KR100882878B1 - 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템 및 그 방법에 대해 개시된다. 본 발명의 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템은, 인터넷 네트워크 통신 또는 로컬 네트워크 통신의 데이터 신호를 송수신하는 데이터 송수신 모듈과; 상기 데이터 송수신 모듈에 입출력되는 네트워크 통신 데이터 신호의 IP 주소를 변환하는 IP 주소 변환부와; 상기 데이터 송수신 모듈과 병렬로 연결되며, 통신 데이터 신호의 수신 상태 여부에 따라 전원 모드 또는 대기 모드로 전환하는 전원 대기 전환 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템 및 그 방법은 네트워크 통신 트래픽의 유무를 감지하여 통신 모듈의 데이터 교환이 일어나지 않을 경우 해당 모듈을 대기 모드로 전환하여 전력의 소모를 줄일 수 있다.

홈게이트웨이, 네트워크 트래픽, 대기 모드

Description

소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템 및 그 방법{HOME GATEWAY SYSTEM AND METHOD TO REDUCE POWER CONSUMPTION BASED ON NETWORK TRAFFIC}

도 1은 일반적인 홈 네트워크와 인터넷간의 연결 구조를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 홈게이트웨이 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 도 2의 전원 대기 전환 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 홈게이트 시스템의 소비전력 감소를 위한 방법에 대한 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 --- 인터넷 서버 200 --- 홈 게이트웨이 시스템

300 --- 홈 네트워크 기기들 210 --- IP 주소 변환부

220 --- 데이터 송수신 모듈 230 --- 전원 대기 전환 모듈

310 --- 통신 트래픽 감지부 320 --- 임시 데이터 저장부

330 --- 대기모드 제어부 340 --- 전원 모드 전환부

본 발명은 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 네트워크 통신 트래픽의 유무를 감지하여 통신 모듈의 데이터 교환이 일어나지 않을 경우 해당 모듈을 대기 모드로 전환하여 전력의 소모를 줄일 수 있는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 홈 게이트웨이시스템은 인터넷 또는 광역 서비스 네트워크(외부 네트워크)와 홈 네트워크 사이에 위치하여 양자간에 전송되는 데이터를 각 통신 네트워크에 맞는 데이터로 변환시킨다. 그래서 외부 네트워크와 홈 네트워크가 서로 유연하게 적응할 수 있도록 각각의 통신망 기술에 대해 독립성을 제공할 수 있어야 한다.

그러한 홈 게이트웨이시스템은 현재 홈 네트워크를 매개로 가정에서 사용하는 모든 전기제품, 전자제품, 및 조명제품 등을 전화선이나 무선으로 연결하여 서로 정보를 주고받으면서 작동시키는 홈 오토메이션 시스템으로 일반화되고 있는 추세에 따라 빠르게 개발되고 있다.

그에 따라 원격검침, 주차관리, 지문인식 등 각종 주택관련 보안서비스 및 정보 가전과의 연결을 통한 안전과 편리를 도모한 신개념 주거환경이 만들어지고 있다. 예컨대, 집안에서 개인용 컴퓨터를 이용해 초고속 인터넷을 이용할 수 있는 사이버 아파트가 등장하고, 그러한 인터넷을 이용하여 각종 가전제품과 냉난방 조명 등을 원격제어할 수 있는 인텔리전트 아파트가 빠르게 보급되고 있는 실정이다.

