Ntrip 프로토콜

실시간 GNSS데이터를 받기 위해서 NTRIP(Networked Transport of RTCM via Internet Protocol)이라는 개념이 등장한다. Ntrip이 무엇인지 다른 포스팅에 써두었지만, 아직 개념 정리가 잘 되지 않아서 다시금 따로 Ntrip에 대해서만 다룬 내용을 정리해본다. 

 

Ntrip프로토콜 

약어에서도 알 수 있듯, 인터넷을 활용하여 실시간 GNSS 보정 데이터(RTCM)를 기준국에서 이동국(Rover)으로 전송하는 표준 통신 프로토콜이다. 또한 Ntrip과 뗄 수 없는 존재가 바로 RTCM이다. 

 

• RTCM은 위성 항법 오차를 줄이기 위한 보정데이터이다. 정해진 규칙대로 이진수(Binary) 데이터로 포장한 데이터 포맷이며, 
• Ntrip은 이 RTCM데이터를 인터넷 망(IP)을 통해 실시간으로 쏘아 보내주는 통신 프로토콜을 의미한다. 

→ Ntrip이라는 프로토콜이 포장된 RTCM을 전달하는 과정으로 비유해볼 수 있다. 

 

 

네트워크 모델과 Ntrip 

Ntrip프로토콜은 기존 인터넷 기술인 HTTP와 TCP/IP인프라 위에서 실시간 GNSS데이터(RTCM)을 실어 나르기 위해 설계된 응용계층(Application Layer)프로토콜이다. 네트워크에서 나오는 OSI 7 layer모델과 함께 이해하면 이해가 편하다. 

 

 

• Application:Ntrip
  GNSS데이터를 어떻게 요청하고 사용자를 어떻게 인증하며, 스트림 데이터의 전송을 어떻게 시작하고 종료할지 정의하는 구체적인 규칙을 담고 있다.
  → Client Device 그 자체를 보안 적용하고 data Stream을 선택 
• Application/Session Layer: HTTP
  Ntrip이 클라이언트-서버 간 첫 접속을 시도하고 인증을 처리하며 데이터 전송 세션을 수립하기 위한 '대화의 규칙(통신 규약)'로 차용하는 표준 포맷이다. Ntip은 기본적으로 HTTP를 변형 및 확장하여 사용한다. 
  → 클라이언트와 서버가 처음에 '나 이 데이터(Mount Point) 필요하고 내 ID/PW는 이거야!'라고 로그인 대화를 시도하는 것 
• Transport/Network Layer: TCP/IP
  Ntrip 데이터 패킷이 물리적인 인터넷 망을 통해 목적지까지 손실 없이, 순서대로 확실하게 전달되도록 보장하는 기반 고속도로이다. 

 

Ntrip version 

Ntrip에는 2가지 버전이 있다.  

Ntrip에서는 현재 version1을 주로 다루지만, version1에 문제가 많아 2를 생성하였다. 이에 관한 정보는 Ntrip Caster회사인 SNIP 공식 홈페이지에서 확인할 수 있다. 

 

v.1 문제점(minor oversight) 

① HTTP 표준 미준수

② 스트리밍 연결 유지 기능 X 

③ 클라이언트 보정정보 X 

 

따라서 해당 문제를 해결한 v.2가 생성되었다.

① HTTP 표준을 준수하는 Protocol details

② Log-on security 

 

BNC에서는 이 Ntrip version option을 5개 확인할 수 있다. 

 

Option	Meaning
1	Ntrip Version 1, TCP/IP
2	Ntrip Version 2 in TCP/IP mode
2s	Ntrip Version 2 in TCP/IP mode via SSL
R	Ntrip Version 2 in RTSP/RTP mode
U	Ntrip Version 2 in UDP mode

 

 

Ntrip Stream 장애 조회 

그런데 어느 날, BNC에서도, products.igs-ip.net에서 조회할 수 있는 Stream이 달라지기 시작했다. 보였던 Stream이 보이지 않고 인터넷에서도 조회가 되지 않았다. 그런데 또 어느 날, 보이지 않던 Stream이 조회되기 시작했다. 이 때, version의 문제인가 싶어 며칠 뒤 version2로 조회를 해보았던 터라 version의 문제인가? 생각했다. 

 

 

그럼 Ntrip version에 따라 사용할 수 있는 Stream이 다를까? 

 

아니 ! Ntrip 버전(v1/v2)자체가 조회 가능한 Stream 목록을 바꾸지는 않는다. 

그럼 Stream이 어느 날 안보이다가 다시 보이는 현상의 원인을 찾기 위해 NABU(Notice Advisory to Broadcast Users)라는 것을 찾아보았다. 이는 스트리밍 데이터가 일정 시간 이상 중단되거나 문제가 발생할 때 모니터링 시스템이 브로드캐스터 사용자에게 자동으로 생성하여 발송하는 알림 메시지를 뜻한다. 

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 NOTICE ADVISORY TO BROADCASTER USERS (NABU) 2606495663

 SUBJ: GNSS REAL-TIME DATA STREAM(S) FROM PRODUCTS.IGS-IP.NET NTRIP BROADCASTER products.igs-ip.net UNAVAILABLE - UNTIL FURTHER NOTICE

 1. NABU TYPE: UNSUFN
    NABU NUMBER: 2606495663
    NABU DTG: 260628 01H17 UTC

 2. STREAM(S) AFFECTED: 1
    STREAM: SSRA00BKG1_DREF91
    START DTG: 260628 01H01 UTC
    STOP: UFN

 3. CONDITION: GNSS REAL-TIME DATA STREAM(S) FROM PRODUCTS.IGS-IP.NET
    NTRIP BROADCASTER products.igs-ip.net UNAVAILABLE
    UNTIL FURTHER NOTICE

 4. POC: BKG AT +49 69 6333-263, igs-ip@bkg.bund.de
    https://igs.bkg.bund.de/ntrip/index

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NABU에서 찾은 에러 메시지, 딱 내가 조회한 기간에 UNAVILABLE상태인 것을 확인할 수 있다. 

서버에서 문제가 발생하는 경우, Stream이 끊길 수도 있으니 내 로그인(권한)문제를 비롯하여 서버 자체의 문제를 알려주는 서비스나 프로그램을 활용하는 것도 문제 해결을 위한 좋은 방안이 될 수 있으니 꼬옥 참고해보시길 

 

 

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참고 문헌 

[1] Ntrip stream 조회가능: https://igs.bkg.bund.de/ntrip/streams 

[2] SNIP, Ntrip v1 vs v2 https://www.use-snip.com/kb/knowledge-base/ntrip-rev1-versus-rev2-formats/

[3] Ntrip Stream 장애 기록 조회 https://nabu.rtcm-ntrip.org/products.igs-ip.net/