KR20100102393A - 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당방법 및 이를 위한 시스템 - Google Patents

무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당방법 및 이를 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법은 포화 채널 상태에서 추가 서비스 제공 요청을 수신한 경우, 현재 서비스를 제공 받는 단말들로부터 상기 단말들의 버퍼에 저장한 데이터만으로 실행 가능한 시간인 데이터 미수신 실행 시간 정보를 수신하는 정보 수신 단계, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들의 서비스가 종료될 때까지의 잔여 실행 시간을 각각 측정하여, 상기 측정된 잔여 실행 시간 중 최소값을 단위 시간으로 설정하는 단위 시간 설정 단계, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 각각의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역을 계산하는 채널 대역 계산 단계 및 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역들의 합이 상기 추가 서비스에 요구되는 채널 대역 이상인 경우, 상기 요구되는 채널 대역을 상기 추가 서비스 제공에 할당하는 채널 대역 할당 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 주문형 비디오 서비스에서 대역의 효율적인 분배를 통하여 서비스 가능 사용자 수를 향상 시킬 수 있다.
무선 인터넷 프로토콜 텔레비전, IPTV, 채널 대역 할당

Description

무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법 및 이를 위한 시스템{Method and Apparatus for allocating channel bandwidth in Wireless Internet Protocol Television System}
본 발명은 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 (Internet Protocol Television, IPTV) 시스템에 관한 것으로서, 특히 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 주문형 비디오(Video on Demand, VoD) 서비스에서 추가 사용자의 채널확보를 위한 효율적인 대역폭 관리에 관한 것이다.
인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템은 품질, 보안 및 신뢰성이 보장된 인터넷 프로토콜 망을 통하여 제공되는 텔레비전, 비디오, 오디오, 문서, 그래픽 및 데이터 서비스 등과 같은 멀티미디어 서비스이며, 실시간 방송 서비스와 주문형 비디오 서비스를 제공한다.
주문형 비디오 서비스는 브로드캐스트 전송 방식을 사용하는 실시간 방송 서비스와는 달리 유니캐스트 방식을 사용하므로 최대 수용 가능한 사용자의 수는 사용 가능한 채널의 개수와 동일하다. 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템 시장의 본격적인 활성화가 예상됨에 따라 서비스를 이용하는 사용자가 증가할 것이므로 현 재 제한된 대역폭에서 늘어난 사용자를 감당하기에는 어려움이 따를 것으로 예상된다. 따라서 이러한 한정적인 대역을 효율적으로 관리하여 더 많은 사용자에게 서비스를 제공하는 방법이 요청되고 있다.
한편 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 사용되는 종래의 트래픽 제어 기법은 단말에 저장된 버퍼 용량을 피드백 받고 네트워크를 지속적으로 모니터링 함으로써 시스템의 상태를 수시로 파악하여 대역폭 및 데이터 전송량을 가변적으로 조절하는 기술이다. 이러한 트래픽 제어 기법은 사용 가능한 대역을 최대한 효과적으로 사용하는 방법이지만 최대 수용 가능한 단말의 수 이상에 서비스를 제공하지 못하는 문제점이 있다. 따라서 한정된 대역폭에서 주문형 비디오 서비스에 할당된 대역이 모든 사용자들에 의해 사용 중일 때 추가적으로 서비스를 요청하는 사용자에게 서비스를 제공 할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명인 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법 및 이를 위한 시스템은 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 주문형 비디오 서비스의 수용 가능 사용자수의 제약에 대한 한계를 극복하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명인 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법 및 이를 위한 시스템의 또 다른 목적은 주문형 비디오 서비스를 위한 모든 대역이 사용 중일 경우에도 추가 사용자를 위한 채널 확보를 통해 기존의 사용 가능 인원보다 더 많은 사용자에게 주문형 비디오 서비스를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법은, 포화 채널 상태에서 추가 서비스 제공 요청을 수신한 경우, 현재 서비스를 제공 받는 단말들로부터 상기 단말들의 버퍼에 저장한 데이터만으로 실행 가능한 시간인 데이터 미수신 실행 시간 정보를 수신하는 정보 수신 단계, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들의 서비스가 