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디지털 케이블TV 방송환경에서의 동적인 채널할당을 이용한 NVoD 서비스[2004케이블TV우수논문전]정통부장관상 이석원
인사이드케이블 | 승인 2012.06.14 14:47

정보통신부장관상이석원(한양대학교 대학원)

디지털 케이블TV 방송환경에서의 동적인 채널할당을 이용한 NVoD 서비스

 

케이블TV의 디지털 전환의 유력한 수익모델로 VoD가 거론되고 있다. 비디오는 대용량 데이터의 집합체이기 때문에 압축하여 이를 네트워크를 통하여 전송할 경우 채널 대역폭을 확보하기 위해서 적지 않은 비용이 소요된다. 이러한 이유로 VoD 서비스를 제공함에 있어 대역폭을 줄여, 수익을 창출할 수 있는 VoD 서비스 방법이 국내외 케이블TV 업계의 공통 고민거리가 되고 있다.
본 논문에서는 간단한 방식으로 채널 대역폭의 효율을 높일 수 있는 동적채널 할당 방식 VoD를 제안하겠다. 제안된 NVoD 시스템은 구현이 간단하고, 성능면에서 기존의 NVoD에 비해 월등히 우수하므로, 향후 케이블TV망을 이용한 VoD 시스템의 구현에 있어 비용효율적인 대안이 될 것이다.

동적인 채널 할당을 이용한 NVoD 서비스에서 비디오 서버는 전통적인 NVoD와 같이 비디오 프로그램을 일정 시간 간격으로 전송한다. 그리고 채널들을 비디오 데이터 전체를 처음부터 마지막까지 전송하며 해제되지 않는 고정채널과 인접한 고정채널 사이에 위치하여 비디오 데이터의 처음 부분부터 일부분만 전송하고 일정시간이 흐른 후 채널을 해제할 수 있는 동적채널로 분류하였다. 가입자가 비디오 시청을 요구하면 새로 시작하는 가장 가까운 비디오 채널을 통하여 서비스를 받고, 동시에 가입자단의 장비는 채널이 고정채널인지 동적채널인지 확인하여 아래와 같은 방식으로 동작한다.
1) 가입자의 요구에 의해 서비스되는 채널이 고정채널로 확인된 경우 셋탑박스는 비디오를 저장하지 않고, 비디오가 끝날 때까지 고정채널을 이용하여 서비스 한다.
2) 만약 가입자가 동적채널을 통하여 비디오 프로그램을 시청하고 있으면 셋탑박스는 동적채널을 이용하여 비디오 데이터를 전송하고, 동시에 서비스되는 동적채널에 앞서 서비스되었던 고정채널을 찾아서 고정채널의 비디오 데이터를 동적채널을 이용하여 서비스 받기 시작한 시점부터 저장장치에 저장한다. 일정시간이 흐르면 동적채널은 해제되며, 가입자는 저장되었던 데이터를 이용하여 계속해서 비디오를 시청한다. 해제된 동적채널은 다른 동적채널로 재사용된다.
M개의 비디오에 대해서 영화가 상영되는 길이 간격동안 존재하는 고정채널의 수 는 다음과 같다.

(1)
여기서 파라미터 d는 서로 인접한 고정채널 사이에 있는 동적채널들의 숫자이다. 일 경우 시스템은 전통적인 NVoD 시스템이 된다.
동적채널을 이용한 방식에서는 채널이 해제되고 재사용되는 과정을 반복하므로 동시에 사용되어지는 동적채널의 수는 가 된다. 반복되는 주기가 T라 하면, M개의 비디오를 서비스 할 경우 필요한 채널의 수를 는 아래와 같다.

(2)
모의실험 결과 동적할당을 이용한 방식의 채널 대역폭 효율이 가 작아질수록 전통적인 NVoD에 비해서 현저하게 개선되었는데, 만약 분으로 낮출 경우 전통적인 NVoD의 14%의 채널만 이용하여 구현이 가능하다.
케이블TV는 방송의 디지털화로 인해 가입자의 셋탑박스에 저장장치와 프로세서를 탑재할 예정이므로 제안된 방식의 구현이 용이하며, 이를 사용할 경우 케이블TV망의 VoD 서비스를 제공함에 있어 채널 대역폭을 획기적으로 줄여 비용 효율적인 VoD 서비스를 제공할 수 있을 것이다.
 

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