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KR100244854B1 - 연속매체 통신 중계 장치 - Google Patents

연속매체 통신 중계 장치 Download PDF

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KR100244854B1 KR1019960069509A KR19960069509A KR100244854B1 KR 100244854 B1 KR100244854 B1 KR 100244854B1 KR 1019960069509 A KR1019960069509 A KR 1019960069509A KR 19960069509 A KR19960069509 A KR 19960069509A KR 100244854 B1 KR100244854 B1 KR 100244854B1
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Abstract

본 발명은 연속매체 서비스 시스템에 있어서 다수의 가입자들이 요구한 연속매체 화일들을 연속적이고 실시간적으로 다수의 가입자 단말기들 쪽으로 전송할 수 있는 연속매체 통신 중계장치에 관한 것이다.
연속매체 서비스 시스템의 연속매체 통신 중계장치는 연속매체 공급장치로부터의 다수의 연속매체 화일들에 대한 데이타 스트림들을 일시적으로 저장하기 위한 연속매체 버퍼와, 연속매체 버퍼의 저장영역을 다수의 블록들로 구분하여 블록별로 제어하는버퍼 제어기와, 연속매체 공급장치로부터 가입자별로 부여된 채널의 수에 따라 연속매체 버퍼의 블록들을 할당하고 그 할당된 연속매체 버퍼의 블록들에 다수의 연속매체 화일에 대한 데이타 스트림들이 저장되도록 하는 스트림 스케쥴러와, 연속매체 버퍼에 저장된 데이타 스트림들을 통신망 쪽으로 전송하기 위한 다수의 통신망 중계기들과, 통신망 중계기들과 연속매체 공급장치와의 호신호를 중계하고 스트림 스케쥴러를 제어하는 커넬 적응형 중계기를 구비한다. 이러한 구성을 가진 연속매체 통신 중계 장치는 스트림 스케쥴러에 의해 연속매체 버퍼의 저장영역들을 가입자 채널별로 할당하고 할당된 연속 매체 버퍼의 저장영역에 연속매체 화일들이 각각 분산시킴으로서 연속매체 화일들의 실시간적인 전송을 보장한다.

Description

연속매체 통신 중계 장치
제 1 도는 본 발명의 실시 예에 따른 연속매체 통신 중계 장치가 적용된 연속매체 서비스 시스템의 블록도.
제 2 도는 제1도에 도시된 연속매체 버퍼의 일 예의 맵핑상태를 도시하는 도면.
제 3 도는 제1도에 도시된 스트림 스케쥴러에 의해 작성된 타임 스케쥴의 일 예를 도시하는 도면.
제 4 도는 연속매체 화일에 대한 다수의 데이터 스트림이 통신망을 경유하여 실시간적으로 전송되는 것을 설명하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 사용자 모듈 12 : 사용자 인터페이스
14 : 기록매체 20 : 통신망
30 : 커넬 모듈 32 : 시스템 콜 인터페이스
34 : 스트림 스케쥴러 36 : 전송 프로토콜 처리기
38 : 버퍼 제어기 40 : 연속매체 버퍼
42 : 커넬 적응형 중계기 44 : O/S
CID1내지 CIDi: 제1 내지 제i 통신망 중계기
ST1내지 STn: 가입자 단말기
본 발명은 가입자들의 요구에 부응하는 연속매체 화일들을 통신망을 통하여 가입자 단말기들 쪽으로 전송하는 연속매체 서비스 시스템용 연속매체 서버에 관한 것으로, 특히 다수의 가입자들이 요구한 연속매체 화일들을 연속적이고 실시간적으로 다수의 가입자 단말기들 쪽으로 전송할 수 있는 연속매체 통신 중계장치에 관한 것이다.
통상의 연속매체는 세그먼트의 집합체로 구성된 오디오 및 비디오 프로그램 정보를 의미한다. 이 세그먼트는 독립적으로 디코딩이 가능한 적어도 하나 이상의 데이터 그룹, 예를 들면 MPEG 비디오 데이터의 화상 그룹(GOP; Group of Pictures)으로 구성된다. 여기서, MPEG 비디오 데이터는 동화상 전문가 그룹(Motion Picture Expert Group)에 의해 개발된 압축 알고리즘에 따라 압축된 비디오 데이터를 말하다. 그리고 연속매체 화일은 세그먼트 단위로 데이터 스트림화 되어 전송된다.