종료될 때까지의 잔여 실행 시간을 각각 측정하여, 상기 측정된 잔여 실행 시간 중 최소값을 단위 시간으로 설정하는 단위 시간 설정 단계, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 각각의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역을 계산하는 채널 대역 계산 단계 및 상기 확보 가능한 채널 대역들의 합이 상기 추가 서비스에 요구되는 채널 대역 이상인 경우, 상기 요구되는 채널 대역을 상기 추가 서비스 제공에 할당하는 채널 대역 할당 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 채널 대역 할당 단계는 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들에 할당된 각각의 채널 대역을 감소시켜 재할당하는 재할당 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템은 포화 채널 상태에서 추가 서비스 제공 요청을 수신한 경우, 현재 서비스를 제공 받는 단말들로부터 상기 단말들의 버퍼에 저장한 데이터만으로 실행 가능한 시간인 데이터 미수신 실행 시간 정보를 수신하는 시간 정보 수신부, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들의 서비스가 종료될 때까지의 잔여 실행 시간을 각각 측정하여, 상기 측정된 잔여 실행 시간 중 최소값을 단위 시간으로 설정하고, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 각각의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역을 계산하는 채널 대역 계산부, 상기 확보 가능한 채널 대역들의 합이 상기 추가 서비스에 요구되는 채널 대역 이상인 경우, 상기 요구되는 채널 대역을 상기 추가 서비스 제공에 할당하는 채널 대역 할당부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 채널 대역 할당부는 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들에 할당된 각각의 채널 대역을 감소시켜 재할당하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법 및 이를 위한 시스템에 의하면 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 주문형 비디오 서비스에서 대역의 효율적인 분배를 통하여 서비스 가능 사용자 수를 증대 시킬 수 있다. 또한 본 발명의 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법 및 이를 위한 시스템에 의하면 모든 채널이 사용 중인 상태에서도 발명에 따른 동적 대역 할당 기술을 사용하여 기존 사용자들의 QoS을 보장하면서 추가적인 사용자를 위한 추가의 대역 할당이 가능하여, 제한된 네트워크 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 할당 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 제공하는 콘텐츠로는 실시간 방송 콘텐츠(101)와 주문형 비디오 콘텐츠(102) 두 가지 종류가 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 사용 가능한 채널(103)의 대역폭은 실시간 방송 콘텐츠(101)와 주문형 비디오 콘텐츠(102)가 각각 다르게 할당된다. 즉, 실시간 방송 콘텐츠(101)는 브로드캐스트 전송을 위한 채널(106)에 일정 대역폭으로 할당이 이루어지며, 주문형 비디오 콘텐츠(102)에 관해서는 유니캐스트 전송을 위한 채널(105)에 콘텐츠를 요청하는 사용자 별로 다른 대역폭으로 할당된다. 따라서 주문형 비디오 콘텐츠(102)를 효과적으로 전송하기 위하여 유니캐스트 전송을 위한 채널(105)의 한정된 대역폭을 효과적 으로 관리하는 다양한 채널 대역 할당 기술(104)이 제시되고 있다.
채널 대역 할당 기술(104)은 접속 사용자 수, 시스템 자원, 서비스 품질 등 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서의 전반적인 상태를 고려하여 이용 가능한 채널을 사용자에게 할당하기 위하여 사용된다. 유선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템과는 달리 무선 네트워크를 기반으로 한 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템은 한정된 대역폭을 효과적으로 이용하여야 하기 때문에 이와 같은 채널 대역 할당 기술(104)이 더욱 중요한 역할을 한다.
도 2는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템은 콘텐츠 시스템(200), 서버 시스템(210), 인터넷 프로토콜 네트워크(220), 무선 네트워크(230), 가입자 단말들(240)을 포함한다.
콘텐츠 시스템(200)은 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 제공하는 콘텐츠를 주문형 비디오 콘텐츠(201)와 실시간 방송 콘텐츠(202)로 나누어 저장 및 관리하고, 가입자 단말들(240)에서 재생 할 수 있는 포맷(MPEG-2, H.264/SVC 등)으로 데이터를 변환하여 서버 시스템(210)에게 전송한다.
서버 시스템(210)은 콘텐츠 시스템(200)로부터 전송되는 주문형 비디오 콘텐츠(201)와 실시간 방송 콘텐츠(202)를 제어하고 가입자 단말들(240)에게 전송 하는 기능을 수행한다.
