KR100378537B1 - 원격웨이크-업시스템및방법 - Google Patents

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Abstract

근거리 통신망(LAN)에 접속된 장치를 원격적으로 웨이크 업 하는 시스템 및 방법이 기술된다. 특정 데이타 패킷(50)이 기술되며, 이 패킷의 종착 어드레스는 패킷의 데이타 필드(60)에 최소한 16회 연속 번 수록된다. 특정형의 패킷이 LAN상에 전송될 시에, 이 패킷은 원격 웨이크-업 패킷인지의 여부를 결정하기위해 장치의 I/O 보조 시스템(12)에 의해 먼저 디코드된다. 수신된 패킷이 원격 웨이크-업 패킷인 것으로 결정된 후, 웨이크-업 인에이블 라인(13)이 활성화됨으로써, 시스템이 저 전력 모드로부터 벗어나 이후에 수신되는 패킷들에 대한 추가적인 처리를 제공할 수 있게 된다.

Description

원격 웨이크-업 시스템 및 방법
오늘날의 전 세계 시장에서 통신망을 통한 상당 거리에 걸친 다수 사용자간의 통신은 거의 필수적으로 되고있다. 근거리 통신망은 수십 미터에서 수 킬러미터까지의 거리를 통해 피어-투-피어(peer-to-peer) 통신을 지원할 수 있는 특정형의 통신망이다. 특정형의 LAN은 이더넷인데, 여기서 다수 사용자들로부터의 정보는 당량의 정보를 포함하는 디스크리트(discreet) 패킷형으로 시스템 버스를 이용하여 통신망을 통해 전송된다. 전형적인 정보 패킷은 일련의 필드, 즉 종착(목적지)어드레스 필드, 소스(발신지)어드레스 필드, 길이 필드, 사용자 정보가 제공되는 데이타 필드 및, 일부 경우에서의 에러 검사 필드를 포함한다.
최근에, 배터리 전력으로 동작하는 랩톱 및 다른 휴대형 컴퓨터들의 이용이 증가함에 따라 제조업자들은 전력 보존 특성은 갖거나 저 전력 모드로 동작할 수 있는 시스템을 개발하고 있는 추세이다. 저 전력 동작 성능에 대한 소비자의 증가로, 많은 전력을 필요로 하고 배터리 수명을 감소시키는 중앙 처리 유니트(CPU) 또는 다른 전력 관리 회로의 사용 없이 정지(저 전력) 모드로 원격 장치를 웨이크-업시킬 수 있는 성능이 점차 제조자에게 중요시되고 있다. 저 전력 모드 장치의 경우, 통신망을 통해 장치에 의해 수신기는 정보 패킷을 어디에 전송해야 할지를 결정하기 위한 간단하고도 효율적인 방식이 없다. 현재의 시스템에서, CPU는 전체 장치가 활성화되는지를 탐색하기 위해, 유입되는 정보를 처리하도록 활성화되어야 한다. 이는 많은 에너지를 사용하는 많은 추가의 하드웨어의 이용을 필요로 하는바, 이는 배터리의 수명 단축을 의미한다. 또한, 종착 어드레스내의 오류가 있을 경우, 전송되는 정보 패킷이 이 정보 패킷을 수신하지 말아야 하는 보조 시스템 즉, 입력/출력(I/O) 인터페이스에 의해 수신될 수 있다.
따라서, 저 전력 모드에 있는 장치를 원격으로 웨이크-업하여, LAN을 통해 전송되는 정보를 신속 정확하게 전송하고, 처리할 수 있는 성능이 제조자 및 소비자 모두에게 동일하게 중요하다.
[발명의 요약]
본 발명은 통신망의 노드에 접속된 저 전력 모드의 장치를 원격으로 웨이크-업하고, 또한 LAN을 통해 전송된 정보를 정확한 노드 또는 장치로 전송하는데 있어 상기 및 관련 문제점을 해소하는 것이다. 본 발명은 특정 정보 패킷 구조 및 특정 정보 패킷을 청취(listening)하는 데 이용되는 I/O 장치를 기술한다. 일단 특정 정보 패킷이 수신되면, CPU는 활성화되고, 필요시 추가의 처리를 위해 데이타가 전송된다. I/O 장치에 의해 수신된 정보 패킷이 이 정보를 청취하는 특정 노드로 전송되지 않을 경우, 데이타는 상기 특정 노드로 전송되지 않을 것이다.
