KR101081298B1 - 위성 신호를 배치하고 분배하기 위해 멀티캐스트 ｉｐ 및이더넷을 활용하는 시스템 및 방법 - Google Patents

위성 신호를 배치하고 분배하기 위해 멀티캐스트 ｉｐ 및이더넷을 활용하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

위성 텔레비젼 프로그램 신호를 분배하기 위한 시스템 및 방법은, IP 및 이더넷 멀티캐스트 어드레스를 활용하여, 특정 위성 텔레비젼 프로그램 신호의 획득 및/또는 분배를 정의 및 허용한다. 특정 위성 프로그램 신호에 대한 위성 프로그램 식별 데이터 또는 파라미터는, IP 멀티캐스트 어드레스의 블록으로부터의 특정 위성 텔레비젼 프로그램 신호에 할당된 IP 멀티캐스트 어드레스에 의해, 바람직하게는 소형 헤드엔드(40)에 의해 인코딩된다. 할당된 IP 멀티캐스트 어드레스는, 위성 신호 수신기 또는 셋탑 박스와 같은 이더넷 호환 성분으로의 분배를 위해, 이더넷 IP 어드레스로 매핑된다. 이러한 방식으로, 임의의 모든 위성 프로그램 신호들은 IP 멀티캐스팅을 통해 하나 이상의 위성 신호 수신기(32)로 제공될 수 있다.
Figure R1020057017470
멀티캐스트 어드레스, 패킷화된 프로그램 스트림, 데이터 네트워크, 전송 포맷, 이더넷, 위성 수신기

Description

위성 신호를 배치하고 분배하기 위해 멀티캐스트 ＩＰ 및 이더넷을 활용하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR UTILIZING MULTICAST IP AND ETHERNET TO LOCATE AND DISTRIBUTE A SATELLITE SIGNAL}
본 발명은 2003년 3월 20일에 출원된 제목이 "위성 신호를 배치하고 분배하기 위한 멀티캐스트 IP 및 이더넷의 활용"인 미국 가출원 일련 번호 60/456,049호에 대해 우선권 주장한다.
본 발명은 일반적으로 비디오 프로그램 신호의 분배 및/또는 수령에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 멀티캐스팅 IP 및 이더넷 프로토콜을 활용하는 네트워크를 통해 위성 텔레비젼 신호를 분배 및/또는 수령하는 것에 관한 것이다.
인터넷 및 광대역 네트워크의 확산으로, IP(인터넷 프로토콜) 네트워크를 통한 디지털 비디오, 오디오, 및/또는 데이터의 송신은 매우 유리한 환경에 놓이게 되었다. IP 네트워크는, 네트워크를 통해 하나 이상의 상이한 데이터 스트림을 제공하도록 개발된 구조화된 프로토콜 전송 구조를 제공하고, 이들 각 데이터 스트림은 네트워크에 접속된 하나 이상의 수신기에 의해 획득될 수 있다. 이것이 멀티캐스팅으로 공지되어 있다. 멀티캐스팅 IP 데이터그램은 호스트 그룹으로 전송되고, 이 호스트 그룹은 단일의 IP 수신지 어드레스에 의해 식별된 0 이상의 호스트들의 세트이다. 그 후, IP 데이터그램은 (IP 멀티캐스트 어드레스에 대응해서) 자신의 수신지 호스트 그룹의 모든 멤버들로 전달된다.
멀티캐스트 네트워킹을 활용함으로써, 하나의 디지털 데이터 서버는 콘텐츠를 다수의 클라이언트에게 동시에 보낼 수 있다. 이는 대역폭 사용을 최적화하고, 그렇지 않으면, 이는 패킷을 여러 클라이언트에게 유니캐스팅하는 것 (즉, 패킷 또는 데이터의 비트 스트림을 각 개별 어드레스에 제공하는 것)을 요구한다.
디지털 데이터의 소스가 위성 시스템이라면, 사용자는, 사용자의 위성 수신기, 셋탑 박스 등을 통해, 특정 위성, 트랜스폰더 및 PID(또는 SCID)를 선택하여, 특정 채널 또는 프로그램을 얻기 위해서 적절한 데이터 패킷을 요청해야만 한다. 프로그램은 패킷화된 프로그램 스트림의 형태로 위성으로부터 전송되고, 특정 프로그램 스트림은, 프로그램 ID(PID)와 같은 식별 정보를 포함하는 특정 프로그램과 결합된다. 식별 정보를 사용하여, 위성 수신기는 패킷화된 데이터 스트림을 필터링하여, 희망 프로그램 스트림을 얻는다. 따라서, 위성 수신기는, 요청된 위성 채널 또는 프로그램에 대해 프로그램 비트 스트림 또는 신호를 적절하게 선택할 수 있도록 해야만 한다. 위성 수신기는 다양한 클라이언트 셋탑 박스들에 연결될 수 있고, 이들은 이더넷 기반 네트워크와 같은 데이터 네트워크를 통해 디스플레이 장치에 접속될 수 있다.
위성 수신기가 적절한 위성 채널을 선택하도록 하기 위한 접근법은, 디지털 서버가, 각각의 위성 전송된 채널의 파라미터의 각각의 할당된 IP 어드레스에 대한 매핑 테이블을 생성하도록 하는 것이다. 수신기 또는 셋탑 박스가 특정 기초 스트 림(채널 등)으로 조정되도록 요구될 때, 셋탑 박스는 데이터를 요청할 어드레스를 결정하기 위해서 테이블 룩업(table look-up)을 실시할 것이다.
