KR20140008596A - 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템 - Google Patents

실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템 Download PDF

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KR20140008596A
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Abstract

본 발명의 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템은, 각각의 방송영역마다 방송시설과 함께 설치되며, 주기적으로 위치 인식을 위한 비컨(beacon) 메시지를 방송하는 복수의 고정노드들; 이동체에 부착되어 단위 영역을 이동하며, 상기 복수의 고정노드들과 위치 인식 프로토콜을 통해 양방향 무선 통신을 수행하여 자신의 위치 정보를 인식하는 이동노드; 및 주기적으로 전송되는 상기 이동노드의 위치 정보를 수집하여 위치 추적 서비스 제공 및 방송 서비스를 제어하는 서버를 포함하는 기술을 제공함에 기술적 특징이 있다.

Description

실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템{MULTIPLE BROADCASTING SYSTEM TRACKING REALTIME LOCATION}
본 발명은 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 방송 단위 영역마다 설치된 고정노드와 이동체가 소지하는 이동노드 간 무선 통신과 단위 위치 인식 프로토콜을 통해 이동체의 위치를 추적하여, 해당 방송 영역을 제한하고 방송 서비스간의 우선순위를 정의하여 동시간대에 방송영역마다 각기 다른 방송 서비스를 제공하는 다원화 방송 서비스 및 이동체가 이동하더라도 이동하는 지역에 상관없이 끊어짐 없는(seamless) 방송 서비스를 구현하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 위치 인식 기술은 실내나 음영지역에서도 위치인식이 가능하고, 비교적 좁은 영역에서는 수십 cm 이내의 정밀도를 요구하고 있다.
이러한 위치 인식 기술은 물류자동화, 보안, 산업자동화 및 제어를 위한 무선 센서 네트워크, 건물 자동화, 로봇 공학, 어린이 보호, 전투 중 군인의 위치인식, 진화 중에 고립되거나 실종된 소방관의 구출, 의료 분야 등 다양한 분야에서 응용이 가능하다.
한편, 일반적인 실내 방송시스템은 방송 영역마다 설치된 스피커, 앰프 등의 방송시설을 이용하여, 백화점 등에서 군중이나 목표로 하는 인원에 대해 인원 통제 메시지를 방송하거나, 병원에서 의사나 환자, 병원스태프를 호출 하거나, 화재 등의 재해를 감지하여 경보방송을 하는 등 다양한 분야에 걸쳐 이용되었다.
하지만 종래의 방송 시스템들은, 실시간 위치 인식 기반의 위치 추적형 방송을 제공하지 못하는 수준이었고, 단지 목표 대상이 존재하는 영역을 추정하거나, 시스템 전체 방송을 통하여 방송하는 수준이었고, 이로 인해 방송이 불필요한 지역 내에 노이즈를 발생시킬 뿐만 아니라, 방송 자원을 낭비하여 전체적인 시스템의 효율성을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 각 방송 단위 영역마다 설치된 고정노드와 이동체가 소지하는 이동노드 간 무선 통신과 단위 위치 인식 프로토콜을 통해 이동체의 위치를 추적하여, 해당 방송 영역을 제한하고 방송 서비스간의 우선순위를 정의하여 동 시간대에 방송영역마다 각기 다른 방송 서비스를 제공하는 다원화 방송 서비스 및 이동체가 이동하더라도 이동하는 지역에 상관없이 끊어짐 없는(seamless) 방송 서비스를 구현하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템은, 각각의 방송영역마다 방송시설과 함께 설치되며, 주기적으로 위치 인식을 위한 비컨(beacon) 메시지를 방송하는 복수의 고정노드들; 이동체에 부착되어 단위 영역을 이동하며, 상기 복수의 고정노드들과 위치 인식 프로토콜을 통해 양방향 무선 통신을 수행하여 자신의 위치 정보를 인식하는 이동노드; 및 주기적으로 전송되는 상기 이동노드의 위치 정보를 수집하여 위치 추적 서비스 제공 및 해당 방송 서비스를 제어하는 서버를 포함하는 기술을 제공한다.
