KR100248674B1 - 위성 멀티미디어 서비스 제공 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 분야
위성 멀티미디어 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
위성을 통하여 고속 인터넷 서비스, 다지점 데이터, 오디오 및 비디오 전송 서비스, 및 위성 방송 수신이 가능한 위성 멀티미디어 서비스 제공 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
연결을 요구하는 사용자에 대하여 인증을 수행하는 제1 단계; 상기 인증된 사용자의 연결을 설정하고 인터넷 프로토콜 주소를 할당하는 제2 단계; 상기 사용자가 요구한 서비스 종류에 따라 위성 인터넷 서버, 인터넷 정보 제공 장치, 다지점 데이터 정보 제공 장치, 또는 오디오 및 비디오 정보 제공 장치로부터 수신된 자료를 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하는 제3 단계; 상기 위성 멀티미디어 게이트웨이에서 상기 자료를 변환한후 위성을 통하여 상기 사용자에게 송신하는 제4 단계; 및 자료 수신을 확인하고 연결을 해제하는 제5 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
위성 멀티미디어 서비스에 이용됨.

Description

위성 멀티미디어 서비스 제공 방법 및 시스템
본 발명은 위성 멀티미디어 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 위성 인터넷 서버 및 위성 멀티미디어 게이트웨이를 구현함으로써 위성을 이용한 고속 인터넷 서비스 및 다지점 데이터, 오디오 및 영상 분배 서비스 등과 같은 복합적인 통신 서비스를 제공할 수 있는 위성 멀티미디어 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다.
선진 각국은 21세기 정보 사회의 주도권 확보를 위해 초고속정보통신 기반 구축 및 관련 기술 개발을 강력히 추진하고 있으며, 전세계 위성 통신 서비스 시장은 연평균 23.4%의 고성장을 이루고 있을 뿐만 아니라 이 가운데 광대역 멀티미디어 위성 통신의 시장 규모는 2000년 이후 연평균 98.7%의 고성장으로 2005년 약 310억 달러에 이를 것으로 예상된다. 유선망이 상대적으로 발달되어 있는 북미지역과 서유럽지역은 위성이 영상 전송에 주로 이용되고 있으며, 아시아·태평양 지역에서는 음성 및 데이터 전송에 많이 이용되고 있다(정보화 사회에서의 위성 서비스 사업 발전 방안을 위한 국제 세미나, 1997). 우리나라 역시 초고속통신망의 구축 등 정보화 사회로 나아가는데 있어서, 고부가가치의 창출을 위한 기반 조성으로 우리나라 정보 통신 부문, 특히 멀티미디어 정보 산업의 경쟁력 제고와 세계화를 위한 전략 방안이 강력히 요구된다.
멀티미디어라 함은 문자, 데이터, 오디오, 그래픽, 사진, 애니메이션, 영상 등의 다양한 정보 형태가 통합되어 생산, 수집, 전달, 및 가공 처리되게 하는 시스템 및 서비스이고, 멀티미디어 정보 산업 또는 멀티미디어 산업은 이들 활동과 관련된 산업 영역을 가리키는 것이다. 기존의 멀티미디어 산업의 분류는 정보 형태, 전송 매체 및 사용자 인터페이스에 따라 출판 산업, 통신 산업, 방송 산업 및 영화 산업 등으로 구분하였다.
그러나 최근 멀티미디어 정보 산업은 컴퓨터 및 통신 부문에서의 기술 발달로 정보의 내용, 형태 및 교류 방법에 있어서의 디지틀화, 양방향화, 비동시화, 영상-음향 등 종합화의 방향으로 나아가고 있다. 이러한 기술 발전이 산업 구조에 미치는 영향은 첫째, 컨텐트의 디지털화로 정보 형태에 따른 기존 멀티미디어 산업의 구분이 무의미해지며, 둘째, 전송 매체에 따른 서비스 사업자의 구분이 무의미해지며, 셋째, 정보 형태와 전송 매체에 따른 서비스 사업자의 구분이 무의미해지며, 넷째, 소비자 인터페이스에서 멀티미디어 정보 처리가 가능하다는 것이다. 현재의 멀티미디어 시장에서 나타나는 방해 요소로는 미약한 통신망 성능이 가장 큰 요소로서 지적되고 있으며, 따라서 멀티미디어 시장을 확산시키기 위한 주요 견인차는 결국 통신망 성능의 고도화에 달려 있다. 이러한 멀티미디어 서비스의 발전 추세를 충분히 만족시킴과 동시에 동시성 및 광역성을 만족시킬 수 있는 통신 전송망으로서 위성이 가장 적합한 매개체로서 떠오르고 있다.
