[go: up one dir, main page]

KR102024935B1 - 통신 노드에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기 조절 시스템 및 그 방법 - Google Patents

통신 노드에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기 조절 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102024935B1
KR102024935B1 KR1020130043349A KR20130043349A KR102024935B1 KR 102024935 B1 KR102024935 B1 KR 102024935B1 KR 1020130043349 A KR1020130043349 A KR 1020130043349A KR 20130043349 A KR20130043349 A KR 20130043349A KR 102024935 B1 KR102024935 B1 KR 102024935B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
energy
traffic load
energy consumption
measurement period
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020130043349A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140125509A (ko
Inventor
김영민
정부금
박혜숙
전기철
안병준
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020130043349A priority Critical patent/KR102024935B1/ko
Priority to US14/089,166 priority patent/US20140316727A1/en
Publication of KR20140125509A publication Critical patent/KR20140125509A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102024935B1 publication Critical patent/KR102024935B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876—Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0805—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability
    • H04L43/0817—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking functioning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/16—Threshold monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H04L41/0823—Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability
    • H04L41/0833—Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability for reduction of network energy consumption

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

본 발명의 시스템은 네트워크 상의 통신 노드의 에너지 측정 주기를 조절한다. 상기 시스템은 트래픽 측정 주기에 따라 상기 통신 노드에 가해지는 트래픽 로드를 계산하고, 에너지 측정 주기에 따라 상기 통신 노드에서 소비되는 에너지 소비량을 측정하는 측정 모듈과, 상기 통신 노드의 최대 트래픽 로드 및 최대 에너지 소비량에 관한 정보를 관리하는 정보 관리 모듈과, 상기 측정된 트래픽 로드, 상기 측정된 에너지 소비량, 상기 최대 에너지 소비량 및 상기 최대 트래픽 로드를 이용하여 상기 에너지 측정 주기를 설정하는 측정 주기 설정 모듈을 포함한다.