본 발명은 목표로 하는 방송영역을 제한함으로써 불필요하게 낭비되는 방송자원을 줄일 수 있고, 방송영역을 세분화하여 각기 다른 지역마다 복수 개의 독립적인 방송을 제공함으로써 방송 시스템의 효율성을 증가시키는 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템의 전체 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 도1의 구성 중 고정노드와 이동노드 시스템의 공통적인 구성을 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명에 따른 위치 인식형 방송서비스를 구현하기 위한 프로토콜의 시퀀스 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명에 따른 방송 서비스 간 우선순위 스케쥴링을 통한 우선 순위 선점형 방송시스템의 시퀀스 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 3c는 본 발명에 따른 방송 서비스 상황하에서 이동체의 핸드오버 구현을 위한 프로토콜의 시퀀스 다이어그램을 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템의 전체 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템(100)은 제1 고정 방송단(110a), 제2 고정 방송단(110b), 이동노드(120) 및 서버(130)를 포함하여 구성된다.
제1 고정 방송단(110a)은 제1 고정노드(111a) 및 방송시설(115a)을 포함하여 구성되고, 제2 고정 방송단(110b)은 제2 고정노드(111b) 및 방송시설(115b)을 포함하여 구성된다.
제1, 제2 고정노드(111a, 111b)는 각 방송영역마다 각각의 방송시설(115a, 115b)과 함께 설치되며, 주기적으로 자신의 위치정보와 ID등을 담은 비컨(beacon) 메시지를 자신의 무선 통신 영역을 통해 이동노드(120) 등 외부 통신기기로 방송(broadcast)한다.
방송시설(115a, 115b)은 방송에 필요한 마이크, 앰프, 스피커 등의 각종 전기 기기를 의미한다.
한편, 제1, 제2 고정노드(111a, 111b)의 방송영역은 고정노드의 무선 통신 영역을 기본으로 하며, 이 영역을 토대로 위치인식 기반의 방송 서비스가 구현된다.
이를 테면, 제1, 제2 고정노드(111a, 111b)의 방송영역은 방이나 복도 등의 실내 환경이 벽으로 나뉘어져 있어 무선 통신 영역이 차단되어 구분이 명확해지는 밀폐 공간 또는 무선 통신 영역이 완전히 차단되지 아니하여 그 구분이 명확하지 않은 열린 공간을 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명의 경우 제1 고정노드(111a)와 제2 고정노드(111b) 간 및 제1, 제2 고정노드(111a, 111b)와 서버(130) 간 무선통신은, 데이터 단말(data station) 간의 거리 약 2.5km 내에서 최대 1,024개의 데이터 단말 상호 간에 10Mbps의 전송 속도로 정보를 교환할 수 있는 지역적인 네트워크로, IEEE 802.3 표준을 구현하는 이더넷(ethernet) 통신을 통해 구현하였다.
또한 제1 고정노드(111a)와 제2 고정노드(111b) 간 및 제1, 제2 고정노드(111a, 111b)와 서버(130) 간 유선통신뿐만 아니라 무선통신으로 와이브로(Wireless Broadband Internet, WiBro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, WiMAX), HSPA(High Speed Packet Access), CDMA(Code Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth) 등의 통신망이 사용될 수 있음은 당연하다.
이동노드(120)는 사용자가 휴대하여 이동할 수 있는 모바일(mobile) 기기 등의 이동체에 부착되며, 양방향 무선 통신을 통해 자신의 주변에 존재하는 고정 노드들(111a, 111b)이 주기적으로 방송(broadcast)하는 비컨(beacon) 메시지를 수집하여 가장 양호한 신호를 전송하는 소정의 고정노드의 위치를 자신의 단위 영역으로 인식한다.
