KR101275831B1

KR101275831B1 - 배터리 세이빙 모드 시스템 및 그의 구동방법

Info

Publication number: KR101275831B1
Application number: KR1020110101657A
Authority: KR
Inventors: 최성곤; 김민우
Original assignee: 충북대학교 산학협력단
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2013-07-30
Also published as: KR20130037316A

Abstract

본 발명은 백그라운드 시그널링 메시지의 주기를 조절하여, 시그널링 메시지의 본래의 기능은 유지하고 백그라운드 시그널링 교환으로 인한 배터리 소모를 최소화 할 수 있는 배터리 세이빙 모드 시스템 및 그의 구동방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 배터리 세이빙 모드 시스템은 단말로 패킷을 수신받아 SNS에 관한 패킷과 그 이외의 패킷을 분류하는 SNS 분류기 모듈과; 상기 단말의 배터리 상태를 주기적으로 체크하는 배터리 상태 모니터링 모듈과; 상기 SNS 분류기 모듈과 상기 배터리 상태 모니터링 모듈의 출력 신호에 따라서 송신 딜레이를 결정하는 시그널링 송신 주기 결정 모듈; 및 상기 시그널링 송신 주기 결정 모듈의 출력을 받아서 송신 딜레이가 결정된 패킷에 대해서 임시 버퍼링 기능과 송신 순서를 결정하는 패킷 스케줄러로 구성되고, 백그라운드 시그널링 메시지의 주기를 조절함으로써, 잦은 백그라운드 시그널링 전송에 의한 배터리 소모를 최소화할 수 있다는 효과가 있다.

Description

배터리 세이빙 모드 시스템 및 그의 구동방법{BATTERY SAVING MODE SYSTEM AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 배터리 세이빙 모드 시스템에 관한 것으로서, 특히 단말의 불필요한 파워 소비를 최소화하기 위해서 단말이 휴지상태(idle Mode) 일 때 송/수신되는 백그라운드 시그널링(Keep-Alive) 메시지의 주기를 조절하여 배터리 소모를 최소하 하기 위한 것이다.

최근, 서버와 단말 사이에 잦은 백그라운드 시그널링 메시지로 인한 네트워크 및 장비 과부하 문제로 푸시 서버의 도입과 백그라운드 시그널링 주기를 길게 하는 방안들이 사용되고 있다.

푸시 서버는 단말이 자신에게 온 메시지를 확인하기 위해 주기적으로 해당 서버로 메시지를 보내는 폴링(Polling) 방식의 문제점을 해결하기 위해 도입되었다. 백그라운드 시그널링 주기를 길게 하는 방안은 카카오톡, 마이피플, 야후메신저, 구글톡과 같은 프로그램 자체에 내장되어 있던 짧은 백그라운드 시그널링 주기를 길게 수정함으로써 백그라운드 시그널링 메시지로 인한 네트워크 및 장비의 과부하를 완화하는 방법이다.

그러나, 이는 소셜 네트워크 서비스(SNS:Social Network Service)(이하, SNS로 명기함.) 제공업자 및 네트워크 입장에서 백그라운드 시그널링 메시지로 인한 문제점을 해결하기 위한 방법이며, 사용자 단말 입장에서 잦은 백그라운드 시그널링 메시지로 인한 배터리 소모 문제는 고려하고 있지 않고 있다.

또한, 최근 몇 년간 스마트폰의 폭발적인 증가와 함께 SNS 사용이 기하급수적으로 늘어나면서 서버와 단말 간 사용자 정보 및 인증을 처리하기 위한 백그라운드 시그널링 메시지 교환 횟수도 기하급수적으로 늘어났다. 이는 사용자가 인식하지 못하는 휴지상태 일 때도 끊임없이 수행되는 것으로, 단말의 불필요한 배터리 소모를 가속화시키는 원인이 된다.

종래 단말에서 백그라운드 시그널링 메시지로 인한 데이터 사용과 배터리 수명을 늘리기 위한 방법으로 동기화 및 백그라운드 데이터 사용을 제한하는 기능을 제공하고 있다. 하지만, 동기화 및 백그라운드 데이터 사용 기능을 제한하게 되면 메시지 알림 서비스나 서버와 스마트폰 간 동기화가 전혀 이루어 지지 않아 사용자 정보 업데이트 기능 오류, 동기화 오류 등 예상치 못한 에러가 발생할 수 있다.

