KR20220090671A - 하이브리드 ｉｐ―ｔｖ 서비스 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템은 IP-TV 서비스를 위한 콘텐츠 수신을 제어하는 하나 이상의 셋톱 박스들; 상기 콘텐츠의 실시간 서비스를 제공하는 채널 서버; 상기 콘텐츠의 주문형 서비스를 제공하는 VoD(Video on Demand) 서버; 상기 셋톱 박스들 중 어느 하나의 셋톱 박스로부터 상기 콘텐츠의 요청신호를 수신하고, 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 및 상기 셋톱 박스들 중 상기 요청된 콘텐츠가 존재하는 곳에 대한 위치정보 리스트를 검출하는 트랙커 서버; 및 상기 트랙커 서버로부터 상기 검출된 위치정보의 리스트를 수신하고, 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 및 상기 셋톱 박스들 중 상기 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정하는 중계 서버를 포함하고, 상기 중계 서버에서 결정된 최적 경로에 따라, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 것을 특징으로 함으로써, 기존의 IP-TV 서비스에서와 같은 안정적인 서비스를 제공하는 인터넷망과 P2P IP-TV의 효율적인 분산처리 기능을 이용한 무선 Ad-hoc 망을 선택적으로 적용하여, 효율적이고, 안정적인 IP-TV서비스를 제공할 수 있도록 한다.

Description

하이브리드 ＩＰ―ＴＶ 서비스 제공 시스템 및 방법{A system and method for providing a hybrids IP-TV service}
본 발명은 IP-TV 서비스 제공에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IP-TV 서비스 제공을 위해 인터넷을 이용한 안정적인 서비스를 제공하는 방식과 Ad-hoc 망을 이용한 효율적인 분산처리 기능을 수행하도록 하는 방식을 선택적으로 적용할 수 있도록 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
IP(Internet Protocol)-TV는 품질, 보안 및 신뢰성이 보장된 IP망을 통하여 제공되는 텔레비전, 비디오, 오디오, 문서, 그래픽 및 데이터 서비스 등과 같은 멀티미디어 서비스라고 정의하고 있으며, 멀티캐스팅방식으로 전송이 이루어지는 생방송(Live) TV 서비스와, 유니캐스팅방식으로 전송이 이루어지는 VOD와 같은 저장된 비디오(stored video) 서비스를 포함한다.
IP(Internet Protocol)-TV 서비스는 P2P(peer-to-peer network) 방식으로 제공되기도 한다. P2P(peer-to-peer network) 혹은 동등 계층 간 통신망은 비교적 소수의 서버에 집중하기보다는 망구성에 참여하는 기계들의 계산과 대역폭(bandwidth) 성능에 의존하여 구성되는 통신망이다. P2P 통신망은 일반적으로 노드(node)들을 규모가 큰 애드혹(Ad hoc)으로 서로 연결하는 경우 이용된다. 이런 통신망은 여러 가지로 쓸모가 있는데, 오디오나 비디오, 데이터 등 임의의 디지털 형식 파일의 공유는 매우 보편적이다. 이런 방식의 망을 구성하여, IP-TV 서비스를 제공하는 방식이 P2P IP-TV이다. 일반적으로 두 가지의 서버가 참여하게 되는데, 서비스에 참여한 노드들에 정보를 가지고 있는 트랙커 서버와 방송채널을 제공하는 채널 서버이다. 방송채널을 접속하고 하는 노드는 먼저 트랙커 서버에게 접속하여, 데이터의 위치를 수신한다. 만약 해당 방송채널에 접근한 최초의 노드라면, 채널 서버로부터 데이터를 직접 수신하도록 알려준다. 그리고, 방송의 일부분을 노드의 저장장치에 저장한다. 새로운 노드가 동일한 채널에 접근하고자하면, 트랙커 서버는 이전에 접속했던 노드들의 IP주소를 알려주게 된다. 그러면, 직접 해당 IP주소의 노드들로부터 데이터를 수신하여, 재생을 하는 방식이다.
IP-TV는 고용량의 대역폭이 가능한 유선망을 통해, 서비스되고 있다. 대용량의 데이터를 처리할 수 있는 라우터나 여러 장비들이 필요하게 되고, 중복된 많은 양의 데이터들을 퍼블릭 망을 통해 전송하기 때문에 기반시설 투자가 많이 되어야 한다. 게다가, 방송의 특성상 특정 시간이나, 이벤트가 발생했을 때, 사용자의 수가 폭발적으로 늘어나게 되는데, 이때, 폭발적으로 늘어난 트래픽을 처리하기 위해서, 그 트래픽 이상의 자원을 준비하고 있어야만, 제대로 서비스를 할 수 있다. 그래서, 서비스 제공자들은 많은 자원을 낭비하고 있어야 한다. 그래서 등장하게 된 방식이 P2P IP-TV이다. 기존의 방식에서는 서버가 모든 데이터들을 가지고 있고, 모든 정보를 사용자가 요청할 때마다, 서버에서 전송해 주는 방식과 다르게, 셋톱박스들이 데이터들의 조각들을 가지고 있고, 주변의 셋톱 박스들로부터 데이터의 조각들을 전송받아 콘텐츠를 재생하는 방식이다. 사용자가 갑자기 증가해도, 데이터를 가지고 있는 노드들도 같이 증가하기 때문에, 추가적인 자원 필요가 없다.
