KR100592874B1 - 멀티캐스트 방식의 ｉｐ 방송 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자 호스트에서 채널 선택시 IP 방송서버에서 사용자 호스트까지 방송스트림이 전달되는 응답시간을 향상시킨 멀티캐스트 방식의 IP 방송 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것으로서, 본 발명은 사용자의 소정 채널 선택시, 멀티캐스트 호스트로부터 멀티캐스트 호스트 에이전트로 선택된 채널의 멀티채널그룹에 대한 가입 요구를 전송하면, 멀티캐스트 호스트 에이전트에서 가입 요구된 멀티캐스트 그룹에 대하여 가입되어 있는지의 여부를 판단하여, 멀티캐스트 그룹에 대해 가입되어 있지 않으면, 선택된 채널을 포함하는 소정 범위 내의 인접 채널의 멀티캐스트 그룹에 대한 가입을 IP 방송 서버로 요구하고, 이에 의하여 가입되어있는 멀티캐스트 그룹을 통해 방송스트림을 사용자 호스트로 전송토록함으로서, 인접채널로의 변경시 더 빠른 응답속도를 제공할 수 있게 한다.
IP 방송 서비스, 멀티캐스트, 호스트, 호스트 에이전트, 인접채널, 멀티캐스트 그룹

Description

멀티캐스트 방식의 ＩＰ 방송 방법 및 시스템 {Multicast IP broadcast method and system}
도 1은 멀티캐스트 방식의 IP 방송 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 IP 방송 방법에 따른 멀티캐스트 호스트 에이전트에서 관리되는 테이블의 구조이다.
도 3은 본 발명에 의한 멀티캐스트 방식의 IP 방송 방법에 따른 멀티캐스트 가입 절차를 상세하게 나타낸 플로우챠트이다.
도 4는 본 발명에 의한 멀티캐스트 방식의 IP 방송 방법에 있어서 멀티캐스트 그룹의 탈퇴 처리 절차를 보인 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명에 의한 멀티캐스트 방식의 IP 방송 방법에 있어서, 멀티캐스트의 관리 절차를 나타낸 플로우챠트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : IP 방송 서버
12 : 멀티캐스트 라우터
13 : 멀티캐스트 호스트 에이전트
14 : 멀티캐스트 호스트
본 발명은 멀티캐스트 방식으로 이루어지는 IP 기반 방송 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자 호스트에서 채널 선택시 IP 방송서버에서 사용자 호스트까지 방송스트림이 전달되는 응답시간을 향상시킨 멀티캐스트 방식의 IP 방송 방법 및 시스템에 관한 것이다.
IP 기반 방송 서비스란 방송콘텐츠를 스트리밍(streaming)기술을 기반으로 하여 IP 망을 통해 다수에게 실시간으로 제공하는 것으로서, 여러 수신자를 대상으로 실시간으로 방송 스트림을 보내줄 수 있도록, 전송방식으로 멀티캐스트 방식을 채용한다.
이러한 멀티캐스트 방식의 IP 방송 시스템에서는, 채널별로 멀티캐스트 그룹을 설정하여, 사용자 호스트에서 소정의 채널 선택시, 해당 채널에 대응하는 멀티캐스트 그룹에 가입하여, 상기 방송 스트림을 전송받도록 하는 것으로서, 멀티캐스트 스트림을 수신하기 위해서 수신자가 멀티캐스트 그룹에 가입을 요청하기 위한 프로토콜과, IP기반 방송 서버로부터 멀티캐스트 그룹에 가입한 수신자들까지 방송 스트림을 멀티캐스트 스트림으로 전송하기 위한 전송 경로를 구성하는 멀티캐스트 라우팅 프로토콜이 요구된다.
상기에서 수신자가 멀티캐스트 그룹 가입 요청 처리를 위한 프로토콜은 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol, 이하 IGMP라 한다)가 주로 사용된다. 이 IGMP는 하나의 라우터와 여러 호스트로 구성되는 서브넷 안에서 라우터가 자신의 호스트들이 어떤 멀티캐스트 그룹에 관심이 있는지를 파악하기 위한 프로토콜로서, 멀티캐스트를 위한 하나의 라우터와 수신 호스트 사이에서 교환되는 여러 개의 메시지를 정의한다. 상기 정의된 메시지로는 멀티캐스트 라우터와 직접 연결된 호스트에 대한 멀티캐스트 그룹 멤버쉽을 결정하는 사용되는 IGMP 쿼리(Query) 메시지와, 호스트가 IGMP 쿼리 메시지에 응답하여 자신이 가입하고자 하는 멀티캐스트 그룹 정보를 라우터에 알려주기 위해 사용되는 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지가 있다. 호스트는 쿼리 메시지 없이 먼저 특정한 멀티캐스트 그룹에 가입하고자 할 때도 상기 리포트 메시지를 사용한다. 더하여, 호스트에 의해 멀티캐스트 그룹으로부터 자신을 명확하게 제거하는데 사용되는 IGMP 탈퇴(Leave) 메시지가 있다.
