KR101255260B1 - 네트워크 연결 스위칭 유닛과 네트워크 스테이션 - Google Patents

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톰슨 라이센싱
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Abstract

본 발명은 분산된 스테이션(12 내지 16)의 네트워크에서의 데이터 전송 분야에 관한 것이다. 특히 UPnP 기반의 네트워크에서 한 가지 문제점은, UPnP 디바이스가 네트워크에서 이용 가능하게 하기 위해 일정하게 스위칭 온될 필요가 있다는 점이다. 본 발명은 이러한 점에 개입하여, 사용되지 않는 네트워크 스테이션이 스위칭 오프될 수 있지만 네트워크에서 디바이스로서 계속해서 식별될 수 있는 방식을 설명한다. 스위칭 오프되는 디바이스가 필요하다면, 그것은 자동으로 스위칭 온된다. 이는 네트워크에서 상당한 전력 절감이 달성되는 것을 허용한다. 본 발명은 비활성 네트워크 스테이션(15) 대신 적어도 제한된 범위까지 비활성 네트워크 스테이션(15)에 관한 통신을 유지하는 "통신 유지 수단"(22 내지 26)을 담는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)을 제공한다. 또한 이러한 내용에 매칭된 네트워크 스테이션(15)이 제안된다.

Description

네트워크 연결 스위칭 유닛과 네트워크 스테이션{NETWORK CONNECTION SWITCHING UNIT AND NETWORK STATION}
본 발명은 분산된 스테이션의 네트워크, 특히 "홈 네트워크"에서의 데이터 전송의 기술적인 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 스타 구조(star formation)로 배치된 네트워크 스테이션들 사이에서 데이터 연결을 설정하는 네트워크 연결 스위칭 유닛에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그것에 매칭된 네트워크 스테이션에 관한 것이다.
다양한 홈 네트워크 표준이 홈 분야(sector)에서의 네트워킹 디바이스에 관해 이용 가능하다.
회사들의 컨소시엄, 특히 마이크로소프트사가 주도하는 컴퓨터 업계에서의 회사들의 컨소시엄은 현존하는 인터넷 프로토콜(IP)에 기초한 하나의 네트워크 제어 소프트웨어를 명시하기 위한 구상 계획(initiative)을 시작하였다. 이러한 네트워크 시스템은 약성어인 UPnP(Universal Plug and Play)에 의해 알려졌다. 이러한 시스템에서, 규격서는 주로 가전 디바이스용으로 만들어지지 않고, 오히려 다른 디바이스, 특히 냉장고, 마이크로웨이브 오븐, 세탁기 또는 기타 가열 제어기, 조명 제어기, 경보 시스템 등과 같은 생활 가전인 "백색 가전" 제품이 또한 네트워크, 특히 개인용 컴퓨터에 통합될 수 있다. 바람직하게는 UPnP 네트워크를 구현하기 위해 사용되는 전송 시스템은 알려진 이더넷 버스 시스템에 기초한다. 이러한 버스 시스템의 많은 변형예가 표준화되어, 홈 네트워크 분야에서는 각각의 최적의 변형예를 선택하는 것이 가능하다.
홈 네트워크 분야에서는, "스타 케이블링(star cabling)"을 사용하는 것이 추천된다. 예를 들자면, 100Base/TX라고 부르는 표준화된 100-Mbit/s가 사용될 수 있고, 이는 100m의 최대 길이를 가질 수 있는 "CAT/5 케이블"을 사용한다. 그러한 스타 케이블링의 경우, 그러한 케이블들은 "스위치" 또는 "스위칭 허브"라고 부르기도 하는 네트워크 연결 스위칭 유닛에서의 개별 네트워크 스테이션들에 함께 라우팅된다. 그러한 네트워크 연결 스위칭 유닛은 개별 가입자 스테이션 사이에서 데이터 패킷들을 운반할 수 있다. 그러므로 그것은 자체적인 제어 논리와 이러한 목적을 위해 필요로 하는 소프트웨어를 가진다.
UPnP 네트워크 시스템은 새로운 스테이션들이 네트워크에 로그 온 될 필요가 있고, 스위칭 오프되는 스테이션들이 네트워크로부터 로그 오프될 필요가 있다는 규정을 담고 있다. 이는 SSD 프로토콜(Simple Service Discovery Protocol)에 기초한 특별한 메시지를 사용하여 행해진다.
UPnP 기반의 네트워크가 지닌 문제점은 네트워크에서 이용 가능할 필요가 있는 UPnP 디바이스들이 일정하게 스위칭 온되어야 한다는 점이다. UPnP 표준에 기초하여, 네트워크 스테이션이 평가할 필요가 있는 전술한 로그온 및 로그오프 메시지가 전송될 뿐만 아니라, 예컨대 할당된 IP 어드레스를 갱신하고 그것들의 활동을 확인하기 위해 개별 네트워크 스테이션들이 사용하는 소수의 메시지가 동작하는 동안 주기적으로 반복된다. 그러한 메시지는, 예컨대 네트워크에서 이용 가능한 네트워크 스테이션들이 응답할 필요가 있는 UPnP 디스커버리(discovery) 메시지이다.
