(e0)로 선택되어져서 두개의 연관된 꼭지점들 모두 가장 작은 등급이 된다. 수정된 꼭지점/변 그래프(G)에서, 꼭지점(A)은 1의 등급을 갖는다. 또한, 단지 하나의 주변 꼭지점(B)을 갖는다. 따라서 우리는 변(e0)=AB로 선택한다. 수정된 꼭지점/변 그래프(G1)에서, 비록 꼭지점(C)의 등급이 2이고 꼭지점(D)의 등급이 2이지만(그래서 변(CD)의 두개의 꼭지점들의 총계 등급이 4이고 이것은 1+4=5인 변(AB)의 그것보다 더 작다), 그러나 기준에 따르면, 꼭지점(A)이 다른 꼭지점보다 가장 작은 등급(1)을 갖기 때문에 변(e0)로 변(CD) 대신 변(AB)를 선택한다.
표 1의 단계(3)는 아래와 같이 적용된다. 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-e0)에서, 변(e0=AB)는 네 개의 변들{BC, BD, BE, BF}을 갖는다. 이런 주변 변들 중 하나는 변(e1)로 선택되어서 선택된 것의 두개의 연관된 꼭지점들의 등급이 가장 작게 된다. 모든 네 개의 변들은 공통 꼭지점(B)를 공유해서 우리는 단지 꼭지점(C), 꼭지점(D), 꼭지점(E), 꼭지점(F)의 등급만 비교하면 된다. 그것들의 등급은 모두 2와 같기 때문에, 우리는 변(e1=BD)를 임의로 선택한다. 변 숫자 변수는 1(j=1)로 설정된다. 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD})에서, 변(e1=BD)의 주변 변들은 {BC, BE, BF, DC}이고, 이들 중 하나가 변(e2)로 선택되어서 합쳐진 꼭지 점들은 가장 작은 등급으로 결합된다. 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD})에서, 변(e2)는 꼭지점(D)이 가장 작은 등급(1)을 갖기 때문에 (DC)로 선택된다. 변 숫자 변수는 2(j=2)로 설정된다.
수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, DC})에서, 변(e2=DC)의 주변 변은 변(BC)이다. 그래서 우리는 변(e3=BC)를 선택한다. 변 숫자 변수는 3(j=3)이 된다. 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, DC, BC})에서, 변(e3=BC)의 주변 변은 {BE, BF}이고, 이 변들 중 하나가 변(e4)로 선택된다. 꼭지점(E)은 꼭지점(F)과 같은 등급을 갖기 때문에 변(e4)는 변(BE)로 임의로 선택된다. 변 숫자 변수는 4(j=4)가 된다. 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, DC, BC, BE})에서, 변(e4=BE)의 주변 변들은 {BF, EF}이다. 변(BF)는 공통 꼭지점(F)를 변(EF)와 공유하기 때문에, 꼭지점(B) 및 꼭지점(E)의 등급들을 비교한다. 이런 두 꼭지점들은 같은 등급을 갖는다. 그래서 우리는 변(e5=BF)를 임의로 선택한다. 그리고 변 숫자 변수는 5(j=5)가 된다.
이제, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, DC, BC, BE, BF})에서, 변(e5=BF)의 주변 변은 변(e6)로 선택된 변(EF)뿐이다. 변 숫자 변수는 6(j=6)으로 설정된다. 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프(G=G1-{AB, BD, DC, BC, BE, BF, EF})에서, 변(e6)의 주변 변은 φ이다. 표 1의 단계(4)에 따라서, 우리는 더 진행할 수 없고, 그래서 우리는 변 숫자 변수를 7(j=7)로 설정하며, 단계(5)로 계속된다. 만 약 E-{e0, e1, ..., ej}≠ φ이면, 수정된 꼭지점/변 그래프 = G1-{e0 , e1, ..., ej}이 되고, 표 1의 단계(2)로 돌아간다; 그렇지 않으면 감소 등급 검색 기술을 멈춘다. E-{AB, BD, DC, BC, BE, BF, EF}≠ φ이기 때문에 감소 등급 검색 기술은 완결된다.
