通信裝置及通信系統的製作方法

2023-09-13 05:59:00

專利名稱：通信裝置及通信系統的製作方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及通信裝置及通信系統。
背景技術：
在現有技術中，PC(個人計算機)等各種終端使用乙太網(註冊商標)等進行通信。這些終端由於不知道通信幀何時到達，因此需要始終處於工作狀態。另一方面，由於近年針對降低消耗電力的形勢日益高漲，因此，在這些終端中也嘗試降低消耗電力，例如，存在分別使用向終端整體進行供電的工作狀態和為了監視轉移到工作狀態的分組而向與終端的通信有關的部分供電的低電力狀態的技術。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供能夠降低與通信有關的部分的消耗電力的通信裝置及通信系統。實施方式的通信裝置具備啟動信號接收部和狀態管理部。啟動信號接收部接收請求從消耗電力比第1狀態小的第2狀態向上述第1狀態變更的啟動信號。狀態管理部在接收了上述啟動信號時，從上述第2狀態向上述第1進行狀態變更，並且向處理在上述第1狀態時接收的幀的控制裝置通知該狀態變更。根據上述構成的通信裝置，能夠降低與通信有關的部分的消耗電力。


圖1是表示第1實施方式的通信系統的構成例子的方框圖。圖2是表示第1實施方式的通信系統中的節點間的數據收發例子的序列圖。圖3是表示第1實施方式的作為啟動信號發送的NLP的例子的圖。圖4是表示第1實施方式的幀的格式例子的圖。圖5是表示第1實施方式的幀的格式例子的圖。圖6是表示第1實施方式的作為應答信號發送的NLP的例子的圖。圖7是表示第1實施方式的發送終端的構成例子的方框圖。圖8是表示第1實施方式的NIC的構成例子的方框圖。圖9是表示第1實施方式的接收終端的構成例子的方框圖。圖10是表示第1實施方式的NIC的構成例子的方框圖。圖11是表示第1實施方式的交換機的構成例子的方框圖。圖12是表示第1實施方式的NIC的操作順序例子的流程圖。
圖13是表示第1實施方式的OTC的啟動信號接收操作順序例子的流程圖。圖14是表示第1實施方式的OTC的幀接收操作順序例子的流程圖。圖15是表示第1實施方式的通信系統整體的操作順序例子的序列圖。圖16是表示第2實施方式的FLP的格式例子的圖。圖17是第2實施方式的FLP的信息用脈衝的說明圖。圖18是表示第2實施方式的NIC的構成例子的方框圖。圖19是表示第2實施方式的NIC的構成例子的方框圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細地說明實施方式的通信裝置及通信系統。第1實施方式圖1是表示第1實施方式的通信系統1的構成的一個例子的方框圖。如圖1所示， 通信系統1具備發送終端10、接收終端20和交換機30。發送終端10和接收終端20經由交換機30連接。在第1實施方式中，通信系統10的通信方式是乙太網(註冊商標)通信方式，以具有IOMbps的通信速度的情況為例進行說明，但並不限於此。此外，發送終端10 和接收終端20都是能夠收發的通信終端，但為了易於說明，對專用於啟動信號及幀的發送的發送終端和專用於啟動信號及幀的接收的接收終端進行說明。但是，並不限於這些。此外，以下有使用發送節點、接收節點這樣的表述。在此，所謂發送節點是指啟動信號和幀的發送對象，例如，相當於發送終端10或向接收終端20發送啟動信號和幀的交換機30等。同樣，所謂接收節點是指啟動信號和幀的接收對象，例如，相當於接收終端20或從發送終端10接收啟動信號和幀的交換機30等。此外，通信系統1中的發送節點和接收節點的通信部(NIC 網絡接口卡)具有能夠進行幀的收發的活動狀態(第1狀態的一個例子，以下稱為「m」)和不能夠進行幀的收發且時鐘頻率比活動狀態低的LPI (低功耗閒置)狀態(第2狀態的一個例子，以下稱為 「N2」)。在通信系統1中，發送節點和接收節點通過交換NLP(正常鏈路脈衝)，確認彼此連接到鏈路，並經由鏈路收發幀。但是，在發送節點和接收節點的通信部是m的情況下，定期進行NLP的交換，而在發送節點和接收節點的通信部是N2的情況下，不進行NLP的交換，在使接收節點的通信部從N2回歸到m的情況下，進行NLP的交換。這樣，謀求更加降低在不發送幀時的發送節點和接收節點的消耗電力。圖2是表示第1實施方式的通信系統1中的節點間的數據收發的流程的一個例子的序列圖。發送節點在發送幀時，首先向接收節點發送NLP作為啟動信號(步驟S10)。圖3 是表示作為啟動信號發送的NLP的一個例子的圖。在此，接收節點的通信部在N2中在接收啟動信號(NLP)時，通過提高時鐘頻率而轉移到m，進行幀接收的準備。此時，優選地，接收節點的通信部也提高供電電壓。接著，發送節點將發送對象的幀向接收節點發送(步驟S20)。圖4和圖5是表示幀的格式的一個例子的圖。發送節點也可以發送具有圖4和圖5的任意一個格式的幀。在此，由於幀以電信號的形式傳輸，因此，接收節點的通信部為了正確地接收幀，需要進行用於修正信號的紊亂的數位訊號處理。因此，作為數位訊號處理，接收節點的通信部使用在幀