그러나, 이러한 홈 게이트웨이시스템은 24시간 정상 모드로 동작하여 통신 트래픽이 없을 때 불필요하게 전력을 소모하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 네트워크 통신 트래픽의 유무를 감지하여 통신 모듈의 데이터 교환이 일어나지 않을 경우 해당 모듈을 대기 모드로 전환하여 전력의 소모를 줄일 수 있는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템은, 인터넷 네트워크 통신 또는 로컬 네트워크 통신의 데이터 신호를 송수신하는 데이터 송수신 모듈과; 상기 데이터 송수신 모듈에 입출력되는 네트워크 통신 데이터 신호의 IP 주소를 변환하는 IP 주소 변환부와; 상기 데이터 송수신 모듈과 병렬로 연결되며, 통신 데이터 신호의 수신 상태 여부에 따라 전원 모드 또는 대기 모드로 전환하는 전원 대기 전환 모듈을 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 전원 대기 전환 모듈은 대기 모드로 전환시 상기 데이터 송수신 모듈을 절전 모드로 전환하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 전원 대기 전환 모듈은, 상기 데이터 송수신 모듈로부터 수신되는 통신 데이터 신호 수신 상태를 감지하는 통신 트래픽 감지부와; 상기 트래픽 감지부에서 감지된 통신 데이터 신호의 중요도에 따라 데이터 신호를 저장하는 임시데이터 저장부와; 상기 트래픽 감지부에서 감지된 통신 데이터 신호의 수신 상태에 따라 상기 트래픽 감지부를 감지 강화 모드로 설정하고 대기 모드 전환을 위한 제어 신호를 전송하는 대기 모드 제어부와; 상기 대기 모드 제어부의 제어 신호에 의해 대기 모드 또는 전원 모드로 전환하는 전원 모드 전환부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

상기 통신 트래픽 감지부는 수신되는 통신 데이터 신호의 유무, 데이터 신호의 유형 및 데이터 신호의 중요도 상태를 감지하는 점에 그 특징이 있다.

상기 통신 트래픽 감지부는 수신된 통신 데이터 신호를 미리 설정된 값과 분석하여 중요 데이터 신호 여부를 판단하는 점에 그 특징이 있다.

상기 대기 모드 제어부는 상기 통신 트래픽 감지부가 감지 강화 모드로 전환시, 상기 임시 데이터 저장부를 활성화하여 중요 데이터 신호를 저장하고 긴급 데이터 신호를 처리하는 긴급 처리 모드로 변환하는 점에 그 특징이 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홈게이트 시스템의 소비전력 감소를 위한 방법은, 기본 설정값을 수신한 후, 일정 시간 동안 데이터 통신부의 송수신 되는 데이터의 통신 트래픽을 감시하는 단계와, 상기 통신 트래픽의 데이터 유무를 판단하여 데이터가 없을 시 대기 모드로 전환하는 단계와, 상기 대기 모드로 전환 후, 강화 통신 트래픽 감지 모드로 전환하는 단계와, 상기 강화 통신 트래픽 감지 모드에서 수신되는 데이터를 저장 및 분석하는 단계와, 상기 분석된 데이터의 중요도 여부를 판단하는 단계와, 상기 분석된 데이터의 중요도가 높으면 데이터를 전송하고 일반 모드로 전환하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 대기 모드로 전환하는 단계에서 데이터 송수신 모듈은 절전 모 드로 전환하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 분석되는 데이터는 미리 설정된 값과 비교하여 데이터의 중요도를 판단하는 점에 그 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시 예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 일반적인 홈 네트워크와 인터넷간의 연결 구조를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 인터넷 서버(100)와, 홈게이트웨이 시스템(200)과, 홈 네트워크 기기들(300)을 포함하여 구성되며, 홈게이트웨이 시스템(200)에 연결된 홈네트워크 기기들(300)은 홈게이트웨이 시스템(200)을 통해 인터넷(100)과 연결된다.

홈게이트웨이 시스템(200)은 제한된 공개 IP 주소를 구비하여 사설 IP 주소를 갖는 홈네트워크 기기들(300)이 인터넷(100)에 연결된 사이트들에 접근할 수 있도록 중재한다. 이때, 홈게이트웨이 시스템(200)은 하나의 공개 IP 주소만이 할당되고, 홈네트워크 기기들(300)은 외부에서 인식하지 못하는 사설 IP가 할당된다. 따라서 홈게이트웨이 시스템(200)에 연결된 홈네트워크 기기들(300)이 외부에서 정보를 수신하고자할 때 홈게이트웨이 시스템(200)은 NAT(Network Address Translation)에 의해 홈네트워크 기기들(300)의 사설 IP 주소를 자신의 공개 IP 주 소로 변환한다.