제2 감소 등급 검색 예로부터 얻어지는 플로우들의 시퀀스는 수정된 꼭지점/변 그래프(G) 내의 변 AB, 변 BD, 변 DC, 변 BC, 변 BE, 변 BF 및 변 EF에 대응한다. 이러한 꼭지점들 및 변들의 구성에 있어서, 2개의 연속하는 변들마다 공통 꼭지점을 공유하므로(그리고 대응 플로우들이 공통 컴퓨팅 디바이스를 공유하므로) 보다 낮은 경계를 달성하는 발견된 솔루션이 최적이다.
제3 예에서, 감소 등급 검색 기술은 도 10에 도시된 꼭지점/변 그래프(G1)에 대해 한 단계씩 설명된다. 표 1의 단계 1에서, 수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1로 하고, 변 수 변수를 0(j=0)으로 설정한다.
표 1의 단계 2에서, 수정된 꼭지점/변 그래프(G)에서, 하나의 변이 그와 연관된 양 꼭지점들이 최소 등급을 갖도록 수정된 꼭지점/변 그래프(G) 내의 변(e0)로서 선택된다. 구체적으로, 수정된 꼭지점/변 그래프(G)에서, 꼭지점 C, 꼭지점 E 및 꼭지점 G는 각각 1의 등급을 갖는다. 또한, 꼭지점 C의 유일한 이웃 꼭지점은 2의 등급을 가진 꼭지점 B이다. 꼭지점 E의 유일한 이웃 꼭지점은 2의 등급을 가진 꼭지점 D이다. 꼭지점 G의 유일한 이웃 꼭지점은 2의 등급을 가진 꼭지점 F이다. 따라서, 변 e0=BC를 임의로 선택한다.
수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{e0, e1,..., ej}에서 현재의 변 세트(e 0, e1,..., ej)에 대해, 변 ej의 이웃 변들이 없는 경우, 변 수 변수(j)를 증분시켜 다음 변로 진행하여 표 1의 단계 5로 가지만, 이웃 변들이 있는 경우에는 변 ej의 이웃 변들 중에서 하나의 변을 그와 관련된 양 꼭지점이 최소 등급을 갖도록 변 ej+1로서 선택하고, 변 수 변수(j)를 증분시켜 다음 변로 계속한다. 수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{BC}에서, 변 e0=BC의 유일한 이웃은 변 AB이므로, 변 e1=AB를 선택하고 변 수 변수를 1로 설정한다(j=1).
표 1의 단계 3으로 계속된다. 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{BC, AB}에서, 변 e1=AB의 이웃 변들은 {AD, AF}이다. 따라서, 태스크는 이들 중 하나를 그와 관련된 두 꼭지점이 최소 등급을 갖도록 변 e2로서 선택한다. 이들 두 꼭지점은 공통 꼭지점 A를 공유하므로, 꼭지점 D의 등급과 꼭지점 F의 등급을 비교하는 것만이 필요하게 된다. 꼭지점 D 및 꼭지점 F는 같은 등급(2)을 가지므로, 변 e2=AD를 임의의 선택하고 변 수 변수를 2로 설정한다(j=2). 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{BC, AB, AD}에서, 변 e2=AD의 이웃 변들은 {DE, AF}이다. 이들 변 중 하나는 그와 관련된 두 꼭지점이 최소 등급을 갖도록 변 e2로서 선택된다. 먼저, 수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{BC, AB, AD}에서, 꼭지점 D, 꼭지점 E 및 꼭지점 A는 모두 1의 등급을 갖는다. 이어서, 꼭지점 D의 이웃은 1의 등급을 가진 꼭 지점 E이고, 꼭지점 E의 이웃은 1의 등급을 가진 꼭지점 D이며, 꼭지점 A의 이웃은 2의 등급을 가진 꼭지점 F이다. 따라서, 최종적으로 꼭지점 D 및 꼭지점 E가 선택되고(즉 변 e3=DE), 변 수 변수가 3으로 설정된다(j=3). 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{BC, AB, AD, DE}에서, 변 e3=DE의 이웃 변은 없다. 따라서, 변 수 변수를 4로 설정하고(j=4), 표 1의 단계 5로 진행한다.
