KR101951221B1 - 멀티미디어 방송 서비스 시스템, 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치 및 그 멀티미디어 방송 중계방법 - Google Patents

멀티미디어 방송 서비스 시스템, 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치 및 그 멀티미디어 방송 중계방법 Download PDF

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Abstract

멀티미디어 방송 서비스 시스템, 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치 및 그 멀티미디어 방송 중계방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 서비스 시스템은, 네트워크를 통해 무선으로 멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 멀티미디어 방송 서비스 시스템에 있어서, 멀티미디어 방송 콘텐츠를 송출하는 방송 송출장치; 방송 송출장치와 통신연결을 설정하며, 방송 송출장치로부터 멀티미디어 방송 콘텐츠의 패킷을 순차적으로 수신하고, 수신되는 패킷을 무선구간으로 송출하며, 설정된 개수의 패킷을 결합하여 윈도우를 형성하고, 윈도우의 단위로 패킷들을 복조하여 무선구간으로 송출하는 무선 중계장치; 및 무선 중계장치로부터 패킷을 수신하며, 수신된 패킷에 기초하여 멀티미디어 방송 콘텐츠를 재생하는 무선 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티미디어 방송 서비스 시스템, 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치 및 그 멀티미디어 방송 중계방법{Multimedia Broadcast Service System, Wireless Relay Apparatus for Relaying Multimedia Broadcast and Relaying Method therefor}
본 발명의 실시예는 멀티미디어 방송 서비스 시스템, 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치 및 그 멀티미디어 방송 중계방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 와이파이와 같은 무선통신 규격을 이용하여 단방향의 멀티미디어 방송 서비스를 실행하더라도 방송 품질의 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 무선통신의 프로토콜 스택구조를 변경하지 않고도 안정적인 멀티미디어 방송 서비스를 제공할 수 있는 멀티미디어 방송 서비스 시스템, 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치 및 그 멀티미디어 방송 중계방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로 이동통신, 무선 네트워크 통신을 포함하는 무선 통신기술은 다수의 사용자들이 동시에 데이터를 전송할 경우에는 전송 매체를 점유할 권한을 획득한 후에 데이터를 전송할 수 있도록 하는 다원 접속(multiple access) 기술, 자원 할당 알고리즘 등을 이용한다.
다원 접속 기술은 통신 전송로 용량을 분할 사용하는 방법의 하나로서, 이 방법에는 크게 2가지가 있다. 첫 번째 방법은 다중화 방법인데, 이것은 전송로 용량이 두 지점 간 통신에 사용되는 경우의 분할 사용 방법으로 송신 측에서 다중화하여 송신한다. 이와 같은 다중화 방법은 국간 전송로로서의 지상 고정 무선 통신, 동축 케이블이나 광케이블 통신 등에 널리 사용되고 있다. 두 번째 방법은 전송로 용량을 물리적으로 위치가 다른 복수의 지점이 분할하여 사용하는 방법으로 엄밀하게는 이 방법을 다원 접속 방법이라고 한다.
위성 통신에서는 동일한 서비스 지역 내에 있는 다수의 중계장치가 하나의 전송로, 즉 위성 탑재 중계기 등을 공동 사용하여 상호 간에 통신하고, 이동체 통신에서 다수의 단말이 중계장치를 공동 사용하여 상호 간에 통신할 수 있게 한다. 신호의 다중화 방법에 의하여 하나의 중계장치를 다수의 단말이 분할하여 공동 사용할 수 있게 하는 방식에는 주파수 분할 다중 접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access), 시분할 다중 접속(TDMA: Time Division Multiple Access), 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access)의 3가지 방식이 있다. 한편, 위성 통신의 경우에는 이러한 회선의 다중화 방식 이외에 위성 회선의 할당, 즉 회선 구성 방식의 측면에서 본 다원 접속의 개념이 있다. 즉, 위성 회선이 각 중계장치에 영구적 또는 반영구적으로 할당되어 회선 구성이 사전에 고정되어 있는 사전 할당 다원 접속(PAMA: Pre-Assigned Multiple Access)과 호의 발생에 따라 위성 회선이 가변적으로 할당되어 구성되는 요구 할당 다원 접속(DAMA: Demand Assigned Multiple Access) 방식의 2가지가 있다. 이와 같은 무선 통신기술에서는 고정된 지점에서 이동중인 단말로의 링크인 포워드 링크(forward link), 이동중인 단말에서 고정된 지점으로의 링크인 리버스 링크(reverse link), 중계기와 통신 중계 위성 사이의 링크인 상향링크(up link) 및 하향링크(down link)를 통하여 양방향으로 신호를 송수신한다.