따라서 백그라운드 시그널링 송/수신으로 인한 사용자 정보 및 동기화 기능을 유지하면서 이로 인한 빠른 배터리 소모를 최소화하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 단말이 사용자가 인식하지 못하는 휴지상태 일 때 사용자 정보 및 인증을 위해 송/수신되는 백그라운드 시그널링 메시지의 주기를 조절하여, 시그널링 메시지의 본래의 기능은 유지하고 백그라운드 시그널링 교환으로 인한 배터리 소모를 최소화 할 수 있는 배터리 세이빙 모드 시스템 및 그의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 세이빙 모드 시스템은 단말로 패킷을 수신받아 SNS에 관한 패킷과 그 이외의 패킷을 분류하는 SNS 분류기 모듈과; 상기 단말의 배터리 상태를 주기적으로 체크하는 배터리 상태 모니터링 모듈과; 상기 SNS 분류기 모듈과 상기 배터리 상태 모니터링 모듈의 출력 신호에 따라서 송신 딜레이를 결정하는 시그널링 송신 주기 결정 모듈; 및 상기 시그널링 송신 주기 결정 모듈의 출력을 받아서 송신 딜레이가 결정된 패킷에 대해서 임시 버퍼링 기능과 송신 순서를 결정하는 패킷 스케줄러로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 배터리 세이빙 모드 시스템의 구동방법은 단말로 패킷을 수신하는 단계; SNS 분류기 모듈로 패킷을 분류하여 SNS 메시지 인지를 판별하는 단계; 상기 SNS 메시지라고 판별되면 배터리 상태 모니터링 모듈을 이용해서 상기 단말의 배터리 상태를 주기적으로 모니터링 하는 단계; 상기 단말의 배터리 잔량이 임계값보다 작은지 판별하는 단계; 판별 결과 상기 배터리 잔량이 임계값보다 작으면 배터리 세이빙 모드로 전환하는 단계; 상기 배터리 잔량에 따라 시그널링 송신 주기 시간을 결정하기 위해 백오프 알고리즘을 사용하는 단계; 및 상기 백오프 알고리즘에 의해 패킷 지연시간이 결정되면, 패킷을 패킷 스케줄러에 의해 해당 지연 시간 이후 서버로 송신하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 배터리 세이빙 모드 시스템 및 그의 구동방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 백그라운드 시그널링 메시지의 주기를 조절함으로써, 잦은 백그라운드 시그널링 전송에 의한 배터리 소모를 최소화할 수 있다.

둘째, 배터리 상태에 따라 적응적인 백그라운드 시그널링 메시지 주기를 조절함으로써 배터리 수명 연장 효과를 가져 올 수 있다.

셋째, 3G·Wi-Fi·LTE 등 무선 인터페이스에 상관없이 어느 기술에서나 사용 가능하다.

넷째, 기존의 단말에 적용하여 배터리 세이빙 효과를 내세운 폰으로 바로 상용화시키기에 용이하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 세이빙 모드 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 세이빙 모드 시스템의 구동방법을 나타낸 플로우챠트이다.

본 발명은 서버와 단말(예:스마트폰) 사이에 사용자 정보 및 인증을 처리하기 위해 송/수신되는 시그널링 메시지로 인해 단말의 불필요한 파워 소비를 최소화 하는 것으로, 특히 단말이 휴지상태(idle Mode) 일 때 송/수신되는 백그라운드 시그널링(Keep-Alive) 메시지의 주기를 조절하여 배터리를 절약하기 위한 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 세이빙 모드 시스템의 가장 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 세이빙 모드 시스템의 구성도이다.

본 발명의 배터리 세이빙 모드 시스템은, 단말에 수신되는 백그라운드 시그널링 메시지 중 즉각적으로 처리하지 않아도 되는 소셜 네트워크 서비스(SNS:Social Network Service)(이하, SNS로 명기함.)에 한해서, 사용자의 배터리 상태에 따라 서버로 전송하는 백그라운드 시그널링 메시지 주기를 조정함으로써 잦은 백그라운드 시그널링 전송에 의한 배터리 소모를 최소화하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 배터리 세이빙 모드 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 단말로 패킷을 수신받아 SNS에 관한 패킷과 그 이외의 패킷을 분류하는 SNS 분류기 모듈(11)과, 단말의 배터리 상태를 주기적으로 체크하는 배터리 상태 모니터링 모듈(12)과, SNS 분류기 모듈(11)과 배터리 상태 모니터링 모듈(12)의 출력 신호에 따라서 송신 딜레이를 결정하는 시그널링 송신 주기 결정 모듈(13)과, 시그널링 송신 주기 결정 모듈(13)의 출력을 받아서 송신 딜레이가 결정된 패킷에 대해서 임시 버퍼링 기능과 송신 순서를 결정하는 패킷 스케줄러(14)로 구성된다.

