KR102310501B1 - Ami 네트워크 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 AMI 네트워크 관리 시스템에 관한 것으로, SNMP 프로토콜을 이용하여 SNMP 확장 에이전트부와 AMI 관리정보를 송수신하는 SNMP 매니저부; 상기 SNMP 프로토콜을 이용하여 AMI 관리정보를 주고받는 SNMP 영역과, 고유 프로토콜을 이용하여 AMI 관리정보를 주고받는 확장 영역을 연계해주는 인터페이스 역할을 수행하는 SNMP 확장 에이전트부; 및 상기 고유 프로토콜을 이용하여 상기 SNMP 확장 에이전트부와 AMI 관리정보를 송수신하는 관리정보서버를 포함하는 AMI 네트워크 관리 시스템을 포함한다.

Description

AMI 네트워크 관리 시스템{NETWORK MANAGEMENT SYSTEM FOR AMI}
본 발명은 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, IP(Internet Protocol) 기반의 네트워크 장비 및 비IP 기반의 네트워크 장비를 통합적으로 관리할 수 있는 AMI 네트워크 관리 시스템에 관한 것이다.
현재 국가 단위로 진행되고 있는 스마트그리드 시스템(Smart Grid System)은 기존의 전력망(Grid) 관리와 제어를 위해 정보통신기술을 적용하여 전력공급자와 전력 소비자 간에 양방향으로 실시간 전력정보를 교환함으로써 피크 전력을 감소시키고 에너지 사용효율을 최적화하면서 고품질의 전기를 안정적으로 공급하기 위한 차세대 전력망 기반의 개방형 시스템통합 인프라기술이다.
첨단계량인프라(Advanced Metering Infrastructure, AMI) 시스템은 유무선 인터넷을 통해 전력 소비자와 전력회사 사이를 연결해주는 서비스 인프라로서 스마트그리드 실현에 필수적인 핵심 인프라이며, 미래 지능형 전력망 운용을 위해 최우선적으로 구축되어야 할 지능화 전력망 인프라 시스템이다. AMI는 유틸리티 공급자가 고객의 에너지 사용량을 원격으로 자동 검침하고, 이에 따라 정확한 에너지 공급과 과금, 보고 등의 서비스를 제공하며, 스마트 미터를 기반으로 소비자와 생산자 간의 양방향 정보 소통이 가능하도록 연결해주는 네트워크 시스템이다.
이러한 AMI 운용에 필요한 네트워크 관리 시스템은, 네트워크 관리 프로토콜(network management protocol)의 대표적 기술인 간이 망 관리 프로토콜(Simple Network Management Protocol, SNMP)을 사용할 수 있다. SNMP는 TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol) 기반의 네트워크에서 네트워크 상의 각 호스트에서 정기적으로 여러 가지 정보를 자동적으로 수집하여 네트워크 관리를 하기 위한 프로토콜로서, TCP/IP 기반 네트워크에서 범용적으로 활용되고 있다.
그런데 SNMP는 TCP/IP 계층에서만 동작하므로, 스마트그리드 시스템 및 AMI 시스템 등에서 다양한 하위 계층(즉, IP 계층 아래의 물리 계층(physical layer), MAC(Media Access Control) 계층 등)의 통신 방식이 적용된 네트워크 장비의 관리에는 직접적으로 적용하기 어려운 문제가 있다. 따라서, AMI 네트워크 관리 시스템에서 비IP 기반의 네트워크 장비를 관리하기 위한 방안이 필요하다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 IP 기반의 네트워크 장비 및 비IP 기반의 네트워크 장비를 통합적으로 관리할 수 있는 AMI 네트워크 관리 시스템을 제공함에 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, SNMP(Simple Network Management Protocol) 프로토콜을 이용하여 SNMP 확장 에이전트부와 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 관리정보를 송수신하는 SNMP 매니저부; 상기 SNMP 프로토콜을 이용하여 AMI 관리정보를 주고받는 SNMP 영역과, 고유 프로토콜을 이용하여 AMI 관리정보를 주고받는 확장 영역을 연계해주는 인터페이스 역할을 수행하는 SNMP 확장 에이전트부; 및 상기 고유 프로토콜을 이용하여 상기 SNMP 확장 에이전트부와 AMI 관리정보를 송수신하는 관리정보서버를 포함하는 AMI 네트워크 관리 시스템을 제공한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 SNMP 확장 에이전트부는 SNMP 에이전트부 기능과 관리정보 클라이언트 기능을 탑재하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 SNMP 확장 에이전트부는 내부 또는 외부에 존재하는 관리정보베이스에 접근하여, SNMP 매니저부 또는 관리정보서버에서 요청한 정보 또는 스스로 통지하고자 하는 정보를 취득하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 SNMP 확장 에이전트부는 SNMP 매니저부로부터 전달되는 SNMP 