KR20100083496A

KR20100083496A - Bandwidth probing system for mobile video streaming, and method thereof

Info

Publication number: KR20100083496A
Application number: KR1020090002903A
Authority: KR
Inventors: 배태면
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2010-07-22
Also published as: KR101182550B1

Abstract

PURPOSE: A bandwidth measurement system of a mobile transport network and a method thereof are provided to stream video data to enable a server fit an available bandwidth received from a terminal. CONSTITUTION: A user terminal(330) receives measurement packet from a server(310). The user terminal calculates a prediction bandwidth by using the received measurement packet. The user terminal calculates an available bandwidth of the current time by using a prediction bandwidth of the previous time. The user terminal transmits the calculated available bandwidth to the server. The user terminal streams media data through the available bandwidth of the current time from the server.

Description

Bandwidth probing system for mobile video streaming, and method

본 발명은 모바일 전송망에서 전송 대역폭을 측정하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스에서, 서버가 두 개 이상의 측정 패킷을 단말기로 전송하고, 단말기에서 측정 패킷을 이용해 가용 대역폭(Ce)을 산출할 때, 이전 시간(t)에 측정된 예측 대역폭(B)에 상수(r)를 곱하여 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출하여 서버로 전송하며, 서버가 단말기로부터 수신한 가용 대역폭에 맞추어 동영상 데이터를 스트리밍하도록 하는, 모바일 전송망의 대역폭 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for measuring a transmission bandwidth in a mobile transmission network. More particularly, in a service for streaming video data in real time, a server transmits two or more measurement packets to a terminal, and the measurement packet at the terminal. To calculate the available bandwidth (Ce), multiply the estimated bandwidth (B) by the previous time (t) by a constant (r) to calculate the available bandwidth (Ce) of the current time (t + 1) to the server. The present invention relates to a bandwidth measuring system and method for a mobile transmission network, wherein the server transmits video data according to an available bandwidth received from a terminal.

일반적으로, 인터넷은 패킷 단위로 데이터를 송수신하게 되는데, 이때 통신할 두 단말기 사이에 전송 대역폭이 항상 보장되는 것이 아니라, 일단 경로가 선정되면 각 패킷 단위로 동적으로 대역폭을 점유해 가면서 데이터 송수신이 이루어진다.In general, the Internet transmits and receives data in packet units. In this case, transmission bandwidth is not always guaranteed between two terminals to communicate with each other. Once a path is selected, data is transmitted and received while dynamically occupying bandwidth in each packet unit. .

이러한 망의 특성 때문에 통화 품질이 일정한 수준으로 보장되지 않고, 통화 당시 인터넷 상황에 따라 패킷 손실이나 지연이 발생하여 통화 품질이 나빠질 수 있다. 인터넷 보급이 확산되면서 네트워크 시스템 자체의 성능이나 용량이 향상되고 인터넷에 연결할 수 있는 환경도 증가되고 있다.Due to the characteristics of the network, the call quality is not guaranteed to a certain level, and packet loss or delay may occur depending on the Internet situation at the time of the call, which may result in poor call quality. With the spread of the Internet, the performance and capacity of network systems themselves are increasing, and the environment for connecting to the Internet is increasing.

그러나, 인터넷 사용자가 늘어나고 실시간 미디어 통신 어플리케이션의 증가로 네트워크 대역폭 용량에 대한 요구도 함께 급증하고 있는 상황임에도 불구하고, 실질적으로는 실시간 통신 어플리케이션을 감당할 만큼 충분히 대역폭이 확보되기란 쉽지 않다.However, despite the growing number of Internet users and the increasing demand for network bandwidth capacity due to the increase in real-time media communication applications, it is not easy to secure enough bandwidth to cover real-time communication applications.

또한, 인터넷은 망의 특성 상 통화 연결 중에 필요한 대역폭을 계속 점유할 수 없다. 따라서 통화 중에도 혹은 통화 시각에 따라 사용 가능한 대역폭은 급변하게 된다. 음성 데이터보다 상대적으로 그 양이 많은 영상 데이터를 좋은 품질로 송수신하기 위해서는 음성 통화에 비해 약 5~10배의 대역폭이 필요하게 되고, 만약 이 조건이 만족되지 않을 경우에는 영상 통화 품질은 크게 나빠질 수 있다.In addition, the Internet cannot continue to occupy the bandwidth required during a call connection due to the characteristics of the network. As a result, the available bandwidth changes rapidly during or during a call. In order to transmit / receive video data with a greater amount of quality than voice data, it requires about 5 ~ 10 times more bandwidth than voice call. If this condition is not satisfied, video call quality can be greatly degraded. have.

영상 통화에 있어서 대역폭을 조절하는 기능은 매우 중요한데, 대개 영상 단말기는 통화 전에 미리 영상 통화에 사용할 대역폭을 정하고 그에 맞추어 영상 송수신을 할 수 있도록 한다. 그러나, 이런 방식으로는 통화 중에 동적으로 변하는 대역폭에 대응하기는 어려운 단점이 있다.Bandwidth control is very important in video calls. In general, video terminals set the bandwidth to be used for video calls before the call and allow video transmission and reception accordingly. However, this method has a disadvantage in that it is difficult to cope with a dynamically changing bandwidth during a call.

한편, 최근에는 동영상 등의 대용량 데이터가 대중적으로 사용되기 시작함에 따라, 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스의 경우, 이동 통신망의 전송 대역폭(Bandwidth)에 맞추어 동영상 데이터를 전송함으로써 QoS(Quality of Service)를 만족하는 서비스를 제공할 수 있다. 이때, 데이터를 모바일 전송망을 통해 전송 시에 모바일 전송망의 실제 전송 가능한 데이터의 대역폭을 측정하는 기술은 매우 중요한 역할을 하고 있다.On the other hand, in recent years, as a large amount of data such as video has been popularly used, the service of streaming video data in real time, by transmitting the video data in accordance with the transmission bandwidth of the mobile communication network (Quality of Service) It can provide a service that satisfies. At this time, the technology for measuring the bandwidth of the actual data that can be transmitted in the mobile transmission network when transmitting data through the mobile transmission network plays a very important role.

도 1은 종래의 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional transmission bandwidth measurement method.

도 1을 참조하면, 서버는 두 개 이상의 측정 패킷(Proving Packet)을 수신 장치로 전송한다(S110). Referring to FIG. 1, the server transmits two or more measuring packets to a receiving device (S110).

이때, 서버는 전송 시간 정보가 포함된 측정 패킷을 수신 장치로 전송한다.At this time, the server transmits the measurement packet including the transmission time information to the receiving device.

수신 장치는 전송 시간 정보가 포함된 측정 패킷을 수신하고, 수신된 두 패킷 간의 수신 간격을 구한 후 이를 근거로 후술하는 수학식 1과 같이 전송 대역폭을 산출한다(S120).The receiving device receives the measurement packet including the transmission time information, calculates a reception interval between the two received packets, and calculates a transmission bandwidth as shown in Equation 1 below based on this.

그리고, 수신 장치는 산출한 전송 대역폭을 서버로 전송한다(S130).Then, the receiving device transmits the calculated transmission bandwidth to the server (S130).

따라서, 서버는 수신 장치로부터 수신한 전송 대역폭을 이용해 미디어를 스트리밍한다(S140).Therefore, the server streams the media using the transmission bandwidth received from the receiving device (S140).

