KR101075421B1 - 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이및 그 제어 방법 - Google Patents

네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 사용자 트래픽이 존재하지 않을 경우에는 홈게이트웨이를 휴면상태로 동작하여 소비전력을 최소화할 수 있도록 하고, 아울러 휴면상태에서도 외부망과 홈네트워크 장치간의 제어 트래픽을 중계할 수 있도록 하여 시스템의 최소 소비전력상태에서 외부망과 홈네트워크 장치간의 네트워크 세션 유지할 수 있도록 하며, 이벤트를 감시하여 사용자 서비스 트래픽 또는 서비스 기능 사용 시에는 최단 시간 내에 시스템이 정상적으로 복귀할 수 있도록 하여 사용자에 의한 시스템의 동작 개입 없이 자율적으로 절전 모드 및 정상 동작 모드를 제어함으로써 사용자에게 편리함을 제공하면서 최대의 절전효과를 제공하는 이점이 있다.
소비전력, 웨이크업, 휴면상태

Description

네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이 및 그 제어 방법{APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR ENERGY-AWARE HOME GATEWAY BASED ON NETWORK}
본 발명은 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 댁 내에 존재하는 홈네트워크 장치와 댁 외의 액세스 망을 연결하기 위하여 상시 가동되어야 하는 홈게이트웨이의 소비전력을 절감하기 위한 소비전력 절감형 홈게이트웨이 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부의 IT신성장동력 핵심기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호 : 2007-S-009-01 , 과제명 : Always-On 홈네트워크 시스템의 소비전력 절감 플랫폼 기술 개발]
네트워크 기술의 발달 및 홈네트워크 시스템의 보급에 따라 다양한 홈네트워크 디바이스들이 가정에서 사용되고 있다. 그리고, 인터넷 보급의 확산에 따라 많은 가정에 인터넷과 접속되는 다양한 서비스를 사용하고 있다. 이러한 다양한 서비 스의 사용은 홈네트워크 장비와 인터넷 상의 서비스 제공업체의 장비들을 언제, 어떻게 연결하여야 하고 서비스를 제공하여야 하는지를 쉽게 예측할 수 없다. 따라서, 이러한 상황에 대처하기 위하여 홈네트워크 장비와 외부망과의 연결을 담당하고 있는 홈게이트웨이는 24시간 켜진 상태를 유지하여야 하는 상황이 발생하고 있다.
이러한 특성으로 인하여 홈게이트웨이에서 사용하는 전력은 그리 크지 않을 지라도 그 보급 수량의 증가 및 상시 운용의 특성에 따라 각 가정의 소비전력 소모에 있어 홈네트워크 기기의 비중이 갈수록 증가하고 있으며, 그 소비전력은 국가적 또는 세계적으로 무시할 수 없는 수치이다. 또한 고유가 및 환경 오염에 대비하여 국가적 또는 세계적으로 에너지 절약의 중요성이 대두되고 있다. 따라서, 스스로 전력절감 기능을 제공할 수 있는 전력절감형 홈게이트웨이 기술이 필요하다.
종래의 홈네트워크 디바이스 및 정보통신 기술분야에 적용되고 있는 전력절감 기술은 모니터, 프린터, 개인용컴퓨터, 휴대폰 등의 정보통신 기기를 대상으로 이루어지고 있다. 종래 기술들은 특히 개인용 컴퓨터 분야의 ACPI 업체 표준으로 통합되어 사용자의 입력, 즉 키보드 입력이나 마우스의 입력과 같은 사용자의 이벤트가 발생하지 않을 경우 해당 기기의 전원을 차단시키도록 하는 것이 가장 대표적인 예라고 하겠다.
종래의 전력절감 기술들은 하나의 독립적인 디바이스에 국한된 기술로서 다양한 네트워크 장치들이 연결된 홈게이트웨이를 포함한 홈네트워크 디바이스에 적용하기에는 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로서, 상시 가동되어야 하는 홈게이트웨이에서 서비스가 동작하지 않는 상황에서는 홈게이트웨이의 메인 프로세서 및 서비스 기능의 전원을 차단함으로써 전력절감 기능을 수행하고, 사용자에 의한 서비스 사용 이벤트 및 사용자 트래픽이 감지되었을 경우에는 즉시 메인 프로세서를 동작시켜 사용자에 의해 요구된 서비스 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 홈네트워크 사용자의 서비스 품질을 저하시키지 않고 홈게이트웨이에서 소비전력 절감 기능을 제공한다.