명령 메시지를 수신 처리하는 기능과, SNMP 통지 메시지를 생성하여 SNMP 매니저부로 전달하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 SNMP 매니저부는, SNMP 명령 메시지를 생성하여 SNMP 확장 에이전트부로 전달하는 기능과, SNMP 확장 에이전트부로부터 전달되는 SNMP 통지 메시지를 수신 처리하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 관리대상서버는 물리 계층 및 데이터 링크 계층 중 적어도 하나를 구비하는 통신 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 관리정보서버는, 내부 또는 외부에 존재하는 관리정보베이스에 접근하여, SNMP 매니저부 또는 SNMP 확장 에이전트부에서 요청한 정보 또는 스스로 통지하고자 하는 정보를 취득하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 고유 프로토콜은 PLC 통신 프로토콜, 지그비 통신 프로토콜, 블루투스 통신 프로토콜, TVWS 통신 프로토콜, Wi-Fi 통신 및 Wi-SUN 통신 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, AMI 네트워크 관리 시스템에서 SNMP 에이전트부 기능 및 관리정보 클라이언트 기능을 탑재하는 SNMP 확장 에이전트부를 구성함으로써, IP 기반의 네트워크 장비 및 비 IP 기반의 네트워크 장비를 통합적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, AMI 네트워크 관리 시스템을 SNMP 프로토콜을 이용하여 관리정보를 주고받는 영역(SNMP 영역)과 고유 프로토콜을 이용하여 관리정보를 주고받는 영역(확장 영역)으로 구분하여, SNMP가 적용되지 않는 네트워크 구성 요소들에 대해서도 관리정보베이스 접근 기능을 확장함으로써, 관리 시스템 관점에서 모든 관리 대상에 대한 SNMP 에이전트부 기능을 제공하면서, 동시에 관리 대상의 관리정보 교환 방식에 대한 자율성을 보장할 수 있다는 장점이 있다.
다만, 본 발명의 실시 예들에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명과 관련된 AMI 아키텍처(Architecture)를 설명하는 도면;
도 2는 본 발명과 관련된 AMI 네트워크 아키텍처를 설명하는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템을 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면;
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 즉, 본 발명에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 SNMP 확장 에이전트를 이용하여 IP 기반의 네트워크 장비 및 비IP 기반의 네트워크 장비를 통합적으로 관리할 수 있는 AMI 네트워크 관리 시스템을 제안한다.
이하에서는, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명과 관련된 AMI 아키텍처(Architecture)를 설명하는 도면이다.
AMI를 구축/운용하는 사업자는 전력 서비스(공급) 사업자나 유틸리티(전력회사)가 될 수 있으며, 이러한 AMI 사업자에 따라 AMI 헤드엔드(Headend)의 위치가 달라질 수 있다. 도 1a는 AMI 사업자가 유틸리티일 경우의 AMI 구조를 나타내고, 도 1b는 AMI 사업자가 전력 서비스 사업자일 경우의 AMI 구조를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, AMI 아키텍처(100)는 가로축에 해당하는 도메인(domain)과 세로축에 해당하는 존(zone)으로 이루어진 스마트그리드(SG) 평면을 정의한다.
도메인은 전력 전환 체인을 효과적으로 나타내기 위하여 발전(Generation), 송전(Transmission), 배전(Distribution), 소비자(Customer Premise)로 구성되고, 존은 계층적 구조의 전력 시스템 관리 레벨을 효과적으로 분류하기 위하여 프로세서(Process), 필드(Field), 스테이션(Station), 운용(Operation), 사업자 (Enterprise)로 구분된다. 이와 같이 구성된 SG 평면은 다양한 응용 및 서비스를 전력 처리와 정보 처리 관점을 분리하여 정의하므로 구조를 파악하기 쉬운 장점이 있다.
AMI 아키텍처(100)는 지능형전력량계(Smart Meter, 110), 로컬 네트워크 접속점(Local Network Access Point, LNAP, 120), 이웃 네트워크 접속점(Neighborhood Network Access Point, NNAP, 130), AMI 헤드엔드 시스템(Headend, 140) 및 계량데이터 관리시스템(Meter Data Management System, MDMS, 150) 등과 같은 기능 엔터티들(function entities)을 포함할 수 있다.