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 전송 대역폭 측정 방법은 전송 용량(Capacity)을 측정하고 이를 기반으로 서버에서 수신 장치로 측정 패킷을 전송하여 전송 대역폭을 측정하는 방법이 주로 사용되고 있다.That is, as shown in FIG. 1, the conventional transmission bandwidth measuring method mainly uses a method of measuring a transmission capacity by measuring a transmission capacity and transmitting a measurement packet from a server to a receiving device based on the transmission capacity.

이때, 모바일 전송망의 실제 전송 가능한 데이터의 가용 대역폭(Ce)을 측정하는 기술은 매우 중요한 역할을 하는데, 종래의 방법은 정밀한 측정을 위해 모바일 전송망의 전송 용량(Capacity)을 측정하고 이를 기반으로 좀 더 자세한 가용 전송율을 측정하는 방법이 사용되었다.At this time, the technology for measuring the available bandwidth (Ce) of the actual transmittable data of the mobile network plays a very important role, the conventional method measures the capacity of the mobile network for precise measurement and based on this Detailed methods of measuring available data rates were used.

그러나, 이러한 방법은 네트워크의 전송 가능 대역폭이 시간에 따라 변하기 때문에 측정하는 시간이 짧아야 하는 미디어 전송에서, 두 번의 측정 과정이 필요하므로 실시간으로 연속적으로 가용 전송율을 측정하면서 스트리밍을 수행하는 경우에 측정에 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있다.However, this method requires two measurement steps in a media transmission that requires short measurement times because the transmittable bandwidth of the network changes over time. Therefore, this method is useful when performing streaming while continuously measuring available data rates in real time. There is a problem that the time required is long.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스에서, 서버가 두 개 이상의 측정 패킷을 단말기로 전송하고, 단말기에서 측정 패킷을 이용해 가용 대역폭(Ce)을 산출할 때, 이전 시간(t)에 측정된 예측 대역폭(B)에 상수(r)를 곱하여 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출하여 서버로 전송하며, 서버가 단말기로부터 수신한 가용 대역폭에 맞추어 동영상 데이터를 스트리밍 함으로써 QoS를 만족하는 서비스를 제공하도록 하는, 모바일 전송망의 대역폭 측정 시스템 및 방법, 서버 및 서버의 대역폭 측정 방법, 단말기 및 단말기의 대역폭 측정 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above-described problems, in a service for streaming video data in real time, the server transmits two or more measurement packets to the terminal, and calculates the available bandwidth (Ce) using the measurement packet in the terminal When the estimated bandwidth (B) is multiplied by the constant (r), the available bandwidth (Ce) of the current time (t + 1) is calculated and transmitted to the server. The present invention provides a bandwidth measuring system and method of a mobile transmission network, a bandwidth measurement method of a server and a server, and a bandwidth measurement method of a terminal and a terminal to provide a service satisfying QoS by streaming video data according to a bandwidth.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모바일 전송망의 대역폭 측정 시스템은, 사용자 단말기로 측정 패킷을 전송하고, 상기 사용자 단말기로부터 가용 대역폭을 수신하며, 상기 수신된 가용 대역폭을 이용해 미디어 데이터를 스트리밍하는 서버; 및 상기 서버로부터 상기 측정 패킷을 수신하고, 상기 수신된 측정 패 킷을 이용해 예측 대역폭을 산출하며, 이전 시간의 예측 대역폭을 이용하여 현재 시간의 가용 대역폭을 산출하여 상기 서버로 전송하며, 상기 서버로부터 상기 현재 시간의 가용 대역폭을 통해 미디어 데이터를 스트리밍받는 사용자 단말기를 포함한다.A bandwidth measuring system of a mobile transmission network according to the present invention for achieving the above object, transmits a measurement packet to a user terminal, receives an available bandwidth from the user terminal, and streams media data using the received available bandwidth. server; And receiving the measurement packet from the server, calculating a prediction bandwidth using the received measurement packet, calculating an available bandwidth of the current time using the prediction bandwidth of a previous time, and transmitting the measured bandwidth to the server. And a user terminal that receives media data through the available bandwidth of the current time.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 서버는, 사용자 단말기와 통신하기 위한 통신부; 상기 사용자 단말기로 전송할 측정 패킷을 생성하는 측정패킷 생성부; 상기 사용자 단말기로 상기 측정 패킷을 전송하거나 미디어 데이터를 스트리밍하는 데이터 전송부; 상기 사용자 단말기로 첫번째 측정 패킷이 전송된 후 가용 대역폭을 산출하고, 이어 상기 사용자 단말기로 두번째 측정 패킷이 전송되면 패킷의 크기와 수신 간격을 근거로 예측 대역폭(B)을 산출하며, 이전 시간(t)의 예측 대역폭을 이용해 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출하는 대역폭 예측부; 및 상기 통신부와 상기 측정패킷 생성부, 상기 데이터 전송부 및 상기 대역폭 예측부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.On the other hand, the server according to the present invention for achieving the above object, a communication unit for communicating with the user terminal; A measurement packet generator for generating a measurement packet to be transmitted to the user terminal; A data transmitter for transmitting the measurement packet or streaming media data to the user terminal; After the first measurement packet is transmitted to the user terminal, the available bandwidth is calculated. Then, when the second measurement packet is transmitted to the user terminal, the estimated bandwidth B is calculated based on the packet size and the reception interval. A bandwidth predicting unit calculating an available bandwidth Ce of the current time t + 1 using the predicted bandwidth of; And a controller configured to control operations of the communication unit, the measurement packet generator, the data transmitter, and the bandwidth predictor.

또한, 상기 대역폭 예측부는, 상기 첫번째 측정 패킷이 전송된 후 연속으로 전송한 측정 패킷의 크기를 상기 측정 패킷 간의 수신 간격으로 나눈 후 미디언을 취하여 가용 대역폭을 산출한다.The bandwidth predictor calculates an available bandwidth by taking a median after dividing the size of a measurement packet continuously transmitted after the first measurement packet is transmitted by the reception interval between the measurement packets.

또한, 상기 대역폭 예측부는, 상기 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)에 상수(r)를 곱하여 상기 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출한다.In addition, the bandwidth predictor calculates the available bandwidth Ce of the current time t + 1 by multiplying the prediction bandwidth B of the previous time t by a constant r.

또한, 상기 대역폭 예측부는, 상기 두번째 측정 패킷의 크기(L2)와 수신 간 격(△out2)을 근거로

의 수학식을 통해 상기 예측 대역폭(B)을 산출하고, 여기서 Ce는 상기 첫번째 측정 패킷의 가용 대역폭을 나타내고, L2는 두 개 이상의 상기 두번째 측정 패킷의 크기를 나타내며, R은 상기 두번째 측정 패킷의 대역폭(R)을 나타낸다.The bandwidth predictor may be further configured based on the size L2 and the reception interval Δout2 of the second measurement packet.

Calculate the prediction bandwidth (B) through the equation of, where Ce represents the available bandwidth of the first measurement packet, L2 represents the size of two or more of the second measurement packet, R is the bandwidth of the second measurement packet (R) is shown.

