KR20090043833A - 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을지원하는 방법 - Google Patents

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KR20090043833A
KR20090043833A KR1020070109613A KR20070109613A KR20090043833A KR 20090043833 A KR20090043833 A KR 20090043833A KR 1020070109613 A KR1020070109613 A KR 1020070109613A KR 20070109613 A KR20070109613 A KR 20070109613A KR 20090043833 A KR20090043833 A KR 20090043833A
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홍태철
강군석
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이호진
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한국전자통신연구원
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Abstract

단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법이 개시된다. 기지국은 핸드오버가 수행될 단말로부터 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 수신하고, 핸드오버의 예정시간 및 상기 수신된 내용을 기초로 단말의 핸드오버를 대비한 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 산출하여 이를 포함한 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치에 송신하며, 스트리밍 서비스 제공 장치는 그 전송 요청 메시지의 전송 요청 조건을 반영하여 스트리밍 데이터를 전송하고, 기지국이 이를 수신하여 단말에 전송한다. 이로써 단말은 스트리밍 서비스를 받으면서 핸드오버를 수행시 끊김없는 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있다.
핸드오버, 스트리밍, 버퍼링, 멀티캐스트

Description

단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법{A method for supporting a terminal's streaming data buffering in case of the terminal's handover}
본 발명은 단말이 스트리밍 서비스를 받으면서 핸드오버를 수행시 끊김없는 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있도록 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법이 개시된다. 더욱 상세하게는 본 발명은 통신시스템을 이용한 스트리밍 서비스 사용자들, 즉 단말들이 동일 네트워크 또는 다양한 네트워크로 핸드오버할 때 해당 스트리밍 서비스가 끊김없이 제공되도록 하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호: 2005-S-014-03, 과제명: 위성 IMT2000+ 기술 개발].
기존에 스트리밍 서비스를 제공하는 경우 유선 IP 네트워크를 이용하여 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서 버퍼링 기술을 사용하였다. 기존의 방송망과 달리 IP 네트워크를 사용하여 멀티미디어 서비스를 제공할 때에는 패킷 전송에 있어 서 고정된 지연시간을 보장해주기가 어려워서, 패킷들을 수신하는 사이에 지연 지터(Delay Jitter)가 발생하였다. 따라서 끊김없는 스트리밍 서비스를 제공해주기 위해서, 서비스를 수신하는 단말이 지연 지터 시간 동안 재생할 수 있는 데이터를 버퍼링하는 방법을 사용하였다.
최근에는 무선 네트워크 기술의 발달로 인하여, 무선 네트워크에서도 IP 패킷 네트워크를 사용하게 되었으며, IP 네트워크를 사용하여 무선 단말에게 스트리밍 서비스도 역시 제공해주고 있다. 기존의 무선 방송 서비스와 달리 IP 패킷 네트워크 기반의 무선 스트리밍 서비스는 기존의 유선 네트워크와 같이 지연 지터가 발생하게 된다. 따라서 무선 단말들도 스트리밍 서비스를 위해서 버퍼링 방법을 사용하고 있다. 그러나 무선 네트워크의 경우 유선 네트워크에서는 발생하지 않는 임의의 패킷 수신 단절 시간이 발생할 수 있다.
무선 네트워크의 경우 그 무선 네트워크에 속해 있는 단말이 셀과 셀사이를 이동할 때, 동일한 종류의 네트워크 시스템들 사이의 또는 이종의 네트워크 시스템들 사이의 핸드오버가 발생하는데, 핸드오버가 진행되는 시간 동안 그 단말은 패킷을 수신할 수 없는 상황이 발생하게 된다. 즉, 단말이 기존에 연결되어 있는 기지국으로부터의 연결을 끊고 새로운 기지국으로 연결하는 시간 동안 패킷을 수신하지 못하게 된다. 특히 수직적 핸드오버의 경우 수평적 핸드오버보다 많은 시간을 필요로 하므로, 단말에 스트리밍 컨텐츠에 대한 버퍼링 양이 충분하지 못한 경우 스트리밍 서비스가 불연속적으로 제공되는 문제점이 있다. 그리고 이종 네트워크 시스템 사이의 핸드오버의 경우에도 동종 네트워크 시스템들 사이의 핸드오버보다 큰 지연시간을 가지게 되므로, 기존의 지연 지터만을 고려한 버퍼링을 통해서는 핸드오버 수행시의 끊김없는 서비스를 보장해 줄 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해 무작정 긴 시간의 초기 버퍼링을 수행하는 것은 사용자들이 서비스를 제공받기 시작하는 시간이 늦어지는 단점을 가지고 있기 때문에 바람직하지 못한 것으로 알려져 있다.
따라서 위와 같이 무선 네트워크에 속한 단말이 스트리밍 서비스를 받는 상황에서 핸드오버를 수행시 끊김없는 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 기술이 필요하다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는, 단말이 스트리밍 서비스를 받고 있는 상황에서 핸드오버를 수행시 끊김없는 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있도록 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법, 장치 및 시스템을 제공하는데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법의 일 실시예는, 핸드오버가 수행될 단말로부터 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 수신하는 단계; 상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 수신된 버퍼링 정보 메시지의 내용을 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 산출하는 단계; 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 관한 정보를 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치에 송신하는 단계; 및 상기 스트리밍 서비스 제공 장치로부터 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 기초하여 결정된 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 통해 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송하는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법의 일 실시예는, 핸드오버가 수행될 단말이 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 송신하는 단계; 상기 기지국이 상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 버퍼링 정보 메시지의 수신 내용을 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 송신하는 단계; 스트리밍 서비스 제공 장치가 상기 전송 요청 메시지의 수신 내용을 기초로 스트리밍 서비스 제공을 위한 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 결정하여 상기 결정된 속도와 시간으로 스트리밍 데이터를 전송하는 단계; 및 상기 기지국이 상기 전송된 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송하는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 기지국의 일 실시예는, 핸드오버가 수행될 단말로부터 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 수신하는 수신부; 상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 수신된 버퍼링 정보 메시지를 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 산출하는 전송 조건 산출부; 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 관한 정보를 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치에 송신하는 송신부; 및 상기 스트리밍 서비스 제공 장치로부터 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 기초하여 결정된 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 통해 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송하는 스트리밍 데이터 전달부; 를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 시스템의 일 실시예는, 핸드오버가 수행될 예정인 경우 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 송신하는 단말; 상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 버퍼링 정보 메시지의 수신 내용을 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 송신하는 기지국; 및 상기 전송 요청 메시지의 수신 내용을 기초로 스트리밍 서비스 제공을 위한 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 결정하여 상기 결정된 속도와 시간으로 스트리밍 데이터를 전송하는 스트리밍 서비스 제공 장치;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 적응적인 버퍼링 지원을 통하여 무선통신시스템을 통하여 단말이 스트리밍 서비스를 받으면서 핸드오버를 수행시 끊김없는 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있다. 이는 스트리밍 서비스를 제공받는 단말이 동일 네트워크 또는 다양한 네트워크로 핸드오버하는 경우에도 적용될 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법, 장치 및 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트리밍 서비스를 제공받고 있는 단말의 핸드오버가 발생하는 상황을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 핸드오버와 관련한 통신 시스템은 단말(110), 기지국1(120), 기지국2(130) 및 스트리밍 서비스 제공 장치(140)를 포함한다.