이를테면, 제1, 제2 고정노드(111a, 111b)의 방송영역이 열린 공간에서 형성될 경우, 이동노드(120)는 열린 공간에 설치된 제1, 제2 고정노드(111a, 111b) 각각이 전송하는 비컨(beacon) 메시지를 수집하여, 각각의 신호에 대한 수신 전계 강도(RSSI, Received Signal Strength Indication) 값들을 분석한 결과, 제1 고정노드(111a)에서 전송하는 수신 전계 강도(RSSI) 값이 가장 클 경우 제1 고정노드(111a)가 위치한 영역을 자신이 존재하는 단위 영역으로 인식한다.
본 발명에서 사용된 단위 영역의 인식 개념은 이동노드의 정확한 위치 정보를 제공하지 않지만, 해당 이동노드가 존재하는 단위 영역을 방송 영역과 맞물려 인식함으로써 해당 단위 영역으로 방송 서비스를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에서와 같이 간단한 신호 수신 세기만으로 이동노드 자신의 위치를 인식하는 방식은, 위치 좌표와 같은 정확한 위치 정보를 얻기 위해 복잡한 검색 방법 및 잦은 위치 정보 검색을 수행하는 종래의 위치인식 방식보다 신속하게 위치 정보를 인식할 뿐 아니라, 위치 정보 인식 처리 시 적은 통신 트래픽(traffic) 양이 요구되므로, 대규모 이동노드가 존재하는 시스템에 응용 할 수 있는 장점이 있다.
한편 이동노드(120)는 주기적으로 고정 노드들(111a, 111b)을 통해 자신의 위치 정보를 서버(130)로 전송한다.
이 경우, 고정 노드들(111a, 111b)과 이동노드(120) 간의 무선통신은 와이브로(Wireless Broadband Internet, WiBro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, WiMAX), HSPA(High Speed Packet Access), CDMA(Code Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth) 등의 통신망을 사용할 수 있으며, IEEE 802.15.4 MAC 또는 ANT+ 프로토콜(protocol) 기반으로 네트워크를 구축한다.
서버(130)는 제1 고정노드(111a) 또는 제2 고정노드(111b)와 무선통신을 통해 해당 이동노드(120)의 위치 정보를 전송받으며, 수신된 정보는 내부에 설치된 서비스 매니저(135)를 통해 관리된다.
이하 서비스 매니저(135)의 주요 기능에 대해 상세히 설명한다.
서비스 매니저(135)는 각각의 이동노드들에 대한 위치 추적 서비스 및 전체 방송 서비스를 관리한다.
즉 서비스 매니저(135)는 방송원을 통해 각 이동노드들의 위치 추적 서비스가 요청되면, 방송원의 ID, 목표 이동노드의 현재 위치정보, 목표 이동노드의 변경된 위치정보, 위치추적 서비스의 ID 및 해당 서비스 제공에 대한 우선순위 등의 방송 서비스 관련 정보를 등록하고, 목표 이동노드의 위치 정보를 방송원으로 전송하는 위치 추적 서비스를 실행할 뿐 아니라, 다원화 방송서비스에서 방송 서비스들을 등록하고, 이를 통해 각 방송 영역마다 서비스를 할당하고 관리하는 기능을 담당한다.
한편 서비스 매니저(135)는 소정의 고정노드들과 통신을 통해 일정 주기마다 서버(130)로 수집되는 해당 이동노드의 위치 정보를 체크하여, 해당 이동노드의 위치 변경 여부를 확인하고, 위치가 변경되었다고 판단한 경우 변경된 해당 이동노드의 위치 정보를 방송원으로 실시간으로 전송한다.
서비스 매니저(135)는 요청된 방송 서비스의 우선순위와 시스템마다 채택된 관리 정책에 따라 해당 영역에 방송 서비스를 부여하고 이동노드의 이동에 따른 방송 서비스의 이동관리 등 전체적인 방송 서비스의 진행을 관리한다.
