专利名称：一种实现网络终端设备节电的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子及信息技术领域，具体涉及一种实现网络终端设备节 电的方法及装置。
背景技术：
对于便携式设备而言，其系统功耗及电池续航能力是必须面临的核心 问题之一。在系统功耗中，网卡(也称为网络适配器)功耗占系统功耗较
大的比重，如一个idle状态下12W的笔记本，千兆网卡功耗在1W左右， 约10%。因此，为降低功耗，网卡厂商都提供了很多的节电模式，如No Link 以及深度睡眠模式等。这些模式大部分都是针对没有插入网线或者不需要 网络功能的场景(如LOM Disable )。
在网络连接(Linked)的状态下，目前还没有适宜的灵活的解决方案。 各网卡厂商现采用的措施大同小异，如在电池供电的情况下，网络连接被 固定在某个模式，如100Mbps。这样确实在一定程度上降低了系统的功耗 (对小负载任务、小文件传输以及idle状态)，但却牺牲了网络的带宽和 传输速度。对某些大负载任务(如大文件传输，大传输速度环境)，这种 做法并不能节省网卡的功耗，因为传输时间更长了，系统功耗反而增加了。 现有的解决方案不能很好地平衡功耗和网络带宽，并且对某些特殊任 务不能提供较好的省电效果，从根本上来说归咎于其固定的连接模式。
现有技术提供的一种解决方案电池供电模式下，将千兆网卡强制降 为100Mbps模式。其缺点是在电池供电时，网络连接被强制连接在 100Mbps模式下，无论网络负载大小、传输速度如何，网卡始终处于 100Mbps纟莫式。
该方案不仅限制了在大容量文件传输时的速度，更因此可能增加系统 的电源消耗。例如，假如传输10Gb的数据，在100Mbps模式下，理论上 需要100s的时间，而功摔毛为500mW* 100s;而lGbps才莫式下，理_论上需 要10s的时间，功耗约为1000mW*10s。显然，即使在100Mbps模式下， 在大负载任务传输时，该方案并不能提供较好的省电效果，反而使功耗更
5大；而且连接模式固定，限制了网络带宽，降低数据传输速度；对于大负 载任务(如大文件传输)，不能有效地降低功耗；只针对电池供电情况， 对AC Adaptor供电情况无效。
现有技术中的另 一解决方法是手动调节网络连接模式以适应负载变化。
采用该方法，用户需要通过手动调节网卡驱动的设置，以使网卡连接 在用户所需的连接模式。
对于大负载任务完成后，需再次手动调节连接模式于低速，否则在高 速连接模式下，网卡功耗将维持在较大功耗状态(千兆网卡约lOOOmW), 将造成极大的功耗浪费；对非专业人士并不知道各种连接状态下的具体功 耗情况，无法准确判断出那个连接模式最适合当前任务；需频繁的手动调 节以适应网络任务的变化，操作麻烦，不利于用户体验。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种实现网络终端设备节电的方法及装置，可 降低耗电量，从而延长电池支持时间。
本发明实施例才是供的一种实现网络终端设备节电的方法，所述方法应
网络终端具有固有传输速率的无线网卡； 获得待发送或接收的数据包；
判断所述待发送或接收的数据包的数据类型，产生一判断信息，所述 数据类型为因特网数据包或局域网数据包；
当所述判断信息表示所述待发送或接收的数据包的数据类型为因特 网数据包时，按照第 一传输速率向无线路由器发送或从无线路由器接收所 述待发送或接收的数据包，所述第一传输速率为所述调制解调器连接因特 网的传输速率，且小于所述无线网卡的所述固有传输速率。
本发明实施例提供的另 一种实现网络终端设备节电的方法，所述方法 应用于通过无线路由器连接调制解调器访问因特网的网络终端设备中，所 述网络终端具有固有传输速率的无线网卡；
获得待发送或接收的数据包；
6判断所述待发送或接收的数据包的数据类型，产生一判断信息，所述 数据类型为因特网数据包或局域网数据包；
当所述判断信息表示所述待发送或接收的数据包的数据类型为局域
网数据包时，获得所述待发送/待接收的数据包的容量；