한국통신에서 1995년 8월 5일 무궁화1호와 1996년 1월 14일 무궁화2호를 발사한 이래로 각 위성의 통신용 중계기를 이용하여 위성고정비디오(TVRO: TV Receive Only), 위성이동중계(SNG: Satellite News Gathering), 저속위성전용망 (VSAT: Very Small Aperture Terminal), 고속위성전용망(TSAT: T1/E1-carrier Small Aperture Terminal), 위성이동데이터(SMDS: Satellite Mobile Data Service), 디지틀위성방송(DBS: Digital Broadcasting Service) 및 위성 인터넷 서비스의 위성통신서비스를 제공하여 왔다.
그러나, 위성고정비디오(TVRO)는 단방향성 서비스이며 단말기의 가격이 고가(TVRO는 최저 400만원)라는 단점이 있다. 저속위성전용망(VSAT)은 데이터 전송 속도가 저속(VSAT은 최대 64Kbps)이며, 고속위성전용망(TSAT)은 단말기가 매우 고가(1억 5천만원)라는 단점이 있다.
또한, 종래의 위성 인터넷 서비스는 TCP(Transmission Control Protocol) 윈도우의 크기가 작아서 위성 링크의 성능에 제한이 있을 뿐만 아니라, 표준화되지 않은 자체 전용 웹브라우저를 사용하여 다른 장치와의 호환성이 거의 없다는 문제점이 있다.
동선, 광케이블, 동축케이블, 및 무선가입자망(WLL; Wireless Local Loop)이 있으며, 동선 및 광케이블은 ISDN(Intergrated Services Digital Network), FTTH(Fiber To The Home), FTTC(Fiber To The Curb), ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), HDSL(High bit rate DSL), HFC(Hybrid Fiber Coax) 등의 통신망도 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다. 동축케이블은 CATV LAN(Local Area Network)이 해당되며, WLL은 MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service), LMDS(Local MDS), LMCS(Local Multipoint Communication Service) 등이 해당된다.
그러나, 유선망인 동선, 광케이블 및 동축케이블을 이용한 통신은 동시에 넓은 지역에 서비스를 제공할 수 없다는 제한이 있으며, 무선망인 WLL은 국부적인 영역에서만 서비스가 이루어진다는 제한이 있다. CATV LAN의 경우는 통신료가 저렴한 것으로 알려져 있으나 아직까지 기술적인 안정성을 인정받지 못하고 있다.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 멀티미디어 시대를 대비하여 각 위성통신서비스 및 타통신망과 차별성을 지니며 위성을 통하여 고속 인터넷 및 다지점 데이터, 오디오, 영상전송 등 복합적인 통신서비스를 제공할 수 있는 검색, 분배서비스 및 위성방송 수신이 가능한 위성 멀티미디어 서비스 제공 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 위성 멀티미디어 서비스 시스템의 개념도.
도2의 본 발명에 따른 위성 멀티미디어 서비스 시스템의 구성도.
도3은 본 발명에 따른 위성 인터넷 서비스의 일실시 동작 과정을 도시한 흐름도.
도4는 본 발명에 따른 위성 인터넷 서버의 구성도.
도5는 본 발명에 따른 위성 멀티미디어 게이트웨이의 구성도.
도6은 본 발명에 따른 위성수신카드의 상세도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
1: 위성 2: 수신기
3: 위성 수신 카드 4: 가입자
5: 서버 6: 지상망
7: 정보제공자 8: 위성 멀티미디어 게이트웨이
9: 위성 안테나 13: 위성 인터넷 서버
14: 위성 프록시 15: 위성 가입자 관리 장치
16: 전용회선 17: 터미널 서버
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 위성 멀티미디어 서비스 제공 방법은, 연결을 요구하는 사용자에 대하여 인증을 수행하는 제1 단계; 상기 사용자가 요구하는 서비스가 위성 인터넷 서비스이면 상기 인증된 사용자의 연결을 설정하고 인터넷 프로토콜 주소를 할당하는 제2 단계; 상기 사용자의 자료 요청을 수신하는 제3 단계; 상기 사용자가 요구한 서비스 종류에 따라 위성 인터넷 서버, 인터넷 정보 제공 장치, 다지점 데이터 정보 제공 장치, 또는 오디오 및 비디오 정보 제공 장치로부터 수신된 자료를 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하는 제4 단계; 상기 위성 멀티미디어 게이트웨이에서 상기 자료를 변환한후 위성을 통하여 상기 사용자에게 송신하는 제5 단계; 및 자료 수신을 확인하고 연결을 해제하는 제6 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 위성 멀티미디어 서비스 제공 시스템에서는, 위성 인터넷 서비스, 다지점 데이터 분배 서비스, 영상 및 오디오 전송 서비스를 포함하는 위성 멀티미디어 서비스를 다수의 가입자에게 제공하기 위한 시스템에 있어서, 상기 다수의 가입자로부터의 서비스 요구를 수신하여 전용 회선으로 출력하는 단말 자원 제공 수단; 상기 서비스 요구가 위성 인터넷 서비스이면 상기 가입자의 적법성을 인증한후 위성 프록시 또는 인터넷 정보 제공 장치로부터 자료를 수신하여 출력하는 위성 인터넷 자원 제공 수단; 상기 서비스 요구에 따라 상기 위성 인터넷 자원 제공 수단, 다지점 정보 제공 장치 또는 오디오 및 비디오 정보 제공 장치로부터 자료를 수신하여, 수신된 상기 자료를 위성 통신에 적합하게 변환하여 출력하는 위성 멀티미디어 관문 수단; 상기 위성 멀티미디어 관문 수단으로부터 출력된 정보를 송출하기 위한 위성 안테나; 상기 위성 안테나로부터 수신된 상기 자료를 중계하여 송출하기 위한 위성; 및 상기 위성으로부터 송출된 상기 자료를 수신하기 위한 수신 수단을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도1은 위성 멀티미디어 서비스 시스템의 개념도를 개략적으로 나타낸 것이다.