본 발명의 제 1 관점으로서 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이는, 댁내망 및 외부망에 대한 물리적인 네트워크 인터페이스 기능을 수행하는 네트워크 정합 기능부와, 서비스 트래픽이 존재하는 정상동작상태에서 전체 시스템의 동작 및 제어 기능을 수행하는 프로세서 기능부와, 상기 프로세서 기능부의 시스템 메모리로 사용되는 메모리부와, 상기 프로세서 기능부에 의해 제어되어 사용자의 이용 상태에 따라 서비스 기능 동작을 수행하는 서비스 기능부와, 상기 서비스 트래픽이 존재하지 않는 휴면상태에서 제어 트래픽을 처리하는 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부와, 상기 정상동작상태에서 전체 시스템에 전원을 공급하고 상기 휴면상태에서 상기 네트워크 정합 기능부와 상기 메모리부 및 상기 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
본 발명의 제 2 관점으로서 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법은, 서비스 트래픽이 존재하는 정상동작상태에서 상기 서비스 트래픽이 존재하지 않는 휴면 조건을 검출하는 단계와, 상기 휴면 조건이 검출되면 현재 동작상태를 저장하기 위하여 메인 프로세서의 프로세서 컨텍스트를 저장하는 단계와, 상기 프로세서 컨텍스트를 저장한 후에 상기 메인 프로세서의 전원을 차단하는 단계와, 상기 전원을 차단한 후에 휴면상태에서 제어 트래픽 처리, 네트워크 트래픽에 대한 감시를 통한 사용자 데이터 트래픽의 감시 및 사용자 서비스 이벤트에 대한 감시 기능을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 사용자 트래픽이 존재하지 않을 경우에는 홈게이트웨이를 휴면상태로 동작하여 소비전력을 최소화할 수 있도록 하고, 아울러 휴면상태에서도 외부망과 홈네트워크 장치간의 제어 트래픽을 중계할 수 있도록 하여 시스템의 최소 소비전력상태에서 외부망과 홈네트워크 장치간의 네트워크 세션을 유지할 수 있도록 하며, 이벤트를 감시하여 사용자 서비스 트래픽 또는 서비스 기능 사용 시에는 최단 시간 내에 시스템이 정상적으로 복귀할 수 있도록 한다.
이는 사용자에 의한 시스템의 동작 개입 없이 자율적으로 절전 모드 및 정상 동작 모드를 제어함으로써 사용자에게 편리함을 제공하면서 최대의 절전효과를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 기술은 네트워크 기능을 갖는 홈네트워크 장치인 홈게이트웨이에 적용하여 상시 동작에 따른 과다한 소비전력 문제를 해결하기 위하여 홈게이트웨이에 사용자 서비스 트래픽이 존재하지 않는 경우에는 이를 스스로 감지하여 메인 프로세서 및 서비스 기능의 정지를 통해 전력절감 기능을 수행하고, 홈게이트웨이의 전력절감 기능 상태인 휴면상태에서는 사용자 서비스 트래픽을 감시하여 사용자 서비스 트래픽 및 서비스 이벤트가 발생하면 즉시 홈게이트웨이를 동작 상태로 전환하여 사용자 서비스 품질을 유지시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이를 전력 공급 관점에서 바라본 개략적인 블록 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 세부적인 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 전력 공급 경로를 나타낸 블록 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 홈게이트웨이는, 댁내망 및 외부망에 대한 물리적인 네트워크 인터페이스 기능을 수행하는 네트워크 정합 기능부(600)와, 서비스 트래픽이 존재하는 정상동작상태에서 전체 시스템의 동작 및 제어 기능을 수행하는 프로세서 기능부(200)와, 프로세서 기능부(200)의 시스템 메모리로 사용되는 메모리부(100)와, 프로세서 기능부(200)에 의해 제어되어 사용자의 이용 상태에 따라 서비스 기능 동작을 수행하는 서비스 기능부(300)와, 서비스 트래픽이 존재하지 않는 휴면상태에서 제어 트래픽을 처리하는 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)와, 정상동작상태에서 전체 시스템에 전원을 공급하고 휴면상태에서 네트워크 정합 기능부(600)와 메모리부(100) 및 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)에 전원을 공급하는 전원 공급부(500)를 포함한다.
