KR101500298B1 - 멀티 채널을 이용한 넌 플랫 무선 공간 데이터 방송 - Google Patents

멀티 채널을 이용한 넌 플랫 무선 공간 데이터 방송 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 데이터 방송 채널에 관한 것으로서, 그리드 셀 기반 공간데이터 무선방송에 있어서, 방송시간 정보를 가지는 인덱스 정보인 그리드 테이블 및, 클라이언트에 의한 질의 빈도가 높은 데이터인 핫 데이터가 위치하는 핫 셀을 방송하는 핫 채널, 및 상기 핫 셀 이외의 셀인 레귤러 셀을 방송하는 레귤러 채널을 포함하고, 상기 그리드 테이블은 그리드를 형성하는 셀의 정보를 저장하고, 상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은 각각 자신의 셀 테이블을 가지는 것을 특징으로 함으로써, 핫 셀에 속한 데이터의 엑세스 시간 및 레귤러 셀에 속한 데이터의 엑세스 시간을 동시에 감소시킬 수 있다.

Description

멀티 채널을 이용한 넌 플랫 무선 공간 데이터 방송{Non-flat wireless spatial data broadcasting with multiple channels}
본 발명은 공간 데이터 무선방송에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 그리드 셀 기반 공간데이터 무선방송에 있어서, 멀티 채널을 이용하여 넌 플랫 데이터 방송을 구현하는 무선 데이터 방송 채널 및 무선 데이터 방송 방법에 관한 것이다.
무선데이터방송은 클라이언트의 수에 따른 확장성의 문제를 해결한 서버와 클라이언트간의 데이터 전달 기법이다. 이 기법에서 방송 서버는 데이터들을 무선 채널에 주기적으로 방송하고 클라이언트는 데이터를 찾는 질의를 처리하기 위해 무선 채널에 액세스하여 원하는 데이터를 찾아 다운로드한다. 이 과정에서 클라이언트들은 자신이 찾는 데이터가 언제 방송될지 모르기 때문에 그 데이터가 방송될 때까지 에너지 사용 모드인 액티브 모드(active mode)에서 무선 채널을 계속 청취하여야 한다. 이런 방식의 질의처리는 제한된 배터리를 사용하는 클라이언트들의 에너지 사용이 커지는 문제점이 발생한다.
무선데이터방송기법에서 에어인덱싱(air indexing)은 클라이언트들이 무선채널에서 원하는 데이터를 효과적으로 검색하고 다운로드할 수 있도록 무선 채널상의 데이터들이 방송되는 시간 정보를 가지는 에어인덱스(air index)를 데이터와 같이 방송하는 것이다. 클라이언트는 무선채널에서 먼저 에어인덱스에 액세스하여 원하는 데이터의 방송시각을 확인하고 그 시각까지 에너지 절약모드인 도즈 모드(doze mode)상태로 대기하다가 그 시각에 액티브 모드(active mode)전환하여 원하는 데이터를 채널에서 다운로드한다. 에어인덱싱 기법은 클라이언트들이 데이터를 찾아 다운로드하는 과정에서 에너지 사용량을 줄여 주어 에너지 효율적인 질의 처리를 가능하게 해준다.
무선데이터방송의 성능지표로서 무선 채널에 처음 액세스하여 원하는 데이터를 다운로드할 때까지 걸리는 시간인 액세스시간(access time)과 액세스 시간동안에 실제로 액티브 모드로 동작한 시간들의 합인 튜닝시간(tuning time)이 있다. 튜닝시간은 클라이언트가 질의 처리시 액티브 모드에서 동작한 시간을 나타내기 때문에 질의 처리시 사용한 에너지의 양을 시간적으로 나타낸 것이다.
무선 데이터 방송은 플랫(flat) 데이터 방송과 넌플랫(non-flat) 데이터 방송으로 나뉜다. 플랫 데이터 방송은 방송되는 모든 데이터들이 한 방송 주기동안에 한 번씩만 방송되는 것이다. 플랫 데이터 방송에서 임의의 한 데이터를 액세스하는데 걸리는 평균 액세스 시간은 방송주기의 반이 된다. 넌플랫 데이터방송은 클라이언트들이 선호하는 데이터를 더 빨리 액세스할 수 있도록 하는 방송기법이다. 이를 위해 클라이언트가 선호하는 데이터를 핫데이터(hot data)로 정의하고 다른 데이터는 레귤러 데이터(regular data)로 정의한다. 핫데이터는 방송의 한 주기동안 여러 번 반복 방송하고 레귤러 데이터는 한 번씩만 방송한다. 방송의 한 주기동안 핫데이터는 무선채널 상에서 동일한 간격으로 배치된다. 이렇게 되면 핫데이터의 반복에 따라 전체 방송주기는 길어지지만 핫데이터의 방송 주기는 짧아지고 핫데이터의 액세스 시간은 핫데이터의 방송 주기의 반이 되어 플랫 데이터 방송에 비해 짧아진다. 그러나 레귤러 데이터에 대한 평균 액세스 시간은 늘어난 전체 방송주기의 반이되어 플랫 데이터 방송에 비해 액세스 시간이 늘어난다.