이 방법은 단점은, 이러한 테이블을 생성하고, 이 테이블을 클라이언트 셋탑 박스(들)로 다운로딩하고, 셋탑 박스에서 조정 기간 동안 테이블 룩업을 수행하는데 있어서 처리 시간이 소모된다는 것이다. 또한, 이 테이블은, 새로운 기초 스트림 정보가 사용가능하게 되거나, 기존의 기초 스트림 데이터가 더이상 사용가능하지 않은 경우, 재생성 및 재다운로드되어야 할 필요가 있다. 더욱이, 이 테이블은 디지털 데이터 서버 및 클라이언트 셋탑 박스 둘 다에서 값비싼 메모리를 소비한다.
따라서, 데이터 서버로부터 다수의 클라이언트로 위성 프로그램 신호를 분배시하는 효율적인 방법이 필요하다는 것이 상기 설명으로부터 명백해진다.
따라서, 다중 위성 텔레비젼 신호를 소정의 하나 이상의 위성 또는 셋탑 박스 수신기에 효율적으로 제공하는 효율적인 위성 텔레비젼 분배 시스템이 필요하다는 것이 상기 설명으로부터 또한 명백해진다.
상기 및 기타 요구들은, 본 발명의 원리를 적용한 응용, 및/또는 본 명세서에서 도시 및/또는 설명된 바와 같은 하나 이상의 다양한 형태들 및/또는 구조들로 구현되는 응용들을 통해 달성된다.
IP 및 이더넷 멀티캐스트 어드레스는, 디지털 텔레비젼 수신기가 조정할 수 있는 특정 위성 신호들을 특별하게 기술하고, 기초 스트림(오디오, 비디오 및/또는 데이터) 패킷들을 획득하는데 활용된다. IP 멀티캐스트 어드레스 및 대응하는 이더넷 멀티캐스트 어드레스에서 사용가능한 비트들은 기초 스트림의 위성 신호 식별 데이터로 매핑된다. 이들 파라미터들(기초 스트림의 위성 신호 식별 데이터)을 멀티캐스트 어드레스에 포함시키는 것 자체는, 위성 파라미터들과 IP/이더넷 도메인의 파라미터들 간의 매핑을 위한 편리하고 효율적인 방법을 제공한다.
IP 멀티캐스트 어드레스 및 대응하는 이더넷 멀티캐스트 어드레스의 사용가능한 비트를 기초 스트림의 특성들(위성, 트랜스폰더, 및 PID 또는 SCID)와 같은 위성 신호 식별 데이터)로 매핑하여, 적절한 멀티캐스트 IP 패킷을 요청하는 것은, 상술한 문제점들을 해결한다. 이는, 클라이언트가, 서비스 정보로부터 적절한 멀티캐스트 어드레스(들)로 이들 파라미터를 매핑하는 테이블을 먼저 다운로드하고, 분석하는데 있어서, 상술한 바와 같은 더 많은 시간을 소모하고 복잡한 해결법이 요구되는 문제를 해결한다. 본 발명의 장점은, 비디오 서버 또는 위성 수신기, 및 클라이언트 단자가, 프로그램 스트림 식별 정보를 멀티캐스트 어드레스에 매핑하기 위해서, 모두 동일한 선정된 알고리즘을 사용하고, 이에 따라, 매핑 테이블을 분배할 필요가 없다는 것이다.
일 실시예에서, 위성 소스로부터 패킷화된 프로그램 스트림을 수신하고, 패킷화된 프로그램 스트림을 데이터 네트워크를 통해 분배하는 방법이 제공되며, 이 방법은, 위성 소스로부터 복수의 패킷화된 프로그램 스트림을 수신하는 단계 - 상기 각 패킷화된 프로그램 스트림은 프로그램 식별 정보와 결합됨 -; 특정 패킷화된 프로그램 스트림에 대한 요청을 수신하는 단계 - 상기 요청은 멀티캐스트 어드레스를 포함함 -; 선정된 알고리즘 및 멀티캐스트 어드레스를 사용해서 특정 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 프로그램 식별 정보 및 위성 식별 정보를 결정하는 단계; 선택된 위성에 맞추어, 상기 결정된 위성 식별 정보 및 프로그램 식별 정보를 사용해서, 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 획득하는 단계; 및 데이터 네트워크에서, 멀티캐스트 어드레스를 사용해서 데이터 네트워크와 결합된 전송 포맷에 따라서, 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 전송하는 단계를 포함한다.
데이터 네트워크는 이더넷 기반 네트워크를 포함하고, 프로그램 스트림은, 인터넷 프로토콜 전송 포맷에 따라서 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 캡슐화한 후에 전송된다. 또한, 멀티캐스트 어드레스는, 프로그램 ID(PID), 위성 수, 및 트랜스폰더 수로부터 결정된다.
