KR100839594B1 - 방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법 - Google Patents

방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 방송 시스템의 양방향 서비스를 위한 역방향 데이터 전송 방식에서 단말들 간에 '데이터 전달 망'(메쉬 망 또는 멀티홉 릴레이 망)을 구성함으로써, 별도의 중계기 없이 역방향 채널 용량을 증대시키고 음영 지역을 해소할 수 있는, 방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 방송 시스템의 기지국으로 역방향 데이터를 전송하고자 하는 방송수신 단말에서의 역방향 데이터 전송 방법에 있어서, 전송 대상이 되는 역방향 데이터에 대하여 역방향 채널을 통하여 상기 기지국으로 직접 전송을 시도하는 직접전송 시도 단계; 및 상기 직접전송 시도 단계에서 역방향 데이터의 직접 전송이 실패하면, 상기 역방향 데이터를 브로드캐스팅 방식으로 상기 기지국과 인근 단말로 전송하는 전송 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 방송 시스템의 역방향 채널용량 증대 및 음영지역 해소 등에 이용됨.
지상파 방송, 메쉬 망, 멀티홉 릴레이 망, 역방향 채널, 음영 지역, 데이터 전달 망

Description

방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법{Method for Transmission of Return Data using Data Transfer Networks in Broadcasting Systems, and Method for Management of Return Data Transmission}
도 1 은 종래의 지상파 방송 시스템에서의 역방향 데이터 전송 방법에 대한 설명도,
도 2 는 종래의 역방향 데이터 전송에서의 음영 지역 해소를 위한 중계기 사용 방법에 대한 설명도,
도 3 은 본 발명에 따른 방송 시스템에서 메쉬 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법에 대한 일실시예 설명도,
도 4 는 본 발명에 따른 방송 시스템에서 메쉬 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 5 는 본 발명에 따른 방송 시스템의 기지국에서의 역방향 데이터 전송 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
300: 기지국 311 내지 314: 방송수신 단말
본 발명은 방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방송 시스템의 양방향 서비스를 위한 역방향 데이터 전송 방식에서 단말들 간에 '데이터 전달 망'(메쉬 망 또는 멀티홉 릴레이 망)을 구성함으로써, 별도의 중계기 없이 역방향 채널 용량을 증대시키고 음영 지역을 해소할 수 있는, 방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 지상파 방송 시스템에서의 역방향 데이터 전송 방법에 대한 설명도이다. 여기서, 도 1에서 화살표의 굵기가 가늘수록 신호 감쇄가 큰 경우를 나타내며, 파쇄선은 전파 단절을 나타낸다. 이하, 방송수신 단말을 간단히 '단말'이라 한다.
일반적인 방송 시스템에서는 하나의 기지국이 서비스를 제공하는 영역(10)이 매우 넓다. 따라서, 종래의 역방향 데이터 전송 방식은 기지국(100)으로부터 멀리 떨어져 있는 단말이 역방향 신호를 전송하는 경우를 고려하여 설계되었다.
또한, 종래의 방식에서는 하나의 기지국이 서비스를 제공하는 지역 내의 모든 단말(111, 112, 113, 114)과 기지국(100) 간에 직접적인 데이터 전송 링크가 형성된다. 즉, 종래의 역방향 데이터 전송 방식에서는, 하나의 기지국(100)이 서비스를 제공하는 영역 내에 존재하는 각 단말(111, 112, 113, 114)과 기지국(100) 간에 직접적인 신호 전달 채널이 존재하는 것을 가정하고 있다.
따라서, 서비스 지역 최외곽에 있는 단말(114)의 경우에는 전송전력의 한계로 인하여 역방향 채널 데이터 전송 속도가 낮을 수 밖에 없으며, 또한 단말-기지국 간 채널 품질이 나쁜 단말의 경우에도 역방향 채널 데이터 전송 속도가 낮아진다는 문제점이 있다. 즉, 기지국과 단말 간 전송 채널에서의 신호 감쇄가 큰 경우에는 데이터 전송 속도가 낮게 되는 문제가 있다.
특히, 단말-기지국 간 역방향 신호 전송 채널이 산(11) 등의 지형지물에 의해 단절된 경우에는 음영 지역(12)이 형성된다. 이러한 음영 지역 문제를 해결하기 위한 방안으로는 중계기를 추가 설치하는 등의 방법이 있을 수 있는데, 이에 대해서는 도 2에서 설명하기로 한다.