Description

통신 노드에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기 조절 시스템 및 그 방법 {System and method for adjusting energy measurement interval for energy CONSUMPTION measurement OF COMMUNICATION NODE}
본 발명은 통신 노드에서 소비되는 에너지를 측정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라우터에서 소비되는 에너지를 일정 주기별로 측정하여, 트래픽 로드에 따른 에너지 프로파일을 생성하고, 이를 기반으로 실시간으로 소모되는 에너지 소비율을 계산하여, 에너지 측정 주기를 조절하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근의 연구에 따르면, 인터넷에 의해 소비되는 에너지는 전 세계 에너지 소비량의 5.5%, 대략 9조 kWh에 달하며, 이러한 에너지 소비량은 연간 20 ~ 25%로 증가할 것이라고 한다.
중요한 점은 인터넷에서 엄청난 양의 에너지 소비가 이루어지고 있음에도 불구하고, 현재의 인터넷은 소비되는 에너지를 고려하지 않은 채 설계되고 운용된다는 점이다. 가령, 현재 네트워크 상의 통신 노드, 예컨대, 라우터는 인입되는 트래픽의 량에 상관없이 피크(peak) 시간 대, 오프-피크(off-peak) 시간 대나 동일한 에너지를 소비하고 있다. 그래서, 트래픽이 들어오지 않은 시간대에 라우터를 대기 모드로 들어가게 함으로써 엄청난 에너지 절감 효과를 달성한다고 한다.
이로 인해 최근 들어 라우터에서 소비되는 에너지를 측정하는 시스템에 관한 연구가 조금씩 이루어지고 있지만, 현재 관련된 기술이 널리 알려져 있지 않고, 단지 국제 표준화 기구(ITU SG5, ATIS)에서 오프-라인 기반의 에너지 측정 기술과 온-라인 기반의 에너지 측정 기술을 소개하고 있을 뿐이다.
이 중에서 온-라인 기반의 에너지 측정은 에너지 기반 제어를 수행하기 위해서 반드시 필요한 기술이지만, 현재 국제 표준에서는 단순하게 일정한 주기로 에너지를 측정하는 방법만을 다루고 있을 뿐이다. 이것은 에너지의 변화가 없는 경우에도 계속하여 에너지 측정이 수행되기에, 에너지 측정을 위한 별도의 에너지 낭비를 초래하고 있는 것이다. 따라서, 온-라인 기반으로 라우터에서 소비되는 에너지를 측정할 때 에너지 측정을 위한 에너지를 최소화할 수 있는 에너지 측정 주기 조정 방법에 대한 연구가 절실히 필요하다.
그러므로, 전술한 필요를 감안하여, 본 발명은 라우터에서의 트래픽 로드, 네트워크 혼잡 정도, 및 에너지 프로파일을 고려하여 라우터에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기를 조정할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 상의 통신 노드의 에너지 측정 주기를 조절하기 위한 시스템이 제공되며, 상기 시스템은, 트래픽 측정 주기에 따라 상기 통신 노드에 가해지는 트래픽 로드를 계산하고, 에너지 측정 주기에 따라 상기 통신 노드에서 소비되는 에너지 소비량을 측정하는 측정 모듈과, 상기 통신 노드의 최대 트래픽 로드 및 최대 에너지 소비량에 관한 정보를 관리하는 정보 관리 모듈, 및 상기 측정된 트래픽 로드, 상기 측정된 에너지 소비량, 상기 최대 에너지 소비량 및 상기 최대 트래픽 로드를 이용하여 상기 에너지 측정 주기를 설정하는 측정 주기 설정 모듈을 포함한다.
상기 측정 모듈은, 상기 트래픽 측정 주기에 따라 상기 트래픽 로드를 측정하고, 상기 측정된 트래픽 로드를 상기 측정 주기 설정 모듈에 전달하는 트래픽 로드 측정부, 및 상기 에너지 측정 주기에 따라 상기 에너지 소비량을 측정하고, 상기 측정된 에너지 소비량을 상기 측정 주기 설정 모듈에 전달하는 에너지 측정부를 포함한다.
상기 측정 주기 설정 모듈은, 상기 측정된 트래픽 로드, 상기 측정된 에너지 소비량, 상기 최대 에너지 소비량 및 상기 최대 트래픽 로드를 모델링하여 에너지 프로파일 함수의 모델을 도출하는 에너지 프로파일 모델부, 및 상기 에너지 프로파일 함수로부터 유도된 에너지 소비율에 따라 상기 에너지 측정 주기를 설정하기 위한 측정 주기 조정부를 포함한다.
상기 에너지 프로파일 함수는 정규화된 트래픽 로드 및 정규화된 에너지 소비량과의 관계를 나타내고, 상기 정규화된 트래픽 로드 및 상기 정규화된 에너지 소비량은 각기 하기 수학식으로부터 계산되며,
Figure 112013034286494-pat00001
상기 수학식에서,
Figure 112013034286494-pat00002
는 상기 측정된 트래픽 로드를 나타내고, 상기
Figure 112013034286494-pat00003
는 상기 최대 트래픽 로드를 나타내고,
Figure 112013034286494-pat00004
은 상기 측정된 에너지 소비량을 나타내고, 상기
Figure 112013034286494-pat00005
은 상기 최대 에너지 소비량을 나타낸다.
또한, 상기 에너지 측정 주기는 하기 수학식으로 설정되며,
Figure 112013034286494-pat00006
상기 수학식에서,
Figure 112013034286494-pat00007
는 상기 설정되는 에너지 측정 주기이고,
Figure 112013034286494-pat00008
는 상기 측정 주기의 초기 값이고,
Figure 112013034286494-pat00009
는 상기 에너지 소비율을 나타낸다.
또한, 상기 에너지 소비율은 하기 수학식을 이용하여 산출되며,
Figure 112013034286494-pat00010
상기 수학식에서,
Figure 112013034286494-pat00011
는 상기 에너지 프로파일 함수의 1차 미분을 나타내고,
Figure 112013034286494-pat00012
는 에너지 프로파일 함수이고,
Figure 112013034286494-pat00013
는 정규화된 트래픽 로드가
Figure 112013034286494-pat00014
일 때의 정규화된 에너지 소비량이고,
Figure 112013034286494-pat00015
는 단위 트래픽 로드를 나타낸다.