본 발명은 이러한 점에 개입하여 미사용된 UPnP 디바이스가 스위칭 오프될 수 있지만 계속해서 UPnP 네트워크에서의 UPnP 디바이스로서 식별되는 방식을 달성하는 것을 목표로 한다.
본 발명에 기초한 해결책은, 비활성/스위칭 오프된 네트워크 스테이션에 관한 통신을 적어도 제한된 범위까지 유지하는 추가 통신 유지 수단을 지닌 네트워크 연결 스위칭 유닛을 제공하는 것이다. 비활성/스위칭 오프된 네트워크 스테이션은 전력 절감 동작 모드로 바뀌어, 네트워크에서의 이들 디바이스의 전력 요구사항이 많이 감소한다. 이러한 사실에도 불구하고 비활성 디바이스는 계속해서 네트워크에서 이용 가능하게 되어, UPnP 표준은 버스 관리 메시지에 관해서는 이에 대해 변경될 필요가 없다.
종속항에서 제시된 수단(measures)은 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛의 유리한 개발과 개선을 가능하게 한다.
만약 통신 유지 수단이 네트워크 연결 포인트에서의 연결의 끊어짐을 식별하기 위한 검출 수단을 가지고, 그러한 경우 네트워크 연결 포인트를 거쳐 연결된 네트워크 스테이션에 관한 로그오프 메시지를 발생시킨다면 매우 유리하다. 이는 더 이상 이용 가능하지 않은 네트워크 스테이션이 네트워크에서의 이용 가능성을 가장하지 않음을 보장한다.
마찬가지로, 만약 이러한 네트워크 스테이션으로부터의 로그온 메시지가 식별되지 않았을 때 네트워크 스테이션에 관해 통신 유지 수단이 활성화되지 않는다면 유리하다. 이는 이 경우 처음에 스위칭 오프된 네트워크 스테이션이 다시 스위칭 온 되었기 때문이다. 이후 이러한 네트워크 스테이션은 더 이상 네트워크 연결 스위칭 유닛에 의해 나타내어질 필요가 없다.
또한 통신 유지 수단에 의해 독립적으로 다루어질 수 없는 비활성 네트워크 스테이션에 관한 메시지가 도착하였을 때, 통신 유지 수단이 비활성 네트워크 스테이션에 웨이크업(wakeup) 메시지를 보내는 것이 유리하다. 이러한 수단은 만약 스위칭 오프된 네트워크 스테이션이 필요하게 된다면, 또한 자동적으로 웨이크업되는 것을 보장한다. 이러한 웨이크업 메커니즘은 웨이크-온-랜(Wake-on-LAN) 데이터 패킷에 유리하게 기초할 수 있고, 이러한 웨이크-온-랜 데이터 패킷은 스위칭 오프된 네트워크 스테이션에 전송된다. 전력 절감 동작 모드에서, 네트워크 스테이션은 그것들이 그러한 웨이크업 데이터 패킷을 식별할 수 있도록 데이터 트래픽을 감시한다.
본 발명에 기초한 네트워크 스테이션은 정상적인 동작 모드와 전력 절감 동작 모드를 가지고, 비록 네트워크 스테이션이 비활성화될지라도, 네트워크 스테이션이 전력 절감 동작 모드에 있을 때 활성화되는 웨이크업 메시지에 관한 평가 수단을 가진다. 또한, 그러한 네트워크 스테이션이 네트워크에서 로그온 하였을 때, 네트워크 가입자들이 본 발명의 통신 유지 수단을 가지는 네트워크 연결 스위칭 유닛에 연결되는지를 입증(establish)하기 위해 네트워크 가입자들에게 특별한 메시지를 전송하는 질문 수단을 가지고, 그러한 질문 수단은 전술한 통신 유지 수단을 가지는 네트워크 연결 스위칭 유닛으로부터의 응답을 평가하도록 설계된다. 그러므로 본 발명의 네트워크 스테이션은 그것이 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛에 연결되는지를 독립적으로 식별할 수 있고, 이후 예컨대 특별한 대기 시간 이후 전력 절감 동작 모드로 바뀔 수 있다.
전술한 바와 같이, 네트워크 스테이션에서의 웨이크업 메시지에 관한 평가 수단은, 웨이크-온-랜 데이터 패킷을 평가하기 위해 설계되는 것이 유리하다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면에 예시되며, 아래 본 발명의 상세한 설명에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 2개의 네트워크 연결 스위칭 유닛을 가지는 예시적인 네트워크의 구조를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛에 관한 프로토콜 개관을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛의 블록도.
도 4는 본 발명의 네트워크 스테이션의 블록도.
도 5는 네트워크 스테이션의 스위칭-온 단계에 관한 순차도.
도 6a는 네트워크 스테이션의 스위칭-오프 단계에 관한 순차도.
도 6b는 웨이크업 메시지 후의 네트워크 스테이션의 스위칭-온 단계에 관한 순차도.