그런데, 지상파 방송, 위성 방송, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 등과 같은 방송 서비스는 방송 전용의 무선 통신기술을 통하여 서비스된다. 이러한 방송 전용의 무선 통신기술은 일반적인 무선 통신기술에 필요한 다원 접속 기술이나, 자원할당 알고리즘이 필요없으며, 단방향으로 에러(error)에 강한 전송 알고리즘과 방송 채널 할당 규격 위주 등으로 일반적인 무선 통신기술과 차별화되는 통신기술을 사용한다.
한편, 최근에는 무선 통신 서비스 기술인 와이파이(Wi-Fi)에 방송기술을 접목하여 인터랙티브(interactive) 방송, 참여형 방송, 지역(Zone) 기반 개방형 사설방송 등과 같은 신개념의 서비스를 제공하고자 하는 기술개발이 활발히 진행되고 있다.
그러나, 지상파 방송, 위성 방송, DMB 등과 같은 방송 전용 무선규격이 아닌 와이파이의 무선통신 규격을 활용하여 1:N 개념의 리버스 링크를 단방향의 방송 서비스를 실행하는 경우, 송신되는 방송 스트림 패킷이 유실되거나 방송 스트림에 에러가 발생하게 되면 그에 대한 복구가 이루어지지 않아 방송 화면이 깨지거나, 방송 화면이 정지하는 등의 방송 서비스의 품질이 불안정하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 와이파이와 같은 무선통신 규격을 이용하여 단방향의 멀티미디어 방송 서비스를 실행하더라도 방송 품질의 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 무선통신의 프로토콜 스택구조를 변경하지 않고도 안정적인 멀티미디어 방송 서비스를 제공할 수 있는 멀티미디어 방송 서비스 시스템, 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치 및 그 멀티미디어 방송 중계방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 서비스 시스템은, 네트워크를 통해 무선으로 멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 멀티미디어 방송 서비스 시스템에 있어서, 멀티미디어 방송 콘텐츠를 송출하는 방송 송출장치; 방송 송출장치와 통신연결을 설정하며, 방송 송출장치로부터 멀티미디어 방송 콘텐츠의 패킷을 순차적으로 수신하고, 수신되는 패킷을 무선구간으로 송출하며, 설정된 개수의 패킷을 결합하여 윈도우를 형성하고, 윈도우의 단위로 패킷들을 복조하여 무선구간으로 송출하는 무선 중계장치; 및 무선 중계장치로부터 패킷을 수신하며, 수신된 패킷에 기초하여 멀티미디어 방송 콘텐츠를 재생하는 무선 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 중계장치는, 멀티미디어 방송 송출장치로부터 무선 단말기로 멀티미디어 방송을 중계하는 무선 중계장치에 있어서, 방송 송출장치와 통신연결을 설정하는 연결 설정부; 방송 송출장치와 통신연결이 설정되면, 방송 송출장치로부터 멀티미디어 방송의 패킷을 순차적으로 수신하는 패킷 수신부; 수신되는 패킷을 무선구간으로 송출하는 패킷 송출부; 및 설정된 시간 동안 패킷을 복조하여 저장하는 복조패킷 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 패킷 송출부는 설정된 시간이 경과하면 복조패킷 저장부에 저장된 패킷을 순차적으로 무선구간에 송출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 중계장치는, 방송 송출장치로부터 수신되는 패킷이 무선구간으로 송출되면, 송출된 패킷을 복조하기 위한 복조 시간을 카운트하는 복조 타이머 구동부를 더 포함할 수 있다.
