KR100713435B1 - 이동통신시스템에서 다중 데이터 전송률 서비스 제공 장치 및 방법 - Google Patents

이동통신시스템에서 다중 데이터 전송률 서비스 제공 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비동기 부호 분할 다중접속 통신 시스템에서 멀티미디어 브로드캐스트, 멀티캐스트 서비스 방식에 있어, 멀티 미디어 코텍의 확장성을 이용한 다중 데이터 레이트 지원 서비스의 방법 및 장치를 제안한다. 따라서 본 발명은 기존의 셀 영역을 제 1영역과 제 2영역으로 분리하며, 또한 특정 데이터를 표현함에 있어 제 1 데이터와 제 2데이터로 구분한다. 이 경우 제 1영역은 제 2영역을 포함하는 개념이다. 상기 제 1데이터는 제 1영역으로 전송하며, 상기 제 2 데이터는 제 2영역으로 전송한다. 이 경우 제 1데이터는 제 1전력제어 장치에 의해 전력 제어되고, 제 2데이터는 제 2전력 제어장치에 의해 전력 제어된다. 따라서 제 2영역에 위치한 단말기는 특정 데이터의 표현인 제 1데이터와 제 2 데이터를 수신한다. 상기 제 2영역에 위치한 단말기는 상기 제 1데이터와 제 2 데이터를 합성하여 하나의 데이터를 생성한다.
WCDMA, MBMS, MDR,

Description

이동통신시스템에서 다중 데이터 전송률 서비스 제공 장치 및 방법{APPARATUS FOR SUPPORTING MULTI DATA RATE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
도 1은 일반적인 비동기 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 사용하는 멀티미디어 브로드 캐스트/멀티캐스트 서비스 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명이 적용되는 멀티미디어 브로드캐스트, 멀티캐스트 서비스를 위한 전송 채널과 물리 채널의 형식을 도시한 도면.
도 3은 본 발명이 적용되는 다중 데이터 레이터 지원 서비스의 기본 블록도.
도 4a는 본 발명이 적용되는 비디오 코덱의 공간적 확장성(spatial scalability) 기능을 도시한 도면.
도 4b는 본 발명이 적용되는 비디오 코덱의 시간적 확장성(temporal scalability) 기능을 도시한 도면.
도 4c은 본 발명이 적용되는 비디오 코덱의 신호 대 잡음 비율 확장성(SNR scalability) 기능을 도시한 도면.
도 5은 일반적인 MBMS 서비스를 위한 기본적인 네트워크 구성을 도시한 도면.
도 6은 종래의 MBMS의 서비스를 위해서 전달되는 메시지들의 종류와 전달 과정을 도시한 도면.
도 7은 본 발명이 적용되는 MDR MBMS 서비스를 위한 메시지 전달 과정을 도시한 도면.
도 8은 본 발명이 적용되는 RTP 패킷의 구조
도 9은 본 발명이 적용되는 단말기에서 데이터의 처리 과정을 도시한 도면.
도 10는 본 발명이 적용되는 기지국의 구성을 도시한 도면.
도 11은 본 발명이 적용되는 단말기의 구성을 도시한 도면.
본 발명은 광대역 부호 분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access: 이하 WCDMA라 한다.) 이동 통신시스템에 관한 것으로서, 특히 멀티미디어 브로드캐스트, 멀티캐스트 서비스(Multimedia Broadcast And Multicast Service: 이하 MBMS라 한다.)를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기의 MBMS는 WCDMA 시스템을 통하여 멀티미디어 서비스를 지원받고자 하는 모든 단말기들에 대해 하나의 채널을 통해 제공하는 방법이라고 할 수 있다. 상기의 방법은 복수 개의 단말기들이 하나의 채널을 공유하여 서비스받고자하는 데이터를 수신할 수 있게 함으로써 채널의 효율을 극대화한다. 또한, 효율적인 채널 사용으로 멀티미디어 서비스를 가능하게 하며, 과금에 있어서도 적은 요금으로 질 높은 서비스를 할 수 있음을 특징으로 하고 있다.
도 1은 종래 MBMS의 기본 개념을 나타낸 도면이다. 상기 도 1을 중심으로 상기 MBMS의 기본 개념을 상세하게 설명한다. 종래에는 브로드캐스트 멀티캐스트 제어(Broadcast Multicast Control: 이하 BMC라 한다.) 방법에 있어서 하나의 채널을 공유하는 기술이 사용되며 특히, 시간적인 지연의 제약이 없는 문자 방송과 같은 낮은 데이터 레이트의 경우에 사용되는 간단한 방법이었다. 반면 MBMS는 데이터 레이트가 비교적 높고, 시간적인 지연에 민감하기 때문에 상기 BMC와는 다른 구조로 서비스가 이루어져야 한다.
상기 도 1은 이동통신 시스템의 기지국(101)에서 단말기(102～105)들로 MBMS가 서비스되는 모습을 도시하고 있다. 참조 부호(106)은 상기 기지국(101)이 서비스하고 있는 셀 영역의 경계면을 나타낸다. 상기 단말기들은(102～105) 상기 셀 영역의 내부에 위치하고 있고, 상기 기지국(101)으로부터 송신되는 신호를 수신하고 있다. 상기 도 1의 (110)은 상기 기지국(101)이 송신하고 있는 MBMS의 채널의 모습을 나타내고 있으며, 상기 도 1의 (112)는 상기 단말기(102)가 상기 MBMS를 위한 채널이 수신되고 있는 모습을 나타내고 있다. 또한 상기 도 1의 (113), (114), (115)는 상기 도 1의 상기 단말기(103), 단말기(104), 단말기(105)가 상기 MBMS를 위한 채널이 수신되고 있는 모습을 나타내고 있다. 즉 상기 기지국(101)은 하나의 MBMS를 위해 (110)의 신호를 전송하고 상기 각 단말기들(102～105)은 상기 (112～115)의 경로를 통해 각 MBMS 신호를 수신한다. 상기 (110), (112～115)에서 나타내는 화살표의 굵기는 MBMS 신호의 세기를 표시하고 있으며, 상기 도 1에서 보이고 있는 바와 같이 기지국의 송신 신호인 (110)이 가장 굵게 표시된다. 하지만, 수신하는 단말기의 거리가 기지국에서 멀어질수록 수신 신호의 세기가 작아지게 되며, 수신신호의 세기를 나타내는 화살표의 굵기는 가늘어지게 된다. 따라서 기지국에서 가장 가까운 단말기(105)가 수신하는 신호의 세기가 가장 굵은 반면에 상기 기지국에서 가장 먼 단말기(103)가 수신하는 신호의 세기는 가장 작다.
도 5은 MBMS를 위한 기본적인 네트워크 구성을 도시한 도면이다. 상기 도 5을 중심으로 MBMS를 위한 기본적인 네트워크의 구성을 상세하게 설명한다. 상기 MBMS 네트워크는 다양한 멀티미디어 컨텐츠를 제공할 수 있어야 하고, 서로 다른 다수의 MBMS 제공자를 수용할 수 있어야 한다. 이와 같이 컨텐츠 제공기(501)는 각각의 멀티미디어 컨텐츠를 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스센터(502)(Multicast/Broadcast Service Center: 이하 MB-SC라 한다.)에 전달한다. 상기 컨텐츠 제공기(501)와 상기 MB-SC(502)와의 'X' 인터페이스(503)는 이동 네트워크 사업자 혹은 MBMS 서비스 제공자에 따라 달라질 수 있고 특정한 규격을 갖지 않는다.
상기 도 5의 MB-SC(502)는 다수의 상기 컨텐츠 제공기(501)들이 제공한 멀티미디어 컨텐츠를 채널별로 스케줄링하여 GGSN(Gateway GPRS Support Node)(505)로 전달한다. 또한 MB-SC(502)는 상기 컨텐츠 제공기(501)들과의 인터페이스를 제공하고, 상기 컨텐츠 제공기(501)들에 대한 과금 및 인증의 기능을 갖는다. 멀티미디어 컨텐츠는 상기 MB-SC(502)를 통하지 않고 브로드캐스트/멀티캐스트 소스(Broadcast Source/Multicast Source)(504)에 직접 연결된 GGSN(505)에 의해 제공될 수 있다. 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 소스(504)에 의해 멀티미디어 컨텐츠의 제공을 허용하는 경우 상기 GGSN(505)와 MB-SC(503) 혹은 상기 GGSN(505)과 브로드캐스트/멀티캐스트 소스(504) 간의 인터페이스는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)(506)을 사용할 수 있다. 혹은 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 소스(504)를 허용하지 않는 경우 MBMS 서비스를 위한 모든 멀티미디어 컨텐츠는 상기 MB-SC(502)에서 관장하며, 상기 MB-SC(502)는 MBMS 서비스 컨텐츠를 상기 GGSN(505)를 거쳐 SGSN(507) (Serving GPRS Support Node)까지 GTP 프로토콜(608) (Generic Tunneling Protocol)을 사용하여 직접 전달된다. 상기 GGSN(505)는 MBMS 서비스 컨텐츠를 복제하여 다수의 SGSN(507)에 전달할 수 있다.
도 5의 상기 SGSN(507)은 MBMS 서비스 컨텐츠를 각 서비스 별로 해당 기지국 제어기(509)에 인터넷 프로토콜(510)을 이용하여 전달한다. 상기 인터넷 프로토콜(510)은 하나의 상기 SGSN(507)에서 다수의 기지국 제어기로 동일한 컨텐츠를 전달할 수 있는 멀티캐스트(Multicast) 기능이 가능하며 또한 서비스에 따라 하나의 기지국 제어기 개체에만 전달하는 유니캐스트(Unicast)도 지원할 수 있다.
도 5의 상기 기지국 제어기(509)는 기지국(511)(Node B)에 Iub 인터페이스(512)를 통하여 MBMS 서비스를 전달하며 각 상기 기지국(511)에서는 상기 기지국(511)의 셀 영역에 존재하는 단말기들 중 상기 MBMS 서비스를 지원한 해당 단말기(513)(User Equipment)에 무선 인터페이스인 Uu 인터페이스(514)를 이용하여 MBMS 서비스를 전달한다.
상기 도5에서 설명한 상기 이동통신 시스템의 각 구성들 사이의 데이터 전달에 대해서는 하기에서 상세하게 설명한다. 상기 MB-SC(502)와 상기 GGSN(505)간에는 인터넷 프로토콜 멀티캐스트 연결되며, 상기 GGSN(505) 와 상기 SGSN(507)간에는 GTP로 연결되어 상기 MBMS 서비스를 지원한다. 또한, 상기 SGSN(507)과 기지국 제어기(509) 사이에는 인터넷 프로토콜 멀티캐스트 연결의 설정 과정(Radio Access Bearer Configuration)이 수행되어야 한다. 또한, 기지국 제어기(509)가 상기 SGSN(507)로부터 전달받은 MBMS 서비스를 단말기(513)에게 전달하기 위하여 상기 기지국 제어기(509)와 기지국(511)간에 무선 베어러(Radio Bearer)가 설정되어야 한다. 상기 기지국(511)이 상기 기지국 제어기(509)로부터 전달받은 MBMS 서비스를 상기 단말기로 전달하기 위해서는 상기 기지국(511)과 상기 단말기(513) 사이에 공통 무선채널(Common Radio Channel)의 설정이 수행되어야 한다.
MBMS 서비스를 제공하기 위해서는 상기 각 장치들은 상기 데이터 전달 방식을 이용하여 필요한 메시지들을 전송되게 된다. 하기에서 MBMS의 서비스를 시작하기 위해서 전송되는 메시지들의 종류와 전송 과정을 설명한다. 메시지 전송 과정에 앞서, MBMS 서비스를 지원하는 기지국들에서 관리되는 서비스 목록(SERVICE CONTEXT)에 대해서 살펴본다. 임의의 MBMS 서비스를 제공하기 위해 각 기지국(511)들은 상기 MBMS 서비스를 지원한 단말기(513)들의 목록과 상기 단말기(513)들이 위치하고 있는 셀 영역을 저장하고 있어야 한다. 상기 저장된 정보에 의해 상기 기지국 제어기(509)로부터 전달된 MBMS 서비스를 상기 MBMS 서비스를 지원한 상기 단말기(513)들이 위치한 셀 영역으로 제공하여야 한다. 상기 정보들은 각 기지국(511)들의 서비스 목록(SERVICE CONTEXT)에서 갱신되고 관리된다. 또한, 상기 기지국 제어기(509) 역시 각각의 MBMS 서비스에 대해 기지국 제어기 서비스 목록(RNC SERVICE CONTEXT)를 관리하고 갱신할 수 있다. 상기 기지국 제어기 서비스 목록에 포함되는 정보로는 하기와 같은 것들이 있을 수 있다.
