KR100744786B1 - System and method for transmitting media stream - Google Patents

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KR100744786B1 KR1020050104992A KR20050104992A KR100744786B1 KR 100744786 B1 KR100744786 B1 KR 100744786B1 KR 1020050104992 A KR1020050104992 A KR 1020050104992A KR 20050104992 A KR20050104992 A KR 20050104992A KR 100744786 B1 KR100744786 B1 KR 100744786B1
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Abstract

본 발명은 미디어 스트림 전송에 있어서, 특히 어플리케이션 레벨 멀티캐스트를 이용하여 멀티 미디어 스트림을 전송하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 멀티 미디어 스트림을 수신하여 출력하는 이동통신 단말기와, 상기 이동통신 단말기로 상기 멀티 미디어 스트림을 제공하기 위한 세션 관리 정보 테이블을 구비하며, 상기 멀티 미디어 스트림을 제공하기 위해 상기 멀티 미디어 스트림의 서비스 요청에 대한 상기 이동통신 단말기에 대한 가입 인증을 관리하는 세션 매니저(Session Manager) 서버와, 상기 이동통신 단말기와의 상기 멀티 미디어 스트림의 송수신을 수행하고, 상기 멀티 미디어 스트림의 송수신을 위한 라우팅을 담당하는 멀티캐스트 에이전트(Multicast Agent)를 포함하여 구성되어, 상기 세션 매니저 서버가 상기 이동통신 단말기에 부여된 트리 식별자를 확인하고, 상기 서비스 요청에 대한 처리를 수행할 세션망에서 후보 부모 노드를 검색하고, 상기 검색된 후보 부모 노드 중 최대 전송률을 갖는 부모 노드를 포함하는 서브 넷을 선택하여 상기 이동통신 단말기에 연결시키는 것이 특징인 발명이다. The present invention relates to a system and method for transmitting a multimedia stream, in particular, using an application level multicast, in a media stream transmission, comprising: a mobile communication terminal for receiving and outputting a multimedia stream; A session manager server having a session management information table for providing a multimedia stream and managing a subscription authentication for the mobile communication terminal for a service request of the multimedia stream to provide the multimedia stream. And a multicast agent which performs transmission and reception of the multimedia stream with the mobile communication terminal and is responsible for routing for transmission and reception of the multimedia stream, wherein the session manager server moves the mobile station. Department in communication terminal Check the tree identifier, search for a candidate parent node in a session network to process the service request, select a subnet including a parent node having a maximum transmission rate among the found candidate parent nodes, and then select the mobile terminal. It is an invention characterized by connecting to.

RMCP, 세션 가입, 탈퇴, 미디어 스트림 RMCP, Join Session, Leave, Media Stream

Description

미디어 스트림 전송 시스템 및 방법{System and method for transmitting media stream}System and method for transmitting media stream

도 1은 종래 기술에 의한 멀티 미디어 스트림 전송 방식을 나타낸 예시도.1 is an exemplary view showing a multimedia stream transmission method according to the prior art.

도 2a는 종래 기술에 의한 RMCP를 이용한 미디어 스트림 전송 방식을 나타낸 구성도.Figure 2a is a block diagram showing a media stream transmission method using a RMCP according to the prior art.

도 2b는 종래 기술에 의한 미디어 스트림 전송을 위한 RMCP 메시지를 나타낸 예시도. 2b is an exemplary diagram illustrating an RMCP message for media stream transmission according to the prior art;

도 2c는 종래 기술에 의한 미디어 스트림 전송을 위한 RMCP 세션망 관리를 나타낸 예시도.2c is an exemplary diagram illustrating RMCP session network management for media stream transmission according to the prior art;

도 3은 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 어플리케이션 레벨 멀티캐스트를 이용한 미디어 스트림 전송 시스템을 나타낸 구성도.3 is a block diagram showing a system for transmitting a media stream using automatic application level multicast according to the present invention;

도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 오토매틱(Automatic) 전송 방식에 따른 Tree ID 설정을 나타낸 예시도.4 is an exemplary view illustrating Tree ID setting according to an automatic transmission method according to an embodiment of the present invention.

도 5a는 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 어플리케이션 레벨 멀티캐스트를 이용한 미디어 전송 구조에서 Tree 정보 관리를 나타낸 구성도.FIG. 5A is a block diagram illustrating tree information management in a media transmission structure using automatic application level multicast according to the present invention; FIG.

도 5b는 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 어플리케이션 레벨 멀티캐스트에서 SM 정보 테이블을 나타낸 예시도.5B is an exemplary diagram showing an SM information table in the automatic application level multicast according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 어플리케이션 레벨 멀티캐스트에서 서브 넷 망의 DMA 정보 테이블을 나타낸 예시도.6 is an exemplary diagram showing a DMA information table of a subnet network in automatic application level multicast according to the present invention.

도 7a는 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 트리구성에서 First-Fit 방식을 따른 SM 테이블을 나타낸 예시도.7A is an exemplary diagram illustrating an SM table according to a first-fit method in an automatic tree configuration according to the present invention.

도 7b는 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 트리구성에서 Best-Fit 방식을 따른 SM 테이블을 나타낸 예시도.7B is an exemplary diagram illustrating an SM table according to a best-fit method in an automatic tree configuration according to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식에서 세션 탈퇴과정을 나타낸 예시도.8 is an exemplary view showing a session withdrawal process in the automatic tree configuration method according to the present invention.

도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식을 적용하기 위한 transit stub 토폴로지 망을 나타낸 예시도.9 is an exemplary view showing a transit stub topology network for applying an automatic tree configuration scheme according to an embodiment of the present invention.

도 10(a~d)은 본 발명의 실시 예에 의한 오토매틱(Automatic) RMCP의 효율을 측정한 결과도.10 (a to d) is a result of measuring the efficiency of the automatic (Automatic) RMCP according to an embodiment of the present invention.

도 11a는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 이동통신망에서 오토매틱Automatic) RMCP를 이용한 이동통신 단말기로 미디어 스트림 전송 시스템을 나타낸 구성도.11A is a block diagram illustrating a system for transmitting a media stream to a mobile communication terminal using Automatic RMCP in a mobile communication network according to another embodiment of the present invention.

도 11b는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 이동통신망에서 오토매틱Automatic) RMCP를 이용한 이동통신 단말기로 미디어 스트림 전송 방법을 나타낸 흐름도.11B is a flowchart illustrating a method of transmitting a media stream to a mobile communication terminal using automatic RMCP in a mobile communication network according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 미디어 스트림 전송에 관한 것으로, 특히 어플리케이션 레벨 멀티캐스트를 이용하여 멀티 미디어 스트림을 전송하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to media stream transmission, and more particularly, to a system and method for transmitting a multimedia stream using application level multicast.

도 1은 종래 기술에 의한 멀티 미디어 스트림 전송 방식을 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view showing a multimedia stream transmission method according to the prior art.