상기 구성들을 좀 더 부연하면, 먼저, 상기 SNS 분류기 모듈(11)은 상술한 바와 같이, SNS에 관한 패킷인지 다른 서비스(Service)에 관한 패킷인지 분류하기 위한 모듈이다. SNS 같은 경우 서버와 단말 간 신뢰성 있는 전송을 위해 TCP(Transmission Control Protocol)의 3단계 핸드세이킹(3way-handshaking) 방법을 사용한다. 따라서 SNS 분류기 모듈(11)은 첫 번째로 수신된 패킷이 TCP 패킷인지 확인하고, TCP 패킷에 한해서 L5(세션 계층;session layer)와 L6(표현 계층;presentation layer) 헤더 정보를 이용하여 SNS 인 패킷을 분류한다.

그리고, 배터리 상태 모니터링 모듈(12)은 상술한 바와 같이, 단말의 배터리 상태를 주기적으로 체크하는 기능을 수행하는 것이고, 시그널링 송신 주기 결정 모듈(13)은 배터리 잔량이 어느 임계값 이하로 내려가면 SNS 백그라운드 시그널링 패킷에 대해서 송신 딜레이를 결정한다.

그리고, 패킷 스케줄러(14)는 송신 딜레이가 결정된 패킷에 대해서 임시 버퍼링 기능과 송신 순서를 결정하는 기능을 수행한다.

예를 들어, UDP(User Datagram Protocol) 패킷의 경우 지연이 생기면 안 되므로 즉각적으로 송신을 하고, SNS 패킷의 경우 시그널링 송신 주기 결정 모듈(13)에서 책정된 시간만큼 딜레이 시킨 후 송신을 한다. 따라서 송신 주기가 길게 책정된 SNS 시그널링 패킷은 다른 어플리케이션 패킷보다 늦게 전송된다.

상기 구성 및 기능을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 세이빙 모드 시스템의 구동방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 세이빙 모드 시스템의 구동방법을 나타낸 플로우챠트이다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 단말로 패킷을 수신하는 단계(S21), SNS 분류기 모듈(11)로 패킷을 분류하여 SNS 메시지 인지를 판별하는 단계(S22), SNS 메시지라고 판별되면 배터리 상태 모니터링 모듈(12)을 이용해서 단말의 배터리 상태를 주기적으로 모니터링 하는 단계(S23), 배터리 잔량이 임계값보다 작은지 판별하는 단계(S24), 판별 결과 배터리 잔량이 임계값보다 작지 않으면 즉, 크면 비 배터리 세이빙 모드로 동작하는 단계(S25), 판별 결과 배터리 잔량이 임계값보다 작으면 배터리 세이빙 모드로 전환하는 단계(S26), 배터리 잔량에 따라 시그널링 송신 주기 시간을 결정하기 위해 백오프 알고리즘(아래 [식 1] 참조)을 사용하는 단계(S27), 백오프 알고리즘에 의해 패킷 지연시간이 결정되면, 패킷을 패킷 스케줄러(14)에 의해 해당 지연 시간 이후 서버로 송신하는 단계(S28)를 거쳐서 구동된다.

상기에서 SNS 분류기 모듈로 패킷을 분류할 때, SNS 메시지로 판별되지 않으면, 비 배터리 세이빙 모드로 동작하는 단계로 진행된다.

[식 1]

[식 1]은 배터리 잔량 상태에 대한 패킷 지연 시간을 나타낸 것이다.

상기 BL(Battery Level)은 배터리 잔량을 의미하고, N은

로서 배터리 잔량에 따른 지연 시간을 2의 BL-1 제곱으로 증가시킴을 의미한다.