도 2는 본 발명에 따른 홈게이트웨이 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 홈게이트웨이 시스템(200)은 인터넷 네트워크 통신 또는 로컬 네트워크 통신의 데이터 신호를 송수신하는 데이터 송수신 모듈(210)과, 상기 데이터 송수신 모듈(210)에 입출력되는 네트워크 통신 데이터 신호의 IP 주소를 변환하는 IP 주소 변환부(220)와, 상기 데이터 송수신 모듈(220)과 병렬로 연결되며, 통신 데이터 신호의 수신 상태 여부에 따라 전원 모드 또는 절전 모드로 전환하는 전원 대기 전환 모듈(230)로 구성된다.

데이터 송수신 모듈(220)은 외부 인터넷과 연결하기 위한 통신채널을 형성하기 위한 외부네트워크 인터페이스 및 홈네트워크와 연결하기 위한 통신채널을 형성하기 위한 홈네트워크 인터페이스를 구비한다.

IP 주소변환부(210)는 상기 데이터 송수신 모듈의 공개 IP 계층 및 사설 IP 계층로부터 입력되는 공개 및 사설 IP 주소를 서로 변환시켜 패킷 전송을 중계한다. 즉, 공개 IP 계층은 동적 공개 IP 주소를 사용하고, 사설 IP 계층은 사설 IP 주소를 사용한다.

전원 대기 전환 모듈(230)은 대기 모드로 전환시 데이터 송수신 모듈을 절전 모드로 전환하여 대기 중 소비전력을 감소하게 된다.

또한, 도 3은 도 2의 전원 대기 전환 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 전원 대기 전환 모듈(230)은, 상기 데이터 송 수신 모듈(220)로부터 수신되는 통신 데이터 신호 수신 상태를 감지하는 통신 트래픽 감지부(310)와; 상기 통신 트래픽 감지부(310)에서 감지된 통신 데이터 신호의 중요도에 따라 데이터 신호를 저장하는 임시데이터 저장부(320)와; 상기 통신 트래픽 감지부(310)에서 감지된 통신 데이터 신호의 수신 상태에 따라 상기 통신 트래픽 감지부를 감지 강화 모드로 설정하고 대기 모드 전환을 위한 제어 신호를 전송하는 대기 모드 제어부(330)와; 상기 대기 모드 제어부(330)의 제어 신호에 의해 대기 모드 또는 전원 모드로 전환하는 전원 모드 전환부(340)를 포함하여 구성된다.

통신 트래픽 감지부(310)는 수신되는 통신 트래픽 데이터 신호의 유무 및 데이터 유형을 감지하고, 감지 강화 모드에서는 데이터 신호의 중요도에 따라 구분하게 된다.

임시 데이터 저장부(320)는 통신 트래픽 감지부(310)가 감지 강화 모드로 전환시 수신되는 중요 데이터 신호를 저장하게 된다.

대기모드 제어부(330)는 전원 모드 전환부(340)를 대기 모드로 전환 및 통신 트래픽 감지부의 강화 감지 모드로 전환되도록 제어한다. 또한, 데이터 송수신 모듈을 절전 모드로 전환하게 된다.

전원 모드 전환부(340)는 대기 모드 제어부(330)의 제어 신호에 따라 전원 대기 전환 모듈(230)을 대기 모드 또는 일반모드로 전환하게 된다.

전원 대기 전환 모듈(230)의 동작을 살펴보면, 통신 트래픽 감지부(310)가 데이터 송수신 모듈(220)과 함께 데이터 라인에 연결되어 수신되는 통신 데이터의 유무와 데이터 유형을 감지하게 된다. 통신 트래픽 감지부(310)에서 대기모드 제어부(330)로 통신 데이터의 유무와 데이터의 유형을 전달하게 되면 대기모드 제어부(330)는 일정 시간동안 통신 라인 상에 송수신데이터가 없을 경우 전원 모드 전환부(340)에 명령을 주어 데이터 송수신 모듈의 전원을 절전 모드로 전환하게 된다.