멀티캐스트 서비스는 일대다, 다대다 방식으로 스트림 데이터를 전송하는 방식이다. 이러한 전송 방식들은 주로 비디오 커퍼런싱, 분산 소프트웨어, 인터넷 TV, 공유 화이트 보드와 같은 프로그램에 사용된다. 그리고 단말기의 DMB, 화상 전송에 이용 가능성이 클 것으로 기대한다.
멀티캐스트 서비스를 이용하는 프로그램들은 다수 수신자가 동시에 접속하여 서비스를 제공받기 때문에 많은 대역폭 할당량이 요구된다. 그러므로 멀티캐스트 서비스를 제공하는 링크 상에 데이터 폭주로 인한 오버헤드가 발생하는데, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 멀티캐스팅 라우터를 이용해 전달하는 방식과 내부적으로 유니 캐스트 방식을 이용하여 여러 수신 노드들에게 전송하는 방식을 이용한다.
그러나, 내부적으로 유니 캐스트를 이용하여 멀티캐스트 서비스를 제공할 경우, 동시 접속자가 너무 많아 송신측 망의 게이트웨이를 통하여 나가는 부분에서 트래픽 혼잡으로 인한 많은 패킷 손실이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 애플리케이션 레벨에서 중계 기능을 수행하는 모듈을 이용한다.
상기한 두 방식들의 문제를 해결하기 위하여 어플리케이션 레벨에서 중계 기능을 수행하는 어플리케이션 레벨 멀티캐스트 서비스 지원 방식을 이용한다. 어플리케이션 레벨 멀티캐스트(Application Level Multicast) 전송 방식은 릴레이 멀티캐스트(Relayed Multicast) 또는 오버레이 멀티캐스트(Overlay Multicast)라고 불린다. 이 전송 방식은 멀티캐스팅 라우터에서 처리하는 데이터 복사, 경로 배정 같은 업무를 중간 노드의 어플리케이션 레벨에서 처리하는 방식이다. 어플리케이션 레벨 멀티캐스트는 중간 노드 간의 연결을 구성하는 방식에 따라서 메쉬 방식과 트리 방식으로 나뉜다. 메쉬 방식에는 Narada, ALMI, Scattercast 방식이 있으며, 트리 방식에는 TBCP, TAG, Peercast, Host Multicast, Overcast, Yoid 방식이 있다. 그리고 메쉬 방식이나 트리 방식이 아닌 특정한 방식으로 중간 노드들을 구성하는 NICE, CAN 방식이 더 있다. 이외에도 가장 최근에 사용되는 기법으로는 어플리케이션 레벨 멀티캐스트 토폴로지를 형성하여 미디어 서비스를 하는 RMCP(Relayed Multi-Cast Protocol) 기법이 있다.
RMCP는 종래 기술과 달리 Data Plane과 Control Plane이 구분된다. 기존의 미디어 전송 프로그램, 즉 윈도우 미디어 플레이어, 리얼(Real) 플레이어와 같은 프로그램을 이용하여 미디어 전송을 담당하고, 별도로 제어를 담당하는 제어부분의 모듈을 제공함으로써 멀티캐스트 서비스를 제공할 수 있다.
Multicast service is a method of transmitting stream data in a one-to-many, many-to-many manner. These transmission schemes are mainly used for programs such as video conferencing, distributed software, Internet TV, and shared whiteboards. In addition, it is expected that the terminal will be available for DMB and image transmission.
Programs using a multicast service require a large bandwidth allocation because multiple receivers access and provide services simultaneously. Therefore, overhead due to data congestion occurs on a link providing a multicast service. In order to solve this problem, a multicasting router transmits the data and internally transmits the data to multiple receiving nodes using a unicast method. Use the method.
However, in case of providing multicast service using unicast internally, there are too many simultaneous users, which causes a lot of packet loss due to traffic congestion at the part going through the gateway of the transmitting network.
In order to solve this problem, a module that performs a relay function at the application level is used.
In order to solve the problems of the above two methods, an application level multicast service support method that performs a relay function at the application level is used. Application level multicast transmission is called relayed multicast or overlay multicast. This transmission method is the application level of the intermediate node to perform tasks such as data copying and routing in the multicasting router. Application level multicast is divided into a mesh method and a tree method according to a method of configuring a connection between intermediate nodes. There are Narada, ALMI, Scattercast methods, and tree methods include TBCP, TAG, Peercast, Host Multicast, Overcast, and Yoid. In addition, there are more NICE and CAN methods that configure intermediate nodes in a specific way rather than a mesh or tree method. In addition, the most recently used technique is a relayed multi-cast protocol (RMCP) technique that forms an application-level multicast topology and provides media services.
Unlike the prior art, RMCP distinguishes between a data plane and a control plane. It is possible to provide a multicast service by providing a module of a control part that is in charge of media transmission and separately controls a conventional media transmission program, that is, a program such as a Windows media player or a real player.

도 2a는 종래 기술에 의한 RMCP를 이용한 미디어 스트림 전송 방식을 나타낸 구성도이다. Figure 2a is a block diagram showing a media stream transmission method using a RMCP according to the prior art.

RMCP 기법은 범용적인 오버레이 멀티캐스트 네트워크를 구성하기 위한 방법으로써, 서비스 토폴로지는 송수신 어플리케이션과 IP 멀티캐스트 라우터의 전송기능을 담당하는 MA(Multicast Agent)와 그룹 멤버쉽 관리와 통신 상태 감시를 하기 위한 SM(Session Manager)으로 구성된다. MA나 SM는 송수신자 호스트나 별도의 서비스를 통해 구현될 수 있다. The RMCP scheme is a method for constructing a general-purpose overlay multicast network. The service topology consists of a multicast agent (MA), which is responsible for transmitting and receiving applications and IP multicast routers, and group membership management and communication status monitoring. Session Manager). MA or SM may be implemented through a transceiver host or a separate service.

도 2b는 종래 기술에 의한 미디어 스트림 전송을 위한 RMCP 메시지를 나타낸 예시도이다. 2b is an exemplary diagram illustrating an RMCP message for media stream transmission according to the prior art.

도 2c는 종래 기술에 의한 미디어 스트림 전송을 위한 RMCP 세션망 관리를 나타낸 예시도이다.2C is an exemplary diagram illustrating RMCP session network management for media stream transmission according to the prior art.