그리고, 상기 두번째 측정 패킷의 대역폭(R)은

의 수학식을 통해 산출하고, 여기서 △out2는 상기 두번째 측정 패킷 간의 수신 간격을 나타낸다.The bandwidth R of the second measurement packet is

Δout2 represents a reception interval between the second measurement packet.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자 단말기는, 서버와 통신하기 위한 통신부; 상기 서버로부터 수신된 측정 패킷 또는 미디어 데이터를 저장하기 위한 저장부; 상기 서버로부터 첫번째 측정 패킷을 수신하여 가용 대역폭을 산출하고, 이어 상기 서버로부터 두번째 측정 패킷을 수신하여 패킷의 크기와 수신 간격을 근거로 예측 대역폭(B)을 산출하며, 이전 시간(t)의 예측 대역폭을 이용해 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출하는 대역폭 산출부; 및 상기 대역폭 산출부를 통해 상기 수신된 측정 패킷을 이용하여 가용 대역폭을 산출하고, 상기 산출된 가용 대역폭을 상기 서버로 전송해, 상기 서버로부터 상기 산출된 가용 대역폭을 통해 미디어 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함한다.On the other hand, the user terminal according to the present invention for achieving the above object, a communication unit for communicating with the server; A storage unit for storing measurement packet or media data received from the server; The first measurement packet is received from the server to calculate an available bandwidth, and the second measurement packet is received from the server to calculate a prediction bandwidth B based on the packet size and the reception interval, and the prediction of the previous time t. A bandwidth calculator configured to calculate an available bandwidth Ce of the current time t + 1 using the bandwidth; And a controller configured to calculate an available bandwidth by using the received measurement packet through the bandwidth calculator and to transmit the calculated available bandwidth to the server to receive media data from the server through the calculated available bandwidth. It includes.

여기서, 상기 대역폭 산출부는, 상기 수신한 첫번째 측정 패킷의 크기를 상기 첫번째 측정 패킷 간의 수신 간격으로 나눈 후 미디언을 취하여 가용 대역폭을 산출한다.Here, the bandwidth calculating unit calculates the available bandwidth by taking a median after dividing the size of the first measured packet received by the reception interval between the first measured packet.

또한, 상기 대역폭 산출부는, 상기 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)에 상수(r)를 곱하여 상기 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출한다.In addition, the bandwidth calculator calculates an available bandwidth Ce of the current time t + 1 by multiplying the predicted bandwidth B of the previous time t by a constant r.

또한, 상기 대역폭 산출부는, 상기 두번째 측정 패킷의 크기(L2)와 수신 간격(△out2)을 근거로

의 수학식을 통해 상기 예측 대역폭(B)을 산출하고, 여기서 Ce는 상기 첫번째 측정 패킷의 가용 대역폭을 나타내고, L2는 두 개 이상의 상기 두번째 측정 패킷의 크기를 나타내며, R은 상기 두번째 측정 패킷의 대역폭(R)을 나타낸다.The bandwidth calculator may be further configured based on the size L2 and the reception interval Δout2 of the second measurement packet.

그리고, 상기 두번째 측정 패킷의 대역폭(R)은

Δout2 represents a reception interval between the second measurement packet.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모바일 전송망의 대역폭 측정 방법은, 서버와 사용자 단말기를 포함하는 시스템의 모바일 전송망의 대역폭 측정 방법으로서, (a) 상기 서버에서 두 개 이상의 첫번째 측정 패킷을 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계; (b) 상기 서버가 상기 첫번째 측정 패킷의 크기와 수신 간격을 근거로 가용 대역폭을 산출하는 단계; (c) 상기 서버가 두 개 이상의 두번째 측정 패킷을 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계; (d) 상기 서버가 상기 두번째 측정 패킷의 크기와 수신 간격을 근거로 예측 대역폭을 산출하는 단계; 및 (e) 상기 서버가 이전 시간(t)에 측정한 예측 대역폭(B)을 이용해 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출하는 단계를 포함한다.Meanwhile, a method for measuring bandwidth of a mobile transmission network according to the present invention for achieving the above object is a method for measuring bandwidth of a mobile transmission network of a system including a server and a user terminal, the method comprising: (a) two or more first measurement packets in the server; Transmitting to the user terminal; (b) the server calculating an available bandwidth based on the size and reception interval of the first measurement packet; (c) the server sending two or more second measurement packets to the user terminal; (d) the server calculating a prediction bandwidth based on the size and reception interval of the second measurement packet; And (e) calculating an available bandwidth Ce of the current time t + 1 using the prediction bandwidth B measured by the server at the previous time t.

여기에, (f) 상기 서버가 상기 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 통해 상기 사용자 단말기로 미디어 데이터를 스트리밍하는 단계를 더 포함한다.The method further includes the step of (f) the server streaming the media data to the user terminal through the available bandwidth Ce of the current time t + 1.

또한, 상기 (e) 단계는, 상기 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)에 상수(r)를 곱하여 상기 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출한다.In the step (e), the available bandwidth Ce of the current time t + 1 is calculated by multiplying the prediction bandwidth B of the previous time t by a constant r.

또한, 상기 (b) 단계는, 상기 첫번째 측정 패킷이 전송된 후 연속으로 전송한 측정 패킷의 크기를 상기 측정 패킷 간의 수신 간격으로 나눈 후 미디언을 취하여 가용 대역폭을 산출한다.In the step (b), after the first measurement packet is transmitted, the size of the continuously transmitted measurement packet is divided by the reception interval between the measurement packets, and then the median is taken to calculate the available bandwidth.

또한, 상기 (d) 단계는, 상기 두번째 측정 패킷의 크기(L2)와 수신 간격(△out2)을 근거로

의 수학식을 통해 상기 예측 대역폭(B)을 산출하고, 여기서 Ce는 상기 첫번째 측정 패킷의 가용 대역폭을 나타내고, L2는 두 개 이상의 상기 두번째 측정 패킷의 크기를 나타내며, R은 상기 두번째 측정 패킷의 대역폭(R)을 나타낸다.Also, the step (d) may be performed based on the size L2 and the reception interval Δout2 of the second measurement packet.

