KR102426852B1 - 비상 방송용 멀티미디어 파일 내장형 네트워크 방송시스템 - Google Patents

비상 방송용 멀티미디어 파일 내장형 네트워크 방송시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 비상 방송 제공 방법 및 이를 수행하는 중앙 방송 장치, 네트워크 방송시스템에 관한 발명이며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙 방송 장치는, 저장부, 입력부, 상기 저장부, 상기 입력부와 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 송신기에서 수신기로의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 수신기에서 상기 송신기로의 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 산출하고, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산하며, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)가 기준 안정도 점수보다 낮은 경우, 상기 수신기를 비상 파일 사용 수신기로 지정하고, 비상 상황이 발생하면, 비상 상황과 대응되는 멀티미디어의 파일 번호를 확인하고, 상기 송신기가 상기 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여, 상기 수신기로 전송하도록 제어하도록 구성된다.
본 발명에 따르면, 네트워크가 불안정한 비상 상황에서 멀티미디어 파일을 전송하지 않고, 멀티미디어 파일 번호를 수신기에 전송하는 것만으로도 사람들에게 빠르고 정확하게 대피 정보를 제공해 줄 수 있다.

Description

비상 방송용 멀티미디어 파일 내장형 네트워크 방송시스템{NETWORK BROADCASTING SYSTEM WITH EMBEDDED MULTIMEDIA FILE FOR EMERGENCY BROADCASTING}
본 발명은 비상 방송용 멀티미디어 파일 내장형 네트워크 방송시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 화재, 지진 등의 비상 상황 발생으로 멀티미디어 패킷의 실시간 전달이 제한되는 상황에서 비상 방송을 정상적으로 송출할 수 있는 송신기, 중앙 방송 장치 및 방송시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전관 방송 시스템이란 학교, 사무실 빌딩, 아파트, 호텔 등 단일 건물이나 인접건물에서 원하는 지역의 전체, 층별, 구역별 방송을 수행할 수 있도록 설계된 시스템이다.
이러한 전관 방송 시스템은 중앙 방송실에 송신 장치(중앙 방송 장치)를 설치하고, 각 회의실, 학급이나 호실 등의 방송수신 호 실에 액정이나 디스플레이 장치, 스피커 등을 포함하는 수신 장치를 설치함으로써, 중앙 방송실에서 각 방송수신 호실로 방송을 전송하게 된다.
전관 방송 시스템은 평상시에 건물과 관련한 각종 정보를 알리기 위해 사용되며, 화재나 지진 같은 비상 상황 시에 재난 상황 및 대피 경로를 알리기 위해 사용된다.
그러나 비상 상황에서 중앙 방송 장치가 네트워크에 연결된 모든 수신 장치에 비상 방송 관련 멀티미디어를 전달하는 경우, 네트워크 트래픽이 과도하게 집중되거나, 네트워크 채널에 물리적 손상이 발생하는 경우, 멀티미디어 패킷이 제대로 전달되지 못하고, 비상 방송이 각 건물, 호실에 출력되지 못하는 문제가 발생한다.
이에, 전관 방송 시스템 내 네트워크 문제로 인해 방송 서비스 품질이 저하되는 상황에서도 각 수신 장치에서 비상 방송을 정상적으로 출력할 수 있는 방법과 이를 수행할 수 있는 방송시스템에 대한 필요성이 증대되고 있다.
한편, 발명의 배경이 되는 기술은 본 발명에 대한 이해를 보다 용이하게 하기 위해 작성되었다. 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 사항들이 선행기술로 존재한다고 인정하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 수신 장치(이하, 수신기)에 비상 상황과 대처 방법 별 방송을 위한 음원, 영상 등의 멀티미디어 파일을 미리 저장해두고, 네트워크가 불안정한 상황에서 멀티미디어 파일에 대한 번호만을 전달받아, 비상 방송을 정상적으로 출력할 수 있는 방법과 이를 수행하는 송신기, 중앙 방송 장치 및 방송시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 송신기와 수신기가 서로가 생성한 패킷을 주고 받는 과정에서, 패킷이 전송되기까지 소요되는 시간이 지연되거나, 패킷의 순서가 뒤바뀌거나, 패킷이 손실되는 상황에 따른 네트워크 안정도 점수를 계산하여, 이를 기초로 비상 상황을 판단할 수 있는 방법과 이를 수행하는 방송시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙 방송 장치를 제공한다. 상기 장치는, 저장부, 입력부, 상기 저장부, 상기 입력부와 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 송신기에서 수신기로의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 수신기에서 상기 송신기로의 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 산출하고, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산하며, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)가 기준 안정도 점수보다 낮은 경우, 상기 수신기를 비상 파일 사용 수신기로 지정하고, 비상 상황이 발생하면, 비상 상황과 대응되는 멀티미디어의 파일 번호를 확인하고, 상기 송신기가 상기 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여, 상기 수신기로 전송하도록 제어한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 멀티미디어 파일 번호는, 상기 수신기에 기 저장된 멀티미디어의 파일 번호와 대응되며, 상기 수신기는, 상기 송신기가 송신한 멀티미디어 파일 번호 패킷에 대응되는 멀티미디어를 방송 영역 내에 분산 설치된 다수의 출력 유닛으로 전달할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 기 프로세서는, 상기 송신기가 n번째 멀티미디어 패킷(n은 2 이상의 자연수)에 추가한 타임스탬프(TS_DL_n)와 상기 수신기가 n번째 멀티미디어 패킷을 분석하는 시점의 시간(RT_DL_n) 차이를 상기 패킷 전송 시간(DL_Delay)으로 산출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 수신기가 n번째 상태 정보 패킷에 추가한 타임스탬프(TS_UL_n)와 상기 송신기가 n번째 상태 정보 패킷을 분석하는 시점의 시간(RT_UL_n) 차이를 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)으로 산출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 상기 송신기에서 상기 수신기로의 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 수신기에서 상기 송신기로의 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하고, 상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 조합하여 상기 네트워크 안정도 점수를 계산할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 하기 [수학식 1]에 따라, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020090748958-pat00001