또한, 본 발명의 시스템은 상기 측정된 트래픽 로드가 임계치를 초과할 때, 네트워크 혼잡 알림을 생성하고 상기 네트워크 혼잡 알림을 상기 측정 주기 설정 모듈에 제공하는 네트워크 혼잡 알림부를 더 포함하며, 상기 측정 주기 설정 모듈은 상기 트래픽 로드가 기설정 임계치를 초과할 때, 상기 에너지 측정 주기를 최저 측정 주기로 설정한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 네트워크 상의 통신 노드의 에너지 측정 주기를 조절하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은, 트래픽 측정 주기에 따라 현재 상기 통신 노드에 가해지는 트래픽 로드를 계산하는 단계와, 상기 통신 노드에서의 최대 트래픽 로드 및 최대 에너지 소비량, 및 상기 측정된 트래픽 로드에 관한 정보를 이용하여 에너지 프로파일 함수의 파일을 생성하는 단계와, 상기 측정된 현재의 트래픽 로드와 과거의 측정된 트래픽 로드가 서로 같은지 비교하는 단계와, 상기 비교의 결과, 상기 측정된 현재의 트래픽 로드와 상기 과거 트래픽 로드가 서로 같지 않으면, 상기 에너지 프로파일 함수로부터 트래픽 로드에 따른 필요 에너지를 나타내는 에너지 소비율을 산출하는 단계, 및 상기 산출된 에너지 소비율에 따라 상기 에너지 측정 주기를 새로이 설정하는 단계를 포함한다.
본 실시예의 방법은, 상기 비교의 결과, 상기 측정된 현재의 트래픽 로드와 상기 과거 트래픽 로드가 서로 같으면, 상기 에너지 측정 주기를 과거의 에너지 측정 주기와 동일한 값으로 설정하는 단계를 더 포함한다.
본 실시예의 방법은, 상기 트래픽 로드가 기설정 임계치를 초과할 때, 상기 에너지 측정 주기를 최저 측정 주기로 설정하는 단계를 더 포함한다.
상기 에너지 프로파일 함수는 정규화된 트래픽 로드 및 정규화된 에너지 소비량과의 관계를 나타내고, 상기 정규화된 트래픽 로드 및 상기 정규화된 에너지 소비량은 각기 하기 수학식으로부터 계산되며,
Figure 112013034286494-pat00016
상기 수학식에서,
Figure 112013034286494-pat00017
는 상기 측정된 트래픽 로드를 나타내고, 상기
Figure 112013034286494-pat00018
는 상기 최대 트래픽 로드를 나타내고,
Figure 112013034286494-pat00019
은 상기 측정된 에너지 소비량을 나타내고, 상기
Figure 112013034286494-pat00020
은 상기 최대 에너지 소비량을 나타낸다.
상기 갱신되는 에너지 측정 주기는 하기 수학식으로 설정되며,
Figure 112013034286494-pat00021
상기 수학식에서,
Figure 112013034286494-pat00022
는 상기 갱신되는 에너지 측정 주기이고,
Figure 112013034286494-pat00023
는 상기 측정 주기의 초기 값이고,
Figure 112013034286494-pat00024
는 상기 에너지 소비율을 나타낸다.
상기 에너지 소비율은 하기 수학식으로 설정되며,
Figure 112013034286494-pat00025
상기 수학식에서,
Figure 112013034286494-pat00026
는 상기 에너지 프로파일 함수의 1차 미분을 나타내고,
Figure 112013034286494-pat00027
는 에너지 프로파일 함수이고,
Figure 112013034286494-pat00028
는 정규화된 트래픽 로드가
Figure 112013034286494-pat00029
일 때의 정규화된 에너지 소비량이고,
Figure 112013034286494-pat00030
는 단위 트래픽 로드를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 측정 주기 조정을 위한 시스템 및 그 방법에 따르면, 에너지 측정 주기의 변화를 통해 에너지 측정을 위해 소비되는 메모리, 측정 시간, 노력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 측정을 위해 소비되는 에너지도 절약할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 효율적인 에너지 측정을 통해 에너지 프로파일 함수 도출도 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 에너지 프로파일 기반의 에너지 측정 주기를 설정하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 프로파일 함수를 도출하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 프로파일 기반의 에너지 측정 주기를 설정하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 계산하는 방법을 설명하는 에너지 프로파일 함수의 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 프로파일 기반의 에너지 측정 주기를 설정하기 위한 시스템의 블록도이다.
본 발명의 시스템은 측정 모듈(100), 측정 주기 설정 모듈(110), 데이터 베이스(120), 정보 관리 모듈(130), 및 네트워크 혼잡 알림부(140)를 포함한다.
측정 모듈(100)은 측정 주기에 따라 통신 노드, 예컨대, 라우터에 가해지는 트래픽 로드 및 라우터에서 소비되는 에너지를 측정한다. 측정 모듈(100)은 트래픽 측정부(102)와 에너지 측정부(104)를 포함한다. 트래픽 측정부(102)는 트래픽 측정 주기에 따라 통신 노드에서의 트래픽 로드를 측정하고, 측정된 트래픽 로드를 측정 주기 설정 모듈(110)에 전달한다. 또한, 트래픽 측정부(102)에서 측정된 트래픽 로드는 데이터 베이스(120)에도 저장된다. 에너지 측정부(104)는 에너지 측정 주기에 따라 통신 노드에서 소비되는 에너지 소비량을 측정하고, 측정된 에너지 소비량을 측정 주기 설정 모듈(110)에 전달한다. 또한, 에너지 측정부(104)에서 측정된 에너지 소비량은 데이터 베이스(120)에도 저장된다.
네트워크 혼잡 알림부(140)는 트래픽 로드가 임계치 이상의 값일 경우 네트워크 혼잡을 알리는 네트워크 혼잡 알림을 발생하여 측정 주기 설정 모듈(110)에 네트워크 혼잡 상태를 알려준다. 그러면, 에너지 측정 주기 설정 모듈(110)은 내부적으로 네트워크 혼잡 모드를 온(ON)으로 설정한다.
정보 관리 모듈(130)은 통신 노드의 기본적인 정보들 혹은 SNMP(Simple Network Management Protocol)의 MIB(Management Information Base) 필드를 통해 제공된 정보를 저장 및 관리하는 역할을 수행한다. 여기서 저장 및 관리되는 정보는 최대 에너지 소비량(132) 및 최대 트래픽 로드(134) 등을 포함하고, 이 정보들은 측정 주기 설정 모듈(110)에 전달된다.
