Design and Performance Analysis of a Traffic-based Power Saving Mode Decision Algorithm for Energy-efficient Home Networks

에너지 효율적인 홈 네트워크를 위한 트래픽 기반 전력 절감 모드 결정 알고리즘의 설계 및 성능 분석

Home gateway is always full-powered for ubiquitous home services, and consumes much energy yearly. Power-saving algorithm to conserve this energy must reduce the energy consumption and preserve always-on services. Our algorithm predicts current idle period using the history of the past idle period when the idle period starts, and then determines whether the power mode is changed to the saving mode or not. On the power saving mode, it processes the simple protocol data for network control using proxying with no wakeup. And it changes the power mode to active mode when user's traffic exists. As the results of the simulation using real traffic, our algorithm saves the energy consumption from 14% to 49% as compared with existing method.

홈 게이트웨이는 유비쿼터스 홈 서비스를 지속적으로 제공하기 위해 24시간 가동되므로 연간 소모하는 전력의 규모가 크다. 네트워크의 유휴 시간에 최소 전력을 사용하는 전력 절감 모드를 적용하면 이러한 전력 소모를 줄일 수 있다. 본 논문의 전력 절감 모드 결정 알고리즘은 유휴 시간이 시작되면 유휴 시간의 누적된 정보를 토대로 현재의 유휴 시간의 길이를 예측하고, 그 결과에 따라 전력 절감 모드로 전환한다. 전력 절감 모드에서 간단한 제어용 프로토콜 데이터는 활성 모드로의 전환 없이 프록시로 처리한다. 그리고 사용자 트래픽이 존재할 경우에만 활성 모드로 전환한다. 이러한 알고리즘을 검증하기 위해서는 흠 네트워크에서 트래픽 데이터를 수집하여, 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 기존 방식에 비해 최소 14%에서 최대 49%의 전력 절감 효과를 보였다.