단말(110)은 자신이 속해 있는 무선 네트워크에서 무선통신 인터페이스를 통해 무선통신을 실현할 수 있는 장치로서 예컨대, 무선 모듈을 장착한 노트북(Notebook), PDA(Personal Digital Assistants), 핸드폰(Hand Phone) 및 스마트폰(Smart Phone) 등이 이에 해당할 수 있다. 또한 이종의 네트워크 시스템 사이에서도 핸드오버가 가능하도록 하기 위해서는, 단말(110)은 이종의 무선통신 인터페이스 타입을 모두 지원하는 멀티모드 노드(multi-mode node)인 것이 바람직하다.
기지국1(120)과 기지국2(130)는 모두 일반적인 기지국, 즉 해당 지역의 무선 네트워크의 허브(hub)로서 기능하는 무선 송수신기이거나 유무선 네트워크 사이의 게이트웨이(gateway)로서의 역할을 하는 장치를 의미한다.
기지국1(120)은 단말(110)이 현재 접속 중, 즉 이용 중인 기지국이다.
기지국2(130)는 단말(110)이 핸드오버를 통해 이동하려고 하는 셀의 기지국이다.
스트리밍 서비스 제공 장치(140)는 단말(110)에게 기지국1(120)이나 기지국2(130)을 통하여 단말(110)에게 스트리밍 서비스를 제공해 주는 장치이다. 이것은 일반적으로 '스트리밍 서버'일 수 있으며, 스트리밍 서비스 제공 장치(140) 는 여러 단말들에게 스트리밍 컨텐츠, 즉 그 스트리밍 컨텐츠를 이루는 스트리밍 데이터를 해당 단말들이 속해 있는 기지국들을 통하여 전송하여 준다.
이러한 구성 요소들을 포함하는 통신 시스템에서 단말(110)은 처음에 기지국1(120)의 셀(121)에 속해 있으면서, 기지국1(110)로부터 스트리밍 서비스를 제공받는다. 그러다가 그 단말(110)이 이동하여 새로운 셀인 기지국2(130)의 셀(131)로 향함에 따라 핸드오버가 필요함을 인식하여 기지국2(130)로 핸드오버를 수행하게 된다. 기지국1(120)과 기지국2(130)는 모두 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 스트리밍 서비스를 제공받기 때문에 단말(110)은 핸드오버가 이루어진 후에도 기지국2(130)를 통해 스트리밍 서비스를 계속 제공받을 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법의 전체적인 절차 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 도 2의 전체적인 절차는 단말의 핸드오버를 대비한 적응적 버퍼링을 수행하기 위한 전체적인 과정을 도시한 것으로서, 멀티캐스트를 이용하여 스트리밍 서비스를 제공하고 있는 경우를 가정한 것이다. 그리고, 버퍼링 정보 메시지는 단말(110)이 핸드오버 하려는 대상 노드, 즉 여기서는 기지국2(130)에 관한 정보를 더 포함하여 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지임을 가정한다. 물론 이러한 버퍼링 정보 메시지는 반드시 핸드오버 요청 메시지로서 전송되어야 하는 것은 아니고, 필요에 따라 따로 전송될 수도 있다. 여기서는 도 1의 상황을 가정한다.
먼저, 단말(110)은 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 R s 의 속도로 기지국1(120)을 통해(S211) 스트리밍 컨텐츠, 즉 스트리밍 서비스의 스트리밍 데이터를 제공받는다.(S213)
그러다가 핸드오버를 수행해야 하는 것으로 판단되면, 새로운 기지국인 기지국2(130)로 버퍼링 정보 메시지 - 즉 여기서는 핸드오버 요청 메시지 - 를 송신한다(S215) 핸드오버 요청 메시지의 송신은 핸드오버를 요청하는 제어 패킷 전송을 통해 이루어질 수 있다.
핸드오버 요청과 관련하여서는, 제어 패킷을 수신한 기지국1(120)은 핸드오버 요청을 새로운 네트워크, 즉 여기에서는 기지국2(130)를 목적지로 하여 전달한다(S216).
스트리밍 데이터 버퍼링과 관련하여서는, 제어 패킷을 수신한 기지국1(120)은 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 위해 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요량과 핸드오버 시작 전에 그 필요량만큼의 데이터를 버퍼링하기 위해 필요한 스트리밍 데이터의 전송 속도 또는 최적 전송 속도인 필요 전송 속도(Rh)와 그 필요 전송 속도로 전송받아야 하는 시간인 필요 전송 시간(Thb)을 산출한다(S217). 그리고 필요 전송 속도와 필요 전송 시간에 관한 정보를 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치(140)에 송신한다(S219)
여기에서는 전송 요청 메시지를 기지국1(120)에서 스트리밍 서비스 제공 장 치(140)로 바로 전송하는 형태로 도시하였지만, 실제 본 발명이 구현될 무선 네트워크에는 기지국1(120)과 스트리밍 서비스 제공 장치(140) 사이에 라우터들이 존재할 것이다. 따라서 기지국1(120)에서 요청하는 필요 전송 속도는 중간 라우터들도 모두 지원할 수 있는 속도여야 한다. 마찬가지로 기지국2(130)와 스트리밍 서비스 제공 장치(140) 사이에도 라우터들이 존재할 것이다.