5的頭部附加的稱為前導的已知的位模式，計算用於修正傳輸失真的濾波器係數(波形紊亂的分量)，為了取得發送節點和位同步而調節接收側的PLL。以下將決定這些參數的處理稱為預熱(Warm-up)。接著，接收節點在從發送節點接收啟動信號時，向發送節點發送NLP作為應答信號(步驟S30)。圖6是表示作為應答信號發送的NLP的一個例子的圖。如圖6所示，在作為應答信號發送的NLP中包含識別節點的節點ID和每次節點再啟動(初始化)時變化的啟動ID。這樣，發送節點能夠檢測節點的替換和重新啟動的有無。另外，發送節點當在幀發送後一定時間以內不能從接收節點接收NLP時，進行錯誤處理，作為鏈路切斷。接著，發送節點將發送對象的幀向接收節點發送(步驟S40、步驟S50)。在此，發送節點當在上一次的幀發送後一定時間以內發送下一個幀時，能夠省略NLP的發送。另外， 優選地，發送節點在存在後續幀的情況下，在幀的頭部或者尾部標記存在後續幀。圖7是表示第1實施方式的發送終端10的構成的一個例子的方框圖。如圖7所示，發送終端10具備CPU(中央處理器)101、存儲器102、中斷控制器103、總線104、橋接器 105和NIC(網絡接口卡)110。在發送終端10中，控制發送終端10的各部分的CPU 101、作為CPUlOl的工作區域使用的存儲器102、向CPU 101通知來自NIC 110等周邊設備的中斷請求的中斷控制器103 和總線104經由橋接器(晶片)105連接，NIC 110與總線104連接。CPU 101在存儲器102上製成發送對象的幀，經由總線104向NIC 110轉發，並且將表示開始幀發送的幀發送事件經由總線104向NIC 110通知。此外，CPU 101經由總線 104和中斷控制器103從OTC 110接收鏈路故障事件。這樣，CPU 101判定為幀發送失敗， 進行錯誤處理。例如，CPU 101進行採用DHCP (動態主機配置協議)的IP位址的再取得， 作為錯誤處理，並在再取得失敗的情況下，在未圖示的顯示部等上顯示錯誤消息。圖8是表示第1實施方式的NIC 110的構成的一個例子的方框圖。另外，圖8所示的例子是示意NIC 110的構成中與發送有關的構成的例子。如圖8所示，NIC 110具備總線接口 112、發送幀緩衝器114、物理層處理部116、狀態管理部118、時鐘頻率管理部120、 電壓管理部122、啟動信號發送部124、幀發送部1 和NLP控制部128。總線接口 112是與總線104的接口。發送幀緩衝器114存儲從CPU 101經由總線接口 112轉發的幀。物理層處理部116進行物理層級別的各種變換處理等。狀態管理部118管理作為OTC 110的電源狀態的NIC狀態。具體地，狀態管理部 118指示針對時鐘頻率管理部120的NIC 110的時鐘頻率的升降、針對電壓管理部122的對 NIC 110供電的供電電壓的升降。例如，在NIC 110的NIC狀態是N2的情況下，當從CPU 101通知了幀發送事件時， 狀態管理部118指示時鐘頻率管理部120提高NIC 110的時鐘頻率，並且指示電壓管理部 122提高對NIC 110的供電電壓。這樣，狀態管理部118將NIC 110的NIC狀態從N2變更為m。在此，狀態管理部118在狀態管理部118內未圖示的存儲器等處管理NIC狀態(m 或者N2)。另外，在NIC 110的NIC狀態是m的情況下，即使從CPU 101通知了幀發送事件，狀態管理部118也不進行對時鐘頻率管理部120和電壓管理部122的上述指示。此外，狀態管理部118在向發送幀緩衝器114轉發幀時，向啟動信號發送部IM指示啟動信號的發送。制部1 接收鏈路故障事件時，經由總線接口 112 通知 CPU 101。時鐘頻率管理部120接收來自狀態管理部118的指示，進行NIC 110的操作時鐘頻率的升降。