그런데, 이러한 멀티캐스트 방송 시스템에 있어서, 멀티캐스트 인터네트워크에 걸쳐 그룹 멤버쉽을 유지하기 위한 현재 모델은 그룹 정보를 다른 멀티캐스트 라우터에 전파하기 위하여 로컬 라우터가 하나 이상의 복잡한 멀티캐스트 라우팅 프로토콜에 참여하도록 요구한다. 그런데, 현존하는 멀티캐스트 라우팅 프로토콜들 은 복잡하며 공통된 표준이 없기 때문에, 멀티캐스트 라우터가 여러 프로토콜을 지원할 필요가 있어서 로컬 라우터에 대한 비용을 증가시킨다.
특히, 멀티캐스트 방송 서비스를 수용하는 홈네트워크의 환경을 고려할 때, 멀티캐스트에서의 이러한 로컬 라우터의 역할을 홈게이트웨이가 수행하여야 하는데, 이에 홈게이트웨이가 여러가지 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 지원하게 되면 비용이 많이 상승하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, IGMP 모조 에이전트를 이용하는 방법이 제시되었다. 이 방법은 홈게이트웨이와 같은 로컬 라우터가 자신에 연결된 호스트들의 대리인 역할을 하도록 하는 방법으로서, 로컬 라우터는 로컬 네트워크에 대해서는 멀티캐스트 라우터처럼 계속하여 IGMP 쿼리 메시지를 발생시키면서, 상위 라우터에 대해서는 마치 호스트처럼 동작하여, 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 정보를 상위 라우터와 교환할 때 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 사용하는 대신에 IGMP를 사용한다.
더 구체적으로, IGMP 모조 에이전트가 호스트로부터 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지를 수신하면 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 리스트에 등록한 후, 상위 라우터로 멀티캐스트 리포트 메시지를 송신한다. 만일 해당되는 멀티캐스트 그룹이 이미 그룹 멤버쉽 리스트에 있다면 이미 상위 라우터에 등록한 상태이므로 상위 라우터로 멀티 캐스트 리포트 메시지를 보낼 필요가 없다.
반대로, IGMP 모조 에이전트가 호스트로부터 멀티캐스트 그룹 해지 메시지를 수신하면 멀티캐스트 그룹 리스트에서 호스트를 삭제하며, 해당되는 멀티캐스트 그룹에 가입한 호스트가 더 이상 없을 경우에는 상위 라우터로 멀티캐스트 그룹 해지 메시지를 전송한다.
이러한 IGMP 모조 에이전트 방법을 이용하여 IP 기반 방송 서비스를 제공할 경우, 홈게이트웨이와 같은 로컬 라우터의 부하를 줄일 수 있다. 그러나, 기존의 IGMP 모조 에이전트 방법은 멀티캐스트 스트림이 사용자 호스트까지 전달되려면 사용자 호스트로부터 홈게이트웨이로 IGMP 리포트 메시지가 전달되고, 다시 홈게이트웨이는 상위 라우터로 IGMP 리포트 메시지를 전달하며, 상위 라우터에서 IP기반 방송 서버가 연결된 라우터까지 라우팅 프로토콜에 의해서 멀티캐스트 가입 메시지가 전달되어야 하고, 이에 따라 멀티캐스트 스트림의 전송 경로가 설정이 되면 IP기반 방송 서버로부터 멀티캐스트 스트림이 사용자 호스트까지 전달되기 때문에, 채널 선택 후 실제로 해당되는 멀티캐스트 스트림이 사용자 호스트까지 전송되는 응답시간이 느리다는 문제점이 있다.
특히, 이러한 문제점을 사용자가 채널을 업/다운 조정하는 경우, 사용자가 변경된 채널에 해당하는 화면을 볼때까지 상당한 시간이 소요되므로 기존의 방송망 기반의 TV에 익숙한 사용자들은 불편함을 느끼게 된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 사용자 호스트에서 채널 선택시 IP 방송서버에서 사용자 호스트까지 방송스트림이 전달되는 응답시간을 향상시킨 멀티캐스트 방식의 IP 방송 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 다채널의 방송스트림을 채널별로 설정된 멀티캐스트 그룹으로 실시간 전송하는 IP 방송 서버; 사용자의 요구에 따라 선택된 채널의 멀티캐스트 그룹에 가입하여 해당 방송스트림을 상기 IP 방송 서버로부터 최종 전달받는 다수의 사용자 호스트; 상기 IP 방송 서버에서 제공되는 방송스트림을 해당 채널의 멀티캐스트 그룹으로 전달하는 다수의 멀티캐스트 라우터로 이루어지는 액세스 네트워크; 및, 상기 액세스 네트워크의 종단에 연결되어 상기 다수의 사용자 호스트의 멀티캐스트 그룹 가입요구 수신시 해당 멀티캐스트 그룹 뿐만아니라 인접채널에 대응되는 멀티캐스트 그룹에 대하여 상기 IP 방송서버에 가입을 요구하고, 이에 전달되어지는 방송스트림을 해당 사용자 호스트로 전달하는 멀티캐스트 호스트 에이전트를 포함하여 이루어지는 멀티캐스트 방식의 IP 방송 시스템을 제공한다.
