KR101074179B1 - 복합 대역폭 측정 시스템 및 그 방법 - Google Patents

복합 대역폭 측정 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스에서, 전송 용량의 측정을 수행하지 않고 단말기와 서버 간의 전송 속도를 결정하는 데 사용되는 물리신호 특성정보(CQI)를 이용하여 서버가 전송 용량을 예측한 후 이를 기반으로 측정 패킷을 단말기로 전송하고, 단말기에서 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 결정하여 서버로 전송하며, 서버가 단말기로부터 수신한 전송 대역폭에 맞추어 동영상 데이터를 스트리밍 함으로써 QoS를 만족하는 서비스를 제공하도록 하는, 복합적 대역폭 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 복합 대역폭 측정 시스템은, 물리신호 특성정보를 수신하여 전송 용량을 예측하고, 예측된 전송 용량에 근거해 측정 패킷을 송출하여 전송 대역폭을 수신하며, 수신된 전송 대역폭을 이용해 데이터를 스트리밍하는 서버; 및 상기 서버로 상기 물리신호 특정정보를 전송하여 상기 서버로부터 상기 측정 패킷을 수신하고, 수신된 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출하여 상기 서버로 전송하며, 상기 서버로부터 상기 전송 대역폭을 통해 데이터를 스트리밍받는 사용자 단말기를 포함한다.
본 발명에 의하면, 모바일 무선망에 최적화 된 대역폭 측정 방법을 제공할 수 있다. 또한, 무선망의 전송 대역폭을 예측할 수 있게 됨으로써 실시간 비디오 스트리밍시 망 상태에 알맞게 비디오 영상을 전송할 수 있다. 즉, 모바일 무선망의 상태에 적응적인 비디오 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다. 그리고, 스트리밍하는 비디오 영상의 품질 서비스(QoS)의 관리를 수행할 수 있다.
동영상, 미디어, 스트리밍, 대역폭, 측정 패킷, QoS, CQI, SNIR, 전송용량, AMC

Description

복합 대역폭 측정 시스템 및 그 방법{Hybrid bandwidth probing system for mobile video streaming, and method thereof}
본 발명은 복합적 대역폭 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스에서, 전송 용량(capacity)의 측정을 수행하지 않고 단말기와 서버 간의 전송 속도를 결정하는 데 사용되는 물리신호 특성정보(CQI)를 이용하여 서버가 전송 용량을 예측한 후 이를 기반으로 측정 패킷을 단말기로 전송하고, 단말기에서 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 결정하여 서버로 전송하며, 서버가 결정된 전송 대역폭에 맞추어 동영상 데이터를 스트리밍 함으로써 QoS(Quality of Service)를 만족하는 서비스를 제공하도록 하는, 복합적 대역폭 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근에 이동통신 관련 기술이 발전함에 따라 이동 통신 시스템을 통해 음성 신호를 이용한 통신 뿐만 아니라 데이터 통신 및 멀티미디어 통신도 가능하게 되었다. 그 결과, 고속의 무선 데이터 서비스에 대한 절실한 요구가 발생하게 되었고, 이에 발맞추어 새로운 방식의 이동 통신 시스템이 개발되어 상용화되고 있는데, 그 예로 EV-DO(Evolution Data Only)와 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)를 들 수 있다.
이들 시스템에서는 무선 링크의 효율적인 사용을 위한 링크 적응(Link Adaptation) 기법으로서 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기법이 사용되고 있다. AMC 기법은 멀티미디어 데이터 전송에 효율적인 링크 적응 기법으로, 채널 환경에 맞게 전송률을 변화시키는 적응 방식이다. AMC 기법을 적용하여 고속 데이터 서비스를 제공하기 위해서는 이동 단말기와 기지국 사이의 채널 상태를 파악할 필요가 있는데, 이를 위해 단말기의 수신 채널의 상태를 기지국에 알려주기 위해서 채널품질 상태 표시값(Channel Quality Indicator:CQI) 정보가 이동 단말기로부터 기지국으로 전송된다. 즉, 단말기에서 현재 수신하고 있는 채널의 상태를 CQI라는 인덱스로서 기지국에 알려주고, 기지국은 수신한 CQI의 값으로 단말기가 수신하고 있는 채널의 상태를 파악해서 채널 상태에 알맞는 속도로 데이터를 전송해 준다. 예컨대, CQI의 값이 좋은 채널 상황을 나타내고 있는 단말기에 대해서는 상대적으로 고속, 예컨대 2.4 Mbps의 속도로 데이터를 전송하지만, CQI의 값이 열악한 채널 상황을 나타내고 있는 단말기에 대해서는 상대적으로 저속, 예컨대 38.4kbps의 속도로 데이터를 전송하게 된다.