그런데, 이러한 P2P IP-TV 서비스 방식도 사용자의 수가 적거나, 인기가 없는 데이터의 요청이 있게 되면, 상당한 지연시간이 필요하고, 때로는 정상적인 재생이 불가능할 수도 있어, 서비스에 문제가 생길 수도 있다. 또한, 현재 상용화되고 있는 P2P IP-TV는 PC 애플리케이션의 형태로 제공되며, 대부분 무료로 사용되고 있어서, 저작권 보호나, 보안에 대해 취약하다는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존의 IP-TV 서비스에서와 같은 안정적인 서비스를 제공하는 인터넷망과 P2P IP-TV의 효율적인 분산처리 기능을 이용한 무선 Ad-hoc 망을 선택적으로 적용하여, 효율적이고, 안정적인 IP-TV서비스를 제공할 수 있도록 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공한다.
상기의 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템은 IP-TV 서비스를 위한 콘텐츠 수신을 제어하는 하나 이상의 셋톱 박스들; 상기 콘텐츠의 실시간 서비스를 제공하는 채널 서버; 상기 콘텐츠의 주문형 서비스를 제공하는 VoD(Video on Demand) 서버; 상기 셋톱 박스들 중 어느 하나의 셋톱 박스로부터 상기 콘텐츠의 요청신호를 수신하고, 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 및 상기 셋톱 박스들 중 상기 요청된 콘텐츠가 존재하는 곳에 대한 위치정보 리스트를 검출하는 트랙커 서버; 및 상기 트랙커 서버로부터 상기 검출된 위치정보의 리스트를 수신하고, 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 및 상기 셋톱 박스들 중 상기 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정하는 중계 서버를 포함하고, 상기 중계 서버에서 결정된 최적 경로에 따라, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법은 콘텐츠의 요청신호를 수신하면, 실시간 서비스를 제공하는 채널 서버, 주문형 서비스를 제공하는 VoD(Video on Demand) 서버 및 셋톱 박스들 중 상기 요청된 콘텐츠가 존재하는 곳에 대한 위치정보 리스트를 검출하는 단계; 상기 검출된 위치정보 리스트를 참조하여, 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 및 상기 셋톱 박스들 중 상기 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 최적 경로에 따라, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 사용자가 서비스 제공을 원하는 콘텐츠에 대해, Ad-hoc 망 내에 존재할 경우에는 Ad-hoc 망내에서 제공받을 수 있도록 하고, 이러한 콘텐츠가 Ad-hoc 망 내에 존재하지 않을 경우에는 콘텐츠가 존재하는 채널 서버나 VoD(Video on Demand) 서버에서 제공받을 수 있도록 하여, 효율적으로 IP-TV 서비스 제공이 이루어지도록 한다. 따라서, 사용자에게는 안정적으로 IP-TV 서비스를 제공할 수 있으며, IP-TV 서비스 제공을 위한 네트워크상에서 발생할 수 있는 트래픽 부하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 중계 서버의 일 예를 나타내는 블록도 이다.
도 3은 도 1에 도시된 셋톱 박스의 일 예를 나타내는 블록도 이다.
도 4는 Ad-hoc 네트워크를 통한 콘텐츠 전송을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 최적 경로의 종류에 따른 콘텐츠 전송을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 일 실시 예의 플로차트이다.
도 7은 도 6에 도시된 제402단계를 설명하기 위한 일 실시 예의 플로차트이다.
도 8은 도 6에 도시된 제404단계를 설명하기 위한 일 실시 예의 플로차트이다.
이하, 본 발명에 의한 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 일 실시 예의 블록도로서, 콘텐츠를 제공하는 방송국(100), IP-TV 서비스 제공을 위한 네트워크를 형성하는 인터넷(200) 및 복수의 셋톱 박스 1, 2, 3,..., N(300, 310, 320, ..., 350)로 구성된다.
방송국(100)은 실시간 서비스 제공을 위한 채널(Channel) 서버(110), VoD(Video on Demand) 서비스를 위한 VoD서버(120), 콘텐츠 조각들의 위치 정보를 관리하는 트랙커(Tracker) 서버(130), 콘텐츠의 최적 경로를 탐색하여 주는 중계 서버(140), IP-TV 서비스 가입자의 데이터와 유/무료 서비스관리를 위한 인증 서버(150)를 포함한다.
채널 서버(110)는 사용자가 요청하는 콘텐츠에 대해 실시간 서비스를 제공하는 서버이다. 채널 서버(110)는 공중파 방송 채널 또는 케이블 방송 채널을 통해 서비스를 제공하는 한편, 인터넷(200)을 통해, 실시간의 IP-TV서비스를 제공한다.