지능형전력량계(110)는 기본적으로 계량 기능 및 통신 기능을 가지고 있으며, 일반적인 미터 표시 기능을 포함하고 있다. 전력 미터는 전력의 소비량과 생산량 및 관련 데이터를 측정한다.
LNAP(120)는 하나 이상의 지능형전력량계(110)와 액세스할 수 있는 인터페이스를 가지고 있고 로컬 네트워크(HAN/BAN)에 연결되어 있는 기능 엔터티 간의 데이터 교환을 가능하게 하며, 지능형전력량계(110)와 NNAP(130), 지능형전력량계(110)와 AMI 헤드엔드(140), 지능형전력량계(110)와 홈 디바이스(미도시) 사이에 메시지를 전송하는 라우터로 동작할 수 있다. 또한, LNAP(120)는 프로토콜을 변환하는 게이트웨이 기능, 디바이스 관리, 보안 등의 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
NNAP(130)는 하나 이상의 LNAP(120)나 지능형전력량계(110)와 액세스할 수 있는 인터페이스를 가지고 있으며, 같은 이웃 네트워크에 연결된 기능 엔터티 간의 데이터 교환을 가능하게 하고, 이웃 네트워크 및 관련 장치의 관리, 프로토콜과 같은 게이트웨이 기능, 보안 관리 등의 기능을 수행할 수 있다.
NNAP(130)의 게이트웨이 기능은 지능형전력량계(110)와 중앙 시스템(가령, AMI 네트워크 운용센터) 간의 연결 인프라를 제공하고, WAN(Wide Area Network)을 통해 중앙 시스템과 통신하며, 이웃 네트워크를 통해 지능형전력량계(110)나 LNAP(120)와 통신하고 이들을 관리한다. NNAP(130)의 어플리케이션 기능은 AMI 헤드엔드 시스템과 LNAP/지능형전력량계/홈 디바이스의 어플리케이션 기능과 데이터를 교환한다. 또한, 이들 데이터를 주기적으로 또는 요구에 의해 수집하여 저장하고, 데이터를 전송, 압축할 수 있으며, 명령을 보내기도 하는데 이러한 기능을 하는 장치를 일반적으로 데이터 수집장치(Data Collection Unit, DCU)라고 한다.
데이터 수집장치는 미터 데이터를 1차적으로 수집하여 AMI 운용 센터로 전달하는 역할을 수행한다. 이 장치는 많은 수의 지능형전력량계를 수용하기 위하여 지능형전력량계와 AMI 헤드엔드 사이의 집선 기능을 수행하므로 이웃 네트워크 액세스포인트(NNAP) 기능과 유사하다. 데이터 수집장치를 설치하면 지능형전력량계(110)로부터 데이터를 모아서 1차적으로 처리하므로 AMI 운용센터가 수용할 수 있는 지능형전력량계 수에 대한 확장이 용이하고 지능형전력량계 고장 등의 관리도 용이한 장점이 있다.
AMI 헤드엔드 시스템(140)은 WAN을 통해 지능형전력량계(110)와 직접 통신할 수도 있고, NNAP(130)를 거쳐 이웃 네트워크를 통하거나 LNAP(120)를 거쳐 로컬 네트워크를 통해 지능형전력량계(110)와 통신할 수 있다. AMI 헤드엔드 시스템(140)은 AMI 관리 시스템의 일부로서 네트워크 접속점(Network Access Point, NAP) 주소, 데이터 보안, 미터 판독 및 선 처리를 관리할 수 있다. 또한, AMI 헤드엔드 시스템(140)은 스마트그리드 기능과 어플리케이션에 종단 인터페이스를 제공할 수 있다.
MDMS(150)는 수많은 수요 측 데이터를 수집, 취득하고, 이들 데이터를 처리, 분석하여 가치 있는 정보로 변환하여 제공하는 역할을 수행할 수 있다. MDMS(150)는 지능형전력량계(110)로부터 SUN 통신을 통해 전력사용량 데이터를 수집하고, 수집된 수많은 데이터를 저장 및 관리하며, 이들 데이터를 처리 및 분석하는 데이터 수집/관리/처리기능과, 처리된 정보를 통합서비스버스(ESB, Enterprise Service Bus)를 이용하여 다양한 애플리케이션과 교환 및 공유하는 인터페이스 기능, 그리고 공유 정보를 통해 전력 소비자에게 부가서비스를 제공하는 기능으로 구분할 수 있다.