E-{e0, e1,..., ej}≠φ인 경우, 수정된 꼭지점/변 그래프를 G1-{e0 , e1,..., ej}로 하고, 표 1의 단계 2로 돌아가며, 그렇지 않은 경우, 중지한다. 이제, E-{BC, AB, AD, DE}={AF, FG}≠φ이므로, 수정된 꼭지점/변 그래프를 G1-{BC, AB, AD, DE}로 하고 표 1의 단계 2로 돌아간다. 수정된 꼭지점/변 그래프 G에서, 하나의 변을 그와 관련된 두 꼭지점이 최소 등급을 갖도록 수정된 꼭지점/변 그래프 G 내의 변 e0로서 선택한다. 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프 G에서는 2개의 변 {AF, FG}만이 존재한다. 먼저, 최소 등급을 가진 꼭지점은 A 및 G인데, 이들은 모두 1의 등급을 갖는다. 한편, 이들의 유일한 이웃은 꼭지점 F이다. 따라서, 변 e4=AF를 임의로 선택한다. 수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{e0, e1,..., ej}에서 현재 세트(e0, e1,..., ej)에 대해, 변 ej의 이웃 변이 없는 경우, 변 수 변수(j)를 증분시켜 다음 변로 진행하여 표 1의 단계 5로 계속되며, 그렇지 않은 경우에는 변 ej의 이웃 변들 중에서 하나의 변을 그와 관련된 두 꼭지점이 최소 등급을 갖도록 변 ej+1로서 선택하며, 변 수 변수(j)를 증분시켜 다음 변로 계속된다. 현재 변 e4=AF이므로, 그 유일한 이웃은 변 FG이며, 따라서 변 e5=FG를 선택하고 변 수 변수를 5로 설정한다(j=5). 이제, 수정된 꼭지점/변 그래프 G=G1-{BC, AB, AD, DE, AF, FG}에서 변 e5=FG의 이웃 변은 없다. 따라서, 변 수 변수를 6으로 설정하고(j=6), 표 1의 단계 5로 진행한다.
E-{e0, e1,..., ej}≠φ인 경우, 수정된 꼭지점/변 그래프를 G1-{e0 , e1,..., ej}로 하고, 표 1의 단계 2로 돌아가며, 그렇지 않은 경우, 중지한다. 이제, E-{e0, e1,..., ej}=φ이며, 따라서 중지한다. 제2 감소 등급 검색 예로부터 얻어지는 플로우들의 시퀀스는 꼭지점/변 그래프(G1) 내의 변 BC, 변 AB, 변 AD, 변 DE, 변 AF 및 변 FG에 대응한다. 꼭지점/변 그래프 G1이 연결된 그래프이지만, 보다 낮은 경계를 달성한 방법이 존재하지 않는다. 변 DE에서 변 AF까지 공통 꼭지점이 존재하지 않으며, 감소 등급 검색 기술에 따르면 실제로 표 1의 단계 5를 통해 3번 진행한다. 이와 같이, 하나의 패치(예를 들어 연결 그래프에 대해)만이 존재하는 꼭지점/변 그래프 예에서도 표 1의 단계 5를 여러 번 통하는 루프를 형성할 필요가 있을 수 있다.
