Un procedimiento implementado por ordenador para la gestión de potencia de un dispositivo de interfaz de red,

comprendiendo el procedimiento: dividir un periodo de tiempo en una pluralidad de ranuras de tiempo, en el que se hace que el dispositivo de interfaz de red esté dormido durante un primer número de la pluralidad de ranuras de tiempo; determinar (306) un segundo número de ranuras de tiempo durante el periodo de tiempo en el que el dispositivo de interfaz de red recibió datos; calcular (314) una proporción entre el segundo número de ranuras de tiempo y el número total de ranuras despiertas en el periodo de tiempo; aumentar (318) el primer número de ranuras de tiempo para un periodo subsiguiente de tiempo en un número creciente de ranuras de tiempo si la proporción es menor que un primer umbral; y disminuir (322) el primer número de ranuras de tiempo para un periodo subsiguiente de tiempo en un número decreciente de ranuras de tiempo si la proporción supera un segundo umbral, en el que el número decreciente de ranuras de tiempo es diferente del número creciente de ranuras de tiempo

Campo de la invención

La presente invención versa acerca algoritmos de gestión de potencia para dispositivos de interfaz de red (NID) de una red inalámbrica de área local (“WLAN”), tales como tarjetas de interfaz de red (NIC) y módems de interfaz de red (NIM).

Antecedentes de la invención

Los NID de WLAN típicos basados en el estándar IEEE 802.11 tienen dos modos de consumo de energía: un “modo activo constante” (CAM), en el que el dispositivo está siempre “despierto” y un “modo de ahorro de energía” (PSM) definido por el estándar, en el que el dispositivo está “dormido” la mayor parte del tiempo y se activa periódicamente, por ejemplo cada 100 ms.

En el CAM, el rendimiento de la aplicación, en términos de caudal y latencia de paquetes, por ejemplo, puede ser muy bueno. Sin embargo, dado que el NID está siempre despierto, el consumo de energía en el CAM tiende a ser muy elevado. En el PSM el consumo de energía es mucho menor, pero a costa del rendimiento, porque los datos que llegan mientras el NID está despierto tienden a demorarse. Dado que el NID está despierto solo periódicamente, no hay correlación, en general, entre los momentos en los que el NID está despierto, y los momentos en los que los datos se entregan por medio del NID. En consecuencia, aunque el PSM puede proporcionar ahorros de consumo de energía, es bien conocido que este tipo de operación afecta significativamente el rendimiento del enlace descendiente de la aplicación y tiende a degradar la calidad de servicio (QoS). Sería deseable, sin embargo, poder ahorrar tanta energía como sea posible mientras que se mantiene un rendimiento aceptable, es decir, poder optimizar el compromiso entre consumo de energía y rendimiento.

La gestión inteligente de potencia en la que el sistema operativo activa el NID en base a información en cuanto a cuándo han de recibirse los datos es relativamente fácil para aplicaciones típicas de enlace ascendente porque puede conocerse la información del tiempo del viaje de ida y vuelta (RTT) para cada paquete. En consecuencia, el sistema operativo conoce los momentos de llegada de los paquetes y, por consiguiente, cuándo activar el NID para recibir datos.

Sin embargo, en los sistemas WiFi típicos basados en el estándar IEEE 802.11, son dominantes las aplicaciones de enlace descendente, como, por ejemplo, la navegación por la red, FTP y la transmisión de vídeo. Desgraciadamente, para las aplicaciones típicas de enlace descendente, el RTT puede ser desconocido, y los sistemas inteligentes de gestión de potencia que funcionan para las aplicaciones de enlace ascendente podrían no funcionar bien para las aplicaciones de enlace descendente. Por lo tanto, sería ventajoso que hubiera disponibles sistemas y procedimientos para la gestión inteligente de potencia que lograran un equilibrio deseado entre los ahorros de potencia y el rendimiento para las aplicaciones de enlace descendente.

