KR20230147382A - 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스 공유기 - Google Patents

디지털 리빙 네트워크 얼라이언스 공유기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 공유기는 외부 네트워크와의 연결을 위한 제1인터페이스부; 내부 네트워크에서 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA)를 지원하는 디바이스와의 연결을 위한 제2인터페이스부; 스트리밍 제어 전송 프로토콜(SCTP) 방식으로 통신을 수행하는 제1통신부; 전송제어 프로토콜(TCP) 방식으로 통신을 수행하는 제2통신부; 상기 제1 또는 제2통신부를 통해 입력되는 데이터의 프로토콜 변환을 수행하여 상기 제2 또는 제1통신부로 전달하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 리빙 네트워크 얼라이언스 공유기{DIGITAL LIVING NETWORK ALLIANCE ROUTER}
본 발명은 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스 공유기에 관한 것이다.
전세계적으로 DLNA 인증(DLNA-certified) 디바이스의 수가 4억개 이상으로 증 가하고, 일반 가정에 보편화되면서, 가정과 사무실에서 네트워크에 연결되어 사용되는 스마트 TV, 네트워크 게임기, 셋탑박스, 네트워크 기반 디스크 서버(Network Access Server, NAS) 등 디바이스간 상호 연결을 통한 멀티미디어 컨텐츠 공유가 일반적으로 이용되고 있다.
DLNA 기술은 UPnP 기술을 기반으로 하기 때문에, 멀티미디어 데이터를 공유하기 위해서는 UPnP 아키텍처에서 정의한 절차에 따라 각 디바이스의 상태 정 보 및 제어를 위한 메시지들이 송수신되어야 한다. 일반적으로 전송제어 프로토콜 (Transmission Control Protocol, TCP) 연결 상에서, 하이퍼텍스트 전송 프로토콜 (HyperText Transfer Protocol, HTTP) 요청과 응답 절차를 지원하는 단순객체 접근 프로토콜(Simple Object Access Protocol, SOAP)을 통하여 디바이스 제어를 위한 데 이터와 멀티미디어 데이터 전송이 이루어진다. 다만, TCP 기술이 위와 같은 원격 네트워 크를 통한 DLNA 서비스 이용에 적용될 수 있으나, 아래와 같은 단점들이 존재한다.
첫째, 서비스 품질이 시간에 민감한 멀티미디어 패킷을 원격으로 전송할 경우 패 킷 재전송이 자주 발생하고, 로컬 홈 네트워크에서와 같은 비교적 안정적인 패킷 전송을 보장하기 힘들다. TCP의 반복적인 패킷 재전송은 미디어 콘텐츠의 재생 효율을 크게 감 소시키고, 미디어 콘텐츠의 재생을 매우 어렵게 할 수 있다.
둘째, 가상 사설망(Virtual Private Network; VPN) 기술을 응용하여 DLNA 서 비스를 원격지, 즉 외부 네트워크에서 접속하여 DLNA 서비스를 사용할 경우, 지연에 민 감한 멀티미디어 패킷을 인터넷을 통하여 전송하게 되는데, 이 경우 VPN 기술로 연결된 원격지의 DLNA 디바이스는 로컬 네트워크의 서비스를 사용하기 때문에, 서비스 체감품 질을 보장하기 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA) 공유기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA) 기반 공유기는 외부 네트워크와의 연결을 위한 제1인터페이스부; 내부 네트워크에서 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA)를 지원하는 디바이스와의 연결을 위한 제2인터페이스부; 스트리밍 제어 전송 프로토콜(SCTP) 방식으로 통신을 수행하는 제1통신부; 전송제어 프로토콜(TCP) 방식으로 통신을 수행하는 제2통신부; 상기 제1 또는 제2통신부를 통해 입력되는 데이터의 프로토콜 변환을 수행하여 상기 제2 또는 제1통신부로 전달하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA) 공유기는 네트워크 상황이 다양하고 복잡한 광역 네트워크 환경에서 DLNA 미디어 데이터 공유시 SCTP 고유의 멀티 스트리밍 기법을 이용하여 여러 독립된 스트리밍 데이터를 전송함으로써, 사용자의 서비스 체감 품질 저하를 줄이게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 전송 프로토콜 계층에 TCP/UDP 이외에 SCTP 스택을 추가적으로 구현하여, 두 프로토콜 사이의 데이터를 변환함으로써, TCP/UDP 프로토 콜을 사용하는 기존 사용자 디바이스의 변동 없이 SCTP를 사용하는 사용자 디바이스 와 연동이 가능하며, 광대역 네트워크에서의 사용시, SCTP 스트리밍의 지원을 통해 미디어 스트리밍이 성능을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 공유기를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 공유기의 프로토콜 스택을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 3는 본 발명의 일실시예의 공유기의 광역 네트워크에서의 작동 과정을 설명하기 위한 일예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명은 기존 TCP/UDP 기반으로 동작하는 UPnP, DLNA 프로토콜 스택에 SCTP 프로토콜을 추가적으로 구현하여, 일반 DLNA 디바이스를 본 발명의 SCTP 스트리밍을 지원하는 유무선 공유기에 연결하여 DLNA 미디어 콘텐츠를 멀티스트리밍으로 사용할 수 있게 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 공유기를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.