상기의 본 발명에 의한 IP 방송 시스템에 있어서, 상기 IP 방송시스템의 멀티캐스트 호스트 에이전트는 멀티캐스트 호스트 에이전트에서 IP 방송 전채널에 대한 정보를 관리하는 제1테이블과, 사용자 호스트의 요구에 의하여 가입된 멀티캐스트 그룹 리스트를 관리하는 제2테이블과, 상기 제2테이블에 등록된 멀티캐스트그룹을 참조채널로 하는 인접채널 목록을 관리하고, 해당 인접채널에 연관된 제2테이블의 등록 멀티캐스트그룹과 대응되는 참조채널 목록 및 참조채널수를 관리하는 제3테이블을 구비함으로서, 사용자 호스트에서 요구한 채널과 그 채널에 연관된 인접채널들에 대한 멀티캐스트 그룹의 가입 및 탈퇴관리를 효율적으로 할 수 있다.
더하여, 본 발명은 다른 구성수단으로서, 다수 채널을 통해 IP 방송을 실시간으로 제공하는 IP기반 방송 서버와, 상기 IP기반 방송 서버에서 제공된 채널을 선택하여 방송을 수신하는 다수의 멀티캐스트 호스트와, 상기 IP기반 방송 서버와 다수의 멀티캐스트 호스트를 중계하는 멀티캐스트 호스트 에이전트로 이루어지는 네트워크에 있어서의 멀티캐스트 IP 기반 방송 방법에 있어서,
사용자의 소정 채널 선택시, 멀티캐스트 호스트로부터 멀티캐스트 호스트 에이전트로 선택된 채널의 멀티채널그룹에 대한 가입 요구를 전송하는 가입 요구 단계;
멀티캐스트 호스트 에이전트에서 가입 요구된 멀티캐스트 그룹에 대하여 가입되어 있는지의 여부를 판단하여, 멀티캐스트 그룹에 대해 가입되어 있지 않으면, 선택된 채널을 포함하는 소정 범위 내의 인접 채널의 멀티캐스트 그룹에 대한 가입 을 IP 방송 서버로 요구하는 가입 처리 단계; 및
상기 판단 결과, 멀티캐스트 그룹에 대해 가입되어 있거나, 상기 요구에 의하여 가입된 멀티캐스트 그룹을 통해 전송된 해당 채널의 방송스트림을 사용자 호스트로 전송하는 방송스트림 전송 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 IP 방송 방법에 있어서, 상기 가입 처리 단계는 멀티캐스트 호스트 에이전트에서 IP 방송 전채널에 대한 정보를 관리하는 제1테이블과, 사용자 호스트의 요구에 의하여 가입된 멀티캐스트 그룹 리스트를 관리하는 제2테이블과, 사용자 호스트에서 요구된 채널의 인접채널로서 가입된 원격 멀티캐스트 그룹에 대한 리스트를 관리하는 제3테이블을 설정하는 단계; 멀티캐스트 호스트 에이전트가 멀티캐스트 호스트로부터 IP기반 방송 채널의 멀티캐스트 그룹에 대한 가입 메시지를 수신하는 단계; 상기 가입 요구된 멀티캐스트 그룹이 제1테이블에 등록되어 있는 것인지를 판단하는 단계; 상기 판단결과 가입 요구된 멀티캐스트 그룹이 제1테이블에 등록되어 있는 경우, 상기 요구된 멀티캐스트 그룹이 제2테이블에 등록되어 있는 지를 조사하는 단계; 상기 조사 결과, 제2테이블에 등록되어 있으면, 가입처리를 완료하는 단계; 상기 조사 결과 가입요구된 멀티캐스트 그룹이 제2테이블에 등록되어 있지 않으면, 상기 멀티캐스트 그룹을 제2테이블에 추가하는 단계; 및, 상기 제2테이블에 추가된 멀티캐스트 그룹의 설정된 인접 채널 집합에 포함된 멀티캐스트 그룹중 등록되어 있지 않은 멀티캐스트 그룹들에 대하여 IP 방송 서버로 가입요구를 전달하고, 제3테이블에 추가시킨 후 가입처리를 완료하는 단계를 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 멀티캐스트방식의 IP 기반 방송 방법에 있어서, 상기 제3테이블은 인접채널집합에 속하는 멀티캐스트 그룹별로 상기 멀티캐스트 그룹에 대한 실제 가입자 요구 채널에 속하는 참조채널의 ID들와, 참조 채널 수를 관리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 IP 방송 방법은 멀티캐스트 호스트 에이전트가 멀티캐스트 호스트로부터 소정 채널의 멀티캐스트 그룹에 대한 탈퇴 메시지를 수신하는 단계; 멀티캐스트 호스트 에이전트가 탈퇴 요구한 멀티캐스트 그룹을 제2테이블에서 삭제하는 단계; 상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접채널들의 멀티캐스트 그룹을 제3테이블에서 삭제하는 단계; 상기 제2 및 제3테이블에서 모두 삭제된 멀티캐스트 그룹에 대하여 IP 방송 서버로 탈퇴를 요구하는 단계를 더 수행함으로서, 요구되지 않은 멀티캐스트 그룹으로부터 탈퇴를 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 멀티캐스트방식의 IP 기반 방송 방법은 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트가 제2테이블에 등록된 멀티캐스트 그룹에 대한 가입여부를 다수 사용자 호스트들에 확인하는 단계; 상기 확인결과, 어떤 호스트에서도 가입되지 않은 멀티캐스트 그룹을 제2테이블에서 삭제하는 단계; 상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접채널에 