도 1은 5개의 네트워크 스테이션(12 내지 16)과 2개의 네트워크 연결 스위칭 유닛(10, 11)을 가지는 예시적인 홈 네트워크를 도시한다. 네트워크 연결 스위칭 유닛(10, 11)과 네트워크 스테이션(12 내지 15) 사이의 버스 연결은 이더넷 기술, 특히 100 Base/TX 이더넷에 기초한다. 네트워크 스테이션(16)은, 예컨대 IEEE 802.11b을 따르는 무선 LAN에 의해 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 무선으로 연결된다. 2개의 네트워크 연결 스위칭 유닛(10, 11) 사이의 연결은 또한 이더넷 기술에 기초한다. 각 네트워크 연결 스위칭 유닛(10, 11)에 관해, 4개의 네트워크 연결 포인트(또한 포트라고 부름)가 도시되어 있다. 네트워크에서의 데이터의 전송에 관해 사용된 전송 시스템은 이더넷 버스 시스템의 100 Base/TX 변형예로, 이는 이미 도입부에서 언급되었다. 이러한 변형예는 선택된 응용의 경우에 관해 적당하다고 간주되지만, 다른 응용의 경우 상이한 변형예가 전송 시스템으로서 사용될 수 있다. 더 높은 데이터 속도의 경우, 예컨대 1000 Base/T 또는 1000 Base/SX 또는 1000 Base/LX라고 알려진 시스템이 이용 가능하다. 이러한 경우, 마지막 2개의 변형예는 광 섬유 기술에 기초한다. 도 1에 도시된 네트워크는 UPnP 기반이며, 즉 개별 네트워크 스테이션이 UPnP 표준에 기초하여 설계된다.
이더넷 버스 시스템은 더 높은 프로토콜 층에 관한 안전한 연결을 제공하지 않는데, 이는 전송 프레임이 잃어버려질 수 있기 때문이다. 이는 많은 양의 유용한 데이터를 전송하는 데 있어 적합하지 않은데, 이는 그러한 전송이 더 높은 프로토 콜 층에 의해 종종 보호되는 이유이다. UPnP 네트워크 시스템에 있어서는, 제공된 그 다음으로 높은 프로토콜 레벨이 데이터 통신에 관한 OSI 층 모델에서의 네트워크 층의 레벨에서의 IP 프로토콜(인터넷 프로토콜)이다. 데이터 링크 층이 먼저 그것에 기초한 TCP 프로토콜(Transmission Control Protocol)에 의해 제공된다. 더 이상 이더넷 표준의 부분이 아닌 양 프로토콜 레벨에 관해서는, 본 발명의 개시물에 관한 것에 대해서 단지 참조가 이루어지는 개별 표준화가 적용된다. UPnP 네트워크 시스템에서 사용된 전반적인 프로토콜 아키텍처는 UPnP 사양에서 찾을 수 있다(www.upnp.org에서 이용 가능).
도 2는 본 발명에 기초한 네트워크 연결 스위칭 유닛에 관해 요구되는 특별한 프로토콜 아키텍처를 도시한다. 2개의 이더넷 프로토콜 레벨의 이더넷 PHY와 이더넷 MAC이 가장 아래 레벨 상에 배치된다. 이들 위에는 전술한 프로토콜 레벨(IP)이 존재한다. 이후 전송 층 레벨이 UDP 프로토콜(User Datagram Protocol)을 보유하고, 이는 디바이스 식별(디바이스 발견)에 관한 모든 메시지를 전송하기 위해 사용된다.
이 위에는 HTTP 프로토콜(Hypertext Transfer Protocol)의 특별한 버전이 존재한다. 이는 HTTPMU 프로토콜(HTTP multicast over UDP)이다. 그러므로 HTTP 메시지와 같은 것이 포괄적인 어드레싱을 사용하여 제일 아래 UDP와 IP 프로토콜 레벨을 경유하여 발송된다.
이러한 HTTPMU 프로토콜 레벨 위에는 또한 SSDP 프로토콜(Simple Service Discovery Protocol)이 존재한다.
UDP 프로토콜 외에, TCP 프로토콜도 사용되고, 이는 모든 다른 UPnP 메시지를 전송하는데 사용되고, 특히 디바이스/서비스 서술, 디바이스 제어 및 이벤트 통지를 위해 사용된다. 이 위에는 HTTP 프로토콜이 존재하고, 그 위에 SSDP 프로토콜의 레벨에서 더 이전의(earlier) 간단한 오브젝트 액세스 프로토콜(Simple Object Access Protocol)인 SOAP 프로토콜이 존재한다. 이는 다른 디바이스에 관한 기능 호출{원격 절차 호출(Remote Procedure Calls:RPC)}을 위해 사용된다. 또한 GENA(General Event Notification Architecture) 프로토콜이 구현될 수 있고, 이는 다른 네트워크 스테이션에서의 이벤트 통지를 위한 등록 동작을 허용한다.