AMI 사업자가 가지는 MDMS(150)에 수많은 지능형전력량계(110)가 연결되기 위해서, AMI 아키텍처(100)는 LNAP(120), NNAP(130)와 같은 장치를 두어 네트워크 형태로 구성된다. 즉, 지능형전력량계(110)에서 측정된 전력 데이터를 주기적으로 AMI 헤드엔드(140)를 통해 MDMS(150)로 전달하기 위해 AMI 네트워크를 거치게 된다. 따라서, 지능형전력량계(110)와 AMI 헤드엔드(140) 간의 통신은 WAN을 통해 직접 통신하거나 LNAP(120) 또는 NNAP(130)를 통해 다양한 형태로 통신이 가능하다. 이러한 통신 구조는 AMI를 설치하는 환경, 비용 등을 고려하여 선택적으로 구축할 수 있다.
도 2는 본 발명과 관련된 AMI 네트워크 아키텍처를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, AMI 네트워크(200)는 소비자 도메인(230), 배전 도메인(220), AMI 사업자가 유틸리티인지 전력 서비스 사업자인지에 따라 운용 도메인 또는 서비스 제공자 도메인(210)으로 구축될 수 있다.
AMI 네트워크(200)는 로컬 네트워크(Local Network, LN), 이웃 네트워크(Neighborhood Area Network, NAN) 및 광역 네트워크(Wide Area Network, WAN)를 포함할 수 있다.
로컬 네트워크(LN, 233)는 지능형전력량계(231), LNAP(232), 홈 디바이스(미도시) 등을 연결하는 홈 네트워크(Home Area Network, HAN)와, 빌딩 또는 상업지구의 에너지 관리를 위해 지능형전력량계(231), 서브미터 및 다양한 장치 및 시스템들을 연결하는 비즈니스 영역 네트워크(Business/Building Area Network, BAN)를 포함할 수 있다. 즉, HAN은 스마트 소비자 분야인 홈에서 디지털 디바이스들 사이의 통신 전달 네트워크 기술로 정보 가전의 제어 및 응용 서비스를 디스플레이하기 위한 통신 네트워크이고, BAN은 스마트 소비자 분야인 상업지구 또는 빌딩에서 디지털 디바이스들 사이의 통신 전달 네트워크 기술로 빌딩 관리 장치 또는 시스템의 제어 및 응용 서비스를 위한 통신 네트워크이다.
이웃 네트워크(NAN, 221)는 배전단 내 필드 영역의 모든 컴포넌트를 연결하기 위한 통신 전달 네트워크 기술로서 AMI에서는 지능형전력량계와 데이터 집중 장치 사이의 연계를 위한 통신 네트워크이다. 배전단에 위치하여 지능형전력량계(231)나 LNAP(232)를 집선하기 위한 이웃 네트워크(NAN, 221)는 하나 이상의 NNAP(222)와 연결된다.
광역 네트워크(WAN, 211)는 Core/Metro 네트워크와 백홀(Backhaul) 네트워크로 구성되며, 미터 데이터를 수집하는 유닛들로부터 운용센터로 데이터를 전달하는 통신 네트워크이다. 즉, WAN(211)은 지능형전력량계(231), LNAP(232), NNAP(222) 등이 AMI 헤드엔드(212)와 통신하기 위한 네트워크이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템(300)은, 하나 이상의 네트워크 관리 시스템(Network Management System, NMS, 310), 다수의 관리 대상들(AMI 구성 요소들, 320~350), 상기 관리 대상들(320~350)에 구비되는 관리정보베이스(Management Information Base, MIB, 360), 상기 관리 대상들(320~350)에 대응되며 관리정보를 주고받는 기능 엔터티(매니저와 에이전트 또는 클라이언트와 서버, 370, 380) 및 이를 연결하는 관리 프로토콜(SNMP 또는 고유 프로토콜, 390) 등을 포함할 수 있다.
네트워크 관리 시스템(NMS, 310)은 네트워크 관리 체계의 중심에서 실제 네트워크 관리 주체로서 운영되는 메인 시스템이다. 관리정보베이스(MIB, 360)는 네트워크 관리를 위해 관리 대상들(320~350)로부터 생성, 전달되는 정보들의 체계화된 관리정보항목이다.