그런데, 최근에는 동영상 등의 대용량 데이터가 대중적으로 사용되기 시작함에 따라, 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스의 경우, 이동 통신망의 전송 대역폭(Bandwidth)에 맞추어 동영상 데이터를 전송함으로써 QoS(Quality of Service)를 만족하는 서비스를 제공할 수 있다. 이때, 데이터를 모바일 전송망을 통해 전송 시에 모바일 전송망의 실제 전송 가능한 데이터의 대역폭을 측정하는 기술은 매우 중요한 역할을 하고 있다.
도 1은 종래의 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 서버는 두 개 이상의 측정 패킷(Proving Packet)을 수신 장치로 전송한다(S110).
이때, 서버는 전송 시간 정보가 포함된 측정 패킷을 수신 장치로 전송한다.
수신 장치는 전송 시간 정보가 포함된 측정 패킷을 수신하고, 수신된 두 패킷 간의 수신 간격을 구한 후 이를 근거로 후술하는 수학식 1과 같이 전송 대역폭을 산출한다(S120).
그리고, 수신 장치는 산출한 전송 대역폭을 서버로 전송한다(S130).
따라서, 서버는 수신 장치로부터 수신한 전송 대역폭을 이용해 미디어를 스트리밍한다(S140).
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 전송 대역폭 측정 방법은 전송 용량(Capacity)을 측정하고 이를 기반으로 서버에서 수신 장치로 측정 패킷을 전송하여 전송 대역폭을 측정하는 방법이 주로 사용되고 있다.
따라서, 전송 용량을 측정하는데 있어서 전송 용량의 측정을 위한 계산에 따른 시간이 소요되고 부하가 걸리는 단점이 있다.
전술한 단점을 해결하기 위한 본 발명은, 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스에서, 전송 용량의 측정을 수행하지 않고 단말기와 서버 간의 전송 속도를 결정하는 데 사용되는 물리신호 특성정보(CQI)를 이용하여 서버가 전송 용량을 예측한 후 이를 기반으로 측정 패킷을 단말기로 전송하고, 단말기에서 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 결정하여 서버로 전송하며, 서버가 결정된 전송 대역폭에 맞추어 동영상 데이터를 스트리밍 함으로써 QoS를 만족하는 서비스를 제공하도록 하는, 복합적 대역폭 측정 시스템 및 방법, 서버 및 서버의 대역폭 측정 방법, 단말기 및 단말기의 대역폭 측정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합 대역폭 측정 시스템은, 물리신호 특성정보를 수신하여 전송 용량을 예측하고, 예측된 전송 용량에 근거해 측정 패킷을 송출하여 전송 대역폭을 수신하며, 수신된 전송 대역폭을 이용해 데이터를 스트리밍하는 서버; 및 상기 서버로 상기 물리신호 특정정보를 전송하여 상기 서버로부터 상기 측정 패킷을 수신하고, 수신된 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출하여 상기 서버로 전송하며, 상기 서버로부터 상기 전송 대역폭을 통해 데이터를 스트리밍받는 사용자 단말기를 포함한다.