도 1에 도시된 네트워크 구조에서는, 2개의 네트워크 연결 스위칭 유닛(10, 11) 중 하나만이 본 발명에 맞추어 설계된다. 계속해서 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)이 본 발명으로 설계된다고 가정되지만, 한편으로는 네트워크 연결 스위칭 유닛(11)은 그렇지 아니하다. 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)의 설계는 도 3을 참조하여 아래에 설명된다. 도 3에서, 참조 번호(20)는 스위칭 매트릭스를 표시한다. 이러한 스위칭 매트릭스는 네트워크 연결 포인트(25)를 경유하여 연결된 네트워크 스테이션들 사이의 임의의 연결을 설정하는데 사용될 수 있다. 스위칭 매트릭스(20)는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에서의 마이크로컨트롤러(22)를 사용하여 제어된다. 이러한 마이크로컨트롤러(22)는 또한 네트워크 연결 스위칭 유닛에서의 추가 과제(task)를 수행하고, 이는 아래에 좀더 자세히 설명된다. 인터페이스 회로(21)는 이더넷 프로토콜에 관련된 회로 구성 성분을 담고 있다. 참조 번호(23)는 그러한 유닛에서의 메모리 유닛 또는 메모리 영역을 표시한다. 이러한 메모 리(23)는 스위칭 오프되는 네트워크 스테이션에 관한 통신 유지를 위해 네트워크 연결 스위칭 유닛에서 요구되는 정보를 등록하는데 사용된다. 참조 번호(24)는 또한 이러한 메모리 영역 내의 특별한 레지스터를 표시하고, 상기 특별한 레지스터는 인터페이스 회로(21)에 제공된 검출 수단(26)에 직접 링크되며, 이는 네트워크 연결이 수동으로 연결이 끊어졌는지를 입증한다. 간단히 말하면, 네트워크 연결 커넥터를 제거하는 것은 이들 검출 수단 위의 특별한 접점을 열거나 닫고, 이는 연관된 래칭 플립-플롭이 세트 또는 리세트되게 한다. 예로서 메모리 영역(23)에 위치한 특별한 레지스터(24)로 언급된 해결책의 경우, 플립-플롭 출력은 인터럽트 입력에 직접 연결되고, 이는 이후 마이크로컨트롤러(22)의 어드레스를 지정하며, 이는 적절한 평가를 수행할 수 있다.
적당한 네트워크 연결 포인트(25)는 알려진 RJ45 커넥터를 수신하기 위한 일상적인 커넥터이다. 본 발명의 통신 유지 수단은 본질적으로 구성 성분(22, 23, 24, 26)을 포함한다.
도 4는 본 발명에 맞추어 적응된 네트워크 스테이션의 설계를 도시한다. 참조 번호(35)는 프로토콜 레벨 이더넷, IP 및 UDP/TCP를 포함하는 프로토콜 스택(stack)을 표시한다. 참조 번호(31)는 UPnP 디바이스 서술을 저장하는 블록이다.참조 번호(32)는 이벤트 통지가 관리되는 블록을 표시한다{UPnP 이벤팅(Eventing)}. UPnP 디바이스의 표준 구성 성분은 또한 웹 서버(33)이다. 참조 번호(34)는 UPnP 디스커버리 유닛을 표시한다. 이들 블록 위에는 UPnP 응용 프로그램이 또한 참조 번호(30)로 표시되어 있다. 이들 모든 유닛은 UPnP 디바이스에서의 표준 구성 성분이고, UPnP 사양에서 상세히 설명된다.
본 발명의 네트워크 스테이션은 2개의 상이한 동작 모드를 구현하도록 설계된다. 1가지 구현된 동작 모드는 정상 동작 모드이고, 이 모드에서는 그러한 디바이스에 전력이 충분히 공급되고, 독립적으로 네트워크 데이터 트래픽에 참가한다. 나머지 동작 모드는 전력 절감 모드에 대응하고, 이러한 모드에서는 디바이스의 메인 보드가 스위칭 오프된 상태에서조차 대기(standby) 전압을 제공하고, 통신 인터페이스(35)에 전력을 공급하기 위해 그러한 대기 전압을 사용한다. 이러한 전압은 통신 인터페이스에서 칩이 네트워크를 영구적으로 감시하고 "웨이크업 데이터 패킷"을 기다리기에 충분하다. 이러한 데이터 패킷은 디바이스를 완전히 스위칭 오프하라는 명령을 담고 있다. TCP/UDP/IP와 같은 상부 프로토콜 층은 이러한 전력 절감 모드에서는 이용 가능할 필요가 없다. 이러한 이유로, 웨이크업 데이터 패킷은 매우 간단한 설계를 가지고 있다. 이러한 웨이크업 데이터 패킷은 그것의 페이로드 어딘가에 각각의 값이 0xFF인 6바이트의 프리앰블(preamble)을 담고 있는 단일 이더넷 데이터 프레임을 포함하고, 이후 16회의 웨이크업될 네트워크 스테이션의 하드웨어 어드레스(MAC 어드레스)를 가지게 된다. 언급된 그러한 웨이크업 데이터 패킷은 PC 네트워크에서 사용되는 것처럼, 종래 기술에 알려진 웨이크-온-랜 데이터 패킷에 대응한다. 네트워크 스테이션의 웨이크-온-랜 능력에 대한 보다 자세한 내용을 위해, 정기간행물(periodical)인 "c't" 2005년도 2호(issure) 페이지 200 내지 201에 Benjamin Benz에 의해 "Netzwerkwecker"[Network interrupts]라는 제목으로 실린 기사에 대한 참조가 이루어진다.