[수학식 2]
Figure 112020090748958-pat00002
Figure 112020090748958-pat00003
[수학식 3]
Figure 112020090748958-pat00004
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))에, 패킷 손실 점수(P_loss) 또는 패킷 순서에 따른 차감 가중치(Penalty)를 반영할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 멀티미디어 패킷과 상기 상태 정보 패킷의 송수신 순서를 모니터링하여, 패킷의 누락을 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)에 지정된 값의 패킷 손실 점수(P_loss)를 반영할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 송신기가 수신하는 상기 상태 정보 패킷의 일련 번호와 상기 수신기가 수신하는 상기 멀티미디어 패킷의 일련 번호를 모니터링하여, 패킷이 순서대로 수신되는지 판단하고, 판단 결과에 따라 마지막 순서의 패킷에 차감 가중치(Penalty)를 반영할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방송 송신기를 제공한다. 상기 방송 송신기는, 통신부, 저장부, 상기 통신부, 상기 저장부와 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 수신기로 송신하는 멀티미디어의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 수신기로부터 수신하는 상태 정보의 상태 정보 패킷의 전송 시간(UL_Delay)을 산출하고, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산하며, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)가 기준 안정도 점수보다 낮은 경우, 상기 수신기를 비상 파일 사용 수신기로 지정하고, 비상 상황이 발생하면, 비상 상황과 대응되는 멀티미디어의 파일 번호를 확인하고, 상기 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여, 상기 수신기로 송신하도록 구성된다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 멀티미디어 파일 번호는, 상기 수신기에 기 저장된 멀티미디어의 파일 번호와 대응되며, 상기 멀티미디어 파일 번호 패킷에 대응되는 멀티미디어는 상기 수신기를 통해 방송 영역 내에 분산 설치된 다수의 출력 유닛으로 전달될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 상기 수신기로 송신되는 패킷의 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 수신기로부터 수신되는 패킷의 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하고, 상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 조합하여 상기 네트워크 안정도 점수를 계산할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 네트워크 방송시스템을 제공한다. 상기 네트워크 방송시스템은, 방송 송신기 및 상기 방송 송신기와 연결되고, 방송 영역 내 분산 설치된 수신기를 포함하되, 상기 방송 송신기는, 상기 수신기로 송신하는 멀티미디어의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 수신기로부터 수신하는 상태 정보의 상태 정보 패킷의 전송 시간(UL_Delay)을 산출하고, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산하며, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)가 기준 안정도 점수보다 낮은 경우, 상기 수신기를 비상 파일 사용 수신기로 지정하고, 비상 상황이 발생하면, 비상 상황과 대응되는 멀티미디어의 파일 번호를 확인하고, 상기 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여, 상기 수신기로 송신하도록 구성된다.
기타 실시 예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 방송 영역 내 분산 설치된 출력 유닛 및 이와 연결된 수신기에 비상 상황의 시나리오 별로 대피 정보가 담긴 멀티미디어 파일을 미리 저장해 둠으로써, 이후 네트워크가 불안정한 비상 상황에서 멀티미디어 파일을 전송하지 않고, 멀티미디어 파일 번호를 수신기에 전송하는 것만으로도 사람들에게 빠르고 정확하게 대피 정보를 제공해 줄 수 있다. 또한, 네트워크 트래픽이 급증함으로 인해 실질적으로 전달되어야 하는 비상 방송용 멀티미디어 패킷의 전달이 늦어지거나, 유실되는 문제를 해결할 수 있다.
본 발명은, 방송시스템에서 네트워크를 통해 전달되는 센싱 데이터를 이용하여 비상 상황을 판단하는 것에서 나아가, 송신기와 수신기가 주고 받는 패킷을 통해 네트워크 문제와 비상 상황의 발생을 빠르게 판단하고, 그에 따른 대처를 취할 수 있다.
구체적으로, 송신기와 수신기가 주고 받는 네트워크 패킷에 타임 스탬프를 추가하여, 송신기와 수신기의 패킷 전송 시간이 느려지거나, 패킷 전송 순서가 뒤바뀌거나, 패킷이 손실되는 상황에 따른 안정도 점수를 계산함으로써, 네트워크 패킷의 분석만으로도 네트워크의 불안정함과 비상 상황에 따른 네트워크 문제 발생을 구분할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 방송시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙 방송 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티미디어 패킷 전송 시간을 계산하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상태 전송 패킷 전송 시간을 계산하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 전송 순서에 따른 차감 가중치를 반영하는 방법을 설명하기 위한 표이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신기의 비상 방송용 멀티미디어 파일을 재생하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 방송 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는(3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~ 를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된)프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
본 명세서의 해석의 명확함을 위해, 이하에서는 본 명세서에서 사용되는 용어들을 정의하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 방송시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 네트워크 방송시스템(1000)은 중앙 방송 장치(100), 중앙 방송 장치(100) 내 송신기(10), 송신기(10)와 네트워크 연결된 수신기(20) 및 출력 유닛(30)을 포함할 수 있다.
