To provide interactive and personalized services in digital broadcasting network, we propose a new broadcasting network architecture and its protocols based on the framework of IETF OPES (Open Pluggable Edge Services) standard. The key contribution of the thesis is that the architecture can easily support pluggable interactive and personalized value-added services with the help of proposed Interactive Service Edge(ISE) server. The ISE server is located between various types of interactive broadcasting servers and clients in the architecture. It acts as an OPES processor and provides core functions such as caching, OPES rule engine, etc.
As well as the design of ISE server and its protocols, we design and evaluate a high performance interactive STB (set-top box) that has the role of an OPES client. The STB adapts dual processor technology to fulfill the requirements of high performance. Two examples of interactive services, a personalized advertisement and an adaptive news broadcasting, are implemented on top of the proposed architecture.
지금까지 TV는 방송되는 프로그램을 단지 시청만 하는 장치였으나, 디지털방송의 출현으로 시청자는 원할 때 원하는 프로그램을 볼 수 있게 되었다. 또한 여분의 방송대역폭을 이용하여 각 프로그램에 상응하는 부가적인 정보를 제공하는 등 양방향 대화형 서비스에 대한 관심이 증가하고 있다.
차세대 디지털방송의 핵심 요소는 인터랙티브 서비스 등을 이용한 시청자와의 상호작용이라고 할 수 있다. 이미 일부 인터랙티브 서비스는 제공되고 있으며, 이러한 서비스가 서로 다른 단말에서 동작하기 위해서는 방송표준을 따라야 한다. ATSC와 DVB 등 디지털방송 표준화 단체는 이러한 인터랙티브 어플리케이션과 방송 단말인 셋탑박스 사이의 일반적인 인터페이스를 정의하여, 인터랙티브 TV의 미들웨어 표준으로 DASE와 MHP를 제안하였다.
시간과 장소에 구애받지 않고 언제 어디서나 네트워크에 상호 접속할 수 있는 유비쿼터스 네트워크는 새로운 IT 패러다임이다. 미래의 가정에서 디지털 TV와 셋탑박스는 가전기기, 정보기기와 다른 유비쿼터스 네트워크로 상호 접속되어 있어 방송네트워크를 통해 인터랙티브하고 개인화된 서비스를 가전, 정보기기로 제공할 전망이다.
각 가정에 인터넷을 통해 고화질의 비디오를 전송할 수 있을 정도로 방송과 인터넷이 융합되어 가고 있지만, 아직까지 인터랙티브하고 개인화된 방송 서비스에 대한 구조적인 연구가 이루어지지 않았다. 또한 이러한 서비스를 실행하기에는 기존의 셋탑박스는 성능이 부족하다.
이 논문은 첫째, 인터랙티브 서비스를 효과적으로 제공하는 네트워크 구조를 제안하였다. 우리는 OPES를 기반으로 하여, 인터랙티브하고 개인화 서비스를 엣지 서버의 도움으로 쉽게 제공할 수 있다. 방송 네트워크에 OPES 구조의 도입하여, 대화형 서비스, 개인화, 빌링 그리고 로드밸런싱 등의 잇점이 있다. 둘째, 이 네트워크 구조를 구성하고 있는 구성 서버간의 프로토콜을 제시하였다. 특히, 엣지 서버간의 어플리케이션 메시지를 교환하기 위하여 OCP 프로토콜을 사용하였다. 셋째, 두개의 시스템을 가지고 있는 새로운 셋탑박스의 구조를 제시하였다. 셋탑박스를 PCI를 통해 펜티엄 시스템과 연결하였다. 셋탑박스는 기존의 방송 스트림 처리와 디코딩 등을 처리하고, 펜티엄 시스템은 인터랙티브 어플리케이션 등을 처리한다.
제안된 네트워크 구조를 개인화된 광고와 인터랙티브한 뉴스의 시나리오를 통해 가능성을 확인해 보았다.