본 발명에 맞추어, 설명된 웨이크업 메시지가 확장된 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 의해 발생되고, 이는 특히 네트워크 스테이션(12)이 스위칭 오프된 후, 통신 유지 수단(22 내지 26)이 충분히 다룰 수 없는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 데이터 패킷이 도착하였을 때 행해진다. 이러한 경우, 스위칭 오프된 디바이스는 웨이크업 메시지에 의해 스위칭 온되고, 해당 데이터 패킷이 웨이크업된 네트워크 스테이션으로 발송된다. 이러한 네트워크 스테이션은 그것 자체에 포함된 요구를 다룰 수 있다.
본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛과 본 발명의 네트워크 스테이션 사이의 상호작용이, 도 5와 도 6을 참조하여 아래에 더 상세히 설명된다.
도 5는 본 발명의 네트워크 스테이션에서의 스위칭-온 동작에 이어 이루어지는 상호작용을 도시한다. 스위칭-온 동작 이후, 네트워크 스테이션(15)은 우선 네트워크의 DHCP 서버로부터의 IP 어드레스를 요구한다. 도 1에 도시된 네트워크에서는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)이 또한 DHCP 서버의 역할을 수행한다고 가정된다. DHCP 서버는 어드레스 할당을 행하고, DHCP 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol)을 사용하여 네트워크 스테이션(15)으로 적절한 제출(appropriate submission)을 보낸다. 네트워크에 복수의 DHCP 서버가 존재한다면, 네트워크 스테이션(15)은, DHCP 프로토콜에 기초하여 제출된 IP 어드레스 중 하나를 선택하는 선택권을 가지는데, 이는 예컨대 그것이 소위 리스 타임(lease time)이라고 하는 가장 긴 유효 기간(period)을 가지기 때문이다. 이후 네트워크 스테이션(15)은 선택된 IP 어드레스를 사용하여 DHCP 서버(10)와 접촉하고, 이후 DHCP 서버(10)는 IP 어드레스를 확인하여 추가 관련 데이터를 네트워크 스테이션(15)에 전송한다. 그 다음, 네트워크 스테이션(15)은 그러한 네트워크가 본 발명에 기초한 네트워크 연결 스위칭 유닛에 연결되는지를 찾아내기 위해, 네트워크를 경유하여 검색 질문(search query)을 보낸다. 이러한 검색 질문은 다음의 예시적인 콘텐츠를 지닌 UDP 패킷에 대응한다.
ESWITCH - SEARCH
검색 질문은 포괄적인 어드레스 지정(방송 어드레스로의)을 사용하여 보내지고, 모든 연결된 스테이션을 어드레스 지정한다. 본 발명에 맞추어 설계된 네트워크 스테이션이 이러한 메시지를 이해한다는 것은 분명하다. 나머지 네트워크 스테이션은 이러한 메시지를 무시한다. 본 발명에 맞추어 설계되지 않는 네트워크 연결 스위칭 유닛은 단순히 이러한 검색 질문을 모든 출력에 발송한다. 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은 우선 검색 질문을 수신하고, 그것이 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛의 유형에 관한 특별한 검색 질문인지를 식별하게 된다. 이후 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은 이러한 검색 질문을 추가 스위칭 유닛이나 네트워크 스테이션에 발송하지 않는다. 대신, 검색 질문 그 자체에 응답하고 따라서 그 자체가 검색 질문에 대응하는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)인지를 확인한다. 이러한 응답은 다음 예시적인 콘텐츠를 지닌 UDP 패킷에 대응한다.
ESWITCH - RESPONSE : DIRECT - CONNECTED
그러므로 네트워크 스테이션(15)은 그것이 확장된 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 직접 연결된다는 것을 안다. 이후 네트워크를 떠나 설정 가능한 대기 시 간 이후 전력 절감 모드로 변경할 수 있다. 하지만 그 전에, 네트워크 스테이션(15)은 또한 로그온 메시지{SSDP:alive)}를 보낸다.
이러한 응답의 모습은, 비록 네트워크 연결 스위칭 유닛이 요구하는 네트워크 스테이션에 직접 연결되지 않을 때, 그것이 본 발명에 맞추어 설계된다고 하더라도 그러한 응답의 모습은 다음과 같다.