중앙 방송 장치(100)는 건물 간 원거리 방송, 즉 전관 방송을 제공하기 위해 송신기(10), 수신기(20) 및 출력 유닛(30)를 모니터링하고 제어할 수 있다. 중앙 방송 장치(100)는 다양한 멀티미디어 소스를 포함하며, 방송 영역 내 분산 설치된 수신기(20) 및 이와 연결된 출력 유닛(30)으로 개별 방송, 그룹 방송, 비상 방송, 예약 방송, 원격 방송, TTS(Text-To-Speech) 방송 등 다양한 멀티미디어를 제공할 수 있다.
이 중, 비상 방송은 화재, 지진, 홍수 등의 재난 발생 시, 재난 발생을 알리고, 재난 경로를 안내해 줄 수 있는 방송으로, 중앙 방송 장치(100)는 각 건물, 수신기(20) 또는 출력 유닛(30)에 설치된 센서(미도시)가 획득하는 센싱 데이터를 통해 재난 발생을 인지하거나, 관리자를 통해 재난 발생을 인지하여, 해당 영역, 건물에 위치한 사람들에게 비상 방송을 제공할 수 있다.
여기서, 만약 건물에 물리적 충격이 가해져 네트워크 채널이 손상되거나, 트래픽 집중으로 인해 네트워크에 문제가 발생하게 되면, 비상 방송과 관련된 멀티미디어가 수신기(20)로 전달되지 못하므로, 중앙 방송 장치(100)는 내장된 송신기(10)와 각 건물이나 호실에 배치된 수신기(20)가 주고 받는 네트워크 패킷을 이용하여, 네트워크에 문제가 발생하였는지 판단할 수 있다.
만약, 네트워크 문제가 발생할 경우, 중앙 방송 장치(100)는 송신기(10)를 통해 수신기(20)에 기 저장된 비상 파일을 출력 유닛(30)을 통해 출력하도록 제어할 수 있다. 여기서, 비상 파일은, 관리자에 의해 수신기(20) 내부의 저장 장치(메모리)에 비상 파일을 직접 저장되거나, 송신기(10)에서 특정 프로토콜을 이용하여 수신기(20)로 비상 파일을 전송함으로써, 수신기(20)에 저장될 수 있다.
실시 예에 따라, 송신기(10)가 중앙 방송 장치(100)의 기능을 동일하게 구현할 수 있으며, 이러한 경우, 송신기(10)는 다양한 멀티미디어 소스를 저장하고, 방송 영역 내 분산 설치된 수신기(20)로 다양한 멀티미디어를 송신할 수 있다.
송신기(10)와 수신기(20)는 네트워크 연결되어 각종 데이터를 주고 받을 수 있다. 구체적으로, 송신기(10)는 이미지, 문자, 영상, 음성 등의 멀티미디어를 패킷화하여 실시간으로 송신할 수 있으며, 수신기(20)는 멀티미디어 패킷을 수신하여, 이를 출력 유닛(30)으로 전달할 수 있다. 여기서, 출력 유닛(30)은 디스플레이 장치(30a) 및 음향 출력 장치(30b)를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 디스플레이 장치(30a)는 모니터, TV일 수 있고, 음향 출력 장치(30b)는 스피커일 수 있다. 즉, 네트워크 방송시스템(1000)은 출력 유닛(30)을 통해 비상 방송을 시각적, 청각적으로 제공할 수 있다.
수신기(20)는 멀티미디어 패킷에 대한 응답으로 ACK 또는 NACK 뿐만 아니라, 상태 정보(상태 전송) 패킷을 전송할 수 있다. 아울러, 멀티미디어 패킷과 상태 정보 패킷은 송신기(10)와 수신기(20)의 네트워크가 안정적인지 판단하기 위한 자료로 활용될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
다음으로, 도 2를 참조하면, 본관에는 중앙 방송 장치(100)가 배치되며, 중앙 방송 장치(100)가 가지고 있는 다양한 멀티미디어를 별관에 배치된 복수의 수신기(20)로 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 별관 A, 별관 B 동시에 동일한 재난 상황이 발생하더라도 수신기(20) 및 출력 유닛(30)이 배치된 공간에 따라 대피 경로가 다를 수 있으므로, 중앙 방송 장치(100)는 각각의 수신기(20)에 저장되어 있는 비상 방송 관련 멀티미디어 파일 번호를 확인하고, 이에 매칭되는 파일을 재생하도록 송신기(10)에 제어 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 별관 A, 별관 B에 배치된 수신기(20)가 송신기(10)로부터 수신한 패킷을 통해 기 저장된 적어도 하나의 멀티미디어 파일을 출력 유닛(30)으로 전달할 수 있다. 별관 A, 별관 B에 배치된 출력 유닛(30)은 “지진이 발생하였습니다, 건물 밖으로 대피하십시오”와 같은 동일한 음성 파일을 출력하면서, 위치에 따라 서로 다른 대피 경로에 대한 이미지, 영상 파일을 출력할 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 방송시스템(1000)의 개략적인 구성에 대하여 설명하였으며, 이하에서는 도 3 내지 도 7을 참조하여, 비상 시에 수신기(20)에 저장된 비상 방송을 제공할 수 있도록 제어하는 중앙 방송 장치(100)에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙 방송 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 중앙 방송 장치(100)는 저장부(110), 입력부(120), 출력부(130) 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다.
저장부(110)는 다양한 상황에 따른 방송을 다양한 멀티미디어 소스를 저장할 수 있으며, 중앙 방송 장치(100)가 설치된 건물 또는 네트워크 연결된 원거리의 건물에 배치된 수신기(20) 및 센서들의 위치 정보 및 고유 식별 정보를 매핑하여 저장할 수 있다.