그리고, 상기 두번째 측정 패킷의 대역폭(R)은

Δout2 represents a reception interval between the second measurement packet.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 서버의 모바일 전송망 대역폭 측정 방법은, 사용자 단말기에게 미디어 데이터를 스트리밍하는 서버의 모바일 전송망 대역폭 측정 방법으로서, (a) 상기 사용자 단말기로 두 개 이상의 첫번째 측정 패킷을 전송하는 단계; (b) 상기 사용자 단말기로부터 상기 첫번째 측정 패킷의 응답 데이터를 수신하는 단계; (c) 상기 사용자 단말기로 두 개 이상의 두번째 측정 패킷을 전송하는 단계; (d) 상기 사용자 단말기로부터 상기 두번째 측정 패킷의 크기와 수신 간격에 근거해 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)을 이용해 산출된 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭을 수신하는 단계; 및 (e) 상기 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 통해 상기 사용자 단말기로 상기 미디어 데이터를 스트리밍하는 단계를 포함한다.Meanwhile, a method for measuring a mobile transmission network bandwidth of a server according to the present invention for achieving the above object is a method for measuring a mobile transmission network bandwidth of a server streaming media data to a user terminal, the method comprising: (a) two or more first to the user terminal; Sending a measurement packet; (b) receiving response data of the first measurement packet from the user terminal; (c) sending two or more second measurement packets to the user terminal; (d) receiving from the user terminal an available bandwidth of the current time (t + 1) calculated using the estimated bandwidth (B) of a previous time (t) based on the size and reception interval of the second measurement packet; And (e) streaming the media data to the user terminal via an available bandwidth Ce of the current time t + 1.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자 단말기의 모바일 전송망 대역폭 측정 방법은, 서버로부터 미디어 데이터를 스트리밍받는 사용자 단말기의 모바일 전송망 대역폭 측정 방법으로서, (a) 상기 서버로부터 두 개 이상의 첫번째 측정 패킷을 수신하는 단계; (b) 상기 첫번째 측정 패킷의 크기와 수신 간격을 근거로 가용 대역폭을 산출하는 단계; (c) 상기 서버로부터 두 개 이상의 두번째 측정 패킷을 수신하는 단계; (d) 상기 두번째 측정 패킷의 크기와 수신 간격을 근거로 예측 대역폭을 산출하는 단계; 및 (e) 이전 시간(t)에 산출된 예측 대역폭(B)을 이용해 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출하는 단계를 포함한다.Meanwhile, a method for measuring a mobile transmission network bandwidth of a user terminal according to the present invention for achieving the above object is a method for measuring a mobile transmission network bandwidth of a user terminal receiving media data streamed from a server, the method comprising: (a) two or more first steps from the server; Receiving a measurement packet; (b) calculating an available bandwidth based on the size and reception interval of the first measurement packet; (c) receiving at least two second measurement packets from the server; (d) calculating a prediction bandwidth based on the size and reception interval of the second measurement packet; And (e) calculating an available bandwidth Ce of the current time t + 1 using the predicted bandwidth B calculated at the previous time t.

또한, 상기 (b) 단계는, 상기 첫번째 측정 패킷의 크기를 상기 첫번째 측정 패킷 간의 수신 간격으로 나눈 후 미디언을 취하여 가용 대역폭을 산출한다.In the step (b), the size of the first measurement packet is divided by the reception interval between the first measurement packets, and then the median is taken to calculate the available bandwidth.

또한, 상기 (d) 단계는, 상기 두번째 측정 패킷의 크기(L2)와 수신 간격(△ out2)을 근거로

의 수학식을 통해 상기 예측 대역폭(B)을 산출하고, 여기서 Ce는 상기 첫번째 측정 패킷의 가용 대역폭을 나타내고, L2는 두 개 이상의 상기 두번째 측정 패킷의 크기를 나타내며, R은 상기 두번째 측정 패킷의 대역폭(R)을 나타낸다.Also, the step (d) may be performed based on the size L2 and the reception interval Δ out2 of the second measurement packet.

그리고, 상기 두번째 측정 패킷의 대역폭(R)은

을 통해 산출하고, 여기서 △out2는 상기 두번째 측정 패킷 간의 수신 간격을 나타낸다.The bandwidth R of the second measurement packet is

Δout2 represents a reception interval between the second measurement packet.

한편, 본 발명에 따른 사용자 단말기의 모바일 전송망 대역폭 측정 방법을 프로그램으로서 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 기록할 수 있다.Meanwhile, the bandwidth measurement method of the mobile transmission network of the user terminal according to the present invention may be recorded as a program in a computer-readable medium.

본 발명에 의하면, 모바일 무선망에 최적화 된 대역폭 측정 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a bandwidth measuring method optimized for a mobile wireless network.

또한, 실시간으로 모바일 전송망의 대역폭을 측정할 수 있게 됨으로써 모바일 전송망의 상태에 적응적인 비디오 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.In addition, the bandwidth of the mobile transmission network can be measured in real time, thereby providing a video streaming service adaptive to the state of the mobile transmission network.

그리고, 스트리밍하는 비디오 영상의 품질 서비스(QoS)를 만족하는 적응적인 비디오 전송을 가능하게 할 수 있다.And, it is possible to enable adaptive video transmission that satisfies the quality of service (QoS) of the streaming video image.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위해 일반적인 전송 대역폭의 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the principle of measuring a general transmission bandwidth to help the understanding of the present invention.

도 2에서, 먼저 (a)는 전송 용량을 측정하는 것으로, 서버에서 사용자 단말기로 연속으로 보낸 두 패킷의 크기는 L이고, 두 패킷의 전송 간격은 △in이며, 사용자 단말기에서 수신한 두 패킷 간의 수신 간격은 △out이다.In Figure 2, first (a) measures the transmission capacity, the size of two packets sent continuously from the server to the user terminal is L, the transmission interval of the two packets is Δin, between the two packets received by the user terminal The reception interval is Δout.

이때, 전송 용량 Ci는 다음 수학식 1과 같이 얻을 수 있다.In this case, the transmission capacity Ci may be obtained as shown in Equation 1 below.

여기서, 전송 용량은 가용 대역폭(Effective Bandwidth)이 아니라 모바일 전송망의 최대 가용 대역폭에서 다른 가입자들이 사용하고 남은 대역폭(Capacity)을 나타낸다. In this case, the transmission capacity indicates not the effective bandwidth but the remaining bandwidth used by other subscribers at the maximum available bandwidth of the mobile transmission network.

즉, 수학식 1에 의하면, 전송 용량(Ci)은 두 패킷의 크기(L)를 두 패킷 간의 수신 간격(△out)으로 나누어 산출하는 것이며, 여기에 다음 수학식 2와 같이 미디언(Median)을 취하여 가용 대역폭 Ce를 얻게 된다.That is, according to Equation 1, the transmission capacity Ci is calculated by dividing the size L of the two packets by the reception interval Δout between the two packets, and as shown in Equation 2 below, Median Is taken to obtain the available bandwidth Ce.

도 2에서, (b)는 전송 용량을 측정한 후 전송 대역폭을 측정하는 것으로, 가용 대역폭(Ce)과 혼잡(Congestion) 정도를 나타내는 S'와 전송 대역폭 R은 다음 수학식 3과 같은 관계를 갖는다.In Figure 2, (b) measures the transmission bandwidth after measuring the transmission capacity, S 'representing the available bandwidth (Ce) and congestion (congestion) has a relationship as shown in the following equation .

수학식 3에서 알 수 있는 바와 같이 전송 대역폭 R과 가용 대역폭 Ce 는 역비례 관계임을 알 수 있다.As can be seen from Equation 3, it can be seen that the transmission bandwidth R and the available bandwidth Ce are inversely related.

이를 기반으로 가용 대역폭 Ce에서 혼잡을 제외한 실제 전송 대역폭 R은 다음 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.Based on this, the actual transmission bandwidth R excluding congestion in the available bandwidth Ce may be expressed by Equation 4 below.

여기서, 3GPP의 "Using Bandwidth Estimation to Optimize Buffer and Rate Selection for Streaming Multimedia over IEEE 802.11 Wireless Networks"에는 수학식 1 내지 4를 이용하여 네트워크의 대역폭을 측정하는 방법을 설명하고 있다.Here, "Using Bandwidth Estimation to Optimize Buffer and Rate Selection for Streaming Multimedia over IEEE 802.11 Wireless Networks" of 3GPP describes a method of measuring network bandwidth using Equations 1 to 4.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 측정 시스템의 구성의 한 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.3 is a configuration diagram schematically showing an example of the configuration of a bandwidth measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 대역폭 측정 시스템(300)은, 서버(310), 통신망(320)및 사용자 단말기(330)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the bandwidth measurement system 300 according to the present invention includes a server 310, a communication network 320, and a user terminal 330.