다른 실시예에서, 본 발명은, 패킷화된 프로그램 스트림을 수신하고, 패킷화된 프로그램 스트림을 데이터 네트워크를 통해 분배하는 방법을 제공하고, 이 방법은, 신호 소스로부터 복수의 패킷화된 프로그램 스트림을 수신하는 단계 - 상기 각 패킷화된 프로그램 스트림은 프로그램 식별 정보와 결합됨 -; 특정 패킷화된 프로그램 스트림에 대한 요청을 수신하는 단계 - 상기 요청은 멀티캐스트 어드레스를 포함함 -; 선정된 알고리즘 및 멀티캐스트 어드레스를 사용해서 특정 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 프로그램 식별 정보를 결정하는 단계; 결정된 프로그램 식별 정보를 사용해서 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 획득하는 단계; 및 데이터 네트워크에서, 멀티캐스트 어드레스를 사용해서 데이터 네트워크와 결합된 전송 포맷에 따라서, 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 전송하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 데이터 네트워크에서 패킷화된 프로그램 신호를 수신하는 방법을 제공하고, 이 방법은, 복수의 패킷화된 프로그램 스트림으로부터 특정 패킷화된 프로그램 스트림에 대한 사용자 요청을 수신하는 단계; 특정 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 식별 정보 및 선정된 알고리즘을 사용해서, 특정 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 멀티캐스트 어드레스를 결정하는 단계; 특정 패킷화된 프로그램 스트림에 대한 요청을, 복수의 패킷화된 프로그램 스트림의 소스와 접속된 장치로 전송하는 단계 - 상기 요청은 멀티캐스트 어드레스를 포함함 -; 특정 프로그램 스트림을 포함하며, 멀티캐스트 어드레스와 결합된 패킷화된 데이터를, 데이터 네트워크로부터 획득하는 단계; 및 획득된 패킷화된 데이터로부터 패킷화된 프로그램 스트림을 얻는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은, 신호 소스로부터 패킷화된 프로그램 스트림을 수신하고, 패킷화된 프로그램 스트림을 데이터 네트워크를 통해 분배하는 방법을 제공하고, 이 방법은, a) 데이터 네트워크에 접속된 제1 장치에서, 신호 소스로부터 복수의 패킷화된 프로그램 스트림을 수신하는 단계; b) 데이터 네트워크에 접속된 제2 장치에서, 복수의 패킷화된 프로그램 스트림으로부터 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계; c) 제2 장치에서, 선정된 알고리즘을 사용해서 특정 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 멀티캐스트 어드레스를 결정하고, 결정된 멀티캐스트 어드레스를 포함하는 특정 패킷화된 프로그램 스트림에 대한 요청을 제1 장치에 전송하는 단계; d) 제1 장치에서, 선정된 알고리즘 및 멀티캐스트 어드레스를 사용해서, 요청에 응하여 특정 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 식별 정보를 결정하는 단계; e) 제1 장치에서, 식별 정보에 응하여 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 획득하고, 멀티캐스트 어드레스를 사용해서 데이터 네트워크의 전송 포맷에 따라, 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 데이터 네트워크를 통해서 전송하는 단계; 및 f) 제2 장치에서, 멀티캐스트 어드레스와 함께 전송된 패킷화된 데이터에 응하여 특정 패킷화된 프로그램 스트림을 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명은 아래 도면들을 참조해서 더 설명된다.
도 1은 본 발명이 구현되는 양호한 위성 신호 분배 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 원리에 따른 다른 양호한 위성 신호 분배 시스템을 도시한다.
도 3은 본 발명의 원리의 일 양상에 따른 위성 조정 파라미터를 도시하는 테이블이다.
도 4는 본 발명의 원리의 일 양상에 따른 IPv4 어드레스 비트 할당 테이블이다.
도 5는, 채널 변경에 의해 요청되는 서비스(프로그램 안내) 정보를, 요청된 채널 비트 스트림을 획득하기 위한 IP 멀티캐스트 어드레스로 전환하는 방식을 도시한다.
도 6은 본 발명의 원리에 따른 위성 시스템의 양호한 동작 방식을 나타내는 순서도이다.
대응하는 참조 번호들은 여러 도면에 걸쳐서 대응하는 부분들을 나타내는 것이다.
이제 도 1을 참조하면, 일반적으로 10으로 표시되는 양호한 위성 신호 분배 시스템이 도시되어 있다. 위성 신호 분배 시스템(10)은, 하나 이상의 위성(20)으로부터 하나 이상의 대지 기반 안테나(30)로, 디지털 오디오, 비디오, 오디오/비디오 및/또는 데이터 신호들(총체적으로, 디지털 텔레비젼 신호 또는 프로그램 신호)을 전달하기 위한 다양한 형태의 위성 시스템을 나타낸다. 디지털 위성 텔레비젼 신호들은 통상적으로 디지털 기초 스트림 패킷(간단하게, 기초 스트림 패킷)의 형태를 갖는다. 하나 이상의 위성(들)(20)은 위성 시스템(10)의 전송부를 형성한다. 하나 이상의 안테나(들)(30)는 위성 시스템(10)의 수신부를 형성한다. 각 안테나(30)는 디지털 서버, 헤드엔드 또는 신호 처리 및 분배 성분(총체적으로, 디지털 서버)에 접속된다. 하나 이상의 디지털 서버(들)(40)는 위성 시스템(10)의 처리 및 분배부를 형성한다. 따라서, 전형적인 위성 시스템은, 각각 하나 이상의 성분들을 포함하는, 송신부, 수신부 및 처리 및 분배부(즉, 각각 하나 이상의 위성, 수신기, 및 처리 및 분배 성분)로 구성된다. 이와 같이, 다수의 위성 시스템들은 본 발명의 원리에 따라서 위성 시스템을 구성한다.