여기서, 상기 물리신호 특성정보는, 상기 서버와 상기 사용자 단말기 간의 전송 속도의 결정을 위한 채널품질 표시자(CQI) 값을 포함한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 서버는, 사용자 단말기 와 통신하기 위한 통신부; 상기 사용자 단말기로부터 수신된 채널품질 표시자(CQI) 값을 이용해 전송 용량을 예측하는 전송용량 예측부; 상기 예측된 전송 용량에 근거해 측정 패킷을 생성하는 측정패킷 생성부; 상기 사용자 단말기로 상기 측정 패킷을 전송하거나 데이터를 스트리밍하는 데이터 전송부; 및 상기 통신부와 상기 전송용량 예측부, 상기 측정패킷 생성부 및 상기 데이터 전송부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 측정패킷 생성부를 통해 생성된 두 개 이상의 측정 패킷을 상기 사용자 단말기로 전송한 후, 상기 사용자 단말기로부터 전송 대역폭을 수신하며, 상기 수신된 전송 대역폭을 통해 상기 사용자 단말기로 데이터를 스트리밍하게 된다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자 단말기는, 서버와 통신하기 위한 통신부; 상기 서버로부터 수신된 신호에 대한 간섭 신호의 간섭 세기값(SNIR)을 측정하는 간섭세기 측정부; 상기 서버로부터 상기 간섭 세기(SNIR) 값에 상응하는 측정 패킷을 수신하여 이를 근거로 전송 대역폭을 산출하는 대역폭 산출부; 및 상기 간섭 세기값(SNIR)을 채널품질 표시자(CQI) 값으로 변환하여 상기 서버로 전송하고, 상기 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출해 상기 서버로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 대역폭 산출부를 통해 산출된 전송 대역폭을 이용해 상기 서버로부터 데이터를 스트리밍 받게 된다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합 전송 대역폭 측정 방법은, 사용자 단말기와 서버를 포함하는 시스템의 복합 전송 대역폭 측정 방법으로서, (a) 상기 사용자 단말기에서 상기 서버로 물리신호 특성정보를 전송하는 단계; (b) 상기 서버가 상기 물리신호 특성정보를 기반으로 전송용량을 예측하는 단계; (c) 상기 서버가 상기 예측된 전송용량에 근거한 측정 패킷을 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계; (d) 상기 사용자 단말기가 상기 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출하여 상기 서버로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 서버가 상기 전송 대역폭을 이용해 상기 사용자 단말기로 데이터를 스트리밍하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 물리신호 특정정보는, 상기 서버와 상기 사용자 단말기 간의 전송 속도의 결정을 위한 채널품질 표시자(CQI) 값을 포함한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법은, 서버와 통신망을 통해 통신하는 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법으로서, (a) 상기 서버로 데이터 스트리밍을 요청하는 단계; (b) 상기 서버로부터 상기 데이터 스트리밍의 요청에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; (c) 상기 응답 신호에 대한 간섭 세기(SNIR) 값을 산출하는 단계; (d) 상기 간섭 세기 값을 채널품질 표시자(CQI) 값으로 변환하여 상기 서버로 전송하는 단계; (e) 상기 서버로부터 상기 채널품질 표시자(CQI) 값에 대응하는 측정 패킷을 수신하는 단계; 및 (f) 상기 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출하는 단계를 포함한다.
그리고, (g) 상기 산출된 전송 대역폭을 상기 서버로 전송하는 단계; 및 (h) 상기 전송 대역폭을 이용해 상기 서버로부터 데이터를 스트리밍받는 단계를 더 포 함한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법은, 사용자 단말기와 통신망을 통해 통신하는 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법으로서, (a) 상기 사용자 단말기로부터 채널품질 표시자(CQI) 값을 수신하는 단계; (b) 상기 수신된 채널품질 표시자(CQI) 값에 기반하여 전송용량을 예측하는 단계; (c) 상기 예측된 전송용량에 근거해 측정패킷을 생성하는 단계; (d) 상기 생성된 측정패킷을 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 사용자 단말기로부터 상기 측정패킷에 근거한 전송 대역폭을 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (d) 단계는 두 개 이상의 측정 패킷을 상기 사용자 단말기로 전송하게 된다.
그리고, (f) 상기 수신된 전송 대역폭을 이용해 상기 사용자 단말기로 데이터를 스트리밍하는 단계를 더 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법을 프로그램으로서 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 기록할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법을 프로그램으로서 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 기록할 수 있다.
본 발명에 의하면, 모바일 무선망에 최적화 된 대역폭 측정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 무선망의 전송 대역폭을 예측할 수 있게 됨으로써 실시간 비디오 스트리밍시 망 상태에 알맞게 비디오 영상을 전송할 수 있다. 즉, 모바일 무선망의 상태에 적응적인 비디오 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.