또한 서버 시스템(210)은 브라우저 서버(211), 제어 서버(212), 스트리밍 서버(213)로 구성된다. 브라우저 서버(211)는 가입자 단말들(240)이 콘텐츠 리스트로 부터 콘텐츠를 선택할 수 있도록 하는 전반적인 인터페이스를 제공한다. 제어 서버(212)는 로그 분석 및 모니터링 등의 서버 상태를 관리하는 역할을 한다. 특히 제어 서버(211)는 무선 네트워크(230)의 특성인 패킷 손실, 빈번한 오류 발생 및 긴 지연 시간 등을 고려해야 하며, 가입자 단말들(240)의 특성인 한정된 자원 및 이동성 등을 고려해야 한다. 또한 가입자 단말들(240)에서 원활한 멀티미디어 재생을 위하여 경량화 된 코덱의 사용이 필요하며 통신에 사용되는 비용을 최소화하도록 하는 것이 필요하다.
스트리밍 서버(213)는 가입자 단말들(240)이 선택한 콘텐츠의 전송을 담당한다. 특히 스트리밍 서버(213)의 경우 확장성, 안전성 및 효율성이 중요시되며, 사용자 QoS(Quality of Service) 보장을 위한 적절한 스케줄링 정책과 무선 네트워크(230)의 환경과 가입자 단말들(240)을 고려한 효율적인 전송 정책이 필요하다.
도 3은 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 일반적인 트래픽 제어 기법의 순서도이다. 도 3의 서버는 상술한 서버 시스템을 지칭하며, 브라우저 서버, 제어 서버 및 스트리밍 서버를 포함하는 개념이다. 또한 도 3에 도시된 트래픽 제어 기법은 서버가 사용자 단말 버퍼에 저장된 현재 콘텐츠에 따라 전송하는 대역폭을 조절하여 단말의 현재 버퍼량이 비디오 서버가 설정한 목표 버퍼량을 유지하도록 서비스 트래픽을 제어하는 기법으로서, 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 주문형 비디오 콘텐츠의 안정적인 플레이를 지원하기 위한 방법이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 단계 301에서 서버는 우선 단말의 목표 버퍼량을 설정한다. 이 단말의 목표 버퍼량은 네트워크 상태 변화에 따른 서버로부터의 데이 터 전송량 변화에 영향을 받지 않고 단말 측에서 콘텐츠를 끊김 및 지연 없이 안정적으로 재생하기 위하여 확보해야 할 최소 버퍼량을 의미한다. 계속하여 서버는 단계 302에서 네트워크를 모니터링 하고, 단계 303에서 네트워크의 상태에 따라 최대 대역폭으로 단말에게 데이터를 전송한다. 전송이 시작된 후, 서버는 단계 304에서 단말의 버퍼량을 확인하고 버퍼량이 미리 설정된 목표 버퍼량에 도달하면, 서버는 단계 305에서 콘텐츠 재생 속도에 맞춰서 전송 대역폭 및 데이터 전송량을 감소시킴으로써 트래픽을 제어한다. 한편 이러한 트래픽 제어 방법은 상술한 바와 같이 사용 가능한 대역을 최대한 효과적으로 사용하는 방법이지만 최대 수용 가능한 단말의 수 이상의 단말에는 서비스를 제공하지 못하는 문제점이 있다.
따라서 이하에서는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서의 주문형 비디오 서비스의 수용 가능한 사용자를 초과하여 채널 포화 상태에 있는 경우, 사용자들에게 할당된 대역을 자원 활용률(미리 저장해둔 데이터, 재생 잔여시간)에 따라 동적으로 할당하고 관리하여 추가 사용자를 위한 대역을 확보하기 위한 방법을 제안한다.
도 4는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 주문형 비디오 서비스에서 본 발명의 실시예에 따른 채널 할당 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 추가로 서비스 제공을 요청한 사용자 단말 A에게 서비스를 제공하기 위한 채널 할당 방법은 크게 콘텐츠 서버가 확보 가능한 채널 대역을 계산하는 단계, 사용자 단말 A의 서비스 제공이 가능한지 여부를 판단하는 단계 및 현재 주문형 비디오 서비스를 받는 사용자 단말들의 채널 대역을 동적으로 할당하여 추가로 서비스를 요청한 사용자 단말 A의 채널 대역을 확보하는 단계로 이루어진다. 보다 자세히 설명하면, 단계 401에서 서버는 사용자 단말 A로부터 주문형 비디오 서비스 요청 신호를 수신하고, 단계 402에서 최대 수용 가능한 사용자 수를 초과하였는지를 판단한다.