측정 주기 설정 모듈(110)은 트래픽 측정부(102)에 의해 측정된 트래픽 로드와 에너지 측정부(104)에 의해 측정된 에너지 소비량을 수신한다. 또한, 측정 주기 설정 모듈(110)은 정보 관리 모듈(130)에서 제공된 최대 에너지 소비량(132) 및 최대 트래픽 로드(134)를 수신한다. 측정 주기 설정 모듈(110)은 트래픽 로드, 에너지 소비량, 최대 에너지 소비량(132) 및 최대 트래픽 로드(134)를 모델링하여 에너지 프로파일 함수의 모델을 형성한다. 측정 주기 설정 모듈(110)은 에너지 프로파일 모델링부(112)와 측정 주기 조정부(114)를 포함한다.
에너지 프로파일 함수는 트래픽 로드에 따른 에너지 소비량으로 정의되며, 에너지 프로파일 모델링부(112)에 저장된다. 에너지 프로파일 함수의 모델을 도출하는 방안은 하기 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. 또한, 에너지 프로파일 모델링부(112)는 에너지 프로파일 함수의 모델로부터 에너지 소비율을 산출한다.
측정 주기 조정부(114)는 에너지 프로파일 모델링부(112)에서 산출된 에너지 소비율과, 트래픽 측정부(102)에서 제공된 트래픽 로드, 네트워크 혼잡 알림부(140)에서 제공된 네트워크 혼잡 상태, 및 정보 관리 모듈(130)에서 제공된 최대 트래픽 로드(132) 및 최대 에너지 소비량(134)을 이용하여 에너지 측정 주기를 갱신한다. 갱신된 에너지 측정 주기는 측정 모듈(100)에 제공된다. 에너지 측정 주기를 설정하는 자세한 방법은 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
데이터 베이스(120)는 트래픽 로드의 통계 정보(예를 들어, 평균 및 표준 편차)를 저장하고 있는 트래픽 로드 통계 모델(122)과 에너지 소비에 대한 통계 정보(예를 들어, 평균 및 표준 편차)를 저장하고 있는 에너지 통계 모델(124)을 포함한다.
트래픽 로드 통계 모델(122)은 측정 모듈(100)의 트래픽 측정부(102)에서 현재 측정된 트래픽 로드와 기저장되어 있던 과거의 트래픽 로드 통계를 기반으로 통계 정보를 업데이트 한다. 에너지 통계 모델(124)은 측정부(100)의 에너지 측정부(104)에서 현재 측정된 에너지 소비량과 기저장되어 있던 과거 에너지 소비 통계를 기반으로 통계 정보를 업데이트 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 프로파일 함수를 도출하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
에너지 프로파일 함수는 두 가지 방법, 즉 정적인 방법 및 동적인 방법으로 도출될 수 있다. 먼저 정적인 방법은 SNMP의 MIB를 매개로 제공되거나 시스템 자체 내의 저장된 값을 그대로 적용하여 에너지 프로파일 함수를 도출하는 방법이다. 동적인 방법은, 도 2에서 설명하는 바와 같이, 측정을 통해 에너지 프로파일 함수를 도출하는 것이다. 본 실시예에 따른 에너지 프로파일 함수의 도출은 측정 모듈(100)과 측정 주기 설정 모듈(110)에 의해 수행된다.
먼저, 단계(200)에서, 측정 모듈(100)의 트래픽 측정부(102)는 트래픽 측정 주기(
Figure 112013034286494-pat00031
)를 측정 주기 초기 값인
Figure 112013034286494-pat00032
로 설정한다. 즉,
Figure 112013034286494-pat00033
. 여기서,
Figure 112013034286494-pat00034
의 단위는 초(sec)이다.
마찬가지로, 단계(202)에서, 측정 모듈(100)의 에너지 측정부(104)는 에너지 측정 주기(
Figure 112013034286494-pat00035
)를 측정 주기 초기 값인
Figure 112013034286494-pat00036
로 설정한다. 즉,
Figure 112013034286494-pat00037
. 여기서,
Figure 112013034286494-pat00038
의 단위는 초(sec)이다.
이후, 단계(204)에서 측정 주기에 따라 측정 모듈(100)의 트래픽 측정부(102)와 에너지 측정부(104)에서 각기 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00039
)와 에너지 소비량(
Figure 112013034286494-pat00040
)을 측정한다.
단계(206)에서, 트래픽 측정부(102)와 에너지 측정부(104)에서 각기 측정된 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00041
)와 에너지 소비량(
Figure 112013034286494-pat00042
)은 측정 주기 설정 모듈(110)의 에너지 프로파일 모델링부(112)에 전달된다.
단계(208)에서, 정보 관리 모듈(130)에서 제공되는 최대 에너지 소비량(
Figure 112013034286494-pat00043
)과 최대 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00044
)는 측정 주기 설정 모듈(110)의 에너지 프로파일 모델링부(112)에 전달된다.
단계(210)에서, 에너지 프로파일 모델링부(112)는 하기 수학식 1에서와 같이 최대 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00045
)에서 차지하는 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00046
)의 비율을 이용하여 정규화된 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00047
)를 계산한다. 또한, 에너지 프로파일 모델링부(112)는 하기 수학식 2에서와 같이 최대 에너지 소비량(
Figure 112013034286494-pat00048
)에서 차지하는 에너지 소비량(
Figure 112013034286494-pat00049
)의 비율을 이용하여 정규화된 에너지 소비량(
Figure 112013034286494-pat00050
)을 계산한다. 정규화된 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00051
) 및 정규화된 에너지 소비량(
Figure 112013034286494-pat00052
)은 에너지 프로파일 모델의 함수를 도출하는데 적용된다.
Figure 112013034286494-pat00053
Figure 112013034286494-pat00054
아래에서 설명되는 바와 같이, 에너지 프로파일 함수는 정규화된 트래픽 로드와 정규화된 에너지 소비량과의 관계를 나타내는 함수이다