컴퓨팅 디바이스
도 7의 감소 등급 검색 기술(700)을 실행하도록 도 1에 도시된 네트워크(101) 및 컴퓨팅 디바이스를 지원할 수 있는 컴퓨터 환경(1100)의 일 실시예가 도 11을 참조하여 설명된다. 도 1에 관련하여 설명된 네트워크(101)는 도 11에 관련하여 설명된 컴퓨터 환경(1100)의 일 실시예를 나타낸다. 도 11에 도시된 컴퓨터 환경(1100)은 적어도 하나의 범용 컴퓨팅 디바이스(1102)를 포함하는 일반적인 컴퓨터 환경이다. 컴퓨팅 디바이스(1102)는 예를 들어 하나 이상의 독립 컴퓨터, 네트워킹 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, PDA, 셀룰러 전화, 휴대형 헨드헬드 전화, 무선 장치, 전자 장치, 마이크로컴퓨터 또는 마이크로프로세서, 또는 메모리와 조합하여 프로세서를 사용하는 다른 컴퓨터 장치를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(1102)의 컴포넌트들은 하나 이상의 프로세서 또는 프로세싱 클라이언트(1104)(암호화 프로세서 및/또는 코프로세서를 선택적으로 포함), 시스템 메모리(1106), 및 다양한 시스템 컴포넌트들을 결합시키는 시스템 버스(1108)를 포함하지만 이에 한하지 않는다. 컴퓨터 환경(1100)은 일반적으로 네트워크 장치로 알려진 유선부 및/또는 무선부를 포함할 수 있다.
컴퓨터(1102)는 또한 다른 분리식/비분리식, 휘발성/불휘발성 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11은 비분리식 불휘발성 자기 매체(도시되지 않음)를 판독하거나 기입하기 위한 하드 디스크 드라이브(1115), 분리식 불휘발성 자기 디스크(1120)(예를 들어 플로피 디스크)를 판독하거나 기입하기 위한 자기 디스크 드라이브(1118), 및 CD-ROM, DVD-ROM 또는 다른 광 매체 등의 분리식 광 디스크(1124)를 판독하거나 기입하기 위한 광 디스크 드라이브(1122)를 도시하고 있다.
하드 디스크 드라이브(1115), 자기 디스크 드라이브(1118) 및 광 디스크 드 라이브(1122)는 각각 하나 이상의 데이터 매체 인터페이스(1127)에 의하여 시스템 버스(1108)에 접속된다. 다르게는, 하드 디스크 드라이브(1115), 자기 디스크 드라이브(1118) 및 광 디스크 드라이브(1122)는 하나 이상의 인터페이스(도시되지 않음)에 의하여 시스템 버스(1108)에 접속될 수 있다.
디스크 드라이브 및 그 관련 컴퓨터 판독가능 매체는, 컴퓨터 판독가능 명령, 컨트롤 노드 데이터 구조, 프로그램 모듈 및 컴퓨터(1102)를 위한 기타 데이터에 대한 비휘발성 저장을 제공한다. 하드 디스크 드라이브(1115) 내의 하드 디스크, 분리가능 자기 디스크(1120) 및 비휘발성 광 디스크(1124)가 예시되어 있지만, 자기 카세트 또는 기타 자기 스토리지, 플래시 메모리 카드, CD-ROM, DVD(digital versatile disk) 또는 기타 광학적 저장 디바이스, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 전기적 소거가능 프로그래밍가능 판독 전용 메모리(EEPROM) 등과 같이, 컴퓨터가 액세스할 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 기타 유형의 컴퓨터 판독가능 매체도 예시적인 컴퓨터 환경(1100)을 구현하는 데에 이용될 수 있음을 알 것이다.
하드 디스크 드라이브(1115) 내의 하드 디스크, 자기 디스크(1120), 비휘발성 광 디스크(1124), ROM(1112) 및/또는 RAM(1110) 상에는, 예를 들어 OS(1126), 하나 이상의 어플리케이션 프로그램(1128), 기타 프로그램 모듈(1130) 및 프로그램 데이터(1132)를 비롯하여, 임의의 개수의 프로그램 모듈이 저장될 수 있다. OS(1126), 하나 이상의 어플리케이션 프로그램(1128), 기타 프로그램 모듈(1130) 및 프로그램 데이터(1132) 각각(또는 그들의 소정 조합)은 도 1에 도시되어 있는 것과 같은 네크워크(101) 상에서 사용될 수 있는 어플리케이션 프로그램의 전부 또는 일부를 구현할 수 있다.