根据所述待发送或接收的数据包的容量以及传输速率与功耗对应关
系，确定第二传输速率；
按照所述第二传输速率向无线路由器上发送或从无线路由器接收所
述待发送或接收的数据包。
本发明实施例还提供一种具有节电功能的终端设备，包括 判断才莫块，用于识別所述待发送或接收的数据包的类型； 速率调整模块，用于调整网络终端设备的操作速率； 若所述判断模块判定所述数据包为因特网数据包，则所述速率调整模
块将所述网络终端设备的揭:作速率调整为第一传输速率，所述第一传输速
率为连接因特网的传输速率，且小于所述无线网卡的固有传输速率；
若所述判断模块判定所述数据包为局域网数据包，则所述速率调整模
块将所述网络终端设备的才喿作速率调整为第二传输速率，该第二传输速率
是根据所述待发送或接收数据包的容量以及传输速率与功耗对应关系确
定的；
所述第一和第二传输速率用于向无线路由器发送或从无线路由器接 收所述待发送或接收的数据包。
本发明提供的技术方案中，应用于通过无线路由器连接调制解调器访 问因特网的网络终端设备中，所述网络终端设备具有固有传输速率的无线 网卡，判断所述待发送或接收的数据包的数据类型，所述数据类型为因特 网数据包或局域网数据包；根据所述待发送或接收的数据包的数据类型调 整所述终端设备的操作速率。根据本发明可实现操作速率与功耗的动态匹 配，降低网络终端设备的能耗，从而到达节电的目的。与现有技术中采用 固定的网络连接模式或手动调节网络连接模式以适应负载变化相比，可自 适应地调节终端设备的操作速率的速率，可很好地平衡能耗和网络带宽， 有效地降低功耗。
图1为本发明实施例中提供的实现网络终端设备节电的方法流程图2为现有技术中的IPv4数据包报头数据结构示意图3为现有技术中的IPv6数据包报头数据结构示意图4为本发明实施例提供的具有节电功能的终端装置架构示意图。
具体实施例方式
鉴于便携式网络终端设备在使用电池供电的情况下，对耗电量及电池 支持时间的要求，本发明提出的一种节电方法，可降低耗电量，从而延长 电池支持时间。
本发明提供的技术方案中，根据实时监控网络数据流量、传输速度或 文件的大小来动态地改变网络的连接模式，以实现网络带宽和网卡功耗的 最优动态匹配，从而降低网卡功耗。其根本思想是当网络轻载时(低速， 小文件传输，网页浏览等)，连接在低速模式，如10Mbps,省电为主要目 的；当网络重载时(高速，大文件传输)，连接在高速模式，提高网络带 宽为主要目的，同时由于网络带宽增加，传输时间减小，功耗也相应降低 了。
下面以终端设备以无线方式接入因特网或无线本地局域网WLAN为 了描述本发明的具体实现方案。 实施例一
制解调器访问因特网的网络终端设备中，所述网络终端具有固有传输速率 的无线网卡，该方法包括如下步骤
5101, 获得待发送或接收的数据包；
5102, 判断所述待发送或接收的数据包的数据类型，产生一判断信息， 所述数据类型为因特网数据包或局域网数据包；
所述判断所述待发送/待接收的数据包的数据类型，具体包括 检查所述终端设备待发送的数据包中的目的地址； 若所述目的地址为无线路由器的地址，则判定所述数据包的数据类型 为因特网数据包；若所述目的地址为本地局域网内装置的地址，判定所述
8数据包为局域网数据包；
检查所述终端设备接收数据包的源地址；
若所述源地址为无线路由器的地址，则判定所述数据包为因特网数据 包；若所述源地址为本地局域网内装置的地址，则判定所述数据包为局域 网数据包。
S103,根据所述待发送或接收的数据包的数据类型调整所述终端设备 的操作速率。
当所述判断信息表示所述待发送或接收的数据包的数据类型为因特网 数据包时，按照第 一传输速率向无线路由器发送或从无线路由器接收所述 待发送或接收的数据包，所述第一传输速率小于所述无线网卡的所述固有 传输速率。
判断所述待发送或接收的数据包的数据类型，具体包括
检查所述终端设备待发送的数据包中的目的MAC地址，若目的MAC 地址为用于连接因特网的无线路由器的MAC地址，则所述终端设备接入 因特网，若所述目的MAC地址为本地局域网内装置的MAC地址，判定 所述网络终端设备连接到本地局域网。或