기존의 백오프 알고리즘에서는 패킷 재전송을 위해 기다리는 시간을 패킷 간 충돌 횟수(Collision)로 결정하는데, 본 발명에서는 충돌 횟수를 배터리 잔량으로 대체하였다. BL이 40% 이면 콜리젼이 한번 일어났음을 의미하고, BL이 30%이면 두 번, BL이 20%이면 세 번, BL이 10%이면 네 번 일어난 것으로 인식함으로써 그에 따른 지연 시간을 책정한다. SNS의 백그라운드 시그널링 메시지들은 책정된 지연 시간에 의해 송신 주기가 결정되므로 배터리 잔량 상태에 따른 적응적인 시그널링 주기 시간을 갖게 된다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아니다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 예에 의해서가 아니라 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : SNS 분류기 모듈 12 : 배터리 상태 모니터링 모듈
13 : 시그널링 송신 주기 결정 모듈 14 : 패킷 스케줄러

Claims

단말로 패킷을 수신받아 SNS에 관한 패킷과 그 이외의 패킷을 분류하는 SNS 분류기 모듈과;
상기 단말의 배터리 상태를 주기적으로 체크하는 배터리 상태 모니터링 모듈과;
상기 SNS 분류기 모듈과 상기 배터리 상태 모니터링 모듈의 출력 신호에 따라서 송신 딜레이를 결정하는 시그널링 송신 주기 결정 모듈; 및
상기 시그널링 송신 주기 결정 모듈의 출력을 받아서 송신 딜레이가 결정된 패킷에 대해서 임시 버퍼링 기능과 송신 순서를 결정하는 패킷 스케줄러를 포함하며,
상기 SNS 분류기 모듈은 첫 번째로 수신된 패킷이 TCP 패킷인지 확인하고, TCP 패킷에 한해서 L5(세션 계층)와 L6(표현 계층) 헤더 정보를 이용하여 SNS 패킷을 분류하는 것을 특징으로 하는 배터리 세이빙 모드 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
시그널링 송신 주기 결정 모듈은 상기 단말의 배터리 잔량이 어느 임계값 이하로 내려가면 SNS 백그라운드 시그널링 패킷에 대해서 송신 딜레이를 결정하도록 구성됨을 특징으로 하는 배터리 세이빙 모드 시스템.
단말로 패킷을 수신하는 단계;
SNS 분류기 모듈을 이용하여 첫 번째로 수신된 패킷이 TCP 패킷인지 확인하고, TCP 패킷에 한해서 L5(세션 계층)와 L6(표현 계층) 헤더 정보를 통해 SNS 패킷을 분류하여 SNS 메시지 인지를 판별하는 단계;
상기 SNS 메시지라고 판별되면 배터리 상태 모니터링 모듈을 이용해서 상기 단말의 배터리 상태를 주기적으로 모니터링 하는 단계;
상기 단말의 배터리 잔량이 임계값보다 작은지 판별하는 단계;
판별 결과 상기 배터리 잔량이 임계값보다 작으면 배터리 세이빙 모드로 전환하는 단계;
상기 배터리 잔량에 따라 시그널링 송신 주기 시간을 결정하기 위해 백오프 알고리즘을 사용하는 단계; 및
상기 백오프 알고리즘에 의해 패킷 지연시간이 결정되면, 패킷을 패킷 스케줄러에 의해 해당 지연 시간 이후 서버로 송신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 배터리 세이빙 모드 시스템의 구동방법.
제4항에 있어서,
상기 단말의 배터리 잔량이 임계값보다 작은지 판별한 결과, 상기 배터리 잔량이 임계값보다 작지 않으면 비 배터리 세이빙 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 배터리 세이빙 모드 시스템의 구동방법.
제4항에 있어서,
상기 SNS 분류기 모듈로 패킷을 분류할 때, 상기 SNS 메시지로 판별되지 않으면 비 배터리 세이빙 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 배터리 세이빙 모드 시스템의 구동방법.
제4항에 있어서,
상기 배터리 잔량에 따라 시그널링 송신 주기 시간을 결정하기 위한 상기 백오프 알고리즘은
으로 나타내고, 이때, 상기 E는 배터리 잔량에 따른 패킷 지연 시간, 상기 BL(Battery Level)은 배터리 잔량, N은
로서 상기 배터리 잔량에 따른 지연 시간을 2의 BL-1 제곱으로 증가시키는 것임을 특징으로 하는 배터리 세이빙 모드 시스템의 구동방법.