KR100912534B1 - Ｉｍｓ 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템 및이의 동작 방법 - Google Patents

Ｉｍｓ 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템 및이의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IMS 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것으로, 셋톱박스와 다채널 방송 서버간의 채널 세션 설정 요청 동작을 중계하고, 상기 다채널 방송 서버의 수락 여부에 따라 상기 채널 세션을 설정하기 위한 자원 예약을 요청하는 IP 멀티미디어 서브시스템 상기 IP 멀티미디어 서브시스템의 자원 예약 요청에 응답하여, 자원 예약의 수락 여부를 결정하는 자원 및 수락 제어 시스템 및 상기 셋톱박스의 채널 그룹 합류 요청에 따라 상기 다채널 방송 서버로부터 송출되는 상기 채널의 방송 데이터를 상기 셋톱박스로 전달하는 적어도 하나의 멀티캐스트 라우터를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 네트워크 시스템의 자원을 보다 효율적으로 관리하여 광 자원의 관리 비용을 절감할 수 있도록 한다.
IP 멀티미디어 서브시스템, IPTV, 자원 관리

Description

ＩＭＳ 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템 및 이의 동작 방법{Network system for session controlling of multi-channel broadcast based on IMS and operating method thereof}
본 발명은 다채널 방송 세션 제어 방법에 관한 것으로, 특히 유무선 망의 통합 제어를 위한 기본 플랫폼인 IP 멀티미디어 서브시스템(IP Multimedia Subsystems, IMS) 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-058-01, 과제명: ALL-IP 기반 통합 네트워크/서비스 제어 기술].
기존의 케이블 TV등의 다채널 방송 서비스는 전용 방송망을 사용하여 모든 사용자에게 서비스 가능한 모든 채널이 제공되고, 유료 채널일 경우는 암호화에 의한 스크램블링(Scrambling)에 의해 사용자 단말에서 시청 유무가 결정된다.
그러나 IP 기반의 인터넷망을 사용하는 IPTV의 다채널 방송 서비스의 경우는 xDSL(x Digital Subscriber Line)등으로 연결된 종단 사용자에게 한정되는 선로의 대역으로 인해 모든 채널을 전달할 수 없다. 또한 다른 형태의 통신 서비스를 제공하기 위해 한정된 네트워크 자원 중 일부만을 할당하여야 한다.
기존의 시연되고 있는 IPTV의 다채널 방송은 사용자 단말의 접속 인증을 통해 액세스망의 멀티캐스트 라우터에 허용 가능한 대역 및 서비스 정보(주소 및 포트 정보)를 미리 할당하여, 사용자 단말이 IPTV를 서비스 받을 수 있도록 한다.
그러나 이러한 방법은 사용자 단말을 통해 이 차세대 유무선 통신망의 다른 IP 멀티미디어 서비스들을 사용하기 위해서는 별도의 인증 절차를 거쳐야 하는 번거로움이 있다.
또한 통신 사업자에게 제공 서비스에 따른 제어망의 관리 및 신규 또는 복합 서비스를 제공하기에는 불편함이 있다.
IMS는 IP 기반의 차세대 통신 플랫폼으로 유 무선 네트워크를 통합하고, 통신 방송 융합 등 컨버젼스 서비스를 가능케 하는 기반을 제공히는 기술이다.
그러나 현재의 IMS는 단대단 서비스에 국한된 세션 제어를 제공하며 다채널 방송 서비스와 같은 멀티캐스트세션을 제어를 수행할 수 없다.
이와 같이, 기존의 IPTV의 다채널 방송 서비스의 경우, 종단 사용자에게 한정되는 선로의 대역으로 인해 모든 채널을 전달할 수가 없었으며, 다른 형태의 통신 서비스를 제공하기 위해 한정된 네트워크 자원 중 일부만을 할당하여야 문제로 인해, IPTV의 다채널 방송 서비스를 효율적으로 제공 및 관리하기가 어려운 문제가 있었다.
본 발명의 일 측면에 따르면 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로써, 셋톱박스와 다채널 방송 서버간의 채널 세션 설정 요청 동작을 중계하고, 상기 다채널 방송 서버의 수락 여부에 따라 상기 채널 세션을 설정하기 위한 자원 예약을 요청하는 IP 멀티미디어 서브시스템; 상기 IP 멀티미디어 서브시스템의 자원 예약 요청에 응답하여, 자원 예약의 수락 여부를 결정하는 자원 및 수락 제어 시스템; 및 상기 셋톱박스의 채널 그룹 합류 요청에 따라 상기 다채널 방송 서버로부터 송출되는 상기 채널의 방송 데이터를 상기 셋톱박스로 전달하는 적어도 하나의 멀티캐스트 라우터를 포함하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 IP 멀티미디어 서브시스템은 프락시 호/세션 제어 기능을 통해, 상기 채널 멀티캐스트 세션 설정 요청을 중계하고 자원 예약을 요청하며, 상기 자원 및 수락 제어 시스템은 정책 결정 기능을 통해 상기 자원 예약의 수락 여부를 결정하고, 상기 자원 및 수락 제어 시스템은 자원 예약의 수락시에 자원 예약시에 필요한 토큰을 제공한다.