각 위성(20)은 하나 이상의 트랜스폰더를 포함하고, 바람직하게는 다수의 트랜스폰더를 포함하고, 이들 각각은 위성 신호 또는 기초 스트림 패킷을 디지털 형태로 전송한다. 위성의 각 트랜스폰더는, 오디오, 비디오, 오디오/비디오 및/또는 데이터의 디지털 기초 스트림 패킷으로 구성되는 위성 신호 또는 채널을 전송한다. 이해를 돕기 위한 목적이며 이들로서 제한되는 것은 아닌, 오디오, 비디오, 오디오/비디오 및/또는 데이터의 이러한 디지털 위성 신호, 채널, 프로그램 및/또는 기초 스트림 패킷은, 총체적으로 위성 텔레비젼 신호, 또는 전송된 위성 텔레비젼 신호로서 명명될 것이다. 트랜스폰더는, 특정 디지털 전송 프로토콜 및/또는 포맷에 따라서 위성 텔레비젼 신호를 전송한다. 본 발명의 경우에, 위성(20)은 MPEG(예를 들어, MPEG2) 디지털 프로토콜/포맷으로, 또는 DirecTV 디지털 프로토콜/포맷으로 전송한다. 물론, 다른 디지털 프로토콜/포맷도 사용될 수 있다. 각 위성 신호는 프로그램 데이터 및 식별 데이터를 포함한다. 식별 데이터는 위성 수 또는 식별, 트랜스폰더 수 또는 식별, 및 전송 프로토콜 포맷 프로그램 식별자(MPEG 신호의 경우에는 PID, 또는 DirecTV 신호의 경우에는 SCID)의 형태로 정보를 포함한다.
각 안테나(30)는, 위성(20)으로부터 전송된 위성 텔레비젼 신호를 수신하도록 적용되고, 구성되고, 및/또는 실시된다. 각 안테나(30)는 다수의 트랜스폰더로부터 다중 텔레비젼 채널 또는 신호들을 수신하도록 구성되는 것이 바람직하다. 단일 안테나(30)는, 여러개의 위성으로부터 위성 신호를 한번에 수신해야하는 경우에는, 다수의 안테나들을 나타낸다. 각 안테나(30)는 데이터 서버(40)에 접속된다. 데이터 서버(40)는 축소형(즉, 크기 축소된) 또는 소형 헤드엔드로 고려된다. 데이터 서버(40)는 본 명세서에서 설명되는 특성들에 부가하여, 각 데이터 서버의 일반적인 기능들을 수행한다.
각 데이터 서버(40)는, 복수의 위성 텔레비젼 신호(기초 스트림)들을 수신하 여 처리하도록 적용되고, 구성되고, 및/또는 실시된다. 특히, 데이터 서버(40)는, 제1 전송 프로토콜(예를 들어, MPEG 또는 DirecTV)로 수신된 위성 텔레비젼 신호를 제2 전송 프로토콜(즉, IP 전송)에 따라서 패킷화된 데이터로 캡슐화하도록 동작한다. 따라서, 위성으로부터 수신된 제1 전송 프로토콜의 채널들 또는 위성 신호들 각각의 기초 스트림 패킷은, 실제로 제2 전송 프로토콜의 기초 스트림 패킷으로 변환된다.
또한, 디지털 서버(40)는, 사용가능한 IP 멀티캐스트 어드레스의 소정 그룹으로부터의 특정 IP 멀티캐스트 어드레스를 각 위성 신호(기초 스트림)에 할당하도록 동작한다. 멀티캐스트 어드레스의 할당은, 위성 식별 데이터(위성 기초 스트림 패킷 또는 위성 신호 식별 데이터)가 할당된 특정 IP 멀티캐스트 어드레스로 인코딩 또는 매핑되는 기법에 따른다. 특히, 할당된 특정 IP 멀티캐스트 어드레스의 소정의 (사용가능한) 비트들은, 할당될 위성 신호의 위성 신호 식별 데이터를 인코딩하는데 사용된다. 이러한 방식으로, IP 멀티캐스트 어드레스는, 식별 데이터를 어드레스의 소정 비트로 매핑, 인코딩, 또는 상관시킨 위성 식별 데이터를 포함한다. 필수적인 것은 아니지만, 식별 데이터는, 어느 기초 스트림을 조정할 지를 제어하기 위해서, 3개의 파라미터, 즉, 1) 위성 수; 2)트랜스폰더; 및 3)MPEG 또는 DirecTV 프로토콜 포맷의 PID 또는 SCID들의 프로그램 식별자(전송 프로토콜 포맷 프로그램 식별자)를 포함하는 것이 바람직하다.
이들 파라미터 각각은 실질적으로 제한된 또는 한정된 범위의 값을 갖는다. MPEG PID에 있어서, 예를 들어, 값의 범위는, MPEG2 명세(ISO 13818 참조)에 따라 0 내지 8191(또는 16진법의 0x0000 내지 0x1fff)이다. DirecTV SCID에 있어서, 예를 들어, 값의 범위는, 0 내지 4095(또는 16진법의 0x0000 내지 0x0fff)이다. 간단하게 하기 위해서, 0 내지 8191의 범위가, 두 시스템 모두를 수용하기 위해서 IP 멀티캐스트 어드레스로 인코딩될 PID/SCID 데이터에 대해 선택된다.