이때, 복조 타이머 구동부는, 무선구간의 트래픽에 대응하여 복조 시간을 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 중계장치는, 방송 송출장치로부터 순차적으로 수신되는 패킷을 설정된 개수만큼 결합하여 윈도우를 형성하는 윈도우 형성부를 더 포함할 수도 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티미디어 방송 중계방법은, 멀티미디어 방송 송출장치로부터 무선 단말기로 멀티미디어 방송을 중계하는 멀티미디어 방송 중계방법에 있어서, 방송 송출장치와 통신연결을 설정하는 단계; 방송 송출장치와 통신연결이 설정되면, 방송 송출장치로부터 멀티미디어 방송의 패킷을 순차적으로 수신하는 단계; 수신되는 패킷을 무선구간으로 송출하며 복조 타이머를 구동하여 복조 시간을 설정하는 단계; 설정된 복조 시간 동안 패킷을 복조하여 저장하는 단계; 및 설정된 복조 시간이 경과하면 저장된 패킷을 순차적으로 무선구간에 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 복조 타이머 구동단계는, 수신되는 각각의 패킷을 무선구간으로 송출하는 경우, 복조 타이머를 리셋하여 복조 시간을 카운트할 수 있다.
또한, 복조 타이머 구동단계는, 무선구간의 트래픽에 대응하여 복조 시간을 조절할 수 있다.
패킷을 복조하여 저장하는 단계는, 방송 송출장치로부터 순차적으로 수신되는 패킷을 설정된 개수만큼 결합하여 윈도우를 형성할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티미디어 방송 중계방법은, 멀티미디어 방송 송출장치로부터 무선 단말기로 멀티미디어 방송을 중계하는 멀티미디어 방송 중계방법에 있어서, 방송 송출장치로부터 멀티미디어 방송의 패킷을 순차적으로 수신하는 단계; 수신되는 각각의 패킷을 무선구간으로 송출하며 복조 타이머를 구동하여 복조 시간을 설정하는 단계; 설정된 복조 시간 동안 패킷을 복조하여 저장하는 단계; 및 설정된 시간이 경과하면 복조된 패킷을 순차적으로 상기 무선구간에 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 각각의 패킷에는 방송 송출장치로부터 순차적으로 수신되는 각각의 패킷들의 순서에 대한 정보가 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 와이파이와 같은 무선통신 규격을 이용하여 단방향의 멀티미디어 방송 서비스를 실행하더라도 방송 품질의 저하를 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 무선통신의 프로토콜 스택구조를 변경하지 않고도 안정적인 멀티미디어 방송 서비스를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신의 프로토콜 스택구조를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 중계방법을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 서비스 시스템, 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치 및 그 멀티미디어 방송 중계방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 멀티미디어 방송 서비스 시스템은, 방송 송출장치(110), 무선 중계장치(120) 및 복수의 무선 단말기(140)를 포함할 수 있으며, 방송 송출장치(110)는 무선 중계장치(120)와 네트워크(130)를 통해 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 여기서, 네트워크(130)는 인터넷 망뿐만 아니라, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), LTE(Long Term Evolution) 등의 통신망과 향후 구현될 차세대 이동통신 시스템의 접속망을 통칭한다. 도면에는 방송 송출장치(110)와 무선 중계장치(120)가 네트워크(130)를 통해 연결된 것으로 도시하고 설명하였지만, 방송 송출장치(110)와 무선 중계장치(120)는 유선으로 직접 연결되거나 와이파이, 블루투스, NFC(Near Field Communication) 등과 같은 근거리 무선통신으로 연결될 수도 있다.