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 프로파일 기반의 에너지 측정 주기를 설정하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3의 방법에서 상기 에너지 측정부(104)를 통해 에너지 프로파일 함수를 얻었다고 가정한다. 에너지 프로파일 함수가 주어진 경우에는, 트래픽 로드 값 만으로도 에너지 소비량 예측이 가능하기에 에너지 소비량을 측정하지 않아도 될 것이다.
먼저, 단계(300)에서, 트래픽 측정 주기에 따라 측정 모듈(100)의 트래픽 측정부(102)에서 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00055
)를 측정 한다. 단계(302)에서, 측정된 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00056
)를 측정 주기 설정 모듈(110)의 에너지 측정 주기 조정부(114)와 데이터 베이스(120)의 트래픽 로드 통계 모델(122)에 전달한다.
단계(304)에서, 정보 관리 모듈(130)에서 최대 에너지 소비량(
Figure 112013034286494-pat00057
)과 최대 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00058
)를 측정 주기 설정 모듈(110)에 전달한다.
단계(306)에서, 측정 주기 설정 모듈(110)은 네트워크 혼잡 모드가 온(ON)으로 설정되어 있는지를 판단하여 트래픽 측정 주기를 조정한다. 보다 상세히 말해서, 네트워크 혼잡 모드가 ON으로 설정되어 있는 경우, 단계(314)로 진행하여 에너지 측정 주기(
Figure 112013034286494-pat00059
)를 최저 측정 주기를 갖는 임계치(
Figure 112013034286494-pat00060
)로 설정한다. 그러나, 네트워크 혼잡 모드가 ON으로 설정되어 있지 않으면, 단계(308)로 진행한다.
단계(308)에서, 측정 주기 설정 모듈(110)은 현재 측정된 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00061
)와 지난 트래픽 측정 주기에서 측정되었던 과거의 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00062
)가 서로 같은지 판단한다. 이것은 현재와 과거 트래픽 로드가 서로 동일할 때 에너지를 다시 측정하는 일을 피함으로써 에너지 측정에 소요되는 에너지 소비를 줄이기 위함이다. 단계(308)의 판단 결과로서, 현재 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00063
)와 과거 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00064
)가 서로 같으면, 단계(310)로 진행하여 에너지 측정 주기(
Figure 112013034286494-pat00065
)를 과거 에너지 측정 주기와 동일한 값으로 설정하고 종료한다. 그러나, 현재 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00066
)와 과거 트래픽 로드(
Figure 112013034286494-pat00067
)가 서로 같지 않으면, 단계(312)로 진행한다.
단계(312)에서, 에너지 프로파일 모델링부(112)는 수학식 1에 의해 정규화된 트래픽 로드 값에서의 에너지 프로파일 함수의 기울기(
Figure 112013034286494-pat00068
)을 계산한다. 이때, 에너지 프로파일 함수의 기울기는 에너지 소비율을 의미한다. 기울기의 계산은 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
그 다음 단계(316)에서, 계산된 에너지 소비율(
Figure 112013034286494-pat00069
)을 이용하여 에너지 측정 주기를 하기 수학식 3과 같이 새로이 설정한다.
Figure 112013034286494-pat00070
상기 수학식에서,
Figure 112013034286494-pat00071
는 새로이 설정되는 에너지 측정 주기이고,
Figure 112013034286494-pat00072
는 측정 주기의 초기 값을 나타낸다.
측정 주기의 초기 값
Figure 112013034286494-pat00073
는 기설정된 시간(sec)으로 설정될 수 있으며, 대안으로, 과거의 에너지 측정 주기로 설정될 수도 있다.
다음으로, 단계(318)에서 측정 모듈(100)의 에너지 측정부(104)에서 에너지 소비량을 측정하며, 단계(320)에서 측정된 에너지 소비량을 데이터 베이스(120)의 에너지 통계 모델(124)에 전송한다.
그 후, 단계(322)에서 데이터 베이스(120)의 에너지 통계 모델(124)에서 전달 받은 에너지 소비량을 기반으로 에너지 통계 정보를 업데이트 한 후 종료한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 계산하는 방법을 설명하는 에너지 프로파일 함수의 그래프이다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 에너지 프로파일 함수(40)는 가로축이 정규화된 트래픽 로드의 변수를 나타내고, 세로축이 정규화된 에너지 소비량의 변수를 나타내는 관계를 갖는 함수이다. 이때, 정규화된 트래픽 로드 및 정규화된 에너지 소비량은 각기 수학식 1 및 수학식 2을 통해 계산된 것이다.
예를 들어, 에너지 프로파일 함수를
Figure 112013034286494-pat00074
라 정의할 경우, 정규화된 트래픽 로드가
Figure 112013034286494-pat00075
일 때의 정규화된 에너지 소비량은
Figure 112013034286494-pat00076
이고 이때 기울기를
Figure 112013034286494-pat00077
라 정의하자. 기울기
Figure 112013034286494-pat00078
는 하기 수학식 4와 같이 에너지 프로파일 함수의 1차 미분으로 구할 수 있다.
Figure 112013034286494-pat00079
상기의 수학식 3에서,
Figure 112013034286494-pat00080
는 단위 트래픽 로드(예를 들어, 0.01)를 의미한다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
100: 측정 모듈 110: 측정 주기 설정 모듈
120: 데이터베이스 130: 정보 관리 모듈
140; 망 혼잡 알림부