일반적으로 하나의 위성에서 사용가능한 트랜스폰더의 수는 32개이다. 트랜스폰더를 포함하지 않는 위성은 없기 때문에, 유효 트랜스폰더는 숫자상 0 내지 31 범위의 수로서 표현된다. 트랜스폰더가 실제로 1 내지 32의 수로 표현되면, 0 내지 31의 숫자 범위에 포함되도록 "1"을 감산해야 정확한 트랜스폰더 수가 나온다.
안테나 장착에 있어서의 실질적 제한점들, 및 서비스 제공자에 대한 비용은, 단일 수신기 셋탑 박스, 위성 수신기, 또는 동등 장치/성분에 대해 사용가능한 위성의 수를 제한한다. 8개(또는 이하)의 위성으로 상위 제한을 설정하는 것은, 서비스 제공자 또는 소비자에게 광범위한 융통성을 제공한다. 8개의 위성은 0 내지 7로 번호가 매겨진다. 도 3은, 10진법의 범위 및 동등한 16진법의 범위로 리스트된 위성 식별 데이터의 이들 3개의 파라미터를 차트 80에 나타낸다. 물론, 다른 10진법 및 16진법의 범위도 사용될 수 있다. 다양한 IP 멀티캐스트 어드레스 기법이 사용될 수 있지만, 본 발명은 32비트 IPv4 멀티캐스트 어드레스와 관련해서 설명될 것이다.
데이터 서버(40)는 또한, 이더넷 네트워크를 통해 기초 스트림 패킷(위성 신호)을 제공하기 위해, 할당된 IP 멀티캐스트 어드레스를 이더넷 멀티캐스트 어드레스로 변환하도록 동작한다. 할당된 IPv4 멀티캐스트 어드레스는 48비트의 이더넷 어드레스로 매핑된다. 특히, 데이터 서버(40)는, 32비트의 IPv4 멀티캐스트 어드레스에서 사용가능한 비트들을 48비트의 이더넷 어드레스의 대응 비트들로 매핑시킨다. 다른 멀티캐스팅 네트워크와의 호환성을 위해서, 어드레스 매핑은 RFC1112 및 RFC2236의 인터넷 그룹 관리 프로토콜(IGMP)과 호환될 수 있는 것으로 선택된다. RFC1112는, "IP 호스트 그룹 어드레스는, IP 어드레스의 저차 23비트를, 이더넷 멀티캐스트 어드레스의 저차 23비트 01-00-5E-00-00-00(16진법)으로 대체함으로써, 이더넷 멀티캐스트 어드레스로 매핑된다"고 설명한다. 따라서, IP 멀티캐스트 어드레스는, IP 멀티캐스트 어드레스의 저차 23비트를 이더넷 멀티캐스트 어드레스의 저차 23비트로 매핑시킴으로써, 이더넷 멀티캐스트 어드레스로 변환된다. 이는, 대응하는 이더넷 멀티캐스트 어드레스에 대한 독립적 매핑의 필요성을 경감시킨다.
데이터 서버(40)의 동작의 예로서, 충돌을 피하도록 224.3.0.0 내지 224.251.255.255의 IPv4 멀티캐스트 어드레스가 IPv4 멀티캐스트 어드레스의 예약된 그룹으로부터 사용가능하다고 가정한다. IP 멀티캐스트 비트가 0 내지 31로 번호가 매겨지면, 0 내지 12 비트는 PID 또는 SCID를 저장(인코딩 또는 매핑)하는데 사용된다. 13 내지 15 비트는 위성의 수를 저장(인코딩 또는 매핑)하는데 사용된다. 그 다음, 18 내지 22 비트는 트랜스폰더의 수를 저장(인코딩 또는 매핑)하는데 사용된다. 이들 비트 할당은 도 4의 차트 90에서 요약된다.
다시 도 1을 참조하면, 각 디지털 서버(40)는, 일반적으로 빌딩(50) 등의 내부에 있는 서비스 랙(service rack)(52)에 차례로 접속된다. 서비스 랙은, 각각 위성 신호(즉, 분배된 위성 신호 또는 IP 포맷의 기초 스트림 패킷)를 처리할 수 있을 뿐만 아니라 이더넷 통신가능한, 복수의 수신기, 셋탑 박스 등(61)을 포함하는 네트워크(60)와의 인터페이스를 제공한다. 택일적으로, 디지털 서버(40) 및 서비스 랙(52)은 단일 패키지내에서 구현될 수 있다. 각 수신기(61)는, IP/이더넷 멀티캐스트 어드레스를 통해, 하나 이상의 위성 기초 스트림 패킷을 조정하도록 동작한다. 서비스 랙(52)은, 서비스 랙(52)에 접속된 전화선 또는 데이터 서버(40)를 통해서, 프로그램 또는 서비스 안내 정보를 수신기(61)로 제공할 수 있다(도 2 참조).