ESWITCH - RESPONSE : INDIRECT - CONNECTED
이러한 경우, 네트워크 스테이션은 전력 절감 동작 모드로 변경될 수 없다. 이는 그것이 연결되는 네트워크 연결 스위칭 유닛이 이러한 동작 모드를 지원하지 않기 때문이다. 이 다음에는 네트워크(제어점 디바이스)에서 제어 디바이스(16)로부터 네트워크 스테이션(15)에 서비스 요구가 도착하는 경우에 대해서 UPnP 네트워크에서의 일상적인 통신이 이루어진다. 이를 위해, 제어 디바이스(16)는 UPnP 표준에 기초한 디바이스 서술을 요구한다. 이는 표준화된 "Get Device Description"과 "Get Service Description" HTTP:GET 요구를 사용하여 행해진다. 정상적으로는 제어 디바이스(16)가 특별한 이벤트의 통지에 대해서도 제어될 디바이스(15)에서 등록하게 되고, 이러한 등록은 UPnP 이벤팅 시스템을 경유하여 수행된다. 그 다음, 도 5는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)이 네트워크 스테이션(15)으로부터의 디바이스 서술과 서비스 서술을 부분적으로 요구하는 것을 도시한다. 이는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에서 통신 유지 수단을 구비하여, 네트워크 스테이션(15)이 또한 전력 절감 동작 모드, 즉 비활성 동작 모드에 있을 때 네트워크 스테이션(15)으로의 요구를 다룰 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 상황 내의 예방책으로서 행해진 다. 수신된 데이터는 전술한 것처럼 메모리(23)에 저장된다. 도 5는 다음에 제어 디바이스(16)가 특별한 이벤트 통지에 관한 등록을 갱신하는 것을 도시한다. UPnP 표준은 이것에 대한 규정(provision)을 가진다. 유사하게, 로그온 메시지인 SSDP:alive는 또한 특별한 간격으로 주기적으로 반복된다. 검색 질문은 아무 때나 제어 디바이스에 의해 네트워크에 보내질 수 있고, 이는 도 5에 도시된 다음 것이다.
네트워크 스테이션(15)의 IP 어드레스의 유효 기간은, 전술한 것처럼 DHCP 프로토콜에 기초한 시간 한계를 가진다. 그러므로 도 5에서 일어나는 다음 것은, 유효 시간의 확장을 요구하는 네트워크 스테이션(15)으로부터의 DHCP 서버(10)로의 요구이다. DHCP 서버(10)는 그러한 응답시 이러한 요구를 만족시킨다. 도 5의 마지막 부분에서는 이후 제어 요구가 또한 제어 디바이스(16)에 의해 네트워크 스테이션(15)에 보내진다. 이는, 예컨대 제어될 디바이스(15)에서의 디렉토리의 콘텐츠를 요구하기 위해, 찾아보기(Browse) 명령일 수 있다. 또 다른 예로서, 그것은 또한 시작 또는 중지 명령어 등일 수 있다.
아래의 텍스트는 네트워크 스테이션(15)이 전력 절감 동작 모드로 바뀌는 경우에 관한 디바이스의 상호작용을 설명한다. 이 경우, 동작중이 아닌 네트워크 스테이션(15)과의 통신은 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 의해 유지된다. 우선 전력 절감 동작 모드로 바뀌는 네트워크 스테이션이, 네트워크 연결 스위칭 유닛으로의 동작 모드의 변경을 발표하는 것이 도시되어 있다. 이는 다음 콘텐츠를 지닌 UDP 패킷을 사용하여 행해진다.
STANDBY
네트워크 연결 스위칭 유닛은 확인 패킷을 되돌려보낸다.
UPnP 시스템에 기초하여, UPnP 디바이스가 대답할 필요가 있는 다양한 유형의 요구가 존재한다. 확장된 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은 이들 요구 모두에 대답하도록 설계될 필요는 없다. 본 발명에서는 네트워크 연결 스위칭 유닛의 설계에 관해 어느 정도의 자유가 존재한다. 선택된 설계에 기초하여, 더 많은 요구가 네트워크 연결 스위칭 유닛에 의해 대답이 이루어지고 따라서 나타내어진 디바이스는 덜 자주 웨이크업되거나 더 적은 개수의 요구에 대한 대답이 이루어지며 따라서 디바이스는 더 자주 웨이크업이 이루어진다. 네트워크 연결 스위칭 유닛이 대답할 필요가 있는 요구는 영구적으로 프로그래밍될 수 있다. 확장은 어느 요구에 네트워크 연결 스위칭 유닛이 대답할 필요가 있는 지를 협상하기 위해 네트워크 스테이션과 네트워크 연결 스위칭 유닛이 사용한 전체 프로토콜이 정의되는 것을 수반한다. 또 다른 대안적인 구현예는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)이 또한 첫 번째 단계에서 연관된 응답을 포함하는 네트워크 스테이션에 대한 모든 요구를 로깅(logging)하는 것, 이후 나중에 그러한 요구에 독립적으로 대답하는 것 및 마지막으로 알려지지 않은 요구가 보내졌을 때에만 비활성 디바이스를 최종적으로 웨이크업하는 것을 수반한다. 그러므로 도 5에 도시된 요구는 예일 뿐이고, 결정적인 것으로 간주하여서는 안 된다.
도 6a의 가장 윗부분은, 제어 디바이스(16)가 비활성 네트워크 스테이션(15)에 대한 특별한 이벤트 통지를 위한 등록의 갱신을 요구하는 것을 도시한다. 이러 한 메시지는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)으로 보내져서 그곳에서 다루어진다. 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은 요구된 이벤트 통지에 관한 등록의 갱신을 확인하고, 그럴 경우 실제로 송신자로서 비활성 네트워크 스테이션(15)에 입력된다. 두 번째 경우로서, 도 6a는 이벤트 통지에 관한 갱신 대신, 비활성 디바이스(15)에 대한 이벤트 통지에 관한 등록의 삭제 요구가 이루어지는 것을 보여준다. 그러한 경우, 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은 메모리(23)에 있는 등록 테이블에서의 관련 엔트리를 삭제하게 된다.