Claims (13)

  1. 네트워크 상의 통신 노드의 에너지 측정 주기를 조절하기 위한 시스템에 있어서,
    트래픽 측정 주기에 따라 상기 통신 노드에 가해지는 트래픽 로드를 계산하고, 에너지 측정 주기에 따라 상기 통신 노드에서 소비되는 에너지 소비량을 측정하는 측정 모듈과,
    상기 통신 노드의 최대 트래픽 로드 및 최대 에너지 소비량에 관한 정보를 관리하는 정보 관리 모듈과,
    상기 측정된 트래픽 로드, 상기 측정된 에너지 소비량, 상기 최대 에너지 소비량 및 상기 최대 트래픽 로드를 이용하여 상기 에너지 측정 주기를 설정하는 측정 주기 설정 모듈을 포함하되,
    상기 측정 주기 설정 모듈은,
    상기 측정된 트래픽 로드, 상기 측정된 에너지 소비량, 상기 최대 에너지 소비량 및 상기 최대 트래픽 로드를 모델링하여 에너지 프로파일 함수의 모델을 도출하는 에너지 프로파일 모델링부, 및
    에너지 측정 주기의 초기 값과 상기 에너지 프로파일 함수로부터 유도된 에너지 소비율간 비율에 따라 상기 에너지 측정 주기를 설정하는 측정 주기 조정부를 포함하는 에너지 측정 주기 설정 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정 모듈은,
    상기 트래픽 측정 주기에 따라 상기 트래픽 로드를 측정하고, 상기 측정된 트래픽 로드를 상기 측정 주기 설정 모듈에 전달하는 트래픽 로드 측정부, 및
    상기 에너지 측정 주기에 따라 상기 에너지 소비량을 측정하고, 상기 측정된 에너지 소비량을 상기 측정 주기 설정 모듈에 전달하는 에너지 측정부를 포함하는 에너지 측정 주기 설정 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 에너지 프로파일 함수는 정규화된 트래픽 로드 및 정규화된 에너지 소비량과의 관계를 나타내고,
    상기 정규화된 트래픽 로드 및 상기 정규화된 에너지 소비량은 각기 하기 수학식으로부터 계산되며,
    Figure 112013034286494-pat00081