호텔과 같은 위치정보를 가지는 공간데이터(spatial data)를 방송하는 공간데이터 무선방송은 무수한 클라이언트들에 대해 효율적인 위치기반 서비스를 가능하게 해준다. 이를 위해 방송서버는 특정 데이터 공간(data space) 안에 존재하는 공간데이터를 무선채널에 방송하고 클라이언트들은 데이터 공간위에 주어진 창(window) 안에 들어가는 공간 데이터를 찾는 범위질의 (window query)를 처리할 수 있다. 공간데이터 무선방송에서 클라이언트들이 효율적으로 질의를 처리할 수 있도록 공간데이터에 대한 에어 인덱스를 구성한다. 이 인덱스에는 공간 데이터에 대한 위치 정보와 그 데이터가 무선채널에서 방송되는 시간정보를 유지해야한다.
공간데이터에 대한 에어인덱스를 구성하기 위해서 데이터 공간을 일정한 그리드셀(grid cell)로 분할하는 기법은 셀 단위로 인덱스를 구성하고 공간 데이터를 채널에 배치하여 방송한다.
공간데이터의 무선방송도 플랫(flat) 데이터 방송과 넌플랫(non-flat) 데이터 방송으로 나눌 수 있다. 그리드셀 분할 기반으로, 한 채널을 이용한 공간데이터의 넌플랫 방송에서는 방송의 한 주기 동안 핫셀을 여러 번 반복하여 방송하고 레귤러 셀은 한 번만 방송하기 때문에 플랫데이터 방송에 비해 핫셀에 속한 데이터에 대한 액세스 시간은 줄어드는 반면 레귤러 셀에 속한 데이터에 대한 액세스 시간은 늘어난다. 즉 핫셀에 속한 데이터의 액세스시간을 줄이기 위해서 채널에서 핫셀을 더 많이 반복하면 할수록 레귤러 셀에 속한 데이터의 액세스시간은 더 늘어나게 되는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는그리드 셀 기반 공간데이터 무선방송에 있어서, 멀티 채널을 이용하여 넌 플랫 데이터 방송을 구현하는 무선 데이터 방송 채널을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 그리드 셀 기반 공간데이터 무선방송에 있어서, 멀티 채널을 이용하여 넌 플랫 데이터 방송을 구현하는 무선 데이터 방송 방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 그리드 셀 기반 공간데이터 무선방송에 있어서, 방송시간 정보를 가지는 인덱스 정보인 그리드 테이블 및, 클라이언트에 의한 질의 빈도가 높은 데이터인 핫 데이터가 위치하는 핫 셀을 방송하는 핫 채널; 및 상기 핫 셀 이외의 셀인 레귤러 셀을 방송하는 레귤러 채널을 포함하고, 상기 그리드 테이블은 그리드를 형성하는 셀의 정보를 저장하고, 상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은 각각 자신의 셀 테이블을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 채널을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 핫 채널의 한 주기는 상기 그리드 테이블 및 하나 이상의 핫 셀로 구성되고, 상기 레귤러 채널의 한 주기는 하나 이상의 레귤러 셀로 구성되며, 상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은, 상기 자신의 셀 테이블 및 자신에 포함된 데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 채널일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 그리드 테이블은, 상기 그리드를 형성하는 각 셀이 핫 셀 또는 레귤러 셀인지의 정보 및 각 셀의 방송시간 정보를 저장할 수 있고, 상기 셀 테이블은 해당 셀에 포함되는 데이터의 위치정보 및 방송시간 정보를 저장할 수 있으며, 상기 셀 테이블은 다음 그리드 테이블이 방송되는 시간정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 채널일 수 있다.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 그리드 셀 기반 에어인덱싱 공간데이터 무선방송에 있어서, 클라이언트로부터 질의를 받은 범위인 질의 창과 겹치는 셀들의 집합인 제 1 셀 집합을 결정하는 단계; 그리드 테이블을 이용하여 상기 결정된 셀들 중 데이터를 가지지 않은 셀을 상기 제 1 셀 집합에서 제외하여 제 2 셀 집합을 결정하는 단계; 상기 그리드 테이블을 이용하여 상기 제 2 셀 집합에 포함된 각 셀을 핫 셀 또는 레귤러 셀로 구분하고 상기 각 셀의 방송시간 정보를 제 1 큐에 저장하는 단계; 및 상기 제 1 큐에 저장된 방송시간 정보에 따라 독출되는 각 셀의 셀 테이블을 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터의 방송시간 정보를 제 2 큐에 저장하고, 상기 제 2 큐에 저장된 데이터의 방송시간 정보를 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 그리드 테이블은 그리드를 형성하는 셀의 정보를 저장하고, 클라이언트에 의한 질의 빈도가 높은 데이터인 핫 데이터가 위치하는 핫 셀은 핫 채널에서 방송되고, 상기 핫 셀 이외의 셀인 레귤러 셀은 레귤러 채널에서 방송되며, 상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은 각각 자신의 셀 테이블을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 방법을 제공한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 무선 데이터 방송 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 핫 채널 및 레귤러 채널을 구분하여 방송함으로써 하나의 채널에 의해 방송하는 경우에 비하여, 핫 셀에 속한 데이터의 엑세스 시간 및 레귤러 셀에 속한 데이터의 엑세스 시간을 동시에 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 데이터 방송 채널을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 데이터 방송 채널을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 데이터 방송을 위한 그리드를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 데이터 방송에서의 핫 데이터와 레귤러 데이터를 구분하는 것을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 데이터 방송방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 데이터 방송방법을 알고리즘으로 나타낸 것이다.