본 발명의 목적은 저 전력 모드로 상기 특정 장치에 의해 처리될 정보가 있을 때, 근거리 통신망에 결합된 장치를 윈격으로 웨이크-업 할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 중앙 처리 유니트의 이용 없이도 통신망을 따라 정보를 다수 사용자에게 전송할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 장점은 표준 개인용 컴퓨터에 제공된 것과 동일한 입력/출력 장치를 이용할 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 매우 적은 부품으로 구현될 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 종래 시스템에 제공된 것과 동일한 패킷 구조를 이용할 수 있다는 것이다.
본 발명은 일반적으로 근거리 통신망(LAN)에 관한 것으로서, 특히 근거리 통신망에 접속된 구성요소의 원격 웨이크-업(wake-up)에 관한 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 장점 및 특징은 첨부된 도면을 참조로 한 아래의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
제 1 도는 원격 웨이크-업을 위한 통신망에 접속되는 저 전력 동작 성능을 가진 개인용 컴퓨터 시스템의 블록 다이어그램이다.
제 2 도는 본 발명의 원격 웨이크-업 패킷 포맷의 개략도이다.
제 3 도는 본 발명의 통신망 제어기의 원격 웨이크-업 섹션의 블록 다이어그램이다.
제 4 도는 본 발명의 통신망 제어기의 웨이크-업 제어 논리의 블록 다이어그램이다.
이제, 도 1 내지 4를 참조로 하여 정보 패킷과 그리고 근거리 통신망을 통해 정지 모드(sleep mode)에 있는 장치를 웨이크-업 할 신호를 발생시키는 기능을 수행하는 하드웨어에 대해 설명한다. 제 1 도는 원격 웨이크-업 성능을 가진 디지털 장치의 블록 다이어그램을 도시한 것이다. 가장 양호한 실시예에서, 상기 장치는 여러 장치들이 다수의 노드에 결합된 근거리 통신망(LAN)의 한 노드에 접속된 개인용 컴퓨터 시스템으로서 기술된다. 하기의 도 3 및 도 4에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 통신망 제어기의 원격 웨이크-업 섹션을 구성하는 구성요소가 단일 집적 회로(IC) 칩에 장치된다. 그러나, 다른 집적 레벨들이 가능하다. 예를 들면, 통신망 제어기 및 전력 관리 논리가 IC 칩에 장치될 수 있다. 또한, 장치를 구성하는 모든 구성요소가 단일 IC칩 또는 일련의 칩에 장치될 수 있다. 더욱이, 여기에 기술된 개인용 컴퓨터 시스템은 더욱 복잡한 시스템으로도 될 수 있다는 것을 본 분야의 통상의 숙련자는 알 수 있을 것이다.
양호한 실시예에 있어서, 개인용 컴퓨터 시스템(10)이 라인(11)을 통해 컴퓨터 통신망(이 경우에는 이더넷)의 한 노드에 연결된다. 이더넷은 통신망 제어기(12)에 결합되며, 이 통신망 제어기(12)는 시스템 데이타 버스를 통해 중앙 처리 유니트(CPU)(14), 메모리 유니트(16) 및 개인용 컴퓨터 시스템(10)의 디스크(18)에 결합된다. 개인용 컴퓨터 시스템(10)의 입력/출력(I/O) 보조 시스템에 위치된 통신망 제어기(12)는 또한 웨이크-업 라인(13) 및 활성 로우(active low) 정지 라인
Figure pct00001
(15)을 통해 전력 관리 논리 블록(20)에 결합된다. 전력 관리 논리 블록(20)은 전력 보존 성능을 개인용 컴퓨터 시스템(10)에 제공하는 CPU(14)에 결합된다. 개인용 컴퓨터 시스템(10)의 구성요소의 전력 다운에 대해서는 본 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있어, 여기에서는 기술하지 않기로 한다.