電壓管理部122接收來自狀態管理部118的指示，進行對NIC 110的供電電壓的升降。啟動信號發送部IM接收來自狀態管理部118的指示，將NLP作為啟動信號經由物理層處理部116發送。幀發送部1 經由物理層處理部116依次發送在發送幀緩衝器114中存儲的發送幀。此時，幀發送部1 進行是否從接收節點請求發送停止的確認，並在不是發送停止期間的情況下發送幀。另外，幀發送部1 在發送發送對象的幀時，在發送幀緩衝器114中存儲有後續幀 (其它幀)的情況下，在發送對象的幀中設置後續幀位(表示有後續幀的信息欄位)並進行發送。但是，後續幀位的設置不是必需的。此外，如果在從發送上一次的幀後一定時間以內，即在接收節點能夠進行接收操作的時間內，幀發送部126能夠發送發送對象的幀，而不需要由啟動信號發送部IM發送啟
動信號。NLP控制部128(應答信號接收部的一個例子)當在預定的時間內沒有從發送了啟動信號的接收節點接收到作為應答信號的NLP時，判定為鏈路切斷，向狀態管理部118發送鏈路故障事件。此外，NLP控制部128即使在預定時間內接收了 NLP的情況下，也在節點ID 與前一次的NLP的節點ID不同時或啟動ID與前一次的NLP的啟動ID不同時，向狀態管理部118發送鏈路故障事件。另外，NLP控制部1 在NIC 110的NIC狀態是附的情況下，以一定間隔向接收節點發送NLP，並且進行從接收節點接收NLP的處理，而在NIC 110的NIC狀態是N2的情況下，不進行該處理。這樣，能夠進一步降低NIC 110的NIC狀態是N2時的消耗電力。圖9是表示第1實施方式的接收終端20的構成的一個例子的方框圖。如圖9所示，接收終端20與發送終端10 —樣，具備CPU 201、存儲器202、中斷控制器203、總線204、 橋接器205和OTC 210。在接收終端20中，CPU 201、存儲器202、中斷控制器203和總線 204經由橋接器(晶片)205連接，NIC 210與總線204連接。CPU 201經由總線204和中斷控制器203從NIC 210接收表示NIC 210的NIC狀態從N2轉移到m的狀態變更事件。此時，優選地，CPU 201提高操作速度。如果這樣，則 CPU 201能夠降低NIC 210接收的幀的處理延遲。此外，CPU 201經由總線204和中斷控制器203從NIC 210接收表示將NIC 210的NIC狀態從附轉移到N2的狀態變更事件。幀從NIC 210經由總線204通過DMA (直接存儲器存取)轉移到存儲器202。圖10是表示第1實施方式的NIC 210的構成的一個例子的方框圖。另外，圖10 所示的例子示意了 NIC 210的構成中與接收有關的構成。如圖10所示，NIC 210具備總線接口 212、物理層處理部214、啟動信號接收部216、狀態管理部218、時鐘頻率管理部220、電壓管理部222、NLP控制部224、幀接收部226、幀濾波器部228、接收幀緩衝器230和DMA控制器232ο總線接口 212是與總線204的接口。物理層處理部214進行物理層級別的各種變換處理等。啟動信號接收部216經由物理層處理部214接收從發送節點發送的作為啟動信號的NLP，並向狀態管理部218通知啟動信號接收事件。狀態管理部218管理NIC 210的NIC狀態。具體地，狀態管理部218指示針對時鐘頻率管理部220的NIC 210的時鐘頻率的升降和針對電壓管理部222的對NIC 210的供電電壓的升降。例如，狀態管理部218在NIC 210的NIC狀態是N2的情況下，當從啟動信號接收部216通知了啟動信號接收事件時，指示時鐘頻率管理部220提高OTC 210的時鐘頻率，並且指示電壓管理部222提高對NIC 210的供電電壓。這樣，狀態管理部218將NIC 210的 NIC狀態從N2變更為W。另外，狀態管理部218在狀態管理部218內未圖示的存儲器等處管理NIC狀態(附或者N2)。然後，狀態管理部218向NLP控制部2M指示NLP的發送。進一步地，狀態管理部218經由總線接口 212向CPU 201發送表示NIC 210的NIC狀態從N2 轉移到m的狀態變更事件。另外，狀態管理部218也可以除了 CPU 201以外向存儲器控制器和總線控制器(都省略了圖示)等發送狀態變更事件。此外，如果幀接收部2 在預先確定的一定時間內沒有接收幀，則狀態管理部218 經由總線接口 212向CPU 201發送表示NIC 210的NIC狀態從附轉移到N2的狀態變更事件。