Transcript NGNA Plan

Integrated Multimedia
Architecture
한양대학교 응용통신연구실
김 홍 익
2004. 12.17
NGNA Plan
목
차
Reference Architecture
통합 멀티미디어 구조의 속성
비디오 서비스 구조
IP 멀티미디어 서비스 구조
홈 네트워크 구조
Advanced Digital Advertising
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NGNA Plan
Reference Architecture
기준 구조
Back-Office
Head-end
Outside Plant
Customer Premises
NGNA Plan의 범위
Head-end, Outside Plant 그리고 Customer Premises등의 기본적인 네트워크 세그먼
트들과 각 세그먼트들 간의 인터페이스
Head-end 와 케이블 망 관리 등을 지원하는 Back Office 간의 인터페이스로 이루어져
있음
NGNA에서 중점적으로 다루지 않는 부분
Back-Office 구조 내부
케이블 Head-end 간을 상호 연결하는 지역 네트워크
케이블 운영자들간의 상호 연결하는 전역 네트워크
지역 케이블 망과 콘텐츠 제공자 (Contents Provider)를 상호 연결하는 백본 형태의 네
트워크
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NGNA Plan
Reference Architecture
Regulatory Requirements
NGNA의 기준모델
 가입자 장치의 소매 판매
 CableCARD를 사용하는 장치 지원
 케이블 규제 요구사항과 일관성을 유지
NGNA CableCARD
 CableCARD 슬롯 제공
 내부 NCSP (NGNA Configurable Security Processor) 를 제어할 수 있는 옵션을
가전 장비 업체에게 제공
 이러한 옵션을 가진 장치는 CableCARD가 없을때 내부 NCSP를 사용
 CableCARD가 장착된 경우 NCSP의 기능을 CableCARD에서 수행
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NGNA Plan
통합 멀티미디어 구조의 속성
비디오 서비스 구조
NGNA와 호환되는 CPE의 비디오 서비스와 관련한 속성
 수신제한(Conditional Access)
재설정 가능한 내부 제한 수신
멀티스트림 지원
 DOCSIS Signaling
모든 NGNA 장비들은 양방향 통신 방법으로 DOCSIS 2.0사용
 Video Transport
Baseline MPEG over QAM
MPEG on DOCSIS convergence sublayer
MPEG encapsulated inside IP
 Video Device Applications Support
모든 비디오 CPE는 OCAP을 지원하기 위하여 최소 요구된 자원을 가짐
 Video Codecs
MPEG-2 및 H.264(MPEG4) 또는 MS VC-9(SMPTE)의 향상된 압축 기법을
사용하여 A/V 데이터 전송 및 디코딩 지원
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NGNA Plan
통합 멀티미디어 구조의 속성
IP 멀티미디어 구조
Extension of CableLabs Specifications
 NGNA 요구사항을 지원하기 위하여 기존에 규격화된 CableHome,
PacketCable, 그리고 PacketCable Multimedia를 기본적으로 채택하며,
이들 규격을 확장하는 방향으로 규격개발
IP를 홈 네드워크 멀티미디어 시비스를 위한 기본 전달 프로토콜로
설정
QoS in IP home network
 홈 네트워크 상에서 UPnP(Universal Plug and Play standards)를 기본
적으로 지원
 홈 네트워크 상에서 UPnP 장치들에 대한 서비스 관차르 원격 관리를
가능하게 하는 CableHome지원
 IPv6
모든 NGNA IP에 연결된 장비들은 IPv4와 IPv6 모두 지원
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NGNA Plan
통합 멀티미디어 구조의 속성
홈 네트워크
홈네트워크 도메인: 제공되는 서비스와 콘텐츠 보호 기능 수준을 기준으로