또한, 저장부(110)는 수신기(20)에 저장되어 있는 비상 방송용 멀티미디어 파일의 종류와 번호를 저장할 수 있다.
다양한 실시 예에서 저장부(110)는 각종 데이터, 명령 및 정보를 저장할 수 있는 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저장부(110)는 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, SRAM, 롬, EEPROM, PROM, 네트워크 저장 스토리지, 클라우드, 블록체인 데이터베이스 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
또한, 저장부(110)는 중앙 방송 장치(100)의 동작을 위한 명령어들이 기록되어 있을 수 있다. 다양한 실시 예에서, 저장부(110)는 송신기(10)와 수신기(20) 사이의 네트워크 안정도 점수를 계산하고, 비상 방송을 제공하기 위한 어플리케이션(미도시)이 기록되어 있을 수 있다.
입력부(120)는 관리자로부터 다양한 입력을 획득할 수 있다. 실시 예에 따라, 입력부(120)는 CDP(Compact Disk Player), 튜너(Tuner), 리모트 앰프(Remote AMP) 및 마이크(Mic)와 같은 오디오 인터페이스를 통해 입력되는 오디오 신호를 믹싱(Mixing) 처리할 수 있다. 예를 들어, 입력부(120)는 마이크를 통해 건물 공지 사항에 관한 관리자의 음성을 획득할 수 있다.
출력부(130)는 중앙 방송 장치(100)에서 처리되는 각종 정보를 출력할 수 있다. 실시 예에 따라, 시각적 출력 장치를 통하여 중앙 방송 장치(100)를 제어하기 위한 다양한 사용자 인터페이스가 제공될 수 있으며, 청각적 출력 장치를 통하여 비상 상황 발생에 따른 알림이 제공될 수 있다.
출력부(130)에 포함되는 시각적 출력 장치는 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있는데, 이러한 경우, 입력부(120)와 출력부(130)는 하나의 물리적 구성 요소로 이루어질 수 있다. 즉, 시각적 출력 장치는 영상을 표시하는 영역에서 발생하는 다양한 입력을 인식할 수 있는 다양한 센싱 수단들을 포함할 수 있다.
프로세서(140)는 저장부(110), 입력부(120) 및 출력부(130)와 동작 가능하게 연결되어, 중앙 방송 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 저장부(110)에 저장된 어플리케이션 또는 프로그램을 구동하여 송신기(10)에 기 저장된 비상 방송용 멀티미디어를 출력시키기 위한 다양한 명령들을 수행할 수 있다.
프로세서(140)는 CPU(Central Processing Unit)나 AP(Application Processor)와 같은 연산 장치에 해당할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 다양한 연산 장치가 통합된 SoC(System on Chip)와 같은 통합 칩(Integrated Chip (IC))의 형태로 구현될 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(140)는 송신기(10)에서 수신기(20)로, 수신기(20)에서 송신기(10)로 패킷이 전송되기까지 소요되는 시간을 산출하고, 이를 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산할 수 있으며, 이는 네트워크를 통한 비상 상황 판단에 활용될 수 있다.
구체적으로, 프로세서(140)는 송신기(10)와 수신기(20)가 추가한 타임 프탬프를 이용하여 송신기(10)에서 수신기(20)로의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 수신기(20)에서 송신기(10)로의 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 산출할 수 있다
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티미디어 패킷 전송 시간을 계산하는 방법을 설명하기 위한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상태 전송 패킷 전송 시간을 계산하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4를 참조하면, 송신기(10)는 중앙 방송 장치(100)로부터 영상 및 음향 소스(멀티미디어 소스)를 전달받아, 엔코더(11)를 통해 멀티미디어를 패킷화할 수 있으며, 이 과정에서 타임 스탬프를 추가할 수 있으며, 수신기(20)는 디코더(21)를 이용하여 멀티미디어 패킷에서 영상 및 음향을 획득할 수 있다.
프로세서(140)는 송신기(10)가 n번째 멀티미디어 패킷(n은 2 이상의 자연수)에 추가한 타임스탬프(TS_DL_n)와 수신기(20)가 n번째 멀티미디어 패킷을 분석하는 시점의 시간(RT_DL_n) 차이를 패킷 전송 시간(DL_Delay)으로 산출할 수 있다. 즉, 전송 소요 시간은 송신기(10)의 인코딩 시간부터 수신기(20)의 디코딩 시간까지의 소요 시간(End to End)을 의미하며, 본 발명의 일 실시 예에서는 네트워크 상태에 따라 전파지연(Propagation delay), 전송지연(Transmission delay)과 같이 송신기(10)와 수신기(20) 사이에서의 모든 시간 지연 시간을 통합하여 패킷 전송 시간(DL_Delay)으로 정의하도록 한다.
도 5를 참조하면, 수신기(20)는 송신기(10)로 전송하는 상태 전송 패킷(상태 정보 패킷)에 타임 스탬프를 추가할 수 있다. 프로세서(140)는 수신기(20)가 n번째 상태 정보 패킷에 추가한 타임스탬프(TS_UL_n)와 상기 송신기가 n번째 상태 정보 패킷을 분석하는 시점의 시간(RT_UL_n) 차이를 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)으로 산출할 수 있다.
다시 말해서, 프로세서(140)는 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 송신기(10)에서 수신기(20)로의 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 수신기(20)에서 송신기(10)로의 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산할 수 있으며, 이 둘을 조합하여, [수학식 1]과 같이 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산할 수 있다.
Figure 112020090748958-pat00005
프로세서(140)는 송신기(10)와 수신기(20)가 패킷을 주고받을 때마다 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산할 수 있다. 실시 예에 따라, 네트워크 안정도 점수(NSP)는 최초 10점에서 시작할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(140)는 하기 [수학식 2] 및 [수학식 3]에 따라, 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산할 수 있다.