检查所述终端设备接收的数据包中的源MAC地址，若源MAC地址 为用于连接因特网的无线路由器的MAC地址，则所述终端设备接入因特 网，若所述源MAC地址为本地局域网内装置的MAC地址，判定所述网 络终端设备连接到本地局域网。
所述MAC地址可通过IP数据包中的IP地址釆用ARP进行解析(映 射)得到。
根据所述MAC地址判定所述终端设备的网络连接状态。 所述第 一传输速率可通过检测网络终端设备连接到因特网时的网络 带宽得到。
具体地说，第 一传输速率为所述调制解调器连接因特网的传输速率。 实施例二
本实施例的步骤与实施例一基本相同，其不同之处在于，实施例描述 的是当所述待发送或接收的数据包为局域网数据包上的处理流程。
9首先，获得待发送或接收的数据包，并判断所述待发送或接收的数据 包的数据类型；所述判断所述待发送/待接收的数据包的数据类型可采用与 实施例一相同的方法。
由于终端设备接入无线本地局域网WLAN,判定所述终端设备处于接 入本地局域网的状态，则检测本地数据传输速率；
当所述判断信息表示所述待发送或接收的数据包的数据类型为局域 网数据包时，获得所述待发送/待接收的数据包的容量；
根据所述待发送或接收的数据包的容量以及传输速率与功耗对应关 系，确定第二传输速率；
述待发送或接收的数据包。
根据当前数据传输速率，将所述终端设备的操作速率调整到与所述数 据传输速率相匹配的速率，比如，以BroadCom4321为例，其操:作速率范 围为IMb/s-3G0Mb/s,具体可选4奪的速率1 Mb/s， 11 Mb/s, 54 Mb/s, 100Mb/s, 300 Mb/s。当终端设备接入因特网时，可才艮据当前接入带宽将 该终端设备的操作速率调整为相应的速率，如lMb/s;当终端设备接入因 特网时，传输大文件时，可根据当前接入带宽将该无线网卡的操作速率调 整为300Mb/s。
另外，所述终端设备接入本地局域网进行数据传输时，可根据所传输 文件的大小来调整操作速率。
所述检测所传输文件的数据量，可根据所传输的IP报头中的数据包 长度参数值，确定所传输文件的数据量。
图2和图3分别为IPv4及IPv6的数据包"^艮头数据结构示意图，参照 图2和图3。
具体地，IPv4数据报头中数据包长度值(16bit),所示为传输数据包 的数据量。
IPv6数据报头中的流量标识(24bit),所示为传输的数据包的数据量。 例如，若所传输文件的lt据量大于预定值，如2MB,则将所述网卡 的操作速率提高到适当的速率，比如，11Mb/s。
10当终端设备通过所述WiFi的接入点AP(Access Point)路由装置接入因特网Internet的情况下，4全测网络终端设备连接到因特网时的网络带宽；
具体地，可根据所连接的路由装置获取连接到因特网的网络带宽。
S103，根据所检测到的网络带宽或数据传输速率，实时将所述网络终端设备的网卡调整到相应的工作速率。
具体地，要获得网卡支持的速率，并根据当前实际的网络带宽或数据传输速率设定网卡的操作速率，步骤的程序如下
NdisFreeBuffer(RateOID.QUERY—INFORMATION.InformationBuffer);NdisZeroMemory(&RateOID，sizeof(RateOID));NDIS—OID_REQUEST RateOID={0};
RateOID.SET_INFORMATION.Oid=OID—802—ll—DESIRED—RATES;RateOID.SET—INFORMATION.InformationBuffer=NdisAllocateMemoryWithTagPriority(handle,128，'sss',HighPoolPriority);(这个缓冲区里指定速率)RateOID.SET—INFORMATION.InformationBufferLength=128;NdisOidRequest(handle,&RateOID);