그리고, 스트리밍하는 비디오 영상의 품질 서비스(QoS)의 관리를 수행할 수 있다.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위해 일반적인 전송 대역폭의 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서, 먼저 (a)는 전송 용량을 측정하는 것으로, 서버에서 사용자 단말기로 연속으로 보낸 두 패킷의 크기는 L이고, 두 패킷의 전송 간격은 △in이며, 사용자 단말기에서 수신한 두 패킷 간의 수신 간격은 △out이다.
이때, 전송 용량 Ci는 다음 수학식 1과 같이 얻을 수 있다.
Figure 112008074755415-pat00001
여기서, 전송 용량은 가용 대역폭(Effective Bandwidth)이 아니라 이동 전송망의 전송 가능 대역폭(Capacity)을 나타낸다.
즉, 수학식 1에 의하면, 전송 용량(Ci)은 두 패킷의 크기(L)를 두 패킷 간의 수신 간격(△out)으로 나누어 산출하는 것이며, 여기에 미디언(Median)을 취하여 Ce를 얻게 된다.
도 2에서, (b)는 전송 용량을 측정한 후 전송 대역폭을 측정하는 것으로, 전송 용량(Ce)과 혼잡(Congestion) 정도를 나타내는 S'와 전송 대역폭 R은 다음 수학식 2와 같은 관계를 갖는다.
Figure 112008074755415-pat00002
수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이 전송 대역폭 R과 전송 용량 Ce 는 역비례 관계임을 알 수 있다.
이를 기반으로 전송 용량 Ce에서 혼잡을 제외한 실제 전송 대역폭 R은 다음 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008074755415-pat00003
여기서, 3GPP의 "Using Bandwidth Estimation to Optimize Buffer and Rate Selection for Streaming Multimedia over IEEE 802.11 Wireless Networks"에는 수학식 1, 2, 3 을 이용하여 네트워크의 대역폭을 측정하는 방법을 설명하고 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합 대역폭 측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 복합 대역폭 측정 시스템(300)은, 서버(310), 통신망(320)및 사용자 단말기(330)를 포함한다.
서버(310)는 예컨대, 스트리밍 서버로서, 다양한 종류의 동영상을 다수 개로 보유하고 있으며, 사용자 단말기(330)로부터의 미디어 스트리밍 요청에 따라 동영상 등의 미디어를 사용자 단말기(330)로 스트리밍한다.
또한, 서버(310)는 사용자 단말기(330)로부터 물리신호 특성정보를 수신하여 전송 용량을 예측하고, 예측된 전송 용량에 근거해 사용자 단말기(330)로 측정 패킷을 송출하여 전송 대역폭을 수신하며, 수신된 전송 대역폭을 이용해 데이터를 사용자 단말기(330)로 스트리밍 한다.
여기서, 물리신호 특성정보는, 서버(310)와 사용자 단말기(330) 간의 전송 속도의 결정을 위한 채널품질 표시자(CQI) 값을 포함한다.
통신망(320)은 인터넷과 같은 IP 통신망이나 일반전화 교환망(PSTN) 등을 포함한다.
또한, 통신망(320)은 무선 통신망일 경우, 예컨대, 무선 중계기를 포함하고, 전화 통화에 관한 음성 신호를 사용자 단말기(330)로 중계하기도 하고, 이메일 등의 데이터를 사용자 단말기(330)로 중계하기도 한다.
또한, 통신망(320)이 무선 통신망일 경우에 서버(310)가 사용자 단말기(330)로 데이터를 무선으로 스트리밍 해 주도록 전송 경로를 제공하고, 또한 사용자 단말기(330)가 서버(310)에 무선으로 접속하기 위한 접속 경로를 제공한다. 그리고, 통신망(320)은 블루투스나 Zigbee 등과 같은 근거리 통신망도 포함할 수 있다.
사용자 단말기(330)는 서버(310)로 물리신호 특정정보를 전송하여 서버(310)로부터 측정 패킷을 수신하고, 수신된 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출하여 서버(310)로 전송하며, 전송 대역폭을 통해 서버(310)로부터 데이터를 스트리밍받는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서버의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 서버(310)는, 통신부(410), 데이터 전송부(420), 전송용량 예측부(430), 측정패킷 생성부(440) 및 제어부(450)를 포함한다.