서버(310)는 예컨대, 스트리밍 서버로서, 다양한 종류의 동영상을 다수 개로 보유하고 있으며, 사용자 단말기(330)로부터의 미디어 스트리밍 요청에 따라 동영상 등의 미디어 데이터를 사용자 단말기(330)로 스트리밍한다.The server 310 is, for example, a streaming server, and holds a plurality of various types of videos, and streams media data such as videos to the user terminal 330 according to a media streaming request from the user terminal 330.

또한, 서버(310)는 수학식 2와 같이 측정한 전송 용량(capacity)을 기반으로 한 번 더 연속으로 두 개 이상의 측정 패킷(proving packet)을 사용자 단말기(330)로 전송한 후 예측 대역폭(estimated bandwidth) B를 산출하고, 이를 근거로 이전 시간(t)에 산출한 예측 대역폭(B)에 상수를 곱하여 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 얻게 된다.In addition, the server 310 transmits two or more measuring packets to the user terminal 330 one more successively based on the measured transmission capacity as shown in Equation 2, and then estimates the estimated bandwidth. bandwidth B is calculated, and the available bandwidth Ce of the current time t + 1 is obtained by multiplying the constant by the constant of the predicted bandwidth B based on the previous time t.

통신망(320)은 인터넷과 같은 IP 통신망이나 일반전화 교환망(PSTN) 등을 포함한다.The communication network 320 includes an IP communication network such as the Internet, a general telephone switching network (PSTN), and the like.

또한, 통신망(320)은 무선 통신망일 경우, 예컨대, 무선 중계기를 포함하고, 전화 통화에 관한 음성 신호를 사용자 단말기(330)로 중계하기도 하고, 이메일 등의 데이터를 사용자 단말기(330)로 중계하기도 한다.In addition, when the communication network 320 is a wireless communication network, for example, it may include a wireless repeater, and may relay a voice signal related to a telephone call to the user terminal 330, or may relay data such as an email to the user terminal 330. do.

또한, 통신망(320)이 무선 통신망일 경우에 서버(310)가 사용자 단말기(330)로 데이터를 무선으로 스트리밍 해 주도록 전송 경로를 제공하고, 또한 사용자 단말기(330)가 서버(310)에 무선으로 접속하기 위한 접속 경로를 제공한다. 그리고, 통신망(320)은 블루투스나 Zigbee 등과 같은 근거리 통신망도 포함할 수 있다.In addition, when the communication network 320 is a wireless communication network, the server 310 provides a transmission path for wirelessly streaming data to the user terminal 330, and the user terminal 330 wirelessly transmits to the server 310. Provides a connection path for connecting. The communication network 320 may also include a local area network such as Bluetooth or Zigbee.

사용자 단말기(330)는 서버(310)로부터 연속된 두 개 이상의 측정 패킷을 수신하고, 수신된 측정 패킷을 이용해 가용 대역폭(Ce)을 산출하여 서버(310)로 전송하며, 서버(310)로부터 가용 대역폭(Ce)을 통해 미디어 데이터를 스트리밍받는다.The user terminal 330 receives two or more consecutive measurement packets from the server 310, calculates an available bandwidth Ce using the received measurement packets, and transmits the available bandwidth Ce to the server 310, which is available from the server 310. The media data is streamed through the bandwidth Ce.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서버의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.4 is a configuration diagram schematically showing an internal configuration of a server according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 서버(310)는, 통신부(410), 데이터 전송부(420), 대역폭 예측부(430), 측정패킷 생성부(440) 및 제어부(450)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the server 310 according to the present invention includes a communication unit 410, a data transmitter 420, a bandwidth predictor 430, a measurement packet generator 440, and a controller 450. .

통신부(410)는 통신망(320)을 통해 사용자 단말기(330)와 통신한다.The communication unit 410 communicates with the user terminal 330 through the communication network 320.

데이터 전송부(420)는 측정 패킷을 사용자 단말기(330)로 전송하거나, 예측된 가용 대역폭을 이용해 사용자 단말기(330)로 미디어 데이터를 스트리밍한다.The data transmitter 420 transmits the measurement packet to the user terminal 330 or streams the media data to the user terminal 330 using the predicted available bandwidth.

대역폭 예측부(430)는 연속된 두 개 이상의 측정 패킷을 사용자 단말기(330)로 전송한 이후 예측 대역폭을 산출하고, 이를 근거로 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)에 상수(r)를 곱하여 예측한다.The bandwidth predicting unit 430 calculates the predicted bandwidth after transmitting two or more consecutive measurement packets to the user terminal 330, and based on this, the available bandwidth Ce of the current time t + 1 is transferred to the previous time ( The prediction bandwidth B of t) is multiplied by a constant r for prediction.

측정패킷 생성부(440)는 사용자 단말기(330)로 전송할 측정 패킷을 생성한다.The measurement packet generator 440 generates a measurement packet to be transmitted to the user terminal 330.

제어부(450)는 통신부(410)와 대역폭 예측부(430), 측정패킷 생성부(440) 및 데이터 전송부(420)의 동작을 제어한다.The controller 450 controls operations of the communicator 410, the bandwidth predictor 430, the measurement packet generator 440, and the data transmitter 420.

그리고, 제어부(450)는, 측정패킷 생성부(440)를 통해 생성된 두 개 이상의 측정 패킷을 사용자 단말기(330)로 전송한 후, 대역폭 예측부(430)를 통해 얻어진 가용 대역폭을 이용해 미디어 데이터를 스트리밍하거나, 사용자 단말기(330)로부터 가용 대역폭을 수신하여 수신된 가용 대역폭을 이용해 사용자 단말기로 미디어 데이터를 스트리밍하게 된다.The controller 450 transmits two or more measurement packets generated by the measurement packet generator 440 to the user terminal 330, and then uses the available data obtained through the bandwidth predictor 430 to transmit media data. Streaming or receiving the available bandwidth from the user terminal 330 to stream the media data to the user terminal using the received available bandwidth.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.5 is a configuration diagram schematically showing an internal configuration of a user terminal according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 단말기(330)는, 통신부(510), 저장부(520), 대역폭 산출부(530) 및 제어부(540)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the user terminal 330 according to the present invention includes a communication unit 510, a storage unit 520, a bandwidth calculator 530, and a controller 540.

통신부(510)는 서버(310)와 통신망(320)을 통해 통신한다.The communication unit 510 communicates with the server 310 through the communication network 320.

저장부(520)는 서버(310)로부터 수신된 측정 패킷이나 미디어 데이터를 저장한다.The storage unit 520 stores the measurement packet or the media data received from the server 310.

대역폭 산출부(530)는 서버(310)로부터 수신된 측정 패킷을 근거로 예측 대역폭(B)을 산출하고 이를 근거로 가용 대역폭(Ce)을 산출한다.The bandwidth calculator 530 calculates the prediction bandwidth B based on the measurement packet received from the server 310 and calculates the available bandwidth Ce based on the measured bandwidth B.