컴퓨터(1102)는 원격 컴퓨터 디바이스(1148)와 같은 하나 이상의 원격 컴퓨터에 대한 논리적 데이터 신호 접속을 사용하는 네트워크 환경에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 원격 컴퓨터 디바이스(1148)는 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 서버, 라우터, 네트워크 컴퓨터, 피어 디바이스 또는 기타 공통 네트워크 노드, 게임 콘솔 등일 수 있다. 원격 컴퓨터 디바이스(1148)는 컴퓨터(1102)와 관련하여 본 명세서에 기술되어 있는 요소 및 기능의 다수 또는 전부를 포함할 수 있는 휴대용 컴퓨터로서 나타나 있다.
컴퓨터(1102)와 원격 컴퓨터 디바이스(1148) 간의 논리적 데이터 신호는 근거리 네트워크(LAN)(1150) 및 일반 광역 네트워크(WAN)(1152)로서 나타난다. 이러한 네트워크 환경은 사무실, 전기업 컴퓨터 네트워크, 인트라넷 및 인터넷 등에서 흔하다.
컴퓨터 환경(1100)으로 설명된 것과 같은 네트워크 환경에서, 컴퓨터(1102)와 관련하여 설명된 프로그램 모듈들 또는 그 일부는 원격 메모리 저장 디바이스 내에 저장될 수 있다. 예를 들어, 원격 어플리케이션 프로그램(1158)은 원격 컴퓨터(1148)의 메모리 디바이스 상에 상주한다.
본 명세서에 설명된 다양한 모듈 및 기술은, 하나 이상의 컴퓨터 또는 기타 디바이스에 의하여 실행되는 프로그램 모듈 등의 컴퓨터 실행가능 명령과 관련될 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 태스크를 수행하거나 특정 추상 데이 터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 컨트롤 오브젝트(1150), 컴포넌트, 컨트롤 노드 데이터 구조(1154) 등을 포함한다. 프로그램 모듈들의 기능은 다양한 실시예에서의 필요에 따라 조합 또는 분산될 수 있다.
이러한 모듈 및 기술의 구현은 소정 형태의 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되거나 그를 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 컴퓨터가 액세스할 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 "컴퓨터 저장 매체" 및 "통신 매체"를 포함할 수 있지만, 이들로만 한정되는 것은 아니다.
"컴퓨터 저장 매체"는, 컴퓨터 판독가능 명령, 컨트롤 노드 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위하여 임의의 프로세스 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성의 분리가능 및 분리불가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD 또는 기타 광학 스토리지, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 기타 자기 저장 디바이스, 또는 원하는 정보를 저장하는 데에 사용될 수 있고 또한 컴퓨터가 액세스할 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하지만, 이들로만 제한되는 것은 아니다.
"통신 매체"라는 용어는 컴퓨터 판독가능 명령, op 코드, 컨트롤 노드 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파나 기타 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호 내의 기타 데이터를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 통신 매체는 임의의 정보 전달 매체도 포함한다. "변조된 데이터 신호"라는 용어는, 그 특징 중 하나 이상이 TDMA 기술 등을 비롯하여 신호 내에 정보를 인코딩하는 방식 으로 설정 또는 변경된 신호를 의미한다. 예를 들어, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접 배선된 데이터 신호와 같은 유선 매체, 및 음향, RF, 적외선 및 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다.
상기의 설명은 구조적 특징 및/또는 방법론적 동작에 특정한 언어를 사용하였지만, 첨부된 특허청구범위에 정의된 발명은 여기에 설명된 특정의 특징이나 동작에 한정되지 않음을 알아야 한다. 특정한 특징이나 동작은 본 발명을 구현하는 예시적인 형태로서 개시된 것이다.
본 발명에 따르면 복수의 컴퓨팅 디바이스 중 하나 이상의 디바이스가 소정 시간 주기 내에 데이터를 송신할 수 있는 순서를 식별하고, 소정의 시간 주기 내에서 공통 컴퓨팅 디바이스를 공유하는 인접 채널 타임 할당 주기의 수를 증가시켜, 네트워크 내에서 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업의 횟수를 감소시킴으로써, 네트워크에서의 전력을 관리할 수 있다.