본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 데이터 방송 채널은 그리드 셀 기반 공간데이터 무선방송에 있어서, 방송시간 정보를 가지는 인덱스 정보인 그리드 테이블 및, 클라이언트에 의한 질의 빈도가 높은 데이터인 핫 데이터가 위치하는 핫 셀을 방송하는 핫 채널, 및 상기 핫 셀 이외의 셀인 레귤러 셀을 방송하는 레귤러 채널을 포함하고, 상기 그리드 테이블은 그리드를 형성하는 셀의 정보를 저장하고, 상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은 각각 자신의 셀 테이블을 가지는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 데이터 방송 채널을 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 데이터 방송 채널은 핫 채널(100) 및 레귤러 채널(200)로 구성되고, 핫 채널(100)은 그리드 테이블(110) 및 핫 셀(120)로 구성되며, 레귤러 채널(200)은 레귤러 셀(130)로 구성된다. 핫 셀(120)은 셀 테이블(121) 및 핫 데이터(122)로 구성되고, 레귤러 셀(130)은 셀 테이블(131) 및 레귤러 데이터(132)로 구성된다.
공간 데이터가 존재하는 공간을 n x n 그리드로 구성하여, 그리드를 형성하는 셀을 핫 셀(120)과 레귤러 셀(130)로 구분한다. 핫 셀(120)은 클라이언트에 의한 질의 빈도가 높은 데이터인 핫 데이터(122)가 위치하는 셀이다. 레귤러 셀(130)은 핫 셀(120) 이외의 셀로써 레귤러 데이터(132)가 위치하는 셀이다. 핫 셀(120)을 방송 한 주기에 복수 번 반복 방송하는 넌 플랫 방송에 있어서, 핫 셀(120)과 레귤러 셀(130)을 다른 채널에서 방송함으로써 레귤러 셀(130)을 엑세스하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 핫 셀(120)은 핫 채널(100)에서 방송하고, 레귤러 셀(130)은 레귤러 채널(200)에서 방송한다. 두 채널을 이용할 수도 있고, 한 채널의 대역폭을 반으로 나누어 두 채널을 만들고, 상기 두 채널을 이용하여 넌 플랫 방송을 수행할 수 있다. 상기와 같이, 두 개의 채널로 나누어 방송하게 되면, 레귤러 셀의 방송 주기는 핫 셀에 의해서 영향을 받지 않고 또한, 레귤러 셀에 대한 평균 엑세스 시간은 한 채널을 이용하여 핫 셀을 여러 번 반복한 경우보다 줄어든다. 따라서, 핫 셀과 레귤러 셀에 속한 데이터를 동시에 다운로드해야 하는 경우, 레귤러 셀에 속한 데이터의 엑세스 시간이 한 채널만을 이용하는 경우보다 줄어들어 전체적인 엑세스 시간이 줄어든다.
클라이언트가 원하는 데이터를 엑세스하기 위하여, 모든 방송을 수신할 필요없이, 필요한 시간에만 방송을 수신할 수 있도록 방송시간 정보를 제공하는 인덱싱 정보를 이용한다. 상기 인덱싱 정보는 그리드 테이블(110) 및 셀 테이블(121, 131)로 구현된다.
그리드 테이블(110)은 핫 채널(100)에서 방송되며, 그리드를 형성하는 셀의 정보를 저장하고 있다. 그리드 테이블(110)은 상기 그리드를 형성하는 각 셀이 핫 셀(120) 또는 레귤러 셀(130)인지의 정보 및 각 셀의 방송시간 정보를 저장하고 있다. 그리드 테이블(110)은 다음 수학식 1과 같이 구성될 수 있다.