제어부(540)는 서버(310)로부터 수신된 측정 패킷을 이용해 가용 대역폭(Ce)을 산출해 서버(310)로 전송하도록 제어한다.The controller 540 calculates an available bandwidth Ce using the measurement packet received from the server 310 and transmits the available bandwidth Ce to the server 310.

그리고, 제어부(540)는, 대역폭 산출부(530)를 통해 산출된 가용 대역폭(Ce)을 이용해 서버(310)로부터 데이터를 스트리밍 받게 된다.The controller 540 receives data from the server 310 using the available bandwidth Ce calculated through the bandwidth calculator 530.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 전송망의 대역폭 측정 방법을 설명 하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a bandwidth measuring method of a mobile transmission network according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 서버(310)는 통신망(320)을 통해 사용자 단말기(330)로 두 개 이상의 측정 패킷을 전송한다(S610).Referring to FIG. 6, the server 310 transmits two or more measurement packets to the user terminal 330 through the communication network 320 (S610).

사용자 단말기(330)는 서버(310)로부터 수신된 측정 패킷을 저장한다.The user terminal 330 stores the measurement packet received from the server 310.

이어, 서버(310)는 연속으로 전송한 두 측정 패킷의 크기(L)와 두 측정 패킷 간의 수신 간격(△out)을 근거로 수학식 2와 같이 가용 대역폭(Ce)을 산출한다(S620).Subsequently, the server 310 calculates an available bandwidth Ce as shown in Equation 2 based on the size L of two measurement packets continuously transmitted and the reception interval Δout between the two measurement packets (S620).

이어, 서버(310)는 이렇게 측정한 가용 대역폭(Ce)을 기반으로 한번 더 측정 패킷을 사용자 단말기(330)로 전송한다(S630).Subsequently, the server 310 transmits a measurement packet to the user terminal 330 once again based on the measured available bandwidth Ce (S630).

이때, 서버(310)는 이전 시간(t)에 측정한 가용 대역폭(Ce)을 근거로 다음 수학식 5와 같이 예측 대역폭(B)을 산출한다(S640).At this time, the server 310 calculates the prediction bandwidth B as shown in Equation 5 based on the available bandwidth Ce measured at the previous time t (S640).

여기서, L2는 한번 더 전송한 두 개 이상의 각 패킷의 크기를 나타내고, R은 측정 패킷을 한번 더 전송했을 때의 대역폭(R)을 나타낸다.Here, L2 represents the size of each of two or more packets transmitted once more, and R represents the bandwidth (R) when the measurement packet is transmitted once more.

이때, 측정 패킷의 재전송 시의 대역폭(R)은 다음 수학식 6과 같이 얻을 수 있다.At this time, the bandwidth (R) at the time of retransmission of the measurement packet can be obtained as shown in Equation 6.

여기서, △out2는 서버(310)에서 한번 더 전송한 측정 패킷을 사용자 단말기(330)가 수신했을 때의 두 측정 패킷 간의 수신 간격을 나타낸다.Here, Δout2 represents a reception interval between two measurement packets when the user terminal 330 receives the measurement packet transmitted from the server 310 once more.

그리고, 서버(310)는 이전 시간(t)에 측정한 예측 대역폭(B)을 이용해 다음 수학식 7과 같이 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(B)을 산출한다(S650).The server 310 calculates the available bandwidth B of the current time t + 1 using the prediction bandwidth B measured at the previous time t as shown in Equation 7 (S650).

이때, r은 1보다 큰 상수이다.R is a constant greater than one.

즉, 서버(310)는 첫번 째로 사용자 단말기(330)에게 측정 패킷을 전송하여 수학식 5와 같이 예측 대역폭(B)을 산출하고, 이후 한번 더 사용자 단말기(330)에게 측정 패킷을 전송하여 다시 예측 대역폭(B)을 산출하게 되면 시간이 많이 소요된다. 실제 모바일 전송망에서의 미디어 스트리밍의 경우, 네트워크의 전송가능 대역폭이 시간에 따라 변하므로 실시간으로 자주 측정해야 하므로 측정 시간이 가능하면 짧아야 한다. 따라서, 연속적으로 예측 대역폭(B)을 측정하는 경우, 이전에 측정한 예측 대역폭과 크게 차이가 나지 않는다고 가정할 수 있으므로, 서버(310)는 이전 시간(t)에 측정한 예측 대역폭(B)에 상수(r)를 곱하여 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 수학식 7과 같이 산출할 수 있다.That is, the server 310 first transmits the measurement packet to the user terminal 330 to calculate the prediction bandwidth B as shown in Equation 5, and then transmits the measurement packet to the user terminal 330 again to predict it again. Calculating the bandwidth B takes a lot of time. In the case of media streaming in a real mobile transmission network, since the transmittable bandwidth of the network changes with time, it is necessary to measure frequently in real time, so the measurement time should be as short as possible. Therefore, when continuously measuring the prediction bandwidth (B), it can be assumed that the difference is not significantly different from the previously measured prediction bandwidth, the server 310 is based on the prediction bandwidth (B) measured at the previous time (t) The available bandwidth Ce of the current time t + 1 may be calculated by multiplying the constant r as shown in Equation 7.

여기서, 예측 대역폭(B)을 산출하기 위한 시간을 줄이기 위해서 상수(r) 값을 크게하여 측정할 수 있고, 시간이 오래 걸리더라도 측정값을 정확하게 하기 위해서 작은 상수(r) 값을 사용하여 측정할 수 있다.Here, in order to reduce the time for calculating the prediction bandwidth (B), it is possible to measure by increasing the value of the constant (r), and to measure the measurement value by using the small value of the constant (r) for accurate measurement even if it takes a long time Can be.

이에 따라, 서버(310)는 산출된 가용 대역폭(Ce)을 이용해 사용자 단말 기(330)로 미디어 데이터를 스트리밍한다(S660).Accordingly, the server 310 streams the media data to the user terminal 330 using the calculated available bandwidth Ce (S660).

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a bandwidth measuring method of a server according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 서버(310)는 사용자 단말기(330)로부터 데이터 전송 요청을 수신한다(S710).Referring to FIG. 7, the server 310 receives a data transmission request from the user terminal 330 (S710).

이에, 서버(310)는 사용자 단말기(330)의 데이터 전송 요청에 대한 응답 신호를 데이터 전송부(420)를 통해 사용자 단말기(330)로 전송하고, 이어 두 개 이상의 측정 패킷을 사용자 단말기(330)로 전송한다(S720).Accordingly, the server 310 transmits a response signal for the data transmission request of the user terminal 330 to the user terminal 330 through the data transmission unit 420, and then transmits two or more measurement packets to the user terminal 330 Transmit to (S720).

서버(310)는 연속으로 전송한 두 측정 패킷의 크기(L)와 두 측정 패킷 간의 수신 간격(△out)을 근거로 대역폭 예측부(430)를 통해 수학식 2와 같이 가용 대역폭(Ce)을 산출한다(S730).The server 310 adjusts the available bandwidth Ce through the bandwidth predicting unit 430 based on the size L of two measurement packets continuously transmitted and the reception interval Δout between the two measurement packets. It calculates (S730).