VoD 서버(120)는 사용자가 요청하는 콘텐츠에 대해 주문형 서비스를 제공하는 서버로서, 이를 위해 사용자가 요청하는 콘텐츠를 미리 소정의 데이터베이스에 저장해 두고 있다가 사용자가 요청하면, 요청된 콘텐츠의 IP-TV 서비스를 제공하는 서버이다.
트랙커 서버(130)는 셋톱 박스들 중 어느 하나의 셋톱 박스로부터 콘텐츠의 요청신호를 수신하면, 채널 서버(110), VoD 서버(120) 및 셋톱 박스들(300, 310, 320, ..., 350) 중 요청된 콘텐츠가 존재하는 곳에 대한 위치정보 리스트를 검출하고 검출한 결과를 중계 서버(140)로 출력한다. 여기서, 위치정보 리스트는 콘텐츠를 갖는 채널 서버(110), VoD 서버(120) 및 셋톱 박스들(300, 310, 320, ..., 350)의 네트워크상의 어드레스를 의미한다.
중계 서버(140)는 트랙커 서버(130)로부터 검출된 위치정보의 리스트를 수신하고, 채널 서버(110), VoD 서버(120) 및 셋톱 박스들(300, 310, 320, ..., 350) 중 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정한다.
트랙커 서버(130)로부터 위치정보의 리스트를 수신하면, 중계 서버(140)는 인증 서버(150)로 콘텐츠 서비스를 요청한 사용자에 대한 인증 여부를 요청한다.
중계 서버(140)의 인증 요청에 따라, 인증 서버(150)는 콘텐츠를 요청한 사용자가 채널 서버(110) 또는 VoD 서버(120)의 이용 권한이 있는 사용자인지를 검사하고, 검사한 결과를 중계 서버(140)로 출력한다. 인증 과정은 사용자가 IP-TV 서비스를 제공받을 수 있는 유효한 사용자인지 여부를 먼저 확인하고, 유효한 사용자로 판단되면, 채널 서버(110)에서 제공하는 콘텐츠를 이용할 수 있는 권한이 있는지, VoD 서버(120)에서 제공하는 콘텐츠를 이용할 수 있는 권한이 있는지를 확인한다. 인증 서버(150)는 콘텐츠 저작권 보호나, 셋톱 박스의 해킹, 혹은 바이러스 방지, 그리고, 유료서비스를 위한 사용자 인증 등의 기능을 한다.
인증 서버(150)로부터 인증 허용 결과를 수신하면, 중계 서버(140)는 최적 경로를 탐색한다. 도 2는 도 1에 도시된 중계 서버(140)의 일 예를 나타내는 블록도로서, 콘텐츠 분석부(142) 및 경로 결정부(144)를 포함한다.
콘텐츠 분석부(142)는 사용자가 요청한 콘텐츠가 채널 서버(110)에서 제공하는 콘텐츠인지, VoD 서버(120)에서 제공하는 콘텐츠인지를 조사하고, 조사한 결과를 경로 결정부(144)로 출력한다. 즉, 콘텐츠 분석부(142)는 사용자가 요청한 콘텐츠가 채널 서버(110)를 통해 실시간 제공되는 콘텐츠인지, 아니면 VoD 서버(120)에 저장되어 있는 콘텐츠인지 여부를 조사한다.
경로 결정부(144)는 콘텐츠 분석부(142)의 분석 결과에 따라, 사용자가 요청한 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정한다.
요청한 콘텐츠가 채널 서버(110)에서 제공하는 콘텐츠라는 콘텐츠 분석부(142)의 분석 결과를 수신하면, 경로 결정부(144)는 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스가 포함된 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠와 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받고 있는 셋톱 박스가 존재하는가 여부를 판단한다.
Ad-hoc 네트워크는 AP(Access Point)가 없이 흩어져 있는 무선으로 통신이 가능한 노드들끼리 서로 통신을 하는 자율적인 구조의 네트워크이다. 이 구조에서는 중간에서 제어하는 노드가 없으므로 각 노드들은 자신이 가질 수가 있는 정보를 최대한 활용하여 네트워크에서 통신해야 하고 먼 거리의 노드와의 통신에는 다른 노드들을 경유하여 통신한다. 이에 따라 통신비용(hop수, 전력 등)을 최소화하는 경로를 구하는 라우팅이 필요하다. 애드혹 네트워크는 노드들끼리의 통신을 통해서 토폴로지를 구성하기 때문에 무선 네트워크 통신이 가지는 거리상의 한계를 극복할 수 있다. 그리고 고정된 라우터를 사용하는 방식(정적인 방식)과 비교하여 노드의 이동이 자유롭기 때문에 네트워크 토폴로지가 동적으로 변하는 특징을 가지고 있다.