그리고 연속매체 서비스 시스템은 기록매체(예를 들면, 디스크)에 저장된 연속매체 화일들을 통신망을 경유하여 다수의 가입자들에게 데이터 스트림의 형태로 공급된다. 이를 위하여, 연속매체 서비스 시스템은 통신망에 접속되어 기록매체로부터의 연속매체 화일들을 통신망을 경유하여 다수의 가입자 단말기들쪽으로 전송하기 위한 하나의 센터(Center)로서 연속매체 서버를 구비한다. 이 연속매체 서버는 연속매체 화일들을 실시간적으로 가입자들에게 공급하기 위하여 가입자별로 통신 채널을 할당함과 아울러 기록매체에 저장된 연속매체 화일들을 데이터 스트림의 형태로 변환하고 가입자별로 할당된 통신 채널들에 연속매체 화일들에 대한 데이터 스트림들을 각각 실어 전송한다. 이를 위하여, 연속매체 서버는 유닉스(UNIX)를 기반으로 하는 오퍼레이팅 시스템(Operating System; 이하 ＆quot;O/S＆quot;라 함)을 사용한다.
그러나, 유닉스를 기반으로 하는 O/S는 동화상과 같은 대용량의 연속매체 화일의 전송을 고려하여 개발되지 않았기 때문에 구조적으로 다수의 연속매체 화일들을 동시에 다수의 가입자들에 전송하기에 부적합하다. 또한, 유닉스를 기반으로 하는 O/S는 연속매체 화일을 구성하는 세그먼트를 기록매체로부터 버퍼로 전송하기에 여러 번의 억세스 과정을 필요로 함으로, 연속매체 화일에 대한 데이타 스트림을 연속적이고 실시간적으로 가입자 단말기 쪽으로 전송하기 곤란하다. 이로 인하여, 연속매체 서비스 시스템은 고품질의 연속매체 서비스를 가입자들에게 제공할 수 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 다수의 가입자들이 요구한 연속매체 화일들을 연속적이고 실시간적으로 다수의 가입자 단말기들 쪽으로 전송할 수 있는 연속매체 통신 중계장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다수의 가입자들이 요구한 연속매체 화일들에 대한 데이타 스트림들을 실시간적으로 가입자들에게 전송될 수 있도록 하는 연속매체 스케쥴링방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연속매체 서비스 시스템의 연속매체 통신 중계장치는 연속매체 공급장치로부터의 다수의 연속매체 화일들에 대한 데이타 스트림들을 일시적으로 저장하기 위한 연속매체 버퍼와, 연속매체 버퍼의 저장영역을 다수의 블록들로 구분하여 블록별로 제어하는 버퍼 제어 수단과, 연속매체 공급장치로부터 가입자별로 부여된 채널의 수에 따라 연속매체 버퍼의 블록들을 할당하고 그 할당된 연속매체 버퍼의 블록들에 다수의 연속매체 화일에 대한 데이타 스트림들이 저장되도록 하는 스트림 스케쥴링 수단과, 연속매체 버퍼에 저장된 데이타 스트림들을 통신망 쪽으로 전송하기 위한 통신망 구동 수단과, 통신망 구동수단과 연속매체 공급장치와의 호신호를 중계하고 스트림 스케쥴링 수단을 제어하는 커넬 적응형 중계수단을 구비한다.