El documento EP 1 294 206 A1 da a conocer un procedimiento para reducir el consumo de energía de una estación móvil operada en una red de radio por paquetes, en la que la información se transmite por medio de una estación base a una estación móvil en un formato de trama de datos en un canal de tráfico de datos en paquetes lógicos. Para reducir la carga del canal de radio, la estación base puede usar un modo de transmisión discontinua del canal de tráfico de datos en paquetes lógicos para la comunicación de enlace descendente. Se observan las propiedades de una o múltiples ráfagas situadas en la parte inicial de cada periodo de bloqueo y, tras detectar que dicha ráfaga o dichas ráfagas contienen ruido en lugar de una transmisión de enlace descendente, la estación móvil queda configurada para el modo de ahorro de consumo de energía para el resto del periodo de bloqueo.

El documento US 2001/022790 A1 da a conocer un procedimiento y un receptor para detectar la presencia de señales de datos moduladas digitalmente en los que el receptor es activado periódicamente para detectar la presencia de las señales. Las señales y el ruido recibidos se convierten usando una etapa de traducción de frecuencias de salida en cuadratura a una señal compleja que, tras la decodificación diferencial, contiene n muestras para cada bit transmitido.

El documento US 2005/002414 A1 da a conocer un procedimiento de comunicación inalámbrica para llevar a cabo la transmisión de información en una red. El consumo de energía en estado de espera se reduce llevando a cabo las etapas de: medir el tiempo en el que se reciben los datos dirigidos a la misma; conservar el tiempo medio; calcular un tiempo diferencial entre el tiempo medido cuando se reciben los siguientes datos dirigidos a la misma y el tiempo guardado; guardar el tiempo diferencial; estimar el tiempo de llegada de los siguientes dados a partir del tiempo diferencial guardado; y controlar el consumo de energía en estado de espera en el momento de recepción usando el tiempo diferencial estimado.

El documento US 6 829 493 B1 da a conocer un sistema para una estación móvil inalámbrica que permite que la estación móvil ajuste de manera adaptativa las duraciones y las activaciones durante un modo de inactividad con bajo consumo de energía entre canales de búsqueda. El ajuste se basa en el número de pulsaciones de tecla o en otras actividades de entrada/salida dentro de un número fijado de canales de búsqueda.

Resumen

El objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado de gestión de potencia, así como un correspondiente sistema.

Este objeto se resuelve con la materia de las reivindicaciones independientes.

Las realizaciones preferentes están definidas por las reivindicaciones dependientes.

La invención proporciona un esquema de gestión inteligente de potencia con ahorros energéticos significativos y buen rendimiento de las aplicaciones. Más específicamente, un procedimiento según la invención puede proporcionar la capacidad de que el NID se “active” y se “desactive” de manera adaptativa. Puede capturar los patrones de llegada del tráfico para que el rendimiento de las aplicaciones no se vea afectado, mientras que su reducción en el consumo de energía es comparable con el PSM actual.

En un sistema 802.11, se producirá una “baliza” una vez en cada “periodo de baliza”. El NID puede activarse al menos una vez en cada “intervalo de escucha de la baliza” (BLI), que puede ser un entero multiplicado por el periodo de baliza. Cada BLI puede estar dividido en ranuras de tiempo. En cada ranura de tiempo, el NID puede recibir la orden de quedar dormido o de activarse. Un canal en el que el NID esté despierto puede denominarse “ranura despierta”.

Inicialmente, se espera del NID que esté en su modo activo. En consecuencia, cada ranura de tiempo puede ser una ranura despierta. Durante un BLI, se determina la cantidad de datos recibidos durante cada ranura de tiempo. Si el sistema determina que la cantidad de datos recibidos supera un cierto umbral, entonces el NID se mantiene despierto durante la subsiguiente ranura de tiempo. Si no, el NID pasa a la inactividad durante la ranura de tiempo subsiguiente.

Después de cada BLI se adapta el número de ranuras despiertas para el BLI siguiente en base a la información aprendida durante el BLI anterior. Puede calcularse una proporción entre el número de ranuras de tiempo durante el BLI anterior en los cuales se recibieron uno o más paquetes y el número de ranuras despiertas en el BLI anterior. Si el sistema determina que la proporción es menor que un primer umbral, entonces puede disminuir el número de ranuras despiertas para el BLI siguiente. Si el sistema determina que la proporción supera un segundo umbral, entonces puede aumentar el número de ranuras despiertas para el BLI siguiente. En los demás casos, el número de ranuras despiertas permanece igual para el BLI siguiente.