RNC SERVICE CONTEXT = {MBMS 서비스 식별자, MBMS 서비스를 수신할 또는 수신하고 있는 셀(cell)의 식별자 MBMS 서비스를 제공하기 위해 필요한 QoS}
상기 기지국 제어기(509)는 특정 MBMS 서비스에 대해서 상기 기지국 제어기 서비스 목록을 관리 갱신하며, 차후 실제 MBMS 서비스가 제공되면, 상기 기지국 제어기 서비스 목록을 참조해서 MBMS stream을 적절한 셀로 전달한다. 상기 SGSN(507)은 역시 각각의 MBMS 서비스에 대해 SGSN 서비스 목록을 관리하고 갱신할 수 있다. 상기 SGSN 서비스 목록에 포함되는 정보로는 아래와 같은 것들이 있을 수 있다.
SGSN SERVICE CONTEXT = {MBMS 서비스 식별자, MBMS 서비스를 수신할 또는 수신하고 있는 RNC의 식별자, MBMS 서비스를 제공하기 위해 요구되는 QoS}
상기 SGSN은 특정 서비스에 대해서 상기 SGSN 서비스 목록을 관리 갱신하며, 차후 실제 서비스가 제공되면, 상기 SGSN 서비스 목록을 참조해서 MBMS stream을 적절한 셀로 전달한다.
이하 MBMS 서비스에 수행하기 위해 전달되는 메시지에 대해 도 6을 이용하여 상세하게 설명한다.
먼저 UE(650)는 RNC(652)로 임의의 MBMS 서비스 X에 대한 서비스 제공을 요청하기 위해 제1 MBMS 서비스 요구(MBMS SERVICE REQUEST 1) 메시지를 전송한다(601단계). 여기서, 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지에는 상기 UE(650)가 서비스 받고자 하는 MBMS 서비스에 대한 식별자인 MBMS 서비스 식별자와, 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지를 전송하는 UE를 식별하는 사용자 식별자가 포함된다. 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지를 수신한 RNC(652)는 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT를 갱신한다. 즉 상기 RNC(652)는 상기 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT에 상기 UE(650)의 사용자 식별자와 상기 UE(650)가 요청한 MBMS 서비스 식별자, 상기 UE(650)가 속해 있는 셀, 즉 Node B(651)의 셀 식별자를 추가한다. 상기 정보들을 추가한 상기 RNC(652)는 상기 MBMS 서비스 X에 대한 서비스 제공을 요청하는 제2 MBMS 서비스 요구(MBMS SERVICE REQUEST 2) 메시지를 SGSN(653)으로 전송한ㄷ다(602단계).
상기 RNC(652)가 상기 RNC SERVICE CONTEXT를 갱신하는 경우를 설명하였지만, 상기 UE(650)에 의해 요청된 MBMS 서비스 X가 새로운 MBMS 서비스일 경우에는 상기 RNC(652)는 상기 MBMS 서비스 X에 대한 RNC SERVICE CONTEXT를 새롭게 구성한다. 상기 RNC(652)는 상기 새롭게 구성된 RNC SERVICE CONTEXT에 상기 정보들(UE(650)의 사용자 식별자와 상기 UE(650)가 요청한 MBMS 서비스 식별자)을 관리하게 된다. 또한, 상기 제2 상기 MBMS 서비스 요구 메시지에는 상기 UE(650)가 MBMS 서비스 식별자와, 상기 제2 MBMS 서비스 요구 메시지를 전송하는 RNC(652)의 식별자가 포함된다.
상기 SGSN(653)은 상기 RNC(652)로부터 상기 제2 MBMS 서비스 요구 메시지를 수신함에 따라 관리하고 있는 SGSN SERVICE CONTEXT를 갱신한다. 즉 상기 SGSN(652)은 관리하고 있는 SGSN SERVICE CONTEXT의 수신자 관련 정보에 상기 UE(650)의 사용자 식별자와 상기 UE(650)가 속해있는 RNC(652)의 식별자를 추가하고 상기 MBMS 서비스 X에 대한 서비스 제공을 요청하는 제3 MBMS 서비스 요구(MBMS SERVICE REQUEST 3) 메시지를 MB-SC(654)으로 전송한다(603단계). 상기 SGSN(653)이 상기 SGSN SERVICE CONTEXT를 갱신하는 경우에 대해 상술하였지만, 상기 요청된 MBMS 서비스가 새로운 서비스인 경우에 대해 알아본다. 상기 요청된 MBMS 서비스 X가 새로운 MBMS 서비스일 경우에는 상기 SGSN(653)은 상기 MBMS 서비스 X에 대한 SGSN SERVICE CONTEXT를 새롭게 구성한 후, 상기 새롭게 구성된 SGSN SERVICE CONTEXT에 상기 정보들(RNC(652)의 식별자)을 관리하게 된다.
상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지에는 상기 UE(650)가 요청한 MBMS 서비스 식별자가 포함된다. 상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지를 수신한 MB-SC(654)는 상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지에 대한 제3 MBMS 서비스 응답 메시지(MBMS SERVICE RESPONSE 3)를 상기 SGSN(653)으로 전송한다(640단계). 상기 제3 MBMS 서비스 응답 메시지에는 상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지를 정상적으로 수신하고, 상기 수신된 정보에 의해 상기 MBMS 서비스 X를 서비스 제공 목록에 추가하였음을 나타낸다. 여기서, 상기 제3 MBMS 서비스 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자가 포함된다.
상기 제3 MBMS 서비스 응답 메시지를 수신한 SGSN(653)은 상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지를 정상적으로 수신하였음을 나타내는 제2 MBMS 서비스 응답 2(MBMS SERVICE RESPONSE 2) 메시지를 상기 RNC(101)로 송신한다(605단계). 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지에는 MBMS 서비스 식별자가 포함되어 있다. 상기 제2 MBMS 서비스 응답 메시지를 수신한 RNC(652)는 상기 제2 MBMS 서비스 요구 메시지를 정상적으로 수신하였음을 나타내는 제1 MBMS 서비스 응답(MBMS SERVICE RESPONSE 1) 메시지를 상기 UE(650)로 송신한다(606단계). 여기서, 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지에는 MBMS 서비스 식별자가 포함되어 있다. 상기 제1 MBMS 서비스 응답 메시지를 수신한 UE(650)는 네트워크로부터 여타 제어 정보가 도착할 때까지 대기한다.
한편, 상기 MB-SC(654)는 가까운 시간 내에 상기 MBMS 서비스 X가 시작될 것임을 통지하지 위해 상기 MBMS 서비스 X를 실제 제공받기를 원하는 UE들의 식별자들을 파악하기 위한 제3 MBMS 서비스 통지(MBMS SERVICE NOTIFY 3) 메시지를 상기 SGSN(654)으로 송신한다(607단계). 여기서, 상기 606 단계와 607 단계 사이에는 상당한 시차가 존재할 수도 있다. 상기 601 단계에서 상기 606 단계까지의 목적은 임의의 MBMS 서비스 제공의 유효성을 검증하는 단계이며, 상기 607 단계 이하는 실제 MBMS 서비스를 제공하기 위한 절차이기 때문이다. 즉, 상기 601 단계 내지 606 단계는 임의(복수)의 MBMS 서비스의 일정을 UE들에게 통보한다. 상기 통보를 수신한 UE들은 상기 MBMS 서비스를 수신할지 여부를 판단하고 상기 판단된 결과를 상기 MB-SC로 통보한다. 상기 통보를 수신한 상기 MB-SC는 상기 통보에 의해 해당 MBMS 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 따라서, 상기 601 단계 내지 606 단계는 실제 서비스가 제공되는 시점보다 훨씬 이전 시점에서 수행한다. 상기 제3 MBMS 서비스 통지 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, 상기 MBMS 서비스 X가 실제 시작되는 서비스 시작 시간, QoS 관련 정보가 포함되어 있다. 상기 제3 MBMS 서비스 통지 메시지를 수신한 SGSN(653)은 상기 MBMS 서비스 X를 제공하기 위한 전송로와 Iu 연결(Iu connection)을 설정한다. 또한 상기 SGSN(653)은 수신된 QoS 관련 정보를 이용하여 상기 SGSN SERVICE CONTEXT에 갱신한다. 그리고 상기 SGSN(653)은 상기 MBMS 서비스 X를 실제 제공받기를 원하는 UE들의 명단을 파악하고, 가까운 시간 내에 MBMB 서비스가 시작될 것임을 통지하기 위해 제2 MBMS 서비스 통지(MBMS SERVICE NOTIFY 2)메시지를 상기 RNC(652)로 송신한다(608단계). 상기 제2 MBMS 서비스 통지 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와 서비스 시작 시간 및 QoS 관련 정보가 포함되어 있다. 상기 제2 MBMS 서비스 통지 메시지를 수신한 RNC(652)는 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT에 존재하는 UE들 식별자 및 상기 UE들이 속한 셀을 확인한다. 가까운 시간 내에 상기 MBMS 서비스 X가 시작될 것임을 통지하는 제1 MBMS 서비스 통지(MBMS SERVICE NOTIFY 1) 메시지를 UE(650)로 송신한다(609단계). 여기서, 상기 제1 MBMS 서비스 통지 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, 서비스 시작 시간 및 QoS 관련 정보가 포함되어 있다.
상기 제1 MBMS 서비스 통지 메시지를 수신한 UE(650)는 상기 MBMS 서비스 X를 실제 제공받을지 여부를 결정한다. 상기 UE(605)가 상기 MBMS 서비스 X를 제공받기로 결정하면, 상기 수신한 QoS 관련 정보를 저장한 후 제1 MBMS 통지 응답(MBMS NOTIFY RESPONSE 1) 메시지를 상기 RNC(652)로 송신한다(610단계). 상기 제1 MBMS 통지 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, UE 식별자가 포함되어 있다. 상기 제1 MBMS 통지 응답 메시지를 수신한 RNC(652)는 상기 제2 MBMS 서비스 통지 메시지를 정상적으로 수신하였음을 나타내는 제2 MBMS 통지 응답(MBMS NOTIFY RESPONSE 2) 메시지를 상기 SGSN(653)으로 송신한다(611단계). 상기 제2 MBMS 서비스 통지 메시지를 전송함과 동시에 상기 RNC(652)는 상기 제1 MBMS 통지 응답 메시지를 전송한 UE의 UE식별자 및 상기 UE가 속한 셀 식별자를 상기 RNC SERVICE CONTEXT에 추가하는 형태로 갱신되고, 상기 갱신된 RNC SERVICE CONTEXT를 관리한다. 상기 610단계에서는 상기 RNC(652)가 상기 UE(650)으로부터만 제1 MBMS 통지 응답 메시지를 수신하는 경우를 가정하였으나, 다수의 UE들로부터 상기 제1 MBMS 통지 메시지를 수신하는 것 역시 가능하다. 이 경우 상기 RNC(652)는 상기 다수의 UE들 각각에 대한 UE 식별자 및 상기 UE들이 속한 셀들의 셀 식별자를 상기 RNC SERVICE CONTEXT에 추가하는 형태로 갱신한다.