Claims (23)

  1. 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 네트워크의 전력 관리 방법으로서,
    제1의 시간 주기 내에 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스 간의 플로우 순서 (order of flows)를 식별하는 단계; 및
    컴퓨팅 디바이스를 공유하는 인접 플로우(adjacent flow)의 수를 증가시킴으로써 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업(wakeup)의 수를 감소시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 웨이크업의 수를 감소시키는 단계는
    꼭지점은 컴퓨팅 디바이스를 나타내고 변은 한 쌍의 컴퓨팅 디바이스들 간의 데이터 통신을 나타내는 꼭지점/변 그래프(vertex/edge graph)를 유도하는 단계 -;
    두 개의 관련 꼭지점들 - 상기 두 개의 관련 꼭지점들은 임의의 다른 쌍의 관련 꼭지점들에 비해 감소된 등급(degree)을 가짐 - 간에 연장된 제1 변을 선택하는 단계;
    상기 제1 변을 제거하는 단계;
    상기 제1 변에 대한 이웃의 후속 변(subsequent neighbor edge)을 선택하는 단계; 및
    상기 후속 변을 제거하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 변과 임의의 후속 변이 제거되는 순서는 상기 네트워크 내의 상기 플로우 순서에 대응하는, 전력 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    변에 대한 상기 감소된 등급은, 상기 관련 꼭지점들 중 하나가 상기 그래프 내의 임의의 꼭지점과 동일하거나 보다 낮은 등급을 가지고, 상기 변의 나머지 관련 꼭지점이 상기 그래프 내의 임의의 꼭지점과 동일하거나 보다 낮은 등급을 가지는 한 꼭지점에 이웃한 임의의 다른 꼭지점보다 보다 낮은 등급을 가진다는 것을 나타내는, 전력 관리 방법.
  3. 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 네트워크의 전력 관리 방법으로서,
    제1의 시간 주기 내에 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스 간의 플로우 순서를 식별하는 단계; 및
    컴퓨팅 디바이스를 공유하는 인접 플로우의 수를 증가시킴으로써 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업의 수를 감소시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 네트워크 내의 복수의 컴퓨팅 디바이스 간의 데이터 통신이 복수의 꼭지점 및 복수의 변을 포함하는 그래프에 의해 표현될 수 있는, 전력 관리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업의 수를 감소시키는 단계는, 감소된 등급 검색 계산(reduced degree searching computation)에 기초하여 각각의 시간 프레임 내에 컴퓨팅 디바이스들의 순서를 스케줄링함으로써 수행되는, 전력 관리 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 네트워크는 LAN(local area network)을 포함하는, 전력 관리 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 네트워크는 WPAN(wireless personal area network)을 포함하는, 전력 관리 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 네트워크는 IEEE 802.15.3 표준을 따르는, 전력 관리 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 네트워크는 무선 통신망(wireless network)을 포함하는, 전력 관리 방법.
  9. 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 네트워크의 전력 관리 방법으로서,
    제1의 시간 주기 내에 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스 간의 플로우 순서를 식별하는 단계;
    컴퓨팅 디바이스를 공유하는 인접 플로우의 수를 증가시킴으로써, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업의 수를 감소시키는 단계;
    꼭지점/변 그래프를 생성하는 단계 - 상기 네트워크는 상기 꼭지점/변 그래프 내에서 서로 다른 꼭지점들 간을 연장하는 복수의 변을 포함함 -; 및
    상기 변들을 상기 플로우에 관련시키는 단계
    를 포함하는, 전력 관리 방법.