그리고 상기 다채널 방송 서버는 채널 세션 설정 요청의 수락시에 채널 그룹 정보를 제공하고, 상기 셋톱 박스는 SIP(Session Initiation Protocol)을 통해 채널 세션 설정을 요청하고, IGMP(Internet group management protocol)을 통해 특정 채널 그룹으로의 합류를 요청한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로써, 셋톱박스가 채널 세션 설정을 요청하면, IP 멀티미디어 서브시스템이 상기 채널 세션 설정 요청을 다채널 방송 서버로 전달하는 제1 단계; 상기 다채널 방송 서버가 상기 채널 세션 설정 요청을 수락하여 채널 그룹 정보를 제공하면, 상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 상기 자원 및 수락 제어 시스템을 통해 자원 예약시에 필요한 토큰을 획득한 후, 상기 채널 그룹 정보와 함께 상기 셋톱박스에 제공하는 제2 단계; 및 상기 셋톱박스가 상기 토큰과 상기 채널 그룹 정보를 가지는 IGMP 메시지를 전송하면, 상기 셋톱박스를 해당 채널 그룹에 합류시키는 제3 단계를 포함하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템의 동작 방법을 제공한다.
그리고 상기 제1 단계는 상기 셋톱박스의 채널 세션 설정 요청을 수신하는 단계 및 상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 서비스 프로파일을 참조하여 상기 채널 세션 설정 요청을 상기 다채널 방송 서버로 전달하는 단계를 포함한다.
그리고 상기 제2 단계는 상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 상기 다채널 방송 서버로부터 상기 채널 그룹 정보를 수신하면, 상기 자원 및 수락 제어 시스템에 상기 채널 세션 설정에 대한 QoS 권한 허용을 요청하는 단계; 상기 자원 및 수락 제 어 시스템이 상기 QoS 권한을 허용하고 상기 토큰을 제공하는 단계; 및 상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 상기 채널 그룹 정보과 상기 토큰을 상기 셋톱박스에 전달하는 단계를 포함한다.
그리고 상기 제3 단계는 상기 셋톱박스로부터 상기 토큰과 상기 채널 그룹 정보를 가지는 상기 IGMP 메시지를 수신하면, 상기 적어도 하나의 멀티캐스트 라우터는 상기 IGMP 메시지를 해석하면서 상기 다채널 방송 서버 방향으로 계속 전달하는 단계; 상기 IGMP 메시지를 수신한 멀티캐스트 라우터는 상기 IGMP 메시지에 포함된 토큰을 상기 자원 및 수락 제어 시스템에 제공하여 QoS 권한을 요청하는 단계; 및 상기 자원 및 수락 제어 시스템이 QoS 권한을 허용하면, 상기 IGMP 메시지를 수신한 멀티캐스트 라우터는 상기 셋톱박스를 상기 채널 그룹에 합류시키는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명의 IMS 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템 및 이의 동작 방법은 기존의 멀티캐스트 라우터를 그대로 사용하면서, IMS를 이용하여 단대단 멀티미디어 세션 뿐 만 아니라 멀티캐스트 세션을 통합 관리할 수 있다. 이에 자원을 보다 효율적으로 관리하여 광 자원의 관리 비용을 절감할 수 있다.
또한 IMS를 통해 멀티캐스트 세션에 대한 상태를 제어하도록 함으로써, 단대단 멀티미디어 세션과 멀티캐스트 세션의 응용을 통해 새로운 서비스를 창출할 수 있는 가능성을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 IMS 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템의 구성도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템은 IMS(120), 자원 및 수락 제어 시스템(Resource and Admission Control System, 이하 RACS)(130), IP 전송망(140), 및 다채널 방송 서버(150)를 포함하고, 다수의 STB들(111,112)이 IMS(120), IP 전송망(140), 및 다채널 방송 서버(150)에 연결되는 구조를 가진다.
다수의 STB들(111,112) 각각은 다채널 방송 서버(150)가 제공하는 채널 정보를 이용하여 시청하고자하는 채널을 검색한 후, SIP(Session Initiation Protocol)을 통해 IMS(120)에 해당 채널에 대한 세션 설정을 요청한다. 그리고 이에 응답하여 채널 그룹 아이디와 자원 예약시에 필요한 토큰을 제공받으면, 이들을 포함하는IGMP(Internet group management protocol)을 통해 IP 전송망(140)에 시청 채널의 방송 데이터를 제공받기를 요청한다.