    상기 수학식에서,
    Figure 112013034286494-pat00082
    는 상기 측정된 트래픽 로드를 나타내고, 상기
    Figure 112013034286494-pat00083
    는 상기 최대 트래픽 로드를 나타내고,
    Figure 112013034286494-pat00084
    은 상기 측정된 에너지 소비량을 나타내고, 상기
    Figure 112013034286494-pat00085
    은 상기 최대 에너지 소비량을 나타내는 에너지 측정 주기 설정 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 에너지 소비율은 하기 수학식을 이용하여 산출되며,
    Figure 112019060680408-pat00090

    상기 수학식에서,
    Figure 112019060680408-pat00091
    는 상기 에너지 프로파일 함수의 1차 미분을 나타내고,
    Figure 112019060680408-pat00092
    는 에너지 프로파일 함수이고,
    Figure 112019060680408-pat00093
    는 정규화된 트래픽 로드가
    Figure 112019060680408-pat00094
    일 때의 정규화된 에너지 소비량이고,
    Figure 112019060680408-pat00095
    는 단위 트래픽 로드를 나타내는 에너지 측정 주기 설정 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 측정된 트래픽 로드가 임계치를 초과할 때, 네트워크 혼잡 알림을 생성하고 상기 네트워크 혼잡 알림을 상기 측정 주기 설정 모듈에 제공하는 네트워크 혼잡 알림부를 더 포함하며,
    상기 측정 주기 설정 모듈은 상기 트래픽 로드가 기설정 임계치를 초과할 때, 상기 에너지 측정 주기를 최저 측정 주기로 설정하는 에너지 측정 주기 설정 시스템.
  8. 네트워크 상의 통신 노드의 에너지 측정 주기를 조절하기 위한 방법에 있어서,
    트래픽 측정 주기에 따라 현재 상기 통신 노드에 가해지는 트래픽 로드를 계산하고, 에너지 측정 주기에 따라 상기 통신 노드에서 소비되는 에너지 소비량을 측정하는 단계와,
    상기 통신 노드에서의 최대 트래픽 로드 및 최대 에너지 소비량, 및 상기 측정된 트래픽 로드에 관한 정보를 이용하여 에너지 프로파일 함수의 파일을 생성하는 단계와,
    상기 측정된 현재의 트래픽 로드와 과거의 측정된 트래픽 로드가 서로 같은지 비교하는 단계와,
    상기 비교의 결과, 상기 측정된 현재의 트래픽 로드와 상기 과거의 측정된 트래픽 로드가 서로 같지 않으면, 상기 에너지 프로파일 함수로부터 트래픽 로드에 따른 필요 에너지를 나타내는 에너지 소비율을 산출하는 단계, 및
    에너지 측정 주기의 초기 값과 상기 산출된 에너지 소비율간 비율에 따라 상기 에너지 측정 주기를 새로이 설정하는 단계를
    포함하는 에너지 측정 주기 설정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 비교의 결과, 상기 측정된 현재의 트래픽 로드와 상기 과거의 측정된 트래픽 로드가 서로 같으면, 상기 에너지 측정 주기를 과거의 에너지 측정 주기와 동일한 값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 에너지 측정 주기 설정 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 트래픽 로드가 기설정 임계치를 초과할 때, 상기 에너지 측정 주기를 최저 측정 주기로 설정하는 단계를 더 포함하는 에너지 측정 주기 설정 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 에너지 프로파일 함수는 정규화된 트래픽 로드 및 정규화된 에너지 소비량과의 관계를 나타내고,
    상기 정규화된 트래픽 로드 및 상기 정규화된 에너지 소비량은 각기 하기 수학식으로부터 계산되며,
    Figure 112013034286494-pat00096

    상기 수학식에서,
    Figure 112013034286494-pat00097
    는 상기 측정된 트래픽 로드를 나타내고, 상기
    Figure 112013034286494-pat00098
    는 상기 최대 트래픽 로드를 나타내고,
    Figure 112013034286494-pat00099
    은 상기 측정된 에너지 소비량을 나타내고, 상기
    Figure 112013034286494-pat00100
    은 상기 최대 에너지 소비량을 나타내는 에너지 측정 주기 설정 방법.
  12. 삭제
  13. 제 8항에 있어서, 상기 에너지 소비율은 하기 수학식을 이용하여 산출되며,
    Figure 112019060680408-pat00105