다음에, 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은 비활성 네트워크 스테이션(15)에 관한 반복 로그온 메시지인 SSDP:alive를 자율적으로 보낸다. 이 경우 또한, 네트워크 스테이션(15)은 다시 송신자로서 입력된다. 다음에는 할당된 IP 어드레스에 관한 유효 기간으로의 확장이 또한 DHCP 서버(10)에 대한 네트워크 연결 스테이션(10)에 의해 독립적으로 요구된다. 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)이 그 자체로 또한 DHCP 서버로서 구성되므로, 이러한 통지는 실제로 이더넷 버스를 경유하여 전송될 필요가 있지 않다. 하지만 유효 시간의 확장의 표준 확인이 또한 내부적으로 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)으로 되돌아간다. 그 다음, 도 6a는 제어 디바이스(16)가, 비활성 네트워크 스테이션(15)으로부터의 디바이스 서술과 서비스 서술을 요구한다.
이들 요구는 또한 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 의해 대답이 이루어진다. 이를 위해, 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은 물론 도 5에 도시된 것처럼, 관련된 정보를 요구하고 저장하였다.
검색 질문은 또한 도 6a에 도시된 것처럼 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 의해 대답이 이루어진다.
도 6a의 마지막 부분은 제어 디바이스(16)가 비활성 디바이스(15)로 제어 요구를 보내는 것을 도시한다. 이러한 요구는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 의해 다루어질 수 없다. 이러한 이유로, 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은, 본 발명에 맞추어 버스를 경유하여 네트워크 스테이션(15)으로 웨이크업 메시지를 보내다. 이러한 메시지는 전술한 것처럼 네트워크 스테이션(15)을 정상적인 동작 모드로 변경하기 위해 사용된다.
도 6b는 통신 사이클의 나머지를 도시한다. 다시 스위칭 온될 때, 네트워크 스테이션(15)은 우선 도 5에 도시된 것처럼, IP 어드레스에 관한 요구를 보낸다. 이러한 요구를 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)이 가로채서 그것을 DHCP 서버(10)에 현존하는 IP 어드레스에 관한 유효 시간에 관한 갱신 요구로 전환한다. 그 경우 이때 들어간 송신자는 네트워크 스테이션(15)이다. 이후 수행되는 유효 시간의 갱신은 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 의해 요구된 IP 어드레스의 제출을 담고 있는 표준을 따르는 메시지로 전환되고, 그러한 경우 들어간 송신자는 DHCP 서버(10)이다. 이후 네트워크 스테이션(15)은 제출된 어드레스를 채택하는데, 이는 이미 할당된 어드레스만이 유일한 선택 옵션으로서 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 의해 제출되기 때문이다. 그 다음 통지는 파라미터 네임(Name) 서버, 리스 타임 등을 결정하고, 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 의해 인위적으로 만들어지며, 이 경우 DHCP 서버는 송신자로서 들어가게 된다. 본 발명의 네트워크 스테이션에 관한 검색 질문은 이후, 도 5에 이미 도시된 것처럼 다시 네트워크 스테이션(15)에 의해 보내진다. 그 다음에는 로그온 메시지인 SSDP:alive가 온다.
그 다음 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)이 이벤트 통지에 관한 등록의 현재 레벨을 네트워크 스테이션(15)에 통지한다. 이는 네트워크 스테이션(15)이 비활성인 시간에서, 그러한 등록이 소수의 다른 네트워크 스테이션으로부터 수신되었을 수 있고, 이들 등록이 네트워크 연결 스위칭 유닛에 의해 다루어졌을 수 있기 때문에 요구된다. 거꾸로, 일부 이벤트 통지는 이미 삭제되었고, 이것에 대해 네트워크 스테이션(15)은 이 단계에서 대안적으로 통지된다. 이벤트 통지에 관한 등록이 동기화될 때, 네트워크 연결 스테이션(10)은 실제 제어 요구를 활성화되지 않은 네트워크 스테이션(15)에 보낸다. 이러한 요구는 송신자로서 들어간 제어 디바이스(16)를 담고 있다. 이러한 요구는 이후 UPnP 표준에 관해 제공된 것처럼, 활성화된 네트워크 스테이션(15)에 의해 다루어지고 응답이 이루어진다.