핸드오버 요청을 받은 새로운 네트워크, 즉 단말이 핸드오버 하려는 대상 노드인 기지국2(130)의 경우, 기지국1(120)에서의 핸드오버 요청에 대한 응답을 수행하고(S220a), 이 응답은 다시 기지국1(120)에 의해 단말(110)로 전송되며(S220b) 또한 기지국2(130)는 멀티캐스트 그룹 참가 요청의 수행 유무를 결정하게 된다(S220c).
스트리밍 서비스 제공 장치(140)는 전송 요청 메시지에서 요청 받은 사항의 응답 메시지인 전송 응답 메시지를 전송하고, 전송 응답 메시지의 내용에 따른 동작을 수행한다(S221). 그리고 기지국2(130)로부터 멀티캐스트 그룹 참가 요청을 수신한 경우에는 이에 대한 응답을 기지국2(130)로 송신한다.(S222)
만일 기지국2(130)가 새롭게 멀티캐스트 그룹으로 포함된 경우 스트리밍 서비스 제공 장치(140)는 핸드오버가 시작되기 전까지는 양쪽 기지국(120, 130) 모두로 스트리밍 컨텐츠, 즉 스트리밍 데이터를 전송하게 된다(S223, S225). 이 경우에 단말(110)이 이동할 네트워크의 기지국2(130)는 그 전송받은 스트리밍 데이터를 버퍼링하는 방법 등을 활용하여 스트리밍 데이터를 처리하게 된다(S224).
기지국1(120)의 경우에 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 R s '의 속도로 컨텐츠, 즉 스트리밍 데이터가 도착하게 되면 이를 단말(110)에게 전송하게 된다.(S227)
단말(110)은 그 스트리밍 데이터가 속한 스트리밍 서비스를 계속 수신하면서 핸드오버를 시작하게 된다. 즉 단말(110)은 현재 이용 중인 기지국인 기지국1(120)과의 연결을 종료할 것을 기지국1(120)에 요청하고(S229), 핸드오버 하려는 대상 노드인 기지국2(130)에게 새로운 연결을 할 것을 요청한다.(S231)
새로운 연결 요청을 받은 기지국2(130)는 이에 대한 응답을 하고(S233), 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 R s 의 속도로 스트리밍 데이터를 전송받아(S235) 다시 그 R s 의 속도로 스트리밍 서비스의 스트리밍 데이터를 제공하게 된다(S237).
단말(110)로부터 연결 종료 요청을 받은 기지국1(120)은 멀티캐스트 그룹 탈퇴유무를 결정하여 필요한 경우 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청을 스트리밍 서비스 제공 장치(140)에 전달하고(S239), 스트리밍 서비스 제공 장치(140)는 이 요청에 대한 응답을 기지국1(120)에 송신한다(S241).
도 2를 통해 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 전체적인 과정을 설명하였다면, 도 3을 통해서는 도 2에서 진행한 과정들의 구체적인 동작을 설명하고자 한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 버퍼링 정보 메시지 전송 단 계(S215)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3a를 참조하면, 먼저, 단말(110)에서 핸드오버를 수행할 것인지를 결정하는 함수의 함수값을 자신의 핸드오버와 관련된 현재 상태에 따른 변수값들, 예를 들면 기지국1(120)로부터 수신되는 비콘(Beacon) 신호의 세기 등의 변수값들을 기초로 계산한다(S311). 핸드오버를 결정하는 함수는 기존의 다양한 함수를 이용할 수 있다.
그리고 핸드오버 결정함수 계산 결과 핸드오버를 수행해야 하는가, 즉 핸드오버를 수행할 것인가를 판단한다(S312).
만일 핸드오버를 수행할 것을 결정하면, 현재 통신하고 있는 기지국인 기지국1(120)로 버퍼링 정보 메시지, 즉 여기서는 도 2의 가정에 따라 핸드오버 요청 메시지를 전달하고 종료한다(S313).
단말(110)의 핸드오버 하려는 대상 노드에 관한 정보 등을 더 포함하여 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지 이전에 버퍼링 정보 메시지는 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 메시지로서, 여기에는 핸드오버의 예정시간(Thp)도 포함할 수 있고, 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보는 단말(110)이 제공받고 있는 스트리밍 서비스의 속도(Rs), 단말(110)이 현재 보유한 스트리밍 데이터 버퍼링의 양(Bc) 및 단말(110)의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위해 사용 가능한 최대 버퍼 용량(Bs)에 관한 정보를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 여기에 메시지 생성 시간을 더 포함할 수도 있다.
핸드오버 예정시간은 현재 이용 중인 기지국에 미리 알려져 있는 경우, 즉 기지국1(120)이 이를 예측 가능한 경우에는 버퍼링 정보 메시지에 포함하지 않아도 되지만, 그렇지 않은 경우는 단말(110)은 핸드오버 예정시간을 버퍼링 정보 메시지에 포함시켜 기지국1(120)에 알려주어야 할 것이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 전송 요청 메시지 생성 및 송신 단계(S217, S219)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3b를 참조하면, 기지국1(120)은 단말(110)이 이동하려고 하는 네트워크의 기지국2(130)에 핸드오버 요청 메시지를 전송한 후(S216), 단말(110)의 가용 버퍼용량 - 즉 단말(110)의 최대 버퍼 용량 중 단말의 보유 버퍼링 양을 제외한 버퍼 용량 - 이 단말(110)로부터 수신한 버퍼링 정보 메시지를 통해 계산한 핸드오버를 대비하여 필요한 스트리밍 데이터 양보다 큰지 작은지를 판단한다.(S321)
만일 단말의 가용 버퍼 용량이 핸드오버시 필요한 스트리밍 데이터 양보다 크다면, 핸드오버를 위해 버퍼링을 수행할 수 있는 시간인 필요 전송 시간 Thb와 그 버퍼링을 수행할 때의 데이터 전송속도인 필요 전송 속도 Rh를 산출하고(S322), 이러한 정보가 포함된 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로 송신하고 종료한다(S323).