Figure 112020090748958-pat00006
Figure 112020090748958-pat00007
Figure 112020090748958-pat00008
프로세서(140)는 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))의 계산 시, 송신기(10)로의 상태 정보 패킷 도착 시간을 기준으로 N번째 패킷과, N-1번째 패킷을 비교하여 시간 지연 점수를 계산할 수 있다. 아울러, 각각의 시간 지연 점수에는 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))의 비율(Rdu)이 반영될 수 있다. 실시 예에 따라, Rdu는 다운링크 패킷의 누적길이를 다운링크 패킷과 업링크 패킷의 누적길이의 합으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.
상술한 바와 같이, 프로세서(140)는 패킷의 전송 시간을 기초로 시간 다운링크, 업링크의 시간 지연 점수를 계산한 후, 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산할 수 있다. 그러나, 패킷의 전송 시간이 지연되는 상황만으로는 송신기(10)와 수신기(20) 사이에서 방송의 품질을 크게 떨어트릴만한 네트워크 문제가 발생한 것으로 판단하기에 무리가 있다.
네트워크 방송시스템(1000)에서 방송의 품질을 떨어트리는 가장 대표적인 사례는 송신기(10)와 수신기(20) 사이에서 패킷이 손실되어, 방송이 제공되지 못하는 상황이나, 패킷의 순서가 바뀌어 방송을 통해 정확한 정보를 제공하지 못하는 상황이 존재한다. 구체적으로, 대부분의 방송용 프로토콜에서 차용되는 UDP의 경우 패킷 순서가 바뀌었을 때, 이를 정정할 수 있는 방법이 존재하지 않는다. 그에 따라, 현재 방송용 프로토콜은 실시간 미디어 전송용 프로토콜인 RTP(Real Time Transfer Protocol)의 표준 패킷 헤더에 패킷의 순서를 정의하는 일련번호가 추가되어 있는 것이 일반적이지만, 이러한 경우 디코딩에 필요한 최소 용량의 패킷이 도착하여 재생되는데 필요한 시간이, 해당 용량의 방송용 미디어 컨텐츠 패킷 중 가장 늦게 도착한 패킷의 전송 소요 시간에 수렴되어, 이후의 컨텐츠 패킷들의 재생이 지연되는 문제가 발생한다.
이에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서(140)는 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산하기 위한 파라미터인 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))에 1)패킷 손실 점수(P_loss) 또는 2)패킷 순서에 따른 차감 가중치(Penalty)를 반영하여 네트워크 오류 상태인 수신기(20)를 식별할 수 있다.
실시 예에 따라, 프로세서(140)는 멀티미디어 패킷과 상태 정보 패킷의 송수신 순서를 모니터링하여 패킷의 누락을 판단하고, 판단 결과에 따라 네트워크 안정도 점수(NSP)에 지정된 값의 패킷 손실 점수(P_loss)를 반영할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 송신기(10)가 수신하는 패킷의 일련 번호를 모니터링하는 동안, 2번째 상태 정보 패킷이 수신된 이후에 3번째 상태 정보 패킷이 수신되지 않고, 4번째 상태 정보 패킷이 수신됨을 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 송신기(10)가 13번째 상태 정보 패킷을 수신할 때까지, 3번째 상태 정보 패킷을 수신하지 못할 경우, 3번째 상태 정보 패킷이 누락된 것으로 판단하고, 지정된 값의 패킷 손실 점수를 반영할 수 있다. 만약, 송신기(10)가 13번째 상태 정보 패킷을 수신한 이후 3번째 상태 정보 패킷을 수신하게 되면, 3번째 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하지 않고 0점 처리할 수 있다. 여기서, 패킷의 누락을 판단하기 위한 패킷 수신 횟수는 관리자의 설정에 의해 가변적으로 적용될 수 있다.
아울러, 수신기(20)도 이와 동일한 방법으로 패킷의 누락을 판단할 수 있으며, 패킷의 누락에 따른 패킷 손실 점수(P_loss)가 반영된 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))는 [수학식 4]와 [수학식 5]로 정의될 수 있으며, 실시 예에 따라, 해당 패킷 손실 점수(P_loss)는 -1로 정의할 수 있다.
Figure 112020090748958-pat00009
Figure 112020090748958-pat00010
이와 같이, 프로세서(140)가 패킷의 송수신 순서를 모니터링하여 패킷의 누락을 판단함으로써, 송신기(10)와 수신기(20) 사이에서 물리적 접속 불량, 내부 데이터 오염과 같은 네트워크 문제가 발생한 것을 인지하고 그에 따른 대처를 진행할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 프로세서(140)는 송신기(10)가 수신하는 상태 정보 패킷의 일련 번호와 수신기(20)가 수신하는 멀티미디어 패킷의 일련 번호를 모니터링하여, 패킷이 순서대로 수신되는지 판단하고, 판단 결과에 따라 마지막 순서의 패킷에 차감 가중치(Penalty)를 반영할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 전송 순서에 따른 차감 가중치를 반영하는 방법을 설명하기 위한 표이다.
프로세서(140)는 수신기(20)로의 멀티미디어 패킷의 일련 번호를 확인하여, 패킷 번호가 순서대로 수신되지 않았을 경우, 늦게 수신된 3번째 멀티미디어 패킷에 차감 가중치(Penalty)를 부여할 수 있다. 만약, 패킷이 12453 순서대로 수신되었다면, 바뀐 3번과 4번 패킷 중 늦게 도착한 3번째 멀티미디어 패킷에 차감 가중치를 부여할 수 있다. 또한, 1~n개의 패킷에서 두 개 이상의 패킷의 일련번호가 뒤바뀌었다면, 뒤바뀐 패킷 모두 차감 가중치를 부여할 수 있다.