방송 송출장치(110)는 멀티미디어 방송 콘텐츠를 송출한다. 여기서, 방송 송출장치(110)는 멀티미디어 방송 콘텐츠 제작서버(도시하지 않음)로부터 멀티미디어 방송 콘텐츠를 수신하여 무선 중계장치(130)로 송출하는 중계기로 동작하거나, 멀티미디어 방송 콘텐츠의 제작, 편집, 저장의 기능을 구비한 서버로 동작할 수도 있다.
무선 중계장치(120)는 방송 송출장치(110)와 통신연결을 설정하며, 방송 송출장치(110)로부터 RTP(Real-time Transport Protocol)에 기초하여 멀티미디어 방송 콘텐츠의 패킷을 순차적으로 수신한다. 여기서, 무선 중계장치(120)는 방송 송출장치(110)와 RTSP(Real Time Streaming Protocol)에 기초한 통신연결을 설정할 수 있다.
또한, 무선 중계장치(120)는 방송 송출장치(110)로부터 멀티미디어 방송 콘텐츠의 패킷을 수신하자마자 무선구간으로 송출하며, 방송 송출장치(110)로부터 순차적으로 수신되는 소정 개수의 패킷을 결합하여 윈도우를 형성하고, 형성되는 윈도우 단위로 패킷들을 복조하여 무선구간으로 송출한다. 여기서, 윈도우는 무선 단말기(140)에 의해 재생될 수 있는 멀티미디어 방송 콘텐츠의 단위로서, 2개의 패킷, 4개의 패킷, 8개의 패킷, 또는 2N개의 패킷(여기서, N은 4 이상의 자연수)으로 설정될 수 있다. 또한, 무선구간은 무선 중계장치(120)와 무선통신이 가능한 범위 내에 위치한 무선 단말기(140)들을 의미한다. 즉, 무선 중계장치(120)는 방송 송출장치(110)로부터 수신한 멀티미디어 방송 콘텐츠의 패킷을 실시간으로 주변의 무선 단말기(140)들에게 전송하며, 무선 단말기(140)가 무선 중계장치(120)에 의해 송출된 멀티미디어 방송 콘텐츠를 재생하는지의 여부는 관여하지 않는다.
한편, RTSP는 On Demand 형식으로 리얼타임 미디어 전송을 행하는 애플리케이션 계층의 프로토콜을 말한다. 실시간으로 음성이나 동영상을 송수신하기 위한 통신 규약으로서, 미국의 Real Networks(구 progressive Network)사와 넷스케이프 커뮤니케이션즈사가 공동 개발하였으며 상세한 사항은 RFC 2326에 규정되어 있다. RTSP도 H. 323과 마찬가지로, 멀티미디어 콘텐츠 패킷 포맷을 지정하기 위해 RTP를 사용한다. 그러나 H. 323이 적당한 크기의 그룹간에 화상회의를 하기 위해 설계된 데 반해, RTSP는 대규모 그룹들에게 오디오 및 비디오 데이터를 효율적으로 브로드캐스트하기 위한 목적으로 설계되었다. RTP와는 달리 애플리케이션 레이어에서 동작하는 특징이 있다. 통상의 TCP/IP 스택을 교환할 필요가 없으며, 다만 TCP 대신 RTP도 사용하도록 하고 있는데, 이 경우에는 좀 더 확실히 서비스 품질(QoS)을 개선할 수 있다.
또한, RTSP는 오디오/비디오와 같이 시간적 동기화가 필요한 단수 혹은 복수 개의 연속된 미디어의 채널 설정과 제어를 위해 방송 송출장치(110)와 함께 네트워크 원격제어(Network Remote Control)와 같은 기능을 설정할 수 있다. 이를 위해 방송 송출장치(110)와 연결되는 각 세션에 8자리의 식별자를 지정하여 관리할 수 있으며, 연결지향형(Connection-Oriented) 서비스나 비연결형(Connectionless) 서비스에 상관없이 동작할 수도 있다. 그리고, 실제적인 미디어의 전송을 담당하는 전송 계층과는 독립적으로 동작한다.
