KR100608649B1 - 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤데이터 보호 방법 - Google Patents

무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤데이터 보호 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법에 관한 것으로, 종래에는 컨트롤 데이터와 그 외의 AV 스트리밍 데이터를 같은 무선랜 설정으로 전송하여 컨트롤 데이터에가 보호되지 않는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 802.11e를 지원하지 않는 802.11b/g의 송신측 무선 랜 설정 방법에 있어서, 802.11g 노드를 사용하는 송신측이 전송하는 데이터가 컨트롤 데이터인지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 컨트롤 데이터가 아닌 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하지 않도록 설정하는 단계와, 상기 판단 결과 컨트롤 데이터인 경우 802.11b 노드가 존재하는지 판단하여, 802.11b 노드가 존재하는 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하도록 설정하는 단계와, 상기 판단 결과 컨트롤 데이터인 경우 802.11b 노드가 존재하는지 판단하여, 802.11b 노드가 존재하지 않는 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하지 않도록 설정하는 단계로 구성되어 컨트롤 데이터의 전송 시간을 최소화하고 안정적인 전송을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Description

무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법{METHOD FOR PROTECTING CONTROL DATA IN MULTIMEDIA BROADCASTING CIRCUMSTANCE USING WIRELESS LAN}
도 1은 종래 기술에 의한 AV 스트리밍 데이터 전송 중의 컨트롤 데이터 전송 과정을 보여주는 동작도.
도 2는 본 발명에 의한 송신측의 무선 랜 설정 방법을 보여주는 흐름도.
도 3은 본 발명에 의한 수신측의 무선 랜 설정 방법을 보여주는 흐름도.
본 발명은 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법에 관한 것으로, 특히 전송 데이터의 종류에 따라 무선 랜을 설정을 달리하여 컨트롤 데이터의 안정적인 전송을 보장하고 전송시간을 최소화할 수 있게 한 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법에 관한 것이다.
최근 무선 티비(Wireless TV)를 비롯하여 무선 랜을 사용하여 AV 스트리밍 하는 제품이 개발, 시판되고 있다. 무선 랜을 사용하는 어플리케이션(Application)은 일반 데이터와 대비하여 컨트롤 데이터(Control Data)를 보호하여야 하고, 이 컨트롤 데이터는 빠른 시간 내에 전송되어야 한다.
일반적으로, AV 스트리밍 애플리케이션은 송신측에서 AV 스트리밍 데이터(Audio Video Streaming Data)를 전송하고, 수신측에서 컨트롤 데이터를 전송하여 TV 채널 변경, 음량 변경 등과 같은 각종 설정을 변경한다.
종래의 802.11e 기능을 지원하지 않는 802.11b/g를 사용하는 무선 랜 AV 스트리밍 애플리케이션에서는, 컨트롤 데이터와 그 외에 AV 스트리밍 데이터를 같은 무선 랜 설정으로 전송하여, 컨트롤 데이터에 대한 별도의 보호 정책이 사용되지 않았다.
도 1은 802.11e 기능을 지원하지 않는 802.11b/g 무선 랜 환경에서 AV 스트리밍 데이터 전송 중의 컨트롤 데이터 전송 과정을 보여주는 동작도로서, 이에 도시된 바와 같이 AV 스트리밍 데이터 전송 중에 컨트롤 데이터를 전송하는 과정을 경쟁 윈도우(Contention Window: CW)를 중심으로 나타낸다.
컨텐션(Contention) 서비스는 파일의 전송과 같은 비동기성 데이터 서비스를 담당하며, CSMA/CA 프로토콜을 기본으로 하는 DCF(Distributed Coordination Function)에 의해 처리된다.
상기 CSMA/CA 프로토콜은, 데이터 전송 기간 중에 패킷이 1개 이상 도착한 경우, 각각의 패킷이 전송 기간의 끝점에서 랜덤한 백오프 지연을 가진 후 채널의 사용 여부를 확인하고, 전송을 시도하여 패킷 간의 충돌을 방지한다.
이 때, 백오프의 지연 시간은 CW 값에 의존하므로, 802.11e를 지원하지 않는 802.11b/g에서 사용하는 DCF(Distributed Coordination Function)는 랜던 백오프 (Random Backoff)로 CW의 크기를 결정한다. 예를 들어, 송신측에서 AV 스트리밍 데이터를 전송할 때 CW 값은 3으로 설정되고, 수신측에서 컨트롤 데이터를 보낼 때 CW 값이 10으로 설정되었다고 가정하면, 수신측이 컨트롤 데이터를 전송하려는 시점부터 송신측 AV 스트리밍 데이터의 3회 전송이 이루어진 뒤에, 무선 랜 사용권을 획득하여 컨트롤 데이터를 전송하게 된다. 즉, 수신측의 CW 값이 커짐에 따라 컨트롤 데이터의 전송 지연 시간은 증가하게 된다.