Figure 112013056111350-pat00001
여기서, GT는 그리드 테이블(110)이고, HI는 핫 셀 정보이며, RI는 레귤러 셀 정보이다. 상기 핫 셀 정보 HI는 {<ca, ta> | 0 ≤ a ＜ n2}로 구성되며, ca는 핫 셀의 식별자이고, ta는 ca의 셀 테이블 CTa가 핫 채널 CHh에서 방송되는 시간이다. 상기 레귤러 셀 정보 RI는 {<cb, tb> | 0 ≤ b ＜ n2}로 구성되며, cb는 레귤러 셀의 식별자이고, tb는 cb의 셀 테이블 CTb가 레귤러 채널 CHr에서 방송되는 시간이다.
상기 HI는 어떤 셀이 핫 셀(120)이고, 각 핫 셀(120)이 핫 채널(100)에서 방송되는 시간을 알려준다. 상기 HI는 클라이언트들이 다른 인덱싱 테이블을 참조하지 않아도 그들이 원하는 핫 셀(120)에 바로 엑세스할 수 있게 한다. 상기 RI는 어떤 셀이 레귤러 셀(130)인지 알려주고 그 셀들의 방송시간을 알려준다.
핫 셀(120) 및 레귤러 셀(130)은 각각 자신의 셀 테이블(121, 131)을 가지며, 셀 테이블(121, 131)은 해당 셀에 포함되는 데이터의 위치정보 및 방송시간 정보를 저장한다. 또한, 셀 테이블(121, 131)은 다음 그리드 테이블(110)이 방송되는 시간정보를 저장할 수 있다. 셀 테이블(121, 131)은 다음 수학식 2와 같이 구성된다.
Figure 112013056111350-pat00002
여기서, CTi는 셀 ci의 셀 테이블이고, tgt는 채널 CHh 상에서 CTi 다음에 방송되는 첫 번째 GT의 방송시간이다. COTi는 좌표 테이블로, 상기 COTi는 ((dx, dy), td로 구성되며, (dx, dy)는 ci에 포함되는 데이터 d의 좌표이고, td는 데이터 d가 채널 CHh 또는 CHr에서 방송되는 시간이다. 시간을 가리키는 포인터 tgt는 클라이언트들이 CTi 이후에 핫 채널(100) CHh 상에서 방송되는 그리드 테이블(110) GT를 바로 엑세스할 수 있도록 한다. COTi는 클라이언트들이 ci안에 들어있는 데이터들 중에서 주어진 질의창에 포함되는 데이터들을 채널에서 엑세스해서 다운로드하기 전에 먼저 어떤 데이터를 다운로드해야하는지 알려준다.
그리드 테이블(110)과 셀 테이블(121, 131)를 통해 인덱싱 정보를 제공함으로써 클라이언트들이 바로 원하는 데이터를 수신할 수 있도록 한다.
핫 채널(100)의 한 주기는 그리드 테이블(110) 및 하나 이상의 핫 셀(120)로 구성된다. 그리드 테이블(110)을 핫 채널(100)에서만 방송한다. 핫 채널(100)은 그리드 테이블(110)을 방송한 다음에 모든 핫 셀(120)들을 셀 식별자의 증가 순으로 방송한다. 핫 채널(100)에서 각 핫 셀(120)들은 자신의 셀 테이블(121)을 방송하고, 그 다음 자신 안에 있는 데이터들을 방송한다. 클라이언트가 어떤 채널을 수신하더라도, 수신한 셀 테이블(121, 131)로부터, 다음 그리드 테이블(110)의 핫 채널(100)에서의 방송시간을 알 수 있다. 핫 채널(100)은 핫 셀(120)을 방송하는 채널로써, 하나 이상의 핫 셀(120)로 구성되며, 핫 셀(120)은 자신의 셀 테이블(121) 및 자신에 포함된 핫 데이터(122)로 구성된다. 핫 데이터(122)는 핫 셀(120)의 셀 데이터(121)가 저장하고 있는 방송시간에 핫 채널(100)에서 방송되며, 해당 핫 셀(120)에 포함된 핫 데이터(122)의 개수에 따라 복수일 수 있다.
레귤러 채널(200)의 한 주기는 하나 이상의 레귤러 셀로 구성된다. 레귤러 채널(200)은 레귤러 셀(130)만을 방송하며, 레귤러 셀(130)은 자신의 셀 테이블(131) 및 자신에 포함된 레귤러 데이터(132)로 구성된다. 레귤러 채널(200)은 모든 레귤러 셀(130)들을 셀 식별자의 증가 순서대로 방송한다.
상기와 같이, 핫 채널(100)과 레귤러 채널(200)로 방송되는 그리드 셀 기반 공간데이터 무선방송에서 클라이언트들이 원하는 데이터를 수신하기 위해선 다음과 같은 절차를 거친다.
클라이언트들은 원하는 위치의 데이터를 수신하기 위하여, 질의 창을 이용하여 다음과 같은 두 개의 스텝에 따라 처리한다.