만일 단말의 가용 버퍼 용량이 핸드오버시 필요한 스트리밍 데이터 양보다 크지 않다면, 단말의 최대 버퍼 용량까지 버퍼링 할 수 있는 시간인 필요 전송 시간 Thb'와 버퍼링을 수행할 때의 데이터 전송속도 Rh'을 산출하고(S324) 이러한 정 보가 포함된 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로 송신하고 종료한다(S325).
여기에서 Thb와 Rh를 계산하는 자세한 설명은 다음과 같다. Thb와 Rh를 계산하기 위해 필요한 추가적인 변수들을 아래와 같이 정의하였다.
Bi: 초기 버퍼링 양
Bs: 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위해 사용 가능한 최대 버퍼 용량
Pc: 제어 패킷 크기, Ps: 스트리밍 패킷 크기
Phb: 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 위해 필요한 데이터 용량
Rmax(i): i번째 노드가 제공할 수 있는 최고 전송속도
Rre: 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링에 필요한 전송 속도의 후보가 될 수 있는 속도, 즉 상기에서의 필요 전송 속도의 후보 속도
R : 기지국1(120)에서 스트리밍 서비스 제공 장치(140)까지 전송되는 경로에서 사용되는 전송속도
Thp: 핸드오버가 시작되기 전까지의 여유시간, 즉 상기에서의 핸드오버 예정시간
Thb: 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링 작업에 실제로 사용할 수 있는 시간, 즉 상기에서의 필요 전송 시간
Tpc(i,j): i 제어 패킷을 j 노드에서 처리하는데 필요한 시간
Tpr(i): i링크의 전파 지연 시간
Tav: 기지국1(120)에서 제공받는 스트리밍 서비스의 스트리밍 패킷의 시간스탬프를 활용하여, 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 기지국1(120)에 스트리밍 패킷이 도착하는데 걸리는 시간을 평균한 값
fD(x,y): 데이터 양 x가 전송속도 y를 통해 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 기지국1(120)까지 전달되는데 걸리는 시간으로 다음과 같이 정의 된다.
Figure 112007077957679-PAT00001
g(x) : 해당 노드에서 x의 속도로 1 비트 데이터를 처리하는데 걸리는 시간 (노드들이 일정한 속도로 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다고 가정하면 g(x) = 1/x 과 같이 됨)
DLink : 경로상 존재하는 노드들 사이의 전파지연시간의 합
여기서
Figure 112007077957679-PAT00002
는 기지국1(120)에서 스트리밍 서비스 제공 장치(140)까지의 모든 노드들의 합을 의미한다.
위와 같이 정의된 변수들을 이용하여 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링에 실제 이용할 수 있는 시간 Thb는 수학식 2, 3과 같이 두 가지 형태로 표현할 수 있다. 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 수행할 수 있는 시간 Thb는 기지국에서 단말로 전송할 수 있는 시간이고, 수학식에서 'Tpr(prsnt)'는 현재 통신 중인 기지국인 기지국1(120)과 단말(110) 사이의 전파지연시간을 나타낸다. 그리고 'prsntBS'는 현재 통신 중인 기지국으로 여기서는 기지국1(120)이 되고, 'SSP'는 스트리밍 서비스 제공 장치(140)를 의미한다.
Figure 112007077957679-PAT00003
Figure 112007077957679-PAT00004
수학식 2와 수학식 3을 이용하여 버퍼링을 위해 필요한 필요 전송 속도의 후보 속도 Rre에 관해 정리하면 아래 수학식 4와 같이 표현된다. 여기서는 노드들이 일정한 속도로 서비스를 제공할 수 있다고 가정한다.
Figure 112007077957679-PAT00005
여기에서 N은 단말(110)과 스트리밍 서비스 제공 장치(140) 사이의 링크의 수를 의미한다.
수학식 4에서 Phb의 경우 수학식 5와 같이 근사화된 값을 이용할 수 있다. Phb의 경우, 핸드오버 직전까지 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 필요한 데이터 양, 핸드오버 중에 데이터 패킷을 수신받지 못하는 동안 스트리밍 서비스를 제공해야 할 데이터 양, 그리고 핸드오버 후에 지연 지터로 인한 서비스 단절 현상을 방지하기 위한 데이터 양의 합으로 구성된다. β는 핸드오버 이후 지연지터를 위해 미리 버퍼링 되는 양을 조절하기 위한 변수이다. 1로 설정하여 초기 버퍼링 양만큼 추가적인 버퍼링을 하는 것이 바람직하나 네트워크 상태등을 고려하여 그보다 작은 버퍼링을 하도록 설정할 수 있다.
Figure 112007077957679-PAT00006
여기서 Thd는 단말(110)이 핸드오버 수행 중 패킷을 받지 못하는 단절시간(Thd)을 의미한다.
또한 수학식 4의 분모 부분에서 Thp와 Tpr 부분의 변수부분을 제외한 다른 항목들은 다음과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112007077957679-PAT00007
수학식 6와 같이 Tav값을 이용하는 이유는, 수학식 6의 좌변의 변수들의 정확한 값을 실시간으로 확인할 수 없기 때문에, 측정을 통해 알 수 있는 값에 적절한 값을 곱하여 좌변과 동일한 값을 만들 수 있다. 그러나 실제적으로 정확한 α값을 구하는 것도 어려운 일이므로 좌변보다 큰 값을 가질 수 있는 값으로 설정하면 된다.
이렇게 크게 설정하는 이유는 수학식 4에 의해 Rre의 값은 α값에 비례적으로 변할 것이고, 이 경우 α값이 작아서 Rre의 값이 원래 값보다 작아진다면 버퍼링 데이터가 부족해질 수 있지만, α값이 커져서 Rre의 값이 원래 값보다 커진다면 버퍼링 데이터가 부족하지 않아, 단말이 스트리밍 서비스를 제공받는 데에는 문제가 없기 때문이다.
따라서 Rre는 수학식 7과 같이 표현할 수 있다. 수학식 7에서
Figure 112007077957679-PAT00008
경우에는 핸드오버 단절시간 동안 필요한 버퍼링 데이터 양보다 이미 많은 양의 버퍼링 데이터를 가지고 있으므로, 추가적으로 수행할 버퍼링 양은 현재 버퍼링 양에서 단절시간 동안 필요한 데이터 양을 뺀 값을 초기 버퍼링 양에서 뺀 후 그것의 β배 만큼의 데이터를 버퍼링 하도록 하였다.