도 2는 종래의 역방향 데이터 전송에서의 음영 지역 해소를 위한 중계기 사용 방법에 대한 설명도로서, 중계기(21)를 설치함으로써 음영 지역 문제를 해결하는 예를 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이 산(11) 등과 같은 지형지물에 중계기(21)를 설치하는 경우에는, 중계기 설치와 운영에 따른 비용(설치/유지 비용)이 높다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 방송 시스템의 역방향 데이터 전송 방식에서 단말의 위치에 상관없이 역방향 채널 전송 용량을 보장하면서도 음영 지역을 해소할 수 있는, 방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은, 방송 시스템의 양방향 서비스를 위한 역방향 데이터 전송 방식에서 단말들 간에 '데이터 전달 망'(메쉬 망 또는 멀티홉 릴레이 망)을 구성함으로써, 별도의 중계기 없이 역방향 채널 용량을 증대시키고 음영 지역을 해소할 수 있는, 방송 시스템에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법과 그를 위한 역방향 데이터 전송 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 방송 시스템의 기지국으로 역방향 데이터를 전송하고자 하는 방송수신 단말에서의 역방향 데이터 전송 방법에 있어서, 전송 대상이 되는 역방향 데이터에 대하여 역방향 채널을 통하여 상기 기지국으로 직접 전송을 시도하는 직접전송 시도 단계; 및 상기 직접전송 시도 단계에서 역방향 데이터의 직접 전송이 실패하면, 상기 역방향 데이터를 브로드캐스팅 방식으로 상기 기지국과 인근 단말로 전송하는 전송 단계를 포함한다.
한편, 본 발명은, 방송 시스템에서 인근 단말(제1 인근 단말)로부터 전송된 역방향 데이터를 기지국 또는 다른 인근 단말(제2 인근 단말)로 전달하는 중계 방송수신 단말에서의 역방향 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 제1 인근 단말로부터 브로드캐스팅 방식으로 전달되는 역방향 데이터를 수신하는 수신 단계; 상기 기지국으로부터 브로드캐스팅 방식으로 통보된 수신완료에 기초하여, 상기 수신된 역방향 데이터가 상기 기지국에 수신완료된 데이터인지를 확인하는 수신완료 확인 단계; 상기 수신된 역방향 데이터가 수신완료된 데이터이면, 상기 역방향 데이터를 폐기하는 폐기 단계; 및 상기 수신된 역방향 데이터가 수신완료되지 않은 데이터이면, 상기 역방향 데이터를 브로드캐스팅 방식으로 상기 기지국과 상기 제2 인근 단말로 전송하는 전달 단계를 포함한다.
한편, 본 발명은, 방송 시스템의 기지국에서의 역방향 데이터 전송 관리 방법에 있어서, 상기 기지국의 서비스 범위 내에 있는 방송수신 단말로부터 역방향 채널을 통하여 데이터(역방향 데이터)를 수신하는 수신 단계; 및 상기 수신된 역방향 데이터에 대해서는 수신완료를 상기 기지국의 서비스 범위 내에 있는 방송수신 단말들에게 브로드캐스트 방식으로 통보하는 수신완료 통보 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 방송 시스템에서의 메쉬 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법에 대한 일실시예 설명도로서, 단말 간 메쉬 망을 이용하는 경우를 나타낸다.
본 발명에서는 방송 시스템에 양방향 서비스를 추가로 제공하기 위한 역방향 데이터 전송 방식에서 단말 간에 '데이터 전달 망'(예를 들면, 메쉬(mesh) 망 또는 멀티홉 릴레이(multihop relay) 망 등)을 형성함으로써, 단말의 위치에 무관하게 높은 역방향 채널 전송 용량을 보장하고 음영 지역을 해소한다.
여기서, 메쉬 망은 IEEE 802.16-2004 규격 등에서 규정된 것과 동일하게 구성되며, 멀티홉 릴레이 망의 구성과 개념은 J. Sydir 등이 제안한 "Harmonized contribution on 802.16j(Mobile Multihop Relay) usage models"라는 제목의 기고문(IEEE 802.16j-06/015, Sep. 2006 )등에서 상세히 기술하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 한 기지국(300)이 서비스하는 지역(30) 내의 단말들(311, 312, 313, 314)은 단말들 간 또는 단말-기지국 간에 메쉬 망을 형성하며, 어떤 단말이 역방향 채널 데이터를 전송하려는 경우에는 메쉬 망을 통하여 기지국으로 데이터를 전달한다.