일반적인 스트리밍 프레임워크에서는 스트리밍 데이터와 메타 데이터를 분리하고, 스트리밍 데이터 부분은 관계형 데이터베이스에 저장된다. 그리고, 파일 시스템과 관계형 데이터베이스를 동시에 사용하는 스트리밍 프레임워크 환경에서는 메타 데이터의 전송에 HTTP와 같은 프로토콜을 사용한다. 하지만, 멀티미디어 데이터베이스를 이용할 경우 스트리밍 데이터(대용량의 멀티미디어 자료)와 메타 데이터(소용량의 관련정보 자료)는 같은 데이터베이스 내에 존재하며, 이러한 결과 메타 데이터는 스트리밍 데이터와 마찬가지로 실시간 전송을 보장할 수 있는 방법을 가지게 된다. HTTP를 사용하는 메타 데이터 전송방법은 요청되거나 응답되는 패킷에 타임 스템프 기능이 없어 멀티미디어 데이터로부터 얻은 실시간 속성을 보장해주기 어려운 문제가 있다.
RTP는 실시간으로 음성이나 통화를 송수신하기 위한 트랜스포트 레이어(transport layer) 통신규약으로서, RFC 1889에 RTCP(RTP Control Protocol)와 함께 규정되어 있다. RTP는 자원 예약 프로토콜(RSVP)과는 달리 라우터 등의 통신망 기기에 의존하지 않고 단말 간에 실행되는 것이 특징이다. RTP는 보통 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)의 상위 통신규약으로 이용된다. 송신측은 타임 스탬프(time stamp)를 근거로 재생동기를 취해서 지연이 큰 패킷을 포기할 수 있다. 또한, 수신측에서 전송 지연이나 대역폭 등을 점검, RTC(RTP Control protocol)을 사용해서 LAN/인터넷 환경에서 비디오 회의 시스템의 ITU 권고 H. 323에 채용되었으며, 미국 마이크로소프트사의 비디오 회의 소프트 NetMeeting 등이 탑재되어 있다.
단순한 다중 음성회의(Simple Multicast Audio Conference)는 다수를 대표하는 하나의 주소와 한 쌍의 포트를 가지고 회의를 한다. 하나의 포트는 음성 데이터를 전송하는데 사용되고, 다른 하나의 포트는 RTCP가 사용한다. 이러한 주소와 포트에 관한 정보는 회의 참여자에게 알려진다. 인터넷 상에서 통신을 할 때에는 송신자가 보낸 데이터가 도중에 없어지거나 송신자가 보낸 순서와 다르게 데이터가 도착할 수 있고, 또는 보낸 데이터가 늦게 도착하는 경우도 종종 발생한다. 그래서, RTP를 이용한 데이터 전송 시에는 수신자가 받은 데이터를 제대로 조합시킬 수 있도록 데이터에 대한 시간정보와 순서번호에 대한 정보가 포함된다.
음성과 영상회의(Audio and Video Conference)는 음성과 영상을 동시에 회의에서 사용하고자 한다면, 음성과 영상 데이터는 각각의 RTP 데이터로 전송되어야 한다. RTCP 데이터는 음성과 영상, 각각에 대하여 다른 포트의 쌍과 다수를 대표하는 하나의 주소가 사용되어 전송된다. 그러므로, 회의의 참여자는 자신이 선택한 형태(음성 또는 영상)의 데이터를 선택하여 수신할 수 있다. 만약, 두 가지 형태의 데이터를 수신하고자 하는 참여자에게는 RTCP 패킷에 시간 정보를 포함시켜서 두 데이터를 적절하게 보고 들을 수 있도록 한다.