위성 멀티미디어 서비스가 제공할 수 있는 통신 서비스는 초고속 위성 인터넷, 다지점 데이터 분배, 다지점 비디오·오디오 분배 서비스로서 동시에 위성방송 수신이 가능하고, 지상망과 연동하여 비대칭 양방향 멀티미디어 서비스를 제공한다.
사용자(4, 5)는 각 서비스를 선택적으로 제공받을 수 있는데, 일반적으로 컴퓨터를 사용하는 개인 가입자(4)나 또는 서버(5)에 연결되어 있는 위성 멀티미디어 서비스 이용자가 위성 인터넷을 사용하고자 할 때, PSTN(Public Switched Telephone Network), ISDN(Integrated Services Digital Network), PSDN(Public Switched Data Network) 등과 같은 지상망(6)을 통하여 전용회선에 자료를 요청하면, 요청을 받은 전용회선은 가입자 여부를 확인한후 적절한 인터넷 정보를 위성 멀티미디어 게이트웨이(8) 및 위성 안테나(9)를 통하여 송신하고 위성(1)을 경유하여 고속으로 가입자에게 전달된다.
각 가입자의 수신기(2)로 수신된 자료는 해당 가입자만이 받아볼 수 있도록 위성 수신 카드(3)를 판별하여 가입자 컴퓨터로 전송되어 적절한 처리 과정을 거친후 사용자(4, 5)가 서비스를 받을 수 있도록 한다.
본 실시예에 따른 시스템은 위성체 외에 지상망 인터넷과 연동되는 중심국(10)과 다수의 저가형 위성수신기(2)들로 구성되어 있으며 가입자 관리기능이 있어 개인 또는 그룹별 제한 수신 기능이 있다. 본 시스템은 고속 인터넷, 다지점 데이터, 오디오, 영상 등의 개별서비스뿐만 아니라 이를 복합한 다양한 서비스 개발에 응용될 수 있다.
도2는 본 발명에 따른 위성 멀티미디어 서비스 시스템의 일실시예 구성도를 나타낸 것이다.
이하 설명에서 도1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
위성 멀티미디어 서비스 사용자(5)가 위성 인터넷 서비스를 사용하고자 할 때, 컴퓨터에 연결된 지상망(6)을 통하여 전용 회선(16)에 자료를 요청하면, 전용 회선(16)의 터미널 서버(17)에서 위성 멀티미디어 서비스 가입자인지 여부를 판별하여 이 정보를 위성 인터넷 서버(SIS;Satellite Internet Server)(13)에 전송한다. 사용자가 요청한 정보가 위성 프록시(14)에 저장되어 있으면 위성 가입자 관리 장치(SMS:Subscriber Management System)(15)에 사용자 정보를 기록한 후 위성 멀티미디어 게이트웨이(SMG:Satellite Multimedia Gateway)(8)로 전달하고, 위성 프록시(14)에 저장되어 있지 않으면 외부 인터넷 정보 제공자에게 자료를 요청하여 이를 다시 위성프록시(14)에서 수신하여 동일한 과정으로 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)에 전달한다.
다지점 데이터 정보 제공자는 전용회선의 FDDI(Fiber Data Distribution Interface)(16)로, 오디오·영상 서비스 정보 제공자는 직접 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)로 콘텐츠를 제공하면 위성 안테나(9)에서 이를 송신하고 위성(1)을 경유하여 사용자의 수신기(2)로 전달된다.
다지점 데이터 분배 서비스를 위한 다지점 데이터는 외부로부터 정보 제공자(7)가 전용회선의 FDDI(16)에 정보를 공급하면 위성 인터넷 서버(13)에서 위성 인터넷 정보와 동일하게 정보 처리를 한 후 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)에 전달하지만, 위성 인터넷과는 달리 사용자 관리를 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)에서 한다.