본 발명의 공유기(1)는 스트리밍 제어 전송 프로토콜(Stream Control Transmission Protocol; SCTP) 기반의 DLNA 스트리밍을 지원하는 것으로서, 홈 네트워크 상에서 복수의 DLNA 디바이스(3)와 무선랜 인터페이스부(50)를 통해 통신할 수 있다. 이때, DLNA 디바이스(3)는 DLNA 규격을 지원하는 디바이스로써, 예를 들어 스마트TV, 네트워크 게임기, 셋탑박스, NAS 및 멀티미디어 컨텐츠 플레이어 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 DLNA 디바이스가 적용될 수 있을 RJTD이다.
복수의 DLNA 디바이스(3)는 무선랜 또는 유선랜을 통해 공유기(1)와 통신할 수 있다.
본 발명에서, 홈 네트워크는, 인터넷과 같은 네트워크를 통하여 VPN 클라이언트(2)와 연결될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공유기(1)는, 이더넷(Ethernet®) 인터페이스부(10), 무선랜 인터페이스부(50), SCTP 통신부(20), TCP/사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol; UDP) 통신부(30) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다.
이더넷 인터페이스부(10)는, 유선 네트워크(인터넷 등)를 통해 가상 사설망(Virtual Private Network; VPN) 클라이언트(2)와 연결될 수 있다. 본 발명의 알고리즘은 DLNA지원 미디어 서버(1)와 DLNA 디바이스(7) 기본 적인 DLNA 기술을 지원하며 같은 홈 네트워크에서 무선으로 통신을 수행할 수 있다.
무선랜 인터페이스부(50)는, 예를 들어 와이파이 인터페이스부이며, 로컬 네트워크상에서 DLNA 디바이스(2)와 무선랜을 통해 연결될 수 있다.
제어부(40)는 SCTP 통신부(20)와 TCP/UDP 통신부(30)의 프로토콜 변환을 수행할 수 있다. 또한 제어부(40)는, 원격지와의 VPN 연결을 제어하고, 원격지와의 가상화를 위한 패킷 필터링을 진행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, SCTP 통신부(20)와 TCP/UDP 통신부(30)는, 각각 SCTP와 TCP/UDP 통신 프로토콜을 이용하여 DLNA 데이터를 송수신할 수 있다.
제어부(40)는, 원격지 네트워크와 연결되어 있는 DLNA 디바이스 또는 홈 네트워크에 연결되어 있는 DLNA 디바이스(2)의 SCTP 프로토콜 지원여부를 판단하여, 만약 해당 디바이스가 SCTP 프로토콜을 지원하는 경우, TCP 프로토콜을 이용하여 전송된 데이터를 SCTP 프로토콜로 변환하여 SCTP 통신부(20)를 통해 전송할 수 있다.
또한, 제어부(40)는, TCP 프로토콜을 지원하는 DLNA 디바이스로, SCTP 프로토콜을 통해 전송된 데이터를 TCP 프로토콜로 변환하여 TCP/UDP 통신부(30)를 통해 전송할 수 있다.
또한, 제어부(40)는, 공유기(1)에 VPN 서버를 설정하여, 외부 네트워크를 통해 접속한 디바이스를 내부 네트워크에 접속하게 할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 공유기의 프로토콜 스택을 설명하기 위한 일예시도로서, 소프트웨어적으로 구성되는 프로토콜 스택을 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 공유기(1)는, 일반적인 공유기에 탑재되는 이더넷(Ehternet)/와이파이(Wi-Fi) 프로토콜 스택(E), 광대역 통신망(Wide Area Network; WAN) 프로토콜 스택(H), IP 프로토콜 스택(D), TCP/UDP 프로토콜 스택(C) 및 UPnP/DLNA 프로토콜 스택(B)에, SCTP 프로토콜 스택(F)을 추가적으로 구성할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 SCTP기반 DLNA 스트리밍을 지원하는 공유기(1)를 통해, SCTP 프로토콜을 이용한 멀티 스트리밍 서비스를 제공할 수 있고, 본 발명의 SCTP기반 DLNA 스트리밍을 지원하는 공유기(1)의 TCP/IP 프로토콜 스택(C, D)을 사용하는 일반 DLNA 디바이스(2)와의 연동도 역시 가능하다.
한편, 도 2와 같은 프로토콜 스택으로 구성되는 본 발명의 공유기(1)의 제어부(40)는, VPN 서버(G)를 설정하여, 외부 네트워크를 통해 접속한 DLNA 디바이스에 대해 내부 로컬 네트워크에 동일한 네트워크로 구성할 수 있다.