이를테면, 서비스 매니저(135)는 방송 서비스 간에 방송 영역이 중첩되어 충돌이 발생하는 경우, 방송 서비스 간의 우선순위를 비교하여 해당 영역에 방송될 서비스를 선정하며, 후순위에 해당하는 방송원에게 서비스 중단 메시지를 전송하고, 선순위에 해당하는 방송원에게 방송서비스 재개 메시지를 전송한다.
이 경우 방송 서비스 간의 우선순위는 해당 방송의 긴급도와 방송 서비스의 시간에 의해 결정되며, 긴급도가 높고 방송 서비스의 수행시간이 길수록 높은 우선순위를 가지고 처리된다.
도 2는 도1의 구성 중 고정노드와 이동노드의 시스템의 공통적인 구성을 나타낸 것이다.
이하 도 2를 참조해서, 고정노드 및 이동노드의 공통적인 하드웨어 구성 및 기능에 대해 설명한다.
고정노드 및 이동노드의 공통적인 하드웨어 구성은 전원부(210), 저장부(220), 안테나부(230), 무선 통신부(240) 및 메인 컨트롤러부(250)를 포함하여 구성된다.
전원부(210)는 메인 컨트롤러부(250), 안테나부(230) 및 무선 통신부(240)에게 전원(power)을 공급하는 역할을 한다.
저장부(220)에는 메인 컨트롤러부(250)의 동작에 필요한 각종 프로그램 및 데이터가 저장된다.
안테나부(230)는 외부의 통신기기와 무선통신을 통해 신호를 송수신하며, 이 경우 무선통신에 적용된 네트워크의 프로토콜로 IEEE 802.15.4 MAC 또는 ANT+ 등이 사용될 수 있다.
무선 통신부(240)는 안테나부(230)에서 송수신된 신호를 처리하는 역할을 하며, 이를테면 이더넷(ethernet), 와이브로(Wireless Broadband Internet, WiBro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, WiMAX), HSPA(High Speed Packet Access), CDMA(Code Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth) 등의 통신망이 사용될 수 있다.
메인 컨트롤러부(250)는 고정노드 및 이동노드를 구성하는 각각의 기기들을 제어한다.
도 3a는 본 발명에 따른 위치 인식형 방송서비스를 구현하기 위한 프로토콜의 시퀀스 다이어그램을 나타낸 것이다.
우선, 방송원으로 사용되는 고정노드(113)에서 서버(130)로 방송 서비스 요청 메시지를 전송하는 제1 과정(a1)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 목표 이동노드(120)의 위치 정보를 검색하는 제2 과정(a2)을 갖는다.
이 경우 목표 이동노드(120)는 방송의 목표가 되는 단위 영역으로, 이 단위영역은 목표 이동노드(120)와 통신을 수행하는 목표 고정노드(114)의 위치를 가리킨다.
다음과정으로, 서비스 매니저(135)에 방송 서비스 관련 정보를 등록하는 제3 과정(a3)을 갖는다.
여기서, 방송 서비스 관련 정보는 방송원의 ID, 목표 이동노드의 현재 위치정보, 목표 이동노드의 변경된 위치정보, 위치추적 서비스의 ID 및 해당 서비스 제공에 대한 우선순위 등을 포함한다.
이하, 상기 제3 과정(a3) 이후 실행 가능한 서비스 승인 과정(S10), 서비스 비 승인 과정(S20) 및 서비스 재개 과정(S30)에 대해 설명한다.
서비스 승인 과정(S10)을 살펴보면, 제3 과정(a3) 다음과정으로, 서버(130)에서 목표 고정노드(114)로 방송 준비 메시지를 전송하는 제4 과정(a4)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 방송원인 고정노드(113)로 방송 서비스 승인 확인(ACK) 메시지를 전송하는 제5 과정(a5)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 목표 고정노드(114)로 해당 방송 서비스를 제공하는 음성 메시지 패킷(packet)을 스트리밍(streaming) 방식으로 전송하는 제6 과정(a6)을 갖는다.