    상기 수학식에서,
    Figure 112019060680408-pat00106
    는 상기 에너지 프로파일 함수의 1차 미분을 나타내고,
    Figure 112019060680408-pat00107
    는 에너지 프로파일 함수이고,
    Figure 112019060680408-pat00108
    는 정규화된 트래픽 로드가
    Figure 112019060680408-pat00109
    일 때의 정규화된 에너지 소비량이고,
    Figure 112019060680408-pat00110
    는 단위 트래픽 로드를 나타내는 에너지 측정 주기 설정 방법.
KR1020130043349A 2013-04-19 2013-04-19 통신 노드에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기 조절 시스템 및 그 방법 Expired - Fee Related KR102024935B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130043349A KR102024935B1 (ko) 2013-04-19 2013-04-19 통신 노드에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기 조절 시스템 및 그 방법
US14/089,166 US20140316727A1 (en) 2013-04-19 2013-11-25 System and method for adjusting energy measurement interval to measure energy consumed in communication node

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130043349A KR102024935B1 (ko) 2013-04-19 2013-04-19 통신 노드에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기 조절 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140125509A KR20140125509A (ko) 2014-10-29
KR102024935B1 true KR102024935B1 (ko) 2019-09-24

Family

ID=51729659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130043349A Expired - Fee Related KR102024935B1 (ko) 2013-04-19 2013-04-19 통신 노드에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기 조절 시스템 및 그 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140316727A1 (ko)
KR (1) KR102024935B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017028431A (ja) * 2015-07-21 2017-02-02 富士通株式会社 伝送装置及び流量計測方法
WO2018014360A1 (zh) * 2016-07-22 2018-01-25 华为技术有限公司 拥塞控制方法、基站及终端

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7647078B2 (en) * 2006-03-07 2010-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Power-saving method for wireless sensor network

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Huang et al. "A Traffic-Load Oriented Power Saving Mechanism for MAC Protocol in Ad Hoc Networks", 2007*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140125509A (ko) 2014-10-29
US20140316727A1 (en) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101155085B (zh) 实时流量预测方法及装置和实时流量监测预警方法及装置
CN103402243B (zh) 一种调整移动终端上的应用的数据更新频率的方法和装置
CN103490948A (zh) 网络性能的预测方法及装置
TW200520451A (en) Quality of service management for a wireless local area network
TWI619399B (zh) 藉由預測平滑傳輸區塊大小來控制應用程式操作的系統和方法
EP1592167A3 (en) Systems and methods for optimizing access provisioning and capacity planning in IP networks
CN109831535B (zh) 一种基于边缘计算的大数据智能收集方法
CN108259225A (zh) 一种网络扩容评估方法、装置和服务器
CN105471655B (zh) 虚拟化集群中确定物理设备上电或下电的方法及装置
KR102024935B1 (ko) 통신 노드에서 소비되는 에너지 측정을 위한 에너지 측정 주기 조절 시스템 및 그 방법
KR101356841B1 (ko) 라우터의 에너지 측정을 위한 트래픽 측정 주기를 조정하는 시스템 및 방법
KR20150054260A (ko) 전력 관리 장치 및 이를 이용한 전력 관리 방법
WO2018045518A1 (zh) 一种VoLTE通信的方法和基站
Gross et al. EnerSim: an energy consumption model for large-scale overlay simulators
EP3025452B1 (en) Monitoring network use of resources
US8952673B2 (en) Control device, a control method, and a non-transitory computer readable medium thereof
CN107529209A (zh) 控制wifi热点省电的方法及其装置
KR101179635B1 (ko) 네트워크 장비의 에너지 사용량을 측정하는 지능형 에너지 측정 시스템 및 방법
CN118101697A (zh) 一种具有边缘算力的智能网关数据处理方法
Liu et al. On Crevecoeur’s bathtub-shaped failure rate model
US20160048118A1 (en) Frequency control method and frequency control system
CN116455755A (zh) 通信配置方法、设备及介质
EP3633919A1 (en) Control method, related device, and system
TWI591487B (zh) The system automatically expands the method
US11656966B2 (en) Local computing cloud that is interactive with a public computing cloud

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

AMND Amendment
E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

St.27 status event code: N-2-6-B10-B15-exm-PE0601

AMND Amendment
E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PX0901 Re-examination

St.27 status event code: A-2-3-E10-E12-rex-PX0901

PX0701 Decision of registration after re-examination

St.27 status event code: A-3-4-F10-F13-rex-PX0701

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20220919

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20220919

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000