통신부(410)는 통신망(320)을 통해 사용자 단말기(330)와 통신한다.
데이터 전송부(420)는 사용자 단말기(330)로 측정 패킷을 전송하거나 데이터를 스트리밍한다.
전송용량 예측부(430)는 사용자 단말기(330)로부터 수신된 채널품질 표시자(CQI) 값을 이용해 전송 용량을 예측한다.
측정패킷 생성부(440)는 전송용량 예측부(430)에 의해 예측된 전송 용량에 근거해 측정 패킷을 생성한다.
제어부(450)는 통신부(410)와 전송용량 예측부(430), 측정패킷 생성부(440) 및 데이터 전송부(420)의 동작을 제어한다.
그리고, 제어부(450)는, 측정패킷 생성부(440)를 통해 생성된 두 개 이상의 측정 패킷을 사용자 단말기(330)로 전송한 후, 사용자 단말기(330)로부터 전송 대역폭을 수신하며, 수신된 전송 대역폭을 통해 사용자 단말기로 데이터를 스트리밍하게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 단말기(330)는, 통신부(510), 간섭세기 측정부(520), 대역폭 산출부(530) 및 제어부(540)를 포함한다.
통신부(510)는 서버(310)와 통신망(320)을 통해 통신한다.
간섭세기 측정부(520)는 서버(310)로부터 수신된 신호에 대한 간섭 신호의 간섭 세기값(SNIR)을 측정한다.
대역폭 산출부(530)는 서버(310)로부터 측정 패킷을 수신하여 이를 근거로 전송 대역폭을 산출한다.
제어부(540)는 간섭세기 측정부(520)를 통해 산출된 간섭 세기값(SNIR)을 채널품질 표시자(CQI) 값으로 변환하여 서버(310)로 전송하고, 서버(310)로부터 수신된 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출해 서버(310)로 전송하도록 제어한다.
그리고, 제어부(540)는, 대역폭 산출부(530)를 통해 산출된 전송 대역폭을 이용해 서버(310)로부터 데이터를 스트리밍 받게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복합 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 사용자 단말기(330)는 서버(310)로부터 수신된 신호의 간섭 세기(SNIR) 값을 CQI 값으로 서버(310)로 전송한다(S610).
이에 대해, 서버(310)는 수신된 CQI 값을 기반으로 측정패킷을 생성하여 사용자 단말기(330)로 전송한다(S620).
사용자 단말기(330)는 수신된 측정 패킷을 근거로 전송 대역폭을 산출한다(S630).
이어, 사용자 단말기(330)는 산출된 전송 대역폭을 서버(310)로 전송한다(S640).
이에 따라, 서버(310)는 수신된 전송 대역폭을 이용해 사용자 단말기(330)로 데이터를 스트리밍한다(S650).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 먼저 사용자 단말기(330)는 서버(310)에 접속하여 데이터를 스트리밍 또는 전송해 줄 것을 요청한다(S710).
이어, 사용자 단말기(330)는 데이터 전송 요청에 대한 응답 신호를 서버(310)로부터 수신한다(S720).
사용자 단말기(330)는 수신된 응답 신호에 대해 간섭세기 측정부(520)를 통해 간섭 신호의 간섭 세기(SNIR) 값을 측정한다(S730). 여기서, 3G 망에 정의된 간섭 세기(SNIR) 값은 3GPP에서 정의하고 있는 Signal to Noise Interference Ratio를 나타낸다.
사용자 단말기(330)는 측정한 간섭 세기(SNIR) 값을 CQI 값으로 변환해 서버(310)로 전송한다(S740).
이후, 사용자 단말기(330)는 서버(310)로부터 CQI 값에 상응하는 두 개 이상의 측정 패킷을 수신한다(S750).
사용자 단말기(330)는 수신된 측정 패킷을 이용해 대역폭 산출부(530)를 통해 전송 대역폭을 산출한다(S760).
사용자 단말기(330)는 산출된 전송 대역폭을 서버(310)로 전송한다(S770).
그리고, 사용자 단말기(330)는 산출된 전송 대역폭을 이용해 서버(310)로부터 데이터를 수신 또는 스트리밍 받는다(S780).
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 서버(310)는 사용자 단말기(330)로부터 데이터 전송 요청을 수신한다(S810).