위성 멀티미디어 게이트웨이(8)는 정합부(11) 및 RF부(12)를 구비한다. 다지점 영상, 오디오 분배 서비스를 제공하는 정보 제공자(7)가 직접 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)로 정보를 공급하는데 이를 받아들인 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)의 정합부(11)는 DVB/MPEG(Digital Video Broadcasting/Moving Picture Expert Group-2) 전송스트림으로 변형하고, 위성을 통하여 안정성 있는 정보 전송이 이루어질 수 있도록 RF부(12)에서 RF(Radio Frequency) 대역으로 주파수 변환된후 송신 안테나(9)를 통해 위성(1)으로 보내진다. 사용자의 수신기(2)를 통해 수신된 자료는 위성 수신 카드(3)에서 가입자 컴퓨터에 맞는 형태로 변형되어 사용자는 목적하는 정보를 획득할 수 있다.
위성 멀티미디어 게이트웨이(8)로 들어가는 점선의 데이터는 다지점 데이터를 제공하는 또다른 하나의 경로로서, 전용회선(16)을 거치지 않고 영상, 오디오처럼 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)로 직접 다지점 데이터를 정보 제공자가 공급할 수도 있다. 그러나, 위성 인터넷 정보 및 다지점 데이터 정보는 동시에 공급받으려는 서비스 사용자가 많을 것으로 예측되어 전용회선을 거치는 구성이 더 유용하다.
본 실시예에서 전송 속도 증가 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 채택할 수 있는 기술의 일예를 설명한다.
첫째, 위성 인터넷을 구현하는 기술중 위성 프록시(14)상에서 RFC1323 (Request For Comments 1323)의 윈도우 크기 설정 권고안을 적용함으로서 종래 기술에 따른 위성 인터넷의 한계였던 TCP 윈도우 크기에 의한 위성 링크에서의 성능 제한을 극복할 수 있다. RFC1323은 IETF(Internet Engineering Task Force)의 고속화를 위한 TCP 확장(TCP Extention for High Performance)에 대한 권고안이다. 본 실시예에서 윈도우의 크기가 230비트로 종래 기술의 윈도우의 크기 최대 216비트보다 훨씬 증가되어 정보 수신 응답(acknowledgement) 횟수가 감소되며 전송 속도가 빨라진다.
둘째, 본 실시예에서는 DVB/MPEG-2(Digital Video Broadcasting/Moving Picture Expert Group-2) 전송 방식을 사용하는데, DVB/MPEG-2 방식은 영상, 오디오, 데이터를 하나의 스트림(stream)으로 묶어 자료를 전송할 수 있으므로 위성 인터넷, 다지점 데이터, 오디오, 영상 분배 서비스와 같은 복합적인 멀티미디어 서비스를 구현할 수 있을뿐만 아니라 위성 방송 수신이 가능하다.
세째, 본 실시예에서는 다지점 데이터 분배 서비스 제공 방법중 위성 수신 카드와 컴퓨터 사이의 접속 방식을 32비트 이상의 PCI(Peripheral Component Interface) 버스 및 P＆P(Plug ＆ Play) 방식을 사용한다. 기존의 IBM 컴퓨터에 적용된 8비트 또는 16비트 ISA 접속 방식은 실시간 동영상과 같은 대량 고속 통신이 불가능하므로 PCI 버스 및 P＆P 방식을 채택한다.
네째, 종래 기술과 달리 범용 웹브라우저를 사용하므로 별도의 장치없이 호환이 가능하다.
또한, 950∼2150MHz의 동조 주파수 대역을 사용하므로 광대역 수신이 가능하고, 디지털 위성 방송과 동일한 전송 방식을 사용하므로 디지털 위성 방송과 동시 수신이 가능하다.
도3은 본 발명에 따른 위성 인터넷 서비스의 일실시예 동작 과정을 나타낸 것이다. 도3의 위성 인터넷 서비스의 일실시예 동작 과정을 도2의 위성 멀티미디어 서비스 시스템의 구성도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
연결설정 단계에서 사용자(4, 5)가 지상망(6)을 통하여 터미널 서버(17)로 호출 신호를 전송하면(301), 터미널 서버(17)는 전용회선(16)의 위성 인터넷 서버(13)에게 사용자 인증을 요청하고(302), 위성 인터넷 서버(13)의 위성 가입자 관리 장치(15)는 이 인증 결과를 터미널 서버(17)에게 통보한다(303). 터미널 서버(17)가 인증 결과를 수신한후 사용자에게 IP(Internet Protocol) 주소를 할당하면(304) 연결이 설정되어 정상이용단계로 넘어간다.