이더넷을 통해 전송되고, 본 발명의 원격 웨이크-업 정보를 포함하는 정보 패킷(50)의 구조가 제 2 도에 도시되어 있다. 이더넷을 통해 전송되는 정보 패킷(50)은 전술된 바와 유사한 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 개인용 컴퓨터 스템(10)으로부터 떨어져 있는 소스 노드에 의해 발생된다. 통신망에 결합된 어떤 노드가 통신망의 다른 노드들로 정보를 전송하는 소스 노드로서 작용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. (도시되지 않은) 적당한 소프트웨어 및 하드웨어와 관련한 본 발명의 개인용 컴퓨터 시스템(10)은 소스 노드로서 작용하여, 통신망에 결합된 다수의 노드들에 정보를 전송할 수 있다. 정보 패킷(50)은 6개의 서로 다른 필드로 분할된다. 제 1 필드는 정보 패킷(50)이 전송될 수 있는 곳을 나타내는 6-바이트 종착 어드레스(52)를 포함한다. 제 2 필드는 정보 패킷(5)이 발신되는 곳을 나타내는 6-바이트 소스 어드레스(54)를 포함한다. 제 3 필드는 정보 패킷(50)내의 프레임 데이타의 길이를 포함하는 2-바이트 길이 필드(56)이다. 제 4 필드는 처리될 데이타를 포함하는 길이에서 0 내지 1404 바이트 범위로 변할 수 있는 프레임 데이타 블록(58)이다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 종착 어드레스(52)의 16번의 연속적인 반복(repetition)으로 이루어진 96바이트 웨이크-업 데이타 시퀀스(60)가 프레임 데이타 블록(58)에 수록된다. 비록 바람직한 실시예는 종착 어드레스(52)의 16번의 연속적인 반복을 참조하여 설명하고 있지만은 2보다 크고 235보다 작은 범위에서 임의 횟수의 연속적인 반복을 이용할 수도 있다. 이 웨이크-업 데이타 시퀀스는 프레임 데이타 블록(58)내의 어느 곳에나 위치될 수 있다. 마지막으로, 제 6 필드는 정보 블록(50)에 의해 전달되는 데이타(58)의 정확성 및 신뢰성을 검사하는 4바이트 순환 여유 검사(Cyclic Redundancy Check(CRC) 에러 제어 코드(62)를 포함한다. 본 발명의 정보 패킷(50)의 전체 길이는 114 내지 1518 바이트 범위로 변할 수 있다. 전술된 특정 정보 패킷(50)의 기능에 대해서는 아래에 더욱 상세히 기술된다.
제 3 도는 본 발명의 통신망 제어기(12)의 원격 웨이크-업 섹션을 포함하는 구성 요소들을 더욱 상세히 설명한 것이다. 이더넷(11)을 통해 전송된 정보 패킷(50)으로부터의 데이타는 라인(11)을 통해 비교기(104)로 전송된다. 비교기(104)는 또한 6개의 8-비트 레지스터로 분리되고, 개인용 컴퓨터 시스템(10)의 어드레스를 포함하는 48비트 물리적 어드레스 RAM(106)에 라인(105)을 통해 결합된다. 비교기(104)의 출력은 비교 오케이(okey) 라인(103)를 통해 웨이크-업 제어 논리 블록(102)으로 전송된다. 웨이크-업 제어 논리 블록(102)으로의 다른 입력으로서는 통신망 제어기(12)내부로부터 전송되는 웨이크-업 인에이블 라인(13), 라인 클럭(CLK)상의 바이트 클럭 신호 및 라인(113)을 통해 이진 카운터(110)로부터 나온 자리올림(CARRY)2 출력 라인이 있다. 웨이크-업 제어논리(120)는 또한 라인(109)을 통해 이진 카운터(110)의 리세트(RESET) 핀 및 모듈로 6 카운터(108)에 결합된다. 모듈로 6 카운터(108)의 3개의 출력은 라인(107)을 통해 물리적 어드레스 RAM(106)으로 전송된다. 통신망 제어기(12)의 기능에 대해서는 아래에 더욱 상세히 기술된다.
제 4 도는 본 발명의 웨이크-업 제어 논리(102)의 개략적인 다이어그램이다. 이진 카운터(110)의 자리올림 2 출력 라인은 라인(113)을 통해 D 플립-플롭(200)의 세트(SET) 핀으로 전송된다. 바이트 클럭(BYTE CLK) 신호는 플립-플롭(200)의 클럭 입력으로 전송된다. 웨이크-업 인에이블 라인(13)은 플립-플롭(200)의 활성 로우(active low) 리세트 핀(201) 및 NAND 게이트(202)이 한 입력으로 전송된다. NAND 게이트(202)의 제 2 입력은 비교기(104)로부터 라인(103)을 통해 나오는 비교 오케이 신호 라인이다. NAND 게이트(202)의 출력은 라인(109)을 통해 모듈로 6 카운터(108)의 리세트 핀 및 이진 카운터(110)의 리세트 핀에 공급된다. 플립-플롭(200)의 출력은 라인(203)을 통해 그의 입력으로 피드백 되고, 또한 시스템의 웨이크-업 프레임 수신 출력 라인(101)으로서 작용한다. 웨이크-업 논리(102)의 기능에 대해서는 아래에 더욱 상세히 기술된다.