대응하는 멀티캐스트 그룹들을 제3테이블로부터 삭제하는 단계; 상기 제2 및 제3테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹에 대한 가입탈퇴를 IP 방송 서버로 요구하는 단계를 더 수행하여 이루어짐으로서, 불필요한 멀티캐스트 그룹의 가입을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 멀티캐스트 방식의 IP 방송 방법에 있어서, 상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접채널에 대응하는 멀티캐스트 그룹들을 제3테이블로부터 삭제하는 단계는 상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접 채널 집합에 포함되는 채널의 멀티캐스트 그룹에 대하여, 해당 참조채널ID를 삭제하고, 참조채널수를 1 감소시키는 단계; 및 상기 감소된 참조채널수가 0이면 해당 멀티캐스트 그룹을 제3테이블로부터 삭제하고, 아니면 그대로 종료하는 단계; 를 상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접 채널 집합에 포함되는 모든 멀티캐스트 그룹에 대하여 수행하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기에 기재한 방법들을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 멀티캐스트 방식의 IP 방송 방법 및 시스템에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 멀티캐스트 방식의 IP 방송 시스템의 네트워크 구성도이다. 상기 도시된 IP 방송 시스템에 있어서, 네트워크 영역은 크게 방송스트림을 멀티캐스팅방식으로 전송하는 액세스 네트워크 영역과, 상기 액세스 네트워크 영역의 특정 멀티캐스팅 그룹에 가입하여 선택 채널의 방송스트림을 받아 수신하는 홈네트워크 영역으로 나누어진다.
상기 액세스 네트워크 영역은 다수의 멀티캐스트 라우터(12)로 이루어지며, IP기반 방송 서버(11)는 일반적으로 액세스 네트워크 영역의 끝점에 위치한다. 상기 액세스 네트워크 영역내의 멀티캐스트 라우터 중 IP기반 방송 서버(11)와 가장 가까이 위치한 라우터를 FHR(First Hop Router)라 하고, 액세스 네트워크 영역내에서 멀티캐스트 스트림이 홈네트워크로 전달될 때 거치는 가장 마지막 멀티캐스트 라우터를 LHR(Last Hop Router)라 한다. 상기 IP기반 방송 서버(11)에서 보낸 방송 스트림은 액세스 네트워크 영역의 여러 개의 라우터(12)를 거쳐서 LHR(Last Hop Router)까지 전달된다.
그리고, 홈네트워크 영역은 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)와 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)에 연결된 다수의 사용자 호스트(14)로 구성된다. 여기서, 다수의 사용자 호스트(14)는 예를 들어, IP 셋탑박스와 같은 IP기반 방송 클라이언트로서, 본 발명에 의한 IP 방송 시스템에서의 멀티캐스트 호스트의 기능을 수행한다. 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)는 이하에서 설명하는 본 발명에 따른 IP 방송 시스템의 멀티캐스트 호스트 에이전트 기능을 수행하여, 홈 네트워크내의 사용자호스트(14)들을 대신하여 상위 라우터(12)에 대하여 멀티캐스트 가입/해지 처리를 수행하게 되는 것으로서, 예를 들어, 홈네트워크의 끝단에 연결되는 홈게이트웨이장치에 구현될 수 있다.
상기에서, 사용자가 IP기반 방송의 어떤 채널을 선택하면, 상기 사용자 호 스트(14)로부터 선택 채널에 해당되는 멀티캐스트 그룹에 대한 가입 메시지가 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)로 전달된다.
상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)는 다수의 사용자 호스트(14)를 대신하여 선택된 멀티캐스트 그룹에 가입하여, 해당 채널의 방송스트림을 전달받는다. 이때, 본 발명에 의하면, 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)는 사용자 호스트(14)에서 요구한 채널뿐만 아니라 그 채널의 인접 채널의 멀티캐스트 그룹까지 동시에 가입하여, 선택 채널 뿐만아니라 인접채널의 방송 스트림을 동시에 전달받는다. 그리고, 이후 사용자 호스트(14)에서 인접채널에 대한 가입 요구가 있을 경우, 멀티 캐스트 그룹의 가입 절차 없이 변경된 채널의 방송 스트림을 사용자 호스트(14)로 전달함으로서, 채널 변경시 해당 방송 스트림을 전달하는데 걸리는 시간을 최소화한다.