프로세서(140)는 송신기(10)도 이와 동일한 방법으로 패킷의 순서 뒤바뀜을 판단할 수 있으며, 순서 뒤바뀜에 따른 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))는 [수학식 6]과 [수학식 7]로 정의될 수 있다. 가중치를 100%로 결정한다면 아래 [수학식 6]과 [수학식 7]의 Penalty 값은 2가 될 수 있으며, 이는 관리자의 설정에 의해 가변적으로 적용될 수 있다.
Figure 112020090748958-pat00011
Figure 112020090748958-pat00012
즉, 프로세서(140)는 패킷의 전송 시간(DL_Delay)이 +1초, -1초, +1초로 들쭉 날쭉하여 패킷의 지연 변화(Packet Delay Variation)가 발생하는 경우에는 단순히 네트워크가 불안정한 것으로 판단하지만, 패킷의 순서가 뒤바뀔 경우에는 늦게 도착한 패킷에 차감 가중치를 부여하여, 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산할 수 있다.
프로세서(140)는 [수학식 3] 내지 [수학식 7]을 통해 송신기(10)와 수신기(20)의 n번째 패킷에 대한 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산할 수 있으며, 네트워크 안정도 점수(NSP)가 기준 안정도 점수보다 낮은 경우, 비상 상황이 발생한 것으로 판단하고, 해당 수신기(20)를 비상 파일 사용 수신기(20)로 지정할 수 있다.
이 후, 프로세서(140)는 비상 상황이 발생하면, 비상 상황과 대응되는 멀티미디어 파일 번호를 확인하고, 송신기(10)가 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여 해당 수신기(20)로 전송하도록 제어할 수 있다. 여기서, 프로세서(140)는 입력부(120)를 통해 관리자가 입력한 제어 신호를 기초로 비상 상황이 발생하였음을 판단하거나, 건물에 위치한 센서들로부터 획득된 센싱 데이터를 기초로 비상 상황이 발생하였음을 판단할 수 있다.
즉, 프로세서(140)는 수신기(20)에 저장된 비상 방송용 멀티미디어 파일의 종류 및 파일 번호를 할 수 있으며, 그에 맞는 멀티미디어 파일 번호가 전송되도록 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신기의 비상 방송용 멀티미디어 파일을 재생하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7을 참조하면, 중앙 방송 장치(100)의 제어에 의해 송신기(10)로부터 파일 번호에 대한 패킷을 수신한 수신기(20)는, 파일 번호를 확인하여 저장되어 있는 멀티미디어 파일을 출력 유닛(30)으로 전달할 수 있다. 도 7에서 수신기(20)가 영상 및 음성을 출력하는 것으로 도시되었으나, 출력 유닛(30)에 의해 멀티미디어 파일의 영상 및 음성이 출력되는 것으로 이해될 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙 방송 장치(100)의 구성에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 중앙 방송 장치(100)는 송신기(10)와 수신기(20) 사이의 네트워크 안정도 점수를 계산함으로써, 비상 상황이 발생하였을 때, 송신기(10)를 통해서 비상 방송을 제공할 수 없는 수신기(20)를 선별해낼 수 있다.
그리고 이후 비상 상황이 발생하게 된다면, 중앙 방송 장치(100)는 송신기(10)를 통해 해당 수신기(20)로는 비상 상황에 대응되는 멀티미디어 파일 번호 패킷만을 간단하게 전송하여, 모든 건물에서 비상 방송이 정상적으로 출력될 수 있도록 제어할 수 있다.
이하에서는, 상술한 중앙 방송 장치(100)를 통해 비상 방송을 제공하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 방송 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 중앙 방송 장치(100)는 송신기(10)에서 수신기(20)로의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 수신기(20)에서 송신기(10)로의 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 산출한다(S110). 구체적으로, 중앙 방송 장치(100)는 송신기(10)가 n번째 멀티미디어 패킷(n은 2 이상의 자연수)에 추가한 타임스탬프(TS_DL_n)와 수신기(20)가 n번째 멀티미디어 패킷을 분석하는 시점의 시간(RT_DL_n) 차이를 패킷 전송 시간(DL_Delay)으로 산출할 수 있으며, 수신기(20)가 n번째 상태 정보 패킷에 추가한 타임스탬프(RT_UL_n)와 상기 송신기가 n번째 상태 정보 패킷을 분석하는 시점의 시간(TS_UL_n) 차이를 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)으로 산출할 수 있다.
S110 단계 이후, 중앙 방송 장치(100)는 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산한다(S120). 네트워크 안정도 점수(NSP)는 최초 10점에서 시작하며, 송신기(10)와 수신기(20)가 패킷을 주고 받을 때마다 계산될 수 있다.
구체적으로, 중앙 방송 장치(100)는 [수학식 8] 및 [수학식 9]에 따라 패킷 전송 시간에 따른 다운링크와 업링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))(Pt_UL(n))를 계산할 수 있으며, [수학식 10]과 같이 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산할 수 있다.
Figure 112020090748958-pat00013
Figure 112020090748958-pat00014
Figure 112020090748958-pat00015
Figure 112020090748958-pat00016
중앙 방송 장치(100)는 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))의 계산 시, 송신기(10)로의 상태 정보 패킷 도착 시간을 기준으로 N번째 패킷과, N-1번째 패킷을 비교하여 시간 지연 점수를 계산할 수 있다.