관리 대상(Management Object, 320~350)은 네트워크 관리의 대상이 되는 장치 또는 시스템으로서, AMI 구성 요소들일 수 있다. 관리 대상(320~350)은 관리정보를 주거나 받는 기능 엔터티로 동작할 수 있다. 즉, 제1 관리 대상이 관리정보를 제2 관리 대상으로 제공하는 경우, 상기 제1 관리 대상은 상기 제2 관리 대상에 대해 매니저(manager)로서 기능한다. 그리고, 제1 관리 대상이 관리정보를 제3 관리 대상으로부터 수신하는 경우, 상기 제1 관리 대상은 상기 제3 관리 대상에 대해 에이전트(agent)로서 기능한다.
관리 프로토콜(management protocol)은 네트워크 관리를 위해 네트워크 관리 시스템(310)과 관리 대상(320~350) 간 관리정보를 주고받기 위해 적용되는 통신 규약이다. 이하, 본 실시 예에서, AMI 네트워크 관리 시스템(300)은, 관리 프로토콜로서, 간이망관리통신규약(Simple Network Management Protocol, SNMP)을 사용할 수 있다. SNMP는 전송제어통신규약(TCP)/인터넷통신규약(IP)에서 표준통신규약으로 채용된 관리 프로토콜의 하나이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, AMI 시스템의 네트워크 관리 구성(400)은 기본적으로 SNMP 매니저부(410)와 SNMP 에이전트부(420)를 포함할 수 있다. 상기 네트워크 관리 구성(400)에서 두 엔터티(410, 420) 간의 정보전달 규약은 SNMP 표준을 따를 수 있다.
SNMP 매니저부(410)는, get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 생성하여 SNMP 에이전트부(420)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, SNMP 매니저부(410)는, SNMP 에이전트부(420)로부터 전달되는 response 등의 SNMP 통지 메시지를 수신 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 매니저부(410)는, 네트워크 관리를 위한 정보를 주고받기 위한 기능 시작 주체를 담당하지만, 예외적으로 SNMP 에이전트부(420)에서 발생한 트랩(trap) 메시지에 대해서는 수신 전용으로 동작하고, SNMP 에이전트부(420)에서 발생한 알림(inform) 메시지에 대해서는 응답(ack) 메시지를 전송하는 응답 주체로서의 역할도 수행할 수 있다.
SNMP 에이전트부(420)는, SNMP 매니저부(410)로부터 전달되는 get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 수신 처리하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, SNMP 에이전트부(420)는, response 등의 SNMP 통지 메시지를 생성하여 SNMP 매니저부(410)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 에이전트부(420)는, 네트워크 관리를 위한 정보를 주고받기 위해, 기능 시작 주체인 SNMP 매니저부(410)의 요청을 기다리는 기능 응답 주체를 담당하지만, 예외적으로 일정 정보에 대한 트랩(trap) 메시지와 알림(inform) 메시지를 발생시키는 기능 시작 주체로서의 역할도 수행할 수 있다.
SNMP 에이전트부(420)는, 내부 또는 외부에 존재하는 관리정보베이스(MIB, 430)에 접근하여, SNMP 매니저부(410)가 요청한 정보 또는 스스로 통지하고자 하는 정보를 취득하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 관리정보베이스(430)에 대한 사항은 SNMP 표준을 따를 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, AMI 시스템의 네트워크 관리 구성(500)은 SNMP 관리 스테이션부(510)와 SNMP 에이전트부(520)를 포함할 수 있다. 상기 네트워크 관리 구성(500)에서 두 엔터티(510, 520) 간의 정보전달 규약은 SNMP 표준을 따를 수 있다.
SNMP 관리 스테이션부(510)는, SNMP 메시지를 주고받는 관점에서는 SNMP 매니저부와 동일하지만, 실제적인 관리 애플리케이션이 탑재되어 운영된다는 점을 특징으로 한다. 따라서, SNMP 관리 스테이션부(510)는 SNMP 매니저부를 내부에 포함하는 것으로 볼 수 있다.