여기서, 스트리밍(streaming) 방식을 사용하는 이유는, 방송 서비스의 실시간 재생을 보장할 뿐 아니라, 이동체의 이동으로 방송영역이 변경되는 경우가 발생하더라도, 이동 시마다 재생된 위치에서 바로 방송을 중단하고, 다음 방송 영역에서 중단된 위치로부터 곧바로 재생시킴으로써 끊어짐 없는 연속적인 방송을 제공하기 위함이다.
한편, 본 발명의 경우 메시지 패킷(packet)은 음성 메시지 패킷(packet)에 대해 예를 들어 설명하였지만, 이에 한정하지 아니하고 해당 서비스를 제공하기 위한 이미지, 동영상 등을 더 포함하여 실시할 수 있음은 당연하다.
다음과정으로, 방송원인 고정노드(113)에서 서비스를 종료하는 제7 과정(a7)을 수행함으로써, 서비스 승인 과정(S10)은 종료된다.
다음으로, 서비스 비 승인 과정(S20)을 살펴보면, 상기 제3 과정(a3) 이후 서비스 매니저(135)에 지연된 서비스를 등록하는 제8 과정(a8)을 갖는다.
여기서, 지연된 서비스란 현재 방송이 실행되지 않고 나중에 방송이 재개될 가능성이 있는 방송 서비스를 의미한다.
다음과정으로, 서버(130)에서 방송원인 고정노드(113)로 방송 서비스 비 승인 확인(ACK) 메시지를 전송하는 제9 과정(a9)을 갖는다.
다음과정으로, 방송원인 고정노드(113)에서 서비스 지연시간을 카운팅하는 제10 과정(a10)을 실행함으로써, 서비스 비 승인 과정(S20)은 종료된다.
여기서, 서비스 지연시간은 지연된 서비스가 방송되지 않고 대기된 시간을 의미한다.
마지막으로, 서비스 재개 과정(S30)을 살펴보면, 상기 제3 과정(a3) 이후 목표 고정노드(114)에서 서버(130)로 방송서비스 종료 메시지를 전송하는 제11 과정(a11)을 갖는다.
다음과정으로, 서비스 매니저(135)에서 지연된 서비스를 검색하는 제12 과정(a12)을 갖는다.
여기서, 지연된 서비스는 방송이 실행되지 않고 지연된 서비스로 비 승인 과정(S20)에서 서비스 매니저(135)에 등록된(a8) 서비스 재개 가능성이 있는 방송 서비스를 의미한다.
다음과정으로, 서버(130)에서 방송원인 고정노드(113)로 방송 서비스 재개 메시지를 전송하는 제13 과정(a13)을 갖는다.
다음과정으로, 방송원인 고정노드(113)에서 서버(130)로 방송 서비스 요청 메시지를 전송하는 제14 과정(a14)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 목표 고정노드(114)로 방송 준비 메시지를 전송하는 제15 과정(a15)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 방송원인 고정노드(113)로 방송 서비스 승인 확인(ACK) 메시지를 전송하는 제16 과정(a16)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 목표 고정노드(114)로 해당 방송 서비스를 제공하기 위한 음성 메시지 패킷(packet)을 스트리밍(streaming) 방식으로 전송하는 제17 과정(a17)을 갖는다.
다음과정으로, 방송원인 고정노드(113)에서 서비스를 종료하는 제18 과정(a18)을 실행함으로써 서비스 재개 과정(S30)은 종료된다.
도 3b는 본 발명에 따른 방송 서비스 간 우선순위 스케쥴링을 통한 우선 순위 선점형 방송시스템의 시퀀스 다이어그램을 나타낸 것이다.
우선, 방송원인 고정노드 A(113a)와 고정노드 B(113b) 간의 방송 서비스 간 우선순위는 고정노드 B(113b)가 고정노드 A(113a) 보다 앞선다고 가정하고, 이하 현재 방송중인 고정노드 A(113a)의 방송을 중단하고, 고정노드 B(113b)로부터 새로운 방송을 진행하는 과정을 설명한다.