수신기(61)가 하나 이상의 기초 스트림(위성 신호, 프로그래밍 또는 채널)을 어떻게 얻는지에 대한 일 예가 도 5를 참조해서 이제 설명된다. 224.3.0.0 내지 224.251.255.255 범위의 IP 멀티캐스트 어드레스를 사용해서, 셋탑 박스(61)는 일반적으로 원격 제어로부터 채널을 변경하도록 하는 명령을 수신한다. 그 다음, 셋탑 박스(61)는 소정의 현재 멀티캐스트 그룹을 떠난다. 위성 채널 정보가 셋탑 박스(61)에 제공된 서비스 안내 정보 또는 로컬 프로그램으로부터 추출된다. 추출된 채널 정보는, 선택된 위성 채널이 위성 1, 트랜스폰더 1, PID 12로부터 나온 것임을 나타낸다. 적절한 멀티캐스트 그룹과 결합하기 위해서, 셋탑 박스(61)는 안내 정보를 이더넷/IP 멀티캐스트 어드레스로 변환시킨다. 도 5의 차트 100은 이러한 변환이 어떻게 완성되는지를 도시한다. 본 발명의 현저한 특징은, 프로그램 식별 파라미터를 멀티캐스트 어드레스로 매핑하는 방법이 디지털 서버와 관련하여 상술한 바와 같은 방식으로 이루어진다는 것이다. 이러한 방식으로, 클라이언트 단자 또는 수신기(61)와, 디지털 서버(40) 모두가 동일한 매핑 기술을 사용하기 때문에, 새로운 채널 또는 프로그램이 사용자에 의해 선택되었을 때, 매핑 테이블을 다운로드하여 룩업 동작을 수행할 필요가 없다.
로우(row) 102는 IP 멀티캐스트 어드레스의 비트수를 나타낸다. 로우 104는, 로우 106으로 표시되는 바와 같이, 적절하게 지정된 스폿(비트)의 프로그램 안내로부터 수집된 파라미터를 나타낸다. 로우 108은, 로우 110의 어드레스, 즉, 224.7.32.12로 변환되는 전체 IP 멀티캐스트 어드레스를 나타낸다. 따라서, 셋탑 박스(61)는 어드레스 224.7.32.12에서 멀티캐스트 그룹과 결합하라는 명령을 실행한다. 멀티캐스트 어드레스는, 사용자 선택에 응답해서, 특정 위성, 특정 트랜스폰더, 및 특정 패킷화된 프로그램 스트림으로의 조정을 위해서 디지털 서버에 의해 차례로 사용된다.
도 2에서는, 일반적으로 100으로 표시되는 위성 시스템의 다른 양호한 실시예가 도시된다. 위성 시스템(100)은, 빌딩 또는 (MDU 또는 다수의 주거부(50)와 같은) 다른 분배 구조에 접속된 소형-헤드엔드(40)를 포함한다. 소형-헤드엔드(40)는, 신호를 위성 수신기 시스템(32)으로 보내는 안테나(접시)(30)를 통해서 복수의 위성 신호를 수신한다. 위성 수신기 시스템(32)은 상술한 헤드엔드 기능들을 수행한다. 소형-헤드엔드(40)는, 개선된 비디오 서비스(36)를 선택적으로 부가하거나, 및/또는 인터넷(39)으로부터의 데이터 서비스(38)를 선택적으로 부가하는, QoS(서비스 품질) 스위치(34)를 포함한다. 모든 경우에, QoS 스위치(34)는, 초당 1 기가비트(Gbps)의 접속을 통해서 서비스 랙(52)에 접속되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 서비스 랙(52)은, 이더넷/QAM 스위치(56)를 통해서, 변환되고 IP 멀티캐스트 부가된 복수의 위성 신호를 수신한다. 이더넷/QAM 스위치(56)는, 전화 서비스를 위한 POTS에 접속된 POTS 스플리터(54)에 접속된다.
이더넷/QAM 스위치(56)는, 예를 들어, xDSL 네트워크(60)를 통해서, POTS 스플리터로부터의 전화 신호와, 소형-헤드엔드(40)로부터의 위성 신호를, 하나 이상의 주거부(62)로 보낸다. 각 주거부는, xDSL 모뎀(66)에 대한 접근을 제공하는 전화 잭(64)을 포함한다. 모뎀(66)은, 전화(68)에 접속되어 있고, 이더넷 접속을 통해 컴퓨터(70)와 접속되고, 디스플레이 또는 모니터(74)에 접속되어 있는 이더넷 접속을 통해 네트워크 셋탑 박스(예를 들어, 위성 수신기)(72)와 접속되어 있다. 따라서, 각각의 주거부(62)는 하나 이상의 멀티캐스트와 결합할 수 있다.
MPEG(DirecTV) 패킷들과 이더넷/IP 패킷들이 반드시 1 대 1 상관 또는 대응되어야 하는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 10개의 MPEG 패킷들은 단일의 IP 멀티캐스트 패킷에 놓여질 수 있고, 이는 이더넷 멀티캐스트 패킷에 놓여질 수 있다. 다양한 조합들이 고려될 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 본 발명의 원리에 따라서 위성 시스템의 양호한 동작 방식을 나타내는, 일반적으로 120으로 표시되는 흐름도가 도시된다. 단계 122에서, 제1 포맷의 제1 위성 신호들(예를 들어, 복수의 제1 위성 신호)이 수신된다. 단계 124에서, 수신된 제1 위성 신호는, 제2 포맷에 따라서 패킷화된 데이터로 변환되거나, 캡슐화된다. 단계 126에서, 패킷화된 데이터는, 각 위성 신호의 파라미터와, 그에 할당된 IP 멀티캐스트 어드레스의 비트 간의 인코딩 기법에 따라서 IP 멀티캐스트 어드레스로 할당된다. 특히, 할당된 IP 멀티캐스트 어드레스의 소정 비트는 위성 파라미터를 인코딩한다. 이는, 각 위성 신호(또는 기초 스트림)를 특정 IP 멀티캐스트 어드레스와 상관시키고, 그 반대도 가능하다.