단계 403에서 최대 수용 가능한 사용자 수를 초과하지 않았다고 판단한 경우, 사용자 단말 A에게 주문형 비디오 서비스를 제공하기 위하여 여유 대역을 할당하고, 단계 404에서 현재 주문형 비디오 서비스를 제공 받는 사용자 수 카운터를 증가시킨다. 이 경우 최대 수용 가능한 인원에 도달하기 전에 많은 데이터를 미리 받아 놓기 위하여, 모든 사용자 단말은 최대 수용 가능한 사용자수를 초과하기 전까지 최대 수신 가능한 속도로 주문형 비디오 서비스를 제공받는다.
또한 단계 403에서 최대 수용 가능한 사용자 수를 초과한다고 판단한 경우, 즉 채널 포화 상태에서 추가로 주문형 비디오 서비스 요청이 수신되었다면, 서버는 단계 405에서 현재 주문형 비디오 서비스를 받는 사용자 단말들에게 사용자 단말의 버퍼에 저장한 데이터만으로 실행 가능한 시간(이하 데이터 미수신 실행 시간) 정보들을 요청한다.
계속하여 현재 주문형 비디오 서비스를 받는 모든 사용자 단말들로부터 데이터 미수신 실행 시간 정보들을 수신한 경우, 서버는 단계 406에서 현재 주문형 비디오 서비스를 받는 각 사용자 단말들의 주문형 비디오 서비스가 종료될 때까지의 잔여 실행 시간을 측정하여, 최소 잔여 실행 시간을 단위 시간으로 설정하고, 단위 시간 당 최대 확보 가능한 채널 대역을 계산한다. 최소 잔여 실행 시간이 기준이 되는 이유는 최소 잔여 실행 시간 후 서비스가 종료되는 사용자 단말은 단위 시간 이후에 기 할당된 채널 대역을 반납하기 때문에 단위 시간 동안만 추가 사용자를 위한 채널 대역을 확보 할 수 있다면 채널이 포화 상태일지라도 추가 사용자 단말에게 서비스가 가능하기 때문이다. 즉, 현재 주문형 비디오 서비스를 제공 받는 사용자 단말 중 하나에 대한 서비스 제공을 중지하기 전까지만 추가 사용자에게 필요한 잉여 채널 대역을 확보할 수 있다면 추가 서비스 제공이 가능하다. 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역 계산에는 사용자 단말들의 데이터 미수신 실행 시간(버퍼에 미리 저장된 데이터로 실행 가능 시간)과 서비스를 받는 데 필요한 최소 요구 전송 속도(QoS을 보장 할 수 있는 최저 전송 속도)가 이용되며, 자세한 설명은 이하에서 설명한다.
우선 설명의 편의를 위해 현재 주문형 비디오 서비스를 제공 받는 사용자 단말 중 하나를 사용자 단말 B로 하여 설명한다. 위 사용자 단말 B의 데이터 미수신 실행 시간이 단위 시간보다 길다면, 단위 시간 동안 사용자 단말 B의 채널 대역을 모두 여유 채널 대역으로 사용 가능하므로, 아래 수학식 1과 같은 채널 대역의 확보가 가능하다.
<수학식 1>
확보 가능 채널 대역 = 사용자 단말 B로의 전송 속도 * 단위 시간
(단, 데이터 미수신 실행 시간 > 단위 시간)
또한 사용자 단말 B의 데이터 미수신 실행 시간이 단위 시간보다 짧다면, 아래 수학식 2와 같은 채널 대역의 확보가 가능하다.
<수학식 2>
확보 가능 채널 대역 = (사용자 단말 B로의 전송 속도 * 데이터 미수신 실행 시간) + (사용자 단말 B로의 전송 속도 - 사용자 단말로의 최저 전송 속도) * (단위 시간 - 데이터 미수신 실행 시간)
(단, 데이터 미수신 실행 시간 < 단위 시간)
따라서 현재 주문형 비디오 서비스를 제공 받는 사용자 단말 모두에 관하여 고려하여, 최대 확보 가능 채널 대역을 계산하는 과정은 아래 표 1과 같이 표현할 수 있다.