  10. 시분할 다중 접속 (TDMA) 네트워크를 위한 전력 관리 방법으로서,
    TDMA 네트워크를 나타내는 것으로서, 꼭지점은 컴퓨팅 디바이스를 나타내고 변은 한 쌍의 컴퓨팅 디바이스들 간의 데이터 통신에 대한 요청을 나타내는 꼭지점/변 그래프를 유도하는 단계;
    한 쌍의 제1 관련 꼭지점들을 가지는 제1 변을 선택하는 단계 - 상기 한 쌍의 제1 관련 꼭지점들은 상기 꼭지점/변 그래프 내의 임의의 변이 가지는 임의의 쌍의 관련 꼭지점들과 동일하거나 보다 낮은 순서를 가짐 -;
    상기 꼭지점/변 그래프로부터 선택된 상기 제1 변을 제거하는 단계;
    상기 제1 변과 이웃하며, 두 개의 제2 관련 꼭지점들을 가지는 제2 변을 선택하는 단계 - 상기 제2 관련 꼭지점들은 상기 꼭지점/변 그래프 내에서 상기 제1 변에 이웃한 임의의 변이 가지는 임의의 쌍의 관련 꼭지점들과 동일하거나 보다 낮은 등급을 가짐 -; 및
    상기 꼭지점/변 그래프로부터 선택된 상기 제2 변을 제거하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 변과 임의의 후속 변이 제거되는 시퀀스(sequence)는 대응 컴퓨팅 디바이스가 상기 TDMA 네트워크를 통해 대응 데이터 신호를 전송할 순서와 연관되는, 전력 관리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 변과 이웃하며, 두 개의 제3 관련 꼭지점들을 가지는 제3 변을 선택하는 단계 - 상기 제3 관련 꼭지점들은 상기 꼭지점/변 그래프 내에서 상기 제2 변에 이웃한 임의의 변이 가지는 임의의 쌍의 관련 꼭지점들과 동일하거나 보다 낮은 등급을 가짐 -
    를 더 포함하고,
    각각의 변이 제거되는 순서는 대응 컴퓨팅 디바이스가 상기 TDMA 네트워크를 통해 대응 데이터 신호를 전송할 순서와 연관되는, 전력 관리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 변에 대한 감소된 등급은, 상기 제1 변의 관련 꼭지점들 중 하나가 상기 그래프 내의 임의의 꼭지점과 동일하거나 보다 낮은 등급을 가지고, 상기 제1 변의 나머지 관련 꼭지점이 상기 그래프 내의 임의의 꼭지점과 동일하거나 보다 낮은 등급을 가지는 하나의 꼭지점에 이웃한 임의의 다른 꼭지점보다 보다 낮은 등급을 가지는 것을 나타내는, 전력 관리 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    제1 후보 꼭지점 및 제1 이웃 꼭지점 모두의 등급을 감소시킴으로써, 결합 등급이 감소한 한 쌍의 꼭지점들을 선택하는, 전력 관리 방법.
  14. 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금 복수의 컴퓨팅 디바이스에 전력 관리를 제공하도록 하는 컴퓨터 판독가능 명령어를 포함하는 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 컴퓨터 판독가능 명령어는
    제1의 시간 주기 내에 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스의 시퀀스를 획득하는 단계
    를 수행하기 위한 것으로,
    상기 전력 관리는, 제2의 시간 주기 내에서 공통의 컴퓨팅 디바이스를 공유하는 관련 채널 시간 할당(associated channel time allocation) 주기의 수를 증가시킴으로써 수행되는, 네트워크 내의 상기 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업의 수를 감소시킴으로써 제공되며,
    상기 웨이크업의 수를 감소시키는 것은
    상기 네트워크를 나타내는 것으로서, 꼭지점은 컴퓨팅 디바이스를 나타내고 변은 한 쌍의 컴퓨팅 디바이스들 간의 데이터 통신에 대한 요청을 나타내는 꼭지점/변 그래프를 유도하고,
    한 쌍의 제1 관련 꼭지점들을 가지는 제1 변을 선택하며 - 상기 한 쌍의 제1 관련 꼭지점들은 상기 꼭지점/변 그래프 내의 임의의 쌍의 관련 꼭지점들의 최저 등급을 가지거나 이를 공유함 -,
    선택된 상기 제1 변을 제거하고,
    제거된 상기 제1 변과 이웃했었던 제2 변을 선택하며 - 상기 제2 변은 한 쌍의 제2 관련 꼭지점들을 가지고, 상기 한 쌍의 제2 관련 꼭지점들은 제거된 상기 제1 변에 이웃한 임의의 관련 쌍의 꼭지점들과 동일하거나 보다 낮은 등급을 가짐 -,
    선택된 상기 제2 변을 제거함으로써 수행되고,
    상기 제1 변, 상기 제2 변 및 선택된 임의의 후속 변이 제거되는 시퀀스는 대응 컴퓨팅 디바이스가 상기 네트워크를 통해 대응 데이터 신호를 전송할 순서와 대응하는, 컴퓨터 판독가능 기록매체.