혼합기와 전환기(Mixers and Translators)는 회의에 참여하는 모든 참여자들이 같은 환경에서 참여한다면 혼합기와 전환기는 필요하지 않다. 하지만, 전세계에서 인터넷을 통해 통신을 하는 참여자들이 모두 같은 환경일 수는 없다. 그러므로, 각 참여자들에게 적절한 형태의 데이터 전송이 이루어지게 하기 위해 사용된다. 예를 들어, 느린 속도로만 가능한 참여자가 고속 처리가 가능한 회의에 참조하고자 할 때, 또는 그 반대의 경우이면 한 명의 참여자로 인해 다수의 참여자에게 불이익을 줄 수 없다는 것이 혼합기와 전환기 사용의 목적이다. 즉, 환경이 다른 참여자에게도 적절한 형태로 데이터 전송을 해 주는 것이다.
또한, RTP는 멀티미디어 데이터베이스를 지원해야 하는 환경에서 실시간적인 속성을 갖는 메타 데이터 전송기능과 스트리밍 데이터의 트랜젝션 기능을 동시에 지원하기 위한 전송 프로토콜로서, RTSP와 유사하게 구현되어 트랜젝션 요청의 전송 역할만을 담당하며, 실제적인 트랜젝션은 데이터베이스에 요청 시에 이루어지게 된다.
무선 단말기(140)는 무선 중계장치(120)로부터 멀티미디어 방송 콘텐츠의 패킷을 수신하며, 수신된 패킷에 기초하여 멀티미디어 방송 콘텐츠를 재생한다. 이때, 무선 중계기(120)는 방송 송출장치(110)로부터 멀티미디어 방송 컨텐츠의 패킷을 수신하자마자 무선구간으로 전송한 후, 윈도우 단위로 복조한 패킷을 다시 무선구간으로 전송하기 때문에, 무선 단말기(140)는 동일한 패킷을 반복하여 수신하게 될 수도 있다. 이 경우, 무선 단말기(140)는 무선 중계장치(120)로부터 수신되는 동일한 패킷들 중 가장 처음의 양호한 패킷만 수신하면 되고, 나머지 다른 패킷들은 무시할 수 있다. 이때, 각각의 패킷에는 무선 중계장치(120)가 방송 송출장치(110)로부터 순차적으로 수신한 패킷들의 순서정보가 포함되어 있기 때문에, 무선 중계장치(120)에서 무선구간으로 송출된 패킷이 유실되거나 에러가 발생하더라도, 무선 단말기(140)는 복조된 패킷들 중에서 양호한 패킷들을 선택하여 원활하게 멀티미디어 방송 콘텐츠를 재생할 수 있게 된다.
* 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 중계를 위한 무선 중계장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 무선 중계장치(120)는 연결 설정부(121), 패킷 수신부(122), 복조패킷 저장부(123), 패킷 송출부(124), 복조 타이머 구동부(125) 및 윈도우 형성부(126)를 구비할 수 있다.
연결 설정부(121)는 방송 송출장치(110)와 통신연결을 설정한다. 이때, 연결 설정부(121)는 RTSP에 기초하여 방송 송출장치(110)와 통신연결을 설정하는 것이 바람직하다. 연결 설정부(121)에 의해 방송 송출장치(110)와 통신연결이 설정되면, 패킷 수신부(122)는 방송 송출장치(110)로부터 멀티미디어 방송의 패킷을 순차적으로 수신한다. 이때, 패킷 수신부(122)는 RTP에 기초하여 방송 송출장치(110)로부터 멀티미디어 방송의 패킷을 수신할 수 있다.
복조패킷 저장부(123)는 설정된 시간 동안 패킷을 복조하여 저장할 수 있다. 여기서, 윈도우는 무선 단말기(140)에 의해 재생될 수 있는 멀티미디어 방송 콘텐츠의 단위로서, 전술한 바와 같이 2개의 패킷, 4개의 패킷, 8개의 패킷, 또는 2N개의 패킷(여기서, N은 4 이상의 자연수)으로 설정될 수 있다.