<표 1>
For(i=1;i=n; i++) {
IF (TBUF > TMINREM)
Total =+ Ri * TMINREM
else
Total =+ Ri * TBUF + (Ri - RMINi) * (TMINREM - TBUF)
}
표 1에서 Ri는 사용자 단말 i로의 현재 전송 속도를 지칭하며, TBUF는 사용자 단말 i의 데이터 미수신 실행 시간을 지칭한다. 또한 RMINi는 QoS를 보장 할 수 있는 사용자 i로의 최저 전송 속도를 의미하고, TMINREM는 단위 시간을 의미한다. 표 1의 방법에 의할 경우, 단위 시간(TMINREM)동안 최대 확보 가능한 채널 대역(Total)이 계산되며, 이와 같이 미리 받은 데이터의 양이 많은 사용자들이 많을수록 추가로 서비스를 제공 받을 수 있는 사용자의 수가 증가 하게 된다.
계속하여, 단계 407에서 서버는 단위 시간(TMINREM)동안 최대 확보 가능한 채널 대역(Total)과 추가로 요청된 주문형 비디오 서비스 제공을 위한 요구 채널 대역을 비교한다. 서버는 단계 407에서 단위 시간 동안 최대 확보 가능한 채널 대역이 추가로 요청된 주문형 비디오 서비스의 요구 채널 대역보다 크다고 판단한 경우, 즉 서비스가 가능하다고 판단한 경우, 단계 409에서 현재 서비스를 제공받고 있는 사용자 단말들의 채널 대역을 감소시키고, 잉여 채널 대역 즉 추가로 요청된 주문형 비디오 서비스 제공을 위한 요구 채널 대역을 확보한다. 이때 현재 서비스를 제공받고 있는 사용자 단말들의 채널 대역을 감소시키는 기준은 미리 저장해 놓은 데이터의 양을 우선순위로 설정하여 가장 많은 저장량을 가지고 있는 사용자 단말 순으로 채널 대역을 감소시킨다. 계속하여 단계 410에서 서버는 잉여 채널 대역을 주문형 비디오 서비스를 요청한 사용자 단말에게 할당하게 된다.
또한 서버는 단계 407에서 단위 시간 동안 최대 확보 가능한 채널 대역이 추가로 요청된 주문형 비디오 서비스의 요구 채널 대역보다 작기 때문에 서비스가 불가능하다고 판단한 경우, 현재 사용자 중 하나에 대한 서비스 제공이 종료되어 추가 서비스 제공이 가능해지거나, 사용 가능한 채널 대역이 확보되어 최대 확보 가능한 채널 대역이 요구 채널 대역보다 커질 때까지 대기한다. 여기서 서버는 설정된 시간 간격으로 사용자 수 카운터를 검사하고 최대 확보 가능한 채널 대역을 계산할 수 있으며, 시간 간격은 시스템의 성능에 따라 설정 가능한 값이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 채널 대역 할당 방법에 의하여 주문형 비디오 서비스를 요청한 사용자 단말들에 채널 대역이 할당되는 과정을 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 실시간 방송 서비스에 관해서는 브로드캐스트 전송을 위한 채널(502)에 채널 당 일정 대역폭 할당이 이루어지며, 주문형 비디오 서비스에 관해서는 콘텐츠를 요청하는 사용자 별로 유니캐스트 전송을 위한 채널 대역(501)이 할당된다. 설명의 편의를 위하여 주문형 비디오 서비스 채널(501)의 최대 수용 가능한 사용자 수는 4명이라고 가정하면, 사용자 1 내지 사용자 3이 서비 스를 제공 받는 상황에서 사용자 4의 서비스 요청이 있는 경우(503), 사용자 4에게 여유 채널 대역을 할당한다. 이후 사용자 1의 서비스 종료가 발생한 경우(504), 사용자 2 내지 사용자 4에 대하여 최대 채널 대역을 확보하도록 트래픽을 제어한다.