아울러, 각각의 시간 지연 점수에는 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))의 비율(Rdu)이 반영될 수 있다. 실시 예에 따라, Rdu는 다운링크 패킷의 누적길이를 다운링크 패킷과 업링크 패킷의 누적길이의 합으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.
한편, 중앙 방송 장치(100)는 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산하기 위한 파라미터인 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))에 1)패킷 손실 점수(P_loss) 또는 2)패킷 순서에 따른 차감 가중치(Penalty)를 반영하여 네트워크 오류 상태인 수신기(20)를 식별할 수 있다.
실시 예에 따라, 중앙 방송 장치(100)는 멀티미디어 패킷과 상태 정보 패킷의 송수신 순서를 모니터링하여 패킷의 누락을 판단하고, 판단 결과에 따라 네트워크 안정도 점수(NSP)에 지정된 값의 패킷 손실 점수(P_loss)를 반영할 수 있다.
여기서, 해당 패킷 손실 점수(P_loss)는 -1로 정의할 수 있으며, 패킷의 누락에 따른 패킷 손실 점수(P_loss)가 반영된 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))는 [수학식 11]과 [수학식 12]로 정의될 수 있다.
Figure 112020090748958-pat00017
Figure 112020090748958-pat00018
다른 실시 예에 따라, 중앙 방송 장치(100)는 송신기(10)가 수신하는 상태 정보 패킷의 일련 번호와 수신기(20)가 수신하는 멀티미디어 패킷의 일련 번호를 모니터링하여, 패킷이 순서대로 수신되는지 판단하고, 판단 결과에 따라 마지막 순서의 패킷에 차감 가중치(Penalty)를 반영할 수 있다.
예를 들어, 중앙 방송 장치(100)는 송신기(10)로의 상태 정보 패킷의 일련 번호를 확인하여, 패킷 번호가 순서대로 수신되지 않았을 경우, 늦게 수신된 상태 정보 패킷에 차감 가중치(Penalty)를 부여할 수 있다. 만약, 패킷이 1234675 순서대로 수신되었다면, 가장 늦게 도착한 5번째 멀티미디어 패킷에 차감 가중치를 부여할 수 있다.
중앙 방송 장치(100)는 송신기(10)의 경우에도 이와 동일한 방법으로 패킷의 순서 뒤바뀜을 판단할 수 있으며, 순서 뒤바뀜에 따른 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))는 [수학식 13]과 [수학식 14]로 정의될 수 있다. 만약, 가중치를 100%로 결정한다면 아래 [수학식 6]과 [수학식 7]의 Penalty 값은 2가 될 수 있으며, 이는 관리자의 설정에 의해 가변적으로 적용될 수 있다.
Figure 112020090748958-pat00019
Figure 112020090748958-pat00020
S120 단계 이후, 중앙 방송 장치(100)는 네트워크 안정도 점수가 기준 안정도 점수(NSP)보다 낮은 경우, 수신기(20)를 비상 파일 사용 수신기(20)로 지정한다(S130). 이를 위해서, 수신기(20)에는 비상 방송용 멀티미디어 파일이 미리 저장되어 있을 수 있다.
S130 단계 이후, 비상 상황이 발생하면, 중앙 방송 장치(100)는 비상 상황과 대응되는 멀티미디어의 파일 번호를 확인하고, 송신기(10)가 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여 수신기(20)로 전송하도록 제어한다(S140). 여기서, 중앙 방송 장치(100)는 통해 관리자가 입력한 제어 신호를 기초로 비상 상황이 발생하였음을 판단하거나, 건물에 위치한 센서들로부터 획득된 센싱 데이터를 기초로 비상 상황이 발생하였음을 판단할 수 있다.
S140 단계 이후, 멀티미디어 파일 번호에 해당하는 멀티미디어가 수신기(20)와 연결된 출력 유닛(30)을 통해 출력될 수 있으며(S150), 건물에 위치한 사람들은 출력 유닛(30)에서 방송되는 비상 방송을 통해 비상 상황임을 즉각 인지하고, 대피할 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙 방송 장치(100)의 비상 방송 제공 방법에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 중앙 방송 장치(100)는 방송 영역 내 분산 설치된 출력 유닛(30) 및 이와 연결된 수신기(20)에 비상 상황의 시나리오 별로 대피 정보가 담긴 멀티미디어 파일을 미리 저장해 둠으로써, 이후 네트워크가 불안정한 비상 상황에서 멀티미디어 파일을 전송하지 않고, 멀티미디어 파일 번호를 수신기에 전송하는 것만으로도 사람들에게 빠르고 정확하게 대피 정보를 제공해 줄 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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.
1000: 네트워크 방송시스템
100: 중앙 방송 장치
10: 송신기
110: 저장부
120: 입력부
130: 출력부
140: 프로세서
20: 수신기
30: 출력유닛
30a: 디스플레이 장치
30b: 오디오 출력 장치

Claims (14)

  1. 저장부;
    입력부;
    상기 저장부, 상기 입력부와 동작 가능하게 연결된 프로세서; 를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    송신기에서 수신기로의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 수신기에서 상기 송신기로의 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 산출하고, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산하며, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)가 기준 안정도 점수보다 낮은 경우, 상기 수신기를 비상 파일 사용 수신기로 지정하고, 비상 상황이 발생하면, 비상 상황과 대응되는 멀티미디어의 파일 번호를 확인하고, 상기 송신기가 상기 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여, 상기 수신기로 전송하도록 제어하고,
    상기 프로세서는,
    상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 상기 송신기에서 상기 수신기로의 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 수신기에서 상기 송신기로의 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하고,
    상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 조합하여 상기 네트워크 안정도 점수를 계산하며,
    하기 [수학식 1]에 따라, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산하고,
    하기 [수학식 2] 및 [수학식 3]에 따라, 상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하는, 중앙 방송 장치.