단계 128에서, 각 IP 멀티캐스트 어드레스는, 이더넷 네트워크 및/또는 이더넷 성분들을 통해 사용하기 위해서, 이더넷 멀티캐스트 어드레스로 변환된다. 기초 스트림은 특정 이더넷/IP 멀티캐스트 어드레스와 동일하게 될 것이다. 따라서, 단계 130에서, 캡슐화된 위성 신호는, 이더넷을 통해 획득되기 위해, 이더넷/IP 멀티캐스트 어드레스에 의해 멀티캐스트 그룹 멤버들로 제공된다. 셋탑 박스와 같은 성분은, 특정 채널에 대응해서 기초 스트림 패킷을 수령하도록 요청한다.
도 6에 도시된 상술한 흐름도 120은, 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 위성 수신 시스템의 양호한 전체 동작 방식을 제공한다. 그러나, 각 단계가 본 발명을 구현하기 위해 필수적인 것은 아니다. 본 발명은 흐름도 120의 모든 단계들보다 적은 수의 단계들을 활용하여 구현될 수 있다. 이는 청구항에 나타나 있다. 또한, 절차, 방법, 또는 동작(120)의 대체 실시예들에서는, 더 많은 또는 더 적은 단계들로, 본 명세서에서 기술한 원리에 따라서 본 발명을 구현할 수 있다. 또한, 전체 절차를 대신해서 상기 절차(120)의 서브셋들로서 본 발명의 원리를 구현할 수 있다. 변형들도 또한 고려될 수 있다.
본 발명이 양호한 설계를 갖는 것으로서 설명되었지만, 본 발명은 개시된 발명의 사상 및 범위내에서 더 변경될 수 있다. 따라서, 이러한 응용은, 본 발명의 일반적인 원리를 이용한 임의의 변형들, 사용들, 또는 적용들을 커버한다. 또한, 이러한 응용은, 본 발명이 속하는 기술 분야 및 첨부된 청구항의 범위내에서, 공지된 또는 통상적으로 실행되는 본 발명의 변형들을 커버하려는 것이다.

Claims (20)

  1. 패킷화된 프로그램 스트림을 복수의 위성을 구비한 위성 소스로부터 수신하고, 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 데이터 네트워크를 통해 분배하기 위한 방법으로서,
    복수의 패킷화된 프로그램 스트림을 상기 위성 소스로부터 수신하는 단계 - 상기 패킷화된 프로그램 스트림 각각은 프로그램 식별 정보와 결합됨 - 와,
    상기 패킷화된 프로그램 스트림에 대한 수신기로부터의 요청을 수신하는 단계 - 상기 요청은 상기 패킷화된 프로그램 스트림에게 매핑된 멀티캐스트 어드레스를 포함하고, 사전설정된 알고리즘에서 상기 멀티캐스트 어드레스의 어떤 비트들은 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 프로그램 식별 정보 및 위성 식별 정보를 인코딩하는 데 이용됨 - 와,
    상기 사전설정된 알고리즘과 상기 멀티캐스트 어드레스를 이용하여 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 프로그램 식별 정보 및 위성 식별 정보를 결정하는 단계와,
    상기 결정된 위성 식별 정보와 프로그램 식별 정보를 이용하여 상기 복수의 위성 중 하나를 선택하고 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 획득하는 단계와,
    상기 데이터 네트워크상에서, 상기 멀티캐스트 어드레스를 이용하여 상기 데이터 네트워크와 결합된 전송 포맷에 따라 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 전송하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 네트워크는 이더넷 기반 네트워크를 포함하고, 상기 전송 단계는 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 인터넷 프로토콜 전송 포맷에 따라 캡슐화하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 멀티캐스트 어드레스에 응답하여 프로그램 ID(PID), 위성 수(number), 및 트랜스폰더 수를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 멀티캐스트 어드레스에서의 사전설정된 비트 위치들로부터 상기 프로그램 ID(PID), 위성 수, 및 트랜스폰더 수를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프로그램 ID(PID)는 상기 멀티캐스트 어드레스의 비트 0∼12에 배치되고, 상기 위성 수는 상기 멀티캐스트 어드레스의 비트 13∼15에 배치되고, 상기 트랜스폰더 수는 상기 멀티캐스트 어드레스의 비트 18∼22에 배치되는 방법.