SNMP 관리 스테이션부(510)는, get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 생성하여 SNMP 에이전트부(520)로 전달하는 기능과, SNMP 에이전트부(520)로부터 전달되는 response 등의 SNMP 통지 메시지를 수신 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 에이전트부(520)는, SNMP 관리 스테이션부(510)으로부터 전달되는 get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 수신 처리하는 기능과, response 등의 SNMP 통지 메시지를 생성하여 SNMP 관리 스테이션부(510)으로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, AMI 시스템의 네트워크 관리 구성(600)은 SNMP 매니저부(610), SNMP 프록시 에이전트부(620), 및 SNMP 에이전트부(630) 등을 포함할 수 있다. 상기 네트워크 관리 구성(600)에서 세 엔터티(610, 620, 630) 간의 정보전달 규약은 SNMP 표준을 따를 수 있다.
SNMP 매니저부(610)는, get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 생성하여 SNMP 프록시 에이전트부(620)로 전달하는 기능과, SNMP 프록시 에이전트부(620)로부터 전달되는 response 등의 SNMP 통지 메시지를 수신 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 프록시 에이전트부(620)는 SNMP 에이전트부(630)에 대한 프록시 기능을 수행한다. 즉, SNMP 프록시 에이전트부(620)는 SNMP 매니저부(610)로부터 수신된 SNMP 명령 메시지를 SNMP 에이전트부(630)로 전달하는 기능과, SNMP 에이전트부(630)로부터 수신된 SNMP 명령 메시지를 SNMP 매니저부(610)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 에이전트부(630)는, SNMP 프록시 에이전트부(620)으로부터 전달되는 get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 수신 처리하는 기능과, response 등의 SNMP 통지 메시지를 생성하여 SNMP 프록시 에이전트부(620)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, AMI 시스템의 네트워크 관리 구성(700)은 SNMP 매니저부(710), SNMP 이중 역할 매니저부(720), 및 SNMP 에이전트부(730) 등을 포함할 수 있다. 상기 네트워크 관리 구성(700)에서 세 엔터티(710, 720, 730) 간의 정보전달 규약은 SNMP 표준을 따를 수 있다.
SNMP 매니저부(710)는, get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 생성하여 SNMP 이중 역할 매니저부(720)로 전달하는 기능과, SNMP 이중 역할 매니저부(720)로부터 전달되는 response 등의 SNMP 통지 메시지를 수신 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 이중 역할 매니저부(720)는, SNMP 매니저부 기능과 SNMP 에이전트부 기능을 모두 수행하되, 각 기능에 대해서는 SNMP 에이전트부와 SNMP 매니저부가 각각 대응되어 동작한다. SNMP 이중 역할 매니저부(720)의 관리정보베이스(725)는 SNMP 매니저부 기능에 의해 생성 및 가공될 수 있지만, 이 정보를 전달하기 위한 접근 기능은 SNMP 에이전트부 기능에서 담당하는 것으로 한정된다.
SNMP 에이전트부(730)는, SNMP 이중 역할 매니저부(720)로부터 전달되는 get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 수신 처리하는 기능과, response 등의 SNMP 통지 메시지를 생성하여 SNMP 이중 역할 매니저부(720)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 실시 예들의 네트워크 관리 시스템에서의 SNMP 에이전트부와 관리정보베이스는 관리 대상에 직접 탑재되어 운영되는 것을 기본으로 하지만, SNMP는 IP 계층 이상에서 동작하기 때문에 AMI 시스템을 구성하는 IP 계층을 포함하지 않는 다양한 통신 방식을 적용함에 있어서 제약 사항이 될 수 있다. 또한, 네트워크 관리 대상들은 기능 및 구성 상의 제한으로 SNMP 에이전트부를 탑재 운용하기가 용이하지 않을 수 있다. 이러한 점을 보완하기 위해, 이하 본 실시 예는 AMI 시스템의 네트워크 관리 구성을 확장하는 방안을 제안한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 AMI 네트워크 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, AMI 시스템의 네트워크 관리 구성(800)은 SNMP 매니저부(810), SNMP 확장 에이전트부(820), 및 관리정보서버(830) 등을 포함할 수 있다.
SNMP 매니저부(810)는, get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 생성하여 SNMP 확장 에이전트부(820)로 전달하는 기능과, SNMP 확장 에이전트부(820)로부터 전달되는 response 등의 SNMP 통지 메시지를 수신 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 매니저부(810)는, 네트워크 관리를 위한 정보를 주고받기 위한 기능 시작 주체를 담당하지만, 예외적으로 SNMP 확장 에이전트부(820)에서 발생한 트랩(trap) 메시지에 대해서는 수신 전용으로 동작하고, SNMP 확장 에이전트부(820)에서 발생한 알림(inform) 메시지에 대해서는 응답(ack) 메시지를 전송하는 응답 주체로서의 역할도 수행할 수 있다.