상기에서, 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)는 홈네트워크 영역의 사용자 호스트(14)를 대신하여 IP기반 방송 채널별로 설정된 멀티캐스트 그룹에 대한 가입/해지 처리를 수행하기 위하여 여러가지 테이블을 관리한다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따라서, 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)에서 관리하는 테이블들의 구조를 보인 것으로서, 도 2의 (a)에 도시된 테이블(21)은 IP기반 방송 전체 채널 정보 테이블로서, 상기 IP 기반 방송 서버(11)에서 제공하는 채널 각각을 나타내는 채널 ID 필드와, 각 채널별 방송스트림을 멀티캐스팅하는 멀티캐스트 그룹 정보를 기재하는 멀티캐스트 그룹 필드로 이루어져, IP기반 방송 서버(11)에서 서비스하는 모든 채널들에 대한 멀티캐스트 그룹 주소 정보를 관 리한다. 다음으로, 도 2의 (b)에 도시된 테이블(22)은 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블로서, 홈네트워크 내의 사용자 호스트(14)가 가입한 IP기반 방송 채널들에 해당하는 멀티캐스트 그룹을 저장하여 관리한다. 그리고, 도 2의 (c)에 도시된 테이블(23)은 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블로서, 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)가 호스트(14)가 가입한 채널의 인접 채널 집합들에 대하여 상위 라우터에 가입한 멀티캐스트 그룹들을 관리하는 것으로서, 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)에서 가입한 인접채널의 멀티캐스트 그룹과, 그에 연결된 참조채널 ID 및 참조채널수를 관리한다.
여기서, 인접 채널이란 사용자 호스트(14)에서 어떤 채널을 선택하였을 때, 그 채널의 앞뒤로 가까이 있는 채널들을 말하는 것으로서, 인접 채널 집합에는 사용자가 선택한 채널도 포함된다. 여기서, 인접 채널의 범위는 가입자망의 대역폭에 따라 조정된다. 즉, 가입자망의 대역폭에 비례하여 인접 채널 범위를 확대시킬 수 있다. 그리고, 참조 채널이란 해당 멀티캐스트 그룹이 실제적으로 사용자가 어느 채널을 선택함으로써 가입이 이루어진 것인지를 나타내는 것이다.
일반적으로, 홈네트워크 내에는 여러 개의 IP기반 방송 클라이언트, 즉 다수의 사용자 호스트들이 있을 수 있으므로, 하나의 원격 멀티캐스트 그룹에 대하여 여러 개의 참조 채널이 있을 수 있다.
이하, 상기의 IP 방송 시스템에서 이루어지는 본 발명에 의한 멀티 캐스트 IP 방법을 도 3 내지 도 5에 도시된 플로우챠트를 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 IP 방송 방법의 바람직한 실시 예로서, 새로운 채널 가입에 대한 처리 절차를 보인 것이다. 상기 도 3에 보인 절차는 소프트웨어형태로 구현되어 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)에서 수행된다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)는 사용자 호스트(14)로부터 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지를 수신하면(301), 수신된 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지가 IP기반 방송 서비스와 연관된 것인지 확인하기 위하여, 수신된 IGMP 멤버쉽 리포트내의 멀티캐스트 그룹이 IP기반 방송 전체 채널정보 테이블(21)에 존재하는지를 조사한다(302).
상기 조사결과 수신된 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지내의 멀티캐스트 그룹이 만일 IP 기반 방송 채널정보 테이블(21)내에 존재하지 않는 경우, 즉, 해당 멀티캐스트 그룹이 IP 방송 서비스와는 관계가 없는 경우(303), 본 발명에 따른 방송 서비스가 아닌 일반적인 절차에 따라서 요구되는 멀티캐스팅 기능을 수행한다(304).
반대로, 상기 조사 결과 수신된 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지 내의 멀티캐스트 그룹이 IP 기반 방송 채널 정보 테이블(21)내에 존재하는 경우, 즉, 해당 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지가 IP 방송 서비스와 관련된 것이면(303), 본 발명에 따른 방송 서비스 방법에 따른 절차를 수행하는데 이는 다음과 같다.
먼저, 상기 수신된 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지의 멀티캐스트 그룹이 관리되고 있는 로컬 멀티캐스트 그룹 테이블(22)에 있는 지를 판단한다(305).
상기 판단결과, IGMP 멤버쉽 리포트에 담긴 멀티캐스트 그룹이 로컬 멀티캐 스트 그룹 리스트 테이블(22)에 존재한다면, 이미 해당 채널의 멀티캐스트 그룹에 가입되어 있어, 상위 라우터(12)로부터 선택 채널의 방송스트림이 수신되고 있으므로, 별도의 가입절차가 필요없으며, 상위 라우터(12)로부터 전달된 선택채널의 방송스트림을 해당 사용자 호스트(14)로 전송하면 된다.
반대로, 해당 멀티캐스트 그룹이 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(22)내에 등록되어 있지 않다면, 우선, 해당 멀티캐스트 그룹을 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(22)에 추가한다(307).
그 다음, 해당 멀티캐스트 그룹의 인접 채널 집합에 포함되는 각각의 멀티캐스트 그룹에 대하여, 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)에 등록되어 있는지를 조사한다(308).