  6. 패킷화된 프로그램 스트림을 복수의 위성을 구비한 위성 소스로부터 수신하고, 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 데이터 네트워크를 통해 분배하기 위한 방법으로서,
    복수의 패킷화된 프로그램 스트림을 상기 위성 소스로부터 수신하는 단계 - 상기 패킷화된 프로그램 스트림 각각은 프로그램 식별 정보와 결합됨 - 와,
    상기 패킷화된 프로그램 스트림에 대한 요청을 수신하는 단계 - 상기 요청은 상기 패킷화된 프로그램 스트림에게 매핑된 멀티캐스트 어드레스를 포함하고, 사전설정된 알고리즘에서 상기 멀티캐스트 어드레스의 어떤 비트들은 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 프로그램 식별 정보를 인코딩하는 데 이용됨 - 와,
    상기 사전설정된 알고리즘과 상기 멀티캐스트 어드레스를 이용하여 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 프로그램 식별 정보를 결정하는 단계와,
    상기 결정된 프로그램 식별 정보를 이용하여 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 획득하는 단계와,
    상기 데이터 네트워크상에서, 상기 멀티캐스트 어드레스를 이용하여 상기 데이터 네트워크와 결합된 전송 포맷에 따라 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 전송하는 단계
    를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 데이터 네트워크는 이더넷 기반 네트워크를 포함하고, 상기 전송하는 단계는 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 인터넷 프로토콜 전송 포맷에 따라 캡슐화하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 멀티캐스트 어드레스에 응답하여 프로그램 ID(PID)를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 멀티캐스트 어드레스에서의 사전설정된 비트 위치들로부터 상기 프로그램 ID를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 패킷화된 프로그램 스트림을 복수의 위성을 구비한 위성 소스로부터 수신하고, 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 데이터 네트워크를 통해 분배하는 방법으로서,
    a) 상기 데이터 네트워크에 접속된 제1 장치에서, 복수의 패킷화된 프로그램 스트림을 상기 위성 소스로부터 수신하는 단계와,
    b) 상기 데이터 네트워크에 접속된 제2 장치에서, 상기 복수의 패킷화된 프로그램 스트림으로부터 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계와,
    c) 상기 제2 장치에서, 사전설정된 알고리즘을 이용하여 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 멀티캐스트 어드레스를 결정하고, 상기 결정된 멀티캐스트 어드레스를 포함한 상기 패킷화된 프로그램 스트림에 대한 요청을 상기 제1 장치에게 전송하는 단계 - 상기 사전설정된 알고리즘에서 상기 멀티캐스트 어드레스의 어떤 비트들은 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 식별 정보를 인코딩하는 데 이용됨 - 와,
    d) 제3 장치에서, 상기 요청에 응답하여 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 식별 정보를 상기 사전설정된 알고리즘과 상기 멀티캐스트 어드레스를 이용하여 결정하는 단계와,
    e) 상기 제3 장치에서, 상기 식별 정보에 응답하여 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 획득하고, 또한 상기 멀티캐스트 어드레스를 이용하여 상기 데이터 네트워크를 통해 상기 데이터 네트워크의 전송 포맷에 따라 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 전송하는 단계와,
    f) 상기 제2 장치에서, 상기 멀티캐스트 어드레스와 함께 전송된 패킷화된 데이터에 응답하여 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 수신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 데이터 네트워크는 이더넷 기반 네트워크를 포함하고, 상기 e) 단계는 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 인터넷 프로토콜 전송 포맷에 따라 캡슐화하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 c) 단계는 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 프로그램 ID(PID), 위성 수, 및 트랜스폰더 수에 응답하여 상기 멀티캐스트 어드레스를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 c) 단계는 상기 패킷화된 프로그램 스트림과 결합된 프로그램 ID(PID), 위성 수, 및 트랜스폰더 수를 상기 멀티캐스트 어드레스에서의 사전설정된 비트 위치들에 매핑하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 d) 단계는 상기 멀티캐스트 어드레스에서의 사전설정된 비트 위치들로부터 상기 프로그램 ID(PID), 위성 수, 및 트랜스폰더 수를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 패킷화된 프로그램 스트림을 복수의 위성을 구비한 위성 소스로부터 수신하고, 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 네트워크를 통해 분배하기 위한 디지털 서버로서,
    제1 전송 프로토콜에서의 상기 패킷화된 프로그램 스트림을 제2 전송 프로토콜에서의 패킷화된 데이터로 캡슐화하기 위한 수단(124)과,
    고유 인터넷 프로토콜 멀티캐스트 어드레스를 상기 패킷화된 프로그램 스트림에 할당하기 위한 수단(126) - 이에 의해 위성 식별 데이터가 상기 고유하게 할당된 인터넷 프로토콜 멀티캐스트 어드레스에게 매핑됨 - 과,
    복수의 수신기(61)를 구비하는 상기 네트워크 - 상기 네트워크는 상기 패킷화된 데이터를 상기 복수의 수신기에게 분배하고, 상기 복수의 수신기의 그룹은 인터넷 프로토콜 멀티캐스트 그룹(130)을 형성함 -
    를 포함하는 디지털 서버.
  16. 제15항에 있어서, 상기 패킷화된 프로그램 스트림은 디지털 프로토콜 포맷 내에 있는 디지털 서버.
  17. 제15항에 있어서, 상기 위성 식별 데이터는 위성 식별, 트랜스폰더 식별 및 전송 프로토콜 포맷 프로그램 식별을 포함하는 디지털 서버.
  18. 제15항에 있어서, 서비스 품질 스위치를 더 포함하는 디지털 서버.
  19. 제18항에 있어서, 상기 서비스 품질 스위치는 패킷화된 데이터를 상기 복수의 수신기 중 적어도 하나의 수신 유닛에게 분배하기 위한 이더넷/QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 스위치에 접속되는 디지털 서버.
  20. 제19항에 있어서, 상기 이더넷/QAM 스위치는 전화 서비스 분배를 위한 기존 전화 서비스(plain old telephone service; POTS) 스위치에 접속되는 디지털 서버.
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