스마트 하이브리드 DMB 방송은 방송망과 통신망을 연계하여 다양한 형태의 방통융합 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 기술이다. 대표적으로 망 연동을 통한 끊김없는(Seamless) 비디오 서비스와 3D/고품질 비디오 서비스가 가능하며, 방송망으로 DMB 방송을 수신하고 통신망을 통해 DMB 방송과 연계된 데이터 서비스를 제공하는 스마트 DMB 방송도 제공할 수 있다. 본 논문에서는 방통융합형 하이브리드 DMB 방송 기술을 통해 제공할 수 있는 서비스에 대해 기술하고, 서비스 제공을 위한 시스템 구조에 대해 기술한다.
본 기법은 한화시스템에서 2016년부터 착수한 한국형 e-Navigation 사업 중 대용량 데이터 처리 플랫폼(Data Service Platform, 이하 DSP)의 현장 운용성을 증대시키기 위해 DSP의 서비스 큐로 유입되는 다양한 외부 요청을 최적으로 재구성하여 끊김없는(Seamless) 서비스를 제공하는 방법이다. 항해 중인 선박이 DSP에 요청하는 다양한 서비스에 즉시 응답하기 위해서는 DSP가 응답데이터를 구성하는데 소요되는 시간과 선박이 요구하는 서비스를 사전에 예측하는 행위가 필요하다. 따라서 단기간에 DSP로 유입되는 다수의 요청들을 병렬로 예측분석하고 응답 큐를 재구성하여 응답 시간을 단축하는 기법을 구현함으로써 데이터의 크기나 서비스 동시 요청 수에 관계없이 DSP가 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있게 하였다.
유비쿼터스 네트워크 환경은 다양한 네트워크로 이루어진다. 이러한 유비쿼터스 환경에서 멀티미디어 스트리밍 서비스를 받는 사용자가 다양한 네트워크로 이동하는 경우, 그 서비스는 이동한 네트워크에서도 사용자에게 계속적으로 제공될 수 있어야 한다. 본 논문에서 우리는 RFID 네트워킹 환경에서 RFID 태그를 지닌 사용자에게 끊김없는 서비스 이동성을 제공하기 위한 방안을 제안한다. 제안 방안을 이용하여 RFID 태그를 지닌 사용자가 멀티미디어 서비스를 받으며 기존 접속점에서 새로운 접속점으로 이동하는 경우, 사용자는 계속적으로 멀티미디어 서비스를 제공받을 수 있다.
다양한 스마트기기 간 및 앱(Application) 간 연동을 통한 스마트미디어 생태계 환경에서 애플(Apple), 구글(Google), 마이크로소프트(Microsoft) 등 SW(Software) 기반 OS(Operating System) 플랫폼들은 개별 체제 강화를 더욱 견고히 하고 있다. 생태계 내 타(他) 구성원들은 이들에 의한 제약이 더욱 심해지자, 웹 문서의 표준화(HTML5)나 클라우드 컴퓨팅(Cloud computing) 같은 개방화된 기술들을 환영한다. 실제로 최근 웹 애플리케이션(Web application) 개발과 개발자들의 OS 플랫폼 이탈은 이러한 변화의 단면을 보여주기 시작했다. 본 고는 SW 중심에서 서비스 중심으로 이동 중인 플랫폼 경쟁 환경에서 네트워크를 보유 중인 방송통신사업자들의 새로운 스마트미디어 전략 방향을 제시하는데 그 목적을 둔다. 이를 위해 두 가지 기술적 배경인 HTML5와 클라우드 컴퓨팅 기술들을 살펴본 후, 그 동안 SW 중심 플랫폼 경쟁 환경에서 주도권을 빼앗겼다고 깨달은 방송통신사업자가 취해야 할, 두 가지 새로운 기술적 환경에서의 스마트미디어 전략을 제시하였다. 분석 결과, HTML5가 모바일 분야의 핵심 기술이 될 전망이지만, 단기적으로는 여전히 미성숙 문제가 제기될 것으로 보이며, 기존 경쟁력을 유지하려는 OS 사업자들의 가치사슬 통합 전략이 가시화되고 있는 환경이 목격된다. 또한, 클라우드 서비스 제공도 이미 이들 OS사업자들의 기존 생태계 유지를 위한 핵심 툴로 이미 활용되기 시작했다. 그럼에도 불구하고 HTML5와 클라우드 컴퓨팅은 방송통신사업자들에게 생태계 주도권을 탈환할 수 있는 중요한 기술로 인식되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이를 기반으로 세 가지 이용자 경험인 '경계 없는', '동질적인', '끊김 없는' 이용자 경험(User Experience) 제공을 위해 노력하는 선도적인 사례 탐색이 시도되었으며, 이를 통해 방송통신사업자들의 미래 스마트미디어 전략 방향이 도출되었다. '경계 없는' 서비스에서는 구글, 애플 외의 멀티OS 전략과 기존 OS의 앱 서비스 대항마인 아마존(Amazon), 페이스북(Facebook) 등과의 적극적 서비스 제휴, '동질적인' 서비스에서는 클라우드 기반 주요 콘텐츠 플랫폼 제휴와 방송통신 가입자 기반의 All-IP기반으로의 확대, 마지막으로 '끊김 없는' 서비스에서는 SNS, LBS, 가상현실 등과의 매쉬업(Mash-up)과 의료, 금융 등과의 융합서비스 개발을 통한 스마트홈 전략 추진, 인증 및 결제시스템의 개방화 등이 제시되었다.