따라서, 역방향 채널 데이터를 전송하는 단말은 가까운 단말들 중 하나 이상의 단말로 데이터를 전달하고 이 데이터를 수신한 단말은 또다시 가까운 단말들 중 하나 이상의 단말로 전달하는 과정을, 최종적으로 기지국에 데이터가 성공적으로 전달될 때까지 진행된다.
이와 같은 과정에 포함되는 모든 단말 간 또는 단말-기지국 간 링크는 비교 적 양호한 채널 품질을 가지므로, 기존의 방식에 비하여 데이터 전송 속도가 상대적으로 높아질 수 있다.
또한, 음영지역에 있는 단말의 경우에도 단말 간 전송 링크를 통하여 역방향 채널 신호를 전달하면, 음영 지역을 벗어나서 기지국까지 역방향 채널 신호를 전달할 수 있어 음영 지역 문제가 해소될 수 있다.
한편, 멀티홉 릴레이 망은 도 3의 메쉬 망과 유사한 구성을 가지며, 메쉬 망과의 차이점은 각 '간이 중계기'가 주위의 단말들로부터 역방향 채널 신호를 수신한 후 간이 중계기 간의 전송망을 이용하여 기지국으로 전달한다.
도 4는 본 발명에 따른 방송 시스템에서의 메쉬 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 메쉬망 기반 역방향 데이터 전송 기능을 지원하는 '단말'의 동작 과정을 나타낸다. 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
하나의 방송수신 단말은 (1) 최초로 기지국으로 전송할 역방향 데이터를 가지고 있는 경우에는 '데이터 전송 모드'로 동작하거나, 또는 (2) 인근 단말로부터 수신한 역방향 데이터를 '전달'하는 경우에는 '데이터 전달 모드'로 동작한다.
역방향 채널을 통하여 기지국으로 전송할 데이터를 가지고 있는 단말(311)이 기지국(300)으로 직접 전송하는데에 실패한 경우(400), 해당 단말(311)은 기지국 또는 인근의 다른 단말들을 대상으로 '전송하고자 하는 데이터 패킷'을 브로드캐스팅(broadcasting)한다(401). 이 과정이 바로 방송수신 단말이 '데이터 전송 모드'로 동작하는 경우를 나타낸다.
한편, 상기와 같이 브로드캐스팅된 데이터 패킷은 인근의 '기지국' 또는 '전 송 모드에 있는 단말'에 의해 수신되는데, 만약 데이터 전달 모드로 동작하는 인근 단말이 수신한 경우에는(411) 수신한 데이터 패킷의 식별정보(ID)를 확인하여 상기 수신한 데이터 패킷이 이미 기지국(300)에 성공적으로 전달된 패킷인지 여부를 판단한다(412). 즉, "411"에서 수신된 데이터 패킷의 식별정보(ID)가, 「기지국으로부터 수신완료되었다는 통보를 받은 데이터 패킷의 식별정보(ID)」와 일치 여부를 확인한다(412).
"411"의 확인 결과, 만약 수신된 데이터 패킷이 이미 기지국(300)에 전달된 패킷이면, 수신된 전달 데이터 패킷은 버리고(413) 새로운 전달 데이터 패킷을 기다리고, 만약 수신된 데이터 패킷이 아직 기지국(300)에 전달되지 않은 패킷이라면 그 수신된 데이터 패킷을 기지국 또는 인근의 또 다른 단말들에게 브로드캐스팅한다(414).
도 5 는 본 발명에 따른 방송 시스템의 기지국에서의 역방향 데이터 전송 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
기지국은 해당 서비스 범위 내에 있는 단말로부터 역방향 채널을 통하여 데이터(역방향 데이터) 패킷을 수신하면(500), 그 수신된 데이터 패킷의 식별정보(ID)를 해당 서비스 범위 내에 있는 모든 단말들에게 브로드캐스팅 방식으로 알려준다(502). 즉, 기지국은 수신 완료된 역방향 데이터에 대해서는 해당 서비스 범위 내에 있는 모든 단말들에게 브로드캐스팅 방식으로 수신완료(수신성공 사실)를 통보해준다.