[스텝 1]
우선 상기 질의 창과 겹치는 셀들의 집합인 제 1 셀 집합을 결정한다. 상기 제 1 셀 집합은 다음 수학식 3과 같다.
Figure 112013056111350-pat00003
여기서, Q는 제 1 셀 집합이고,
Figure 112013056111350-pat00004
이며,
Figure 112013056111350-pat00005
이다. (LLx, LLy)는 질의 창의 왼쪽 아래 꼭지점 좌표이고, (URx, URy)는 질의 창의 오른쪽 위 꼭지점의 좌표이다.
[스텝 2]
핫 채널(100)에서 그리드 테이블(110)을 엑세스하는 것으로 시작되며, 세가지 태스크를 실행한다.
[태스크 1]
그리드 테이블(110)을 이용하여 상기 결정된 셀들 중 데이터를 가지지 않은 셀을 상기 제 1 셀 집합에서 제외하여 제 2 셀 집합을 결정한다. 상기 제 1 셀 집합에 해당하는 셀 중 데이터를 가지지 않은 셀은 엑세스할 필요가 없으며, 방송도 되지 않는바, 그리드 테이블(110)을 이용하여 상기 제 1 셀 집합에 포함된 셀들의 식별자 중에서 데이터를 가지지 않은 빈 셀들의 식별자를 삭제한다. 상기 제 1 셀 집합에 포함된 셀 ci가 그리드 테이블의 HI 또는 RI에 들어있지 않으면 제 1 셀 집합에서 상기 셀 ci를 삭제하여 제 2 셀 집합을 결정한다.
[태스크 2]
그리드 테이블(110)을 이용하여 상기 제 2 셀 집합에 포함된 각 셀을 핫 셀(120) 또는 레귤러 셀(130)로 구분하고 상기 각 셀의 방송시간 정보를 제 1 큐에 저장한다. 상기 제 2 셀 집합에 포함된 각 셀은 클라이언트가 수신하고자 하는 데이터가 있는 셀인바, 해당 셀의 방송시간 정보를 제 1 큐에 저장한다. 방송은 핫 채널(100)과 레귤러 채널(200), 두 채널로 방송되는바, 각 셀을 핫 셀(120) 또는 레귤러 셀(130)로 구분하고 상기 각 셀의 방송시간 정보를 제 1 큐에 저장한다. 즉, 제 2 셀 집합에 포함된 셀 ci에 대해, 상기 ci가 그리드 테이블(110)의 HI안에 있는 ca와 같으면, HI안에 있는 ta를 제 1 큐인 cpQueue에 삽입하고, 상기 ci가 그리드 테이블(110)의 RI안에 있는 cb와 같으면, RI안에 있는 tb를 제 1 큐인 cpQueue에 삽입한다. 이는 다음 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112013056111350-pat00006
여기서, cpQueue는 제 1 큐로써, 엑세스해야 하는 셀들이 채널에서 방송되는 시간을 저장하는 큐이고, 제 1 큐에서 시간은 오름차순으로 저장된다.
[태스크 3]
상기 제 1 큐에 저장된 방송시간 정보에 따라 독출되는 각 셀의 셀 테이블을 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터의 방송시간 정보를 제 2 큐에 저장하고, 상기 제 2 큐에 저장된 데이터의 방송시간 정보를 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터를 수신한다. 상기 제 1 큐에 저장된 방송시간 정보는 각 셀의 방송시간 정보로써 클라이언트들이 수신하고자 하는 데이터의 정확한 방송시간이 아닌바, 상기 제 1 큐에 저장된 방송시간 정보에 따라 독출되는 각 셀의 셀 테이블을 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터의 방송시간 정보를 제 2 큐에 저장한다. 상기 제 2 큐에 저장된 데이터의 방송시간 정보를 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터를 수신함으로써 클라이언트가 원하는 데이터를 얻을 수 있다.
제 1 큐인 cpQueue에 저장된 셀들의 방송시간을 이용하여 셀 ci의 셀 테이블 CTi를 엑세스하고, CTi의 COTi를 이용하여 질의 창 안에 포함되는 데이터와 상기 데이터들의 방송시간을 결정하여 제 2 큐에 저장한다. COTi에 있는 ((dx, dy), td)에 대해서 (dx, dy)가 질의 창에 포함되면 td를 제 2 큐인 dpQueue에 저장한다. 이는 다음 수학식 5와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112013056111350-pat00007
여기서, dpQueue는 제 2 큐로써, 질의 창에 포함되는 데이터들의 방송시간을 저장하는 큐이고, 제 2 큐를 이용하여 결정된 데이터를 수신한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 데이터 방송 채널을 도시한 것이다.
효율적인 방송을 위하여, 핫 채널 CHh와 레귤러 채널 CHr, 두 개의 채널로 방송을 한다. 핫 채널은 그리드 테이블 GT와 핫 셀을 방송하고, 레귤러 채널은 레귤러 셀을 방송한다.