이와 함께 대기모드 제어부(330)는 통신 트래픽 감지부(310)에 강화된 통신 트래픽 감지 모드 전환 명령을 주게 된다. 강화된 통신 트래픽 감지 모드에서는 일반 모드의 통신 트래픽 감지가 트래픽의 유무만을 판별하는 것과 달리 수신되는 데이터의 중요 여부에 따라 중요 데이터의 경우 임시 데이터 저장부(320)에 저장하게 되고 긴급 데이터를 처리할 수 있는 모드로 변환하는 기능을 가지고 있다.

도 4는 본 발명에 따른 홈게이트 시스템의 소비전력 감소를 위한 방법에 대한 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 기본 설정값을 수신한 후(S410), 일정 시간동안 데이터 통신부의 송수신되는 데이터의 통신 트래픽을 감시하는 단계가 수행된다(S420).

즉, 대기모드 제어부(330)가 통신 트래픽 감지부(310)으로부터 데이터 값을 받아들이기 시작하면 초기상태에서는 기본 설정된 값을 대기모드 전환 모듈(230)의 전체에 적용하게 되고 송수신 되는 네트워크 상의 트래픽을 감시하기 시작한다.

그리고, 상기 통신 트래픽의 데이터 유무를 판단(S430)하여 데이터가 없을 시 대기 모드로 전환하는 단계가 수행된다(S440). 여기서, 일정시간 동안 네트워크 상의 트래픽의 유무를 계속 판단하고 데이터가 계속 존재할 경우 트래픽 감시 모드 를 계속 유지하지만 네트워크 트래픽이 없을 경우 대기 모드로 전환하게 된다.

그 다음, 상기 대기 모드로 전환 후, 강화 통신 트래픽 감지 모드로 전환하는 단계가 수행된다(S450). 즉, 대기모드 전환시 대기모드 제어부(330)가 전원 모드 전환부(340)에 명령을 주어 데이터 송수신 모듈(220)을 절전 모드로 전환하고 통신 트래픽 감지부(310)만이 데이터를 받아들이게 된다. 이 경우 대기모드 제어부(330)는 임시 데이터 저장부(320)를 활성화하고 강화된 통신 트래픽 감지 모드로 전환한다.

다음으로, 강화 통신 트래픽 감지 모드에서 수신되는 데이터를 저장 및 분석하는 단계가 수행된다(S460). 즉, 강화된 트래픽 감지 모드에서는 데이터를 임시 데이터 저장부(320)에 저장하는 동시에 저장되는 데이터를 분석하게 된다.

이어, 상기 분석된 데이터의 중요도 여부를 판단하는 단계가 수행된다(S470). 이때, 분석되는 데이터는 미리 설정된 값과 비교하여 데이터의 중요도를 구분하게 되고, 중요하지 않은 데이터일 경우 강화 통신 트래픽 감지 모드를 계속 유지하게 된다(S480).

한편, 상기 분석된 데이터의 중요도가 높으면 데이터를 전송하고(S490), 일반 모드로 전환하는 단계가 수행된다(S500). 여기서, 중요한 데이터가 발생하였을 경우 중요 데이터를 처리하기 위해 메인부(미도시)에 전송하게 된다.

그리고, 일반 모드로 전환하게 되는데 일반 모드 전환시 강화된 통신 트래픽 모드는 데이터 유무만을 판단하는 일반 트래픽 모드로 전환되고, 전원모드 전환부(340)는 데이터 송수신 모듈(220)의 전원을 대기모드에서 일반모드로 되돌린다.

따라서, 네트워크 트래픽 기반 소비전력 절감 홈게이트웨이 시스템을 사용함으로써 네트워크 트래픽에 따라 해당 통신 블록을 절전 모드 및 대기 모드로 전환하여 소비전력을 절감하게 된다.