예를 들어, 도 1에서 셋톱 박스 1(300)이 콘텐츠를 요청하였다고 가정하면, 경로 결정부(144)는 셋톱 박스 1(300)이 포함된 Ad-hoc 네트워크(250) 내에 속하는 다른 셋톱 박스 2, 3, ..N(310, 320, ..350) 중에서 셋톱박스 1(300)이 요청한 콘텐츠와 동일한 콘텐츠에 대해 서비스받고 있는 셋톱 박스가 존재하는지를 조사한다. 만일, Ad-hoc 네트워크(250) 내에 속하는 셋톱 박스 2(310)가 셋톱 박스 1(300)이 요청한 콘텐츠와 동일한 콘텐츠에 대해 서비스받고 있다면, 경로 결정부(144)는 Ad-hoc 네트워크(250) 내에서 P2P IP-TV 서비스가 이루어질 수 있도록 셋톱 박스 2(310)를 서비스 제공을 위한 최적 경로로서 결정한다. 그러나, Ad-hoc 네트워크(250) 내에 셋톱 박스 1(300)이 요청한 콘텐츠와 동일한 콘텐츠에 대해 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 존재하지 않는다면, 경로 결정부(144)는 안정적인 IP-TV 서비스가 이루어질 수 있도록 셋톱 박스 1(300)이 요청한 콘텐츠를 갖는 채널 서버(110)를 최적 경로로 결정한다.
한편, 요청한 콘텐츠가 VoD 서버(120)에서 제공하는 콘텐츠라는 콘텐츠 분석부(142)의 분석 결과를 수신하면, 경로 결정부(144)는 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스가 포함된 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠의 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하는가 여부를 판단한다. 조각 정보는 콘텐츠를 구성하는 부분적인 정보를 의미하는 것으로, 조각 정보들이 모여서 완성된 콘텐츠를 이루게 된다. 이러한 조각 정보는 서비스를 제공받는 셋톱 박스들에 각각 흩어져서 저장되어 있다. 이 조각 정보 하나만으로는 영상의 재생이 불가능하며, 조각에는 순서가 있어서, 순서대로 일정 개수 이상 나열되어야 만이 정상적인 재생이 가능하다. 도 1에서 셋톱 박스 1(300)이 콘텐츠를 요청하였다고 가정하면, 경로 결정부(144)는 셋톱 박스 1(300)이 포함된 Ad-hoc 네트워크(250) 내에 속하는 다른 셋톱 박스 2, 3, ..N(310, 320, ..350) 중에서 셋톱 박스 1(300)이 요청한 콘텐츠의 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하는지를 조사한다. 만일, Ad-hoc 네트워크(250) 내에 속하는 셋톱 박스 3(320)이 셋톱 박스 1(300)이 요청한 콘텐츠의 조각 정보를 갖고 있다면, 경로 결정부(144)는 Ad-hoc 네트워크(250) 내에서 P2P IP-TV 서비스가 이루어질 수 있도록 셋톱 박스 3(320)을 조각 정보의 제공을 위한 최적 경로로서 결정한다. 그러나 Ad-hoc 네트워크(250) 내에 셋톱 박스 1(300)이 요청한 콘텐츠의 나머지 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하지 않는다면, 경로 결정부(144)는 나머지 조각 정보를 제공받을 수 있도록 하기 위해, 나머지 조각 정보를 갖고 있는 VoD 서버(120)를 나머지 조각 정보에 대한 최적 경로로 결정한다.
중계 서버(140)는 결정한 최적 경로의 결과를 콘텐츠 전송을 요청한 셋톱 박스로 전송한다.
중계 서버(140)에서 최적 경로가 결정되면, 결정된 경로에 따라 인터넷(200) 또는 Ad-hoc 네트워크(250)를 통해 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 콘텐츠 전송이 이루어진다. 중계서버(140)는 최적 경로로서 Ad-hoc 네트워크를 통한 콘텐츠 전송을 결정할 경우에 Ad-hoc 네트워크의 그룹 ID를 각 셋톱 박스들로 전송한다. 그러면, 그룹 ID를 수신한 셋톱 박스들은 그룹 ID를 이용해 그룹 가입메시지를 Ad-hoc 네트워크에 브로드캐스트한다. 이러한 그룹 가입 메시지를 수신한 셋톱 박스들은 역순으로 콘텐츠를 전송한다.
인터넷(200) 또는 Ad-hoc 네트워크(250)를 통해 콘텐츠를 수신하면, 셋톱 박스는 수신된 콘텐츠의 저장 및 재생을 제어한다.
도 3은 도 1에 도시된 셋톱 박스의 일 실시 예를 도시한 블록도로서, 인터페이스부(302), 제어부(304), 콘텐츠 저장부(306) 및 콘텐츠 재생부(308)을 포함한다.
인터페이스부(302)는 인터넷(200) 또는 Ad-hoc 네트워크(250)를 통해 전송된 콘텐츠를 수신한다. 이 이외에도, 인터페이스부(302)는 방송국(100) 또는 다른 셋톱 박스들과의 데이터 교환을 위한 인터페이싱 기능을 담당한다.