최근 인터넷 유선망 뿐 아니라 무선 IP 이동 망에서의 통화 품질 및 서비스 품질(QoS)의 지원 및 관리체계는 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 지금까지 연구된 인터넷 망의 QoS 제공 모델들은 통합서비스(IntServ) 모델, 차등서비스(DiffServ)모델 및 MPLS 등이 대표적이다. 한편, 무선 인터넷 망의 이동성 관리를 위해서 IETF에서는 MIPv4(Mobile IPv4)와 MIPv6 권고안들을 제안하고 있다. 그러나, 이들은 TCP 및 UDP/IP 환경을 근간으로 하여 QoS를 관리하고 이동성의 핸드오버(handover)등을 관리하기 위한 체계들로 많은 중요한 문제들을 야기하고 있다. 본 논문에서는 멀티홈잉와 멀티 스트리밍 기능을 제공하는 전송계층 프로토콜로 설계된 SCTP(Stream Control Transport Protocol)을 이용하여 IP 이동 환경에서 끊김없는(seamless) 서비스 품질을 제공할 수 있는 관리구조(mSCTP)를 언급하고, 이 환경에서의 종단간 QoS 관리체계를 제안한다. 이를 위해서 본 논문에서는 종단간 통신은 SCTP의 멀티홈잉 기능을 이용하고, 이를 통합서비스 모델과 결합하여 IP 이동성환경에서 끊김 없는 QoS 관리 서비스 목적을 달성할 수 있도록 설계하고 이를 평가한다.
현재 스마트폰과 같은 무선 환경 기기의 일상화는 IEEE802.11 그룹의 무선 네트워크 사용 환경을 한층 더 확장시키고 있으며, Wi-Fi와 같은 사용자 중심의 상용화 무선 네트워크 요구가 급증하면서 이의 효과적인 활용과 사용자 중심의 끊김없는 핸드오버는 가장 중요한 논점 중에 하나이다. 그리고 현재 이슈화되고 있는 SDN은 데이터센터 내에서 OpenFlow 스위치 간의 비용 및 복잡도를 줄이는 각 플로우 라우팅을 제공한다. 이는 관리자에게 직관적인 제어를 제공하면서 사용자에게는 지연시간을 줄여주는 이점을 제공하고 있다. 본 논문에서는 SDN이 지원하는 네트워크 서비스 재구성 능력을 밀집된 무선네트워크 환경에 적용하여 끊김없는 핸드오버 매커니즘을 연구하고 성능을 검증한다.
사용자의 이동성을 제공하는 유비쿼터스 환경과 달리 홈 네트워크와 같은 실내 컴퓨팅 환경에서는 사용자 이동성이 제공되지 않는다. 본 논문은 다양한 단말 장치에서 끊김 없는 멀티미디어 서비스 적응을 위해 사용자 이동 예측을 이용하는 UPnP A/V 멀티미디어 시스템을 제안한다. 본 시스템은 실내에서 이동 중인 사용자에게 이동 중 인접 장치로 세션을 자동으로 옮겨 사용자가 끊김 없이 멀티미디어 서비스를 받을 수 있게 한다. 이를 위해 사용자 상황정보를 6하 원칙으로 표현하고 이 상황정보와 이동 경로 정보를 바탕으로 사용자 이동을 예측한다. 이때 하나 이상의 이동 위치를 예측하여 기본적으로 예측 정확도를 높였다. 그리고 제안한 시스템에 대하여 사용자 이동성의 예측 정확도, 예측에 걸리는 시간, 예측을 통해 사용자에게 서비스하는데 걸리는 시간을 평가하여 이동 사용자의 이동 예측으로 끊김 없는 멀티미디어 서비스 적응을 제공할 수 있음을 보였다.
DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기반 라이브 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 DASH 기반 스트리밍 기술들은 낮은 버퍼링 지연을 유지하면서 끊김 없는 재생을 제공하지 못하여, 라이브 스트리밍 서비스의 QoE(Quality of Experience)가 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 QoE 기반의 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 세그먼트 수신 시간과 변화량을 기반으로 세그먼트 요청시간을 적응적으로 스케줄링 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 기법이 낮은 버퍼링 지연을 보장하고 버퍼 언더플로우를 적게 발생시켜 라이브 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 확인하였다.
본 논문에서는 오버레이 네트워크 환경에서 비디오 스트리밍 서비스의 성능을 향상시키기 위한 수직 핸드오버 메커니즘을 제안한다. 본 논문에서는 error propagation 문제를 완화함으로써 비디오 스트리밍 서비스의 성능을 향상시킨다. 이를 위해 프레임들의 전송 경로를 유형별로 분리하고, 프레임들의 손실률을 최소화하는 재전송 정책을 사용하며, forced 수직 핸드오버 시 멀티캐스팅 방법을 사용하였다. 또한 stability period 정의하여 핑퐁 현상이 전송성능에 미치는 영향을 줄였다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방안이 error propagation 문제를 개선함으로써 이동 사용자에게 끊김없는 비디오 스트리밍 서비스를 제공함을 알 수 있었다.
모바일 IPTV는 최근 무선 통신 기술에서 가장 이슈화 되고 있는 어플리케이션 중에 하나이다. 본 연구는 이종의 무선 통신 시스템에서 모바일 IPTV 서비스를 제공하기 위한 방법을 연구한다. 특히 이 논문에서는 모바일 단말기의 이동성 예측에 기반한 수직적 핸드오버 기술을 제안한다. 제안된 연구는 기존의 기술과 달리 모바일 단말기의 속도와 방향 그리고 수신신호를 고려하여 특정 엑세스 포인트로의 움직임을 예측하게 된다. 이를 통하여 끊김없는 IPTV서비스를 제공할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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