이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 실시 예를 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 네트워크 통신 트래픽의 유무를 감지하여 통신 모듈의 데이터 교환이 일어나지 않을 경우 해당 모듈을 대기 모드로 전환하여 전력의 소모를 줄일 수 있다.

Claims (10)

1. 홈게이트웨이 시스템에 있어서,

   인터넷 네트워크 통신 또는 로컬 네트워크 통신의 데이터 신호를 송수신하는 데이터 송수신 모듈과;

   상기 데이터 송수신 모듈에 입출력되는 네트워크 통신 데이터 신호의 IP 주소를 변환하는 IP 주소 변환부와;

   상기 데이터 송수신 모듈과 병렬로 연결되며, 통신 데이터 신호의 수신 상태 여부에 따라 전원 모드 또는 대기 모드로 전환하는 전원 대기 전환 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전원 대기 전환 모듈은 대기 모드로 전환시 상기 데이터 송수신 모듈을 절전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 전원 대기 전환 모듈은,

   상기 데이터 송수신 모듈로부터 수신되는 통신 데이터 신호 수신 상태를 감지하는 통신 트래픽 감지부와;

   상기 트래픽 감지부에서 감지된 통신 데이터 신호의 중요도에 따라 데이터 신호를 저장하는 임시데이터 저장부와;

   상기 트래픽 감지부에서 감지된 통신 데이터 신호의 수신 상태에 따라 상기 트래픽 감지부를 감지 강화 모드로 설정하고 대기 모드 전환을 위한 제어 신호를 전송하는 대기 모드 제어부와;

   상기 대기 모드 제어부의 제어 신호에 의해 대기 모드 또는 전원 모드로 전환하는 전원 모드 전환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 통신 트래픽 감지부는 수신되는 통신 데이터 신호의 유무, 데이터 신호의 유형 및 데이터 신호의 중요도 상태를 감지하는 것을 특징으로 하는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 통신 트래픽 감지부는 수신된 통신 데이터 신호를 미리 설정된 값과 비교하여 중요 데이터 신호 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 대기 모드 제어부는 상기 통신 트래픽 감지부로부터 일정 시간동안 송수신 데이터를 전송받지 않을 때, 상기 트래픽 감지부를 감지 강화 모드로 설정하고, 상기 전원 모드 전환부를 절전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템.
7. 제 3항에 있어서,

   상기 대기 모드 제어부는 상기 통신 트래픽 감지부가 감지 강화 모드로 전환시, 상기 임시 데이터 저장부를 활성화하여 중요 데이터 신호를 저장하고 긴급 데이터 신호를 처리하는 긴급 처리 모드로 변환하는 것을 특징으로 하는 소비전력 감소를 위한 홈게이트웨이 시스템.
8. 기본 설정값을 수신한 후, 일정 시간동안 데이터 통신부의 송수신되는 데이터의 통신 트래픽을 감시하는 단계와;

   상기 통신 트래픽의 데이터 유무를 판단하여 데이터가 없을 시 대기 모드로 전환하는 단계와;

   상기 대기 모드로 전환 후, 강화 통신 트래픽 감지 모드로 전환하는 단계와;

   상기 강화 통신 트래픽 감지 모드에서 수신되는 데이터를 저장 및 분석하는 단계와;

   상기 분석된 데이터의 중요도 여부를 판단하는 단계와;

   상기 분석된 데이터의 중요도가 높으면 데이터를 전송하고 일반 모드로 전환 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈게이트 시스템의 소비전력 감소를 위한 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 대기 모드로 전환하는 단계에서 데이터 송수신 모듈은 절전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 홈게이트 시스템의 소비전력 감소를 위한 방법.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 분석되는 데이터는 미리 설정된 값과 비교하여 데이터의 중요도를 판단하는 것을 특징으로 하는 홈게이트 시스템의 소비전력 감소를 위한 방법.

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