즉, 도 4와 같은 과정을 거쳐 최종적으로 데이터 패킷이 기지국(300)에 성공적으로 전달되면, 해당 기지국(300)은 서비스 지역 내의 모든 단말들(311, 312, 313, 314)에게 해당 식별정보(ID)의 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었음을 브로 드캐스팅함으로써, 해당 패킷의 메쉬 망을 통한 전달이 중단되도록 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 지상파 방송 시스템에서 각 단말들 간에 메쉬 망 또는 멀티홉 릴레이 망을 형성하여 역방향 채널 전송에 활용함으로써, 단말의 위치에 무관하게 높은 데이터 전송 속도를 보장하고, 또한 음영 지역을 용이하게 해소할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은, 전체 서비스 지역에 임의의 분포로 위치한 단말들 간에 신호 전송 망을 형성함으로써, 기지국과 단말 간의 신호 전송 채널에 비하여 채널 용량이 커서 역방향 신호를 전송하고자 하는 단말의 위치에 상관없이 데이터 전송 용량을 높이는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 방송 시스템의 기지국으로 역방향 데이터를 전송하고자 하는 방송수신 단말에서의 역방향 데이터 전송 방법에 있어서,
    전송 대상이 되는 역방향 데이터에 대하여 역방향 채널을 통하여 상기 기지국으로 직접 전송을 시도하는 직접전송 시도 단계; 및
    상기 직접전송 시도 단계에서 역방향 데이터의 직접 전송이 실패하면, 상기 역방향 데이터를 브로드캐스팅 방식으로 상기 기지국과 인근 단말로 전송하는 전송 단계
    를 포함하는 방송수신 단말에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 단계는,
    상기 역방향 데이터를, 역방향 데이터 전송을 위하여 데이터 전달 망(Data Transfer Network)을 형성하고 있는 상기 기지국 및 인근 단말로 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 방송수신 단말에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 전달 망은,
    메쉬 망(Mesh Network) 또는 멀티홉 릴레이 망(Multihop Relay Network)인 것을 특징으로 하는 방송수신 단말에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법.
  4. 방송 시스템에서 인근 단말(제1 인근 단말)로부터 전송된 역방향 데이터를 기지국 또는 다른 인근 단말(제2 인근 단말)로 전달하는 중계 방송수신 단말에서의 역방향 데이터 전송 방법에 있어서,
    상기 제1 인근 단말로부터 브로드캐스팅 방식으로 전달되는 역방향 데이터를 수신하는 수신 단계;
    상기 기지국으로부터 브로드캐스팅 방식으로 통보된 수신완료에 기초하여, 상기 수신된 역방향 데이터가 상기 기지국에 수신완료된 데이터인지를 확인하는 수신완료 확인 단계;
    상기 수신된 역방향 데이터가 수신완료된 데이터이면, 상기 역방향 데이터를 폐기하는 폐기 단계; 및
    상기 수신된 역방향 데이터가 수신완료되지 않은 데이터이면, 상기 역방향 데이터를 브로드캐스팅 방식으로 상기 기지국과 상기 제2 인근 단말로 전송하는 전달 단계
    를 포함하는 중계 방송수신 단말에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수신완료 확인 단계는,
    상기 수신된 역방향 데이터의 식별정보(ID)가 상기 기지국에서 브로드캐스팅된 수신완료 데이터 식별정보(ID)와 동일한지 여부에 따라, 기지국으로의 수신완료 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 중계 방송수신 단말에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전달 단계는,
    상기 역방향 데이터를, 역방향 데이터 전송을 위하여 데이터 전달 망(Data Transfer Network)을 형성하고 있는 상기 기지국 및 상기 제2 인근 단말로 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 중계 방송수신 단말에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 전달 망은,
    메쉬 망(Mesh Network) 또는 멀티홉 릴레이 망(Multihop Relay Network)인 것을 특징으로 하는 중계 방송수신 단말에서 데이터 전달 망을 이용한 역방향 데이터 전송 방법.
  8. 방송 시스템의 기지국에서의 역방향 데이터 전송 관리 방법에 있어서,
    상기 기지국의 서비스 범위 내에 있는 방송수신 단말로부터 역방향 채널을 통하여 데이터(역방향 데이터)를 수신하는 수신 단계; 및
    상기 수신된 역방향 데이터에 대해서는 수신완료를 상기 기지국의 서비스 범위 내에 있는 방송수신 단말들에게 브로드캐스트 방식으로 통보하는 수신완료 통보 단계
    를 포함하는 기지국에서의 역방향 데이터 전송 관리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수신완료 통보 단계는,
    상기 수신된 역방향 데이터의 식별정보(ID)를 상기 기지국의 서비스 범위 내에 있는 방송수신 단말들에게 브로드캐스팅 방식으로 전달하는 것을 특징으로 하는 기지국에서의 역방향 데이터 전송 관리 방법.
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