메모리부(100)는 시스템 메모리(110) 및 프로세서 컨텍스트 저장부(120)를 포함하며, 프로세서 기능부(200)는 주 메모리인 플래쉬 메모리(210)와 부팅 주소 선택부(220) 및 메인 프로세서(230)를 포함하고, 플래쉬 메모리(210)는 노말 부팅영역(212)과 웨이크업 부팅영역(211)을 포함한다.
네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)는 메모리 제어부(410), 시스템 상태 제어부(420), 네트워크 프로토콜 에이전트 코어 처리부(430), 에이전트 정보 저장부(440), 서비스 감지부(450), 전원 제어부(460)를 포함한다.
전원 공급부(500)는 제어 전원부(510) 및 상시 전원부(520)를 포함하며, 제어 전원부(510)는 서비스 기능 모듈별 전원 공급부(511a, 511b, 511c, 511d) 및 프로세서 전원 공급부(512)를 포함한다.
네트워크 정합 기능부(600)는 댁내망 이더넷 스위치부(610) 및 액세스 망 물리부(620)를 포함한다.
네트워크 정합 기능부(600)에서는 댁내망 및 외부망에 대한 물리적인 네트워크 인터페이스 기능을 수행한다. 액세스 망 물리부(620)에서는 액세스 망에 대한 정합 기능을 수행하고, 댁내망 이더넷 스위치부(610)에서는 다중의 댁내망 이더넷 포트를 연결할 수 있도록 한다.
네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)에서는 시스템의 정상동작상태에서는 네트워크 프로토콜 에이전트 코어 처리부(430)에서 단순한 데이터 패킷의 바이패스 기능만을 수행함으로써 기능을 최소화하여 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 도입으로 인한 전력 증가의 최소화를 달성할 수 있도록 하고, 서비스 감지부(450)에서는 메인 프로세서(230)에 의한 서비스 기능부(300)의 기능 정지 상태에서 서비스 기능에 따른 서비스 기능부(300)의 사용자 이벤트를 감지하여 메인 프로세서(230)에 알릴 수 있도록 하여 메인 프로세서(230)로 하여금 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 전원 제어부(460)의 제어를 통해 전원 공급부(500)의 제어 전원부(510)를 통해 필요한 서비스 기능부(300)를 선택하여 동작시킬 수 있도록 한다. 또한 에이전트 정보 저장부(440)에서는 프로세서 기능부(200)의 휴면상태에서 네트워크 프로토콜 에이전트 코어 처리부(430)가 프로세서 기능부(200)의 동작을 대신하여 제어 트래픽을 처리, 즉 댁내의 홈네트워크 장치와 외부망과의 네트워크 연결성을 제공하고 시스템 동작 감지 기능을 제공할 수 있도록 네트워크 프로 토콜 에이전트 기능부(400)의 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있도록 한다. 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 시스템 상태 제어부(420)에서는 메인 프로세서(230) 및 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 상태에 따라 전체 시스템의 상태 정보를 저장할 수 있도록 한다. 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 메모리 제어부(410)에서는 시스템의 정상동작상태에서는 별도의 제어를 수행하지 않고, 시스템이 휴면상태에 들어가면 정상 상태의 시스템 운용 및 상태 데이터를 저장하고 있는 메모리부(100)의 데이터가 지워지지 않고 계속적으로 유지할 수 있도록 메모리부(100)에 대한 자기 리프레시(self-refresh) 제어 기능을 수행한다.