제어부(304)는 중계 서버(140)의 경로 결정부(144)에서 결정된 경로를 인식하고, 결정된 경로에 따라 채널 서버(110), VoD 서버(120) 또는 요청된 콘텐츠가 존재하는 셋톱 박스들로부터 콘텐츠의 수신을 제어하고, 수신된 콘텐츠의 저장 및 재생을 제어한다. 제어부(304)는 두 가지 통신 모드 즉, 인터넷 또는 Ad-hoc 네트워크를 통한 통신 모드를 제어한다. 근거리에 있는 다른 셋톱 박스들과는 무선통신을 이용한 Ad-hoc 네트워크를 구성하고, Ad-hoc 네트워킹을 위한 라우팅 서비스를 제어하며, 인터넷을 통한 방송국과의 통신 기능도 선택적으로 수행한다.
콘텐츠 저장부(306)는 제어부(304)의 제어에 따라, 수신된 콘텐츠를 저장한다. 콘텐츠 저장부(306)는 저장매체 (예: 하드디스크) 등으로 구성되며, 콘텐츠에 대한 정보 관리는 콘텐츠조각 데이터베이스(미도시)가 하게 된다. 데이터베이스에 기록하는 것은 컨텐츠 고유ID와 조각의 순번이다.
콘텐츠 재생부(308)는 제어부(304)의 제어에 따라, 수신된 콘텐츠를 재생한다.
제어부(304)는 수신된 콘텐츠 또는 콘텐츠의 조각 정보를 순서대로 나열하며, 최대한 빠르게 콘텐츠 재생부(308)에서 재생 가능하도록 데이터 스트리밍을 제하는 기능을 담당한다. 제어부(304)는 인터넷(200) 또는 Ad-hoc 네트워크(250)을 통해 수신한 콘텐츠 조각들이 지연한계시간(예를 들어, 2{sec] 정도) 내에 도착했는지 확인하여, 순서대로 나열된 조작 정보들을 콘텐츠 재생부(308)에 스트리밍한다. 만약 지연한계시간이 지난 시점까지 재생 가능한 양의 콘텐츠 조각을 수신하지 못했다면, 제어부(304)는 중계서버(140)에게 콘텐츠 경로를 재요청하여, 안정적인 콘텐츠 수신 경로를 확보한다.
도 4는 Ad-hoc 네트워크를 통한 콘텐츠 전송을 설명하기 위한 참고도이다. 인터넷을 통해 모든 콘텐츠 조각들을 모든 셋톱박스에 유니캐스트 형태로(목적지가 단 하나인 전송방식) 전송하게 된다면, 안정적이고, 확실하게 전송할 수 있지만, 서버나 인터넷망 사용량이 폭발적으로 증가하게 되어, 비효율적인 방송시스템이 되게 된다. 유무선 하이브리드 IPTV방송시스템에서는 이러한 폭발적인 트래픽 감소시키기 위해 멀티캐스트 형태(목적지를 여러 곳인 전송방식)의 방식을 애드혹 네트워크에 적용한다. 도 4는 무선과 유선 네트워크가 모두 작동했을 때의 전송 사례를 보여준다. 먼저, 셋톱 박스 1이 콘텐츠 요청을 하게 되면(1), 트랙커 서버는 중계서버에 최적의 전송 경로 탐색을 요청하게 된다(2). 중계서버는 인증단계를 거치고, 셋톱 박스1이 요청한 콘텐츠의 위치를 확인하여, 최적을 경로를 탐색한다. 탐색결과, 셋톱박스 2와 3이 Ad-hoc 네트워크 내에서 콘텐츠 조각을 전송하고, VoD서버에서 모자란 부분의 콘텐츠 조각을 전송하도록 하면 된다는 결과가 나오게 된다. 중계서버는 셋톱 박스 1, 2, 3에게 Ad-hoc 네트워크의 그룹 ID를 전송하고(3), 셋톱 박스 1은 그룹 ID를 이용해 그룹 가입메시지를 Ad-hoc 네트워크에 브로드캐스트한다(4). Ad-hoc 네트워크 내에서 다른 셋톱 박스 4, 5는 그룹 가입메시지를 전파한다(5). 셋톱 박스 2와 3이 이 그룹 가입메시지를 수신하면, 중계서버로부터 받았던 그룹 ID와 확인하여, 이상이 없다면, 그룹 가입메시지가 왔던 경로의 반대방향으로 콘텐츠를 전송시킨다(5). 이때, 셋톱 박스 3이 그룹 가입메시지를 조금 더 일찍 받았다고 가정했을 때, 셋톱 박스 4, 5와 같이 셋톱 박스 2에게 전파를 하게 되지만, 셋톱 박스 2는 이미 셋톱 박스 4로부터 동일한 메시지를 확인하였기 때문에, 셋톱 박스 3을 통해서 셋톱 박스 1로 콘텐츠를 전송하지는 않고, 셋톱 박스 4를 통해 콘텐츠 조각을 전송하게 된다(6). 셋톱 박스 4, 5는 콘텐츠 조각을 전송하도록 설정되고, 셋톱 박스 1에게 콘텐츠 조각을 전송하도록 한다. 모든 콘텐츠 조각이 셋톱 박스 2, 3에 존재하고 있지 않기 때문에 나머지 콘텐츠 조각은 VoD 서버가 셋톱 박스 1에게 인터넷을 통해 전송하도록 한다.