然後，狀態管理部218指示時鐘頻率管理部220降低NIC 210的時鐘頻率，並且指示電壓管理部222降低對NIC210的供電電壓。這樣，能夠降低NIC 210沒有接收幀時的消耗電力。時鐘頻率管理部220接收來自狀態管理部218的指示，進行NIC 210的時鐘頻率的升降。電壓管理部222接收來自狀態管理部218的指示，進行對NIC 210的供電電壓的升降。NLP控制部224(應答信號發送部的一個例子)接收來自狀態管理部218的指示， 並經由物理層處理部214發送NLP作為應答信號。另外，NLP控制部2M在NIC 210的NIC 狀態是N2的情況下，不進行以一定間隔的NLP發送。這樣，能夠進一步降低NIC 210的NIC 狀態是N2時的消耗電力。幀接收部2 經由物理層處理部214接收幀，進行使用FCS (幀檢驗序列)的幀內位錯誤的有無的確認及幀格式的確認等乙太網(註冊商標)的MAC處理，並進行輸出。特別地，幀接收部2 使用所接收的幀的前導進行預熱。幀濾波器部2 確認從幀接收部2 輸出的幀的目標MAC地址，丟棄所希望的幀以外的幀，並輸出。在此，所謂所希望的幀是指具有廣播MAC地址的幀及具有從CPU預先指示了接收的MAC地址的幀等。接收幀緩衝器230存儲從幀濾波器部2 輸出的幀。另外，優選地，接收幀緩衝器 230能夠存儲多個幀。DMA控制器232將在接收幀緩衝器230中存儲的幀經由總線接口 212向存儲器202 進行DMA(直接存儲器存取)轉移。但是，NIC 210也可以經由總線204及中斷控制器203 向CPU 201通知表示開始幀接收的幀接收事件，並從接收幀緩衝器230經由CPU 201向存儲器202轉發幀。此外，DMA控制器232也可以基於來自CPU 201的指示進行DMA轉移。圖11是表示第1實施方式的交換機30的構成的一個例子的方框圖。如圖11所示，交換機30具備CPU301、存儲器302、中斷控制器303、總線304、橋接器305、FIB (轉發信息庫)306、NIC 307,NIC 308和NIC309。在交換機30中，CPU301、存儲器302、中斷控制器 303和總線304經由橋接器(晶片)305連接，FIB 306、NIC 307、NIC 308和NIC309與總線304連接。交換機30在具備多個NIC (在本實施方式中是3個)且具備FIB這一點與發送終端10和接收終端20不同。FIB 306將MAC地址與埠(NIC)相對應地保持，並在每次接收幀時，添加所接收的幀的發送MAC地址與接收埠(NIC)的對應。NIC 307 309在接收幀時分別向FIB 306查詢該發送MAC地址，並向所得到的埠發送接收幀。NIC 307 309的構成除了濾波器的部分外，與圖8所示的NIC 110和圖 10所示的NIC 210相同。另外，交換機30的幀發送操作及接收操作分別與上述的發送終端10的操作及接收終端20的操作相同。但是，在交換機30的情況下，只在所有NIC 307 309是N2時能夠使CPU 301、總線304等電路休眠。此外，交換機30的NIC狀態從N2向附轉移由於需要若干時間，因此，即使在一定時間內沒有從發送終端10接收幀，也能夠不向N2轉移。此外， 交換機30的NIC 307 309即使在一定時間內沒有進行幀發送，也不會將交換機30的NIC 狀態向N2轉移，在發生發送幀時還能夠發送啟動信號。這樣，能夠降低幀轉發時的處理延遲。圖12是表示第1實施方式的NIC 110的操作順序的流程的一個例子的流程圖。首先，狀態管理部118在從CPU 101通知了幀發送事件時，確認NIC狀態是否是 N2(步驟 S100)。接著，狀態管理部118在NIC狀態是N2的情況下(步驟SlOO中的「是」)，使時鐘頻率管理部120提高操作時鐘數，並且使電壓管理部122提高對NIC 110的供電電壓，將 NIC狀態從N2變更為附(步驟SIC)》。另外，在NIC狀態是附的情況下(步驟SlOO中的 「否」)，不進行步驟S102的處理。接著，狀態管理部118確認在發送了上一次的幀後是否經過了 Ta時間(步驟 S104)。然後，狀態管理部118在經過了 Ta時間的情況下(步驟S104中的「是」)，向啟動信號發送部1 指示啟動信號的發送，啟動信號發送部IM經由物理層處理部116發送NLP 作為啟動信號(步驟S106)。另外，在沒有經過Ta時間的情況下(步驟S104中的「否」)， 不進行步驟S106的處理。