서비스 사용 패턴을 고려한 홈 게이트웨이의 전력 절감 알고리즘

Abstract

홈 게이트웨이는 홈 네트워크의 지속적인 서비스를 제공해야 한다. 그러나 유비쿼터스 홈 네트워크 영역 확산될수록 홈 게이트웨이의 전력 소비는 기하급수적으로 증가한다. 이에 본 논문에서는 홈 게이트웨이가 지속적인 서비스를 유지하면서도 사용자 트래픽이 없는 구간에 저전력 모드로 전환되도록 제어한다. 이를 위해 기존의 유휴 시간 패턴을 고려하여 다음 유휴 시간을 예측하였다. 네트워크 활용 패턴의 유사성을 상세하고 가변적으로 반영하기 위하여, 요일별 생활 패턴을 프로파일링하여 적용하였다. 유휴 시간의 특성을 전체 평균과 요일별 생활 패턴으로 각각 프로파일링한 데이터를 실제값과 비교한 결과, 전체 평균 적용한 경우 유휴 시간의 예측치와 실제 값의 오차가 최소 0.43%에서 최대 4%로 나타났다. 이에 반해, 요일별 패턴을 적용한 경우, 유휴 시간의 예측치와 실제 값의 오차가 최소 0.06%에서 최대 2%로 나타났다. 이로서 네트워크 활용 패턴을 적용하는 방식이 더 효율적임을 알 수 있다. Home Gateway is always on for continuous services of home networks. Ubiquitous home networks are extended. so power consumption of home gateways increases by geometric progression. Our algorithm is for home gateway to sleep, listen or wakeup according to network traffic adaptively, as well as to keep always-on service. To do this, it traces the accumulated average of previous sleep periods. In addition to this basic algorithm, we make the profiles for user's living pattern per the day to reflect network usages in detail and adaptively. As the simulation results by comparing with overall accumulated average and per-day accumulated average, in case of the overall accumulated average, the difference the estimation and real value is distributed from 0.43% to 4%. In contrast of this, in case of the per-day accumulated average is distributed from 0.06% to 2%. From this results, we know the profiling of per-day usage pattern can help reduce the difference of the real sleep period and the estimated sleep period.