도 5는 최적 경로의 종류에 따른 콘텐츠 전송을 설명하기 위한 참고도이다.
전체적인 방송 흐름을 보면, 처음에 사용자는 리모컨을 이용해 원하는 콘텐츠를 선택하게 된다. 셋톱박스 1은 방송국의 트랙커 서버에게 사용자가 원하는 콘텐츠를 요청하게 된다. 트랙커 서버는 콘텐츠 조각들의 위치를 확인하여, 리스트를 작성하게 되고, 중계 서버에게 리스트를 전송한다. 중계 서버는 방송을 요청한 셋톱 박스의 위치와 중계 서버로부터 수신한 리스트의 콘텐츠 조각들의 위치를 확인하여, 최적의 경로를 탐색하게 되고, 사용자의 셋톱 박스로 콘텐츠 조각들이 전송될 수 있도록 처리한다. 중계서버는 요청한 방송이 실시간 방송채널인가 아니면, VoD 채널인가 확인하여 실시간 방송채널이면, 셋톱박스가 속한 Ad-hoc 네트워크에 동일한 채널을 시청하는 다른 셋톱박스가 존재하는지 확인하여, 만약 존재한다면, Ad-hoc 네트워크 내에서 방송을 수신할 수 있도록, 멀티캐스트 그룹에 가입할 수 있는 그룹 ID를 방송을 수신하고 있는 다른 셋톱 박스와 콘텐츠를 요청한 셋톱박스에 전송해 준다. 만약 동일한 채널을 수신하고 있는 다른 셋톱박스가 없다면, 인터넷을 통해, 채널 서버를 제어하여, 해당 셋톱 박스의 IP로 스트리밍을 하도록 한다. 요청한 방송의 형태가 VoD 채널일 경우, 해당 지역의 Ad-hoc 네트워크 내의 셋톱 박스들의 콘텐츠 조각들의 위치를 확인하여, 존재한다면, 방송을 요청한 셋톱박스와 콘텐츠 조각들을 보유한 셋톱 박스들에게 그룹 ID를 전송해주고, 멀티캐스트 전송방식을 이용하여, 콘텐츠 조각들을 전송하도록 하고, 만약 부족한 콘텐츠 조각들이 있다면, VoD 서버를 제어하여, 직접 셋톱박스의 IP로 전송하도록 한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 셋톱 박스 1이 채널 서버에 대해 최초에 접속한 사용자이기 때문에, 채널 서버로부터 직접 콘텐츠를 수신받게 된다. 이때 전송받은 콘텐츠 조각은 저장된다. 셋톱 박스 2가 동일한 콘텐츠를 요청하게 된다면, 중계서버는 셋톱 박스 1이 이미 동일한 콘텐츠를 수신하여 저장하고 있기 때문에, 셋톱 박스 1과 2에게 그룹 ID를 전송한다. 셋톱박스 2는 셋톱 박스 1에게 그룹가입메시지를 전송한다. 셋톱 박스 1은 그룹가입 메시지를 수신하면, 수신된 그룹 가입 메시지의 수신경로의 역순으로 요청된 콘텐츠 조각을 전송한다. 콘텐츠 조각들의 전송이 시작되면, 셋톱 박스는 수신된 콘텐츠 조각들을 나열하여, 재생을 시작하게 되고, 사용자가 방송을 시청하게 된다.
이하, 본 발명에 의한 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 일 실시 예의 플로차트이다.
콘텐츠의 요청신호를 수신하면, 실시간 서비스를 제공하는 채널 서버, 주문형 서비스를 제공하는 VoD(Video on Demand) 서버 및 셋톱 박스들 중 상기 요청된 콘텐츠가 존재하는 곳에 대한 위치정보 리스트를 검출한다(제400단계). 위치정보 리스트는 콘텐츠를 갖는 채널 서버, VoD 서버 및 셋톱 박스들의 네트워크상의 어드레스를 의미한다.
제400 단계 후에, 검출된 위치정보 리스트를 참조하여, 채널 서버, VoD 서버 및 셋톱 박스들 중 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정하다(제402 단계).
도 7은 도 6에 도시된 제402 단계를 설명하기 위한 일 실시 예의 플로차트이다.
먼저, 콘텐츠를 요청한 사용자가 채널 서버 또는 VoD 서버의 이용 권한이 있는 사용자인지를 검사한다(제500 단계).
만일, 이용 권한이 인정되는 사용자라면, 요청한 콘텐츠가 채널 서버가 제공하는 콘텐츠인지를 조사한다(제502 단계).