IMS(120)은 다수의 STB들(111,112) 각각에 대한 IP 전송망(140)의 멀티미디어 세션 제어를 수행한다.
이를 위해, IMS(120)은 STB의 제어 메시지를 IMS(120) 내부로 전달하는 입력 경계 역할을 하면서, 하부망의 QoS(Quality of Service) 제어를 위한 제어망의 연동점 구실을 하는 프락시 호/세션 제어 기능(Proxy-Call Session Control Function, 이하 P-CSCF)(121)을 구비하여, 이를 통해 특정 STB의 호/세션 제어 서비스 요구를 받은 후, 가입자 서비스 프로파일에 따라 다채널 방송 서버(150)로 전달하고, 다채널 방송 서버(150)의 응답을 해당 STB로 전달한다.
RACS(130)은 IP 전송망(140)의 자원을 관리하고, 세션 설정에 필요한 자원의 수락 제어를 수행한다. 이를 위해, RACS(130)은 QoS(Quality Of Service) 정책을 기반으로, P-CSCF(121)로부터 자원 예약 요청에 대한 권한을 허용하거나, IP 전송망(140)으로부터 자원 예약 요청에 대한 권한을 허용하는 정책 결정 기능(Policy Decision Function, 이하 PDF)(131)을 구비한다.
IP 전송망(140)은 다채널 방송 서비스를 지원하기 위해 멀티캐스트 기능을 가지는 다수의 멀티캐스트 라우터(141~14N)을 구비하고, 이를 통해 다수의 STB들(111,112) 각각에 대응되는 멀티캐스트 세션 데이터를 제공하기 위한 멀티캐스트 경로를 형성한다.
물론, IP 전송망(140)은 경우에 따라서 다수의 멀티캐스트 기능이외의 기능을 수행하는 다른 네트워크 장치들을 구비할 수도 있다.
다채널 방송 서버(150)는 다수의 프로그램 및 채널별 컨텐츠에 대한 방송 서 비스를 제공하면서, IMS(120)에 의해 중계되는 STB(111,112)의 세션 설정 요구에 대한 응답을 수행한다.
이와 같이, 본 발명의 IMS 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템은 IMS(120) 및 RACS(130)을 통해 자원의 예약 요청 및 자원의 예약 동작을 모두 수행한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 IMS 기반의 다채널 방송 세션 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도2에서는, STB2(112)의 사용자는 채널 1을 서비스를 받고 있으며(S1), 다채널 방송형 서버(150)는 이를 위해 채널 1의 방송 데이터를 IP 전송망(140)을 통해 STB2(112)로 제공하고 있는 상태라고 가정한다(S2).
이러한 상태에서 STB1(111)이 채널 1번 서비스를 받고자 하면, STB 1(111)은 SIP을 통해 IMS(120)으로 채널 1번에 대한 채널 세션 설정을 요청하는 메시지를 전달하고(S3), IMS(120)은 STB1(111)에 대한 가입자 서비스 프로파일을 참조하여 수신한 메시지를 다채널 방송형 서버(150)로 전달한다(S4).
다채널 방송형 서버(150)가 이에 응답하여 STB1(111)에 대한 채널 1번의 시청을 허용하고, 채널 1의 그룹ID를 포함하는 세션 설정 응답 메시지를 IMS(120)으로 출력하면(S5), IMS(120)은 STB1(111)이 채널1을 시청하기 위한 자원에 대한 권한 허용을 RACS(130)로 요청한다(S6).
RACS(130)는 QoS 자원에 대한 권한 허용과 함께 자원 예약시 필요한 토큰을 생성하여 IMS(120)에 제공하고(S7), IMS(120)은 그룹 ID와 토큰을 STB1(111)에 함께 제공한다(S8).
그러면 STB1(111)은 IMS(120)이 제공한 그룹 ID와 토큰을 포함하는 IGMP 메시지를 생성하여, 자신과 인접한 멀티캐스트 라우터1(141)에 송출하고(S9), 멀티캐스트 라우터1(141)을 포함한 멀티캐스트 라우터(142,142)은 IGMP 메시지를 해석하면서 다채널 방송 서버(150) 방향으로 계속 전달한다(S10).
S10을 통해 IGMP 메시지를 수신한 멀티캐스트 라우터는 자신이 이미 채널1의 멀티캐스트세션이면, RACS(130)에 IGMP 메시지에 포함된 토큰을 전달하여 자원 예약 권한에 대한 확인을 요청한다(S11).
RACS(130)이 이에 응답하여 자원 예약 권한을 허용하면(S12), 채널1의 방송 데이터를 복사하여 STB1(111)로 멀티캐스트 해준다(S13).