接著，幀發送部1 從發送幀緩衝器114中取得發送對象的幀，在取得了發送對象的幀之後，確認在發送幀緩衝器114中是否剩餘有後續幀(步驟S108)。然後，幀發送部1 在剩餘有後續幀的情況下(步驟S108中的「是」)，在發送對象的幀中設置後續幀位(步驟 S110)，並進行發送(步驟S112)。另一方面，幀發送部1 在未剩餘有後續幀的情況下(步驟S108中的「否」)，不進行步驟SllO的處理，而發送發送對象的幀(步驟Sl 12)。接著，NLP控制部1 確認在啟動信號發送部IM發送啟動信號(NLP)後Tr時間以內是否從接收節點接收了 NLP (步驟S114)。此外，NLP控制部128當在Tr時間以內接收了 NLP時(步驟S114中的「是」)，確認在所接收的NLP的節點ID中是否有變更(步驟 S116)。進一步地，NLP控制部128當在節點ID中沒有變更時(步驟S116中的「否」)，確認
9在所接收的NLP的啟動ID中是否有變更(步驟S118)。然後，NLP控制部1 當在Tr時間以內沒有接收到NLP時(步驟S114中的「否」)、 當在節點ID中有變更時(步驟S116中的「是」)或者當在啟動ID中有變更時(步驟S118 中的「是」)，向狀態管理部118通知鏈路故障事件，狀態管理部118將鏈路故障事件發送到 CPU 101(步驟 S120)。另一方面，當在啟動ID中沒有變更時(步驟S118中的「否」)，幀發送部1 確認在發送幀緩衝器114中是否有幀(步驟S122)。然後，幀發送部126當在發送幀緩衝器114中有幀時(步驟S122中的「是」)，進行步驟SlM至步驟SU8的處理，並返回到步驟S122。另外，步驟SlM至步驟SU8的處理由於分別與步驟S108至S112的處理相同，因此，省略說明。另一方面，當在發送幀緩衝器114中沒有幀時(步驟S122中的「否」)，狀態管理部118確認在發送了上一次的幀之後是否經過了 Ts時間以上(步驟S130)。然後，狀態管理部118在經過了 Ts時間以上的情況下(步驟S130中的「是」)，使時鐘頻率管理部120降低操作時鐘數，並且使電壓管理部122降低對NIC 110的供電電壓，將電源狀態從m變更為N2(步驟S132)，並結束處理。另外，在沒有經過Ts時間以上的情況下(步驟S130中的 「否」)，向步驟S122返回。圖13是表示第1實施方式的OTC 210的啟動信號接收操作順序的流程的一個例子的流程圖。首先，狀態管理部218在從啟動信號接收部216通知了啟動信號接收事件時，確認 NIC狀態是否是N2 (步驟S200)。接著，狀態管理部218在NIC狀態是N2的情況下(步驟S200中的「是」)，使時鐘頻率管理部220提高操作時鐘數，並且使電壓管理部222提高對NIC 210的供電電壓，將 NIC狀態從N2變更為附(步驟S202)。接著，狀態管理部218經由總線接口 212向CPU 201發送表示NIC 210的NIC狀態從N2轉移到m的狀態變更事件(步驟S204)。接著，狀態管理部218向NPL控制部2M指示NLP的發送，NLP控制部2M經由物理層處理部214發送NLP (步驟S206)。另外，在步驟S200中，在NIC狀態是附的情況下(步驟S200中的「否」)，不進行步驟S202至步驟S206的處理。圖14是表示第1實施方式的OTC 210的幀接收操作順序的流程的一個例子的流程圖。首先，幀接收部2 經由物理層處理部214接收幀，確認在所接收的幀中是否設置有後續幀位(步驟S210)。然後，幀接收部2 在設置有後續幀位的情況下(步驟S210中的「是」)，將休眠等待定時器設置為Ta(步驟S212)，在未設置有後續幀位的情況下(步驟S210中的「否」)， 將休眠等待定時器設置為1 (步驟S214)。另外，Ta > Tb。接著，幀接收部2 在接收了後續幀等幀的情況下(步驟S216中的「是」)，向步驟S210返回，在未接收後續幀等幀的情況下(步驟S216中的「否」)，確認休眠等待定時器是否定時到達(步驟S218)。