만일, 요청한 콘텐츠가 채널 서버가 제공하는 콘텐츠라면, 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스가 포함된 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠와 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받고 있는 셋톱 박스가 존재하는가 여부를 조사한다(제504 단계).
만일, Ad-hoc 네트워크 내에 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 존재한다면, 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스를 최적 경로로 결정한다(제608 단계).
그러나, Ad-hoc 네트워크 내에 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 존재하지 않는다면, 채널 서버를 최적 경로로 결정한다(제506 단계).
한편, 제502 단계에서, 요청한 콘텐츠가 채널 서버가 제공하는 콘텐츠가 아니라면, VoD 서버가 제공하는 콘텐츠 인지를 조사한다(제510 단계).
만일, 요청한 콘텐츠가 VoD 서버가 제공하는 콘텐츠라면, Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠의 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하는가 여부를 조사한다(제512 단계).
마일, Ad-hoc 네트워크 내에 조작 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재한다면, 조각 정보를 갖는 셋톱 박스를 조각 정보에 대한 최적 경로로 결정한다(제514 단계).
그러나, Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠의 나머지 조작 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하지 않는다면, VoD 서버를 나머지 조각 정보에 대한 최적 경로로 결정한다(제516 단계).
제506 단계, 제508 단계, 제514 단계 또는 제516 단계 후에, 결정된 최적 경로에 대한 결과를 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 전송한다(제518 단계). 또한, 제500 단계에서 인증 허용이 실패한 경우 또는 제510 단계에서 사용자가 요청한 콘텐츠가 존재하지 않는다고 판단하면, 경로를 결정할 수 없다는 메시지를 셋톱 박스로 전송한다.
제402 단계 후에, 결정된 최적 경로에 따라, 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 요청된 콘텐츠를 전송한다(제404 단계).
도 8은 도 6에 도시된 제404 단계를 설명하기 위한 일 실시 예의 플로차트이다.
제402 단계에서, 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 최적 경로로 결정되었다면, Ad-hoc 네트워크 내에서 멀티캐스팅 허용을 위한 멀티캐스트 그룹 ID를 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스 및 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스로 전송한다(제600 단계).
제600 단계 후에, 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 콘텐츠를 전송한다(제602 단계).
한편, 제402 단계에서, 채널 서버가 최적 경로로 결정되었다면, 콘텐츠를 채널 서버에 요청한다(제604 단계).
제604 단계 후에, 제602 단계로 진행하여, 채널 서버가 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 콘텐츠를 전송한다.
한편, 제402 단계에서, 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 최적 경로로 결정되었다면, Ad-hoc 네트워크 내에서 멀티캐스팅 허용을 위한 멀티캐스트 그룹 ID를 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스 및 조각 정보를 갖는 셋톱 박스로 전송한다(제606 단계).
제606 단계 후에, 제602 단계로 진행하여, 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 조각 정보를 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 전송한다.
한편, 제402 단계에서, VoD 서버가 최적 경로로 결정되었다면, 나머지 조각 정보를 VoD 서버에 요청한다(제608 단계).
제608 단계 후에, 제602 단계로 진행하여, VoD 서버가 나머지 조각 정보를 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 전송한다.
한편, 상술한 본 발명의 방법 발명은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 코드/명령들(instructions)/프로그램으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 코드/명령들/프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 와 같은 저장 매체를 포함한다.
이러한 본원 발명인 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템 및 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (18)

  1. IP-TV 서비스를 위한 콘텐츠 수신을 제어하는 하나 이상의 셋톱 박스들;
    상기 콘텐츠의 실시간 서비스를 제공하는 채널 서버;
    상기 콘텐츠의 주문형 서비스를 제공하는 VoD(Video on Demand) 서버;
    상기 셋톱 박스들 중 어느 하나의 셋톱 박스로부터 상기 콘텐츠의 요청신호를 수신하고, 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 및 상기 셋톱 박스들 중 상기 요청된 콘텐츠가 존재하는 곳에 대한 위치정보 리스트를 검출하는 트랙커 서버; 및
    상기 트랙커 서버로부터 상기 검출된 위치정보의 리스트를 수신하고, 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 및 상기 셋톱 박스들 중 상기 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정하는 중계 서버를 포함하고,
    상기 중계 서버에서 결정된 최적 경로에 따라, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중계 서버는
    상기 요청한 콘텐츠가 상기 채널 서버가 제공하는 콘텐츠인지, 상기 VoD 서버가 제공하는 콘텐츠인지를 조사하는 콘텐츠 분석부; 및
    상기 요청한 콘텐츠가 상기 채널 서버에서 제공하는 콘텐츠라면, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스가 포함된 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠와 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받고 있는 셋톱 박스가 존재하는가 여부에 따라, 상기 요청한 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정하는 경로 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 경로 결정부는
    상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 존재한다면, 상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스를 상기 최적 경로로 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 경로 결정부는
    상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 존재하지 않는다면, 상기 콘텐츠가 존재하는 상기 채널 서버를 상기 최적 경로로 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 경로 결정부는
    상기 요청한 콘텐츠가 상기 VoD 서버가 제공하는 콘텐츠라면, 상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠의 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하는가 여부를 조사하고, 상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재한다면, 상기 조각 정보를 갖는 셋톱 박스를 상기 조각 정보에 대한 상기 최적 경로로 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 경로 결정부는
    상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠의 나머지 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하지 않는다면, 상기 VoD 서버를 상기 나머지 조각 정보에 대한 상기 최적 경로로 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 콘텐츠를 요청한 사용자가 상기 채널 서버 또는 상기 VoD 서버의 이용 권한이 있는 사용자인지를 검사하는 인증 서버를 더 포함하고,
    상기 중계 서버의 요청에 따라, 상기 인증 서버가 동작하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공시스템.