Figure 112007077957679-PAT00009
여기서 N은 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 기지국1(120)까지 스트리밍 데이터가 전달될 때의 링크의 수이다.
이렇게 필요 전송 속도의 후보 속도 Rre를 구한 후 필요 전송 속도 Rh 값은 Rre값과 기지국1(120)에서 단말(110)로 제공할 수 있는 최고 속도 Rmax(기지국)와 비교하여 작은 값을 선택하여 결정된다.
또한 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로 전달해야 할 Thb는 아래 수학식 8과 같이 정리할 수 있다.
Figure 112007077957679-PAT00010
제324단계에서의 Thb'와 Rh'는 수학식 5에서 Phb에 (Bs-Bc)값을 대입하는 것을 제외하고, 위와 동일한 방식을 통해서 계산할 수 있다. 따라서 그때 계산된 Rre'값은 수학식 9과 같이 표현되고 Rh'은 Rh를 선택할 때와 동일한 방법으로 선택된다.
Figure 112007077957679-PAT00011
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 핸드오버 요청 응답 및 멀티 캐스트 그룹 참가 요청 단계(S220a, S220c)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3c를 참조하면, 먼저 기지국2(130)는 핸드오버 하려는 단말(110)이 제공받고 있는 스트리밍 서비스가 현재 셀에서도 제공중인 서비스인지를 확인한다.(S331)
만일, 현재 셀에서도 제공 중인 서비스의 경우에는 기지국2(130)는 핸드오버 요청에 대한 응답 메시지를 전송한다(S332).
만일, 현재 셀에서 제공 중인 서비스가 아닌 경우 기지국2(130)는 멀티캐스트 그룹 참가 요청 메시지를 스트리밍 서비스 제공 장치(140)에 전달한다(S333). 만일 멀티캐스트 서비스가 아닌 경우에는 이 과정은 생략된다.
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 전송 요청 메시지에 대한 응답 메시지 전송 단계(S221)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3d를 참조하면, 스트리밍 서비스 제공 장치(140)는 송신된 전송 요청 메시지의 조건, 즉 요청받은 Thb 시간동안 Rh의 속도로 컨텐츠를 전송해 줄 수 있는지 판단한다.(S341)
만일, 스트리밍 서비스 제공 장치(140)가 기지국1(120)의 전송 요청 메시지 의 조건을 만족시킬 수 있는 경우 그 전송 요청 메시지의 조건을 만족시킬 수 있다는 내용을 포함하는 전송 응답 메시지를 생성하여 기지국1(120)에 송신한다(S342).
만일, 스트리밍 서비스 제공 장치(140)가 기지국1(120)의 전송 요청 메시지의 조건을 만족시킬 수 없는 경우 자신이 스트리밍 데이터 전송시 지원 가능한 속도 Rs'에 관한 정보를 포함하는 전송 응답 메시지를 생성하여 기지국에 송신한다(S343).
여기서는 멀티캐스트 서비스를 가정하였지만, 만일 멀티캐스트 서비스가 아닌 경우에는 전송 요청 메시지에 이동하는 네트워크의 기지국2(130)에 대한 정보가 포함되어 핸드오버 직전부터 기지국 1(120) 측과 기지국 2(130) 측으로 동시에 전송하는 방법을 이용한다.
또한 중간 노드들이 지원할 수 있는 전송속도에 따라서 Rh값이 변화할 수 있다. 예를 들어 중간 노드들이 메시지를 확인하고, 자신이 지원할 수 있는 속도, 즉 지원 가능한 최고 전송 속도보다 Rh 값이 큰 경우에는 그 노드의 최고 전송 속도로 Rh값을 수정한 후에 메시지를 전달한다. 그 중간 노드는 라우터가 이에 해당될 수 있다. 따라서 최종적으로 스트리밍 서비스 제공 장치(140)에서 전송되는 속도, 즉 서비스 제공 속도는 중간노드들이 지원할 수 있는 속도가 반영된 Rs'가 된다. (초기의 Rh값과 Rs'값은 동일한 값일 수도 있다.)
도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 기지국2의 버퍼링 작업 단계(S224)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3e를 참조하면, 먼저 단말(110)이 제공받고 있는 스트리밍 서비스의 컨텐츠가 현재 셀(121)에서 이미 제공 중인 컨텐츠인지를 판단한다(S351).
만일 그 컨텐츠가 이미 제공 중인 컨텐츠이면, 기지국2(130)는 Rs속도로 컨텐츠를 계속 전송한다.(S352)
만일 그 컨텐츠가 이미 제공 중인 컨텐츠가 아니라면, 기지국2(130) 메모리에 수신되는 컨텐츠를 계속 저장, 즉 버퍼링을 수행한다(S353).
도 3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 기지국1이 단말에 스트리밍 데이터를 전송하는 단계(S227)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3f를 참조하면, 먼저 기지국1(120)을 통해 단말(110)에 제공 중인 스트리밍 서비스가 현재 핸드오버 하려는 단말(110) 혼자 제공 받던 서비스인지를 판단한다(S361)
만일 혼자 제공 받던 서비스라면 기지국1(120)은 현재 그 스트리밍 서비스를 제공중인 채널을 활용하여 Rs'의 속도로 전송할 수 있는지 판단한다(S362).
만일 해당 속도로 전송 가능하다면, 기지국1(120)은 단말(110)에게 현재 그 스트리밍 서비스를 제공 중인 채널을 통해 Rs'의 속도로 스트리밍 컨텐츠, 즉 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 수신된 스트리밍 데이터를 단말(110)에 전송한다(S363).
만일 기지국1(120)을 통해 단말(110)에 제공 중인 스트리밍 서비스가 단말(110) 혼자 제공 받던 서비스가 아니거나 기지국1(120)이 Rs'의 속도로 전송 불가능한 경우에는 기지국1(120)과 단말(110)과의 별도의 통신 채널을 통하여 Rs'의 속도로 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로부터 수신된 스트리밍 데이터를 단말에 전송한다(S364)
이렇게 별도의 통신 채널을 활용하는 경우, 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간 산출 단계(S217) 이후에 상기 필요 전송 속도에 기초하여 볼 때 별도의 통신 채널을 사용해야 하는 경우라고 판단되면 미리 단말(110)과의 별도의 통신 채널을 생성하여서 제227단계에서 통신채널을 연결하기 위한 지연시간이 발생하지 않도록 한다.