메모리부(100)는 시스템 메모리부(110)와 프로세서 컨텍스트 저장부(120)를 포함하며, 시스템 메모리부(110)는 정상 동작상태에서 메인 프로세서(230)의 시스템 메모리로 사용되며, 프로세서 컨텍스트 저장부(120)는 메인 프로세서(230)가 휴면상태로 진입하게 되면 휴면상태에서 정상동작 상태로 복구 시 복구 속도를 최소화하고 동작 중인 상태를 그대로 유지할 수 있도록 메인 프로세서(230)의 내부 레지스터들의 내용을 저장한다.
프로세서 기능부(200)에서는 정상 동작 상태에서는 메인 프로세서(230)에서 전체 시스템의 동작 및 제어 기능을 수행하고 플래쉬 메모리(210)는 노말 부팅영역(212)과 웨이크업 부팅영역(211)으로 구분하여 부팅 조건에 따라 부팅 주소 선택부(220)의 제어에 의해 정상 부팅 시에는 노말 부팅영역(212)에 저장된 부트/로더를 이용하여 부팅하도록 한다. 그러나, 시스템이 휴면상태에서 정상상태로 복귀되는 웨이크업 부트 조건에서는 웨이크업 부팅 영역(211)에 저장된 최소의 부트/로더 에 의해서만 부팅하도록 함으로써 시스템 복구시간을 최소화 하도록 한다. 이때 부팅 주소 선택에 대한 제어는 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 시스템 상태 제어부(420)를 통해서 이루어진다.
전원 공급부(500)는 전력절감 기능을 지원하기 위하여 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 전원 제어부(460)에 의하여 동작하며 항상 시스템에 전원을 공급하도록 하는 상시 전원부(520)와, 메인 프로세서(230) 및 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 동작에 의한 시스템의 상태 및 제어에 따라 서비스 기능부(300)의 개별 모듈들(310, 320, 330, 340) 및 프로세서 기능부(200)에 전원을 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 제어 전원부(510)를 포함한다.
서비스 기능부(300)는 메인 프로세서(230)에 의하여 자율적으로 제어되도록 하며 사용자의 이용 상태에 따라 서비스 기능 모듈(310, 320, 330, 340)별로 기능 동작 수행 및 기능 동작 정지를 결정할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 전력절감형 홈게이트웨이는, 전원 공급부(500)를 상시 전원부(520)와 제어 전원부(510)로 구분된다. 상시 전원부(520)는 시스템의 동작 상태(시스템 휴면상태, 시스템 정상 동작 상태)에 상관없이 항상 전원이 공급되어야 하는 메모리부(100), 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400) 및 네트워크 정합 기능부(600)에 필요 전력을 상시적으로 공급한다. 제어 전원부(510)는 서비스 기능 모듈별 전원 공급부(511a, 511b, 511c, 511d) 및 프로세서 전원 공급부(512)로 세분되며, 프로세서 전원 공급부(512)는 플래쉬 메모리(210), 부팅 주소 선택 부(220), 메인 프로세서(230)로 구성된 프로세서 기능부(200)에 필요 전원을 공급한다.
도 4는 본 발명에 따른 전력절감형 홈게이트웨이의 정상상태 중 통신 경로를 보인 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 전력절감형 홈게이트웨이의 휴면상태 중 통신 경로를 보인 도면이다.
시스템의 정상동작 상태에서의 트래픽 흐름은 도 4와 같이 외부망(10)에 홈네트워크 장치(20)로의 네트워크 트래픽은 네트워크 정합 기능부(600)를 거쳐 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)를 통해 프로세서 기능부(200)를 거치게 되고 해당 네트워크 트래픽은 네트워크 트래픽의 목적지에 따라 댁내 홈네트워크 장치의 사설 IP 주소로 변환되어 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400) 및 네트워크 정합 기능부(600)를 거쳐 댁내망의 최종 목적지 홈네트워크 장치로 전달되게 된다. 반대 방향으로 홈네트워크 장치로부터 외부망으로 전달되는 네트워크 트래픽 또한 네트워크 정합 기능부 → 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부 → 프로세서 기능부 → 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부 → 네트워크 정합 기능부 → 외부망의 순으로 네트워크 트래픽이 전달된다.