본 발명에 따른 연속매체 스케쥴링 방법은 연속매체 공급장치로부터의 연속매체 화일들에 대한 데이타 스트림들을 저장하는 연속매체 버퍼의 저장영역을 다수의 스트림 스케쥴링 블록으로 구분하는 단계와, 가입자들에게 부여된 전송채널의 수에 따라스트림 스케쥴링 블록들을 전송채널별로 균등하게 분배하는 단계와, 전송채널들에 실려 전송될 연속매체 화일들에 대한 데이타 스트림들을 할당된 스트림 스케쥴링 블록들에 저장하고 그들이 통신망 쪽으로 전송될 때까지의 소요시간에 대한 스케쥴 테이블을 마련하는 단계와, 스케쥴 테이블에 따라 연속매체 버퍼에 저장된 데이타 스트림들을 전송채널의 수 만큼씩 통신망 쪽으로 전송되도록 하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 다음의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 된 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 제1도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제 1 도는 본 발명의 실시 예에 따른 연속매체를 통신 중계 장치가 적용된 연속매체 서비스 시스템의 블록도이다. 제1도에 있어서, 연속매체 서비스 시스템은 사용자 모듈(10)과 통신망(20) 사이에 접속된 커넬 모듈(30)과, 통신망(20)에 공통적으로 접속된 다수의 가입자 단말기들(ST1내지 STn)을 구비한다. 사용자 모듈(10)은 통신망(20)과 커넬 모듈(30)을 경유하여 다수의 가입자 단말기들(ST1내지 STn)에 응답하여 가입자들이 요구한 연속매체 화일들을 제공한다. 이를 위하여, 사용자 모듈(10)은 커넬 모듈(30)과 직렬 접속된 사용자 인터페이스(12)와 기록매체(14)를 구비한다. 사용자 인터페이스(12)는 다수의 가입자들(ST1내지 STn)로부터 통신망(20)과 커넬 모듈(30)을 경유하여 입력되는 호에 응답하여 가입자들(ST1내지 STn)이 원하는 연속매체 화일에 대한 정보를 접수한다. 그리고 사용자 인터페이스(12)는 가입자들이 요구한 연속매체 화일들을 기록매체(14)로부터 판독하고 그 판독된 연속매체 화일들을 커넬 모듈(30)과 통신망(20)을 경유하여 가입자 단말기들(ST1내지 STn)쪽으로 전송한다. 한편, 기록매체(14)는 적어도 하나 이상의 연속매체 화일들이 저장된 다수의 비디오 카세트 테이프 및 광디스크 등을 구비한다.
커넬 모듈(30)은 다수의 가입자 단말기들(ST1내지 STn)로부터 통신망(20)을 경유한 호(Call) 신호를 사용자 모듈(10)쪽으로 전송함과 아울러 사용자 모듈(10)로부터의 연속매체 화일들을 다수의 가입자 단말기들(ST1내지 STn)쪽으로 동시에 연속적이고 실시간적으로 전송한다. 이를 위하여, 커넬 모듈(30)은 사용자 모듈(10)의 사용자 인터페이스(12)에 직렬 접속된 시스템 콜 중계기(32), 스트림 스케쥴러(34), 전송 프로토콜 처리기(36), 버퍼 제어기(38) 및 연속매체 버퍼(40)를 구비한다.
시스템 콜 인터페이스(32)는 사용자 인터페이스(12)와 커넬 적응형 중계기(42)와의 호 처리 신호 및 제어변수들을 양방향으로 전송함과 아울러 사용자 인터페이스(12)를 경유한 기록매체(12)로부터의 연속매체화일을 스트림 스케쥴러(32)쪽으로 전송한다. 여기서, 사용자 인터페이스(12)는 통신망 O/S 변수들과 호 신호들을 시스템 콜 인터페이스(32)를 경유하여 커넬 적응형 중계기(42)쪽으로 전송하고 아울러 가입자 단말기들(ST1내지 STn)에 의해 발생된 호 신호들을 시스템 콜 인터페이스(32)를 경유하여 커넬 적응형 중계기(42)로부터 입력한다.
그리고 스트림 스케쥴러(34)는 시스템 콜 인터페이스(32)와 통신하여 사용자 인터페이스(12)로부터의 연속매체 화일들을 입력함과 아울러 커넬 적응형 중계기(42)로부터 연속매체 화일들이 실리게 될 채널정보를 입력한다. 그리고 스트림 스케쥴러(34)는 버퍼 제어기(38)에 의해 구분된 연속매체 버퍼(40)내의 스트림 버퍼링 블록들을 채널들에 실시간(Real Time)적으로 할당함으로써 다수의 연속매체 화일들에 대한 스트림을 스케쥴링 한다. 이 스케쥴링 과정을 상세히 하면, 스트림 스케쥴러(34)는 현재 동시 처리해야 할 채널 수에 따라 각 채널별로 스트림 스케쥴링 블록들(ssb)을 제2도와 같이 맵핑시킨다. 그리고 스트림 스케쥴러(34)는 연속매체 화일들이 스트림 스케쥴링 블록(ssb)에 저장된 시점으로부터 통신망(20)쪽으로 전송될 때까지의 소요시간을 나타내는 타임 테이블을 제3도와 같이 생성시킨다. 또한, 스트림 스케쥴러(34)는 이 타임 테이블에 근거하여 연속매체 화일의 실시간 전송을 보장하는 임계값에 가장 근접하는 스트림 스케쥴링 블록에 저장된 데이타를 처리하도록 전송 프로토콜 처리기(36)를 제어한다. 이 결과, 스트림 스케쥴러(34)는 제4도와 같이 N개의 연속매체 화일들에 대한 N개의 데이타 스트림이 동시에 전송되도록 보장한다.