  15. 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 시분할 다중 접속(TDMA) 네트워크를 위한 전력 관리부
    를 포함하고,
    상기 전력 관리부는
    상기 TDMA 네트워크를 나타내는 것으로서, 꼭지점은 컴퓨팅 디바이스를 나타내고 하나의 변은 한 쌍의 컴퓨팅 디바이스들 간의 데이터 통신에 대한 각각의 요청을 나타내는 꼭지점/변 그래프를 유도하기 위한 수단;
    상기 꼭지점/변 그래프 내의 임의의 변 중 최저 등급을 적어도 공유하는 제1 변을 선택하기 위한 수단;
    선택된 상기 제1 변을 제거하기 위한 수단;
    상기 제1 변에 이웃하는 이웃 변을 선택하기 위한 수단 - 상기 이웃 변은 상기 제1 변에 이웃한 임의의 변의 최저 등급을 가지거나 공유함 -; 및
    상기 이웃 변을 제거하기 위한 수단
    을 이용하여 - 상기 제1 변 및 상기 이웃 변이 제거되는 순서는, 대응 컴퓨팅 디바이스가 상기 TDMA 네트워크를 이용하도록 허용될 순서에 대응함 -, 상기 TDMA 네트워크 내의 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업의 수를 감소시키는, 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 변의 최저 등급을 선택하기 위한 수단은, 상기 제1 변의 관련 꼭지점들 중 하나가 상기 그래프 내의 임의의 꼭지점과 동일하거나 보다 낮은 등급을 가지고, 상기 제1 변의 나머지 관련 꼭지점이 상기 그래프 내의 임의의 꼭지점과 동일하거나 보다 낮은 등급을 갖는 한 꼭지점에 이웃하는 임의의 다른 꼭지점보다 보다 낮은 등급을 가지는 것을 표시하는, 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 이웃 변을 선택하는 것과 상기 이웃 변을 제거하는 것을 반복하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 변의 등급을 감소시키기 위한 수단에 의해, 감소한 결합 등급을 가지고 상기 제1변에 관련된 꼭지점을 선택하는, 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 이웃 변의 등급을 감소시키기 위한 수단에 의해, 감소한 결합 등급을 가지고 상기 이웃 변에 관련된 꼭지점을 선택하는, 장치.
  20. 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 시분할 다중 접속 네트워크를 위한 전력 관리부
    를 포함하고,
    상기 전력 관리부는
    꼭지점은 컴퓨팅 디바이스를 나타내고 변은 한 쌍의 컴퓨팅 디바이스들 간의 데이터 통신에 대한 요청을 나타내는 꼭지점/변 그래프; 및
    두 개의 제1 관련 꼭지점들을 가지는 제1 변 - 상기 두 개의 제1 관련 꼭지점들은 상기 꼭지점/변 그래프 내의 임의의 관련 쌍의 꼭지점들의 등급의 합과 동일하거나 보다 낮은 총 등급을 가짐 -
    을 이용하여 - 상기 전력 관리부는 상기 제1 변과 임의의 후속 변이 제거되는 순서가 대응 컴퓨팅 디바이스가 상기 네트워크를 이용하도록 허용되는 순서에 연관되는 것으로 간주함 -, 상기 네트워크 내의 컴퓨팅 디바이스에 대한 웨이크업의 수를 감소시키는, 장치.
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