반면, 시스템의 휴면상태에서는 도 5와 같이 외부망(10)과 홈네트워크 장치들(20)간의 네트워크 트래픽은 휴면상태인 프로세서 기능부(200)를 거치지 않고 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)에서 처리되어 외부망과 댁내망 장치들 간에 통신이 이루어진다. 이 휴면상태에서 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)는 외부망과 댁내망 장치들간의 통신 및 네트워크 세션 연결 유지를 위한 제어 트래픽이 전달될 수 있도록 프로세서 기능부(200)의 동작을 대신한다.
도 6은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법에 의한 정상 동작 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에서 보여주는 것처럼 정상동작상태에서는 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)에서 플래쉬 메모리(210)의 노말 부팅 영역(212)으로부터 시스템이 부팅할 수 있도록 별도의 제어를 수행하지 않아 도 6의 절차대로 일반적인 부팅 동작이 이루어진다. 전원 공급부(500)에 의해 프로세서 기능부(200)에 전원이 공급(711)되며, 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 시스템 상태 제어부(420)는 부팅주소를 변경하는 제어를 수행하지 않는다(712). 그러면 부팅 주소 선택부(220)의 제어에 의해 메인 프로세서(230)는 노말 부팅영역(212)의 부트/로더를 이용하여 부팅(713)하며, 통상의 부팅 절차와 마찬가지로 디바이스 드라이버 로딩 및 응용 프로그램의 동작(714)을 거쳐서 시스템이 정상 모드로 동작(715)한다.
도 7은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법에 의한 정상동작상태에서 휴면상태로의 전환 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
정상동작상태(721)인 메인 프로세서(230)가 시스템의 휴면 조건을 검출(722)하면 메인 프로세서(230)는 자신의 현재 동작상태를 저장하기 위하여 자신의 프로 세서 컨텍스트를 메모리부(100)의 프로세서 컨텍스트 저장부(120)에 저장(723)한다. 이후 시스템 프로세서는 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)에게 시스템을 휴면상태로 진입시킬 것을 지시(724)한다. 이에 따라 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 메모리 제어부(410)는 현재 동작중인 상태를 유지하여 휴면상태에서도 시스템 메모리의 내용을 유지하기 위하여 메모리부(100)에 대한 자기 리프레시 제어 동작(725)을 수행한다. 이후 전원 공급부(500)의 제어 전원부(510)의 제어를 통해 시스템 프로세서의 전원 공급을 차단(726)함으로써 전력절감 기능을 수행한다. 시스템의 휴면상태에서 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)는 홈게이트웨이를 통해 전달되는 세션 유지를 위한 제어 트래픽 처리, 네트워크 트래픽에 대한 감시를 통한 사용자 데이터 트래픽의 감시 및 사용자 서비스 이벤트에 대한 감시 기능(727)을 수행한다.
도 8은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법에 의한 휴면상태에서 정상동작상태로의 전환 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
시스템 휴면상태(731)에서 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)는 사용자 데이터 트래픽 또는 사용자 서비스 이벤트의 검출을 통해 웨이크업 조건을 검출(732)할 수 있다. 웨이크업 조건이 검출(732)되면 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 상태 제어에 의한 프로세서 기능부(200)의 부팅 주소 선택부(220)의 제어를 통해 플래쉬 메모리(210)의 웨이크업 부팅 영역으로부터 시스템이 부 팅(733)된다. 그리고 메모리부(100)의 프로세서 컨텍스트 저장부(120)에 기 저장한 동작 상태에서의 프로세서 컨텍스트 복원(434)을 통해 정상동작상태로 최소의 시간 안에 복귀하도록 하며, 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부(400)의 웨이크 업 이벤트 레지스터 내용 조사(735)를 통해 어떠한 이벤트에 의해 시스템이 웨이크업 되었는가를 파악하여 디바이스 드라이버 로딩 및 네트워크 주소 변환 등 이벤트 발생관련 후속 처리(736)를 수행하여 정상동작상태(737)로 복귀한다.
도 9는 도 6 내지 도 7을 참조하여 설명한 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 동작 과정을 순차적으로 표현한 흐름도이다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다.