한편, 상기 RNC(652)가 전송한 상기 제2 MBMS 통지 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, UE 식별자가 포함되어 있다. 상기 제2 MBMS 통지 응답 메시지를 수신한 SGSN(653)은 관리하고 있는 SGSN SERVICE CONTEXT를 상기 제2 MBMS 통지 응답 메시지에 포함되어 있는 UE들의 식별자와 RNC 식별자를 추가시키는 형태로 갱신한다. 그리고 상기 SGSN(653)은 상기 제2 MBMS 통지 응답 메시지를 송신한 상기 RNC(652)로 상기 MBMS 서비스 X에 대한 스트림을 전송하기 위한 전송로, 즉 무선 접속 베어러(RAB: Radio Access Bearer, 이하 RAB"라 칭함)를 설정하기 위한 RAB 할당 요구(MBMS RAB ASSIGNMENT REQUEST) 메시지를 송신한다(612단계). 상기 RAB 할당 요구 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, QoS 정보가 포함되어 있다. 상기 RAB 할당 요구 메시지를 수신한 RNC(652)는 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT에 저장되어 있는 셀과 UE의 식별자를 확인하고, 상기 수신한 QoS 정보에 따라 상기 셀, 즉 Node B(651)로 무선 링크(Radio Link)를 설정할 준비를 한다. 이 때 RNC(652)는 RNC SERVICE CONTEXT에 저장되어 있는 셀들에 속해 있는 UE들의 수를 이용해서, 해당 셀의 무선 베어러 (Radio Bearer)를 순방향 공유 데이터 채널로 설정할지, 순방향 데이터 채널과 UE 별 순방향 약식 전용제어채널과 역방향 전용채널로 설정할지를 결정할 수 있다. 상기 채널들에 포함되어 있는 정보들에 대해서는 하기에서 설명한다. 즉, 임계치(threshold)보다 많은 UE가 존재하는 셀에는 순방향 공유 데이터 채널을 설정하고, threshold보다 적은 UE가 존재하는 셀에는 순방향 데이터 채널과 UE 별 순방향 약식 전용제어채널 및 역방향 전용채널을 구성한다. 상기 threshold의 값은 사용자 설정에 의해 또는 상기 이동통신 시스템의 규정에 의해 변동될 수 있음은 자명하다. 이하 UE(650)로 순방향 데이터 채널, 순방향 약식 전용제어채널 및 역방향 전용채널을 구성하기로 결정한 것으로 가정한다.
상기 RNC(652)는 상기 MBMS 서비스 X에 대한 스트림을 전송하기 위한 상기 무선 링크를 설정하기를 요구하는 MBMS 무선 링크 셋업 요구(RADIO LINK SETUP REQUEST) 메시지를 상기 Node B(651)로 송신한다(613단계). 여기서, 상기 MBMS 무선 링크 셋업 요구 메시지에는 상기 MBMS 서비스 X에 대한 스트림을 전송할 순방향 데이터 채널에 적용될 채널화 코드(channelization code) 정보와, 스크램블링 코드(scrambling code) 정보, 슬롯 포맷 번호, 채널 코딩 정보등이 포함될 수 있다. 또한 상기 MBMS 무선 링크 셋업 요구 메시지에는 순방향 약식 전용제어채널에 적용될 채널화 코드 정보와 스크램블링 코드 정보, 채널 코딩 정보 등이 포함될 수 있으며 상기 역방향 전용채널에 적용될 채널화 코드 정보와 스크램블링 코드 정보와 전송 출력 제어(TPC: Transmit Power Control) 관련 정보, 채널 코딩 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 전송 출력 제어 관련 정보로는 역방향 전용채널에 적용될 채널 품질 관련 정보와 순방향 데이터 채널과 순방향 약식 전용제어 채널에 적용될 step size 정보가 있다. 상기 무선 링크 셋업 요구 메시지를 수신한 Node B(651)는 상기 무선 링크 셋업 요구 메시지에 포함되어 있는 상기 채널화 코드 정보 및 스크램블링 코드 정보를 이용하여 순방향 데이터 채널과 순방향 약식 전용제어채널을 셋업(setup)하고, 역방향 전용채널에 대한 수신준비를 완료한다. 상기 역방향 전용 채널에 대한 수신준비를 완료한 상기 Node B(651)는 상기 RNC(652)로 무선 링크 셋업을 수행하였음을 나타내는 무선 링크 셋업 응답(RADIO LINK SETUP RESPONSE) 메시지를 송신한다(614단계).
상기 무선 링크 셋업 응답 메시지를 수신한 상기 RNC(652)는 상기 무선 링크 셋업 응답 메시지를 송신한 상기 Node B(651)에 의해 관리되는 UE들에게 무선 베어러 설정을 요구한다. 즉 상기 도 6과 관련하여 상기 RNC(652)는 UE(650)에게 무선 베어러(Radio Bearer)를 설정하기를 요구하는 무선 베어러 셋업(MBMS RADIO BEARER SETUP) 메시지를 송신한다(615단계). 상기 무선 베어러 셋업 메시지에는 순방향 데이터 채널의 채널화 코드 정보, 스크램블링 코드 정보, 슬롯 포맷 번호, 순방향 약식 전용제어 채널의 채널화 코드 정보, 스크램블링 코드 정보, 그리고 역방향 전용채널의 채널화 코드 정보, 스크램블링 코드 정보 등이 포함된다. 또한 상기 무선 베어러 셋업 메시지에는 순방향 데이터 채널과 순방향 약식 전용제어 채널에 적용될 채널 품질 관련 정보와 역방향 전용 채널에 적용될 step size 정보가 가 포함될 수 있다. 상기 무선 베어러 셋업 메시지를 수신한 UE(650)는 상기 무선 베어러 셋업 메시지에 포함되어 있는 정보들을 가지고 순방향 데이터 채널과 순방향 약식전용제어채널 수신 준비를 완료하고, 역방향 전용채널을 설정한다. 상기 역방향 전용채널을 설정한 상기 UE(650)은 상기 RNC(652)로 무선 베어러 셋업이 완료하였음을 나타내는 무선 베어러 셋업 완료(MBMS RADIO BEARER SETUP COMPLETE) 메시지를 송신한다(616단계). 상기 무선 베어러 셋업 완료 메시지에는 MBMS서비스 식별자와, 사용자 식별자가 포함되어 있다. 상기 무선 베어러 셋업 완료 메시지를 수신한 RNC(652)는 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT에 상기 무선 베어러 셋업 완료 메시지를 송신한 UE(650)의 식별자를 추가하는 형태로 갱신한다. 상기 UE(650)의 식별자를 추가한 상기 RNC(652)는 MBMS 서비스 X에 대한 전송로 구성이 완료되었음을 나타내는 MBMS RAB 할당 응답(MBMS RAB ASSIGNMENT RESPONSE) 메시지를 상기 SGSN(653)로 송신한다(617단계). 상기 MBMS RAB 할당 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자 및 다수의 UE 식별자들이 포함되어 있다. 상기 MBMS RAB 할당 응답 메시지를 수신한 SGSN(653)은 관리하고 있는 SGSN SERVICE CONTEXT를 상기 MBMS RAB 할당 응답 메시지에 포함되어 있는 UE들의 식별자를 추가하는 형태로 갱신한다. 상기 UE들의 식별자를 추가한 상기 SGSN(653)은 상기 MBMS 서비스 X에 대한 수신 준비가 완료되었음을 나타내는 제3 MBMS 통지 응답(MBMS NOTIFY RESPONSE 3) 메시지를 MB-SC(654)로 송신한다(618단계). 상기 제3 MBMS 통지 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자가 포함되어 있다. 상기 601 단계 내지 618 단계를 수행한 이동통신 시스템의 상기 MB-SC(654)은 상기 제3 MBMS 통지 응답 메시지를 수신한 후 상기 UE (650)로 MBMS 서비스 X에 대한 스트림을 제공한다(619단계).
상기 설명에서 기술한 각 메시지에 포함될 정보의 종류들 외에도 해당 메시지에 다른 정보들이 포함될 수도 있으나 편의상 본 발명과 관련된 부분만 포함시켰다.
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기존 광대역 부호 분할 다중 접속 통신시스템에서는 하나의 셀에서 사용되는 물리 채널들이 하나의 반송파를 통해 전송이 되게 되어진다. 공통 채널과 전용 채널 등의 모든 물리 채널을 하나의 반송파에 보냄으로 인해 기존의 서비스만으로도 기지국의 자원(resource)이 충분하지 않은 것이 사실이다. 상기 자원으로는 기지국이 할당할 수 있는 채널화 코드와 송신 전력을 예로 들 수 있다. 채널화 코드는 하나의 반송파에 하나의 코드 트리가 할당이 되고 이 코드 트리 안에서 동시에 송신할 수 있는 채널이 한정되게 된다. 또한 기지국의 전력 증폭기에는 선형성을 만족시키는 전력의 세기에 제한이 되어 있으므로 송신 전력 자원 역시 한정된 자원 내에서 사용이 되어야 한다. 일반적으로 하나의 기지국에서는 채널화 코드 자원의 부족에 앞서서 송신 전력 자원의 부족이 먼저 나타나게 되므로 기지국의 자원 할당에 있어서 가장 큰 문제라고 할 수 있는 것이 상기 송신 전력 자원에 대한 할당 문제이다.
상기 송신 전력은 일반적으로 데이터 레이트가 높아질수록 할당되는 송신 전력이 커지게 된다. 더구나 하나의 셀 전체를 서비스하기 위해서는 매우 큰 송신 전력이 필요하게 된다. 즉, 하나의 셀이 MBMS와 같은 높은 데이터율의 서비스를 셀 전체를 통해 제공함에 있어서 MBMS 서비스를 전송하는 채널을 셀 경계에 있는 단말이 수신할 수 있도록 송신을 한다면 상기 채널에 할당되어야 하는 송신 전력은 매우 커지게 되고, 이에 따라 가능한 MBMS 서비스의 수가 제한이 되거나, 나아가 다른 음성 통화, 기타 패킷 통신과 같은 서비스를 위한 채널에 할당 가능한 전력이 부족하게 되는 문제점이 야기될 수 있다. 도면을 통해 설명을 한다면, 상기에서 설명했던 도 1에서 참조부호(103)가 나타내는 셀 경계에 있는 단말이 수신하는 신호의 세기가, 즉 도 1의 참조부호(113)에서 보이는 화살표의 굵기가 나타내는 수신 신호의 세기가 적정 수준 이상이 되어야 한다는 것이다. 상기의 경우, 도 1의 참조부호(110)가 나타내는 기지국 송신 전력이 상기 참조부호(113)의 수신 전력이 원하는 수준에 맞추기 위해 어느 정도 이상이 되어야 하는데, 이와 같이 송신 전력이 매우 커진다는 것이 기존 방식에서 나타날 수 있는 문제점인 것이다.