연결이 이루어진 사용자(5)가 위성 인터넷 서버(13)에 인터넷 자료를 요청하면(305), 요청받은 위성 인터넷 서버(13)의 위성 프록시(14)는 우선 위성 프록시내의 캐쉬에 요청된 인터넷 콘텐츠가 저장되어 있는지 여부를 판별하여, 판별 결과에 따라 곧바로 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)로 IP 자료를 전송할 것인지 아니면 외부 인터넷 사이트로 찾아가 요청받은 콘텐츠를 가져올 것인지 여부를 결정한다. 위성 프록시(14)에는 수십 기가 바이트 용량의 기억 장치가 있어 일정 시간마다 사용자 통계로부터 추출된 수백개 이상의 인터넷 콘텐츠를 저장하고 있다가 사용자(5)로부터 요청받은 내용이 포함되어 있으면 외부 인터넷 사이트를 경유하지 않고 직접 캐쉬의 자료를 사용자(5)에게 전송하여(307) 인터넷 백본의 통신과잉이 발생하는 것을 막는다. 또한, 위성 프록시(13)는 IP 헤더에 소스 IP 주소(IPS: Source IP Address) 및 목적지 IP 주소(IPD: Destination IP Address)를 설정함으로써 IP 데이터그램이 적합한 목적지에 도달할 수 있도록 통제하는 역할도 한다. 대량 자료의 초고속 전송을 만족시키기 위하여 윈도우의 패킷 크기를 지정하는 RFC1323(Request For Comments 1323) 방식 및 스푸핑(Spoofing) 방식을 적용한다.
위성 인터넷 서버(13)에는 위성 가입자 관리 장치(15)도 포함되어 있어서 위성 인터넷 사용자의 서비스 사용 시간, 정보량에 따라 과금정보를 생성하여 전용회선망의 과금 장치 및 위성 멀티미디어 게이트웨이(8) 정합부(11)의 자원 및 가입자 관리 시스템(RSMS:Resource and Subscriber Management System)(도시하지 않음)과 연동하여 정보를 제공한다. 정상적으로 자료가 사용자에게 수신되면, 사용자 컴퓨터는 수신 확인 신호를 다시 지상망(6)을 통해 터미널 서버(17)에 보내며 이후에 요청되는 자료 수신 과정도 이와 동일하다.
사용자가 사용을 끝내고 연결을 해제하고자 할 때는 위성 가입자 관리 장치(15)로 연결 해제를 요구하면(312), 이 신호를 수신한 위성 가입자 관리 장치(15)가 연결을 해제한(313) 이후에 터미널 서버와의 연결 포트를 해제한다(314).
도4는 위성 인터넷 서버의 일실시예 신호 처리 과정을 도시한 것이다.
위성 인터넷 서비스의 정보 처리는 IP 데이터그램을 기초로 하고 있는데, IP 데이터그램의 헤더는 버전필드(411), 필드 길이 필드(412), 서비스 유형 필드(413), 총길이 필드(414), 확인자 필드(415), 표시 필드(416), 분할 옵셋 필드(417), 생존 시간 필드(418), 프로토콜 필드(419), 헤더 확인 필드(420), 원천지 IP 주소 필드(421), 목적지 IP 주소 필드(422), 옵션 필드(423), 삽입 필드(424), 및 자료 필드(425)를 포함한다.
IP 주소를 할당받은 인터넷 사용자(406)의 IP 주소를 IPU, 사용자(406)로부터 자료를 요청받는 위성 프록시(402)의 IP 주소를 IPP, 위성 프록시(402)에 저장되어 있지 않은 외부 인터넷 사이트(407)의 IP 주소를 IPI라고 지정하고, 각 IP 헤더의 원천지 IP 주소 및 목적지 IP 주소를 IPS/IPD형식으로 표현하면, 사용자(406)가 위성 인터넷 서버(401)에 자료를 요청할때 IP 헤더의 구조는 IPU/IPI이다. 위성 프록시(402)에서 이 IP 자료를 받으면 요청 자료의 저장 여부를 판별하여 요청 자료가 프록시에 저장된 경우에는 IP 헤더가 IPP/IPU로 변환된후, FDDI(405)를 거쳐 위성 가입자 관리 장치(403)로 이동된다. 만일 요청된 자료가 위성 프록시(402)에 저장되어 있지 않으면, IP 헤더의 구조는 IPP/IPI로 변환되어 외부 인터넷 사이트(407)에 도달하고, 인터넷 콘텐츠를 획득하여 IPI/IPP로 치환된후 위성 프록시(402)에 도달하면 최종적으로 IPP/IPU로 지정되어 FDDI(404)를 거쳐 위성 가입자 관리 장치(403)로 이동된다.
위성 인터넷 서비스이외에 다지점 데이터 분배 서비스도 위성 인터넷 서버를 이용하여 제공되는데, IPIP는 주소를 가진 다지점 데이터 정보 제공자(408)가 전용회선 FDDI(404)에 데이터를 제공하면 이를 위성 프록시(402)에서 위성 인터넷과 동일하게 IP 데이터그램으로 처리하여 FDDI(404)를 통해 위성 멀티미디어 게이트웨이로 자료를 전송한다. 다지점 데이터 분배서비스의 사용자 정보 관리는 위성 인터넷 서버에서 하지 않고 위성 멀티미디어 게이트웨이의 자원 및 가입자 관리 시스템에서 이루어진다는 것이 위성 인터넷 서비스와의 또다른 차이점이다.