또한 사용자 5의 서비스 요청이 있는 경우(505), 최대 수용 가능한 사용자 수를 초과하지 않았으므로 사용자 5에게 여유 채널 대역을 할당한다. 이후 사용자 6의 서비스 요청이 발생한 경우(506), 최대 수용 가능한 사용자 수를 초과하였으므로, 서버는 본 발명의 대역 할당 방법에 의하여 최대 확보 가능한 채널 대역을 계산하여, 기존에 서비스를 제공받고 있는 사용자들의 채널 대역을 감소시키고, 잉여 채널 대역(508) 즉 추가로 요청된 주문형 비디오 서비스 제공을 위한 요구 채널 대역을 확보하여 사용자 6에게 할당하게 된다. 이때 기존에 서비스를 제공받고 있는 사용자들의 채널 대역을 줄이는 기준은 미리 저장해 놓은 데이터의 양을 우선순위로 설정하여 가장 많은 저장량을 가지고 있는 사용자 순으로 채널 대역을 감소시킨다. 이후 사용자 2의 서비스 종료가 발생한 경우(507), 사용자 3 내지 사용자 6에 대하여 최대 채널 대역을 확보하도록 트래픽을 제어한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 블록 구성도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템은 서버(600), 단말(650)로 구성된다.
서버(600)는 시간 정보 수신부(601), 채널 대역 계산부(602), 채널 대역 할당부(603), 저장부(604), 데이터 전송부(605)를 포함할 수 있다. 특히 시간 정보 수신부(601)는 최대 수용 가능한 인원 이상의 사용자 요청이 수신된 경우 현재 서비스를 제공하는 단말(650)로부터 추가의 데이터 수신 없이 버퍼(651)에 저장되어 있는 데이터만으로 실행할 수 있는 시간 정보 즉 데이터 미수신 실행 시간 정보를 수신한다. 또한 채널 대역 계산부(602)는 추가로 서비스를 요청한 사용자에게 채널 대역을 할당할 수 있는지 판단하여, 최대 확보 가능한 채널 대역을 계산한다.
또한 채널 대역 할당부(603)는 단위 시간동안 최대 확보 가능한 채널 대역과 추가로 요청된 주문형 비디오 서비스 제공을 위한 요구 채널 대역을 비교하여, 최대 확보 가능한 채널 대역이 큰 경우, 즉 서비스가 가능하다고 판단한 경우, 기존의 주문형 비디오 서비스를 받는 단말들에게 제공되는 채널 대역을 줄여 전송 속도를 조절한다. 이때 기존에 서비스를 제공받고 있는 사용자들의 채널 대역을 줄이는 기준은 미리 저장해 놓은 데이터의 양을 우선순위로 설정하여 가장 많은 저장량을 가지고 있는 사용자 순으로 채널 대역을 감소시킨다. 또한 채널 대역 할당부(603)는 추가로 요청된 주문형 비디오 서비스 제공을 위한 요구 채널 대역을 주문형 비디오 서비스를 추가 요청한 단말에게 할당한다.
또한 주문형 비디오 서비스로 제공되는 콘텐츠는 저장부(604)에 저장되며, 데이터 전송부(605)는 저장부(604)에 저장된 콘텐츠를 채널 대역 할당부(601)의 제어에 따라 단말들로 전송한다.
단말(650)은 버퍼(651), 재생부(652), 실행 시간 측정부(653)를 포함할 수 있다. 최대 대역폭으로 가능한 많은 양의 데이터를 수신하여 이를 버퍼(651)에 저장하고, 재생부(652)에서 버퍼(651)에 저장된 데이터를 추출하여 실행한다. 또한 실행 시간 측정부(653)는 서버(600)의 요청에 따라 추가의 데이터 수신 없이 버퍼(651)에 저장되어 있는 데이터만으로 실행할 수 있는 시간 즉 데이터 미수신 실행 시간을 측정하고, 이를 서버(600)에 보고한다.
한편 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 할당 구조를 도시하는 도면.
도 2는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 일반적인 트래픽 제어 기법의 순서도.
도 4는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 주문형 비디오 서비스에서 본 발명의 실시예에 따른 채널 할당 방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 채널 대역 할당 방법에 의하여 주문형 비디오 서비스를 요청한 사용자 단말들에 채널 대역이 할당되는 과정을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템의 블록 구성도.