실제로 비디오 서비스에 적당한 비트 레이트인 64Kbps의 채널을 셀 경계에 있는 단말이 적절하게 수신할 수 있는 송신 전력으로 기지국이 송신하기 위해서는 일반적인 기지국 전체 가능한 송신 전력의 많은 부분을 상기 비디오 서비스에 할당을 해야 하는 상황이 발생하게 된다. 따라서 서비스의 수가 2개를 넘을 수가 없으며 또한 하나의 서비스만을 제공한다고 해도 다른 음성 통화나 패킷 서비스를 위한 자원의 할당에 문제가 발생할 수밖에 없게 된다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동통신시스템에서 동일 셀 내의 이동단말들의 위치에 따라 데이터의 수신 성능을 차별화하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 MBMS 서비스를 제공함으로 인해 야기되는 기지국의 송신 전력의 부족 문제와 송신 전력 할당에 관련한 문제점들을 개선하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나의 MBMS 서비스를 하나의 물리 채널(Physical channel)을 통해 큰 송신 전력을 이용하여 전송하는 대신에 상기 MBMS 서비스가 사용하는 멀티미디어 코덱의 확장성(Scalability)을 이용하여 두개 이상의 물리 채널 을 통해 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 두개의 물리 채널들 중 하나는 셀 경계까지 전송할 수 있는 송신 전력을 이용하고 나머지 채널들은 그보다 작은 송신 전력을 이용하여 전송함으로써 하나의 MBMS 서비스를 위해 할당하는 총 송신 전력의 크기를 작게 할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1견지에 있어, 본 발명은 기지국에 의해 점유되는 셀 경계를 가지는 제1셀 영역과, 상기 기지국에 의해 점유되고 상기 제1셀 영역 내에 포함된 적어도 하나의 제 2셀 영역을 가지며, 상기기 제 2셀 영역 내에 있는 제 1이동단말과, 상기 제 2셀 영역 밖의 상기 제1셀 영역 내에 있는 제2 이동단말로 상기 기지국이 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 데이터는 부호화한 기반 데이터와 상기 기반 데이터를 보충하는 향상 데이터를 가지며, 상기 기반 데이터를 상기 제 1셀 영역의 상기 셀 경계에 있는 이동단말들이 수신할 수 있는 전력으로 상기 제2이동단말에게 전송하고, 상기 향상 데이터를 상기 제2셀 영역 내에 있는 이동단말들이 수신할 수 있는 전력으로 상기 제 1이동단말에게 전송하고, 상기 제1이동단말은 상기 향상 데이터와 상기 기반 데이터 양자를 수신하는 것에 의해 상기 제1이동단말이 상기 제2이동단말보다 더 좋은 질의 데이터를 수신함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제2견지에 있어, 본 발명은 하나의 서비스에 해당하는 데이터를 하나의 기반 데이터 스트림과, 상기 기반 데이터 스트림을 보충하는 향상된 데이터 스트림으로 제공받아 셀 내의 이동단말들에게 서비스하는 이동통신시스템의 기지국에서, 상기 기반 데이터 스트림과 상기 향상된 데이터 스트림을 각각 독립된 채널을 통해 전송하는 방법에 있어서, 상기 기반 데이터 스트림을 상기 셀 내에 위치하는 이동단말들이 수신할 수 있도록 제 1송신전력에 의해 송신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 향상된 데이터 스트림을 상기 제 1송신전력에 비해 상대적으로 작은 제 2송신전력에 의해 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제3견지에 있어, 본 발명은 소정 데이터가 기반 데이터와 상기 기반 데이터를 보충하는 향상 데이터로 분리되고, 하나의 기지국에 의해 서로 다른 채널들을 통해 전송되는 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터를 이동단말에서 수신하는 방법에서, 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터가 모두 수신되면 상기 기반 데이터에 의해 복호한 제1데이터와 상기 향상 데이터에 의해 복호한 제2데이터를 컴바이닝하여 최종 출력하는 과정과, 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터 중 상기 기반 데이터만이 수신되면 상기 기반 데이터만을 복호하여 최종 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제4견지에 있어, 본 발명은 소정 데이터가 기반 데이터와 상기 기반 데이터를 보충하는 향상 데이터로 분리되고, 하나의 기지국에 의해 서로 다른 채널들을 통해 전송되는 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터를 각각 복호하는 복호기들을 포함하는 이동단말에서 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터를 수신하는 장치에서, 상기 기반 데이터를 복호하여 출력되는 제1복호 데이터와, 상기 향상 데이터를 복호하여 출력되는 제2복호 데이터를 입력으로 하여 상기 제1복호 데이터와 상기 제2복호 데이터의 타이밍 정보를 획득하는 타이밍 정보 획득부와, 상기 제1복호 데이터와 상기 제2복호 데이터를 입력하고, 상기 타이밍 정보 획득부로부터의 타이밍 정보에 의해 상기 제1복호 데이터와 상기 제2복호 데이터를 컴바이닝하는 컴바이너를 포함함을 특징으로 한다.
도 1은 상술한 바와 같이 MBMS를 서비스하기 위한 전체적인 개념도를 기술하고 있다. 기지국은 하나의 자원을 이용하여 상기 기지국 내에 위치하는 여러 단말들에게 하나의 서비스를 지원한다. 즉, 상기 기지국은 상기 기지국 내에 위치하는 여러 단말들에게 하나의 전력으로 MBMS 서비스를 지원하며, 이로 인해 상기 단말들은 기지국과의 거리가 멀어질수록 낮은 수신 전력으로 상기 MBMS서비스를 지원받는다.
도 2는 본 발명에 따른 MBMS 서비스가 제공되는 전송 채널(transport channel)과 물리 채널(physical channel)을 도시하고 있다. 현재 비동기 IMT-2000 표준을 규정하는 조직인 3GPP(3rd Generation Project Partnership)는 MBMS를 위한 물리 계층에서의 채널을 규정하고 있지 않으므로 상기 도 2에서 상기 MBMS 서비스를 위한 새로운 전송 채널과 물리 채널의 명칭을 임의로 규정한다. MBMS 서비스를 위한 상기 물리 채널은 물리 브로드캐스트 멀티캐스트 공유 채널(Physical Broadcast Multicast Shared Channel: 이하 "PBMSCH"라 칭한다.)로 규정하고, MBMS 서비스를 위한 상기 전송 채널은 브로드캐스트 멀티캐스트 공유 채널(Broadcast Multicast Shared Channel: 이하 "BMSCH"라 칭한다.)로 규정한다. 도 2의 참조부호(201)는 상기 PBMSCH의 구조를 나타내며 상기 PBMSCH를 이용하여 전송되는 BMSCH는 도 2의 참조부호(202)에서 도시하고 있다. 본 발명에서 MBMS를 위한 새로운 전송 채널과 물리 채널을 상기 도 2와 같이 정의한 이유는 MBMS 서비스가 기존 WCDMA 방식에서 사용되고 있는 전송채널과 물리 채널을 이용할 가능성과 새로운 채널을 도입할 가능성을 모두 가지고 있으므로 기존 채널의 가장 기본적인 성질만을 포함하는 새로운 이름의 채널을 이용하여 설명하기 위해서이다. 즉 상기 도 2의 참조부호(201)의 PBMSCH는 기존 이동통신 시스템에서 사용되고 있는 물리 채널들과 동일한 타임 슬롯 구조를 가진다. 상기 참조부호(202)의 BMSCH 역시 기존 전송채널을 사용할 수 있고, 이 경우 상기 전송 채널은 파일럿 정보와 전송 형식 조합 지시자(Transport Format Combination Indicator: 이하 "TFCI"라 칭한다.)등과 다중화 되어 물리 채널을 만든다. 예를 들어 참조부호(201)의 물리채널인 PBMSCH는 부 공용 제어 물리 채널(Secondary Common Control Physical Channel: 이하 "S-CCPCH"라 칭한다.)이 사용될 수 있고, 상기 전송채널은 순방향 접근 채널(Forward Access Channel: 이하 "FACH"라 칭한다.)이 사용될 수 있다.
즉 전송 채널과 물리 채널은 상술한 바와 같은 유연성이 있음을 가정하며 기본적인 성질은 도 2의 참조부호(202)에서 도시하는 바와 같이 PBMSCH의 슬롯들 중 하나의 슬롯은 다중화된 BMSCH가 위치하고 있다. 또한, 상기 PBMSCH에 의해 전송되는 서비스의 비트율에 따라 스프레딩 팩터(Spreading Factor:이하 "SF"라 칭한다.)가 변하고, 상기 변화에 대응하여 상기 PBMSCH의 슬롯당 비트수가 정해지게 된다. 기본적인 비디오 MBMS 서비스의 비트율은 64 Kbps를 기본으로 하고 이에 따라 사용되어야 하는 물리 채널의 SF는 32가 된다.
이하, 비디오 코덱의 확장성에 대해 설명한다. 현재 WCDMA에서 무선 비디오 통신을 위해 사용되는 비디오 코덱은 MPEG(Motion Picture Experts Group)-4와 H.263(+)가 있다. 상기 코덱들은 저전송율 통신인 무선 통신에서 사용이 가능하도록 만들어졌기 때문에 WCDMA를 비롯한 여러 무선 통신 시스템에서 비디오 전송을 위한 코덱으로 사용될 것으로 보여진다. 상기 비디도 코덱들은 선택적인 추가 기술로 확장성(Scalability)의 기능을 가지고 있다. 상기 확장성의 기능은 한개의 송신 영상에 대해서도 복호기와 전송로에 따라 여러 가지 화질의 재생 영상을 얻을 수 있는 방법이다. 상기 확장성은 시간적 확장성, 공간적 확장성, 신호 대 잡음 비율 확장성 등으로 구분된다. 상기 확장성을 이용하기 위해서는 비디오 코덱은 비디오를 부호화함에 있어서 기반 계층(base layer)와 향상 계층(enhanced layer)으로 구성된다. 상기 향상계층의 재생에는 기반 계층이 반드시 필요하며 상기 향상계층에 관련된 추가적인 정보를 통해 이루어 지게 된다. 도 4(a) 내지 4(c)는 비디오 코덱의 확장성 기능을 설명하고 있다.
상기 도 4(a)는 공간적 확장성의 모습을 보여주고 있다. 상기 공간적 확장성은 기반 계층에서는 낮은 해상도를 지원하고 향상 계층은 기반 계층의 데이터 정보를 상향 표본화(upsampling)하고 추가되는 차분 신호(향상 계층만을 위한 신호)를 부호화한 정보와 합하여 보다 해상도가 높은 신호를 얻어내는 방법을 의미한다. 원칙적으로 기반 계층의 데이터들은 독립적 부호화/복호화가 가능하게 된다. 도 4(a)의 참조부호(410)가 기반 계층의 데이터를 보여주고 있고, 참조부호(420)에서 향상 계층의 데이터를 보여주고 있다. 기반 계층의 데이터들은 도 4(a)의 참조부호들(411, 412, 413)의 시간적 순서로 부호화되며(비디오 코덱의 부호화는 정지 영상의 연속된 나열로 표현이 가능하며 하나의 영상을 "프레임"이라고 명칭한다.) 기반 계층의 영상 신호의 크기는 임의의 정해진 일정한 크기를 가지게 된다. 반면 도 4(b)의 참조부호(420)은 향상 계층의 데이터를 보여 주고 있는데 향상 계층은 상기 기반 계층을 상향 표본화하고, 추가적인 차분 신호를 통해 해상도가 높아지게 되므로 상기 기반계층의 영상 크기보다 큰 크기의 영상을 복호화 할 수 있게 된다. 따라서 도 4(a)의 참조부호(411)의 영상을 upsampling하고 차분신호의 합산을 하여 참조부호(421)의 영상이 얻어지고 참조부호(412)의 영상을 upsampling하고 차분신호의 합산을하여 참조부호(422)의 영상을 얻을 수 있다. 또한, 참조부호(413)의 영상을 upsampling하고 차분신호의 합산을 하여 참조부호(423)의 영상을 얻게 된다. 참조부호들(421, 422, 423)의 향상 계층 영상은 모두 기반 계층의 영상인 참조부호들(411, 412, 413)에 비해 같은 비율로 영상의 해상도가 커지게 되는 것이다. 만약 같은 크기의 화면에서 상기 기반 계층의 영상과 향상 계층의 영상을 보게 된다면 화면의 해상도가 기반 계층에 비해서 향상계층이 좋아지게 되는 것이다.
도 4(b)는 시간적 확장성의 구조의 한 예를 보여주고 있다. 상기 시간적 확장성은 공간적으로 해상도는 같지만 시간 해상도를 높여주는 기능을 가지게 된다. 예를 들어 기반 계층은 일련의 영상에서 홀수 번째 영상 프레임만을 부호화하여 보내고 향상 계층은 나머지 짝수번째 영상 프레임을 전송함으로써 시간적 해상도를 이용하여 차별적인 서비스를 제공할 수 있다. 도 4(b)의 참조부호(430)이 기반 계층의 영상 순서를 보여 주고 있다. 기반 계층에서는 참조부호들(441, 443, 445)의 순으로 홀수번째만 보내 주게 되고 반면 참조부호(431)의 향상계층에는 추가적으로 참조부호들(442와 444)의 짝수번째 영상을 모두 보내 주게 된다. 따라서 향상 계층은 기반 계층에 비해 시간적으로 해상도가 높은 즉, 프레임 레이트가 높은 영상을 수신할 수 있게 되는 것이다.
도 4(c)는 신호 대 잡음 비율 확장성의 구조를 보여주고 있다. 상기 도 4(c)에서 보이는 전체적인 구조는 상기 도4(a)에서 설명한 공간적 확장성과 비슷한 모습을 보이고 있다. 하지만 신호 대 잡음 비율 확장성은 일정한 공간 해상도에 화질의 성능만을 높이는 방법이다. 일반적으로 대역폭과 영상의 화질은 서로 비례하며, 영상의 전송률 제어는 비디오 코덱 내부에 존재하는 양자화 간격 크기를 조절함으로써 이루어진다. 따라서 기반 계층은 거친 양자화를 수행하고, 향상 계층은 차분 신호를 보다 세밀한 양자화기로 양자화함으로써 화질의 차이를 주는 방식이다. 도 4(c)의 참조부호(450)는 기반 계층의 모습으로 참조부호들(451, 452, 453)과 같이 거친 양자화가 수행된 영상 프레임을 보내주게 된다. 반면 도 4(c)의 참조부호(460)에서 보이는 향상 계층은 상기 기반 계층에서 거친 양자화를 통해 생성되는 영상의 왜곡을 세밀한 양자화가 이루어진 추가 정보를 전송함으로써 좀더 높은 영상을 얻을 수 있게 되는데 이것이 도 4(c)에서 참조부호들(461, 462, 463)에 보여지는 영상 프레임들이다.