현재 방송원인 고정노드 A(113a)에서 목표 고정노드(114)로 해당 방송 서비스를 제공하기 위한 음성 메시지 패킷(packet)을 스트리밍(streaming) 방식으로 전송하는 제1 과정(b1)을 갖는다.
다음과정으로, 방송 서비스 선순위인 방송원의 고정노드 B(113b)의 방송을 실행하기 위해 방송원으로 사용되는 고정노드B(113b)에서 서버(130)로 방송 서비스 요청 메시지를 전송하는 제2 과정(b2)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 목표 이동노드의 위치 정보를 검색하는 제3 과정(b3)을 갖는다.
다음과정으로, 서비스 매니저(135)에 방송 서비스 관련 정보를 등록하는 제4 과정(b4)을 갖는다.
다음과정으로, 방송 서비스 선순위인 방송원의 고정노드 B(113b)의 방송을 실행하기 위해, 서버(130)에서 방송원인 고정노드A(113a)로 서비스 중단 메시지(b4)를 전송하는 제5 과정(b5)을 갖는다.
다음과정으로, 방송원인 고정노드 A(113a)에서 해당 방송 서비스를 중단하는 제6 과정(b6)을 갖는다.
다음과정으로, 방송원인 고정노드 A(113a)에서 서버(130)로 서비스 중단 확인(ACK) 메시지를 전송하는 제7 과정(b7)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 목표 고정노드(114)로 방송 준비 메시지를 전송하는 제8 과정(b8)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 방송원인 고정노드B(113b)로 방송 서비스 승인 확인(ACK) 메시지를 전송하는 제9 과정(b9)을 갖는다.
다음과정으로, 방송원인 고정노드B(113b)에서 목표 고정노드(114)로 해당 방송 서비스를 제공하기 위한 음성 메시지 패킷(packet)을 스트리밍(streaming) 방식으로 전송하는 제10 과정(b10)을 갖는다.
마지막 과정으로, 방송원인 고정노드B(113b)에서 서버(130)로 방송 종료 메시지를 전송하는 제11 과정(b11)을 갖는다.
도 3c는 본 발명에 따른 방송 서비스 상황 하에서 이동체의 핸드오버 구현을 위한 프로토콜의 시퀀스 다이어그램을 나타낸 것이다.
우선, 목표 고정노드A(114a)와 목표 고정노드B(114b) 각각은 독립된 방송영역을 형성하여 다원화 방송 서비스를 가능케 하며, 이동체가 목표 고정노드A(114a)가 위치해 있는 A지역에서 목표 고정노드B(114b)가 위치해 있는 B지역으로 이동한다고 가정하고, 이하 핸드오버(handover) 구현 과정을 설명한다.
현재 방송원인 고정노드(113)에서 목표 고정노드 A(114a)로 해당 방송 서비스를 제공하기 위한 음성 메시지 패킷(packet)을 스트리밍(streaming) 방식으로 전송하는 제1 과정(c1)을 갖는다.
다음과정으로, 이동체에 부착된 목표 이동노드(120)가 A지역에서 B지역으로 이동하여 핸드오버(handover) 서비스를 요청하는 제2 과정(c2)을 갖는다.
여기서, 핸드오버(hand over) 서비스는 제1 주파수로 송출되는 방송 서비스와 제2 주파수로 송출되는 방송 서비스가 동시에 잡혀 서비스 링킹(service linking)이 가능한 핸드오버 영역(handover region)에서 서비스 링킹(service linking)을 구현함으로써, 이동체가 이동하는 지역에 상관없이 끊어짐 없는(seamless) 방송 서비스를 제공하는 것을 말한다.
다음과정으로, 목표 고정노드 B(114b)에서 목표 이동노드(120)로 비컨(beacon) 메시지를 전송하는 제3 과정(c3)을 갖는다.