이에, 서버(310)는 사용자 단말기(330)의 데이터 전송 요청에 대한 응답 신호를 사용자 단말기(330)로 전송한다(S820).
이후, 서버(310)는 사용자 단말기(330)로부터 CQI 값을 수신한다(S830).
여기서, 서버(310)는 CQI 값과 전송 속도에 대한 매핑 테이블(Mapping Table)을 구비하고 있다.
서버(310)는 수신된 CQI 값을 기반으로 전송용량 예측부(430)를 통해 전송용량을 예측한다(S840).
이어, 서버(310)는 예측된 전송용량에 근거해 측정패킷 생성부(440)를 통해 측정 패킷을 생성한다(S850).
서버(310)는 생성된 측정 패킷을 두 개 이상 쌍으로 데이터 전송부(420)를 통해 사용자 단말기(330)로 전송한다(S860).
이후, 서버(310)는 사용자 단말기(330)로부터 측정 패킷에 상응하는 전송 대역폭을 수신한다(S870).
그리고, 서버(310)는 수신된 전송 대역폭을 이용해 데이터 전송부(420)를 통해 사용자 단말기(330)로 데이터를 전송 또는 스트리밍 한다(S880).
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동영상 데이터를 실시간으로 스트리밍하는 서비스에서, 전송 용량의 측정을 수행하지 않고 단말기와 서버 간의 전송 속도를 결정하는 데 사용되는 물리신호 특성정보(CQI)를 이용하여 서버가 전송 용량을 예측한 후 이를 기반으로 측정 패킷을 단말기로 전송하고, 단말기에서 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 결정하여 서버로 전송하며, 서버가 결정된 전송 대역폭에 맞추어 동영상 데이터를 스트리밍 함으로써 QoS를 만족하는 서비스를 제공하도록 하는, 복합적 대역폭 측정 시스템 및 방법, 서버 및 서버의 대역폭 측정 방법, 단말기 및 단말기의 대역폭 측정 방법을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 미디어 데이터를 통신망을 통해 스트리밍하는 시스템에 적용할 수 있다.
또한, 미디어 데이터를 스트리밍할 때마다 대역폭의 변경이 필요한 시스템에 도 적용할 수 있다.
그리고, 다수의 단말기에게 미디어 데이터를 스트리밍할 때 QoS를 만족하는 서비스를 제공해야 하는 시스템 등에도 적용할 수 있다.
도 1은 종래의 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위해 일반적인 전송 대역폭의 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합 대역폭 측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서버의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복합 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
300 : 복합 대역폭 측정 시스템 310 : 서버
320 : 통신망 330 : 사용자 단말기
410 : 통신부 420 : 데이터 전송부
430 : 전송용량 예측부 440 : 측정패킷 생성부
450 : 제어부 510 : 통신부
520 : 간섭세기 측정부 530 : 대역폭 산출부
540 : 제어부

Claims (14)

  1. 물리신호 특성정보를 수신하여 전송 용량을 예측하고, 예측된 전송 용량에 근거해 측정 패킷을 송출하여 전송 대역폭을 수신하며, 수신된 전송 대역폭을 이용해 데이터를 스트리밍하는 서버; 및
    상기 서버로 상기 물리신호 특성정보를 전송하여 상기 서버로부터 상기 측정 패킷을 수신하고, 수신된 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출하여 상기 서버로 전송하며, 상기 서버로부터 상기 전송 대역폭을 통해 데이터를 스트리밍받는 사용자 단말기;
    를 포함하는 복합 대역폭 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 물리신호 특성정보는, 상기 서버와 상기 사용자 단말기 간의 전송 속도의 결정을 위한 채널품질 표시자(CQI) 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 대역폭 측정 시스템.