도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 단말의 연결 종료 요청 및 새로운 연결 요청 단계(S229, S231)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3g를 참조하면, 단말(110)은 기지국1(120)로부터 수신되는 수신신호 전력을 기반으로 핸드오버를 당장 수행해야 하는 상황인가 판단한다(S371).
만일 당장 수행해야 하는 상황이 아닌 경우에는 핸드오버를 위해 추가적으로 전송되는 스트리밍 데이터의 수신이 끝났는지 확인한다(S372).
핸드오버를 당장 수행하여야 되거나 수신이 끝난 경우에는 현재 기지국인 기지국1(120)과 연결을 종료하고 새로운 기지국인 기지국2(130)로 연결을 요청하는 연결 요청 메시지를 전송하여 핸드오버를 수행한다(S373). 만일 수신이 끝난 경우가 아니면, 다시 당장 핸드오버를 수행하여야 하는지를 판단한다.
제372단계에서 핸드오버를 위해 추가적으로 전송되는 스트리밍 데이터의 수신이 끝났는지 여부를 판단하기 위해서는 미리 정해진 버퍼링 양까지 버퍼링이 수행되었는지를 판단하는 방법과 스트리밍 서비스 제공 장치(140)에서 추가적인 버퍼링을 위해 전송하는 스트리밍 데이터의 시작되는 패킷인 최초의 패킷과 끝나는 패킷인 최후의 패킷에 부가적인 표시, 즉 식별 표시를 하여 스트리밍 데이터를 전송하고, 이를 단말(110)에서 인식하여 판단하는 방법의 두 가지 방법을 활용할 수 있다.
도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 기지국2에서 스트리밍 데이터를 단말에 전송하는 단계(S237)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3h를 참조하면, 먼저 기지국2(130)는 핸드오버를 요청한 단말(110)에게 제공해야 하는 스트리밍 서비스가 현재 셀(131)에서도 제공 중인 스트리밍 서비스인지 확인한다(S381).
만일 현재 셀(131)에서도 제공 중인 스트리밍 서비스라면 기지국2(130)는 제공중인 스트리밍 서비스의 컨텐츠를 계속 Rs의 속도로 전송한다(S382).
만일 현재 셀(131)에서 제공 중인 스트리밍 서비스가 아니라면 기지국2(130)는 스트리밍 서비스 제공을 위해 버퍼링된 패킷에서 단말(110)이 이미 수신한 패킷까지 삭제하고 그 이후 패킷부터 Rs속도로 전송한다(S383).
단말(110)이 기지국2(130)로 핸드오버 요청할 때, 즉 단말(110)이 대상 노드인 기지국2(130)와 접속을 시도할 때 단말(110)의 최종 버퍼링된 패킷에 관한 정 보가 그 요청에 포함되도록 함으로써 이러한 기능 수행이 가능할 것이다.
도 3i는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 단말의 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 단계(S239)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3i를 참조하면, 먼저 핸드오버를 수행한 단말(110)에 제공 중이던 스트리밍 서비스를 이용하는 다른 사용자들이 존재하는지를 판단하여(S391) 존재하는 경우에는 별다른 작업을 하지 않지만, 다른 사용자들이 존재하지 않는다면 스트리밍 서비스 제공 장치(140)로 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지를 전송한다(S392).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 도 2와 도 3을 통해 설명된 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법을 기지국1(120)의 입장에서 살펴본 것이다. 각 단계나 이와 관련된 단계들에 관한 자세한 사항은 도 2와 도 3을 통해 설명된 내용을 참조하기로 한다.
먼저 핸드오버가 수행될 단말로부터 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 수신한다(S410).
버퍼링 정보 메시지를 수신한 경우 상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 수신된 버퍼링 정보 메시지의 내용을 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 산출한다(S420).
이러한 산출이 완료되면 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 관한 정보를 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치에 송신한다(S430).
그리고 스트리밍 서비스 제공 장치로부터 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 기초하여 결정된 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 통해 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송한다(S440)
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 도 2와 도 3을 통해 설명된 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법을 단말(110), 기지국1(120) 및 스트리밍 서비스 제공 장치(140)를 포함하는 통신 시스템의 입장에서 살펴본 것이다. 각 단계나 이와 관련된 단계들에 관한 자세한 사항은 도 2와 도 3을 통해 설명된 내용을 참조하기로 한다.
먼저, 핸드오버가 수행될 단말이 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 송신한다(S510).
그리고 기지국이 이러한 버퍼링 정보 메시지를 송신한 경우 상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 버퍼링 정보 메시지의 수신 내용을 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 송신한다(S520).
스트리밍 서비스 제공 장치가 상기 전송 요청 메시지를 수신한 경우 상기 전송 요청 메시지의 수신 내용을 기초로 스트리밍 서비스 제공을 위한 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 결정하여 상기 결정된 속도와 시간으로 스트리밍 데이터를 전송한다(S530).
기지국은 상기 전송된 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송한다(S540).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 기지국은 수신부(610), 전송 조건 산출부(620), 송신부(630) 및 스트리밍 데이터 전달부(640)를 포함하여 이루어진다.
수신부(610)는 핸드오버가 수행될 단말로부터 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 수신하게 된다.
전송 조건 산출부(620)는 상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 수신된 버퍼링 정보 메시지를 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 산출한다.
송신부(630)는 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 관한 정보를 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치에 송신한다.
스트리밍 데이터 전달부(640)는 스트리밍 서비스 제공 장치로부터 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 기초하여 결정된 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 통해 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데 이터 버퍼링을 지원하는 방법을 모의 실험하기 위한 환경을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명을 컴퓨터 모의 실험을 통하여 실험해보기 위한 환경을 도시한 것이다. 여기서는 스트리밍 서비스 제공 장치(710)가 중간에 하나의 라우터(720)를 통해서 위성 시스템과 지상 시스템에 연결되어 있는 간단한 구조를 가정하여 본 발명을 적용하였다.