상기에서 설명된 비디오 코덱의 확장성은 결론적으로 하나의 서비스를 위해 두개 이상의 비트열로 부호화 하여 그 중 가장 기본적인 비트열만을 수신하면 기본적인 비디오 서비스를 제공받게 되는 것이고, 두개 이상의 비트열을 모두 수신하게 되면 좀 더 고화질의 비디오 서비스를 제공받을 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 상기 멀티미디어 코덱의 확장성을 MBMS 서비스에 적용을 시키기 위하여 무선 접속 규격 중 물리 계층에서 필요한 기술 방법과 장치를 제안하고자 한다. 도 3은 상기에서 제시한 기존 MBMS 서비스의 송신 전력 과다의 문제점을 해결하기 위해 비디오 서비스의 확장성 성질을 이용한 다중 비트 레이트 MBMS 서비스의 무선 접속 계층에서의 기본 개념도를 보여주고 있다.
도 3에서는 MBMS 서비스가 제공되고 있는 셀의 기지국과 단말, 그리고 송신 신호 등을 도시하고 있다. 도 3에서는 기지국(301)이 하나의 원형 셀을 지원하고 있는 모습으로 나타내고 있으며 단말 1(302)와 단말 2(303)이 상기 기지국(301)에서 제공하고 있는 MBMS 서비스를 수신하고 있다. 상기 기지국(301)에서는 하나의 MBMS 서비스를 위해 307과 305에서 보이는 두개의 채널을 사용한다. 상기 참조부호(307)의 채널은 상기에서 설명한 멀티미디어 데이터의 기반 계층에 해당하는 정보를 전송하게 되고 참조부호(308)의 채널은 향상 계층을 위한 정보를 전송하게 된다. 상기 기지국은 각 채널의 송신 전력을 할당함에 있어서 참조부호(307)의 채널은 상기 셀 경계(309)까지 신호가 도달할 수 있는 송신 전력을 할당하고, 305의 채널은 그보다 작은 송신 전력을 할당한다. 따라서, 참조부호(370)의 채널이 도달되는 모든 셀 영역은 기반 계층의 멀티미디어 데이터를 수신하며, 참조부호(305)의 채널이 도달되는 셀 영역의 일부는 상기 기반 계층이 멀티미디어 데이터와 향상 계층의 멀티미디어 데이터를 동시에 수신한다. 하나의 셀 내에서 상기 기반 계층 데이터가 도달하면서 향상 계층 데이터가 도달되지 못하는 영역을 참조부호(306)에서 보이는 바와 같이 기반 영역이라고 명명하고, 향상 계층이 도달 가능한 영역을 도 3에서 빗금이 쳐진 참조부호(304)에서 보이듯이 향상 영역이라고 명명한다. 따라서 기반 영역에 존재하는 단말 2(303)는 기반 계층에 해당하는 멀티미디어 정보만을 복호화 할 수 있으므로 적은 비트율의 서비스를 제공받을 수 있으며, 향상 영역에 존재하는 단말 1(302)은 기반 계층에 해당하는 멀티미디어 정보와 향상 계층에 해당하는 멀티미디어 정보를 복호화할 수 있으므로 좀 더 높은 비트율의 성능이 좋은 서비스를 제공받을 수 있게 된다.
본 발명이 제안하는 MBMS 서비스를 위해서는 현재 방법에서 고려해야 될 부분이 발생하게 된다. 우선, 상기 멀티미디어 코덱에서 발생하는 기반 계층과 향상 계층으로 전송할 멀티미디어 정보인, 두개 이상의 비트열을 MB-SC가 관리를 하게 된다. 이때 상기 두 개 이상의 비트열 데이터들은 MB-SC에서 GGSN, SGSN, RNC, Node B로 전해지게 되며, 상기 Node B에서 각 데이터들은 분리되어 서로 다른 물리채널을 사용하여 단말에게 전송된다. 즉, 하나의 데이터들은 복수 개의 데이터들로 분할되고, 상기 복수 개의 각 데이터들은 동일한 수의 물리 채널을 사용하여 각각 전송된다. 또한 상기 복수개의 데이터들 각각은 단말이 수신함에 있어서 동기가 맞추어져 있어야 한다. 즉 도 5를 참조해서 보면 MB-SC(502)는 상기 멀티미디어 코덱에서 발생한 두 개 이상의 비트열 데이터들을 가지고 있으며, 상기 두 개 이상의 비트열 데이터들을 IP망을 통해 GGSN(505)으로 전송하고 다시 상기 GGSN(505)에서 GTP를 통해 SGSN(507)에 전송된다. 다시 SGSN(507)은 IP 멀티케스트(Iu 인터페이스)를 이용하여 RNC(509)로 전해지고 RNC(509)는 다시 Node B(511)로 보낸다. 상기 Nobe B(511)까지는 상기 MB-SC(502)에서 관리하는 두 개 이상의 분리된 데이터들이 분리 되어서 도착이 되어야 할 필요는 없다. 하지만 상기 Node B(511)에서 무선 물리 채널을 이용하여 단말에게 상기 데이터를 전송하는 경우에 있어서는 상기 분리된 데이터에 각각에 대응되는 물리채널을 통해 전송된다.
하기부터는 본 발명의 목적인 기지국 송신 전력의 효율적인 할당을 위해서 MBMS MDR 서비스를 제공하는데 있어서 확장성을 지원하는 임의의 멀티미디어 정보를 기반 계층과 향상 계층으로 분리하고, 상기 분리된 데이터들을 각각의 채널을 통해 전송하기 위해 필요한 과정을 실시 예를 들어 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 MBMS 서비스가 지원되는 이동통신 시스템을 구성하는 장치들과 상기 장치들간에 교환되는 메시지들을 도시하고 있다. 본 실시 예에서는 편의상 확장되는 데이터의 개수, 즉 나누어지는 멀티미디어 비트열을 두개로 가정한다. 따라서 하나의 데이터는 기반 계층을 위한 데이터와, 향상 계층을 위한 데이터로 분할되어 있음을 가정한다.
먼저 UE(1050)는 RNC(1052)로 임의의 MBMS 서비스 X에 대한 서비스 제공을 요청하기 위해 제1 MBMS 서비스 요구(MBMS SERVICE REQUEST 1) 메시지를 전송한다(1001단계). 여기서, 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지에는 상기 UE(1050)가 서비스 받고자 하는 MBMS 서비스에 대한 식별자인 MBMS 서비스 식별자와, 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지를 전송하는 UE의 식별자인 사용자 식별자가 포함된다. 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지를 수신한 RNC(1052)는 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT를 갱신한다. 즉 상기 RNC(1052)는 상기 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT에 상기 UE(1050)의 사용자 식별자와 상기 UE(1050)가 요청한 MBMS 서비스 식별자, 상기 UE(1050)가 속해 있는 셀, 즉 Node B(1051)의 셀 식별자를 추가한다. 상기 정보들을 추가한 상기 RNC(1052)는 상기 MBMS 서비스 X에 대한 서비스 제공을 요청하는 제2 MBMS 서비스 요구(MBMS SERVICE REQUEST 2) 메시지를 SGSN(1053)으로 전송한다(1002단계)
상기 RNC(1052)가 상기 RNC SERVICE CONTEXT를 갱신하는 경우를 설명하였지만, 상기 UE(1050)에 의해 요청된 MBMS 서비스 X가 새로운 MBMS 서비스일 경우에는 상기 RNC(1052)는 상기 MBMS 서비스 X에 대한 RNC SERVICE CONTEXT를 새롭게 구성한다. 상기 RNC(1052)는 상기 새롭게 구성된 RNC SERVICE CONTEXT에 상기 정보들(UE(1050)의 사용자 식별자와 상기 UE(1050)가 요청한 MBMS 서비스 식별자)을 관리하게 된다. 또한, 상기 제2 MBMS 서비스 요구 메시지에는 상기 UE(1050)가 요청한 MBMS 서비스 식별자와, 상기 제2 MBMS 서비스 요구 메시지를 전송하는 RNC(1052)의 식별자가 포함된다.
상기 SGSN(1053)은 상기 RNC(1052)로부터 상기 제2 MBMS 서비스 요구 메시지를 수신함에 따라 관리하고 있는 SGSN SERVICE CONTEXT를 갱신한다. 즉 상기 SGSN(1052)은 관리하고 있는 SGSN SERVICE CONTEXT의 수신자 관련 정보에 상기 UE(1050)의 사용자 식별자와 상기 UE(1050)가 속해있는 RNC(1052)의 식별자를 추가하고 상기 MBMS 서비스 X에 대한 서비스 제공을 요청하는 제3 MBMS 서비스 요구(MBMS SERVICE REQUEST 3) 메시지를 MB-SC(1054)으로 전송한다(1003단계). 상기 SGSN(1053)이 상기 SGSN SERVICE CONTEXT를 갱신하는 경우에 대해 상술하였지만, 상기 요청된 MBMS 서비스가 새로운 서비스인 경우에 대해 알아본다. 상기 요청된 MBMS 서비스 X가 새로운 MBMS 서비스일 경우에는 상기 SGSN(1053)은 상기 MBMS 서비스 X에 대한 SGSN SERVICE CONTEXT를 새롭게 구성한 후, 상기 새롭게 구성된 SGSN SERVICE CONTEXT에 상기 정보들(RNC(1052)의 식별자)을 관리하게 된다.
상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지에는 상기 UE(1050)가 요청한 MBMS 서비스 식별자가 포함된다. 상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지를 수신한 MB-SC(1054)는 상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지에 대한 제3 MBMS 서비스 응답 메시지(MBMS SERVICE RESPONSE 3)를 상기 SGSN(1053)으로 전송한다(1004 단계). 상기 제3 MBMS 서비스 응답 메시지에는 상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지를 정상적으로 수신하고, 상기 수신된 정보에 의해 상기 MBMS 서비스 X를 제공 목록에 추가하였음을 나타낸다. 여기서, 상기 제3 MBMS 서비스 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자가 포함된다.
상기 제3 MBMS 서비스 응답 메시지를 수신한 SGSN(1053)은 상기 제3 MBMS 서비스 요구 메시지를 정상적으로 수신하였음을 나타내는 제2 MBMS 서비스 응답 2(MBMS SERVICE RESPONSE 2) 메시지를 상기 RNC(101)로 송신한다(1005단계). 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지에는 MBMS 서비스 식별자가 포함되어 있다. 상기 제2 MBMS 서비스 응답 메시지를 수신한 RNC(1052)는 상기 제2 MBMS 서비스 요구 메시지를 정상적으로 수신하였음을 나타내는 제1 MBMS 서비스 응답(MBMS SERVICE RESPONSE 1) 메시지를 상기 UE(1050)로 송신한다(1006단계). 여기서, 상기 제1 MBMS 서비스 요구 메시지에는 MBMS 서비스 식별자가 포함되어 있다. 상기 제1 MBMS 서비스 응답 메시지를 수신한 UE(1050)는 네트워크로부터 여타 제어 정보가 도착할 때까지 대기한다.
상기 단말(1050)이 MB-SC(1054)에게 서비스를 요구하고 다시 MB-SC(1054)로부터 서비스 응답을 수신하는 과정은 상기 도 6에서 설명되어 있는 기존의 방식과 동일한 메시지 교환 과정을 수행할 수 있다.
