UPnP-based QoSAgent for QoS-guaranteed Streaming Service in Home Networks

As the various A/V devices and home networks are delivered to users, home networks are changing to an entertainment network. It is expected that the required network bandwidth and the amount of usage of media content in home entertainment networks will be increased. Although the access networks and home networks becoming a high speed network, there remains the problems for QoS-guaranteed media content transfer in home networks. Also, in the home network, there can be network traffic caused by applications like video conferencing, video telephone, and VoIP(voice over IP) as well as inner network traffic of home network. Since media content transfer requires the real-time delivery, it is very important and basic requirement that is to transfer media content to A/V device user wants while keeping the media quality. Even though there are many middleware protocol for home networking, they provide basic device discovery and control or simple functions for QoS-guaranteed media content transfer that are not enough to provide QoS-guaranteed media transfer service that user wants. Thus, in this paper, we propose the technique based on UPnP(universal plug and play) protocol for QoS-guaranteed media content transfer in the home network. The proposed technique is compatible with UPnP and can be used with UPnP as additional functions. In this paper, we utilize VideoLAN application to verify the proposed technique. We add the additional modules that support the proposed technique's function to VideoLAN and we verify the its functions through various test scenarios.

서비스 품질이 보장되는 홈 네트워크 스트리밍 전송을 위한 UPnP 기반의 QoSAgent에 대한 연구

다양한 A/V 기기 및 홈 네트워크 보급으로 말미암아, 현재의 홈 네트워크는 향후 엔터테인먼트 네트워크로 발전할 것으로 예상된다. 또한 홈 네트워크 내에서 접할 미디어 콘텐츠의 요구 대역폭 및 사용량 또한 증가될 것으로 예상된다. 엑세스 네트워크의 초고속화 및 홈 기반 네트워크의 고속화가 진행되고 있지만, 미디어 콘텐츠의 고용량화 및 콘텐츠 양의 증가로 말미암아 홈 기반 네트워크의 고속화만으로는 홈 네트워크 내에서의 품질이 보장되는 미디어 콘텐츠의 공유를 보장하는데 어려움이 있다. 또한 홈 엔터테인먼트 네트워크 내에서의 네트워크 트래픽 뿐 아니라, 화상 회의 및 전화 등과 같은 애플리케이션의 발달로 인하여 외부 인터넷과의 통신으로 인해 발생되는 트래픽이 예상된다. 미디어 콘텐츠의 특성상 실시간의 전송을 요구하는 것이 대부분이기 때문에, 사용자들이 원하는 미디어 콘텐츠를 원하는 장소 및 기기로 품질이 보장되는 상태로 전송하는 것은 가장 기본적이면서도 핵심적인 요구사항이다. 현재 홈 엔터테인먼트 네트워크를 위해 많은 미들웨어들이 제시되고 있지만, 이들 미들웨어 프로토콜들은 기본적인 수준의 기기 발견 및 제어의 기능만을 제공하고 있으며, 품질이 보장되는 미디어 콘텐츠의 공유 지원을 위해 제시되는 미들웨어 또한 사용자들이 원하는 수준의 서비스를 제공하기에는 아직 많은 한계점들을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 UPnP에 기초하여 홈 네트워크 내에서 품질이 보장되는 미디어 콘텐츠의 전송을 위한 방법을 제시한다. 제안된 방법은 홈 네트워크 표준 미들웨어 프로토콜인 UPnP와 호환이 되며, UPnP치 추가적인 기능으로 UPnP와 함께 이용될 수 있다. 본 연구에서는 제안된 방법의 검증을 위해서 VideoLAN이라는 프로그램을 사용한다. 제안된 방법의 기능을 지원할 수 있도록 VideoLAN을 수정하였고, 다양한 시나리오 환경에서 그 기능을 검증한다.