어플리케이션 레벨 멀티캐스트 서비스를 하는 과정을 나타낸다. 상위 서브 넷에 송신자(sender)와 SMA(Sender Multicast Agent)가 위치하고, 아래 서브 넷에는 중계 역활을 하는 MA와 수신자(receiver)들이 위치한다. SM은 송신측 또는 수신측 서브 넷에 위치하거나, 다른 서브 넷에 위치할 수도 있다. 도 2c에서 정적(Static) 트리구성 방식을 이용하여 세션망을 형성하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 세션망으로 새로 진입하려는 진입 노드가 세션망에 진입 요청을 위한 JR(Join Request) 메시지를 SM에 전송한다. SM은 상기 진입 노드가 A, B, C의 서브 넷 안에 위치하는지를 조사한다. 만일 진입 노드가 A, B, C 서브 넷에 위치하고 있다면, 상기 진입 노드에 대한 해당 서브 넷에서의 부모 노드(Parent node)를 검색한다. 반면에 만일 진입 노드가 A, B, C 서브 넷에 위치하지 않는다면, 독립적인 서브 넷(Subnet)을 형성한다. 독립적인 서브 넷을 형성하는 경우에는, 트리 레벨(Tree level)이 가장 작은 서브 넷을 부모 서브 넷으로 지정하고, 그 부모 서브 넷 중 하나의 노드를 부모 노드로 지정한다.
부모 노드를 선택하는 조건은 다음과 같다.
- 자식 노드(child node)를 허용하는지 조사한다.
- 현재 부모 노드에 연결되어 있는 자식 노드의 수를 검사한다.
상기와 같이 서브 넷의 트리 레벨(Tree level)을 검사하여 적절한 부모 노드를 선택하고, 진입 노드에게 선택된 부모 노드의 정보를 알려준다.
기존 RMCP 기반의 미디어 스트림 전송 방식은 세션망으로 진입하는 진입 노드에 대한 부모 노드를 하나만 지정하는 방식을 이용한다. 이러한 방식을 이용할 경우, 거리에 따른 전송 지연(Delay)이 더 길어질 수 있다.
예를 들어, 새로 진입하려는 진입 노드가 B 서브 넷 근처에 있다고 가정할 때, SM에서는 C 서브 넷의 트리 레벨(Tree level)이 짧아서 C 서브 넷 중 하나의 노드를 부모 노드로 지정할 수 있다. 이때, 진입 노드는 거리상 B 서브 넷에서 미디어 서비스를 받는다면 좀 더 빠른 속도로 전송이 가능하다. 이와 같이, 서브 넷의 트리 레벨(Tree level)을 기준으로 부모 노드를 지정한다면, 홉(hop) 수에 따른 전송 지연이 발생할 수 있다.
또한 종래에는 하나의 SM 서버가 모든 MA와 연결하여 제어 메시지를 송수신하는 중앙 집중형 방식을 이용하고 있어서, SM 서버가 세션 내의 모든 MA들의 제어 메시지에 따른 제어 처리를 수행하기 때문에, 그로 인한 많은 부하가 발생할 수 있다.
Shows the process of performing an application level multicast service. A sender and a sender multicast agent (SMA) are located in an upper subnet, and a MA and receivers, which serve as relays, are located in a lower subnet. The SM may be located in the transmitting or receiving subnet or in another subnet. In FIG. 2C, a process of forming a session network using a static tree configuration method is as follows.
First, an entry node to newly enter the session network transmits a JR (Join Request) message for the entry request to the session network to the SM. The SM checks whether the entry node is located in a subnet of A, B, and C. If the entry node is located in the A, B, and C subnets, the parent node in the corresponding subnet for the entry node is searched. On the other hand, if the entry node is not located in the A, B, and C subnets, it forms an independent subnet. When forming an independent subnet, a subnet having the smallest tree level is designated as the parent subnet, and one node of the parent subnet is designated as the parent node.
The conditions for selecting a parent node are as follows.
-Check whether child nodes are allowed
-Check the number of child nodes currently connected to the parent node.
As described above, the tree level of the subnet is examined to select an appropriate parent node, and the entry node is informed of the information of the selected parent node.
In the existing RMCP-based media stream transmission method, only one parent node for an entry node entering the session network is used. In this case, a transmission delay according to a distance may be longer.
For example, assuming that an entry node to be newly entered is near the B subnet, in SM, the tree level of the C subnet is short so that one node of the C subnet can be designated as the parent node. At this time, the access node can transmit at a higher speed if the media service is received in the B subnet. As such, if a parent node is designated based on the tree level of the subnet, a transmission delay according to the hop number may occur.
In addition, since a single SM server uses a centralized method of connecting and transmitting control messages to all MAs, the SM server performs control processing according to the control messages of all MAs in a session, resulting in a large load. May occur.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식을 이용하여 보다 효율적인 어플리케이션 레벨 멀티캐스트 서비스를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 어플리케이션 레벨 멀티캐스트 서비스를 이용하여 멀티 미디어 스트림을 실시간으로 전송하는데 적당한 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to solve the above problems, to provide a more efficient application-level multicast service using an automatic tree configuration method.
It is another object of the present invention to provide a system and method suitable for transmitting a multimedia stream in real time using an application level multicast service.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 멀티 미디어 스트림을 수신하여 출력하는 이동통신 단말기와, 상기 이동통신 단말기로 상기 멀티 미디어 스트림을 제공하기 위한 세션 관리 정보 테이블을 구비하며, 상기 멀티 미디어 스트림을 제공하기 위해 상기 멀티 미디어 스트림의 서비스 요청에 대한 상기 이동통신 단말기에 대한 가입 인증을 관리하는 세션 매니저(Session Manager) 서버와, 상기 이동통신 단말기와의 상기 멀티 미디어 스트림의 송수신을 수행하고, 상기 멀티 미디어 스트림의 송수신을 위한 라우팅을 담당하는 멀티캐스트 에이전트(Multicast Agent)를 포함하여 구성되어, 상기 세션 매니저 서버가 상기 이동통신 단말기에 부여된 트리 식별자를 확인하고, 상기 서비스 요청에 대한 처리를 수행할 세션망에서 후보 부모 노드를 검색하고, 상기 검색된 후보 부모 노드 중 최대 전송률을 갖는 부모 노드를 포함하는 서브 넷을 선택하여 상기 이동통신 단말기에 연결시키는 것이다.The present invention provides a mobile communication terminal for receiving and outputting a multimedia stream, and a session management information table for providing the multimedia stream to the mobile communication terminal. A session manager server that manages subscription authentication for the mobile communication terminal for a service request of the multimedia stream to provide a stream, and transmits and receives the multimedia stream with the mobile communication terminal, And a multicast agent responsible for routing for transmission and reception of the multimedia stream, wherein the session manager server confirms a tree identifier assigned to the mobile communication terminal, and processes the service request. Search for candidate parent nodes in the session network to perform, The subnet including the parent node having the maximum transmission rate among the found candidate parent nodes is selected and connected to the mobile communication terminal.

또한, 본 발명의 특징은, 토폴로지 망에서 서버가 새로이 진입하는 진입 노드로부터 미디어 스트림 전송을 위한 메시지를 수신하는 단계와, 상기 진입 노드에 부여된 트리 식별자(Tree ID) 정보를 확인하여, 상기 메시지를 처리하기 위한 세션망에서의 후보 부모 노드를 검색하는 단계와, 상기 검색된 후보 부모 노드 중 최대 전송률을 갖는 부모 노드를 포함하는 서브 넷을 선택하여 상기 진입 노드에 연결시키는 단계와, 상기 연결된 진입 노드가 상기 미디어 스트림 전송을 위한 라우팅을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이다.In addition, a feature of the present invention, the server in the topology network receives a message for the transmission of the media stream from the entry node newly entered, and confirms the tree ID (Tree ID) information assigned to the entry node, the message Retrieving a candidate parent node in a session network for processing a message, selecting a subnet including a parent node having a maximum transmission rate among the retrieved candidate parent nodes, and connecting to the ingress node; Performing routing for the media stream transmission.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명은 애플리케이션 레벨 멀티캐스트 서비스를 지원하기 위하여 세션망 가입, 세션망 탈퇴, 각 프로토콜에 대해 정의한다. 그 정의를 이용하여 토폴로지를 형성한다.
Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the configuration and operation of the embodiment of the present invention, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described by at least one embodiment, By the technical spirit of the present invention described above and its core configuration and operation is not limited.
The present invention defines session network subscription, session network withdrawal, and each protocol to support application level multicast service. The definition is used to form the topology.

도 3은 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 어플리케이션 레벨 멀티캐스트를 이용한 미디어 스트림 전송 시스템을 나타낸 구성도이다.
정적(Static) 트리구성 방식을 이용하여 세션망을 형성하는 과정은 다음과 같다.
3 is a block diagram showing a system for transmitting a media stream using automatic application level multicast according to the present invention.
The process of forming a session network using the static tree structure is as follows.

RMCP 기법은 정적(Static) 트리구성 방식을 이용하여 멀티캐스트 서비스를 제공한다. 이러한 경우 SM 서버는 세션망 내의 모든 노드에 대한 정보를 유지 관리한다. SM 서버가 많은 노드를 관리할 경우에, 그 SM 서버에 부하가 발생할 수 있다. 그리고 정적(Static) 트리구성 방식에서는 새로운 진입 노드에 부모 노드를 하나만 지정함으로써 거리에 따른 전송 지연이 발생한다. 본 발명은 이러한 점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 오토매틱(Automatic) 전송 방식을 사용하고, 그에 따라 이하에서는 트리 식별자(Tree ID) 설정, 테이블 정보 관리, 트리 형성에 따른 세션 가입, 탈퇴 절차에 대해 설명한다. The RMCP scheme provides a multicast service using a static tree structure. In this case, the SM server maintains information about all nodes in the session network. If an SM server manages a large number of nodes, the SM server may be overloaded. In the static tree configuration, a transmission delay occurs according to a distance by assigning only one parent node to a new entry node. The present invention is to solve this problem, the present invention uses an automatic transmission method, and accordingly to the tree ID (Tree ID) setting, table information management, session joining, withdrawal process according to tree formation Explain.