이때, 상기 MB-SC(1054)는 가까운 시간 내에 상기 MBMS 서비스 X가 시작될 것임을 통지하는 한편 본 서비스 X가 MDR MBMS 서비스임을 동시에 통지한다. 또한 상기 MBMS 서비스 X를 실제 제공받기를 원하는 UE들의 식별자들을 파악하기 위한 제3 MBMS 서비스 통지(MBMS SERVICE NOTIFY 3) 메시지를 상기 SGSN(1054)으로 송신한다(1007단계). 여기서, 상기 1006 단계와 1007 단계 사이에는 상당한 시차가 존재할 수도 있다. 상기 1001 단계에서 1006 단계까지의 목적은 임의의 MBMS 서비스 제공의 유효성을 검증하는 단계이며, 상기 1007 단계 이하는 실제 MBMS 서비스를 제공하기 위한 절차이기 때문이다. 즉, 상기 1001 단계 내지 1006 단계는 임의(복수)의 MBMS 서비스의 일정을 UE들에게 통보한다. 상기 통보를 수신한 UE들은 상기 MBMS 서비스를 수신할지 여부를 판단하고 상기 판단된 결과를 상기 MB-SC로 통보한다. 상기 통보를 수신한 상기 MB-SC는 상기 통보에 의해 해당 MBMS 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 따라서, 상기 1001 단계 내지 1006 단계는 실제 서비스가 제공되는 시점보다 훨씬 이전 시점에 수행된다. 상기 제3 MBMS 서비스 통지 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, 상기 MBMS 서비스 X가 실제 시작되는 서비스 시작 시간, QoS 관련 정보 및 MDR MBMS 여부 식별자가 포함되어 있다. 상기 제3 MBMS 서비스 통지 메시지를 수신한 SGSN(1053)은 상기 MBMS 서비스 X를 제공하기 위한 전송로와 Iu 연결(Iu connection)을 설정한다. 상기 전송 네트워크 상의 전송로와 Iu 연결은 MB-SC에서 전송되는 기반 계층 정보와, 향상 계층정보를 분리하여 전송하기 위해 두 개의 연결로를 설정하게 된다. 이와 아울러, 상기 SGSN(1053)은 QoS 관련 정보를 상기 SGSN SERVICE CONTEXT에 갱신한 후 가까운 시간 내에 MDR을 지원하는 MBMS 서비스 X가 시작될 것임을 통지함과 아울러 상기 MBMS 서비스 X를 실제 제공받기를 원하는 UE들의 명단을 파악하고, 가까운 시간 내에 MBMS 서비스가 시작될 것임을 통지하기 위해 제2 MBMS 서비스 통지(MBMS SERVICE NOTIFY 2)메시지를 상기 RNC(1052)로 송신한다(1008단계). 상기 제2 MBMS 서비스 통지 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와 서비스 시작 시간, QoS 관련 정보 및 MDR MBMS 여부 식별자가 포함되어 있다. 상기 제2 MBMS 서비스 통지 메시지를 수신한 RNC(1052)는 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT에 존재하는 UE들 식별자 및 상기 UE들이 속한 셀을 확인한다. 그리고 상기 UE들로 가까운 시간 내에 상기 MBMS 서비스 X가 시작될 것임을 통지하는 제1 MBMS 서비스 통지(MBMS SERVICE NOTIFY 1) 메시지를 UE(1050)로 송신한다(1009단계). 여기서, 상기 제1 MBMS 서비스 통지 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, 서비스 시작 시간, QoS 관련 정보 및 MDR MBMS 여부 식별자 가 포함되어 있다.
상기 제1 MBMS 서비스 통지 메시지를 수신한 UE(1050)는 상기 MBMS 서비스 X를 실제 제공받을지 여부를 결정한다. 상기 UE(1005)가 상기 MBMS 서비스 X를 제공받기로 결정하면, 상기 수신한 QoS 관련 정보와 MDR MBMS 여부 식별자를 저장한 후 제1 MBMS 통지 응답(MBMS NOTIFY RESPONSE 1) 메시지를 상기 RNC(1052)로 송신한다(1010단계). 상기 제1 MBMS 통지 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, UE 식별자가 포함되어 있다. 상기 제1 MBMS 통지 응답 메시지를 수신한 RNC(1052)는 상기 제2 MBMS 서비스 통지 메시지를 정상적으로 수신하였음을 나타내는 제2 MBMS 통지 응답(MBMS NOTIFY RESPONSE 2) 메시지를 상기 SGSN(1053)으로 송신한다(1011단계). 상기 제2 MBMS 서비스 통지 메시지를 전송함과 동시에 상기 RNC(1052)는 상기 제1 MBMS 통지 응답 메시지를 전송한 UE의 UE식별자 및 상기 UE가 속한 셀 식별자를 상기 RNC SERVICE CONTEXT에 추가하는 형태로 갱신되고, 상기 갱신된 RNC SERVICE CONTEXT를 관리한다. 상기 1010단계에서는 상기 RNC(1052)가 상기 UE(1050)로부터 만 제1 MBMS 통지 응답 메시지를 수신하는 경우를 가정하였으나, 다수의 UE들로부터 상기 제1 MBMS 통지 메시지를 수신하는 것 역시 가능하다. 이 경우 상기 RNC(1052)는 다수의 UE들 각각에 대한 UE 식별자 및 상기 UE들이 속한 셀들의 셀 식별자를 상기 RNC SERVICE CONTEXT에 추가하는 형태로 갱신한다.
한편, 상기 RNC(1052)가 전송한 상기 제2 MBMS 통지 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, UE 식별자가 포함되어 있다. 상기 제2 MBMS 통지 응답 메시지를 수신한 SGSN(1053)은 관리하고 있는 SGSN SERVICE CONTEXT를 상기 제2 MBMS 통지 응답 메시지에 포함되어 있는 UE들의 식별자와 RNC 식별자를 추가시키는 형태로 갱신한다. 그리고 상기 SGSN(1053)은 상기 제2 MBMS 통지 응답 메시지를 송신한 상기 RNC(1052)로 상기 MBMS 서비스 X에 대한 두 개의 스트림을 전송하기 위한 전송로, 즉 무선 접속 베어러(RAB: Radio Access Bearer, 이하 RAB"라 칭함)를 설정하기 위한 RAB 할당 요구(MBMS RAB ASSIGNMENT REQUEST) 메시지를 송신한다(1012, 1022 단계). 하나의 서비스를 위해 두 개의 분리된 스트림이 전송되어야 하므로 RAB 할당 요구 메시지 역시 두 개로 분리되어 전송된다. 즉 기반 계층을 위한 하나의 메시지(1012)와 향상 계층을 위한 하나의 메시지(1022)가 전송된다. 상기 RAB 할당 요구 메시지에는 MBMS 서비스 식별자와, QoS 정보, MDR MBMS 계층 정보(향상 계층인지 기반 계층인지 여부)가 포함되어 있다. 상기 RAB 할당 요구 메시지를 수신한 RNC(1052)는 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT에 저장되어 있는 셀과 UE의 식별자를 확인하고, 상기 수신한 QoS 정보에 따라 상기 셀, 즉 Node B(1051)로 두 개의 무선 링크(Radio Link)를 설정할 준비를 한다.
상기 RNC(1052)는 상기 MBMS 서비스 X에 대한 분리된 두 개의 스트림을 전송하기 위한 상기 두 개의 무선 링크를 설정하기를 요구하는 MBMS 무선 링크 셋업 요구(RADIO LINK SETUP REQUEST) 메시지를 상기 Node B(1051)로 송신한다(1013, 1023단계). 여기서, 상기 MBMS 무선 링크 셋업 요구 메시지는 기반계층과 향상계층을 분리하여 보내기 위하여 두 개의 메시지가 전송된다. 상기 각 메시지에는 상기 MBMS 서비스 X의 두 데이터 스트림 중에 하나의 스트림을 전송하기 위해 순방향 데이터 채널(상기 도 2에서 설명한 PBMSCH와 동일한 MBMS를 위한 물리 채널로 간주한다.)에 적용될 채널화 코드(channelization code) 정보와, 스크램블링 코드(scrambling code) 정보, 슬롯 포맷 번호, 채널 코딩 정보등이 포함된다. 상기 두 개의 무선 링크 셋업 요구 메시지를 수신한 Node B(1051)는 상기 무선 링크 셋업 요구 메시지에 포함되어 있는 상기 채널화 코드 정보 및 스크램블링 코드 정보를 이용하여 두 개의 순방향 데이터 채널을 셋업(setup)하고, 역방향 전용채널에 대한 수신준비를 완료한다. 상기 역방향 전용채널에 대한 수신준비를 완료한 상기 Node B(1051)는 상기 RNC(1052)로 무선 링크 셋업을 수행하였음을 나타내는 무선 링크 셋업 응답(RADIO LINK SETUP RESPONSE) 메시지를 송신한다(1014, 1024단계). 상기 무선 링크 셋업 응답 역시 각 무선 링크 셋업 요구에 응답이므로 기반 계층과 향상 계층을 위한 두개의 분리된 메시지가 전송되어야 한다.
상기 무선 링크 셋업 응답 메시지를 수신한 상기 RNC(1052)는 상기 무선 링크 셋업 응답 메시지를 송신한 상기 Node B(1051)에 의해 관리되는 UE들에게 두 개의 무선 베어러 설정을 요구한다. 즉 상기 도 7과 관련하여 상기 RNC(1052)는 UE(1050)에게 두 개의 베어러(Radio Bearer)를 설정하기를 요구하는 무선 베어러 셋업(MBMS RADIO BEARER SETUP) 메시지를 송신한다(1015, 1025단계). 상기 무선 베어러 셋업 메시지 역시 기반 계층과 향상 계층을 위한 각각의 분리된 두 개의 메시지가 필요하게 된다. 상기 무선 베어러 셋업 메시지에는 순방향 데이터 채널의 채널화 코드 정보, 스크램블링 코드 정보, 슬롯 포맷 번호 등이 포함된다. 상기 무선 베어러 셋업 메시지를 수신한 UE(1050)는 상기 무선 베어러 셋업 메시지에 포함되어 있는 정보들을 가지고 순방향 데이터 채널과 순방향 약식전용채널 수신 준비를 완료하고, 역방향 전용채널을 설정한다. 상기 역방향 전용채널을 설정한 상기 UE(1050)은 상기 RNC(1052)로 무선 베어러 셋업이 완료하였음을 나타내는 무선 베어러 셋업 완료(MBMS RADIO BEARER SETUP COMPLETE) 메시지를 송신한다(1016, 1026단계). 상기 무선 베어러 셋업 완료 메시지 역시 기반 계층과 향상 계층을 위한 두개의 메시지가 분리되어 전송된다. 상기 무선 베어러 셋업 완료 메시지에는 MBMS서비스 식별자와, 사용자 식별자가 포함되어 있다. 상기 무선 베어러 셋업 완료 메시지를 수신한 RNC(1052)는 관리하고 있는 RNC SERVICE CONTEXT에 상기 무선 베어러 셋업 완료 메시지를 송신한 UE(1050)의 식별자를 추가하는 형태로 갱신한다. 상기 UE(1050)의 식별자를 추가한 상기 RNC(1052)는 MBMS 서비스 X에 대한 전송로 구성이 완료되었음을 나타내는 MBMS RAB 할당 응답(MBMS RAB ASSIGNMENT RESPONSE) 메시지를 상기 SGSN(1053)로 송신한다(1017, 1027단계). 상기 MBMS RAB 할당 응답 메시지 역시 기반 계층과 향상 계층을 위한 두개의 메시지가 분리되어 전송된다. 상기 MBMS RAB 할당 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자 및 다수의UE 식별자들이 포함되어 있다. 상기 MBMS RAB 할당 응답 메시지를 수신한 SGSN(1053)은 관리하고 있는 SGSN SERVICE CONTEXT를 상기 MBMS RAB 할당 응답 메시지에 포함되어 있는 UE들의 식별자를 추가하는 형태로 갱신한다. 상기 UE들의 식별자를 추가한 상기 SGSN(1053)은 상기 MBMS 서비스 X에 대한 수신 준비가 완료되었음을 나타내는 제3 MBMS 통지 응답(MBMS NOTIFY RESPONSE 3) 메시지를 MB-SC(1054)로 송신한다(1018, 1028단계). 상기 제3 MBMS 할당 응답 메시지 역시 기반 계층과 향상 계층을 위한 두 개의 메시지가 분리되어 전송된다. 상기 제3 MBMS 통지 응답 메시지에는 MBMS 서비스 식별자가 포함되어 있다. 상기 1001 단계 내지 1018단계, 1001 단계 내지 1028 단계를 수행한 이동통신 시스템의 상기 MB-SC(1054)은 상기 제3 MBMS 통지 응답 메시지를 수신한 후 상기 UE(1050)로 MBMS 서비스 X에 대한 두 개의 분리된 스트림을 제공한다(1019, 1029단계).