이 경우, 이동체가 A지역에서 B지역으로 이동함에 따라, 목표 이동노드(120)의 새로운 위치 정보가 필요하기 때문에, B지역에 위치한 목표 고정노드B(114b)가 비컨(beacon) 메시지를 목표 이동노드(120)로 전송하는 것이다.
다음과정으로, 목표 이동노드(120)에서 이동체의 위치 정보 레포트를 목표 고정노드B(114b)로 전송하는 제4 과정(c4)을 갖는다.
다음과정으로, 목표 고정노드B(114b)에서 목표 이동노드(120)로 위치 정보 확인(ACK) 레포트를 전송하는 제5 과정(c5)을 갖는다.
다음과정으로, 전송받은 이동체의 위치 정보 레포트를 목표 고정노드B(114b)에서 서버(130)로 전송하는 제6 과정(c6)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 목표 이동노드(120)의 위치 정보 검색 및 갱신하는 제7 과정(c7)을 갖는다.
이 경우, 서비스 매니저(135)는 전송받은 이동체의 위치 정보 레포트를 검색을 통해 찾은 종전의 위치 정보와 비교한 후, 목표 이동노드(120)의 위치를 종전의 A지역에서 현재의 B지역으로 갱신한다.
다음과정으로, 서버(130)에서 방송원인 고정노드(113)로 위치 정보 변경 메시지를 전송하는 제8 과정(c8)을 갖는다.
다음과정으로, 방송원인 고정노드(113)에서 서버(130)로 방송 서비스 요청 메시지를 전송하는 제9 과정(c9)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 목표 고정노드 B(114b)로 방송 준비 메시지를 전송하는 제10 과정(c10)을 갖는다.
다음과정으로, 서버(130)에서 방송원인 고정노드(113)로 방송 서비스 요청에 대한 응답 메시지를 전송하는 제11 과정(c11)을 갖는다.
다음과정으로, 목표 고정노드 A(114a)는 A지역으로 방송진행 중인 해당 방송서비스를 종료시키는 제12 과정(c12)을 갖는다.
마지막 과정으로, 방송원인 고정노드(113)에서 목표 고정노드 B(114b)로 이동체가 이동한 후의 B지역으로 해당 방송 서비스를 제공하기 위한 음성 메시지 패킷(packet)을 스트리밍(streaming) 방식으로 전송하는 제13 과정(c13)을 갖는다.
이로써, 본 발명은 이동체가 A지역에서 B지역으로 이동하더라도, 핸드오버(handover) 서비스를 통해 끊어짐 없는(seamless) 방송 서비스를 제공할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시간 위치 추적형 다원화 방송 서비스의 활용 예로, 병원내 호출(paging) 서비스가 구체적으로 어떻게 구현되는 지 설명한다.
우선, 병원 내 근무하는 각각의 의사와 간호사, 직원 혹은 환자들은 각각 이동노드를 소지하고 있으며, 각 방마다 방송시설과 함께 고정노드가 설치되어 있고, 각각의 이동노드는 고정노드와 통신을 통해 주기적으로 자신의 위치 정보를 서버로 전송되는 상황을 고려한다.
이를테면, 방송원인 간호사 D가 위치해 있는 안내데스크에서 의사 A와 C를 호출하는 방송 서비스를 요청하면, 서버는 해당 서비스의 목표 이동노드인 의사 A와 C가 소지하는 이동노드의 위치를 찾아 해당 영역의 방송가능 여부를 확인한다.
그런 다음, 서버는 의사 A와 C로 요청된 각각의 방송 서비스를 서비스 매니저에 등록하고, 의사 A가 있는 엑스레이 실(X-ray room) 및 의사 C가 있는 환자 병동에 각각 설치되어 있는 고정노드로 의사 A와 C에 대한 호출 메시지를 전송한다.