  3. 사용자 단말기와 통신하기 위한 통신부;
    상기 사용자 단말기로부터 수신된 채널품질 표시자(CQI) 값을 이용해 전송 용량을 예측하는 전송용량 예측부;
    상기 예측된 전송 용량에 근거해 측정 패킷을 생성하는 측정패킷 생성부;
    상기 사용자 단말기로 상기 측정 패킷을 전송하거나 데이터를 스트리밍하는 데이터 전송부; 및
    상기 통신부와 상기 전송용량 예측부, 상기 측정패킷 생성부 및 상기 데이터 전송부의 동작을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 서버.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 측정패킷 생성부를 통해 생성된 두 개 이상의 측정 패킷을 상기 사용자 단말기로 전송한 후, 상기 사용자 단말기로부터 전송 대역폭을 수신하며, 상기 수신된 전송 대역폭을 통해 상기 사용자 단말기로 데이터를 스트리밍하는 것을 특징으로 하는 서버.
  5. 서버와 통신하기 위한 통신부;
    상기 서버로부터 수신된 신호에 대한 간섭 신호의 간섭 세기값(SNIR:Signal to Noise Interference Ratio)을 측정하는 간섭세기 측정부;
    상기 서버로부터 상기 간섭 세기(SNIR) 값에 상응하는 측정 패킷을 수신하여 이를 근거로 전송 대역폭을 산출하는 대역폭 산출부; 및
    상기 간섭 세기값(SNIR)을 채널품질 표시자(CQI) 값으로 변환하여 상기 서버로 전송하고, 상기 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출해 상기 서버로 전송하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 사용자 단말기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 대역폭 산출부를 통해 산출된 전송 대역폭을 이용해 상기 서버로부터 데이터를 스트리밍받는 것을 특징으로 하는 사용자 단말기.
  7. 사용자 단말기와 서버를 포함하는 시스템의 복합 전송 대역폭 측정 방법으로서,
    (a) 상기 사용자 단말기에서 상기 서버로 물리신호 특성정보를 전송하는 단계;
    (b) 상기 서버가 상기 물리신호 특성정보를 기반으로 전송용량을 예측하는 단계;
    (c) 상기 서버가 상기 예측된 전송용량에 근거한 측정 패킷을 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계;
    (d) 상기 사용자 단말기가 상기 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출하여 상기 서버로 전송하는 단계; 및
    (e) 상기 서버가 상기 전송 대역폭을 이용해 상기 사용자 단말기로 데이터를 스트리밍하는 단계;
    를 포함하는 복합 전송 대역폭 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 물리신호 특성정보는, 상기 서버와 상기 사용자 단말기 간의 전송 속도의 결정을 위한 채널품질 표시자(CQI) 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 전송 대역폭 측정 방법.
  9. 서버와 통신망을 통해 통신하는 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법으로서,
    (a) 상기 서버로 데이터 스트리밍을 요청하는 단계;
    (b) 상기 서버로부터 상기 데이터 스트리밍의 요청에 대한 응답 신호를 수신하는 단계;
    (c) 상기 응답 신호에 대한 간섭 세기(SNIR) 값을 산출하는 단계;
    (d) 상기 간섭 세기 값을 채널품질 표시자(CQI) 값으로 변환하여 상기 서버로 전송하는 단계;
    (e) 상기 서버로부터 상기 채널품질 표시자(CQI) 값에 대응하는 측정 패킷을 수신하는 단계; 및
    (f) 상기 측정 패킷을 이용해 전송 대역폭을 산출하는 단계;
    를 포함하는 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    (g) 상기 산출된 전송 대역폭을 상기 서버로 전송하는 단계; 및
    (h) 상기 전송 대역폭을 이용해 상기 서버로부터 데이터를 스트리밍받는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법.
  11. 사용자 단말기와 통신망을 통해 통신하는 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법으로서,
    (a) 상기 사용자 단말기로부터 채널품질 표시자(CQI) 값을 수신하는 단계;
    (b) 상기 수신된 채널품질 표시자(CQI) 값에 기반하여 전송용량을 예측하는 단계;
    (c) 상기 예측된 전송용량에 근거해 측정패킷을 생성하는 단계;
    (d) 상기 생성된 측정패킷을 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계; 및
    (e) 상기 사용자 단말기로부터 상기 측정패킷에 근거한 전송 대역폭을 수신하는 단계;
    를 포함하는 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는 두 개 이상의 측정 패킷을 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    (f) 상기 수신된 전송 대역폭을 이용해 상기 사용자 단말기로 데이터를 스트리밍하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서버의 복합 전송 대역폭 측정 방법.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항의 사용자 단말기의 복합 전송 대역폭 측정 방법을 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
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