NdisFreeBuffer(RateOID.SET—INFORMATION.InformationBuffer);以Intel 5100网卡(802.11n)以及BroadCom网卡(802.11g )为例，对网卡工作在各操作速率的功耗进行检测。
对802.11n Card Intel 5100 WIFI卡在不同的才喿作速率下的功库毛进4亍实测，结果如下
在20MHZ带宽802.11G冲莫式下，网卡操作速率为54Mb/s，采用电池供电时，持续10分钟的功耗为3119mWh;
在40MHZ带宽802.11N模式下，网卡操作速率为135Mb/s，釆用电池供电时，持续10分钟的功耗为3741mWh。
对802.11g Broadcom 4311 WIFI卡在不同的操作速率下的功耗进行实测，结果如下
在20MHZ带宽802.11G模式下，网卡操作速率为54Mb/s，采用电池供电时，持续11分钟的功耗为4984mWh;
在40MHZ带宽802.11N模式下，网卡操作速率为1Mb/s,采用电池供电时，持续11分钟的功耗为4362mWh。
由上述实测功耗数据可以看出，网卡操作速率不同，其相应的功耗也不同，速率操作越高，功耗越大。本发明通过自适应地调整网卡速率来减少功耗，从而增强电池续航能力。
参照图4，本发明实施例还提供一种具有节电功能的终端设备200,包括
判断模块210,用于识别所述待发送或接收的数据包的类型；速率调整模块220,用于调整网络终端设备的操作速率；若所述判断模块210判定所述数据包为因特网数据包，则所述速率调整模块220将所述网络终端设备的操作速率调整为第一传输速率，所述第一传输速率为连接因特网的传输速率，且小于所述无线网卡的固有传输速
率；
若所述判断模块210判定所述数据包为局域网数据包，则所述速率调整^^莫块220将所述网络终端设备的操作速率调整为第二传输速率，该第二传输速率是根据所述待发送或接收数据包的容量以及传输速率与功耗对应关系确定的；
所述第一和第二传输速率用于向无线路由器发送或从无线路由器接收所述待发送或接收的数据包。所述判断模块210包括
地址检测模块210A,检查所述终端设备待发送的数据包中的目的地址或4妄收数据包的源地址；
数据包类型判定模块210B,根据所述目的地址或所述源地址识别所述数据包的类型；
若所述地址检测模块210A检测到所述待发送的数据包的目的地址或接收数据包的源地址为无线路由器的地址，则所述数据包类型判定^^莫块210B判定所述数据包的数据类型为因特网数据包；
若所述地址检测模块210A检测到所述待发送的数据包的目的地址或接收数据包的源地址为本地局域网内装置的地址，则所述数据包类型判定模块210B判定所述数据包为局域网数据包。
12该终端设备还包括
数据量检测模块，用于检测数据包的容量，并将所检测到的数据包容量值提供给所述速率调整模块。
本发明不仅适用于电池供电模式，也同样适用于AC供电模式，节约系统功耗，增进环保能力。随着半导体工艺的飞速发展，采用更小的制程将极大地降低系统的功耗，同时千兆网的普及，本发明的优点和应用效果将更加明显。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
1权利要求
1、一种实现网络终端设备节电的方法，所述方法应用于通过无线路由器连接调制解调器访问因特网的网络终端设备中，所述网络终端具有固有传输速率的无线网卡，其特征在于，获得待发送或接收的数据包；判断所述待发送或接收的数据包的数据类型，产生一判断信息，所述数据类型为因特网数据包或局域网数据包；当所述判断信息表示所述待发送或接收的数据包的数据类型为因特网数据包时，按照第一传输速率向无线路由器发送或从无线路由器接收所述待发送或接收的数据包，所述第一传输速率为所述调制解调器连接因特网的传输速率，且小于所述无线网卡的所述固有传输速率。
2、 如权利要求要求1所述的方法，其特征在于，所述判断待发送/待接 收的数据包的数据类型，具体包括检查所述终端设备待发送的数据包中的目的地址；若所述目的地址为无线路由器的地址，则判定所述数据包的数据类型为 因特网数据包；若所述目的地址为本地局域网内装置的地址，则判定数据包 的数据类型为局域网数据包；和/或检查所述终端设备接收数据包的源地址；若所述源地址为无线路由器的地址，则判定所述数据包的数据类型为因 特网数据包；若所述源地址为本地局域网内装置的地址，判定数据包的数据 类型为局域网数据包。