외부에서 WAN 프로토콜(H)을 통해 VPN 서버(G)에 접속하기 위해서는 인증절차를 거쳐야 하며, 외부에서 VPN 서버(G)를 통해 접속한 VPN 클라이언트(2)는 마치 동일한 로컬 네트워크 상에 있는 것과 같이 취급되므로, 네트워크 부하에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제어부(40)는 DLNA와 관련된 패킷만 내부 네트워크 내에서 주고받을 수 있도록 패킷 필터링을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 공유기의 광역 네트워크에서의 작동 과정을 설명하기 위한 일예시도로써, 두 DLNA 디바이스(3A, 3B)가 SCTP 기반 DLNA 스트리밍을 지원하는 본 발명의 공유기(1A, 1B)를 이용하여 광역 네트워크를 통한 원격 DLNA 스트리밍 서비스를 사용했을 경우의 순서를 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 SCTP 기반 DLNA 스트리밍을 지원하는 공유기(1A, 1B)를 이용하여, DLNA 디바이스(3A, 3B)는 S1 내지 S10의 순서에 따라 멀티미디어 데이터를 공유할 수 있다. 이때, 본 발명의 공유기(1A)는, S5에서, SCTP 멀티스트리밍 특성을 이용하여, 다양한 응용 데이터별로 스트리밍 아이디 부여하여 동시에 멀티스트리밍으로 전송할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 SCTP 기반 DLNA 스트리밍을 지원하는 공유기를 이용하면, SCTP 프로토콜 기반의 패킷 처리 기능을 제공하는 DLNA 디바이스간 미디어 스트리밍이 가능하며, SCTP 프로토콜 기반의 패킷 처리 기능을 제공하는 DLNA 디바이스와 본 발명의 SCTP기반 DLNA 스트리밍을 지원하는 유무선 공유기(1)의 TCP/IP 프로토콜 스택(C, D)을 사용하는 일반 DLNA 디바이스간의 미디어 스트리밍 역시 가능하다.
본 발명의 SCTP 기반 DLNA 스트리밍을 지원하는 공유기(1)는, VPN 서버(G)를 설정하여, 외부에서 접속한 장치에 대해서 내부 로컬 네트워크와 동일한 네트워크로 구성할 수 있다. 외부에서 VPN 서버(G)에 접속하기 위해서는 적절한 인증절차를 거치게 할 수 있다.
이와 같이 외부에서 VPN 서버(G)를 통해 접속한 장치는, 마치 동일한 로컬 네트워크 상에 존재하는 것과 같이 취급되기 때문에, 네트워크 부하가 증가하는 문제가 발생할 수 있는데, 본 발명의 공유기(1)의 제어부(40)는 DLNA 지원에 관련된 패킷만 송수신할 수 있도록 패킷 필터링을 수행한다. 또한, DLNA 관련 패킷 사이에서도, 패킷 우선순위에 따라 전송 우선 가중치를 두어 효율적인 네트워크 상태를 유지할 수 있도록 한다. 또한 트래픽 속도를 모니터링하여 현재 송수신 상태를 알 수 있도록 한다.
따라서 원격지에서는 VPN 클라이언트를 설명하여 로컬 네트워크의 VPN 서버(G)에 인증을 거쳐 접속할 수 있도록 하고, DLNA에 의해 VPN을 통해 연결된 로컬 네트워크의 DLNA 디바이스를 직접 제어하고 모니터링 할 수 있다.
DLNA는 홈네트워크와 같은 로컬 네트워크를 대상으로 설계되어 있으므로, 외부 네트워크에서 접속은 불가능하지만, 본 발명에 의하면 원격지에서도 홈 네트워크상에 연결된 DLNA 디바이스에 접속하여 제어할 수 있게 된다. 따라서, DLNA 네트워크를 원격에서 접속할 수 있게 되어, 이를 이용한 다양한 홈네트워크의 응용이 가능하다.
태블릿, 스마트폰 등 DLNA 기능 탑재 디바이스의 사용이 일반화되면서, 홈 네트워크를 이용한 유무선 스트리밍 서비스 이용 빈도가 증가 추세에 있으므로, 본 발명을 통해 홈 네트워크를 이용한 SCTP 및 TCP 프로토콜을 지원하는 디바이스간 미디어 스트리밍 서비스에 적용할 경우, 사용자 체감 품질을 향상할 수 있을 것이다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (1)

  1. 외부 네트워크와의 연결을 위한 제1인터페이스부;
    내부 네트워크에서 디지털 리빙 네트워크 얼라이언스(DLNA)를 지원하는 디바이스와의 연결을 위한 제2인터페이스부;
    스트리밍 제어 전송 프로토콜(SCTP) 방식으로 통신을 수행하는 제1통신부;
    전송제어 프로토콜(TCP) 방식으로 통신을 수행하는 제2통신부; 및
    상기 제1 또는 제2통신부를 통해 입력되는 데이터의 프로토콜 변환을 수행하여 상기 제2 또는 제1통신부로 전달하는 제어부를 포함하는 공유기.
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