이어, 서버(310)는 데이터 전송부(420)를 통해 사용자 단말기(330)로 두 개 이상의 측정 패킷을 한번 더 전송한다(S740).Subsequently, the server 310 transmits two or more measurement packets once more to the user terminal 330 through the data transmitter 420 (S740).

이어, 서버(310)는 이전 시간(t)에 측정한 가용 대역폭(Ce)을 근거로 대역폭 예측부(430)를 통해 수학식 5와 같이 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)을 산출한다(S750).Subsequently, the server 310 calculates the prediction bandwidth B of the previous time t as shown in Equation 5 through the bandwidth predicting unit 430 based on the available bandwidth Ce measured at the previous time t. (S750).

이어, 서버(310)는 대역폭 예측부(430)를 통해 산출된 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)을 이용해 수학식 7과 같이 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출한다(S760).Subsequently, the server 310 calculates the available bandwidth Ce of the current time t + 1 as shown in Equation 7 by using the prediction bandwidth B of the previous time t calculated by the bandwidth predicting unit 430. (S760).

그리고, 서버(310)는 산출된 가용 대역폭(Ce)을 이용해 데이터 전송부(420)를 통해 사용자 단말기(330)로 미디어 데이터를 전송 또는 스트리밍 한다(S770).The server 310 transmits or streams the media data to the user terminal 330 through the data transmitter 420 using the calculated available bandwidth Ce (S770).

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말기의 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a bandwidth measuring method of a user terminal according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 먼저 사용자 단말기(330)는 서버(310)에 접속하여 데이터를 스트리밍 또는 전송해 줄 것을 요청한다(S810).Referring to FIG. 8, first, the user terminal 330 accesses the server 310 and requests to stream or transmit data (S810).

이어, 사용자 단말기(330)는 서버(310)로부터 연속된 두 개 이상의 측정 패킷을 수신한다(S820).Subsequently, the user terminal 330 receives two or more consecutive measurement packets from the server 310 (S820).

사용자 단말기(330)는 서버(310)로부터 수신된 각 패킷의 크기(L)와 두 패킷 간의 수신 간격(△out)을 근거로 대역폭 산출부(530)를 통해 수학식 2와 같이 가용 대역폭(Ce)을 산출한다(S830).The user terminal 330 uses the available bandwidth Ce as shown in Equation 2 through the bandwidth calculator 530 based on the size L of each packet received from the server 310 and the reception interval Δout between the two packets. ) Is calculated (S830).

이어, 사용자 단말기(330)는 서버(310)로부터 연속된 두 개 이상의 측정 패킷을 재수신한다(S840).Subsequently, the user terminal 330 receives two or more consecutive measurement packets from the server 310 again (S840).

이에, 사용자 단말기(330)는 수학식 2와 같이 산출된 이전 시간(t)의 가용 대역폭(Ce)을 이용해 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)을 산출한다(S850).Accordingly, the user terminal 330 calculates the prediction bandwidth B of the previous time t by using the available bandwidth Ce of the previous time t calculated as in Equation 2 (S850).

이어, 사용자 단말기(330)는 대역폭 산출부(530)를 통해 이전 시간(t)의 예측 대역폭(B)을 이용해 수학식 7과 같이 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출한다(S860).Subsequently, the user terminal 330 calculates the available bandwidth Ce of the current time t + 1 using the prediction bandwidth B of the previous time t through the bandwidth calculating unit 530 as shown in Equation 7 below. (S860).

사용자 단말기(330)는 산출한 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(B)을 서버(310) 로 전송한다(S870).The user terminal 330 transmits the calculated available bandwidth B of the current time t + 1 to the server 310 (S870).

이후, 사용자 단말기(330)는 산출된 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(B)을 이용해 서버(310)로부터 미디어 데이터를 수신 또는 스트리밍 받는다(S880).Thereafter, the user terminal 330 receives or streams the media data from the server 310 using the calculated available bandwidth B of the current time t + 1 (S880).

한편, 본 발명의 실시예에 따른 서버의 대역폭 측정 방법을 프로그램으로서 컴퓨터로 읽을 수 있는 CD나 USB 메모리 등의 기록매체에 기록할 수 있으며, 또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말기의 대역폭 측정 방법을 프로그램으로서 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 기록할 수 있다.On the other hand, the bandwidth measurement method of the server according to an embodiment of the present invention can be recorded as a program on a recording medium such as a computer-readable CD or USB memory, and also the bandwidth measurement of the user terminal according to another embodiment of the present invention The method can be recorded as a program on a computer readable medium.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스에서, 서버가 두 개 이상의 측정 패킷을 단말기로 전송하고, 단말기에서 측정 패킷을 이용해 가용 대역폭(Ce)을 산출할 때, 이전 시간(t)에 측정된 예측 대역폭(B)에 상수(r)를 곱하여 현재 시간(t+1)의 가용 대역폭(Ce)을 산출하여 서버로 전송하며, 서버가 단말기로부터 수신한 가용 대역폭에 맞추어 동영상 데이터를 스트리밍 함으로써 QoS를 만족하는 서비스를 제공하도록 하는, 모바일 전송망의 대역폭 측정 시스템 및 방법, 서버 및 서버의 대역폭 측정 방법, 단말기 및 단말기의 대역폭 측정 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, in the service of streaming video data in real time, when the server transmits two or more measurement packets to the terminal, and calculates the available bandwidth (Ce) using the measurement packet in the terminal, the previous time (t) multiplies the estimated bandwidth (B) by a constant (r) to calculate the available bandwidth (Ce) of the current time (t + 1) and transmits it to the server. A bandwidth measuring system and method of a mobile transmission network, a server and a bandwidth measuring method of a server, and a bandwidth measuring method of a terminal and a terminal are provided to provide a service satisfying QoS by streaming data.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부 터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. Should be. The scope of the present invention is shown by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.

본 발명은 미디어 데이터를 통신망을 통해 스트리밍하는 시스템에 적용할 수 있다.The present invention can be applied to a system for streaming media data through a communication network.

또한, 미디어 데이터를 스트리밍할 때마다 대역폭의 변경이 필요한 시스템에도 적용할 수 있다.In addition, the present invention can be applied to a system requiring a change of bandwidth every time streaming media data.

그리고, 다수의 단말기에게 미디어 데이터를 스트리밍할 때 QoS를 만족하는 서비스를 제공해야 하는 시스템 등에도 적용할 수 있다.In addition, the present invention can be applied to a system for providing a service satisfying QoS when streaming media data to a plurality of terminals.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.3 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a bandwidth measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 전송망의 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a bandwidth measuring method of a mobile transmission network according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 모바일 전송망 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method for measuring a mobile transmission network bandwidth of a server according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말기의 모바일 전송망 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method for measuring a mobile transmission network bandwidth of a user terminal according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

300 : 대역폭 측정 시스템 310 : 서버300: bandwidth measurement system 310: server

320 : 통신망 330 : 사용자 단말기320: communication network 330: user terminal

410 : 통신부 420 : 데이터 전송부410: communication unit 420: data transmission unit

430 : 대역폭 예측부 440 : 측정패킷 생성부430: bandwidth prediction unit 440: measurement packet generation unit

450 : 제어부 510 : 통신부450: control unit 510: communication unit

520 : 저장부 530 : 대역폭 산출부520: storage unit 530: bandwidth calculation unit

540 : 제어부540: control unit

Claims

A server for transmitting a measurement packet to a user terminal, receiving an available bandwidth from the user terminal, and streaming media data using the received available bandwidth; And

Receiving the measurement packet from the server, calculating a prediction bandwidth using the received measurement packet, calculating an available bandwidth of a current time using a prediction bandwidth of a previous time, and transmitting the measured bandwidth to the server; A user terminal for streaming media data over an available bandwidth of time;

Bandwidth measurement system of a mobile transmission network comprising a.