상기 조사결과, 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)에 등록되어 있는 인접채널집합의 멀티캐스트 그룹은 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)에서 상기 IGMP 멤버쉽 메시지의 멀티캐스트 그룹의 채널ID를 참조채널ID 목록에 추가하고, 참조채널수를 1 증가시킨다(310). 반대로, 상기 조사결과, 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)에 등록되어 있지 않은 인접 채널 집합의 멀티캐스트 그룹에 대해서는, 해당 멀티캐스트 그룹을 먼저 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)에 추가하고, 또한, 참조 채널의 ID 및 참조채널수를 등록한(311) 후, 해당 멀티캐스트 그룹에 대한 가입을 요구하는 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지를 상위라우터(12)로 전송한다(312). 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)의 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지는 엑세스 네트워크를 통하여 IP 기반 방송 서버(11)로 전송되어, 가입처리가 수 행되고, 해당 채널의 방송스트림이 전달된다. 상기 절차(309~312)는 사용자 호스트(14)로부터 가입요구된 채널을 포함하는 인접 채널 집합내의 모든 멀티캐스트 그룹에 대하여 이루어진다(313).
그 결과, 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)는 사용자호스트(14)를 대리하여, 사용자호스트(14)에서 요구된 채널의 멀티캐스트 그룹 뿐만 아니라 설정된 범위내의 인접채널들의 멀티캐스트 그룹들에도 가입되어, 인접 채널 집합내의 모든 채널에 대한 방송 스트림을 전달받게 된다. 따라서, 사용자 호스트(14)에서 요구한 채널이 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(22)이나 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)내에 등록되어 있지 않은 경우에는, 가입 절차가 필요하기 때문에, 해당 사용자 호스트(14)로 방송스트림을 전달하는데 소용되는 시간이 종래와 동일하게 들지만, 사용자 호스트(14)에서 요구한 채널이 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(22)이나 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)내에 등록되어 있는 경우에는, 상위 라우터(12)로부터 전달된 해당 채널의 방송스트림을 사용자호스트(14)로 바로 전달할 수 있으므로, 응답 속도가 향상될 수 있다. 이러한 효과는 사용자가 현재 선택된 채널에 인접한 상위채널 또는 하위채널로 채널변경을 요청할 경우 부각될 수 있다.
다음으로, 도 4는 본 발명에 의한 IP 방송 방법의 바람직한 실시 예에 따른, 채널 해지 절차를 나타낸 플로우챠트이다.
상기 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)는, 사용자 호스트(14)로부터 IGMP 탈퇴 메시지를 수신하면(401), 우선 수신된 IGMP 탈 퇴메시지에 포함된 멀티캐스트 그룹을 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(22)에서 삭제한다(402).
그 다음, 기 설정된 채널변경 대기시간이 경과할 때까지 대기하였다가(403), 원격 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)상에서 인접채널들의 멀티캐스트 그룹에 대한 삭제를 수행한다.
즉, 기설정된 채널변경 대기시간이 경과하기 전에, 새로운 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지가 수신되었는지를 체크한다(404). 이때, 채널 변경 대기시간 동안에 새롭게 수신된 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지가 있으면, 먼저, 해당 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지에 대한 앞서 도 3에 보인 가입 처리를 수행한다(405). 이렇게 하는 이유는 사용자가 채널을 연속해서 변경 중인 경우, 인접 채널 집합이 이전 선택 채널과 다음 선택 채널 사이에 겹치게 되므로, 이에 따른 상위 라우터(12)로 전송되는 가입 및 해지 메시지를 최소화하기 위해서이다.
따라서, 상기에서 소정의 채널 변경 대기 시간 내에 새로운 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지가 오지 않았거나, 새로 수신된 IGMP 멤버쉽 리포트 메시지에 대한 처리가 완료되면(404, 405), 상기 수신된 IGMP 탈퇴 메시지에서 탈퇴 요구된 멀티캐스트 그룹의 인접 채널 집합에 포함되는 멀티캐스트 그룹들 각각에 대하여, 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)내의 참조 채널 ID 리스트에서 사용자 호스트(14)에서 탈퇴 요구된 멀티캐스트의 채널ID을 삭제함과 동시에, 참조 채널 수를 하나 감소시킨다(406).
그리고 나서, 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)에 등록된 멀티캐스 트 그룹들에 대하여 참조채널수가 0인지를 조사한다(407).
상기 조사결과, 참조채널수가 0인 멀티캐스트 그룹은 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)에서 삭제하고(409), 상기 삭제된 멀티캐스트 그룹에 대한 IGMP 탈퇴 메시지를 상위 라우터(12)로 전송한다(410). 이때, 인접 채널 집합에 포함된 멀티캐스트 그룹 중, 참조채널수를 1 감소시킨 후에도 참조채널수가 0이 아니라면, 다른 사용자 호스트(14)의 인접채널집합에 포함되는 것이므로 그대로 둔다.
상기 사용자 호스트(14)에서 탈퇴요구된 멀티캐스트 그룹의 인접 채널 집합내에 포함되는 모든 멀티캐스트 그룹에 대하여, 상기 단계406~410을 수행함으로서, 탈퇴 처리가 완료된다.