상기와 같은 종래 기술에 있어서, 802.11e 기능을 지원하지 않는 802.11b/g 무선 랜 AV 스트리밍 애플리케이션에서는 컨트롤 데이터와 그 외의 AV 스트리밍 데이터를 같은 무선랜 설정으로 전송하여 컨트롤 데이터가 보호되지 않는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 무선 랜 AV 스트리밍과 같은 무선 랜을 사용하는 환경에서 컨트롤 데이터를 보호하여, 컨트롤 데이터의 안정적인 전송을 보장하고 전송시간을 최소화할 수 있도록 한 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 802.11e를 지원하지 않는 802.11b/g의 송신측 무선 랜 설정 방법에 있어서, 802.11g 노드를 사용하는 송신측이 전송하는 데이터가 컨트롤 데이터인지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 컨트롤 데이터가 아닌 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하지 않도록 설정하는 단계와, 상기 판단 결과 컨트롤 데이터인 경우 802.11b 노드가 존재하는지 판단하여, 802.11b 노드가 존재하는 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하도록 설정하는 단계와, 상기 판단 결과 컨트롤 데이터인 경우 802.11b 노드가 존재하는지 판단하여, 802.11b 노드가 존재하지 않는 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하지 않도록 설정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 802.11e를 지원하지 않는 802.11b/g의 수신측 무선 랜 설정 방법에 있어서, 802.11g 노드를 사용하는 수신측이 컨트롤 데이터 전송 시 동일한 전송 채널에 802.11b 노드가 존재하는지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 802.11b 노드가 존재하는 경우 CTS-to-Self를 전송하도록 설정하는 단계와, 상기 판단 결과 802.11b 노드가 존재하지 않는 경우 CTS-to-Self를 전송하지 않는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 802.11e를 지원하지 않는 802.11b/g의 무선 랜 설정 방법에 있어서, 802.11g 노드를 사용하여 AV 스트리밍 데이터보다 낮은 처리량, 빠른 응답 속도 및 안정적인 전송을 요구하는 데이터 전송 시, 동일한 전송 채널에 802.11b 노드가 존재하는 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하도록 설정한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 송신측의 전송 데이터의 종류에 따른 무선랜 설정 방 법을 나타내는 흐름도이다. 이에 도시한 바와 같이 우선, 송신측이 전송하려는 데이터가 컨트롤 데이터인지 판단한다(S10). 그리고, 그 판단 결과 컨트롤 데이터가 아닌 경우 최소 경쟁 윈도우 CWmin는 15, 최대 경쟁 윈도우 CWmax는 1023, 재전송 회수 Retry는 7, CTS-to-self는 디스에이블(Disable) 상태로 설정(S11)하여 데이터를 전송한다(S16).
그러나, 컨트롤 데이터를 전송하고자 하는 경우 최소 경쟁 윈도우 CWmin은 7, 최대 경쟁 윈도우 CWmax는 15, 재전송 횟수 Retry는 10으로 설정한다(S12). 그 다음, 802.11b 노드가 존재하는지 판단하여(S13), 802.11b 무선 랜이 존재하는 경우 CTS-to-self를 인에이블(Enable) 상태로 설정한다(S14).
즉, 802.11b/g 무선 랜 환경에서 컨트롤 데이터를 안정적으로 전송하기 위하여, 802.11g를 사용하는 노드에서 802.11b 노드가 존재하는 경우 CTS-to-Self 프레임을 반드시 전송하게 하여 컨트롤 데이터와 802.11b 노드가 전송하는 무선 패킷과 충돌하지 않도록 한다.
그러나 802.11b 노드가 존재하지 않는 경우 CTS-to-Self를 디스에이블(Disable) 상태로 설정하여(S15) 컨트롤 데이터를 전송한다(S16).
여기서, CTS-to-Self 프레임을 전송하여 컨트롤 데이터를 보호하는 방법은, 부가적인 CTS 전송이 CTS 프레임의 긴 802.11g 헤더를 요구하여 이론적인 최대 처리량을 감소시키기 때문에, 802.11b 노드가 존재하지 않아 충돌 가능성이 없을 경우에는 사용하지 않는다.
또한, 실시간 멀티미디어 방송의 특성상, 컨트롤 데이터를 제외한 AV 스트리밍 데이터의 경우 정확히 수신되는 것보다는 제시간에 수신되는 것이 중요하기 때문에 CTS-to-Self를 항상 디스에이블(disable) 상태로 설정하고, 그 외의 다른 설정은 802.11b/g 무선 랜의 디폴트(default) 값을 그대로 유지한다.
AV 스트리밍 데이터와는 달리, 컨트롤 데이터를 전송할 때에는 전송시간을 최소화하기 위하여 경쟁 윈도우 CW(Contention Window)의 값을 작게 설정하고, 안정적으로 전송하기 위하여 재전송 횟수 Retry를 증가시키며, 802.11b 노드가 동일 채널에 존재할 때 패킷 간의 충돌을 방지하기 위하여 CTS-to-Self를 인에이블 시킨다.