然後，幀接收部2 在休眠等待定時器沒有定時到達的情況下(步驟S218中的 「否」)，向步驟S216返回，在休眠等待定時器定時到達的情況下(步驟S218中的「是」)，通知狀態管理部218。在這種情況下，狀態管理部218經由總線接口 212向CPU 201發送表示 NIC 210的NIC狀態從附轉移到N2的狀態變更事件(步驟S220)。然後，狀態管理部218 使時鐘頻率管理部220降低NIC 210的操作時鐘數，並且使電壓管理部222降低對NIC 210 的供電電壓，將NIC狀態從m變更為N2 (步驟S222)。圖15是表示第1實施方式的通信系統1整體的操作順序的流程的一個例子的序列圖。另外，在圖15所示的例子中，用粗線部分表示NIC是m的情況(CPU是高速操作狀態)，用細線部分表示NIC是N2的情況(CPU是低速操作狀態或者休眠狀態)。首先，發送終端10的CPU 101製成發送對象的幀1、2，並轉發到NICllO (步驟 S300，步驟 S302)。接著，發送終端10的NIC 110在向交換機30的NIC 307 309的任意一個的接收NIC發送NLP作為啟動信號(步驟S304)。接著，交換機30的接收NIC向交換機30的CPU 301通知表示接收NIC的NIC狀態從N2轉移到m的狀態變更事件(步驟S306)，並且向發送終端10的NIC 110發送NLP (步驟 S308)。接著，發送終端10的NIC 110將從CPU 101轉發的幀1、2向交換機30的接收NIC 發送(步驟S310，步驟S312)。接著，交換機30的接收NIC將從發送終端10的NIC 110發送的幀1、2向交換機 30的CPU 301轉發(步驟S314，步驟S316)。其後，交換機30的接收NIC如果在預先確定的一定時間內沒有接收幀，則向交換機30的CPU 301發送表示接收NIC的NIC狀態從m 轉移到N2的狀態變更事件(步驟S318)。接著，交換機30的CPU 301將從交換機30的接收NIC發送的幀1、2發送到交換機30的NIC 307 309的任意一個的發送NIC (步驟S320，步驟S322)。接著，交換機30的發送NIC將NLP作為啟動信號發送到接收終端20的NIC 210(步驟 S324)。接著，接收終端20的NIC 210向接收終端20的CPU 201通知表示NIC 210的 NIC狀態從N2轉移到m的狀態變更事件(步驟，並且向交換機30的發送NIC發送 NLP (步驟 S328)。接著，交換機30的發送NIC將從CPU 301轉發的幀1、2向接收終端20的NIC 210 發送(步驟S330，步驟S332)。接著，接收終端20的NIC 210將從交換機30的發送NIC發送的幀1、2向接收終端20的CPU 201轉發(步驟S334，步驟S336)。其後，接收終端20的NIC 210如果在預先確定的一定時間內沒有接收幀，則向接收終端20的CPU 201發送表示NIC 210的NIC狀態從N2轉移到m的狀態變更事件(步驟S338)。如上所述，根據第1實施方式，由於NIC根據幀收發的有無而將NIC狀態變更為活動狀態(Ni)或者LPI狀態(N2)，因此，能夠降低與通信有關的部分的消耗電力。特別地，由於NIC狀態的變更作為狀態變更事件向CPU通知，因此，還能夠由CPU正確地進行省電狀態的控制。
11
此外，根據第1實施方式，由於對通過NIC接收的幀進行DMA轉移，因此，即使CPU 在從低速操作狀態向高速操作狀態的轉移中，也能夠可靠地轉發所接收的幀。此外，根據第1實施方式，由於在NIC狀態是N2的情況下，不進行以一定間隔的 NLP的收發，因此，能夠進一步降低NIC狀態是N2時的消耗電力。此外，根據第1實施方式，通過在NIC狀態從N2變更為m的情況下使用所接收的幀的前導，即使不進行以一定間隔的NLP的收發，也能夠進行預熱。同樣，由於在啟動信號的應答中付與節點ID及啟動ID，因此，即使不進行以一定間隔的NLP的收發，也能夠檢測接收節點的替換和重新啟動。第2實施方式 在第ι實施方式中，對使用幀的前導進行接收節點的的電路)的預熱的例子進行了說明。但是，如果通信速度變成高速，例如100Mbps、l(ibpS，則利用前導進行預熱變得困難。例如，通過在如lOOOBase-T那樣的雙絞線電纜(將多個信號線對纏繞在一起的電纜)中通過電信號來發送高速信息時，由於從電纜內的相鄰信號線對受到電磁的影響， 因此，信號波形的紊亂越是在高速通信中變得越大。此外，也是由於即使自身的信號線對的發送信號反射的回波與接收信號重疊，接收信號的波形的紊亂也增大的緣故。進一步地，是由於如果拉長前導長度則降低用於運送有效數據的效率的緣故。因此，在第2實施方式中， 對使用啟動信號進行接收節點的NIC(NIC的電路)的預熱的例子等。另外，以下主要說明與第1實施方式的不同點，對於具有與第1實施方式相同的功能的構成，使用與第1實施方式相同的名稱、符號，並省略其說明。在此，在第2實施方式中，假設使用FLP(快速鏈路脈衝)作為啟動信號，而不是 NLP。