본 발명의 개인용 컴퓨터 시스템(10)을 전력 업 시키는 신호를 발생시킬 웨이크-업 제어 논리(102)의 동작에 대해서는 제 3 및 제 4도를 참조로 기술된다. 개인용 컴퓨터 시스템(10)은 소정의 웨이크-업 기능이 실행가능 하게 되기 전에는 저 전력(정지) 모드가 되어야 한다. 이를 위해, 전력 관리 논리 유니트(20)는
Figure pct00002
라인(15)을 활성 로우(OV) 상태로 되게 함으로써 개인용 컴퓨터 시스템(10)을 저 전력 모드로 되게 한다.
Figure pct00003
라인(15)이 활성 로우인 경우, 웨이크-업 인에이블 라인(13)은 활성 하이(active high)로 됨으로써, 통신망 제어기(12)가 원격 웨이크-업 모드로 된다. 통신망 제어기(12)가 원격 웨이크-업 모드에 있을 경우,이 제어기는 라인(11)을 거쳐 이더넷을 감시, 라인(11)을 거쳐 이더넷을 통해 전송되는 임의의 정보 패킷(50)을 정취한다.
정보 패킷(50)이 개인용 컴퓨터 시스템(10)에 도달하면, 라인(11)을 통해 먼저 비교기(104)로 전송되는데, 여기서 정보 패킷(50)의 종착 어드레스(52)는, 특정 종착 어드레스(52)가 특정 통신망 제어기(12)에 의해 처리되는 노드에 접속되어 있는지를 결정하도록 노드 어드레스가 적재된 물리적 어드레스 RAM(106)의 출력과 비교된다. 어드레스 정합(match)이 있을 경우, 비교 오케이 라인(103)은 활성 하이로 어서트(assert)되어, 라인(103)을 통해 웨이크-업 제어 논리 블록(202)으로 전송된다. 어드레스 정합이 있는 한, 비교 오케인 라인(103)은 활성 하이 상태에 놓인다. 웨이크-업 인에이블 라인(13)은
Figure pct00004
라인(15)을 통해 어서트된다. 웨이크-업 인에이블 라인(13)은 또한
Figure pct00005
라인(15)이 디어서트(deassert)될 경우에는 원격 웨이크-업 확인(acknowlegdgement)으로서 이용된다. 비교기(104)가 정보 패킷(50)내에 포함된 종착 어드레스(52)를 수신한 후, 종착 어드레스(52)가 정보 패킷(50)의 프레임 데이타(58)내에서 최소한 16회 연속하여 존재하는지를 결정하기 위해 패킷(50)의 프레임 데이타 필드(58)가 판독된다. 수신된 데이타의 각 연속 바이트에 대해, 바이트 클럭 라인은 라인 클럭을 통해 토클(toggle)되어 모듈로 6 카운터(108) 및 이진 카운터(110)가 증분(increment)된다. 모듈로 6 카운터(106)가 라인 클럭 상에서 바이트 클럭의 천이를 6회 카운트하면, 자리올림 1 출력은 활성 하이가 되어 라인(111)을 통해 이진 카운터(110)로 전송된다. 이진 카운터(110)는16에 도달할 때까지 라인 클럭상의 바이트 클럭이 천이 할 때마다 계속 증분된다. 16에 도달한 시점에서, 자리올림 2 라인(113)은 활성 하이로 되어, 웨이크-업 제어 논리(102)의 플립 플롭(200)의 세트(SET) 핀으로 전송된다. 이진 카운터(110)의 카운트가 16에 도달하면, 이는 정보 패킷(50)의 프레임 데이타(58)가 개인용 컴퓨터 시스템(10)의 CPU(14)에 의해 처리되어야 한다는 것을 의미한다. 자리올림 2라인 (113)이 어서트되어, 플립-플롭(200)의 세트 핀에 전송됨으로써 웨이크-업 신호가 라인(101)상에 발생하여 전력 관리 논리(20)에 전송된다. 이것은 CPU(14)가 활성화 되어야 한다는 것을 의미한다. 전력 관리 논리(20)가 라인(101)상의 웨이크-업 신호를 확인한 후,
Figure pct00006
라인(15)은 디어서트되는바, 이는 웨이크-업 인에이블 라인(13)을 디어서트한다. 비교 오케이 라인(103)은 또한 활성 로우로 되어, 라인(109)상의 NAND 게이트(202)이 출력이 활성 하이로 되며, 따라서 모듈로 6 카운터(108) 및 이진 카운터(110)를 0으로 리세트 시킨다.