도 1은 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛 외에도 예시적인 네트워크가 또한 종래의 네트워크 연결 스위칭 유닛(11)을 담고 있는 것을 도시한다. 이는 이러한 네트워크 연결 스위칭 유닛(11)을 경유하여 연결된 스테이션(12, 13)이 심지어 그것들이 전력 절감 모드를 위해 설계된다 하더라도 전력 절감 모드로 들어갈 수 없다는 것은 의미한다. 하지만 그러한 스테이션 또한 네트워크에 연결될 때 관련 검색 질문을 네트워크에 보내기 때문에, 그러한 스테이션이 자신들이 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛에 연결되지 않는다는 것을 얘기할 수 있는 것이 필수적이다. 본 발명의 검색 질문은 또한 종래의 네트워크 연결 스위칭 유닛(11)에 의해 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)으로 발송된다. 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)은 이후 이전처럼 이러한 검색 질문에 응답하게 된다. 종래의 네트워크 연결 스위칭 유닛(11)으로부터의 업링크 연결을 경유하여 검색 질문이 나오고, 직접 연결된 디바이스로부터 나오지 않는다고 하는 사실은, 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)에 요구하는 네트워크 스테이션이 그것에 연결되지 않는다는 것을 얘기할 수 있다. 이후 파라미터인 INDIRECT-CONNECTED을 지닌 응답을 되돌려보낸다. 이는 요구하는 디바이스에, 비록 네트워크가 본 발명의 네트워크 연결 스위칭 유닛을 담고 있을지라도, 그 디바이스가 그 유닛에 연결되지 않는다는 사실을 나타내는 것이지만, 따라서 네트워크에서 여전히 이용 가능하기를 바랄 때 전력 절감 모드로 바뀌어질 수 없다는 것을 얘기하는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 분산된 스테이션의 네트워크, 특히 "홈 네트워크"에서의 데이터 전송의 기술적인 분야에 이용 가능하다.

Claims (19)

  1. 다수의 네트워크 연결 포인트(25)와, 상기 네트워크 연결 포인트(25) 사이의 물리적인 연결을 간헐적으로 또는 주기적인 재발생으로 설정하는 스위칭 수단(20)을 가지는 네트워크 연결 스위칭 유닛(10)으로서,
    상기 네트워크 연결 포인트(25)를 경유하여 연결된 네트워크 스테이션으로부터의 로그오프(logoff) 메시지를 평가하기 위한 평가 수단과, 또한 비활성 네트워크 스테이션(15)을 대신해서, 적어도 제한된 정도로 비활성 네트워크 스테이션(15)에 관한 통신을 유지하는 통신 유지 수단(22 내지 26)을 포함하고,
    상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 네트워크 스테이션의 웨이크업 가능성을 신호로 알리는 네트워크 스테이션으로부터의 특정한 메시지(ESWITCH-SEARCH)에 관한 평가 수단을 가지고, 상기 평가 수단은 통신 유지 수단(22 내지 26)을 가지는 네트워크 연결 스위칭 유닛에 네트워크 스테이션(15)이 연결되는 것을 네트워크 스테이션(15)에 신호로 알리기 위해 응답으로 확인 메시지를 생성하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 비활성 네트워크 스테이션(15)으로의 검색 질문에 응답하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 시간적 간격을 두고 비활성 네트워크 스테이션(15)의 활동을 확인하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 비활성 네트워크 스테이션(15)에 할당된 어드레스의 예약을 유지하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 할당된 어드레스는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 프로토콜에 기초하여 할당된 IP 어드레스인 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 DHCP 서버(10)로부터의 DHCP 유효 시간의 갱신(renewal)을 요청함으로써, IP 어드레스의 예약을 유지하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 네트워크 연결 포인트(25)에서의 연결 중단을 식별하기 위한 검출 수단(26)을 가지고, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 상기 검출 수단(26)이 응답할 때 비활성 네트워크 스테이션(15)에 관한 로그오프 메시지를 생성하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 비활성 네트워크 스테이션(15)으로부터의 로그온 메시지가 식별되었을 때 비활성 네트워크 스테이션에 관해 활성화되지 않는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  9. 제 1항에 있어서, 네트워크 스테이션은 로그온 또는 로그오프되고, 검색 질문이 SSDP(Simple Service Discovery Protocol)프로토콜을 기초로 하여 보내지며, 상기 로그온 메시지는 SSDP:alive 메시지에 대응하고, 로그오프 메시지는 SSDP:byebye 메시지에 대응하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 네트워크 연결 스위칭 유닛은 UPnP 표준에 기초하여 설계되고, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 비활성 네트워크 스테이션의 적어도 디바이스 설명과 또한 서비스 설명의 제공을 책임지는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 비활성 네트워크 스테이션(15)에 관해 제출된 이벤트 통지(event notification)의 갱신을 책임지는 이벤트 관리 수단을 가지는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 통신 유지 수단은 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)에 의해 독립적으로 다루어질 수 없는 비활성 네트워크 스테이션(15)에 관한 메시지가 도달하였을 때, 비활성 네트워크 스테이션(15)에 웨이크업(wakeup) 메시지를 보내는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 웨이크업 메시지는 웨이크-온-랜(Wake-on-LAN) 데이터 패킷에 대응하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  14. 삭제
  15. 제 13항에 있어서, 상기 통신 유지 수단(22 내지 26)은 특정한 메시지를 전송한 네트워크 스테이션이 네트워크 연결 스위칭 유닛에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되는 것을 응답으로 표시하는 것을 특징으로 하는, 네트워크 연결 스위칭 유닛.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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