그리고, 도 5는 본 발명에 의한 멀티캐스트 방식에 의한 IP 방송 방법의 일부 처리 절차를 나타낸 플로우챠트로서, 기존에 호스트가 가입했던 채널중 더 이상 사용하지 않는 채널이 있는지를 확인하여 더 이상 사용하지 않는 채널이 있는 경우 이를 처리하는 방법을 나타낸 것이다.
본 발명에 의한 IP 방송 시스템에 있어서, 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)는 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(22)에 등록된 멀티캐스트 그룹에 대하여 가입한 사용자 호스트(14)가 없는 지를 확인하기 위하여 주기적으로, IGMP 쿼리 메시지를 사용자 호스트(14)에 전송하여 가입여부를 조사한다(501).
상기 조사결과, 가입된 사용자 호스트(14)가 없는 멀티캐스트 그룹에 대해서는, 해당 멀티캐스트 그룹을 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(22)에서 제거한다(502, 503).
그리고, 상기 제거된 멀티캐스트 그룹의 인접 채널 집합에 포함되는 멀티캐스트 그룹에 대해서, 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)의 해당하는 참조채널 ID를 삭제하고, 또한 참조 채널 수를 하나 감소시킨다(504).
그 다음, 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)의 참조 채널 수를 조사하여(505), 참조 채널 수가 0이면(506), 해당 원격 멀티캐스트 그룹을 원격 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(23)에서 삭제한 후(507), 상위 라우터로 해당 멀티캐스트 그룹에 대한 IGMP 탈퇴 메시지를 전송한다(509). 이 과정은 로컬 멀티캐스트 그룹 리스트 테이블(22)에서 삭제된 채널의 인접 채널 집합에 포함된 모든 인접채널에 대하여 수행된다(509).
이러한, 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)에서 가입하고 있는 인접 채널의 멀티캐스트 그룹들에 대한 주기적인 관리를 수행함으로서, 멀티캐스트 호스트 에이전트(13)에서 불필요한 부하가 많이 걸리는 것을 방지할 수 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 IP기반 방송 서비스는, 멀티캐스트 호스트 에이전트에서 사용자 호스트에서 선택한 채널뿐만 아니라 인접 채널들에 대한 방송 스트림이 전달되도록 함으로서, 사용자가 인접채널로의 채널 변경시, 실제 사용자 호스트로 방송스트림이 전달되는데 소요되는 시간을 감소시킴으로서, 사용자의 편의를 도모할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 다채널의 방송스트림을 채널별로 설정된 멀티캐스트 그룹으로 실시간 전송하는 IP 방송 서버;
    사용자의 요구에 따라 선택된 채널의 멀티캐스트 그룹에 가입하여 해당 방송스트림을 상기 IP 방송 서버로부터 최종 전달받는 다수의 사용자 호스트;
    상기 IP 방송 서버에서 제공되는 방송스트림을 해당 채널의 멀티캐스트 그룹으로 전달하는 다수의 멀티캐스트 라우터로 이루어지는 액세스 네트워크; 및
    상기 액세스 네트워크의 종단에 연결되어 상기 다수의 사용자 호스트의 멀티캐스트 그룹 가입요구 수신시 해당 멀티캐스트 그룹 뿐만아니라 인접채널에 대응되는 멀티캐스트 그룹에 대하여 상기 IP 방송서버에 가입을 요구하고, 이에 전달되어지는 방송스트림을 해당 사용자 호스트로 전달하는 멀티캐스트 호스트 에이전트
    를 포함하여 이루어진 멀티캐스트 방식의 IP 방송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 IP 방송시스템의 멀티캐스트 호스트 에이전트는
    멀티캐스트 호스트 에이전트에서 IP 방송 전채널에 대한 정보를 관리하는 제1테이블과,
    사용자 호스트의 요구에 의하여 가입된 멀티캐스트 그룹 리스트를 관리하는 제2테이블과,
    상기 제2테이블에 등록된 멀티캐스트그룹을 참조채널로 하는 인접채널 목록을 관리하고, 해당 인접채널에 연관된 제2테이블의 등록 멀티캐스트그룹과 대응되는 참조채널 목록 및 참조채널수를 관리하는 제3테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 방식의 IP 방송 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 멀티캐스트 호스트 에이전트는
    홈네트워크영역에서 다수 사용자 호스트와 상기 액세스 네트워크를 연결하는 기능을 수행하는 홈게이트웨이에 구현되는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 방식의 IP 방송 시스템.