도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 오토매틱(Automatic) 전송 방식에 따른 Tree ID 설정을 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary diagram illustrating Tree ID setting according to an automatic transmission method according to an embodiment of the present invention.

이진 트리 상에서 Tree ID를 부여한다. Tree ID는 서브 넷 번호(Subnet Number), 레벨 번호(Level Number), 노드 번호(Node Number)로 구성된다. 서브 넷 번호는 서브 넷 순번을 나타내고, 레벨 번호는 트리 상의 레벨을 나타낸다. 노드 번호는 노드의 번호를 나타낸다. 노드 번호를 설정하는 적용 예를 들면, E 노드의 경우 서브 넷 번호가 1, 레벨 번호가 3이고, 노드 번호는 첫 번째 노드이기 때문에 초기 노드 번호(Initial node number)의 수식에 의해서 3이다. 그러므로 C 노드의 첫 번째 자식 노드는 1:3:3의 Tree ID가 부여된다. Fn은 트리구성 상의 fan-out을 나타낸다. Fan-out은 한 노드가 가질 수 있는 자식 노드의 개수를 나타낸다. Nupper는 부모 노드의 노드 번호를 나타낸다. fan-out에 따른 node number의 범위를 구하여 Tree ID를 부여한다. Gives a Tree ID on the binary tree. Tree ID is composed of Subnet Number, Level Number, and Node Number. The subnet number represents the subnet order, and the level number represents the level on the tree. The node number represents the number of the node. Application example for setting the node number For example, in the case of the E node, the subnet number is 1, the level number is 3, and the node number is the first node, so it is 3 by the formula of the initial node number. Therefore, the first child node of the C node is given a Tree ID of 1: 3: 3. F n represents a fan-out on the tree structure. Fan-out represents the number of child nodes a node can have. N upper represents the node number of the parent node. Obtains the range of node number according to fan-out and assigns Tree ID.

도 5a는 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 어플리케이션 레벨 멀티캐스트를 이용한 미디어 전송 구조에서 트리 정보 관리를 나타낸 구성도이다.5A is a block diagram illustrating tree information management in a media transmission structure using automatic application level multicast according to the present invention.

도 5b는 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 어플리케이션 레벨 멀티캐스트에서 SM 정보 테이블을 나타낸 예시도이다.5B is an exemplary diagram illustrating an SM information table in automatic application level multicast according to the present invention.

From 필드는 미디어 정보의 송신측을 나타낸다. To 필드는 미디어의 수신측을 나타낸다. Tree ID에 대한 내용은 앞에서 설명된 바와 같다. IP 주소(IP Address)와 서브 넷 마스크(Subnet mask) 필드는 각각 수신측의 주소 정보와 서브 넷 마스크 정보를 기록하는 필드이다. Aver bw 필드는 각 서브 넷에서 사용되고 있는 평균 대역폭을 나타낸다. 그 평균 대역폭은 수학식 1을 이용하여 구할 수 있다.The From field indicates the sender of the media information. The To field indicates the receiving side of the media. The contents of the Tree ID are as described above. The IP Address and Subnet Mask fields are fields for recording address information and subnet mask information of a receiver. The Aver bw field indicates the average bandwidth used in each subnet. The average bandwidth can be obtained using Equation 1.

Figure 112007014982061-pat00001
평균 대역폭(Average bw) =
Figure 112007014982061-pat00001
Average bw =

Nbw : 서브 넷에서 각 노드 간의 링크의 사용 대역폭을 나타낸다. Nbw: represents the bandwidth used by the link between each node in the subnet.

Nn : 서브 넷에 속하는 노드 수이다. Nn: Number of nodes belonging to subnet.

상기 수학식 1에 따른 평균 대역폭은 새로운 노드가 세션 가입시 적절한 서브 넷을 검색하기 위해 사용된다.The average bandwidth according to Equation 1 is used for a new node to search for an appropriate subnet when joining a session.

도 6은 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 어플리케이션 레벨 멀티캐스트에서 서브 넷의 DMA 정보 테이블을 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating a DMA information table of a subnet in the automatic application level multicast according to the present invention.

각 서브 넷의 최상에 해당하는 노드에서 유지, 관리하는 테이블을 DMA(Designated Multicast Agent) 정보 테이블이라고 한다. Tree ID는 노드의 식별자를 나타낸다. from 필드는 송신측 Tree ID를 나타내는 필드이고, to 필드는 수신 측 Tree ID를 나타내는 필드이다. Transfer rate 필드는 송신측에서 수신측까지의 링크 상의 전송 속도를 나타낸다. DMA 정보 테이블들은 RMCP 제어 메시지 중 SR 정보와 SC 정보에 의해서 주기적으로 정보 교환이 이루어지며, 그로 인해 지속적으로 데이터가 갱신된다.A table maintained and managed by a node corresponding to the top of each subnet is called a DMA (Designated Multicast Agent) information table. Tree ID represents an identifier of a node. The from field is a field indicating the sending tree ID, and the to field is a field indicating the receiving tree ID. The Transfer rate field indicates the transfer rate on the link from the sender to the receiver. The DMA information tables are periodically exchanged with SR and SC information in the RMCP control message, thereby continuously updating data.

세션망 내에서 미디어 스트림 서비스를 이용하기 위해서는 먼저 세션망 멤버로써 가입을 한다.
도 5a를 통해 새로운 진입 노드가 세션망에 가입하는 절차에 대하여 설명한다. 본 발명에서는 세션망으로의 가입 절차를 크게 두 부분으로 나눈다. 첫째는 어느 서브넷으로 연결한 것인지를 결정하는 부분이고, 둘째는 결정된 서브넷에서 어느 노드에 연결할 것인지를 결정하는 부분이다. 본 발명에서는 전자를 인터 커넥션(Inter Connection)이라 하고, 서브 넷 내에서의 연결인 후자는 인트라 커넥션(Intra Connection)이라 한다.
인터 커넥션을 위해, 서버는 세션망에 진입하려는 진입 노드와 현재 액티브(active)한 MA들 중 동일한 서브 넷이 있는지를 검색한다. 동일한 서브 넷이 있는 경우, 인트라 커넥션(Intra Connection)으로 접근을 시도한다. 만일 동일한 서브 넷이 없는 경우, 오토매틱 트리(Automatic Tree) 구성 방식을 이용하여 적절한 서브 넷을 검색한다. 오토매틱 트리(Automatic Tree) 구성 방식에서는 도 5b에 도시된 테이블을 이용하여 부모 노드 정보를 제공한다. 부모 노드 정보 제공 방법에는 First-Fit 및 Best-Fit 등이 있다.
To use the media stream service within the session network, first subscribe as a session network member.
A procedure of joining a new entry node to a session network will be described with reference to FIG. 5A. In the present invention, the procedure for joining the session network is divided into two parts. The first part determines which subnet to connect to, and the second part determines which node to connect to in the determined subnet. In the present invention, the former is called an Inter Connection, and the latter, which is a connection within a subnet, is called an Intra Connection.
For interconnection, the server searches for an entry node attempting to enter the session network and whether there is the same subnet among the currently active MAs. If there is the same subnet, try to access the Intra Connection. If there is no identical subnet, the appropriate subnet is searched using the automatic tree construction method. In the automatic tree construction scheme, parent node information is provided using a table shown in FIG. 5B. The method of providing parent node information includes First-Fit and Best-Fit.