상기 실시예에서 기술한 바와 같이 MDR MBMS서비스가 제공이 되는 경우 고려해야 할 문제가 분리된 데이터들에 대한 동기를 맞추는 일이다. MB-SC에서 분리된 데이터 스트림이 각각 다른 경로와 채널들을 통해 단말에게 전송이 된 경우, 향상 계층까지 수신할 수 있는 단말은 두 개 이상의 경로를 통해 수신된 데이터들을 응용 계층(Application layer)에서 결합해야한다. 이와 같이 응용계층에서 결합함으로써 기본 계층만을 수신하였을 경우보다 좋은 품질의 서비스를 받을 수 있게 된다. 또한, 상기 결합의 과정에서는 각각 분리된 데이터들의 시간적인 동기를 알아야 만이 결합을 통한 수신 멀티미디어 서비스의 품질의 향상을 얻을 수 있게 된다.
하기에는 MB-SC가 MDR MBMS 서비스를 위한 두개 이상의 분리된 데이터 스트림을 송신하고 상기 분리되어 송신된 데이터 스트림 모두를 수신하는 향상 영역에 위치한 단말에서 각 채널들을 통해 들어오는 데이터들의 시간적인 동기를 맞추는 과정을 실시예를 들어 설명한다.
실시예 2는 기존에 널리 사용되고 있는 실시간 프로토콜(Real Time Protocol, 이하 "RTP"라 칭한다.)을 이용하여 향상 계층을 수신할 수 있는 단말이 두 개 이상의 분리된 데이터의 동기를 맞추는 과정을 기술한다.
RTP는 여러 명이 참여하는 영상 회의의 필요성에 의해 고안된 프로토콜로서, 종단간(Point to Point)에 음성이나 영상, 또는 모의 실험 데이터 등 실시간 특성을 필요로 하는 데이터에서 사용되는 프로토콜이다. RTP는 품질 보장이나 신뢰성을 제공하지는 못하지만 실시간성 정보를 다룬다거나 매체 사이의 동기화가 필요한 응용들에 있어서 RTP가 많이 사용되고 있다. 도 8은 RTP 패킷 구조를 보여주고 있다.
RTP 패킷의 첫 96비트(1옥텟은 8비트)는 기본 헤더 구간으로서 모든 RTP 패킷에 공통적으로 포함되며, 기여발신지 식별자(Contributing source: CSRC)구간은 혼합기에 의해 새롭게 생성된 RTP 패킷에만 존재한다. 헤더의 첫 두 비트 V는 개정판(version)구간으로서 RTP 프로토콜의 개정판 번호를 나타낸다. P(Padding) 비트는 RTP 패킷의 유료부하(payload, 1107) 정보 매체 이외에 패딩(padding) 비트들이 들어 있는지를 확인한다. X(Extension)비트는 RTP 기본 헤더(첫 96비트)이후에 헤더 확장 구간(1106)이 존재하는 지를 나타낸다. CSRC 구간(1105)에는 RTP 기본 헤더 이후에 오는 CSRC 식별자들의 수가 기록된다. M 비트는 여러 용도로 사용될 수 있는데, 한 예로는 RTP 패킷열에서 프레임 정렬과 같은 중요한 표시가 필요할 때 사용된다. 유료부하 유형 구간(payload type)은 RTP 유료부하에 들어 있는 정보의 유형을 나타낸다. 시퀀스 번호(1102)는 RTP 패킷이 하나 전송될 때마다 1씩 증가하는 값으로 수신자가 패킷손실을 검출하고, 패킷의 순서를 재구성할 때 사용된다. 시퀀스 번호의 초기값은 무작위 값으로 선택된다. 참조부호(1103)에서 보이는 타임 스탬프 구간은 RTP 패킷의 유료부하(1107)에 들어 있는 정보 매체의 첫 번째 옥텟(8비트)이 샘플링된 시간을 나타내는데, 매체들 간 또는 하나의 매체 내에서의 동기화와 지연 변이를 계산하는데 사용된다.
도 9는 상기에서 설명한 RTP 프로토콜이 MDR MBMS 서비스에서 사용이 되는 경우 기반 계층과 향상 계층의 데이터를 수신할 수 있는 단말에서 상기 데이터들을 수신하여 결합하는 과정에 대해 도시하고 있다. 향상 계층을 수신하는 단말은 도 9의 1201 단계에서 보이는 바와 같이 향상 계층에 해당하는 물리 채널의 수신 외에 기반 계층에 해당하는 물리 채널을 수신하고, 상기 수신된 기반 계층의 물리 채널(물리 채널로 수신된 신호)을 1202 단계에서 디코딩을 수행하여 상위 계층으로 전달한다. 상기 1201 단계와 1202 단계는 수신기의 하드웨어 구조에 대해 도시하고 있는 도 11에서 상세하게 설명한다. 상기 단말은 1211 단계에서 보이고 있는 바와 같이 향상 계층에 해당하는 물리 채널을 수신하고, 상기 수신된 신호를 디코딩하여 상위 계층으로 전달한다.
기반 계층의 수행 과정중 1202 단계에서 RTP 계층을 통과하게 되는데 상기 RTP 계층에서 RTP 헤더 정보를 1204 단계에서 해석하게 된다. RTP 정보는 상기 도 11을 통해 설명한 바와 같이 타임 스탬프와 동기발신지 식별자등이 포함되어 있다. 즉 1204 단계에서는 기반 계층에 관련한 실시간 정보를 찾을 수 있게 된다. 상기 RTP 헤더 해석 과정과 평행하게 단말은 1203 단계에서 보이는 바와 같이 1202 단계에서 상위계층으로 전달된 기반 계층 데이터들을 소스 디코딩 입력단에서 버퍼에 저장하는 과정을 연속적으로 수행하게 된다.
상기의 기반 계층에서 수행되는 과정과 동일하게 1214 단계에서는 1212 단계를 수행한 데이터들에서 향상 계층에 관련한 RTP 헤더 정보를 해석함으로서 향상 계층에 관련한 실시간 정보를 찾을 수 있게 된다. 상기 RTP 헤더 해석 과정과 병행하여 상기 단말은 1203 단계에서 보이는 바와 같이 1202 단계에서 전달된 기반 계층 데이터들을 소스 디코딩 입력 버퍼에 저장하는 과정을 동시에 연속적으로 수행하게 된다.
상기 1204 단계에서 해석된 기반 계층의 실시간 정보와 1214 단계에서 해석된 향상계층의 실시간 정보는 1220의 시간 정보 획득 및 동기화 제어부에 입력된다. 상기 1220의 제어부는 1203 단계의 기반 계층 데이터를 저장하고 있는 버퍼와 1213단계의 향상 계층 데이터를 저장하고 있는 버퍼를 제어함으로써 두 개의 분리된 데이터의 동기를 맞추어 주게 된다. 상기 1220 단계에서 상기 단말은 기반 계층에 대한 제어 신호(1205)를 전달함으로써 상기 소스 디코딩 입력 버퍼를 제어한다. 상기 1220 단계에서 상기 단말은 향상 계층에 대한 제어 신호(1215)를 전달함으로써 상기 소스 디코딩 입력 버퍼를 제어한다. 상기 1203 단계의 출력과 1213 단계의 출력은 확장성을 지원하는 단말의 소스 디코딩 단계(1221)에 입력되어 하나의 서비스에 대한 출력을 가능하게 해 준다. 상기 소스 디코딩 단계(1221)에서 컴바이너(도시되어 있지 않음)는 상기 기반 계층 데이터들과 상기 향상 계층 데이터들에 대해 컴바이닝을 수행한다. 즉, 1221 단계의 소스 디코딩 과정의 출력은 1222 단계를 수행함으로써 향상 멀티미디어 서비스로 출력되게 된다. 상기 멀티미디어 서비스에는 대표적으로 동영상 서비스가 될 수도 있으며 기타 오디오 서비스와 같은 모든 멀티미디어 서비스의 지원이 가능하다.
MDR MBMS 서비스의 특징은 확장성을 이용하여 하나의 데이터를 둘 이상의 데이터로 분리하고, 상기 분리된 데이터 각각을 서로 다른 경로를 통해 MB-SC에서 단말에게 전달되게 된다. 하나의 데이터를 물리 계층에서 둘 이상의 데이터로 분리하고 상기 분리된 데이터를 서로 다른 물리 채널을 통해 상기 단말로 전송한다. 또한, 상기 전송에 있어 기반 계층은 셀 전체에서 수신 가능하도록 높은 송신 전력으로 송신하고, 상기 향상 계층은 향상 영역에서만 수신 가능하도록 낮은 송신 전력으로 송신하다. 이와 같이 함으로써, 기지국의 송신 전력을 효율적으로 제어할 수 있게 된다. 상기와 같은 방법에서 향상 계층을 위한 물리 채널에 할당되는 송신 전력의 크기를 정하는 방법은 구체화되어야 한다. 또한 기반 계층과 향상 계층을 위한 물리 채널에 할당되는 송신 전력의 크기가 다름으로 인해 단말이 수신해야 하는 물리 채널의 수가 달라진다. 즉, 단말은 기지국과 멀어지게 되면 기반 계층만을 수신하게 되고, 기지국에 가까울수록 기반 계층 이외에 향상 계층까지 수신하여야 한다. 하기에서 실시예를 통해 상기 향상 채널을 위한 송신 전력의 할당 방법과 단말이 향상 계층을 위한 물리 채널에 대한 수신하여야 하는지 판단하는 방법에 대해 설명한다. 판단 방법을 설명한다.
실시예 3은 기지국의 송신 전력 할당에 대한 한가지 예를 서술한다. 기지국은 전체 송신 전력의 크기가 정해져 있게 되고, 상기 기지국에서 전송하는 각 물리 채널에 대한 송신 전력들의 총합은 상기 전체 송신 전력보다 클 수 없다.
기지국은 임의의 MDR MBMS 서비스를 제공함에 있어서 기반 계층을 전송하는 물리 채널이 내부에 포함되어 있는 모든 단말에서 상기 서비스를 수신할 수 있도록 송신 전력을 우선 할당한다. 향상 계층을 전송하는 물리 채널에 대해서는 송신 파워 할당에 있어서 어느 정도 탄력성을 갖는다. 우선 가장 간단한 방법은 상기 기반 계층을 전송하는 물리 채널에 대해 일정한 비율로 송신 전력으로 유지하는 방법이 있을 수 있다. 또 다른 방법으로는 음성 통화나, 기타 패킷 데이터에 대한 송신 전력이 변함으로써, 상기 변화된 송신 전력의 범위 내에서 상기 MDR MBMS 서비스의 향상 계층을 전송하는 물리 채널의 송신 전력에 변화를 줄 수 있는 방법이다. 후자의 경우 좀 더 효율적으로 기지국의 송신 전력을 사용할 수 있지만 향상 계층을 수신하는 단말의 최대 범위가 시간에 따라 바뀌게 된다.
그 외의 방법으로 상기 MDR MBMS 서비스를 제공하는 셀 내부에 위치하고 있는 단말의 밀도에 대응하여 상기 향상 계층의 송신 전력을 할당하는 방법이다. 본 방법에는 일반적인 송신 빔 형태가 아닌 다른 형태의 빔을 제공하는 안테나를 이용하여 단말의 밀도가 높은 지역으로 상기 향상 계층을 전송하는 물리 채널을 적정한 송신 전력을 이용하여 전송하는 방법이 될 수 있다.