    [수학식 1]
    Figure 112022030133413-pat00033

    [수학식 2]
    Figure 112022030133413-pat00034

    Figure 112022030133413-pat00035

    [수학식 3]
    Figure 112022030133413-pat00036
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티미디어 파일 번호는, 상기 수신기에 기 저장된 멀티미디어의 파일 번호와 대응되며,
    상기 수신기는, 상기 송신기가 송신한 멀티미디어 파일 번호 패킷에 대응되는 멀티미디어를 방송 영역 내에 분산 설치된 다수의 출력 유닛으로 전달하는, 중앙 방송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 송신기가 n번째 멀티미디어 패킷(n은 2 이상의 자연수)에 추가한 타임스탬프(TS_DL_n)와 상기 수신기가 n번째 멀티미디어 패킷을 분석하는 시점의 시간(RT_DL_n) 차이를 상기 패킷 전송 시간(DL_Delay)으로 산출하는, 중앙 방송 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신기가 n번째 상태 정보 패킷에 추가한 타임스탬프(TS_UL_n)와 상기 송신기가 n번째 상태 정보 패킷을 분석하는 시점의 시간(RT_UL_n) 차이를 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)으로 산출하는, 중앙 방송 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))에, 패킷 손실 점수(P_loss) 또는 패킷 순서에 따른 차감 가중치(Penalty)를 반영하는, 중앙 방송 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 멀티미디어 패킷과 상기 상태 정보 패킷의 송수신 순서를 모니터링하여, 패킷의 누락을 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)에 지정된 값의 패킷 손실 점수(P_loss)를 반영하는, 중앙 방송 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 송신기가 수신하는 상기 상태 정보 패킷의 일련 번호와 상기 수신기가 수신하는 상기 멀티미디어 패킷의 일련 번호를 모니터링하여, 패킷이 순서대로 수신되는지 판단하고, 판단 결과에 따라 마지막 순서의 패킷에 차감 가중치(Penalty)를 반영하는, 중앙 방송 장치.
  11. 통신부;
    저장부;
    상기 통신부, 상기 저장부와 동작 가능하게 연결된 프로세서; 를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    수신기로 송신하는 멀티미디어의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 수신기로부터 수신하는 상태 정보의 상태 정보 패킷의 전송 시간(UL_Delay)을 산출하고, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산하며, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)가 기준 안정도 점수보다 낮은 경우, 상기 수신기를 비상 파일 사용 수신기로 지정하고, 비상 상황이 발생하면, 비상 상황과 대응되는 멀티미디어의 파일 번호를 확인하고, 상기 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여, 상기 수신기로 송신하고,
    상기 프로세서는,
    상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 상기 송신기에서 상기 수신기로의 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 수신기에서 상기 송신기로의 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하고,
    상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 조합하여 상기 네트워크 안정도 점수를 계산하며,
    하기 [수학식 1]에 따라, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산하고,
    하기 [수학식 2] 및 [수학식 3]에 따라, 상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하는, 방송 송신기.
    [수학식 1]
    Figure 112022030133413-pat00037

    [수학식 2]
    Figure 112022030133413-pat00038

    Figure 112022030133413-pat00039

    [수학식 3]
    Figure 112022030133413-pat00040
  12. 제11항에 있어서,
    상기 멀티미디어 파일 번호는, 상기 수신기에 기 저장된 멀티미디어의 파일 번호와 대응되며,
    상기 멀티미디어 파일 번호 패킷에 대응되는 멀티미디어는 상기 수신기를 통해 방송 영역 내에 분산 설치된 다수의 출력 유닛으로 전달되는, 방송 송신기.
  13. 삭제
  14. 방송 송신기; 및
    상기 방송 송신기와 연결되고, 방송 영역 내 분산 설치된 수신기; 를 포함하되,
    상기 방송 송신기는,
    상기 수신기로 송신하는 멀티미디어의 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 수신기로부터 수신하는 상태 정보의 상태 정보 패킷의 전송 시간(UL_Delay)을 산출하고, 상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 네트워크 안정도 점수(NSP, Network Stability Point)를 계산하며, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)가 기준 안정도 점수보다 낮은 경우, 상기 수신기를 비상 파일 사용 수신기로 지정하고, 비상 상황이 발생하면, 비상 상황과 대응되는 멀티미디어의 파일 번호를 확인하고, 상기 멀티미디어 파일 번호를 패킷화하여, 상기 수신기로 송신하고,
    상기 프로세서는,
    상기 멀티미디어 패킷 전송 시간(DL_Delay) 및 상기 상태 정보 패킷 전송 시간(UL_Delay)을 기초로 상기 송신기에서 상기 수신기로의 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 수신기에서 상기 송신기로의 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하고,
    상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 조합하여 상기 네트워크 안정도 점수를 계산하며,
    하기 [수학식 1]에 따라, 상기 네트워크 안정도 점수(NSP)를 계산하고,
    하기 [수학식 2] 및 [수학식 3]에 따라, 상기 다운링크 시간 지연 점수(Pt_DL(n))와 상기 업링크 시간 지연 점수(Pt_UL(n))를 계산하는, 네트워크 방송 시스템.
    [수학식 1]
    Figure 112022030133413-pat00041

    [수학식 2]
    Figure 112022030133413-pat00042

    Figure 112022030133413-pat00043

    [수학식 3]
    Figure 112022030133413-pat00044
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