예로서, 시스템 프로세서인 메인 프로세서(230)가 정상동작 중인 시스템정상동작 상태에서 각 제어 전원에 의해 제어되는 서비스 기능부(300)의 서비스 기능 모듈들(310, 320, 330, 340)을 그 서비스 별 동작 상태에 따라 개별적으로 전원 제어하여 부분적으로 일부 서비스 기능 모듈만 전원을 차단하거나 공급하여 전력절감 기능을 배가할 수 있다.
이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
본 발명은 홈게이트웨이 뿐만 아니라, 네트워크 인터페이스를 갖는 컴퓨터 네트워크 인터페이스 장치 및 홈네트워크 서버 등 상시 운용중인 장비의 소비전력 절감 기능 개발에 적용이 가능하며, 나아가 네트워크 환경에서 대부분의 작업이 이루어지는 IT 기기들에도 폭넓게 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이를 전력 공급 관점에서 바라본 개략적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 세부적인 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 전력 공급 경로를 나타낸 블록 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 전력절감형 홈게이트웨이의 정상상태 중 통신 경로를 보인 도면,
도 5는 본 발명에 따른 전력절감형 홈게이트웨이의 휴면상태 중 통신 경로를 보인 도면,
도 6은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법에 의한 정상 동작 절차를 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법에 의한 정상동작상태에서 휴면상태로의 전환 절차를 설명하기 위한 흐름도,
도 8은 본 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법에 의한 휴면상태에서 정상동작상태로의 전환 절차를 설명하기 위한 흐름도,
도 9는 도 6 내지 도 7을 참조하여 설명한 발명에 따른 네트워크 프로토콜 기반 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 동작 과정을 순차적으로 표현한 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 메모리부 200 : 프로세서 기능부
300 : 서비스 기능부 400 : 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부
500 : 전원 공급부 600 : 네트워크 정합 기능부

Claims (14)

  1. 댁내망 및 외부망에 대한 물리적인 네트워크 인터페이스 기능을 수행하는 네트워크 정합 기능부와,
    서비스 트래픽이 존재하는 정상동작상태에서 전체 시스템의 동작 및 제어 기능을 수행하여, 상기 외부망과 상기 댁내망의 장치들간의 통신 및 네트워크 세션 연결 유지를 위한 제어 트래픽을 처리하는 프로세서 기능부와,
    상기 프로세서 기능부의 시스템 메모리로 사용되는 메모리부와,
    상기 프로세서 기능부에 의해 제어되어 사용자의 이용 상태에 따라 서비스 기능 동작을 수행하는 서비스 기능부와,
    상기 서비스 트래픽이 존재하지 않는 휴면상태에서 상기 제어 트래픽을 처리하는 동작을 대신하여 처리하는 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부와,
    상기 정상동작상태에서 전체 시스템에 전원을 공급하고 상기 휴면상태에서 상기 네트워크 정합 기능부와 상기 메모리부 및 상기 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부에 전원을 공급하는 전원 공급부
    를 포함하는 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서 기능부는, 부팅을 위한 부트/로더를 저장하는 노말 부팅영역 및 웨이크업 부팅영역을 가지는 주 메모리를 포함하며, 정상 부팅 시에는 상기 노말 부팅영역에 저장된 상기 부트/로더를 이용하여 부팅하고, 상기 휴면상태에서 상 기 정상동작상태로 복귀할 때에는 상기 웨이크업 부팅영역에 저장된 상기 부트/로더를 이용하여 부팅하는
    네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부는, 상기 부팅 시에 상기 노말 부팅영역과 상기 웨이크업 부팅영역 중에서 어느 하나를 선택하기 위한 부팅 주소 선택에 대한 제어를 수행하는
    네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리부는, 상기 휴면상태에서 상기 프로세서 기능부의 프로세서 컨텍스트를 저장하여 상기 휴면상태에서 상기 정상동작상태로 복귀할 때에 제공하는
    네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부는, 상기 휴면상태에서 상기 프로세서 컨텍스트가 지워지지 않고 계속적으로 유지할 수 있도록 상기 메모리부에 대한 자기 리프레시(self-refresh) 제어 기능을 수행하는
    네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부는, 상기 휴면상태에서 상기 외부망과 상기 댁내망의 장치들간의 네트워크 연결성을 제공하고 시스템 동작 감지 기능을 제공하는 네트워크 프로토콜 에이전트 코어 처리부와,
    상기 네트워크 프로토콜 에이전트 코어 처리부의 동작에 필요한 정보를 저장하는 에이전트 정보 저장부
    를 포함하는 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부는, 상기 휴면상태에서 상기 사용자의 이벤트를 감지하여 상기 프로세서 기능부에 알리는 서비스 감지부
    를 포함하는 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부는, 상기 전원 공급부를 동작시키는 전원 제어부
    를 포함하는 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈게이트웨이는, 상기 정상동작상태에서 상기 서비스 기능부를 구성하는 서비스 기능 모듈들을 그 서비스 별 동작 상태에 따라 개별적으로 전원 제어하여 부분적으로 일부 서비스 기능 모듈만 전원을 차단하거나 공급하는
    네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이.