SNMP 확장 에이전트부(820)는, SNMP 영역과 확장 영역을 연계해주는 인터페이스 역할을 수행하며, 기본적으로 SNMP 에이전트부 기능과 관리정보 클라이언트 기능을 탑재한다. SNMP 확장 에이전트부(820)는 자신의 관리정보베이스를 보유할 수도 있고, 보유하지 않을 수도 있다.
SNMP 확장 에이전트부(820)는, SNMP 매니저부(810)로부터 전달되는 get, getnext, set, getbulk 등의 SNMP 명령 메시지를 수신 처리하는 기능과, response 등의 SNMP 통지 메시지를 생성하여 SNMP 매니저부(810)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 확장 에이전트부(820)는, 네트워크 관리를 위한 정보를 주고받기 위해, 기능 시작 주체인 SNMP 매니저부(810)의 요청을 기다리는 기능 응답 주체를 담당하지만, 예외적으로 일정 정보에 대한 트랩(trap) 메시지와 알림(inform) 메시지를 발생시키는 기능 시작 주체로서의 역할도 수행할 수 있다.
SNMP 확장 에이전트부(820)는, 내부 또는 외부에 존재하는 관리정보베이스(MIB, 825)에 접근하여, SNMP 매니저부(810) 또는 관리정보서버(830)가 요청한 정보 또는 스스로 통지하고자 하는 정보를 취득하는 기능을 수행할 수 있다.
관리정보서버(830)는 물리 계층 및 데이터 링크 계층(또는 MAC 계층) 중 적어도 하나를 구비하는 고유 프로토콜(또는 통신 프로토콜)을 탑재하고 있으며, 상기 고유 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하는 관리 대상이다. 가령, 상기 관리정보서버(830)는 AMI 시스템에서 PLC 통신, 지그비 통신, 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, TVWS(TV White Space) 통신, Wi-SUN 통신(IEEE 802.15.4g) 등을 사용하는 네트워크 장비일 수 있다. 한편, 관리정보서버(830)에서 사용하는 고유 프로토콜은, IP 계층을 구비하지 않는 통신 프로토콜이면 되므로, 상기 열거한 통신 프로토콜들 이외의 다양한 통신 프로토콜들을 포함할 수 있다.
관리정보서버(830)는, 내부 또는 외부에 존재하는 관리정보베이스(MIB, 835)에 접근하여, SNMP 매니저부(810) 또는 SNMP 확장 에이전트부(820)에서 요청한 정보 또는 스스로 통지하고자 하는 정보를 취득하는 기능을 수행할 수 있다.
SNMP 확장 에이전트부(820)와 관리정보서버(830)는, 관리 대상의 관리정보를 주고받기 위한 확장 영역 고유의 프로토콜을 수행하는 기능을 담당한다. 여기서, SNMP 확장 에이전트부(820)는 관리정보서버(830)에 대해 관리정보 클라이언트 기능을 담당한다.
SNMP 확장 에이전트부(820)와 관리정보서버(830)의 관계는, 기존의 SNMP 에이전트부와 관리정보베이스 간 접근 기능이 확장된 것으로 볼 수도 있지만, 물리적 구성에 있어서 관리정보베이스 접근 기능이 기능 엔터티에 종속되어 있다는 점과 다르게 클라이언트-서버 관계로 분리되어 있는 경우로 정의할 수 있다. 확장 영역은 다양한 통신 방식의 혼합 및 복합 연결을 지원하기 위해 클라이언트와 서버 관계를 병렬적 및 직렬적으로 단계화 구성할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 확장된 네트워크 관리 구성(800)은 SNMP 프로토콜을 이용하여 관리정보를 주고받는 영역을 SNMP 영역으로 구분하고, 고유 프로토콜을 이용하여 관리정보를 주고받는 영역을 확장 영역으로 구분하여, SNMP가 적용되지 않는 네트워크 구성 요소들에 대해서도 관리정보베이스 접근 기능을 확장함으로써, 관리 시스템 관점에서 모든 관리 대상에 대한 SNMP 에이전트부 기능을 제공하면서, 동시에 관리 대상의 관리정보 교환 방식에 대한 자율성을 보장할 수 있다.