STB1(111)은 상기의 과정들을 통해 채널1에 대한 세션 설정이 완료되어 채널1의 방송 데이터를 제공받기 시작하면, 채널1에 대한 세션 설정이 완료되었음을 다채널 방송 서버(150)를 통보한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 IMS 기반의 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템의 구성도, 그리고
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 IMS 기반의 다채널 방송 세션 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

Claims (11)

  1. 셋톱박스와 다채널 방송 서버간의 채널 세션 설정 요청 동작을 중계하고, 상기 다채널 방송 서버의 수락 여부에 따라 상기 채널 세션을 설정하기 위한 자원 예약을 요청하는 IP 멀티미디어 서브시스템;
    상기 IP 멀티미디어 서브시스템의 자원 예약 요청에 응답하여, 자원 예약의 수락 여부를 결정하는 자원 및 수락 제어 시스템; 및
    상기 셋톱박스의 채널 그룹 합류 요청에 따라 상기 다채널 방송 서버로부터 송출되는 상기 채널의 방송 데이터를 상기 셋톱박스로 전달하는 적어도 하나의 멀티캐스트 라우터를 포함하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 IP 멀티미디어 서브시스템은
    프락시 호/세션 제어 기능을 통해, 상기 채널 세션 설정 요청 동작을 중계하고, 상기 자원 예약을 요청하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자원 및 수락 제어 시스템은
    정책 결정 기능을 통해, 상기 자원 예약의 수락 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다채널 방송 서버는
    채널 세션 설정 요청의 수락시에 채널 그룹 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 자원 및 수락 제어 시스템은
    자원 예약의 수락시에 자원 예약시에 필요한 토큰을 제공하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 셋톱 박스는
    SIP(Session Initiation Protocol)을 통해 채널 세션 설정을 요청하고, IGMP(Internet group management protocol)을 통해 특정 채널 그룹으로의 합류를 요청하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 셋톱박스는
    채널 그룹 정보와 토큰을 포함하는 IGMP 메시지를 생성하여 상기 채널 그룹으로의 합류를 요청하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템.
  8. IP 멀티미디어 서브시스템, 자원 및 수락 제어 시스템, 및 적어도 하나의 멀티캐스트 라우터를 포함하여 셋톱박스와 다채널 방송 서버간의 다채널 방송 세션을 제어하는 네트워크 시스템의 동작 방법에 있어서,
    상기 셋톱박스가 채널 세션 설정을 요청하면, 상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 상기 채널 세션 설정 요청을 다채널 방송 서버로 전달하는 제1 단계;
    상기 다채널 방송 서버가 상기 채널 세션 설정 요청을 수락하여 채널 그룹 정보를 제공하면, 상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 상기 자원 및 수락 제어 시스템을 통해 자원 예약시에 필요한 토큰을 획득한 후, 상기 채널 그룹 정보와 함께 상기 셋톱박스에 제공하는 제2 단계; 및
    상기 셋톱박스가 상기 토큰과 상기 채널 그룹 정보를 가지는 IGMP 메시지를 전송하면, 상기 셋톱박스를 해당 채널 그룹에 합류시키는 제3 단계를 포함하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 단계는
    상기 셋톱박스의 채널 세션 설정 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 서비스 프로파일을 참조하여 상기 채널 세션 설정 요청을 상기 다채널 방송 서버로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템의 동작 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2 단계는
    상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 상기 다채널 방송 서버로부터 상기 채널 그룹 정보를 수신하면, 상기 자원 및 수락 제어 시스템에 상기 채널 세션 설정에 대한 QoS 권한 허용을 요청하는 단계;
    상기 자원 및 수락 제어 시스템이 상기 QoS 권한을 허용하고 상기 토큰을 제공하는 단계; 및
    상기 IP 멀티미디어 서브시스템이 상기 채널 그룹 정보과 상기 토큰을 상기 셋톱박스에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템의 동작 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제3 단계는
    상기 셋톱박스로부터 상기 토큰과 상기 채널 그룹 정보를 가지는 상기 IGMP 메시지를 수신하면, 상기 적어도 하나의 멀티캐스트 라우터는 상기 IGMP 메시지를 해석하면서 상기 다채널 방송 서버 방향으로 계속 전달하는 단계;
    상기 IGMP 메시지를 수신한 멀티캐스트 라우터는 상기 IGMP 메시지에 포함된 토큰을 상기 자원 및 수락 제어 시스템에 제공하여 QoS 권한을 요청하는 단계; 및
    상기 자원 및 수락 제어 시스템이 QoS 권한을 허용하면, 상기 IGMP 메시지를 수신한 멀티캐스트 라우터는 상기 셋톱박스를 상기 채널 그룹에 합류시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 방송 세션 제어 네트워크 시스템의 동작 방법.
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