댁내 홈 네트워크 영역을 다음과 같이 정의
 GSD(Guranteed Service Domain) : QoS가 헤드엔드 장치로 부터 제어됨
 ASD(Authorized Service Domain) : MSO로 부터 인증 받은 DRM 시스템을 가진
장치에만 콘텐츠가 제공됨
 OAD(Output Authorized Domain) : 권한 관리 인터페이스를 통하여 ASD로부터
NGNA DRM이 아닌 디바이스로 콘텐츠 전송 가능
 BED(Best Effort Domain): GSD, ASD, OAD 영역 이외의 장치
USB-2 port
 네트워크에 일반적인 CPE 연결 기능제공
응용 서비스 공유
 NGNA 홈 네트워킹 표준을 따르는 비-OCAP장비와 OCAP 장비들 사이에 응용 서
비스의 공유가 가능
예: DVR 콘텐츠에 대한 원격 재생, 다자간 게임 등……
Advanced 디지털 광고
Advanced 디지털 광고
 비선형 주문형 및 DVR 기반 광고를 포함하는 향상된 광고 비즈니스 모델을 지원
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NGNA Plan
통합 멀티미디어 구조의 속성
가입자단 네트워크 세그먼트
가입자 비디오 장치(SVDs: Subscriber Video Devices)
 SVD는 셋탑이나 셋백 유닛 또는 표준 디지털 TV 등의 같은 튜너를 포함한 NGNA 호환 가능한
비디오 장비
Rights Management
 NGNA CPE 장비들은 고부가 콘텐츠의 안전한 사용이 가능하고 콘텐츠 소유자의 권리를 보호
하도록 고려되어야 함
외부 플랜트 네트워크 세그먼트
Mid-split plan
 주파수 스펙트럼 사용에 대한 향후 계획은 Low-Split에서 Mid-Split으로 전환될것으로 예상
 따라서 상향스트림 경우 현재의 5MHz~42MHz에 대신하여 10MHz~85MHz를 사용하고 하향
스트림은 현재의 54MHz에 대신하여 105MHz에서 시작
헤드엔드 네트워크 세그먼트
Next Generation Head-end
 헤드엔드 컴포넌트들의 논리적 구성 다양한 공급자로 부터 최적의 서브 시스템을 선택할 수 있
게 함. 그리고 MSO들이 유연하게 네트워크 자원을 보다 효율적으로 사용가능
QoS 세션 자원 관리
 Qos와 관련된 논리적 구조와 프로세스 흐름을 정의
Wideband DOCSIS
 데이터 전송률을 증가 하기 위한 다수의 DOCSIS 채널을 기반으로 한 광대역 DOCSIS 요구사
항정의
OSS/BSS 인터페이스
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NGNA Plan
비디오 서비스 구조
보안
NGNA 보안 모델의 가장 큰 특징은 NCSP의 사용
NCSP는 NGNA SVD 내에 SoC형태로 존재하는 암호화 프로세서
 여러 개의 디스크램블 알고리즘들을 처리 할수 있는 flexible decryption engine
 CA 키 관리를 위한 CA Key Management application 으로 구성
 Flexible decryption engine을 통해 케이블 운영자가 원격으로 NCSP내에 존재하
는 여러 개의 디스크램블링 알고리즘 중 원하는 디스크램블링 알고리즘을 선택하
여 사용할 수 있다는 것이 NCSP의 가장 큰 특징
 NCSP는 로열티 문제가 발생하지 않는 구조로 개발
 CA/DRM 시스템과 관련된 지적 재산권은 케이블 원영자가 실제 서비스 전까지는
사용되지 않음
NCSP는 DES, 3-DES, CSA, AES를 기반으로 한 복호화 기술을 채택
 AES-1289은 향후 NCSP가 목표로 하는 복호화 알고리즘
NCSP는 다중스트림을 통해 입력되는 콘텐츠 스트림들에 대한 복호화 또는
재 암호화를 지원
케이블 운용자가 원하는 CAS를 선택, 이는 원격명령을 통해 NCSP에게 어
떤 디스크램블링 알고리즘을 사용할지 알림
SVD가 CableCARD 인터페이스를 가지고 있지만 SVD에 없을때는 NCSP가
기본으로 제한 수신 기능을 수행
NCSP의 결함이 발생되거나 예상될 때는 소프트웨어 기반으로 갱신이 가능
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NGNA Plan
비디오 서비스 구조
Copy Protection
NGNA장치는 CableCARD를 사용하며, 이때 CableCARD와 SVD 간의 인터
페이스는 SCTE-41을 따른다.