AMI
구성요소
네트워크
관리 기능 엔터티
AMI Headend NNAP LNAP Smart Meter
SNMP 매니저부 O O O X
SNMP 에이전트부 O O O O
SNMP 관리 스테이션부 O X X X
SNMP 프록시 에이전트부 O O O X
SNMP 이중 역할 매니저부 O O O X
SNMP 확장 에이전트부 O O O X
관리정보서버 X O O O
표 1은 AMI 시스템 구성 요소 별 네트워크 관리 기능 엔터티 적용 가능 여부를 나타낸다. 표 1을 참조하면, AMI Headend의 경우, SNMP 매니저부, SNMP 에이전트부, SNMP 관리 스테이션부, SNMP 프록시 에이전트부, SNMP 이중 역할 매니저부, SNMP 확장 에이전트부로 기능할 수 있으나, 관리정보서버로는 기능할 수 없다.
NNAP의 경우, SNMP 매니저부, SNMP 에이전트부, SNMP 프록시 에이전트부, SNMP 이중 역할 매니저부, SNMP 확장 에이전트부, 관리정보서버로 기능할 수 있으나, SNMP 관리 스테이션부로는 기능할 수 없다.
LNAP의 경우, SNMP 매니저부, SNMP 에이전트부, SNMP 프록시 에이전트부, SNMP 이중 역할 매니저부, SNMP 확장 에이전트부, 관리정보서버로 기능할 수 있으나, SNMP 관리 스테이션부로는 기능할 수 없다.
스마트 미터의 경우, SNMP 에이전트부, 관리정보서버로 기능할 수 있으나, SNMP 매니저부, SNMP 프록시 에이전트부, SNMP 이중 역할 매니저부, SNMP 확장 에이전트부, SNMP 관리 스테이션부로는 기능할 수 없다.
표 1은 각 구성요소의 기능과 특징을 고려하여 일반적인 범위에서 적용 가능한 수준의 가능성 여부를 나타낸 것으로 실제 AMI 시스템 구성 과정에서 일부 예외적으로 변경 적용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
800: AMI 네트워크 관리 시스템 810: SNMP 매니저부
820: SNMP 확장 에이전트부 830: 관리정보서버
825, 835: 관리정보베이스

Claims (8)

  1. TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 계층에서 동작 가능한 SNMP(Simple Network Management Protocol) 프로토콜을 이용하여 SNMP 확장 에이전트부와 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 관리정보를 송수신하는 SNMP 매니저부;
    상기 SNMP 프로토콜을 이용하여 AMI 관리정보를 주고받는 SNMP 영역과, 물리 계층 및 데이터 링크 계층 중 적어도 하나에서 동작 가능한 고유 프로토콜을 이용하여 AMI 관리정보를 주고받는 확장 영역을 연계해주는 인터페이스 역할을 수행하는 SNMP 확장 에이전트부; 및
    상기 고유 프로토콜을 이용하여 상기 SNMP 확장 에이전트부와 AMI 관리정보를 송수신하는 관리정보서버를 포함하는 AMI 네트워크 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 SNMP 확장 에이전트부는 SNMP 에이전트부 기능과 관리정보 클라이언트 기능을 탑재하는 것을 특징으로 하는 AMI 네트워크 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 SNMP 확장 에이전트부는 내부 또는 외부에 존재하는 관리정보베이스에 접근하여, 상기 SNMP 매니저부 또는 상기 관리정보서버에서 요청한 정보 또는 스스로 통지하고자 하는 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 AMI 네트워크 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 SNMP 확장 에이전트부는 상기 SNMP 매니저부로부터 전달되는 SNMP 명령 메시지를 수신 처리하는 기능과, SNMP 통지 메시지를 생성하여 상기 SNMP 매니저부로 전달하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 AMI 네트워크 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 SNMP 매니저부는, SNMP 명령 메시지를 생성하여 상기 SNMP 확장 에이전트부로 전달하는 기능과, 상기 SNMP 확장 에이전트부로부터 전달되는 SNMP 통지 메시지를 수신 처리하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 AMI 네트워크 관리 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 관리정보서버는, 내부 또는 외부에 존재하는 관리정보베이스에 접근하여, 상기 SNMP 매니저부 또는 상기 SNMP 확장 에이전트부에서 요청한 정보 또는 스스로 통지하고자 하는 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 AMI 네트워크 관리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고유 프로토콜은 PLC(Power Line Communication) 통신 프로토콜, 지그비 통신 프로토콜, 블루투스 통신 프로토콜, TVWS(TV White Space) 통신 프로토콜, Wi-Fi 통신 및 Wi-SUN 통신 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 AMI 네트워크 관리 시스템.
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