도 7a는 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 트리구성에서 First-Fit 방식을 따른 SM 테이블을 나타낸 예시도이다.7A is an exemplary diagram illustrating an SM table according to a first-fit method in an automatic tree configuration according to the present invention.

First-Fit 방식은 SM 테이블 상에서 최대 평균 속도를 가지는 서브 넷의 정보를 제공하는 방식이다. 예를 들어, SM의 정보 테이블을 참조하여 테이블 상의 현재 전송 속도가 빠른 서브 넷의 정보를 담아 응답한다. 즉, 도 7a와 같이 상위 3개의 서브 넷의 DMA의 정보를 세션망에 새로 진입하려는 진입 노드에 전달한다.The first-fit method is a method of providing information of a subnet having the maximum average speed on the SM table. For example, it responds with the information of the subnet that has the highest transmission speed on the table by referring to the information table of the SM. That is, as shown in FIG. 7A, DMA information of the upper three subnets is transmitted to an entry node to newly enter the session network.

도 7b는 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 트리구성에서 Best-Fit 방식을 따른 SM 테이블을 나타낸 예시도이다.7B is an exemplary diagram illustrating an SM table according to a best-fit method in an automatic tree configuration according to the present invention.

Best-Fit 방식은 수신측이 요구하는 속도를 가진 서브 넷의 정보를 제공하는 방식이다. 예를 들어 새로 진입하려는 진입 노드가 250kb/s의 미디어 전송 속도를 요구한다면, 그 진입 노드가 요구하는 전송 속도와 유사한 평균 속도를 가진 서브 넷의 정보를 진입 노드에 전달한다.
인터 커넥션을 이용하여 진입 노드가 연결될 서브 넷을 선택한 후에 인트라 커넷션을 이용하여 선택된 서브 넷에서 부모 노드를 찾는다. 이러한 인트라 커넷션을 위해, 진입 노드는 다시 서브 넷의 DMA에게 가입 요청한다.
상기 부모 노드를 찾기 위한 조건으로는 서브 넷 내에서 최대의 전송률을 가진 링크에 연결된 노드이어야 하고, 그 노드는 자식 노드를 허용하는 노드여야 하고, fan-out(자식 노드 허용 범위)에 속해야 하고, 그리고 트리 레벨(Tree level)의 정도(depth)가 최소인 부모 노드여야 한다. 상기한 조건을 만족하는 부모 노드를 찾는다.
예를 들면, DMA가 진입 노드에 진입 요청을 받으면, DMA의 정보 테이블에서 Transfer rate 필드 기반으로 전송 속도가 최고인 노드를 찾는다. 그 다음, 그 노드가 자식 노드 연결을 허용하는지, fan-out 범위에 속하는지를 조사하고, 트리 레벨이 최소인 부모 노드를 찾는다. 만일 자식 노드 연결을 허용하지 않거나, fan-out 범위에 속하지 않는다면, 다시 서브 넷 내에서 최대의 전송률을 가진 링크에 연결된 노드를 검색하여 차기의 부모 노드로 선택한다.
Best-Fit is a method of providing information of a subnet with the speed required by the receiver. For example, if a new entry node requires a media transfer rate of 250kb / s, it transmits the information of the subnet with an average speed similar to that of the entry node to the entry node.
After selecting the subnet to which the entry node is connected using the interconnection, the parent node is found in the selected subnet using the intra connection. For this intra connection, the entry node again requests subscription to the DMA of the subnet.
The condition for finding the parent node must be a node connected to the link having the maximum transmission rate in the subnet, the node must be a node allowing a child node, belong to a fan-out (child node tolerance range), It must be a parent node with a minimum tree level depth. Find the parent node that satisfies the above condition.
For example, when the DMA receives an entry request from the entry node, the node searches for the node having the highest transfer rate based on the Transfer rate field in the information table of the DMA. Next, the node checks whether it allows child node connections or falls in the fan-out range, and finds the parent node with the minimum tree level. If the child node is not allowed to connect or it is not in the fan-out range, the node connected to the link with the maximum transmission rate in the subnet is searched and selected as the next parent node.

도 8은 본 발명에 의한 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식에서 세션 탈퇴 과정을 나타낸 예시도이다.8 is an exemplary diagram illustrating a session withdrawal process in the automatic tree configuration according to the present invention.

세션 탈퇴에 대해 설명한다. 정적(Static) 트리구성 방식에서 탈퇴 노드가 먼저 SM 서버에게 탈퇴 의사를 전달한다. 그 탈퇴 후 그 탈퇴 노드의 하위 노드들이 재연결된다. 반면 오토매틱 트리(Automatic Tree) 방식에서는 탈퇴 노드 주변과 SM 서버에게 탈퇴 의사를 전달하고, 탈퇴 후 그 탈퇴 노드의 하위 노드들을 그룹으로 나누어서 전송률 합을 비교한 후, 전송률 합이 작은 그룹의 최상위 노드를 탈퇴 노드 대신에 교체한다. 다음과 같은 알고리즘을 이용하여 노드 탈퇴가 이루어진다.Discuss session withdrawal. In the static tree structure, the leave node first communicates with the SM server. After the withdrawal, the child nodes of that withdrawal node are reconnected. On the other hand, in the automatic tree method, the intention to leave the node and the SM server is communicated with each other, and after leaving, the child nodes of the leaving node are divided into groups to compare the sum of the transfer rates, and the top node of the group having the smallest transfer rate is selected. Replace instead of leaving node. Node withdrawal is performed using the following algorithm.

if(node leave){ // 노드 탈퇴 신청if (node leave) {// request to leave node

Leave request(DMA); // DMA에게 탈퇴 신청 요청Leave request (DMA); // request DMA to leave

parent_child_information = get_information(); // DMA로부터 부모 노드와 자식 노드의 정보를 수신 parent_child_information = get_information (); // Receive parent node and child node information from DMA

trans_message(parent, child); // 수신 정보에 따라 부모, 자식 노드에 leave 메시지 전파trans_message (parent, child); // Propagation of leave message to parent and child nodes according to received information

while(! leaf node){while (! leaf node) {

distribute_group() // 하위 노드 그룹 분산화distribute_group () // Distribute Child Node Group

first_node = sort_group(); // 최상위 노드 선택first_node = sort_group (); // select top node

change_node(first_node) //탈퇴 노드와 위치 교체 change_node (first_node) // Replace Position With Leave Node

}            }

}       }

도 8은 B 노드가 탈퇴하는 과정을 나타낸다. B 노드는 DMA에게 탈퇴 신청을 한다. DMA는 테이블을 참조하여 B 노드 주변 노드(부모, 자식 노드)에 대한 정보를 해당 B 노드에 전달한다. B 노드는 A, D, E(부모, 자식 노드)노드에게 탈퇴를 위한 leave signal을 보낸다. B 노드는 미디어 재생을 멈추고, 스트림의 라우팅 역할을 지속적으로 진행한다. B 노드를 기준으로 대역폭의 합이 작은 그룹의 최상위 노드를 찾는다. 도 8에서 E 노드의 그룹이 대역폭의 합이 작으므로 E 노드를 B 노드의 자리로 교체(대치)한다. E 노드로 D, H, I, J를 차례로 연결한다. 8 shows a process in which a node B leaves. Node B requests DMA to leave. The DMA refers to the table and transfers information about nodes (parents and child nodes) around the node B to the node B. Node B sends a leave signal to A, D, and E (parent and child) nodes to leave. The B node stops playing the media and continues the routing role of the stream. Find the top node of the group whose bandwidth sum is small based on B node. In FIG. 8, since the sum of the bandwidths of the group of E nodes is small, the E node is replaced (replaced) by the position of the B node. Connect E, D, H, I and J in order.