도5는 상기 도2의 본 발명에 따른 위성 멀티미디어 게이트웨이의 일실시예 상세도를 나타낸 것이다.
위성 멀티미디어 게이트웨이(8)는 위성 인터넷, 다지점 데이터, 오디오, 영상 정보를 통합하여 단일한 DVB/MPEG-2 전송 스트림으로 묶어 송신 안테나(9)를 이용하여 위성(1)으로 전송하고, 위성(1)을 경유하여 정보가 최종적으로 가입자(4, 5)에게 전달되도록 한다.
전용회선 FDDI(16)로부터 이동되어온 위성 인터넷 및 다지점 데이터의 IP 데이터그램은 라우터 또는 브릿지(504)를 거쳐 데이터 부호화기(data encoder)(503)에서 부호화된후 DVB/MPEG-2 방식으로 영상, 오디오 정보와 함께 다중화기(505) 및 스크램블러(506)에서 다중화 및 스크램블되는데, 스크램블될 때 자격관리 메세지(EMM : Entitlement Management Message)가 삽입되어 정당한 EMM을 가진 사용자만이 다지점 분배 서비스를 받을 수 있도록 하고 이러한 사용자의 과금 및 사용 정보량 처리는 자원 및 가입자 관리 시스템(RSMS)(507)가 스크램블러와 연동하여 담당하며 이 사용자 정보는 동시에 수신자의 위성 수신 카드에 동일하게 기록된다. RSMS(507)는 위성 멀티미디어 게이트웨이의 신호 처리를 총괄적으로 감시 및 제어한다.
위성 멀티미디어 게이트웨이의 정합부(11)는 영상 부호화기(501), 오디오 부호화기(502), 다중화기(505) 및 스크램블러(506)를 구비한다.
이후 멀티플렉서 스위치(507)를 거쳐 변조기(508)에서 FEC(Forward Error Correction) 코드 적용으로 전송중 발생하는 에러를 수정할 수 있도록 한후 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조가 수행된다. 등화기(equalizer)(509)에서 등화된후 업컨버터(Up Converter)(510)에서 고주파수로 변환된다. 업컨버터에서 상향 변환된 신호는 업링크 전력 제어기(UPC:Uplink Power Controller)(511)에서 송신 안테나로부터 출력되는 신호의 전력이 강우감쇄의 영향을 받더라도 일정 수준을 유지할 수 있도록 전력이 증폭된다. 고전력증폭기(HPA:High Power Amplifier)(512)에서 증폭된후 송신안테나(514)를 통해 송출된다. 업컨버터(510) 내부에서 동조주파수 대역을 950∼2150MHz로 만들어 주는데, 이러한 1.2GHz의 광대역으로 인해 위성 방송을 동시에 수신할 수 있다. 대기 상태에 따른 강우감쇄량을 수시로 보정하기 위해 비콘 신호 수신기(513)를 항상 동작시킨다.
통상적으로 RF(Radio Frequency)부는 멀티플렉스 스위치(507), 변조기(508), 등화기(509), 업 컨버터(510), UPC(511) 및 고전력증폭기(512)를 구비한다.
송신된 신호는 위성 중계기(515)를 경유하여 사용자의 수신 안테나로 전송된다.
감시 경보 및 제어 시스템(MAC:Monitor, Alarm and Control)(508)은 위성 멀티미디어 게이트웨이내의 제어용 LAN으로 각 장치가 연결되어 위성 멀티미디어 게이트웨이 장치들의 하드웨어적인 감시 및 제어를 수행한다.
다지점 영상, 오디오 분배 서비스는 전용선(16)을 통하여 영상 및 오디오 정보 제공자(7)들이 자료를 전송하면 이를 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)에서 받아 각각 영상, 오디오 부호화기(501, 502)를 통해 부호화가 수행된 후 다지점 데이터 분배 서비스와 마찬가지로 다중화기(505)에서 DVB/MPEG-2 방식으로 다중화되어 스크램블러(506)을 거쳐 RF부를 지나 위성을 경유하여 수신자 안테나로 전송된다.
다지점 영상, 오디오 분배 서비스의 가입자 관리 또한 RSMS(507)에서 담당한다.
데이터 부호화기(503)로 들어오는 점선의 데이터는 영상, 오디오와 같이 다지점 데이터 정보 제공자가 직접 위성 멀티미디어 게이트웨이(8)로 데이터를 제공하여 데이터 부호화기(503)에서 부호화가 이루어지며 사용자 관리는 RSMS(507)에서 처리되는 또 하나의 실시예를 나타낸다.
도6은 본 발명에 따른 위성 수신 카드의 일실시예 신호 처리 과정을 도시한 것이다.