  10. 삭제
  11. 서비스 트래픽이 존재하는 정상동작상태에서 프로세서 기능부가 전체 시스템의 동작 및 제어 기능을 수행하여 외부망과 댁내망의 장치들간의 통신 및 네트워크 세션 연결 유지를 위한 제어 트래픽을 처리하는 중에 상기 서비스 트래픽이 존재하지 않는 휴면 조건을 검출하는 단계와,
    상기 휴면 조건이 검출되면 상기 프로세서 기능부에 포함된 메인 프로세서의 프로세서 컨텍스트를 저장하여 현재 동작상태를 저장하는 단계와,
    상기 프로세서 컨텍스트를 저장한 후에 상기 메인 프로세서의 전원을 차단하는 단계와,
    상기 메인 프로세서의 전원이 차단된 후에 휴면상태에서도 전원을 공급받는 네트워크 프로토콜 에이전트 기능부가 상기 제어 트래픽을 대신하여 처리하면서 네트워크 트래픽에 대한 감시를 통한 사용자 데이터 트래픽의 감시 및 사용자 서비스 이벤트에 대한 감시 기능을 수행하는 단계
    를 포함하는 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 방법은, 상기 휴면상태에서 상기 프로세서 컨텍스트의 내용을 유지하기 위하여 자기 리프레시 제어 동작을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 방법은, 상기 휴면상태에서 상기 사용자 데이터 트래픽의 감시 또는 상기 사용자 서비스 이벤트에 대한 감시 기능을 통해 웨이크업 조건을 검출하는 단계와,
    상기 웨이크업 조건이 검출되면 주 메모리의 웨이크업 부팅 영역에 저장된 부트/로더를 이용하여 부팅하는 단계와,
    기 저장한 상기 프로세서 컨텍스트의 복원을 통해 상기 정상동작상태로 복귀하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복귀하는 단계는, 웨이크 업 이벤트 레지스터 내용 조사를 통해 어떠한 이벤트에 의해 상기 웨이크업이 되었는가를 파악하여 이벤트 발생관련 후속 처리를 수행하는
    네트워크 프로토콜 기반의 소비전력 절감형 홈게이트웨이의 제어 방법.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8023522B2 (en) * 2009-03-30 2011-09-20 Intel Corporation Enabling long-term communication idleness for energy efficiency
FR2948520A1 (fr) * 2009-07-27 2011-01-28 Sagem Comm Procede pour mettre en veille et reveiller une passerelle domestique selon des plages horaires programmables.