패킷 송출부(124)는 방송 송출장치(110)로부터 순차적으로 수신되는 각각의 패킷을 무선구간으로 송출한다. 이때, 방송 송출장치(110)로부터 순차적으로 수신되는 각각의 패킷들 사이에는 일정한 시간 간격이 있는데, 복조 타이머 구동부(125)는 각각의 패킷들의 수신간격 사이에서 방송 송출장치(110)로부터 수신되는 패킷이 무선구간으로 송출되면서 해당 패킷을 복조하기 위해 설정된 복조시간을 카운트할 수 있다. 이와 같은 경우, 복조패킷 저장부(123)는 방송 송출장치(110)로부터 각각의 패킷을 수신하면서 여러 개의 복조 패킷을 복조하여 저장하는 것이 바람직하다. 그러나, 복조 타이머 구동부(125)에 의한 복조시간의 카운트는 각각의 패킷이 송출되자마자 이루어지는 대신에, 하나의 윈도우가 형성되면서 설정된 복조시간을 카운트하도록 구현될 수도 있다. 이러한 경우에는 복조패킷 저장부(123)는 윈도우 단위로 패킷을 복조하여 저장하는 것이 바람직하다. 이때, 복조 타이머 구동부(125)는 무선구간의 트래픽에 대응하여 복조시간을 조절할 수 있다. 즉, 무선구간의 트래픽 환경이 원활한 경우에는 송출되는 패킷의 유실이나 에러발생의 확률이 적을 수 있으며, 무선구간의 트래픽 환경이 나쁠수록 송출되는 패킷의 유실이나 에러발생의 확률이 높을 수 있다. 따라서, 복조 타이머 구동부(125)는 무선구간의 트래픽 환경에 따라 복조시간을 늘리거나 줄일 수 있으며, 복조시간에 따라 복조되는 패킷의 개수는 달라지게 된다. 이때, 각각의 패킷에 대한 복조시간은 동일한 것으로 가정한다. 또한, 복조시간 동안 복조된 패킷들은 복조패킷 저장부(123)에 저장되며, 패킷 송출부(124)는 설정된 복조시간이 경과한 후에 복조패킷 저장부(123)에 저장된 복조패킷들을 순차적으로 무선구간으로 송출한다.
윈도우 형성부(126)는 방송 송출장치(110)로부터 순차적으로 수신되는 패킷을 설정된 개수만큼 결합하여 윈도우를 형성한다. 이때, 복조 타이머 구동부(125)는 방송 송출장치(110)로부터 수신된 각각의 패킷이 무선구간으로 송출되면서 복조시간을 카운트하는 대신, 윈도우 형성부(126)에 의해 설정된 크기의 윈도우가 형성되면서 복조시간을 카운트하도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 복조패킷 저장부(123)는 형성된 윈도우 단위로 복조시간 동안 패킷들을 복조하여 저장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신의 프로토콜 스택구조를 예시한도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 서비스 시스템은, 일반적인 무선통신의 프로토콜 스택구조를 그대로 유지한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신의 프로토콜 스택구조는 일반적인 무선통신의 프로토콜 스택구조와 마찬가지로 애플리케이션 계층(Appl), RTP/RTSP 계층, UDP 계층, IP(Internet Protocol) 계층, 무선규격 계층을 구비한다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 방송 전송기술 중의 하나인 FEC(Forward Error Correction) 기능을 응용하여 RTP 계층 내에 에러 복구 내응을 위한 기능이 추가될 수 있도록 하였다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 방송 중계방법을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 연결 설정부(121)는 방송 송출장치(110)와 통신연결을 설정한다(S410). 연결 설정부(121)에 의해 방송 송출장치(110)와 통신연결이 설정되면, 패킷 수신부(122)는 방송 송출장치(110)로부터 멀티미디어 방송의 패킷을 순차적으로 수신한다(S420). 방송 송출장치(110)로부터 수신되는 각각의 패킷은 패킷 송출부(124)에 의해 무선구간으로 송출된다. 이때, 복조타이머 구동부(125)는 방송 송출장치(110)로부터 수신되는 패킷이 무선구간으로 송출되면서, 패킷을 복조하기 위해 설정된 복조시간을 카운트할 수 있다(S430). 또는, 각각의 패킷 송출마다 복조시간을 카운트하는 대신에, 윈도우 형성부(126)에 의해 윈도우가 형성되면서 복조시간을 카운트하도록 구현될 수도 있다.