도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식을 적용하기 위한 트랜싯-스터브(transit-stub) 토폴로지 망을 나타낸 예시도이다.FIG. 9 is an exemplary diagram illustrating a transit-stub topology network for applying an automatic tree configuration scheme according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 Transit-Stub 토폴로지 망을 이용하여 6개의 트랜싯 도메인(transit domain)을 형성하고, 각 transit domain은 15개의 라우터를 연결한다. 그리고 90개의 스터브 도메인(stub domain)은 각각 20개의 라우터(router)를 연결한다.
본 발명에 의해서 토폴로지 상에서 끝단의 라우터를 하나의 서브 넷으로 간주한다. 코어(Core) 영역은 대역폭 20Mb/s, 전송 지연 5ms, transit domain 영역은 대역폭 15Mb/s, 전송 지연 10ms, Stub domain 영역은 10Mb/s, 전송 지연 20ms으로 설정한다. 본 발명에서 정적(Static) 트리구성이나 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식을 이용할 때, SM 서버에서 처리하는 메시지 복잡성(complexity)을 알아보고, SM 서버에서 처리하는 오버헤드의 차이점을 확인한다.
Using the Transit-Stub topology network according to the present invention, six transit domains are formed, and each transit domain connects 15 routers. In addition, 90 stub domains connect 20 routers.
According to the present invention, the router at the end of the topology is regarded as one subnet. Core area is set to bandwidth 20Mb / s, transmission delay 5ms, transit domain area is bandwidth 15Mb / s, transmission delay 10ms, stub domain area 10Mb / s, transmission delay 20ms. In the present invention, when using a static tree structure or an automatic tree structure method, the message complexity handled by the SM server is checked, and the difference between the overhead handled by the SM server is checked.

도 10(a~d)은 본 발명의 실시 예에 의한 오토매틱(Automatic) RMCP의 효율을 측정한 결과도이다.10 (a) to 10 (d) show results of measuring the efficiency of an automatic RMCP according to an embodiment of the present invention.

도 10a는 본 발명의 실시 예에 의한 트리구성 방식에 따른 후보 부모 노드의 시동 지연(Start-up delay) 측정 결과를 나타낸 그래프이다. transit-stub 토폴로지에서 하나의 서버가 미디어 스트림을 전송하고 있다면, 미디어 스트림을 전송받기 위한 1000개의 수신자가 토폴로지에 연결되어 시동 지연(start-up delay)을 측정한다. 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식은 SM 서버에서 후보 부모 노드의 수를 3, 5, 10, 50, 100개로 지정하면서 측정한다.
결과적으로 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식이 시동 지연(start-up delay)이 더 작다. 정적(Static) 트리구성 방식은 하나의 부모 노드를 지정하는 방식을 이용하는 반면에 오토매틱(Automatic) 방식은 여러 후보 부모 노드의 정보를 주고, 그 중 가까운 위치의 노드를 부모 노드로 설정함으로써 시동 지연이 더 줄어든다.
도 10b는 본 발명의 실시 예에 의한 트리구성 방식에 따른 메시지 복잡성(complexity) 측정 결과를 나타낸 그래프이다. 1분 마다 1000개의 노드가 토폴로지 참가 신청을 하고, 30초 마다 SR 메시지를 SM 서버에게 상태 정보 메시지를 전송할 때, SM 서버에서 처리하는 메시지의 복잡성(complexity)을 기준으로 정적(Static) 트리구성 방식과 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식을 비교 측정한다.
본 발명의 실시 예에 의한 SM 서버에서 JR 메시지, SR 메시지를 받아 처리하는 횟수를 측정한다. 10분 동안 총 1000개의 진입 노드가 세션망에 참가할 때, SM 서버의 메시지 처리량을 측정한다.
도 10c는 본 발명의 실시 에에 의한 트리구성 방식에 따른 부모 노드 선택 측정한 분포도이다. 어플리케이션 레벨 멀티캐스트의 효율을 측정하는 척도 중 하나가 노드들의 분포들이다. 본 발명에 따른 노드들은 고정 IP를 이용하므로 노드들의 유동 사항은 없다. 대신 세션망으로 진입할 시 부모 노드들을 선택하는데 있어서 분산적으로 선택되었는지를 측정한다. 결과 출력 상의 복잡도를 줄이기 위해 transit-stub 토폴로지를 축소하여 시도한다. 즉, transit 도메인의 라우터를 5개로 줄이고, stub 도메인의 라우터를 10으로 줄여서 측정한다. 1000개의 노드를 세션에 참가하고 X 축은 선택된 부모 노드가 있는 서브 넷의 번호를 나타내며, Y 축은 선택된 횟수를 나타낸다. 분포도를 통해 알 수 있듯이, First-Fit 방식이 산만하게 서브 넷을 선택하고 있으며, Best-Fit 방식이 가장 골고루 부모 서브 넷을 선택하고 있다. 도 10d는 본 발명의 실시 예에 의한 트리구성 방식에 따른 가용 대역폭 사용률을 나타낸 그래프이다. 토폴로지에서 50000 개의 노드를 세션망에 참가시킨다. 이때, 부모 노드로부터 할당된 대역폭과, 사용자가 요구하는 대역폭의 관계를 아래와 같은 식을 이용하여 가용 대역폭 사용률을 측정한다.
FIG. 10A is a graph illustrating a measurement result of a start-up delay of a candidate parent node according to a tree configuration method according to an embodiment of the present invention. FIG. If a server is transmitting a media stream in a transit-stub topology, 1000 receivers for receiving the media stream are connected to the topology to measure the start-up delay. Automatic tree organization measures the number of candidate parent nodes in the SM server as 3, 5, 10, 50, and 100.
As a result, the automatic tree scheme has a smaller start-up delay. Static tree organization method uses a single parent node, while automatic method provides information about several candidate parent nodes, and by setting a node near the parent as a parent node, Is further reduced.
10B is a graph illustrating a message complexity measurement result according to a tree configuration method according to an embodiment of the present invention. Static tree structure based on the complexity of the message processed by the SM server when 1000 nodes subscribe to the topology every minute and send SR messages to the SM server every 30 seconds. And automatic tree construction.
An SM server according to an embodiment of the present invention measures the number of times a JR message and an SR message are received and processed. When a total of 1000 entry nodes join the session network for 10 minutes, the message throughput of the SM server is measured.
10C is a distribution diagram of parent node selection measurement according to a tree configuration method according to an embodiment of the present invention. One measure of the efficiency of application level multicast is the distribution of nodes. Since nodes according to the present invention use a fixed IP, there is no flow of nodes. Instead, it measures whether the nodes are selected in a distributed manner when entering the session network. Try to reduce the transit-stub topology to reduce the complexity of the resulting output. In other words, reduce the number of routers in the transit domain to 5 and reduce the number of routers in the stub domain to 10. Join 1000 nodes in the session, the X axis represents the number of the subnet where the selected parent node resides, and the Y axis represents the selected number of times. As can be seen from the distribution chart, the first-fit method is distractingly selecting the subnet, and the best-fit method is most evenly selecting the parent subnet. 10D is a graph illustrating available bandwidth utilization according to a tree configuration method according to an embodiment of the present invention. Join 50,000 nodes in the topology in the topology. At this time, the available bandwidth utilization rate is measured using the following equation for the relationship between the bandwidth allocated from the parent node and the bandwidth required by the user.