프레임 데이타(58)가 통신망 제어기(12)로부터 개인용 컴퓨터 시스템(10)의 CPU(14)로 전송되면, 개인용 컴퓨터 시스템(10)은 활성 상태에 있게되며 이 동안에 통신망 제어기(12)에 의해 수신되는 후속 정보 패킷(50)으로부터 판독되는 프레임 데이타(58)에 대한 프로세싱이 수행된다. 일단 프레임 데이타(58)의 프로세싱이 완료되면, 소정의 비활성 시간 후, 전력 관리 논리(20)는
Figure pct00007
라인(15)을 활성 로우 상태(이때, 웨이크-업 라인(13)이 어서트된다)로 되게 함으로써 개인용 컴퓨터 시스템(10)을 다시 전력 다운 시키며, 그럼으로써 개인용 컴퓨터 시스템(10)은 다른 정보 패킷(50)을 청취하도록 원격 웨이크-업 모드로 되돌아간다.
본 발명의 양호한 실시예에 대한 상기 기술내용은 예시 및 설명을 위해 제시된 것이다. 본 발명은 상기 기술내용으로만 제한하지 않으며, 상기 기술 내용으로 부터 다양하게 변형 및 수정을 행할 수 있다. 개인용 컴퓨터 시스템의 원격 웨이크-업을 위해 기술된 시스템 및 방법은 본 발명의 원리 및 그의 실제 응용을 최상으로 설명하기 위해 선택되어 기술됨으로써, 본 분야의 다른 숙련자는 예기된 특정 이용에 적절한 시에 각종 실시예에서 본 발명을 다양하게 수정할 수 있게 최상으로 이용할 수 있다. 예를 들면, 개인용 컴퓨터 시스템은 소프트웨어 제어부를 통해 정지 모드에 위치될 수 있다. 본 발명의 범주는 여기에 첨부된 청구 범위에 의해 한정된다.

Claims (12)

  1. 통신 링크(11)에 연결된 정지 모드에 있는 장치를 원격 웨이크-업 하는 집적회로에 있어서,
    마이크로프로세서(14)와,
    상기 마이크로프로세서에 결합되며, 정보를 저장하는 메모리(16)와;
    상기 시스템을 전력 다운시키는 동작을 하는 전력 회로(20)와; 그리고
    상기 통신 링크에 결합되는 제어기(12)를 포함하여 구성되며,
    상기 제어기(12)는 상기 링크를 통해 전송된 정보의 종착 어드레스를 검출하는 동작을 하는 회로를 포함하며, 상기 종착 어드레스의 N 번(N은 2보다 크고 235 보다 작음)의 연속적인 검출 하에서, 상기 제어기가 상기 시스템을 전력 업 시킬 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 집적 회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어기는 카운터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 집적회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 전력 업 신호를 발생시키는 동작을 하는 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 집적회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    정보 처리 수단과;
    정보 전송 수단과; 그리고
    상기 정보 처리 수단과 상기 정보 전송 수단간의 정보 전달을 제어하고, 전력 업 신호를 제공하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 집직회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 N은 16인 것을 특징으로 하는 원격 웨이크 집적 회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 정보는 데이타 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 집적 회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전송 정보의 데이타 필드에서 상기 종착 어드레스의 16번 연속적 발생을 검출한 후에, 상기 시스템에 전력 업 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 집적 회로.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 복수의 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 집적 회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 복수의 카운터로부터의 신호에 응답하여, 전력 업 신호를 발생시키는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 집적 회로.
  10. 통신 링크에 결합된 정지 모드에 있는 장치를 원격 웨이크-업 하는 방법에 있어서,
    (1) 통신망을 통해 정보 패킷을 수신하는 단계와;
    (2) 상기 정보 패킷의 종착 어드레스를 판독하는 단계와;
    (3) 상기 종착 어드레스가 상기 정보 패킷의 데이타 필드에서 가변의 N번(N은 2보다 크고 235보다 작은 정수임)의 연속적 횟수로 발생하는 지 여부를 결정하는 단계와;
    (4) 상기 정보 패킷의 상기 데이타 필드에서 상기 종착 어드레스의 N 번(N은 2보다 크고 235 보다 작음)의 연속적인 발생 후, 상기 장치를 전력 업 시킬 제어 신호를 발생하는 단계와; 그리고
    (5) 상기 정보 패킷을 상기 전력 업된 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 단계(3)는 상기 정보 패킷의 상기 데이타 필드에서 상기 종착 어드레스의 각각의 연속적 발생에 대해 카운터를 증분시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 N은 16인 것을 특징으로 하는 원격 웨이크-업 방법.
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