Claims (10)

  1. 포화 채널 상태에서 추가 서비스 제공 요청을 수신한 경우, 현재 서비스를 제공 받는 단말들로부터 상기 단말들의 버퍼에 저장한 데이터만으로 실행 가능한 시간인 데이터 미수신 실행 시간 정보를 수신하는 정보 수신 단계;
    상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들의 서비스가 종료될 때까지의 잔여 실행 시간을 각각 측정하여, 상기 측정된 잔여 실행 시간 중 최소값을 단위 시간으로 설정하는 단위 시간 설정 단계;
    상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 각각의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역을 계산하는 채널 대역 계산 단계; 및
    상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역들의 합이 상기 추가 서비스에 요구되는 채널 대역 이상인 경우, 상기 요구되는 채널 대역을 상기 추가 서비스 제공에 할당하는 채널 대역 할당 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 채널 대역 할당 단계는
    상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들에 할당된 각각의 채널 대역을 감소시켜 재할당하는 재할당 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 서비스는
    주문형 비디오 서비스(Video On Demand)인 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 중 하나의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역은
    상기 단말들 중 하나의 상기 데이터 미수신 실행 시간이 상기 단위 시간 보다 긴 경우, 아래 수학식에 의하여 계산 되는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법.
    <수학식>
    확보 가능한 채널 대역 = 사용자 단말로의 전송 속도 * 단위 시간 (단, 데이터 미수신 실행 시간 > 단위 시간)
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 중 하나의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역은
    상기 단말들 중 하나의 상기 데이터 미수신 실행 시간이 상기 단위 시간 보다 짧은 경우, 아래 수학식에 의하여 계산 되는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 시스템에서 채널 대역 할당 방법.
    <수학식>
    확보 가능한 채널 대역 = (사용자 단말로의 전송 속도 * 데이터 미수신 실행 시간) + (사용자 단말로의 전송 속도 - 사용자 단말로의 최저 전송 속도) * (단위 시간 - 데이터 미수신 실행 시간) (단, 데이터 미수신 실행 시간 < 단위 시간)
  6. 포화 채널 상태에서 추가 서비스 제공 요청을 수신한 경우, 현재 서비스를 제공 받는 단말들로부터 상기 단말들의 버퍼에 저장한 데이터만으로 실행 가능한 시간인 데이터 미수신 실행 시간 정보를 수신하는 시간 정보 수신부;
    상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들의 서비스가 종료될 때까지의 잔여 실행 시간을 각각 측정하여, 상기 측정된 잔여 실행 시간 중 최소값을 단위 시간으로 설정하고, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 각각의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역을 계산하는 채널 대역 계산부;
    상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역들의 합이 상기 추가 서비스에 요구되는 채널 대역 이상인 경우, 상기 요구되는 채널 대역을 상기 추가 서비스 제공에 할당하는 채널 대역 할당부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 서비스 제공 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 채널 대역 할당부는
    상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들에 할당된 각각의 채널 대역을 감소시켜 재할당하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 서비스 제공 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 서비스
    주문형 비디오 서비스(Video On Demand)인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 서비스 제공 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 중 하나의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역은
    상기 단말들 중 하나의 상기 데이터 미수신 실행 시간이 상기 단위 시간 보다 긴 경우, 아래 수학식에 의하여 계산 되는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 서비스 제공 장치.
    <수학식>
    확보 가능한 채널 대역 = 사용자 단말로의 전송 속도 * 단위 시간 (단, 데이터 미수신 실행 시간 > 단위 시간)
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 현재 서비스를 제공 받는 단말들 중 하나의 상기 단위 시간 당 확보 가능한 채널 대역은
    상기 단말들 중 하나의 상기 데이터 미수신 실행 시간이 상기 단위 시간 보다 짧은 경우, 아래 수학식에 의하여 계산 되는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 프로토콜 텔레비전 서비스 제공 장치.
    <수학식>
    확보 가능한 채널 대역 = (사용자 단말로의 전송 속도 * 데이터 미수신 실행 시간) + (사용자 단말로의 전송 속도 - 사용자 단말로의 최저 전송 속도) * (단위 시간 - 데이터 미수신 실행 시간) (단, 데이터 미수신 실행 시간 < 단위 시간)
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