Figure 112005063388513-pat00002
Figure 112005063388513-pat00002

가용 대역폭 사용률 결과를 그래프에서 살펴보면 First-Fit 방식 같은 경우, SM 정보 테이블에서 상위의 대역폭을 가진 정보를 새로 진입하는 노드에 설정하는 방식을 이용하기 때문에 초기에는 세션망 진입 노드의 가용 대역폭 사용률이 떨어지는 양상을 나타낸다. 반면, Best-Fit 방식과 정적(Static) 방식은 높은 대역폭 이용 만족 수치를 보이고 있음을 알 수 있다. In the graph of the available bandwidth utilization results, in the case of the first-fit method, since the information having the upper bandwidth is set in the newly entering node in the SM information table, the available bandwidth utilization of the session network entry node is initially decreased. It shows an aspect. On the other hand, it can be seen that the best-fit method and the static method show high bandwidth utilization satisfaction values.

도 11a는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 이동통신망에서 오토매틱Automatic) RMCP를 이용한 이동통신 단말기로 미디어 스트림 전송 시스템을 나타낸 구성도이다.11A is a block diagram illustrating a system for transmitting a media stream to a mobile communication terminal using automatic RMCP in a mobile communication network according to another embodiment of the present invention.

IP 네트워크인 Ipv6를 이용한 망에서는 라우터를 비롯한 각종 네트워크 장비, 컴퓨터, 가전 제품뿐만 아니라 이동통신단말기에도 각각 IP를 부여받는다. 이러한 서비스가 이루어졌을 때, 오토매틱(Automatic) RMCP 기법을 이용하여 미디어 전송에 좀 더 효율적인 서비스를 기대할 수 있다. 콘텐츠 제공자는 SM 서버를 두어 단말기 사용자들을 관리하고, 서비스를 요청한 사람들에게 스트림 서비스를 제공한다. SM 서버에서 미디어 사용자들을 관리하고, SMA을 통하여 각 MA로 전송한다. 이러한 방법으로 근접해 잇는 MA들로부터 미디어 전송을 받아 서비스를 제공받음으로써, 모바일 이동통신망에서 사용하는 셀 정책에 따라 거리가 먼 곳에 있는 단말기에 서비스를 제공할 때 발생하는 전송 지연을 줄일 수 있다. In the IPV6 network, IP is assigned to not only routers, various network equipment, computers, home appliances, but also mobile communication terminals. When such a service is provided, a more efficient service for media transmission can be expected by using an automatic RMCP technique. The content provider has an SM server to manage terminal users and provide stream services to those who request the service. Media users are managed by the SM server and transmitted to each MA through SMA. In this way, by receiving media transmissions from neighboring MAs and providing services, the transmission delay incurred when providing a service to a far-distance terminal according to a cell policy used in a mobile communication network can be reduced.

도 11b는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 이동통신망에서 오토매틱Automatic) RMCP를 이용한 이동통신 단말기로 미디어 스트림 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.11B is a flowchart illustrating a method of transmitting a media stream to a mobile communication terminal using automatic RMCP in a mobile communication network according to another embodiment of the present invention.

콘텐츠 제공자(Contents Provider)는 멀티 미디어 스트림 프로그램을 제작하여 세션 매니저 서버(Session Manager Server; SM 서버)에 제공한다. SM 서버는 SM정보 테이블에 의해 그룹 서비스 멤버쉽을 관리하여 미디어 스트림 서비스 요청에 대한 단말기 인증 절차를 수행하고 통신 상태를 감시한다. SMA(Seder Multicast Agent)를 통해 송수신 응용 및 IP 멀티캐스트 라우터 전송 기능을 담당하여 미디어 스트림을 이동통신 단말기로 송신한다. 이동통신 단말기의 핸드 오버시, 서브 넷의 세션 가입 및 탈퇴 요청을 MA(Multicast Agent)로 송신하고, DMA(Designated Multicast Agent) 정보 테이블에 의해 MA(Multicast Agent)는 RMCP 제어 메시지를 해석, 교환하여 재구성된 Tree ID를 단말기로 제공한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
The content provider creates a multimedia stream program and provides it to a session manager server (SM server). The SM server manages the group service membership by the SM information table to perform the terminal authentication procedure for the media stream service request and to monitor the communication status. It is responsible for transmitting and receiving applications and IP multicast router transmission function through the SMA (Seder Multicast Agent) to transmit the media stream to the mobile communication terminal. Upon handover of the mobile communication terminal, a request for subscribing and withdrawing the session of the subnet is transmitted to the MA (Multicast Agent), and the MA (Multicast Agent) interprets and exchanges an RMCP control message by using a Designated Multicast Agent (DMA) information table. Provides the reconstructed Tree ID to the terminal.
Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

이상의 본 발명에 따르면, 오토매틱(Automatic) 트리구성 방식을 적용한 어플리케이션 레벨 멀티캐스트 방식을 이용하여 미디어 스트림 데이터를 실시간으로 전송할 수 있는 서비스망 시스템을 구현하여 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 어플리케이션 레벨 멀티캐스트 서비스를 통해 미디어 스트림을 전송할 때, 패킷 손실이 적고 네트워크 부하가 작게 걸린다는 효과가 있다.
특히 본 발명을 위한 추가 구성이 요구되지 않으며, 본 발명은 기존 네트워크를 그대로 이용하면서 멀티캐스트 서비스를 제공할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to implement and provide a service network system capable of transmitting media stream data in real time using an application level multicast scheme applying an automatic tree configuration scheme.
In addition, when the media stream is transmitted through the application level multicast service, the present invention has the effect of low packet loss and small network load.
In particular, no additional configuration for the present invention is required, and the present invention can provide a multicast service while using an existing network as it is.

Claims (20)