각 데이터는 도 3과 같이, 특정 위치를 그리드로 나눈 그리드 셀 기반으로 구분되어 방송된다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 데이터 방송을 위한 그리드를 도시한 것으로, 도 3(a)와 같이 특정 위치 내를 도 3(b)와 같이 그리드 셀로 나눈다. 상기 그리드 셀을 나누는 크기는 전체 데이터 공간에 따라 다를 수 있으며, 미리 설정되어 있을 수 있다. 또는 데이터 간의 거리에 따라 상기 그리드 셀을 나누는 크기가 결정될 수도 있다. 상기와 같이, 그리드 셀로 나눔으로써 데이터들의 위치를 셀로 구분할 수 있다. 나아가, 클라이언트들로부터 질의 빈도가 높은 핫 데이터를 포함하는 셀을 핫 셀로 구분한다. 즉, 핫 셀과 레귤러 셀은 핫 데이터가 해당 셀에 위치하는 여부로 구분한다. 도 3에서는 데이터 d7 및 d8이 핫 데이터이고, 상기 핫 데이터가 위치하는 셀인 c9 및 c10이 핫 셀이다. 그리고 나머지 셀은 레귤러 셀이다. 클라이언트로부터 질의 창(quwry window) qw1(310), qw2(320)를 질의 받으면, qw1(310) 또는 qw2(320)에 해당하는 데이터를 엑세스하게 한다. 질의 창은 qw1(310)과 같이, 하나의 셀과 일치할 수도 있으나, qw2(320)와 같이, 두 개의 셀에 걸쳐있을 수 있다. qw1(310)은 핫 셀인 c10의 방송시간을 알면 해당 데이터를 엑세스할 수 있으나, qw2(320)는 핫 셀인 c9와 레귤러 셀인 c13의 방송시간을 알아야 해당 데이터를 엑세스할 수 있다.
상기 핫 데이터(410)는 도 4와 같이, 레귤러 데이터(420)와 구분될 수 있다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 데이터 방송에서의 핫 데이터와 레귤러 데이터를 구분하는 것을 도시한 것으로, 엑세스 확률에 따라 핫 데이터와 레귤러 데이터로 구분될 수 있다. 핫 데이터를 레귤러 데이터보다 자주 많이 방송된다. 핫 데이터는 엑세스 확률이 임계치 이상인 데이터일 수 있으며, 상기 임계치는 미리 설정되어 있을 수 있다. 또는 전체 데이터의 수에 따라 미리 설정된 비율로 핫 데이터와 레귤러 데이터를 구분할 수 있다. 도 4에서는 d8 및 d7이 핫 데이터(410)이고, 나머지 데이터는 레귤러 데이터(420)이다.
따라서, 도 3(b)에서 핫 데이터인 d7이 위치하는 셀인 c9과 d8이 위치하는 c10이 핫 셀이고, c9는 d7 및 d4를 포함하며, c10은 d8 및 d9를 포함한다.
상기와 같이 구분된 셀들은 도 2와 같이 방송된다. 핫 채널은 그리드 테이블 GT 및 핫 셀인 c9과 c10을 방송한다. 상기 GT에는 셀 정보가 포함되어 있고, 상기 셀 정보는 핫 셀 정보인 HI와 레귤러 셀 정보인 RI로 나누어진다. HI에는 핫 셀인 c9와 c10과, 해당 방송시간 정보가 저장되어 있으며, RI에는 레귤러 셀과 해당 방송시간 정보가 저장되어 있다. 핫 셀들은 HI의 방송시간 정보의 방송시간에 방송되며, 셀 테이블과 데이터로 구성된다. 핫 셀 c9는 자신의 셀 테이블 CT9와 자신의 데이터 d4h 및 d7h로 구성된다. 셀 테이블 CT9은 자신의 데이터 d4h 및 d7h의 방송시간 정보와 다음 그리드 테이블 GT의 방송시간 정보를 저장한다. 핫 셀 c10는 자신의 셀 테이블 CT10와 자신의 데이터 d8h 및 d9h로 구성된다.
레귤러 셀은 핫 셀인 c9과 c10 이외의 레귤러 셀을 방송한다. 각 레귤러 셀은 자신의 셀 테이블과 자신의 데이터로 구성된다. 상기 셀 테이블은 데이터의 방송시간 정보 및 다음 그리드 테이블 GT의 방송시간 정보를 저장한다.