스트리밍 서비스 제공 장치(710)는 위성 시스템을 통하여, 즉 위성 게이트웨이(730)와 정지궤도(GEO) 위성(750)을 통해 단말(760)에 스트리밍 서비스를 제공하거나, 지상 시스템을 통하여, 즉 지상 기지국(740)을 통해 단말(760)에 스트리밍 서비스를 제공할 수 있을 것이다.
도 8은 도 7에서 지상 시스템에서 위상 시스템으로 핸드오버 시작 전까지의 여유시간의 변화에 따른 스트리밍 서비스의 평균 중단 회수의 그래프를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 도 8은 지상에서 위성으로 핸드오버 하는 상황에서 본 발명의 방법을 적용한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 얻은 결과로서, 핸드오버가 시작되기 전까지의 여유시간(Thp)의 변화에 따른 스트리밍 서비스의 평균 중단 횟수의 그래프를 보여준다.
여기에서는 지상에서 위성으로 핸드오버 하는 경우에는 위성에 새로운 링크를 설정할 때 위성의 긴 왕복지연시간으로 인하여 핸드오버 수행 중 패킷을 받지 못하는 단절시간(Thd)가 길어진다. 따라서 실험에서는 이 시간을 1.2초로 가정하고, α=1, β=0.5의 값을 가정하여 실험하였다.
실험 결과를 보면 기지국이 제공할 수 있는 속도가 높을수록 서비스 중단이 적게 발생하고 핸드오버까지의 여유시간이 길수록 평균서비스 중단 횟수가 적게 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이것은 핸드오버를 시작하기 전에 본 발명을 적용할 시간이 적절하게 주어진다면 핸드오버로 인한 스트리밍 서비스 중단을 방지할 수 있다는 것을 의미한다.
도 9는 도 7에서 위성시스템에서 지상시스템으로 핸드오버 시작 전까지의 여유시간의 변화에 따른 스트리밍 서비스의 평균 중단 회수의 그래프를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 위성에서 지상으로 핸드오버 하는 상황에서 본 발명의 방법을 적용한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 얻은 결과로서, 핸드오버가 시작되기 전까지의 여유시간(Thp)의 변화에 따른 스트리밍 서비스의 평균 중단 횟수의 그래프를 보여준다.
위성에서 지상으로 핸드오버를 하는 경우에는 지상에 새로운 링크를 설정할 때 위성의 경우에 비해 상대적으로 작은 단절시간(Thd)이 발생한다. 따라서 실험에서는 이 시간을 0.7초로 가정하고, α=1, β=0.5의 값을 가정하여 실험하였다.
실험 결과를 보면 도 8에서와 달리 핸드오버 여유시간이 0.75초 이전에는 기지국에 제공하는 속도에 영향을 받지 않는 결과를 확인할 수 있다. 이것은 스트리밍 서비스 제공 장치로 본 발명을 적용시킬 제어 패킷이 전달되기 전에 핸드오버가 발생하기 때문이다. GEO 위성의 왕복지연시간은 약 0.5초가 되므로 핸드오버까지의 여유시간이 0.5초 미만인 경우에는 본 발명의 효과가 나타나지 않는다. 그러나 0.75초 이상의 여유시간을 가지는 경우에는 핸드오버로 인한 스트리밍 서비스 중단 현상을 방지하는 효과를 보여준다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트리밍 서비스를 제공받고 있는 단말의 핸드오버가 발생하는 상황을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법의 전체적인 절차 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 버퍼링 정보 메시지 전송 단계(S215)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 전송 요청 메시지 생성 및 송신 단계(S217, S219)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 핸드오버 요청 응답 및 멀티 캐스트 그룹 참가 요청 단계(S220a, S220c)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 전송 요청 메시지에 대한 응답 메시지 전송 단계(S221)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 기지국2의 버퍼링 작업 단계(S224)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 기지국1이 단말에 스트리밍 데이터를 전송하는 단계(S227)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 단말의 연결 종료 요청 및 새로운 연결 요청 단계(S229, S231)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 기지국2에서 스트리밍 데이터 를 단말에 전송하는 단계(S237)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3i는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2에서 단말의 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 단계(S239)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법을 모의 실험하기 위한 환경을 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에서 지상시스템에서 위상시스템으로 핸드오버 시작 전까지의 여유시간의 변화에 따른 스트리밍 서비스의 평균 중단 회수의 그래프를 도시한 도면이다.
도 9는 도 7에서 위성시스템에서 지상시스템으로 핸드오버 시작 전까지의 여유시간의 변화에 따른 스트리밍 서비스의 평균 중단 회수의 그래프를 도시한 도면이다.