또한, 전송 프로토콜 처리기(36)는 커넬 적응형 중계기(42)로부터의 스트림 스케쥴링 블록들에 대한 어드레스 정보 및 라이트 제어신호와 함께 스트림 스케쥴러(34)로부터의 연속매체 화일들에 대한 데이타 블록을 버퍼 제어기(38)쪽으로 전송하여 연속매체 화일들에 대한 데이타 블록들이 연속매체 버퍼(40)내의 해당 스트림 스케쥴링 블록에 저장되도록 한다. 그리고 전송 프로토콜 처리기(36)는 커넬 적응형 중계기(42)로부터의 스트림 스케쥴링 블록들에 대한 어드레스 정보와 리드 제어 신호를 버퍼 제어기(38)쪽으로 인가함으로써 통신망(20)쪽으로 전송될 연속매체 화일들에 대한 데이타 스트림들을 버퍼 제어기(38)로부터 입력한다. 또한, 전송 프로토콜 처리기(36)는 커넬 적응형 중계기(42)의 제어 하에 데이타 스트림들이 전송될 통신망(20)에 해당하는 다양한 형태로 각각 포맷화 한다. 이 포맷화된 데이타 스트림들은 전송 프로토콜 처리기(36)에 공통적으로 접속된 제1 내지 제i 통신망 중계기(CID1내지 CIDi)중 해당하는 통신망 중계기들(CID)을 경유하여 통신망(20)쪽으로 각각 전송된다. 더 나아가, 전송 프로토콜 처리기(36)는 커넬 적응형 중계기(42)와 제1 내지 제i 통신망 중계기(CID1내지 CIDi)간의 호 신호를 양방향으로 전송한다. 이 결과, 전송 프로토콜 처리기(36)는 종래의 TCP/IP 및 XTP 등 뿐만 아니라 ATM 모드에서의 가입자와 서버간의 버퍼 플로우 콘트롤(Buffer Flow Control)을 위한 가변 비트 전송(Variable Bit Rate) 기능을 제공한다. 그리고 제1 내지 제i통신망 중계기(CID1내지 CIDi)는 각각 커넬 적응형 중계기(42)의 제어 하에 통신망(20)과의 전송 루우프를 개폐한다.
한편, 연속매체 버퍼(40)는 통신망(20)쪽으로 전송될 다수의 연속매체 화일들에 대한 데이타 스트림을 그 전송 채널별로 저장하다. 그리고 버퍼 제어기(38)는 전송 프로토콜 처리기(36)와 통신하여, 스트림 스케쥴러(34)에 의해 맵핑된 형태로 다수의 연속매체 화일들에 대한 데이타 스트림들을 연속매체 버퍼(38)내의 스트림 스케쥴링 블록들(ssb)에 분산 저장함과 아울러 이들 스트림 스케쥴링 블록들(ssb)에 저장된 데이타 스트림들을 전송 프로토콜 처리기(36)에 공급한다.