핫 채널 또는 레귤러 채널을 수신하면, 다음 그리드 테이블 방송시간 정보를 알 수 있으며, 해당 그리드 테이블을 수신함으로써 질의 창에 해당하는 셀이 핫 셀인지 레귤러 셀인지 알 수 있으며, 해당 셀의 방송시간 정보를 알 수 있다. 상기 해당 셀의 방송시간 정보를 이용하여 해당 셀의 셀 테이블을 수신할 수 있으며, 상기 셀 테이블을 이용하여 질의 창에 포함되는 데이터의 방송시간 정보를 알 수 있는바, 최종적으로, 해당 데이터를 수신할 수 있다. 클라이언트가 수신, 즉, 엑세스하고자하는 데이터는 핫 데이터일 확률이 높으며, 핫 셀의 수가 레귤러 셀의 수보다 적은바, 핫 셀이 레귤러 셀보다 자주 많이 방송되며, 핫 셀에 엑세스하는 시간이 감소된다. 또한, 질의 창이 핫 셀과 레귤러 셀에 걸쳐있는 경우, 핫 셀과 레귤러 셀을 별도의 채널에서 방송함으로써 하나의 채널에서 방송하는 경우보다 레귤러 셀에 엑세스하는 시간이 감소한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 데이터 방송방법의 흐름도이다.
510단계는 클라이언트로부터 질의를 받은 범위인 질의 창과 겹치는 셀들의 집합인 제 1 셀 집합을 결정하는 단계이다.
보다 구체적으로, 클라이언트가 수신하고자 하는 데이터들은 클라이언트로부터 질의를 받은 질의 창과 겹치는 셀들에 위치하는바, 우선 해당 셀들의 집합인 제 1 셀 집합을 결정한다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1에 대응하는바, 도 1에 대한 상세한 설명으로 대신한다.
520단계는 그리드 테이블을 이용하여 상기 결정된 셀들 중 데이터를 가지지 않은 셀을 상기 제 1 셀 집합에서 제외하여 제 2 셀 집합을 결정하는 단계이다.
보다 구체적으로, 상기 질의 창과 겹치는 셀이라도 데이터를 가지지 않은 셀이 존재할 수 있고, 데이터를 가지지 않은 셀을 탐색하는 것은 불필요한바, 그리드 테이블을 이용하여 상기 결정된 셀들 중 데이터를 가지지 않은 셀을 상기 제 1 셀 집합에서 제외하여 제 2 셀 집합을 결정한다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1에 대응하는바, 도 1에 대한 상세한 설명으로 대신한다.
530단계는 상기 그리드 테이블을 이용하여 상기 제 2 셀 집합에 포함된 각 셀을 핫 셀 또는 레귤러 셀로 구분하고 상기 각 셀의 방송시간 정보를 제 1 큐에 저장한다.
보다 구체적으로, 그리드 테이블은 각 셀의 정보와 각 셀의 방송시간 정보를 저장하고 있는바, 그리드 테이블을 이용하여 상기 제 2 셀 집합에 포함된 각 셀을 핫 셀 또는 레귤러 셀로 구분하고 상기 각 셀의 방송시간 정보를 제 1 큐에 저장한다. 상기 그리드 테이블은 그리드를 형성하는 셀의 정보를 저장하고, 클라이언트에 의한 질의 빈도가 높은 데이터인 핫 데이터가 위치하는 핫 셀은 핫 채널에서 방송되고, 상기 핫 셀 이외의 셀인 레귤러 셀은 레귤러 채널에서 방송된다. 상기 그리드 테이블은 상기 그리드를 형성하는 각 셀이 핫 셀 또는 레귤러 셀인지의 정보 및 각 셀의 방송시간 정보를 저장한다. 상기 핫 채널의 한 주기는 상기 그리드 테이블 및 하나 이상의 핫 셀로 구성되고, 상기 핫 셀은 상기 자신의 셀 테이블 및 자신에 포함된 데이터로 구성되며, 상기 레귤러 채널의 한 주기는 상기 자신의 셀 테이블 및 자신에 포함된 데이터로 구성된다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1에 대응하는바, 도 1에 대한 상세한 설명으로 대신한다.
540단계는 상기 제 1 큐에 저장된 방송시간 정보에 따라 독출되는 각 셀의 셀 테이블을 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터의 방송시간 정보를 제 2 큐에 저장하고, 상기 제 2 큐에 저장된 데이터의 방송시간 정보를 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터를 수신하는 단계이다.
보다 구체적으로, 530단계에서 각 셀의 방송시간을 알 수 있는바, 해당 방송시간에 방송된 각 셀의 셀 테이블을 이용하여 질의 창에 위치하는 데이터의 방송시간 정보를 제 2 큐에 저장하고, 상기 제 2 큐에 저장된 데이터의 방송시간 정보를 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터를 수신한다. 상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은 각각 자신의 셀 테이블을 가진다. 상기 셀 테이블은 해당 셀에 포함되는 데이터의 위치정보 및 방송시간 정보를 저장하고, 상기 셀 테이블은 다음 그리드 테이블이 방송되는 시간정보를 더 저장할 수 있다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1에 대응하는바, 도 1에 대한 상세한 설명으로 대신한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 데이터 방송방법을 알고리즘으로 나타낸 것이다.