  8. 제2항에 있어서, 상기 셋톱 박스들 각각은
    상기 경로 결정부에서 결정된 경로를 인식하고, 상기 결정된 경로에 따라 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 또는 상기 요청된 콘텐츠가 존재하는 셋톱 박스들로부터 상기 요청된 콘텐츠의 수신을 제어하는 제어부;
    상기 요청된 콘텐츠를 수신하는 인터페이스부;
    상기 수신된 콘텐츠를 저장하는 콘텐츠 저장부; 및
    상기 수신된 콘텐츠를 재생하는 콘텐츠 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공시스템.
  9. 콘텐츠의 요청신호를 수신하면, 실시간 서비스를 제공하는 채널 서버, 주문형 서비스를 제공하는 VoD(Video on Demand) 서버 및 셋톱 박스들 중 상기 요청된 콘텐츠가 존재하는 곳에 대한 위치정보 리스트를 검출하는 단계;
    상기 검출된 위치정보 리스트를 참조하여, 상기 채널 서버, 상기 VoD 서버 및 상기 셋톱 박스들 중 상기 콘텐츠의 전송을 위한 최적 경로를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 최적 경로에 따라, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 최적 경로를 결정하는 단계는
    상기 요청한 콘텐츠가 상기 채널 서버가 제공하는 콘텐츠인지, 상기 VoD 서버가 제공하는 콘텐츠인지를 조사하는 단계;
    상기 요청한 콘텐츠가 상기 채널 서버에서 제공하는 콘텐츠라면, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스가 포함된 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠와 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받고 있는 셋톱 박스가 존재하는가 여부를 조사하는 단계;
    상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 존재한다면, 상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스를 상기 최적 경로로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 최적 경로를 결정하는 단계는
    상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 존재하지 않는다면, 상기 채널 서버를 상기 최적 경로로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 최적 경로를 결정하는 단계는
    상기 요청한 콘텐츠가 상기 VoD 서버가 제공하는 콘텐츠라면, 상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠의 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하는가 여부를 조사하는 단계; 및
    상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재한다면, 상기 조각 정보를 갖는 셋톱 박스를 상기 조각 정보에 대한 상기 최적 경로로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 최적 경로를 결정하는 단계는
    상기 Ad-hoc 네트워크 내에 상기 요청된 콘텐츠의 나머지 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 존재하지 않는다면, 상기 VoD 서버를 상기 나머지 조각 정보에 대한 상기 최적 경로로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 최적 경로를 결정하는 단계는
    상기 콘텐츠를 요청한 사용자가 상기 채널 서버 또는 상기 VoD 서버의 이용 권한이 있는 사용자인지를 검사하는 단계를 더 포함하고,
    상기 이용 권한이 인정되는 사용자라면, 상기 최적 경로의 결정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 단계는
    상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 상기 최적 경로로 결정되었다면, 상기 Ad-hoc 네트워크 내에서 멀티캐스팅 허용을 위한 멀티캐스트 그룹 ID를 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스 및 상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스로 전송하는 단계; 및
    상기 동일한 콘텐츠에 대한 서비스를 제공받는 셋톱 박스가 상기 요청된 콘텐츠를 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱박스로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 단계는
    상기 채널 서버가 상기 최적 경로로 결정되었다면, 상기 콘텐츠를 상기 채널 서버에 요청하는 단계; 및
    상기 채널 서버가 상기 요청된 콘텐츠를 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 단계는
    상기 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 상기 최적 경로로 결정되었다면, 상기 Ad-hoc 네트워크 내에서 멀티캐스팅 허용을 위한 멀티캐스트 그룹 ID를 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스 및 상기 조각 정보를 갖는 셋톱 박스로 전송하는 단계; 및
    상기 조각 정보를 갖는 셋톱 박스가 상기 조각 정보를 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 상기 요청된 콘텐츠를 전송하는 단계는 상기 VoD 서버가 상기 최적 경로로 결정되었다면, 상기 나머지 조각 정보를 상기 VoD 서버에 요청하는 단계; 및
    상기 VoD 서버가 상기 나머지 조각 정보를 상기 콘텐츠를 요청한 셋톱 박스로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IP-TV 서비스 제공방법.
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