Firmware Downloads
SVD들은 VOD, EPG, OCAP들을 제어하기 위한 general control firmware
NCSP와 통신하기 위한 internal firmware
NCSP와 높은 수준의 보안이 요구되는 통신을 하기 위한 CA key
management firmware
Video Transport
디지털 비디오와 오디오 전송을 위해 MPEG-2 Transport Stream을 이용
MPEG-2 TS는 SPTS(Single Program Transport Stream) 또는 MPTS(Multi
Program Transport Stream) 형태로 전송
백본을 통한 전송의 경우 MPEG-2 TS는 UDP/IP방식으로 기가비트 이더넷
을 통해 전송
헤드엔드와 가입자장치간의 오디오/비디오 전송은 MPEG-2 TS over QAM,
MPEG-2 TS multiplexed with DOCSIS, Video over IP/DOCSIS 중 하나를
통함
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NGNA Plan
비디오 서비스 구조
Video Codec
NGNA Video Codec
 HD/SD MPEG-2, H.264, VC-9
SVD는 3가지 모두 디코딩 가능해야 함
SVD가 향상된 압축 포맷을 필요로 한다면 SVD는 boot-time에 필요한 디코
더를 구동함으로써 비디오 디코딩을 수행
DOCSIS Signaling
NGNA에서는 DOCSIS 또는 DSG 방식을 통해 CPE들에게 소프트웨어 다운
로드나 원격 SVD관리 데이터를 전송하거나, DOCSIS QoS 기반으로 비디
오와 같은 멀티미디어 데이터를 전송
가입자관리 또는 운영관리 시스템을 통한 원격 관리 지원기능을 사용 할 수
잇는 장점
Video Client Software Environment
모든 NGNA SVD들은 최소한 OCAP1.0 이상을 지원하게 되며, 이를 지원하
는 native application과 downloadable application들이 SVD에서 구동
OCAP은 보안이 요구되는 클라이언트 소프트웨어들에 대한 보안을 지원하
지 않기 때문에 CA 시스템과 연계된 보안 환경이 추가로 필요
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NGNA Plan
IP 멀티미디어 서비스 구조
현재 IP 멀티미디어 서비스
DOCSIS 기반의 고속 데이터 서비스
PacketCable 기반의 VoIP 서비스를 포함
NGNA IP 멀티미디어 서비스 QoS
NGNA에서는 홈 네트워크 영역 내에 있는 장치에 IP 멀티미디어 서비스와
관련된 트래픽을 전송하는데 있어서 단말간의 QoS 처리를 가능하게 함
서비스 모니터링, 디지털 콘텐츠 권리 보호(DRM) 및 NAT등의 추가 기능을
제공
NGNA IP 멀티미디어 서비스
헤드엔드와 가입자 장치간의 전송 및 저작권 보호
QoS가 보장되는 홈 네트워크 영역 내에서 전송으로 구분
NGNA에서는 케이블 사업자가 무선 전화 사업자 및 데이터 서비스 공
급자와 협력 혹은 경쟁관계가 될 수 있도록 서비스를 확장
유무선 통합된 번호체계를 가진 메시징 서비스 (음성메일, 팩스, VPN,……)
케이블 모뎀 서비스와 공용 WiFi Hot Spot 간의 IP 이동성 및 로밍
공용 장소에 WiFi 혹은 무선 기술을 제공하기 위한 AP 도입
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NGNA Plan
In-Home Network 구조
NGNA 홈 네트워크 내의 다양한 서비스
클라이언트와 서버에 OCAP을 가짐
NGNA는 각 장비들이 OS와 미들웨어에 독립적인 UPnP Remote UI 와 같은 응용서비
스 인터페이스를 정의
홈 네트워크 구조가 지원하는 응용서비스
High-end SVD의 하드디스크에 저장된 콘텐츠를 보기 위해 Low-end SVD는 동축네
트워크상에 DVR로 동작하는 High-end SVD에 접근이 가능
제한된 메모리와 성능을 가지는 Low-end SVD는 High-end SVD에서 실행중인 OCAP
응용서비스를 마치 low-end SVD에서 실행하는 것처럼 이용 가능
댁내의 동축 네트워크 상에 존재 하는 SVD는 댁내의 동축 네트워크가 아닌 홈 네트워
크에 존재하는 PC등에 존재하는 비디오 또는 멀티미디어 콘텐츠에 접근 가능
SVD에 연결된 TV에 발신자 정보 또는 도착한 이메일 전보를 디스플레이 하는 등의 응
용서비스를 지원하기 위한 댁내의 동축 네트워크와 비 동축 네트워크간의 메시지 트래
픽 전달이 가능
NGNA In home Network와 CableHome
각 네트워크 내 또는 그 사이의 고품질 콘텐츠의 전송, 다양한 LAN 세그먼트 관리 및
클리이언트 장비의 승인에 필요한 고려사항을 가지고 CableHome 프로젝트에서 정의
된 기본 요소들을 보완
게이트웨이는 CableHome Portal Service의 기능을 확장
 MAC과 물리계층을 위한 홈 네트워크 기술은 정의 되지 않음
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Advanced Digital Advertising
NGNA는 아날로그에서 디지털 광고로 케이블 서비스 상에서 광고 변화를 지원
하며 아래와 같은 광고 모델을 지원
Digital-into-digital advertising
Targeted and addressable advertising
Interactive advertising (on all services)
DVR advertising
 Lon form-content distributed and stored locally on the DVR
 Replacement-refresh previous recorded ad content on the DVR
 Network DVR-refresh previous recorded ad content on nDVR
VOD advertising
 VOD content advertising support-bumper or interstitial advertising content
 Local VOD ad insertion-support for local ad insertion in ad-supported VOD content
 VOD publishing for an advertiser
Data collection across all advertising services to include synchronized content
Insertion of national, regional, and local advertising at all points within cable
physical plant as well as from sources outside plant such as the internet.
광고 아키텍쳐의 가능적 분할
데이터베이스 : 데이터의 수집 및 데이터에 관련된 광고에 접근하는 능력 지원
관리 :자산관리, 프로파일관리, 캠페인관리, 삽입관리
가입자 접근 : 가입자가 보거나 양방향 통신하는 기능을 포함
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That is all,
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