동조주파수 950∼1250MHz인 신호가 수신 안테나의 LNB(Low Noise Block down converter)를 거쳐 위성 수신 카드에 입력되면, 튜너(tuner)(601)에서 튜닝(tuning)되고, QPSK 복조기(602)에서 QPSK 복조된후, 채널 복조기(603)에서 FEC 복조된다. 그후에 디스크램블러(604)에서 디스크램블되고 역다중화기(605)에서 영상, 오디오 및 데이터로 분리된다. 사용자가 선택한 위성 멀티미디어 서비스 종류에 따라 영상 및 오디오는 복호화가 이루어지고, 데이터는 위성 인터넷 및 다지점 데이터 분배 서비스의 경우가 이에 해당되며 분리된 IP 데이터그램은 PCI 접속을 통하여 컴퓨터에 전달된다. 디스크램블러(604)에 부착된 가입자 수신 제한 장치(609)는 다지점 분배 서비스를 제공받는 사용자에 한해서만 적용되며, 위성 멀티미디어 게이트웨이의 RSMS와 동일한 사용자의 정보 사용 및 과금 정보가 기록되고, 위성 인터넷 사용자의 사용자 관리는 위성 인터넷 서버의 위성 가입자 관리 장치에서 처리한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 위성을 통하여 고속 인터넷 및 다지점 데이터, 오디오, 영상전송 등 복합적인 통신서비스를 제공할 수 있도록 하면 검색 및 분배형 서비스와 위성 방송 수신이 가능한 위성멀티미디어 서비스를 위한 시스템이 구현되어 급증하는 고속 정보통신 욕구를 충족시키고 다양한 복합형 서비스 시장을 개척함으로써 위성사업 활성화를 통해 막대한 경제적 이익을 창출하는 동시에, 국내시장 선점으로 인한 경쟁력 우위확보와 해외위성통신시장 진출에 대비하여 기술적 기반을 구축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 연결을 요구하는 사용자에 대하여 인증을 수행하는 제1 단계;
    상기 인증된 사용자의 연결을 설정하고 인터넷 프로토콜 주소를 할당하는 제2 단계;
    상기 사용자의 자료 요청을 수신하는 제3 단계;
    상기 사용자가 요청한 상기 자료가 위성 프록시에 있으면 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하고, 상기 위성 프록시에 없으면 외부 인터넷 정보 제공 장치로부터 정보를 수신하여 상기 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하는 제4단계;
    상기 위성 멀티미디어 게이트웨이에서 상기 자료를 변환한후 위성을 통하여 상기 사용자에게 송신하는 제5 단계; 및
    자료 수신을 확인하고 연결을 해제하는 제6 단계
    를 포함하는 위성 인터넷 서비스 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제5 단계는,
    상기 자료를 부호화하는 제7 단계;
    상기 부호화된 자료를 다중화하는 제8 단계;
    상기 다중화된 자료를 스크램블링하는 제9 단계;
    상기 스크램블링된 자료의 소스 코딩 및 채널 코딩을 수행하는 제10 단계;
    상기 코딩된 자료를 등화하는 제11 단계;
    상기 등화된 자료를 무선 주파수로 상향 변환하는 제12 단계;
    상기 상향 변환된 신호의 전력이 강우 감쇄의 양향하에서도 소정 수준을 유지할 수 있도록 전력을 증폭하는 제13 단계;
    상기 상향 변환된 자료를 고전력으로 증폭하여 위성 안테나를 통해 출력하는 제14 단계; 및
    상기 위성 안테나로부터 출력된 상기 자료를 위성에서 수신하여 상기 사용자에게 송출하는 제15 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 서비스 제공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위성 프록시는 RFC1323(Request For Comments 1323) 권고안에 따른 윈도우 패킷 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 서비스 제공 방법.