圖16是表示FLP的格式的一個例子的圖，圖17是FLP的信息用脈衝的說明圖。如圖16所示，FLP由33個脈衝串構成，奇數的脈衝成為同步用脈衝，偶數的16個脈衝成為信息用脈衝。例如，如圖17所示，AO A7成為確定通信方式的位，發送節點設置表示想要進行通信的通信方式的位，並向接收節點發送。此時，發送節點為了接收節點的通信部的預熱， 最好連續發送兩個以上的FLP。然後，發送節點在從接收節點接收在ACK中設定1且在與所發送的想要進行通信的通信方式對應的位置設定1的FLP時，發送幀。另外，在由發送節點接收的FLP中，與第 1實施方式相同，最好付與節點ID和啟動節點ID的至少一個。這樣，發送節點能夠檢測接收節點的替換和重新啟動。圖18是表示第2實施方式的發送終端的NIC 1110的構成的一個例子的方框圖。 如圖18所示，在第2實施方式中，NIC 1110具備休止信號發送部1130，狀態管理部1118和啟動信號發送部IlM的處理內容與第1實施方式不同。狀態管理部1118如果在一定時間內在發送幀緩衝器114中沒有存儲幀，則經由總線接口 112向CPU 101發送表示NIC 1100的NIC狀態從附轉移到N2的狀態變更事件。然後，狀態管理部1118指示時鐘頻率管理部120降低NIC 1100的時鐘頻率，並且指示電壓管理部122降低對NIC1100的供電電壓。進一步地，狀態管理部1118向休止信號發送部1130 指示休止信號的發送。
休止信號發送部1130接收來自狀態管理部1118的指示，經由物理層處理部116 發送FLP作為休止信號。休止信號發送部1130例如可以將AO A5的全部位被設置為0 的FLP作為休止信號，也可以將A7位被設置成1的FLP作為休止信號(參照圖17)。另外， 休止信號發送部1130可以重複發送休止信號兩次以上。例如，優選地，休止信號在發送節點轉移到休眠狀態的情況下也發送。此外，例如當發送節點是客戶機終端時，在向伺服器發送請求的應用(例如瀏覽器程序)結束時，也能夠發送休止信號。啟動信號發送部IlM接收來自狀態管理部1118的指示，經由物理層處理部116 發送FLP作為啟動信號。另外，啟動信號發送部IlM在再次開始發送時發送如上所述的 FLP，但此時，也可以將在FLP中通知的通信方式設置成與發送休止前不同的方式。此外，啟動信號發送部IlM也可以使用該FLP在通信中改變通信速度。優選地，根據發送節點或者接收節點的電池的餘量，改變成最高速的通信一側或電力效率最好的通信速度。另外，該通信速度的改變還可以根據發送節點發送的幀數量進行改變。例如，優選地，每隔一定時間測量發送幀數量或者測量發送幀緩衝器內的幀數量，並根據該幀數量改變通信速度。圖19是表示第2實施方式的接收終端的OTC 1210的構成的一個例子的方框圖。 如圖19所示，在第2實施方式中，NIC 1210具備休止信號接收部1234，狀態管理部1218和啟動信號接收部1216的處理內容與第1實施方式不同。休止信號接收部1234經由物理層處理部214接收從發送節點作為休止信號發送的FLP，並向狀態管理部1218通知休止信號接收事件。狀態管理部1218在從休止信號接收部1234通知了休止信號接收事件時待機，直到在接收幀緩衝器230中存儲的幀沒有為止。然後，狀態管理部1218在幀變得沒有時，指示時鐘頻率管理部220提高NIC 1210的時鐘頻率，並且指示電壓管理部222提高對NIC 1210 的供電電壓。這樣，狀態管理部1218將NIC 1210的NIC狀態從附變更為N2。進一步地， 狀態管理部1218經由總線接口 212向CPU 201發送表示NIC 1210的NIC狀態從附轉移到N2的狀態變更事件。啟動信號接收部1216經由物理層處理部214接收從發送節點作為啟動信號發送的FLP，並向狀態管理部1218通知啟動信號接收事件。如上所述，根據第2實施方式，即使通信速度是高速的，也能夠通過使用在NIC狀態從N2變更為m時接收的啟動信號來進行預熱。變形例在上述第1實施方式中，對使用NLP作為啟動信號的例子進行了說明，但並不限於此，也可以使用NLP以外的信號作為啟動信號。此外，在上述第1實施方式中，將乙太網(註冊商標)作為例子進行了說明，但即使是乙太網(註冊商標)以外的網絡，也可以適用於使用幀的前導信號進行NIC的預熱的通信方式。例如，也可以適用於使用光的通信方式。此外，在上述各實施方式中，在存儲器及CPU內的寄存器中，優選地，不使用如 DRAM、SRAM那樣的在停止供電時失去所存儲的內容的易失性存儲器，而是使用如MRAM那樣的即使停止供電也不失去存儲內容的非易失性存儲器。這樣，能夠在NIC是N2的期間停止對CPU和存儲器的供電，還能夠降低CPU和MRAM的讀出電路和寫入電路的漏電流引起的消耗電力。