  4. 다수 채널을 통해 IP 방송을 실시간으로 제공하는 IP기반 방송 서버와, 상기 IP기반 방송 서버에서 제공된 채널을 선택하여 방송을 수신하는 다수의 멀티캐스트 호스트와, 상기 IP기반 방송 서버와 다수의 멀티캐스트 호스트를 중계하는 멀티캐스트 호스트 에이전트로 이루어지는 네트워크에 있어서의 멀티캐스트 IP 기반 방송 방법에 있어서,
    사용자의 소정 채널 선택시, 멀티캐스트 호스트로부터 멀티캐스트 호스트 에이전트로 선택된 채널의 멀티캐스트 그룹에 대한 가입 요구를 전송하는 가입 요구 단계;
    멀티캐스트 호스트 에이전트에서 가입 요구된 멀티캐스트 그룹에 대하여 가입되어 있는지의 여부를 판단하여, 멀티캐스트 그룹에 대해 가입되어 있지 않으면, 선택된 채널을 포함하는 소정 범위 내의 인접 채널의 멀티캐스트 그룹에 대한 가입을 IP 방송 서버로 요구하는 가입 처리 단계; 및
    상기 판단 결과, 멀티캐스트 그룹에 대해 가입되어 있거나, 상기 요구에 의하여 가입된 멀티캐스트 그룹을 통해 전송된 해당 채널의 방송스트림을 사용자 호스트로 전송하는 방송스트림 전송 단계
    로 이루어지는 멀티캐스트방식의 IP 기반 방송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가입 처리 단계는
    멀티캐스트 호스트 에이전트에서 IP 방송 전채널에 대한 정보를 관리하는 제1테이블과, 사용자 호스트의 요구에 의하여 가입된 멀티캐스트 그룹 리스트를 관리하는 제2테이블과, 사용자 호스트에서 요구된 채널의 인접채널로서 가입된 원격 멀티캐스트 그룹에 대한 리스트를 관리하는 제3테이블을 설정하는 단계;
    멀티캐스트 호스트 에이전트가 멀티캐스트 호스트로부터 IP기반 방송 채널의 멀티캐스트 그룹에 대한 가입 메시지를 수신하는 단계;
    상기 가입 요구된 멀티캐스트 그룹이 제1테이블에 등록되어 있는 것인지를 판단하는 단계;
    상기 판단결과 가입 요구된 멀티캐스트 그룹이 제1테이블에 등록되어 있는 경우, 상기 요구된 멀티캐스트 그룹이 제2테이블에 등록되어 있는 지를 조사하는 단계;
    상기 조사 결과, 제2테이블에 등록되어 있으면, 가입처리를 완료하는 단계;
    상기 조사 결과 가입요구된 멀티캐스트 그룹이 제2테이블에 등록되어 있지 않으면, 상기 멀티캐스트 그룹을 제2테이블에 추가하는 단계; 및
    상기 제2테이블에 추가된 멀티캐스트 그룹의 설정된 인접 채널 집합에 포함된 멀티캐스트 그룹 중 제3테이블에 등록되어 있지 않은 멀티캐스트 그룹들에 대하여 IP 방송 서버로 가입요구를 전달하고, 제3테이블에 추가시킨 후 가입처리를 완료하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트방식의 IP 기반 방송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제3테이블은 인접채널집합에 속하는 멀티캐스트 그룹별로 상기 멀티캐스트 그룹에 대한 실제 가입자 요구 채널에 속하는 참조채널의 ID들와, 참조 채널 수를 관리하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트방식의 IP 기반 방송 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 방법은
    멀티캐스트 호스트 에이전트가 멀티캐스트 호스트로부터 소정 채널의 멀티 캐스트 그룹에 대한 탈퇴 메시지를 수신하는 단계;
    멀티캐스트 호스트 에이전트가 탈퇴 요구한 멀티캐스트 그룹을 제2테이블에서 삭제하는 단계;
    상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접채널들의 멀티캐스트 그룹을 제3테이블에서 삭제하는 단계;
    상기 제2 및 제3테이블에서 모두 삭제된 멀티캐스트 그룹에 대하여 IP 방송 서버로 탈퇴를 요구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트방식의 IP 기반 방송 방법.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 방법은
    상기 멀티캐스트 호스트 에이전트가 제2테이블에 등록된 멀티캐스트 그룹에 대한 가입여부를 다수 사용자 호스트로 확인하는 단계;
    상기 확인결과, 어떤 호스트에도 가입되지 않은 멀티캐스트 그룹을 제2테이블에서 삭제하는 단계;
    상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접채널에 대응하는 멀티캐스트 그룹들을 제3테이블로부터 삭제하는 단계;
    상기 제2 및 제3테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹에 대한 가입탈퇴를 IP 방송 서버로 요구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트방식의 IP 기반 방송 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접채널에 대응하는 멀티캐스트 그룹들을 제3테이블로부터 삭제하는 단계는
    상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접 채널 집합에 포함되는 채널의 멀티캐스트 그룹에 대하여, 해당 참조채널ID를 삭제하고, 참조채널수를 1감소시키는 단계; 및
    상기 감소된 참조채널수가 0이면 해당 멀티캐스트 그룹을 제3테이블로부터 삭제하고, 아니면 그대로 종료하는 단계;
    를 상기 제2테이블에서 삭제된 멀티캐스트 그룹의 인접 채널 집합에 포함되는 모든 멀티캐스트 그룹에 대하여 수행하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트방식의 IP 기반 방송 방법.
  10. 제 4 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
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