A communication unit for communicating with a user terminal;

A measurement packet generator for generating a measurement packet to be transmitted to the user terminal;

A data transmitter for transmitting the measurement packet or streaming media data to the user terminal;

After the first measurement packet is transmitted to the user terminal, the available bandwidth is calculated. Then, when the second measurement packet is transmitted to the user terminal, the estimated bandwidth B is calculated based on the packet size and the reception interval. A bandwidth predicting unit calculating an available bandwidth Ce of the current time t + 1 using the predicted bandwidth of; And

A controller for controlling operations of the communication unit, the measurement packet generation unit, the data transmission unit, and the bandwidth prediction unit;

Server comprising.

The method of claim 2,

The bandwidth predictor, after dividing the size of the measurement packet continuously transmitted after the first measurement packet is divided by the reception interval between the measurement packets, the server, characterized in that to calculate the available bandwidth.

The method of claim 2,

The bandwidth predicting unit calculates an available bandwidth (Ce) of the current time (t + 1) by multiplying the prediction bandwidth (B) of the previous time (t) by a constant (r).

The method of claim 2,

The bandwidth prediction unit is based on the size L2 and the reception interval Δout2 of the second measurement packet.

Calculate the prediction bandwidth (B) through the equation of, where Ce represents the available bandwidth of the first measurement packet, L2 represents the size of two or more of the second measurement packet, R is the bandwidth of the second measurement packet (R) A server characterized by the above-mentioned.

The method of claim 5,

The bandwidth R of the second measurement packet is

Δout2 represents a reception interval between the second measurement packet.

Communication unit for communicating with the server;

A storage unit for storing measurement packet or media data received from the server;

The first measurement packet is received from the server to calculate an available bandwidth, and the second measurement packet is received from the server to calculate a prediction bandwidth B based on the packet size and the reception interval, and the prediction of the previous time t. A bandwidth calculator configured to calculate an available bandwidth Ce of the current time t + 1 using the bandwidth; And

A controller configured to calculate an available bandwidth using the received measurement packet through the bandwidth calculator, and transmit the calculated available bandwidth to the server to receive media data from the server through the calculated available bandwidth;

User terminal comprising a.

The method of claim 7, wherein

The bandwidth calculator, after dividing the size of the received first measurement packet by the receiving interval between the first measurement packet and takes a median to calculate the available bandwidth.

The method of claim 7, wherein

The bandwidth calculator, the user terminal, characterized in that to calculate the available bandwidth (Ce) of the current time (t + 1) by multiplying the predicted bandwidth (B) of the previous time (t).

The method of claim 7, wherein

The bandwidth calculator is based on the size L2 of the second measurement packet and the reception interval Δout2.

Calculate the prediction bandwidth (B) through the equation of, where Ce represents the available bandwidth of the first measurement packet, L2 represents the size of two or more of the second measurement packet, R is the bandwidth of the second measurement packet A user terminal, characterized by indicating (R).

The method of claim 10,

The bandwidth R of the second measurement packet is

Δout2 is a reception interval between the second measurement packets.

A bandwidth measuring method of a mobile transmission network of a system including a server and a user terminal,

(a) sending at least two first measurement packets to the user terminal at the server;

(b) the server calculating an available bandwidth based on the size and reception interval of the first measurement packet;

(c) the server sending two or more second measurement packets to the user terminal;

(d) the server calculating a prediction bandwidth based on the size and reception interval of the second measurement packet; And

(e) calculating an available bandwidth Ce of the current time t + 1 by using the prediction bandwidth B measured by the server at the previous time t;

Bandwidth measurement method of a mobile transmission network comprising a.

The method of claim 11,

(f) the server streaming media data to the user terminal through an available bandwidth Ce of the current time t + 1;

Bandwidth measurement method of a mobile transmission network characterized in that it further comprises.

The method of claim 11,

In the step (e), the available bandwidth Ce of the current time t + 1 is calculated by multiplying the prediction bandwidth B of the previous time t by the constant r. How to measure bandwidth.

The method of claim 11,

In the step (b), the bandwidth of the mobile transmission network is calculated by dividing the size of the measurement packets continuously transmitted after the first measurement packet is divided by the reception interval between the measurement packets, and taking the median. How to measure.

The method of claim 11,

Step (d) is based on the size L2 of the second measurement packet and the reception interval Δout2.

Calculates the prediction bandwidth (B) through Equation 2, where Ce represents the available bandwidth of the first measurement packet, L2 represents the size of two or more second measurement packets, and R is the bandwidth of the second measurement packet. (R) indicates a bandwidth measurement method of a mobile transmission network.

The method of claim 16,

The bandwidth R of the second measurement packet is

Δout2 represents a reception interval between the second measurement packet, wherein the bandwidth of the mobile transmission network is measured.

A method for measuring bandwidth of a mobile transmission network of a server streaming media data to a user terminal,

(a) sending at least two first measurement packets to the user terminal;

(b) receiving response data of the first measurement packet from the user terminal;

(c) sending two or more second measurement packets to the user terminal;

(d) receiving from the user terminal an available bandwidth of the current time (t + 1) calculated using the estimated bandwidth (B) of a previous time (t) based on the size and reception interval of the second measurement packet; And

(e) streaming the media data to the user terminal over an available bandwidth Ce of the current time t + 1;

Mobile transmission network bandwidth measurement method of a server comprising a.

A method for measuring bandwidth of a mobile transmission network of a user terminal receiving media data from a server,

(a) receiving at least two first measurement packets from the server;

(b) calculating an available bandwidth based on the size and reception interval of the first measurement packet;

(c) receiving at least two second measurement packets from the server;

(d) calculating a prediction bandwidth based on the size and reception interval of the second measurement packet; And

(e) calculating an available bandwidth Ce of the current time t + 1 using the prediction bandwidth B calculated at the previous time t;

Method of measuring a mobile transmission network bandwidth of a user terminal comprising a.

The method of claim 19,

In the step (e), the available bandwidth Ce of the current time t + 1 is calculated by multiplying the predicted bandwidth B of the previous time t by a constant r. Mobile network bandwidth measurement method.

The method of claim 19,

In the step (b), the size of the first measurement packet is divided by the receiving interval between the first measurement packet, and then the median is taken to calculate the available bandwidth of the mobile terminal of the user terminal.

The method of claim 19,

Calculate the prediction bandwidth (B) through the equation of, where Ce represents the available bandwidth of the first measurement packet, L2 represents the size of two or more of the second measurement packet, R is the bandwidth of the second measurement packet (R) indicates a mobile transmission network bandwidth measurement method of a user terminal.

The method of claim 22,

The bandwidth R of the second measurement packet is

Δout2 represents a reception interval between the second measurement packets, wherein the bandwidth of the mobile transmission network of the user terminal is calculated.

A computer-readable medium in which the method according to any one of claims 19 to 23 is recorded by a program.