此外，在上述各實施方式中，也可以在交換機上連接有3個以上的節點或者其它交換機。如上所述，根據上述各實施方式，能夠降低與通信有關的部分的消耗電力。雖然說明了本發明的幾種實施方式，但這些實施方式只是作為例子提示，並不意味著限定本發明的範圍。這些實施方式可以採用其它各種方式實施，在不脫離本發明的主旨的範圍下能夠進行各種省略、替換、修改。這些實施方式及其變形包含在本發明的範圍和主旨中，並且包含在權利要求所述的發明及其等同的範圍中。
權利要求
1.一種通信裝置，其特徵在於，具備啟動信號接收部，其接收請求從消耗電力比第ι狀態小的第2狀態向上述第1狀態變更的啟動信號；以及狀態管理部，其在接收到上述啟動信號時，從上述第2狀態向上述第1狀態進行狀態變更，並且向處理在上述第1狀態時接收的幀的控制裝置通知該狀態變更。
2.根據權利要求1所述的通信裝置，其特徵在於，上述控制裝置是中央處理單元CPU ；上述通信裝置還具備直接存儲器存取DMA控制器部，其將上述幀向上述CPU能夠訪問的存儲器進行DMA轉移。
3.根據權利要求1所述的通信裝置，其特徵在於，上述狀態管理部在上述第2狀態時，在從上述控制裝置通知了表示開始幀發送的幀發送事件時，從上述第2狀態向上述第1狀態進行狀態變更；上述通信裝置還具備啟動信號發送部，其在從上述第2狀態向上述第1狀態進行了狀態變更時，發送啟動信號。
4.根據權利要求1所述的通信裝置，其特徵在於，還具備應答信號發送部，其在接收到上述啟動信號時，發送應答信號，其中上述應答信號包含識別上述通信裝置的通信裝置識別信息和每次上述控制裝置再啟動時變化的啟動識別信息中的至少一個。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的通信裝置，其特徵在於，還具備應答信號接收部，其接收應答信號；上述應答信號接收部在上一次所接收的應答信號中所包含的通信裝置識別信息和啟動識別信息中的至少一個與新接收的應答信號中所包含的通信裝置識別信息和啟動識別信息中的至少一個不同時，判定為故障發生。
6.根據權利要求5所述的通信裝置，其特徵在於，上述狀態管理部在判定為上述故障發生時，通知上述控制裝置。
7.根據權利要求5所述的通信裝置，其特徵在於，上述應答信號接收部使用在上述應答信號中包含的位模式決定參數。
8.根據權利要求1至4任意一項所述的通信裝置，其特徵在於，還具備幀接收部，其接收幀；上述幀接收部使用在上述幀中包含的位模式決定參數。
9.根據權利要求5所述的通信裝置，其特徵在於，還具備幀接收部，其接收幀；上述幀接收部使用在上述幀中包含的位模式決定參數。
10.根據權利要求1至4任意一項所述的通信裝置，其特徵在於，上述啟動信號包含與通信方式有關的信息。
11.根據權利要求5所述的通信裝置，其特徵在於，上述啟動信號包含與通信方式有關的信息。
12.根據權利要求8所述的通信裝置，其特徵在於，上述啟動信號包含與通信方式有關的信息。
13.一種通信系統，具備發送節點和接收節點，其特徵在於，上述發送節點具備啟動信號發送部，其發送請求從消耗電力比第1狀態小的第2狀態向上述第1狀態變更的啟動信號； 上述接收節點具備啟動信號接收部，其接收上述啟動信號；以及狀態管理部，其在接收到上述啟動信號時，從上述第2狀態向上述第1狀態進行狀態變更，並且向處理在上述第1狀態時接收的幀的控制裝置通知該狀態變更。
全文摘要
本發明的實施方式涉及通信裝置及通信系統。提供了一種能夠降低與通信有關的部分的消耗電力的通信裝置及通信系統。本實施方式的通信裝置具備啟動信號接收部和狀態管理部。啟動信號接收部接收請求從電力消耗比第1狀態小的第2狀態向上述第1狀態變更的啟動信號。狀態管理部在接收到上述啟動信號時，從上述第2狀態向上述第1狀態進行狀態變更，並且向處理在上述第1狀態時接收的幀的控制裝置通知該狀態變更。
文檔編號G06F1/32GK102419628SQ20111024012
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月19日 優先權日2010年9月24日
發明者伊瀨恆太郎, 後藤真孝, 石原丈士, 谷澤佳道, 鐮形映二 申請人:株式會社 東芝