복조패킷 저장부(123)는 설정된 복조시간 동안 패킷을 복조하여 저장한다(S440). 이때, 복조패킷 저장부(126)는 방송 송출장치(110)로부터 수신되는 각각의 패킷에 대하여 동일한 패킷을 복조하거나, 윈도우 형성부(126)에 의해 형성되는 윈도우 단위로 패킷을 복조하여 저장할 수 있다.
복조 타이머 구동부(125)에 의해 카운트되는 복조시간이 경과하면(S450), 패킷 송출부(124)는 복조패킷 저장부(123)에 저장된 복조패킷들을 순차적으로 무선구간으로 전송한다(S460). 복조패킷 저장부(123)에 저장된 복조패킷들이 무선구간으로 전송된 후에는, 복조 타이머 구동부(125)는 복조시간의 카운트를 리셋하여 카운트하는 것이 바람직하다.
이로써, 무선구간의 트래픽 환경에 따라 패킷이 유실되거나 에러가 발생하더라도 무선 단말기(140)는 복조되어 재송출되는 패킷들을 통하여 양호한 패킷들을 선택할 수 있게 됨으로써, 와이파이와 같은 무선통신 규격을 이용하여 단방향의 멀티미디어 방송 서비스를 실행하더라도 방송 품질의 저하를 방지할 수 있게 된다. 또한, 이와 같은 방법을 통해, 기존의 무선통신의 프로토콜 스택구조를 변경하지 않고도 안정적인 멀티미디어 방송 서비스를 제공할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예는, 와이파이와 같은 무선통신 규격을 이용하여 단방향의 멀티미디어 방송 서비스를 실행하더라도 방송 품질의 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 무선통신의 프로토콜 스택구조를 변경하지 않고도 안정적인 멀티미디어 방송 서비스를 제공할 수 있는 효과를 발생하는 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

  1. 멀티미디어 방송을 송출하는 방송 송출장치와 통신연결을 설정하는 연결 설정부;
    상기 방송 송출장치와 통신연결이 설정되면, 상기 방송 송출장치로부터 상기 멀티미디어 방송의 패킷을 일정한 시간 간격으로 순차적으로 수신하는 패킷 수신부;
    수신되는 상기 패킷을 무선구간으로 송출하는 패킷 송출부; 및
    설정된 시간 동안 상기 패킷을 복조하여 저장하는 복조패킷 저장부
    를 포함하며,
    상기 복조패킷 저장부는 상기 패킷의 결합에 따른 윈도우가 형성되는 경우, 윈도우의 크기에 상응하는 복조시간 동안 상기 패킷을 복조하여 저장하고,
    상기 패킷 송출부는 상기 설정된 시간이 경과하면 상기 복조패킷 저장부에 저장된 상기 패킷을 순차적으로 상기 무선구간에 송출하고,
    상기 윈도우의 크기는 상기 무선구간을 통해 상기 패킷을 수신하는 무선 단말기를 기준으로 설정되고,
    상기 패킷은
    상기 무선 단말기가 중복 수신된 패킷들 중 양호한 패킷만 선택하여 순차적으로 수신할 수 있도록, 송출되는 패킷들의 순서정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계장치.
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