  4. 연결을 요구하는 사용자의 인증을 수행하는 제1 단계;
    상기 사용자가 요구하는 서비스가 위성 인터넷 서비스이면 상기 인증된 사용자의 연결을 설정하고 인터넷 프로토콜 주소를 할당하는 제2 단계;
    상기 사용자의 자료 요청을 수신하는 제3 단계;
    상기 사용자가 요구한 서비스 종류에 따라 위성 인터넷 서버, 인터넷 정보 제공 장치, 다지점 데이터 정보 제공 장치, 또는 오디오 및 비디오 정보 제공 장치로부터 수신된 자료를 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하는 제4 단계;
    상기 위성 멀티미디어 게이트웨이에서 상기 자료를 변환한후 위성을 통하여 상기 사용자에게 송신하는 제5 단계; 및
    자료 수신을 확인하고 연결을 해제하는 제6 단계
    를 포함하는 위성 멀티미디어 서비스 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제4 단계는,
    상기 사용자가 요구한 상기 서비스가 위성 인터넷 서비스일 경우에, 상기 사용자가 요청한 상기 자료가 위성 프록시에 있으면 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하고, 상기 위성 프록시에 없으면 상기 인터넷 정보 제공 장치로부터 상기 자료를 수신하여 상기 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하는 단계;
    상기 사용자가 요구한 상기 서비스가 다지점 데이터 분배 서비스이면, 다지점 데이터 정보 제공 장치로부터 상기 자료를 수신하여 상기 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하는 단계;
    상기 사용자가 요구한 상기 서비스가 오디오 및 비디오 분배 서비스이면, 영상 및 오디오 정보 제공 장치로부터 상기 자료를 수신하여 상기 위성 멀티미디어 게이트웨이로 송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 멀티미디어 서비스 제공 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제5 단계는,
    상기 자료를 부호화하는 제7 단계;
    상기 부호화된 자료를 다중화하는 제8 단계;
    상기 다중화된 자료를 스크램블링하는 제9 단계;
    상기 스크램블링된 자료의 소스 코딩 및 채널 코딩을 수행하는 제10 단계;
    상기 코딩된 자료를 등화하는 제11 단계;
    상기 등화된 자료를 무선 주파수로 상향 변환하는 제12 단계;
    상기 상향 변환된 신호의 전력이 강우 감쇄의 양향하에서도 소정 수준을 유지할 수 있도록 전력을 증폭하는 제13 단계;
    상기 상향 변환된 자료를 고전력으로 증폭하여 위성 안테나를 통해 출력하는 제14 단계; 및
    상기 위성 안테나로부터 출력된 상기 자료를 위성에서 수신하여 상기 사용자에게 송출하는 제15 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 서비스 제공 방법.
  7. 위성 인터넷 서비스, 다지점 데이터 분배 서비스, 영상 및 오디오 전송 서비스를 포함하는 위성 멀티미디어 서비스를 다수의 가입자에게 제공하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 다수의 가입자로부터의 서비스 요구를 수신하여 전용 회선으로 출력하는 단말 자원 제공 수단;
    상기 서비스 요구가 위성 인터넷 서비스이면 상기 가입자의 적법성을 인증한후 위성 프록시 또는 인터넷 정보 제공 장치로부터 자료를 수신하여 출력하는 위성 인터넷 자원 제공 수단;
    상기 서비스 요구에 따라 상기 위성 인터넷 자원 제공 수단, 다지점 정보 제공 장치 또는 오디오 및 비디오 정보 제공 장치로부터 자료를 수신하여, 수신된 상기 자료를 위성 통신에 적합하게 변환하여 출력하는 위성 멀티미디어 관문 수단;
    상기 위성 멀티미디어 관문 수단으로부터 출력된 정보를 송출하기 위한 위성 안테나;
    상기 위성 안테나로부터 수신된 상기 자료를 중계하여 송출하기 위한 위성; 및
    상기 위성으로부터 송출된 상기 자료를 수신하기 위한 수신 수단
    을 포함하는 위성 멀티미디어 서비스 제공 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인터넷 자원 제공 수단은,
    상기 가입자로부터 자료 요청 빈도가 높은 소정의 자료를 저장하였다가 상기 사용자의 요청이 있으면 상기 위성 멀티미디어 관문 수단으로 제공하는 위성 프록시(proxy) 수단; 및
    자료를 요청하는 상기 가입자가 적법한 가입자인지 여부를 판별하기 위한 위성 가입자 관리 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 멀티미디어 서비스 제공 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 수신 수단은 PCI(Pheripheral Component Interface) 버스를 통해 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 서비스 제공 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 수신 수단은 P＆P(Plug ＆ Play) 방식으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 서비스 제공 방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 위성 프록시는 RFC1323(Request For Comments 1323) 권고안에 따른 윈도우 패킷 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 서비스 제공 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 위성 멀티미디어 관문 수단은,
    상기 정보 제공 장치로부터 수신된 상기 자료를 부호화하기 위한 부호화 수단;
    상기 부호화 수단으로부터 출력된 신호를 다중화하기 위한 다중화 수단;
    상기 다중화 수단으로부터 출력된 신호를 스크램블링하기 위한 스크램블링 수단;
    상기 스크램블링 수단으로부터 출력된 신호의 소스 코딩 및 채널 코딩을 수행하기 위한 코딩 수단;
    상기 코딩 수단으로부터 출력된 신호를 등화하기 위한 등화 수단;
    상기 등화 수단으로부터 출력된 신호를 무선 주파수로 상향 변환하는 상향 변환 수단; 및
    상기 상향 변환 수단으로부터 출력된 신호를 고전력으로 증폭하기 위한 고전력 증폭 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 멀티미디어 서비스 제공 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 위성 멀티미디어 관문 수단은,
    서비스 사용 시간 및 정보량에 따라 과금 정보를 생성하여 출력하기 위한 자원 및 가입자 관리 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 멀티미디어 제공 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 위성 멀티미디어 관문 수단은,
    대기 상태에 따른 강우감쇄량을 수시로 보정하기 위한 비콘 신호 수신 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 멀티미디어 서비스 제공 시스템.
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