도 3은 본 발명에 의한 802.11g 노드를 사용하는 수신측의 무선랜 설정 방법을 나타내는 흐름도로서, 최소 경쟁 윈도우 CWmin은 7, 최대 경쟁 윈도우 CWmax는 15, 재전송 횟수는 10으로 설정한다(S20). 이 때, 동일 채널에 802.11b 노드가 존재하지 않으면 CTS-to-Self를 디스에이블 상태로 설정하고(S21, S22), 802.11b가 존재하면 CTS-to-Self를 인에이블 상태로 설정하여(S21, S23) 데이터를 전송한다(S24).
멀티미디어 방송 환경에서, 수신측은 AV 스트리밍 데이터를 수신하고 전송하는 데이터는 모두 컨트롤 데이터이므로, 데이터 전송 시 항상 컨트롤 데이터를 보호하기 위한 무선 랜 설정을 유지한다.
즉, 이는 송신측에서 컨트롤 데이터를 전송할 때의 무선 랜 설정 방법과 동일한 방법으로 설정하는 것으로, 컨트롤 데이터가 AV 스트리밍 데이터보다 먼저 전 송되어야 하기 때문에, 컨트롤 데이터의 전송 시 AV 스트리밍 데이터의 전송 시보다 CWmin과 CWmax의 값을 작게 설정하여 무선 랜을 사용할 확률을 높인다.
실시간 AV 스트리밍 데이터는 제시간에 도착하지 못하면 버려지기 때문에 재전송 횟수 Retry를 기본 설정으로 유지하지만, 컨트롤 데이터는 손실 없이 반드시 전송되어야 하기 때문에 안정적으로 전송하기 위하여 Retry 횟수를 기본값보다 크게 설정한다.
그리고, AV 스트리밍 데이터 전송 시에는 높은 처리량(Throughput)을 요구하므로, 동일 채널에 802.11b 노드가 존재하는지 여부에 관계없이 CTS-to-Self를 디스에이블 상태로 설정한다. 반면, 컨트롤 데이터는 간헐적으로 전송되므로 동일 채널에 802.11b 노드가 존재하면 CTS-to-Self를 인에이블시켜 802.11b 노드에 의한 충돌을 방지함으로써 안정적으로 컨트롤 데이터가 전송될 수 있도록 한다.
따라서, 802.11e를 지원하지 않는 802.11b/g 무선 랜을 이용해 멀티미디어 방송을 하는 애플리케이션에 본 발명에 의한 무선 랜 설정 방법을 적용함으로써, 컨트롤 데이터를 보호하고 그에 따라 TV 채널 변경, 빨리 감기(Fast Forward), 되감기(Rewind) 등의 각종 설정 변경 요청에 빠른 응답으로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 무선 랜 설정은, 컨트롤 데이터 외에도 낮은 처리량, 빠른 응답 속도, 그리고 안정적인 전송을 요구하는 애플리케이션에 적용이 가능하다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 802.11e를 지원하지 않는 802.11b/g 무선 랜 멀티미디어 방송 애플리케이션에서 AV 스트리밍 데이터와 컨트롤 데이터의 무선 랜 설정을 달리하여 컨트롤 데이터의 전송 시간을 최소화하고 안정적인 전송을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 802.11b/g를 지원하는 송신기기와 수신기기 간의 무선 랜 설정 방법에 있어서,
    송신기기 또는 수신기기가 802.11g 노드를 사용하는 경우 전송하는 데이터가 컨트롤 데이터인지 판단하는 단계와,
    상기에서 컨트롤 데이터로 판단한 경우 동일한 전송 채널에 802.11b 노드가 존재하는지 판단하는 단계와,
    상기 판단 결과 802.11b 노드가 존재하는 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하도록 설정하는 단계와,
    상기 판단 결과 802.11b 노드가 존재하지 않는 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하지 않도록 설정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 송신기기는 802.11g 노드를 사용하는 경우 전송하는 데이터가 컨트롤 데이터가 아닌 것으로 판단하면,
    CTS-to-Self 프레임을 전송하지 않도록 설정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤 데이터 전송 시, 경쟁 윈도우(Contention Window) 수치를 컨트롤 데이터가 아닌 데이터의 경쟁 윈도우 수치보다 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤 데이터 전송 시, 재전송 횟수를 컨트롤 데이터가 아닌 데이터의 재전송 횟수보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법.
  5. 802.11b/g를 지원하는 송수신기기의 무선 랜 설정 방법에 있어서,
    802.11g 노드를 사용하여 AV 스트리밍 데이터보다 낮은 처리량, 빠른 응답 속도 및 안정적인 전송을 요구하는 데이터 전송 시, 동일한 전송 채널에 802.11b 노드가 존재하는 경우 CTS-to-Self 프레임을 전송하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    AV 스트리밍 데이터보다 낮은 처리량, 빠른 응답 속도 및 안정적인 전송을 요구하는 데이터의 경쟁 윈도우 수치를 AV 스트리밍 데이터의 경쟁 윈도우 수치보다 작게 설정하고, 재전송 횟수를 스트리밍 데이터의 재전송 횟수보다 크게 설정하 는 것을 특징으로 하는 무선 랜을 이용한 멀티미디어 방송 환경에서 컨트롤 데이터 보호 방법.
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