질의 창 qw을 입력받아, qw와 겹치는 셀을 Q에 저장한다.(Step 1) 핫 채널 방송을 시작하고, 첫 번째로 수신하는 인덱싱 테이블을 테이블로 저장한다. 상기 저장된 테이블이 셀 테이블이면 테이블의 tgt를 이용하여 핫 채널의 그리드 테이블 GT를 엑세스하여, GT를 테이블로 저장한다. 만약 저장된 테이블이 GT이면(Step 2) HI와 RI를 이용하여 상기 Q에서 데이터를 저장하지 않은 셀을 제거한다.(Task 1) 이후, GT를 이용하여 Q안에 있는 셀들이 핫 채널 또는 레귤러 체널에서 방송되는 시간을 결정하여 cpQueue 저장한다.(Task 2) cpQueue에 저장된 모든 셀에 대해 셀 테이블 CT를 이용하여 데이터가 방송되는 시간을 결정하여 dpQueuep 저장하고,(Task 3) dpQueuep에 저장된 모든 데이터를 Result에 저장한다. 상기 Result를 반환함으로써 알고리즘을 종료한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 핫 채널
110: 그리드 테이블
120: 핫 셀
121, 131: 셀 테이블
122: 핫 데이터
130: 레귤러 셀
132: 레귤러 데이터
200: 레귤러 채널

Claims (11)

  1. 그리드 셀 기반 공간데이터 무선방송 시스템에 있어서,
    방송시간 정보를 가지는 인덱스 정보인 그리드 테이블 및, 클라이언트에 의한 질의 빈도가 높은 데이터인 핫 데이터가 위치하는 핫 셀을 방송하는 핫 채널; 및
    상기 핫 셀 이외의 셀인 레귤러 셀을 방송하는 레귤러 채널을 포함하고,
    상기 그리드 테이블은 그리드를 형성하는 셀의 정보를 저장하고,
    상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은 각각 자신의 셀 테이블을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 채널을 이용하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핫 채널의 한 주기는 상기 그리드 테이블 및 하나 이상의 핫 셀로 구성되고,
    상기 레귤러 채널의 한 주기는 하나 이상의 레귤러 셀로 구성되며,
    상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은,
    상기 자신의 셀 테이블 및 자신에 포함된 데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 그리드 테이블은,
    상기 그리드를 형성하는 각 셀이 핫 셀 또는 레귤러 셀인지의 정보 및 각 셀의 방송시간 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀 테이블은 해당 셀에 포함되는 데이터의 위치정보 및 방송시간 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀 테이블은 다음 그리드 테이블이 방송되는 시간정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 그리드 셀 기반 에어인덱싱 공간데이터 무선방송에 있어서,
    클라이언트로부터 질의를 받은 범위인 질의 창과 겹치는 셀들의 집합인 제 1 셀 집합을 결정하는 단계;
    그리드 테이블을 이용하여 상기 결정된 셀들 중 데이터를 가지지 않은 셀을 상기 제 1 셀 집합에서 제외하여 제 2 셀 집합을 결정하는 단계;
    상기 그리드 테이블을 이용하여 상기 제 2 셀 집합에 포함된 각 셀을 핫 셀 또는 레귤러 셀로 구분하고 상기 각 셀의 방송시간 정보를 제 1 큐에 저장하는 단계; 및
    상기 제 1 큐에 저장된 방송시간 정보에 따라 독출되는 각 셀의 셀 테이블을 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터의 방송시간 정보를 제 2 큐에 저장하고, 상기 제 2 큐에 저장된 데이터의 방송시간 정보를 이용하여 상기 질의 창 내에 위치하는 데이터를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 그리드 테이블은 그리드를 형성하는 셀의 정보를 저장하고,
    클라이언트에 의한 질의 빈도가 높은 데이터인 핫 데이터가 위치하는 핫 셀은 핫 채널에서 방송되고, 상기 핫 셀 이외의 셀인 레귤러 셀은 레귤러 채널에서 방송되며,
    상기 핫 셀 및 상기 레귤러 셀은 각각 자신의 셀 테이블을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 핫 채널의 한 주기는 상기 그리드 테이블 및 하나 이상의 핫 셀로 구성되고,
    상기 핫 셀은 상기 자신의 셀 테이블 및 자신에 포함된 데이터로 구성되며,
    상기 레귤러 채널의 한 주기는 상기 자신의 셀 테이블 및 자신에 포함된 데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 그리드 테이블은,
    상기 그리드를 형성하는 각 셀이 핫 셀 또는 레귤러 셀인지의 정보 및 각 셀의 방송시간 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 셀 테이블은 해당 셀에 포함되는 데이터의 위치정보 및 방송시간 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 셀 테이블은 다음 그리드 테이블이 방송되는 시간정보를 더 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 방송 방법.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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