US20120188896A1 (en) * 2009-08-25 2012-07-26 David Ruiz Lopez Network apparatus and method
EP2532117A4 (en) * 2010-02-01 2013-08-28 Hewlett Packard Development Co DEEP SLEEP MODE MANAGEMENT FOR A NETWORK SWITCH
DE102010016033B3 (de) * 2010-03-19 2011-04-14 Elka-Elektronik Gmbh Steuergerät für ein Gebäudeinstallationssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Steuergeräts
CN102255767A (zh) * 2010-05-21 2011-11-23 蔡华 一种多功能手持通信测试仪
CN102148774A (zh) * 2010-08-26 2011-08-10 华为终端有限公司 家庭网关的控制方法及装置
CN102480398A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 中兴通讯股份有限公司 家庭网关节能方法及家庭网关
KR101183885B1 (ko) * 2011-01-05 2012-09-19 전자부품연구원 다양한 서비스 모듈에서 수행되는 서비스 제공방법 및 이를 적용한 홈 게이트웨이
CN102170370A (zh) * 2011-04-29 2011-08-31 中山大学 一种基于家庭网关的网络管理实现方法
KR101220295B1 (ko) * 2011-05-03 2013-01-09 전자부품연구원 이기종 네트워크 인터페이스 전환을 통한 네트워크 인터페이스 방법
CN103649871B (zh) 2011-07-01 2016-09-14 高通股份有限公司 用于在串行通信系统中降低待机功率的系统和方法
CN102281162B (zh) * 2011-09-15 2014-03-19 百度在线网络技术（北京）有限公司 数据网络和管理网络的融合方法、系统及其装置
WO2013052692A2 (en) * 2011-10-04 2013-04-11 Advanergy, Inc. Data server system and method
US8649883B2 (en) 2011-10-04 2014-02-11 Advanergy, Inc. Power distribution system and method
KR101242061B1 (ko) * 2011-10-27 2013-03-11 충북대학교 산학협력단 홈 게이트웨이 환경에서 활성화 모드와 슬립 모드의 전환 및 슬립 모드 시간을 결정하기 위한 방법
CN103188777A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 中兴通讯股份有限公司 一种实现家庭网关定时开关机的装置及方法
DE102012101908A1 (de) * 2012-03-07 2013-09-12 Deutsche Telekom Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Heimnetzknotens (Home Gateways) in Abhängigkeit von Aktivitätsinformationen zum Zweck der Steigerung der Energieeffizienz
FR3018409B1 (fr) * 2014-03-06 2018-01-05 Sagemcom Broadband Sas Systeme et procede permettant de reduire la consommation energetique d'un dispositif d'interconnexion
CN113965498A (zh) * 2021-11-15 2022-01-21 太仓市同维电子有限公司 针对家庭网关通过流量监控实现节能处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396635A (en) * 1990-06-01 1995-03-07 Vadem Corporation Power conservation apparatus having multiple power reduction levels dependent upon the activity of the computer system
US7017037B2 (en) * 2002-06-27 2006-03-21 Microsoft Corporation Apparatus and method to decrease boot time and hibernate awaken time of a computer system utilizing disk spin-up-time
KR100505638B1 (ko) 2002-08-28 2005-08-03 삼성전자주식회사 워킹 콘텍스트 저장 및 복구 장치 및 방법
JP4157347B2 (ja) * 2002-09-13 2008-10-01 富士通株式会社 ゲートウェイカード、ゲートウェイ装置、ゲートウェイ制御方法およびゲートウェイ制御プログラム
US6901298B1 (en) * 2002-09-30 2005-05-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. Saving and restoring controller state and context in an open operating system
US7065663B2 (en) * 2002-12-19 2006-06-20 Intel Corporation Methods and apparatus to control power state transitions
US7114090B2 (en) * 2003-02-14 2006-09-26 Intel Corporation Computing system with operational low power states
KR20040079474A (ko) 2003-03-07 2004-09-16 삼성전자주식회사 전원제어 기능을 갖는 홈게이트웨이 시스템
JP2005062955A (ja) * 2003-08-14 2005-03-10 Toshiba Corp 電子機器及び電源制御方法
US7509507B2 (en) * 2004-06-29 2009-03-24 Broadcom Corporation Multi-regulator power supply chip with common control bus
US20060053325A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Chary Ram V Storing system information in a low-latency persistent memory device upon transition to a lower-power state
KR101084334B1 (ko) 2005-02-28 2011-11-16 엘지전자 주식회사 전력소모를 최소화하기 위한 홈네트워크 제어 시스템
US7421599B2 (en) * 2005-06-09 2008-09-02 International Business Machines Corporation Power management server and method for managing power consumption
US7624260B2 (en) 2006-05-04 2009-11-24 Qnx Software Systems Gmbh & Co. Kg System executing a fast boot wake-up
US7594073B2 (en) * 2006-09-29 2009-09-22 Intel Corporation Method and apparatus for caching memory content on a computing system to facilitate instant-on resuming from a hibernation state

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