마지막으로, 커넬 적응형 중계기(42)는 전송 프로토콜 처리기(36)로부터의 호신호를 시스템 콜 인터페이스(32)를 경유하여 사용자 인터페이스(12)쪽으로 전송함과 아울러 사용자 인터페이스(12)로부터 시스템 콜 인터페이스(32)를 경유한 호 신호를 전송 프로토콜 처리기(36)쪽으로 전송한다. 그리고 커넬 적응형 중계기(42)는 O/S(44)중에서 사용자 인터페이스(12)로부터 시스템 콜 인터페이스(32)를 경유한 통신망 제어변수에 해당하는 O/S에 따라 전송 프로토콜 처리기(36)의 통신 모드를 제어한다. 그리고 커넬 적응형 중계기(42)는 사용자 인터페이스(12)로부터의 연속매체 화일들이 실릴 채널 정보를 스트림 스케쥴러(34)쪽으로 중계함과 아울러 스트림 스케쥴러(34)로부터의 어드레스 정보와 리드/라이트 제어신호를 전송 프로토콜 처리기(36)쪽으로 중계한다. 이러한 중계 동작을 수행함으로써 커넬 적응형 중계기(42)는 커넬 모듈(30)이 사용자 모듈(10)에 종속되지 않고 다양한 유닉스 O/S를 독립적으로 지원케 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연속매체 서비스 시스템의 연속매체 통신 중계 장치는 스트림 스케쥴러를 이용하여 연속매체 버퍼의 저장영역들을 가입자 채널별로 할달하고 할당된 연속매체 버퍼의 저장영역에 연속매체 화일들이 각각 분산시킴으로서 연속매체 화일들을 동시에 연속적으로 가입자들에게 전송할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 연속매체 서비스 시스템의 연속매체 통신 중계 장치는 연속매체 화일들이 실시간적으로 전송되도록 보장할 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 연속매체 서비스 시스템의 연속매체 통신 중계 장치는 전송 프로토콜 처리기를 이용하여 다양한 통신 프로토콜을 지원함으로써 통신망의 종류에 무관하게 연속매체화일을 가입자들에게 제공할 수 있는 있다.
이상과 같이, 본 발명은 제1도에 도시된 실시 예로서 설명되었으나 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명을 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims (3)

  1. 다수의 연속매체 화일이 기록된 기록매체를 구비하여 통신망을 경유하여 가입자별로 요구된 연속매체 화일들을 동시에 제공하기 위한 연속매체 공급장치를 가진 연속매체 서비스 시스템에 있어서,
    상기 연속매체 공급장치로부터의 다수의 연속매체 화일들에 데이터 스트림을 일시적으로 저장하기 위한 연속매체 버퍼와,
    상기 연속매체 버퍼의 저장영역을 다수의 블록들로 구분하여 블록별로 제어하는 버퍼 제어수단과,
    상기 연속매체 공급장치로부터 가입자별로 부여된 채널의 수에 따라 상기 연속매체 버퍼의 블록들을 할당하고 그 할당된 연속매체 버퍼의 블록들에 다수의 연속매체 화일에 대한 데이타 스트림들이 저장되도록 하고, 상기 연속매체 버퍼의 블록별로 저장되어진 데이터 스트림이 통신망 쪽으로 전송될 때가지의 소요시간에 대한 테이블을 마련하고, 그 테이블에 의하여 데이터 스트림의 전송시점을 결정하는 스트림 스케쥴링 수단과,
    상기 연속매체 버퍼에 저장된 상기 데이타 스트림들을 통신망 쪽으로 전송하기 위한 통신망 구동 수단과,
    상기 통신망 구동수단과 상기 연속매체 공급장치와의 호신호를 중계하고 상기 스트림 스케쥴링 수단을 제어하는 커넬 적응형 중계수단을 구비한 것을 특징으로 하는 연속매체 통신 중계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트림 스케쥴링 수단, 상기 버퍼 제어수단 및 상기 통신망 구동수단의 사이에 접속되고, 상기 커넬 적응형 중계수단에 제어 하에 스트림 스케쥴링 수단으로부터 데이타 스트림들을 상기 버퍼 제어수단을 경유하여 상기 연속매체 버퍼쪽으로 전송함과 아울러 상기 버퍼 제어수단으로부터의 데이타 스트림들을 상기 통신망 구동수단 쪽으로 전송하는 전송 프로토콜 중계수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 연속매체 통신 중계 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통신망 구동수단이 통신망의 다른 방식으로 구동하는 다수의 통신망 중계기를 구비하고,
    상기 전송 프로토콜 중계수단은 상기 버퍼 제어수단으로부터 상기 다수의 통신망 중계기들 쪽으로 전송될 데이타 스트림들을 상기 통신망 중계기들이 요구하는 형태로 재 포맷화하는 것을 특징으로 하는 연속매체 통신 중계장치.
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