이 경우 음성 데이터를 전송 받은 각각의 고정노드는 해당 영역에 존재하는 방송 시설을 이용하여 호출 메시지를 재생하게 된다.
만일 방송 서비스 중 의사 A와 C가 이동할 경우, 주기적인 위치 인식을 통해 변경된 위치 정보는 서버로 전송된다.
이 경우 서버는 서비스 중인 이동노드의 위치 변경을 감지하여 서비스 매니저를 통해 방송 가능 여부 및 이동된 영역에서의 방송 서비스의 충돌 여부 등을 확인한 후, 방송원에게 변경된 위치 정보를 전송하여 음성 메시지의 전송 목표를 변경할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
110a : 제1 고정 방송단
110b : 제2 고정 방송단
115a, 115b : 방송시설
120 : 이동노드
130 : 서버
135 : 서비스 매니저

Claims (12)

  1. 각각의 방송영역마다 방송시설과 함께 설치되며, 주기적으로 위치 인식을 위한 비컨(beacon) 메시지를 방송하는 복수의 고정노드들;
    이동체에 부착되어 단위 영역을 이동하며, 상기 복수의 고정노드들과 위치 인식 프로토콜을 통해 양방향 무선 통신을 수행하여 자신의 위치 정보를 인식하는 이동노드; 및
    주기적으로 전송되는 상기 이동노드의 위치 정보를 수집하여 위치 추적 서비스 제공 및 방송 서비스를 제어하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고정노드 및 상기 이동노드는,
    메인 컨트롤러부, 안테나부 및 무선 통신부에게 전원(power)을 공급하는 전원부;
    프로그램 및 데이터가 저장되는 저장부;
    외부의 통신기기와 무선통신을 통해 신호를 송수신하는 안테나부;
    상기 안테나부에서 송수신된 신호를 처리하는 무선 통신부; 및
    고정노드 및 이동노드를 구성하는 각각의 기기들을 제어하는 메인 컨트롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 무선 통신부는,
    이더넷(ethernet), 와이브로(Wireless Broadband Internet, WiBro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, WiMAX), HSPA(High Speed Packet Access), CDMA(Code Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 무선 통신부는,
    IEEE 802.15.4 MAC 또는 ANT+ 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 이동노드는,
    상기 고정노드들로부터 전송되는 상기 비컨(beacon) 메시지를 수집하여 각각의 신호에 대한 수신 전계 강도(RSSI, Received Signal Strength Indication) 값들을 비교한 후, 최대의 수신 전계 강도(RSSI) 값을 제공하는 소정의 고정노드가 위치하는 영역을 자신의 위치 영역으로 인식하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 서버는,
    상기 위치 추적 서비스 제공 및 상기 방송 서비스를 관리하는 서비스 매니저를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 서비스 매니저는,
    방송원을 통해 상기 서버로 상기 이동노드에 대한 위치 추적 서비스가 요청될 경우, 방송 서비스 관련 정보를 등록하고, 추적된 이동노드의 위치 정보를 상기 방송원으로 전송하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 방송 서비스 관련 정보는,
    방송원의 ID, 이동노드의 현재 위치정보, 이동노드의 변경된 위치정보, 위치추적 서비스의 ID 및 해당 서비스 제공에 대한 우선순위를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 우선순위는,
    해당 방송의 긴급도와 방송 서비스의 시간에 의해 결정되며, 긴급도가 높고 방송 서비스의 수행시간이 길수록 높은 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 방송 서비스는,
    상기 서버에서 방송 목표가 되는 목표 고정노드로 메시지 패킷(packet)을 스트리밍(streaming) 방식으로 전송하는 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 메시지 패킷(packet)은,
    해당 서비스를 제공하기 위한 음성, 이미지, 동영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 방송 서비스는,
    상기 이동체가 방송영역을 따라 이동할 경우 끊어짐 없는(seamless) 방송을 구현하는 핸드오버(handover) 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적형 다원화 방송시스템.
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