토폴로지 망에서 서버가 새로이 진입하는 진입 노드로부터 미디어 스트림 전송을 위한 메시지를 수신하는 단계;Receiving a message for transmitting a media stream from a newly entering entry node in a topology network; 상기 진입 노드에 부여된 트리 식별자(Tree ID) 정보를 확인하여, 상기 메시지를 처리하기 위한 세션망에서의 후보 부모 노드를 검색하는 단계;Searching for candidate parent nodes in a session network for processing the message by checking tree ID information assigned to the entry node; 상기 검색된 후보 부모 노드 중 최대 전송률을 갖는 부모 노드를 포함하는 서브 넷을 선택하여 상기 진입 노드에 연결시키는 단계;Selecting a subnet including a parent node having a maximum data rate among the searched candidate parent nodes and connecting to the entry node; 상기 연결된 진입 노드가 상기 미디어 스트림 전송을 위한 라우팅을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 미디어 스트림 전송 방법.And the connected ingress node performing routing for the media stream transmission. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 2 was abandoned when the setup registration fee was paid. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 토폴로지 망은 트랜싯-스터브(transit-stub) 토폴로지 망인 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.Wherein the topology network is a transit-stub topology network. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트리 식별자(Tree ID)는 수신측의 인터넷 프로토콜 주소(IP Address)와 서브 넷 매스크(Subnet mask) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.The tree ID (Tree ID) is a media stream transmission method characterized in that it comprises the Internet Protocol address (IP address) and subnet mask (Subnet mask) information of the receiving side. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진입 노드에 대한 가입 절차를 통해 상기 서브 넷을 선택하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.And selecting the subnet through a joining procedure for the entry node. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 5 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제 4 항에 있어서, 상기 가입 절차는 상기 서브 넷을 선택하기 위해 상기 서브 넷을 검색하는 인터 커넥션(Inter connec tion) 절차임을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.5. The method of claim 4, wherein the joining procedure is an interconnection procedure for searching the subnet for selecting the subnet. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 6 was abandoned when the registration fee was paid. 제 4 항에 있어서, 상기 가입 절차는 상기 선택된 서브 넷에서 상기 진입 노드에 연결할 상기 부모 노드를 결정하는 인트라 커넥션(Intra connection) 절차임을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.5. The method of claim 4, wherein the subscription procedure is an intra connection procedure for determining the parent node to connect to the entry node in the selected subnet. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 7 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제 1 항에 있어서, 상기 후보 부모 노드에 대한 검색을 위해 상기 후보 부모 노드에 대한 정보를 제공함에 있어, 최대 평균 속도를 가지는 서브 넷의 정보를 제공하는 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.The media stream transmission as claimed in claim 1, wherein in providing information on the candidate parent node for searching for the candidate parent node, a method of providing information of a subnet having a maximum average speed is used. Way. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 8 was abandoned when the registration fee was paid. 제 1 항에 있어서, 상기 후보 부모 노드에 대한 검색을 위해 상기 후보 부모 노드에 대한 정보를 제공함에 있어, 상기 미디어 스트림의 수신측이 요구하는 속도를 갖는 서브 넷의 정보를 제공하는 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.The method of claim 1, wherein in providing information about the candidate parent node for searching for the candidate parent node, a method of providing information of a subnet having a speed required by the receiving side of the media stream is used. Characterized in that the media stream transmission method. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 9 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 서브 넷의 DMA(Designated Multicast Agent) 정보를 상기 세션망에 진입하는 상기 진입 노드로 제공하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.And providing the DMA (Designated Multicast Agent) information of the subnet to the entry node entering the session network. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 10 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선택된 부모 노드는 DMA(Designated Multicast Agent) 정보 테이블에서 전송 속도가 최고인 노드인 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.And wherein the selected parent node is a node having the highest transmission rate in a designed multicast agent (DMA) information table. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 11 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선택된 부모 노드는 자식 노드의 허용 범위에 속하는 노드인 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.And the selected parent node is a node belonging to an allowable range of a child node. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 12 was abandoned upon payment of a registration fee. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선택된 부모 노드는 트리 레벨의 정도(depth)가 최소인 노드인 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.And the selected parent node is a node having a minimum depth of a tree level. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진입 노드의 탈퇴를 위해, 상기 진입 노드가 상기 진입 노드 주변과 상기 서버에 탈퇴 메시지를 전송하고, 상기 진입 노드의 하위 노드들을 적어도 하나의 그룹으로 나누고, 각 그룹의 전송률 합을 비교한 후 가장 작은 전송률 합을 갖는 그룹에 속하는 최상위 노드를 상기 진입 노드와 교체시키는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.For the withdrawal of the entry node, the entry node transmits an exit message around the entry node and the server, divides the lower nodes of the entry node into at least one group, compares the sum of the transmission rates of each group, and then And replacing the highest node belonging to the group having a small rate sum with the entry node. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 14 was abandoned when the registration fee was paid. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 진입 노드의 탈퇴는Withdrawal of the entry node if(node leave){if (node leave) { Leave request(DMA);Leave request (DMA); parent_child_information = get_information();parent_child_information = get_information (); trans_message(parent, child);trans_message (parent, child); while(! leaf node){while (! leaf node) { distribute_group()distribute_group () first_node = sort_group();first_node = sort_group (); change_node(first_node) }change_node (first_node)} }의 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.} Using the algorithm of the media stream transmission method. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 15 was abandoned upon payment of a registration fee. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트리 식별자(Tree ID)는 서브 넷 번호(Subnet number)와 레벨 번호( Level number)와 노드 번호(Node number)로 구성된 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 방법.And the tree ID comprises a subnet number, a level number, and a node number. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 16 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 멀티 미디어 스트림을 수신하여 출력하는 이동통신 단말기;A mobile communication terminal for receiving and outputting a multimedia stream; 상기 이동통신 단말기로 상기 멀티 미디어 스트림을 제공하기 위한 세션 관리 정보 테이블을 구비하며, 상기 멀티 미디어 스트림을 제공하기 위해 상기 멀티 미디어 스트림의 서비스 요청에 대한 상기 이동통신 단말기에 대한 가입 인증을 관리하는 세션 매니저(Session Manager) 서버; 그리고A session management information table for providing the multimedia stream to the mobile communication terminal, the session managing a subscription authentication for the mobile communication terminal for a service request of the multimedia stream to provide the multimedia stream; A Session Manager server; And 상기 이동통신 단말기와의 상기 멀티 미디어 스트림의 송수신을 수행하고, 상기 멀티 미디어 스트림의 송수신을 위한 라우팅을 담당하는 멀티캐스트 에이전트(Multicast Agent)를 포함하여 구성되어,And a multicast agent that performs transmission and reception of the multimedia stream with the mobile communication terminal and is responsible for routing for transmission and reception of the multimedia stream. 상기 세션 매니저 서버가 상기 이동통신 단말기에 부여된 트리 식별자를 확인하고, 상기 서비스 요청에 대한 처리를 수행할 세션망에서 후보 부모 노드를 검색하고, 상기 검색된 후보 부모 노드 중 최대 전송률을 갖는 부모 노드를 포함하는 서브 넷을 선택하여 상기 이동통신 단말기에 연결시키는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 시스템.The session manager server identifies a tree identifier assigned to the mobile communication terminal, searches for a candidate parent node in a session network to process the service request, and selects a parent node having the maximum transmission rate among the found candidate parent nodes. And selecting a subnet including the subnet and connecting the subnet to the mobile communication terminal. 삭제delete 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 18 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 미디어 스트림 전송 시스템은 오토메틱 트리구성 방식을 이용하는 어플리케이션 레벨 멀티캐스트 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 미디어 스트림 전송 시스템. The media stream transmission system provides an application level multicast service using an automatic tree construction. 삭제delete 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190063231A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 주식회사 알티스트 Data center management system based on sdn, and method thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100461740C (en) * 2007-06-05 2009-02-11 华为技术有限公司 Customer end node network topological structure method and stream media distributing system
CN101499914B (en) * 2008-01-28 2012-07-04 华为技术有限公司 Parent node selection method, system and node for multicast system
US10313858B2 (en) 2014-07-21 2019-06-04 Convida Wireless, Llc Service layer interworking using MQTT protocol

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010020190A (en) * 1997-04-23 2001-03-15 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨 System, device, and method for managing multicast group memberships in a multicast network
KR20030033158A (en) * 2001-10-18 2003-05-01 엘지전자 주식회사 Embodiment method for multicast packet transmission of Internet Protocol in Cellular network
KR20040066673A (en) * 2003-01-20 2004-07-27 삼성전자주식회사 method of multicast packet processing for tunneling and node therefor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010020190A (en) * 1997-04-23 2001-03-15 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨 System, device, and method for managing multicast group memberships in a multicast network
KR20030033158A (en) * 2001-10-18 2003-05-01 엘지전자 주식회사 Embodiment method for multicast packet transmission of Internet Protocol in Cellular network
KR20040066673A (en) * 2003-01-20 2004-07-27 삼성전자주식회사 method of multicast packet processing for tunneling and node therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190063231A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 주식회사 알티스트 Data center management system based on sdn, and method thereof
KR101991852B1 (en) * 2017-11-29 2019-09-30 주식회사 알티스트 Data center management system based on sdn, and method thereof

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