Tal procedimiento puede implementarse en el lado del núcleo de un controlador del sistema operativo que se comunica con una tarjeta o un módem de una LAN inalámbrica usando una API que envía instrucciones DESACTIVAR y ACTIVAR al NID que hacen que el NID se desactive o se active en consonancia.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 es un diagrama de bloques que muestra un entorno informático ejemplar en el que pueden implementarse aspectos de la invención.

1. Un procedimiento implementado por ordenador para la gestión de potencia de un dispositivo de interfaz de red, comprendiendo el procedimiento:

dividir un periodo de tiempo en una pluralidad de ranuras de tiempo, en el que se hace que el dispositivo de interfaz de red esté dormido durante un primer número de la pluralidad de ranuras de tiempo;

determinar (306) un segundo número de ranuras de tiempo durante el periodo de tiempo en el que el dispositivo de interfaz de red recibió datos;

calcular (314) una proporción entre el segundo número de ranuras de tiempo y el número total de ranuras despiertas en el periodo de tiempo;

aumentar (318) el primer número de ranuras de tiempo para un periodo subsiguiente de tiempo en un número creciente de ranuras de tiempo si la proporción es menor que un primer umbral; y

disminuir (322) el primer número de ranuras de tiempo para un periodo subsiguiente de tiempo en un número decreciente de ranuras de tiempo si la proporción supera un segundo umbral, en el que el número decreciente de ranuras de tiempo es diferente del número creciente de ranuras de tiempo.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 que, además, comprende:

calcular al menos uno del número creciente y del número decreciente en base a una función entera del número de ranuras de tiempo en el periodo de tiempo y un número de ranuras de tiempo durante el periodo de tiempo durante el cual el dispositivo de interfaz de red está dormido.

3. El procedimiento de la reivindicación 2 en el que la función incluye el redondeo de al menos uno del número creciente y del número decreciente al entero más cercano.

4. El procedimiento de la reivindicación 2 en el que la función incluye el redondeo de un número calculado de ranuras despiertas de tiempo al entero más cercano.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el dispositivo de interfaz de red es una tarjeta de interfaz de red.

6. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el dispositivo de interfaz de red es un módem (172) de interfaz de red.

7. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el dispositivo de interfaz de red satisface el estándar IEEE

802.11.

8. El procedimiento de la reivindicación 1 implementado por ordenador que, además, comprende:

determinar una cantidad de datos recibidos por el dispositivo de interfaz de red durante un primer canal de las ranuras de tiempo; determinar si la cantidad de datos recibidos supera un umbral predefinido; y si la cantidad de datos recibidos supera un umbral predefinido, hacer entonces que el dispositivo de interfaz

de red esté despierto durante una ranura de tiempo subsiguiente.

9. El procedimiento de la reivindicación 8 que, además, comprende:

hacer que el dispositivo de interfaz de red pase a la inactividad durante la subsiguiente ranura de tiempo, a no ser que la cantidad de datos recibidos supere el umbral predeterminado.

10. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que el periodo de tiempo corresponde a un intervalo de escucha de la baliza.

11. El procedimiento de la reivindicación 10 que, además, comprende:

hacer que el dispositivo de interfaz de red esté despierto durante al menos una ranura de tiempo durante el intervalo de escucha de la baliza.

12. El procedimiento de la reivindicación 11 que, además, comprende:

hacer que el dispositivo de interfaz de red esté despierto durante al menos una ranura de tiempo durante un intervalo subsiguiente de escucha de la baliza.

13. El procedimiento de la reivindicación 8 en el que el dispositivo de interfaz de red es una tarjeta de interfaz de red.

14. El procedimiento de la reivindicación 8 en el que el dispositivo de interfaz de red es un módem (172) de interfaz de red.

15. El procedimiento de la reivindicación 8 en el que el dispositivo de interfaz de red satisface el estándar IEEE

802.11.

16. Un dispositivo de interfaz de red adaptado para llevar a cabo el procedimiento de gestión de potencia de una de las reivindicaciones 1 a 15.