Claims (18)

  1. 핸드오버가 수행될 단말로부터 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 수신하는 단계;
    상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 수신된 버퍼링 정보 메시지의 내용을 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 산출하는 단계;
    상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 관한 정보를 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 스트리밍 서비스 제공 장치에 송신하는 단계; 및
    상기 스트리밍 서비스 제공 장치로부터 상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간에 기초하여 결정된 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 통해 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버의 예정시간은
    미리 알려져 있거나, 상기 수신된 버퍼링 정보 메시지에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 버퍼링 정보 메시지는
    상기 단말이 핸드오버 하려는 대상 노드에 관한 정보를 더 포함하여 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지임을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보는
    상기 단말이 제공받고 있는 스트리밍 서비스의 속도, 상기 단말이 보유한 스트리밍 데이터 버퍼링의 양 및 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위해 사용 가능한 최대 버퍼 용량에 관한 정보를 포함함을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 필요 전송 속도는
    상기 기지국이 제공할 수 있는 최대 전송 속도보다 크지 않음을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 필요 전송 시간은
    상기 핸드오버의 예정시간이 길수록 증가하고, 상기 기지국과 상기 단말 간의 전파지연시간과 상기 스트리밍 서비스 제공 장치로부터 상기 기지국까지 스트리밍 패킷이 도착하는데 걸리는 평균 시간이 길수록 감소하는 것을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스트리밍 서비스 제공 장치로부터 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송하는 단계는
    상기 수신된 스트리밍 데이터가 속한 스트리밍 서비스를 제공하는 채널을 통하여 상기 서비스 전송 속도로 상기 단말에 전송 가능하면, 상기 스트리밍 서비스 제공 채널을 통해 상기 수신된 스트리밍 데이터를 상기 단말에 전송하는 단계; 및
    상기 스트리밍 서비스 제공 채널을 통해 상기 서비스 전송 속도로 상기 단말에 전송이 불가능하면, 상기 기지국과 상기 단말과의 별도의 통신 채널을 통하여 상기 수신된 스트리밍 데이터를 상기 단말에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기지국과 상기 단말과의 별도의 통신 채널은
    상기 필요 전송 속도와 상기 필요 전송 시간 산출 단계 이후에 상기 필요 전송 속도에 기초하여 미리 생성될 수 있는 것을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전송 요청 메시지를 생성하여 상기 스트리밍 서비스 제공 장치에 송신하는 단계 이후에
    상기 필요 전송 속도에 관한 정보는 상기 기지국과 상기 스트리밍 서비스 제공 장치 사이의 라우터에 의해 확인되어 상기 라우터가 지원 가능한 최고 전송 속 도보다 더 큰 경우 상기 라우터의 최고 전송 속도로 수정되는 것을 특징으로 하는 기지국이 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  10. 핸드오버가 수행될 단말이 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보를 포함하는 버퍼링 정보 메시지를 송신하는 단계;
    상기 기지국이 상기 핸드오버의 예정시간 및 상기 버퍼링 정보 메시지의 수신 내용을 기초로 상기 단말의 핸드오버를 대비한 버퍼링을 위해 전송받아야 하는 스트리밍 데이터의 필요 전송 속도와 필요 전송 시간을 포함하는 전송 요청 메시지를 생성하여 송신하는 단계;
    스트리밍 서비스 제공 장치가 상기 전송 요청 메시지의 수신 내용을 기초로 스트리밍 서비스 제공을 위한 서비스 전송 속도와 서비스 전송 시간을 결정하여 상기 결정된 속도와 시간으로 스트리밍 데이터를 전송하는 단계; 및
    상기 기지국이 상기 전송된 스트리밍 데이터를 수신하여 상기 단말에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 핸드오버의 예정시간은
    상기 기지국에 미리 알려져 있거나, 상기 수신된 버퍼링 정보 메시지에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 버퍼링 정보 메시지는
    상기 단말이 핸드오버 하려는 대상 노드에 관한 정보를 더 포함하여 상기 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지임을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위한 상태 정보는
    상기 단말이 제공받고 있는 스트리밍 서비스의 속도, 상기 단말이 보유한 스트리밍 데이터의 버퍼링의 양 및 상기 단말의 스트리밍 데이터 버퍼링을 위해 사용 가능한 최대 버퍼 용량에 관한 정보를 포함함을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 버퍼링 정보 메시지를 송신하는 단계 이후에
    상기 기지국이 상기 핸드오버 요청 메시지를 수신한 경우 상기 대상 노드에게 상기 핸드오버 요청 메시지에 기초하여 핸드오버 요청 정보를 생성하고 송신하는 단계; 및
    상기 대상 노드는 상기 송신된 핸드오버 요청 정보를 수신하여 상기 핸드오버 요청 정보에 대한 응답 정보를 상기 기지국에 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 기지국이 상기 전송 요청 메시지를 생성하여 송신하는 단계 이후에
    상기 스트리밍 서버가 상기 송신된 전송 요청 메시지의 조건을 만족시킬 수 있는 경우 상기 송신된 전송 요청 메시지의 조건을 만족시킬 수 있다는 내용을 포함하는 전송 응답 메시지를 생성하여 상기 기지국에 송신하는 단계; 및
    상기 스트리밍 서버가 상기 수신된 전송 요청 메시지의 조건을 만족시킬 수 없는 경우 상기 스트리밍 서버가 스트리밍 데이터 전송시 지원 가능한 속도에 관한 정보를 포함하는 전송 응답 메시지를 생성하여 상기 기지국에 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 스트리밍 서비스 제공 장치가 상기 스트리밍 데이터를 전송하는 단계는
    상기 전송되는 스트리밍 데이터에 대한 최초의 패킷과 최후의 패킷에 식별 표시를 하여 상기 전송되는 스트리밍 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 스트리밍 서비스 제공 장치가 상기 스트리밍 데이터를 전송하는 단계는
    상기 기지국과 상기 대상 노드 모두로 상기 스트리밍 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 스트리밍 서비스 제공 장치가 상기 스트리밍 데이터를 송신하는 단계 이후에
    상기 대상 노드로 상기 단말이 상기 핸드오버를 수행하는 단계; 및
    상기 서비스 전송 시간이 종료한 경우 상기 스트리밍 서비스 제공 장치와 상기 대상 노드는 상기 서비스 전송 시간 구간 이전에 상기 단말이 제공받고 있었던 스트리밍 서비스의 전송 속도로 상기 단말에게 스트리밍 데이터를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 핸드오버를 대비한 스트리밍 데이터 버퍼링을 지원하는 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180409A1 (ko) * 2012-05-29 2013-12-05 주식회사 에어플러그 무선통신 단말기가 무선 통신망의 자원을 최소 사용하여 데이터를 수신하면서 이종망간 전환할 수 있게 하는 방법 및 장치
KR101397592B1 (ko) * 2012-03-21 2014-05-20 삼성전자주식회사 멀티미디어 콘텐츠를 수신하기 위한 방법 및 장치
KR20150024935A (ko) * 2012-06-29 2015-03-09 알까뗄 루슨트 멀티캐스트/브로드캐스트 세션들의 끊김 없는 차단 전 연결 전송
US9686654B2 (en) 2012-06-29 2017-06-20 Alcatel Lucent Method and apparatus for providing broadcast or multicast service to obstructed user equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101397592B1 (ko) * 2012-03-21 2014-05-20 삼성전자주식회사 멀티미디어 콘텐츠를 수신하기 위한 방법 및 장치
US9246966B2 (en) 2012-03-21 2016-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for receiving multimedia contents
WO2013180409A1 (ko) * 2012-05-29 2013-12-05 주식회사 에어플러그 무선통신 단말기가 무선 통신망의 자원을 최소 사용하여 데이터를 수신하면서 이종망간 전환할 수 있게 하는 방법 및 장치
KR20150024935A (ko) * 2012-06-29 2015-03-09 알까뗄 루슨트 멀티캐스트/브로드캐스트 세션들의 끊김 없는 차단 전 연결 전송
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