3、 一种实现网络终端设备节电的方法，所述方法应用于通过无线路由 器连接调制解调器访问因特网的网络终端设备中，所述网络终端具有固有传 输速率的无线网卡，其特征在于，获得待发送或接收的数据包；判断所述待发送或接收的数据包的数据类型，产生一判断信息，所述数 据类型为因特网数据包或局域网数据包；当所述判断信息表示所述待发送或接收的数据包的数据类型为局域网 数据包时，获得所述待发送/待接收的数据包的容量；根据所述待发送或接收的数据包的容量以及传输速率与功耗对应关系， 确定第二传输速率；待发送或接收的数据包。
4、 如权利要求要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述待发送/ 待接收的数据包的数据类型，具体包括检查所述终端设备待发送的数据包中的目的地址；若所述目的地址为无线路由器的地址，则判定所述数据包的数据类型为 因特网数据包；若所述目的地址为本地局域网内装置的地址，判定所述数据 包为局域网数据包；^r查所述终端设备接收数据包的源地址；若所述源地址为无线路由器的地址，则判定所述数据包为因特网数据 包；若所述源地址为本地局域网内装置的地址，则判定所述凄t据包为局域网 数据包。
5、 如权利要求要求3所述的方法，其特征在于，根据所述数据包的容 量以及传输速率与功耗对应关系，确定第二传输速率，具体包括若所述数据包的容量大于预定值，则将所述第二传输速率确定为大于所 述无线网卡的所述固有传输速率。
6、 一种具有节电功能的终端设备，其特征在于，包括 判断模块，用于识别所述待发送或接收的数据包的类型； 速率调整模块，用于调整网络终端设备的操作速率； 若所述判断模块判定所述数据包为因特网数据包，则所述速率调整模块将所述网络终端设备的才喿作速率调整为第一传输速率，所述第一传输速率为 连接因特网的传输速率，且小于所述无线网卡的固有传输速率；若所述判断模块判定所述数据包为局域网数据包，则所述速率调整模块 将所述网络终端设备的操作速率调整为第二传输速率，该第二传输速率是根 据所述待发送或接收数据包的容量以及传输速率与功耗对应关系确定的；所述第一和第二传输速率用于向无线路由器发送或从无线路由器接收 所述待发送或接收的数据包。
7、 如权利要求要求6所述的终端设备，所述判断模块包括 地址检测模块，检查所述终端设备待发送的数据包中的目的地址或接收数据包的源地址；数据包类型判定模块，根据所述目的地址或所述源地址识别所述数据包 的类型；若所述地址^r测模块检测到所述待发送的数据包的目的地址或接收数 据包的源地址为无线路由器的地址，则所述数据包类型判定模块判定所述数 据包的数据类型为因特网数据包；若所述地址检测模块检测到所述待发送的数据包的目的地址或接收数 据包的源地址为本地局域网内装置的地址，则所述数据包类型判定模块判定 所述数据包为局域网数据包。
8、 如权利要求要求6所述的终端设备，其特征在于，还包括 数据量检测模块，用于检测数据包的容量，并将所检测到的数据包容量值提供给所述速率调整模块。
全文摘要
本发明公开了一种实现网络终端设备节电的方法，应用于通过无线路由器连接调制解调器访问因特网的网络终端设备中，所述网络终端具有固有传输速率的无线网卡，所述方法包括获得待发送或接收的数据包；判断所述待发送或接收的数据包的数据类型，所述数据类型为因特网数据包或局域网数据包；根据所述待发送或接收的数据包的数据类型调整所述终端设备的操作速率。根据本发明实现操作速率与功耗的动态匹配，降低网络终端设备的能耗，从而到达节电的目的。
文档编号H04L12/56GK101686195SQ20081022328
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者张要增, 琴 李, 过晓冰, 郭翰林, 黄竹智 申请人:联想(北京)有限公司