상기에서 나열한 여러 송신 전력 할당 방법은 도 10의 송신기 하드웨어 구조를 통해 설명될 수 있다. 도 10의 1301에서 기반 계층을 위한 데이터가 BM-SC로부터 기지국으로 하나의 전송채널을 통해 전달된다. 상기 기반 계층을 위한 데이터에는 상기 수신측에서 타이밍 정보를 획득하기 위한 타임 스탬프가 포함되어 있다. 상기 전송 채널(도 10에서는 BMSCH라고 명칭하였음)은 물리 계층에서 하기와 같은 과정이 수행된다. 상기 전송 채널은 1302의 순환 잉여 검사(Cyclic Redundancy Check: 이하 "CRC"라 칭한다) 삽입부에서 CRC가 첨가되고 1303의 채널 부호화부에서 오류 정정을 위한 채널 부호화 과정이 이루어진다. 다시 1303의 출력은 1304의 레이트 매칭부에서 물리 채널 길이에 맞추어 레이트 매칭(rate matching)이 이루어지게 되고, 상기 레이트 매칭의 출력이 하나의 부호화 복합 전송 채널(Coded Composite Transport Channel: 이하 "CCTrCH"라 칭한다)을 형성하게 된다. 본 발명이 제안하는 MDR MBMS 서비스의 특징은 하나의 서비스지만 두 개 이상의 데이터로 나누어서 전송이 되어야 하므로 물리 계층에서는 각 데이터들, 즉 기반 계층을 위한 데이터와 향상 계층을 위한 데이터가 각각 독자적인 CCTrCH를 형성한다는 점이다. 상기 1304의 출력인 기반 계층을 위한 CCTrCH는 1305의 인터리버에서 인터리빙되고, 상기 인터리버(1305)에 의해 인터리빙된 CCTrCH는 상기 전송채널(BMSCH for base layer)을 위한 물리 채널(PBMSCH)로 변환된다. 상기 물리 채널은 1306의 직/병렬부에서 I 채널과 Q 채널로 분리되고, 상기 분리된 물리 채널은 1309의 채널화 코드가 곱하여짐으로써 1307 내지 1308의 확산기에서 확산이 일어난다. 상기 1308에서 확산된 Q 채널은 1310의 곱셈기에서 복소 성분을 곱한 후 1311의 가산기에서 상기 I 채널과 합산된다. 상기 1306에서 1311까지의 과정은 일반적인 QPSK 변조과정에 해당한다고 할 수 있다. 상기에서 변조된 신호는 1312의 곱셈기에서 채널 이득이 곱해지게 되는데 이것이 상기 물리 채널에 할당되는 송신 전력의 크기가 된다. 상기 송신 전력은 도 10의 기지국 송신 전력 제어기(1340)에 의해 제어된다. 상기 설명된 물리 채널은 기반 계층을 전송하게 되므로 셀 경계까지 전송이 되어야 한다. 따라서 1340의 기지국 송신 전력 제어기는 상기에 합당한 채널 이득값을 참조부호(1313)에서 주어지게 되고 곱셈기(1312)에서 곱해져서 1341의 다중화기로 입력되게 된다.
반면 도 10의 1321에서 향상 계층을 위한 데이터가 BM-SC로부터 기지국으로 하나의 전송채널을 통해 전달된다.상기 향상 계층을 위한 데이터에는 상기 수신측에서 타이밍 정보를 획득하기 위한 타임 스탬프가 포함되어 있다. 상기 전송 채널(도 10에서는 BMSCH라고 명칭하였음)은 물리 계층에서 하기와 같은 과정이 수행된다. 상기 전송 채널은 1322의 CRC 삽입부에서 CRC가 첨가되고 1323의 채널 부호화부에서 오류 정정을 위한 채널 부호화 과정이 이루어진다. 다시 채널 부호화부(1323)의 출력은 1324의 레이트 매칭부에서 물리 채널 길이에 맞추어 레이트 매칭이 이루어지게 되는데 상기 레이트 매칭의 출력이 하나의 부호화 복합 전송 채널(Coded Composite Transport Channel: 이하 "CCTrCH"라 칭한다)을 형성한다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 기반 계층과 상기 향상 계층은 하나의 동일한 서비스를 위한 데이터들이지만 각각 개별적인 CCtrCH를 형성하여 물리 채널로 매핑되게 된다. 상기 1324의 출력인 기반 계층을 위한 CCTrCH는 1325의 인터리버에서 인터리빙되고, 상기 인터리빙된 1325의 출력은 상기 전송채널(BMSCH for enhanced layer)을 위한 물리 채널(PBMSCH)로 변환된다. 상기 물리 채널은 1326의 직/병렬부에서 I 채널과 Q 채널로 분리되고, 상기 분리된 물리 채널은 1329의 채널화 코드가 곱하여짐으로써 확산기들(1327 내지 1328)에서 확산이 일어난다. 상기 확산기(1328)에서 확산된 Q 채널은 1330의 곱셈기에서 복소 성분을 곱한 후 1331의 가산기에서 상기 I 채널과 합산된다. 상기 1326에서 1331까지의 과정은 일반적인 QPSK 변조과정에 해당한다고 할 수 있다. 상기에서 변조된 신호는 1332의 곱셈기에서 채널 이득이 곱해지게 되는데 이것이 상기 물리 채널에 할당되는 송신 전력의 크기가 된다. 상기 송신 전력은 도 10의 1340의 기지국 송신 전력 제어기에서 제어되는데 상기 설명된 물리 채널은 향상 계층을 전송하게 되므로 이에 합당한 값을 정해 주어야 한다. 1340의 기지국 송신 전력 제어기는 상기에서 기술한 송신 전력 할당 방법에 맞추어 상기 향상 계층을 위한 물리 채널에 적당한 채널 이득값(1333)을 정해 주고 상기 정해진 채널 이득값이 1332의 곱셈기에서 상기 물리 채널에 곱해져서 1341의 다중화기로 입력되게 된다.
도 10에서 하나의 기반 계층을 위한 물리 채널 구성 과정과, 하나의 향상 계층을 위한 물리 채널 구성 과정을 설명하였으나 3개 이상의 물리 채널이 구성되는 과정도 상기 도 10과 동일한 방법에 의해 구현될 수 있다. 즉, 하나의 기반 계층을 위한 물리 채널과 두 개 이상의 향상 계층을 위한 물리 채널이 구성될 경우, 상기 각 향상 계층을 위한 물리 채널의 구성 과정은 1321단계 내지 1341단계에 의해 수행된다.
상기 1341 다중화기는 입력된 모든 물리 채널을 다중화하여 하나의 출력을 만들고 상기 다중화기(1341)의 출력은 1343의 확산기에서 1342의 스크램블링 코드가 곱해지면서 스크램블링이 일어난다. 스크램블링된 신호는 1344의 변조기에서 변조가 수행되고, 1345의 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 모듈(Module)에서 RF신호로 바뀐 후 1346의 안테나를 통해 공중으로 전송되게 된다.
하기부터는 상기 MDR MBMS 서비스를 제공받는 단말의 수행과정과 하드웨어 구조를 설명하고자 한다. 실시예 4는 MDR MBMS 서비스를 제공하는 셀에 포함된 단말이 상기 서비스를 수신하여 처리하는 과정에 대한 한가지 예를 제시한다. MDR MBMS서비스가 제공되는 셀에서는 상기 셀 내부 어느 위치에 있다고 하더라도 단말은 기반 계층을 위한 물리 채널은 수신이 가능하며, 이와 동시에 향상 계층을 위한 물리 채널의 수신은 기지국과의 거리에 따라 수신 여부가 결정된다. 따라서 단말은 향상 계층에 대한 수신 가능 여부를 판단하여 기반 계층만을 서비스 받을지, 향상 계층까지 서비스를 받을지 결정을 해야 한다. 상기 단말의 동작의 예로 하기와 같은 방법이 있을 수 있다.
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가장 간단한 방법은 향상 계층에 대한 수신을 무조건 시행하는 것이다. 상기의 경우 단말이 도 3의 302의 단말과 같이 향상 영역에 위치하는 경우 향상 계층의 수신이 가능할 것이다. 반면, 단말이 도 3의 303의 단말과 같이 기반 영역에 있을 경우는 향상 계층이 전송되는 물리 채널의 수신을 함에 있어서 CRC에 오류가 검출되고, 이로 인해 상기 단말은 기반 계층만을 위한 서비스를 받게 될 것이다.
다른 방법은 상기 향상 계층에 할당된 송신 전력과 공통 파일럿 채널(Common Pilot Channel: 이하 "CPICH"라 칭한다.)의 송신 전력의 비율을 기지국이 단말에게 알려주는 것이다. 상기 기지국이 단말에게 상기 정보를 알려주는 방법에는 BCH를 이용하거나 FACH등의 공용 채널을 이용한다거나 단말과 기지국 사이에 전용채널을 설정하고, 상기 전용채널을 통해 알려줄 수 있게 된다. 상기 방법의 경우 단말은 향상 계층에 할당된 송신 전력의 값을 CPICH 대비값으로 알게 된다. 즉 상기 단말은 CPICH의 수신전력을 측정할 수 있으므로 이에 따라 향상 계층이 전송되는 물리 채널의 수신 전력을 판가름할 수 있게 되고, 이를 이용하여 상기 물리 채널의 수신이 가능한지를 판단할 수 있게 된다.
상기 나열된 두 가지 방법은 상기 단말에서 향상 계층을 위한 물리 채널의 수신 여부를 판단하는 과정에 대한 예들이다. 이하, 도 11을 이용하여 단말에서 상기 향상 계층의 물리 채널을 수신하는 과정에 대해 설명한다.
도 11은 상기 MDR MBMS 서비스를 수신하는 단말의 하드웨어 구조를 도시하고 있다. 1401의 수신안테나를 통해 수신된 무선 신호는 1402의 무선 주파수(Radio Frequency, 이하 "RF"라 칭한다) 모듈에서 주파수의 변화(고주파 대역 신호에서 저주파 대역 신호로 변화)가 일어나고 1403의 필터를 통해 원하는 주파수의 신호를 출력한다. 1405의 디스크램블러에서 상기 신호에 1404의 스크램블링 코드를 곱하게 되면 단말이 수신하고자 하는 신호가 전송되는 기지국(또는 기지국으로부터 전송되는 신호)을 골라내게 된다. 상기 1404의 스크램블링 코드는 상기 도 10의 1342의 스크램블링 코드에서 사용된 스크램블링 코드와 동일한 코드가 사용되어야 도 10의 기지국과 도 11의 단말 간의 통신이 이루어질 수 있다. 상기 1405의 출력이 복조기(1411)의 입력으로 들어가서 QPSK 복조를 수행함으로서 I,Q 채널로 분리된다. 상기 분리된 I 채널은 1412의 역확산기에서 1415의 채널화 코드만 곱해지고, 상기 분리된 Q 채널은 1413의 곱셈기에서 복소값과 1414의 곱셈기에서 1415의 채널화 코드가 곱해진다. 상기 채널화 코드가 곱해진 I, Q채널들은 1416의 병렬-직렬부를 통해 기반 계층의 데이터를 전송하는 물리 채널을 골라낼 수 있게 된다. 상기 1415의 채널화 코드는 도 10의 1309의 채널화 코드에서 사용된 채널화 코드와 동일한 것이 사용되어야 한다. 상기 기반 계층을 위한 물리 채널은 상기 기지국에 포함되어 있는 모든 셀 영역에서 수신이 가능하므로 단말은 언제나 수신과 디코딩을 수행한다. 상기 물리 채널은 다시 1417의 디인터리버에서 디인터리빙되고 1418의 디레이트 매칭부에서 디 레이트 매칭, 1419의 채널 복호화부를 통해 채널 디코딩이 이루어진다. 상기 채널 디코딩이 이루어진 상기 기반 계층의 데이터는 1420의 CRC 검사부에서 CRC 확인이 이루어지면 1421과 같이 기반 계층을 위한 전송채널인 BMSCH가 얻어지게 된다.
반면 상기 1405의 출력이 1406의 스위치의 입력으로 들어가는 경우 스위치가 켜져있다면 1431의 복조기로 입력되고, 상기 복조기의 입력 심벌은 QPSK 복조를 통해 I,Q 채널로 분리된다. 상기 분리된 I 채널은 1432의 역확산기에서 1435의 채널화 코드만 곱해지고, 상기 분리된 Q 채널은 1433의 곱셈기에서 복소 값과 1434의 곱셈기에서 1435의 채널화 코드가 곱해진다. 상기 채널화 코드가 곱해진 I, Q채널들은 1436의 병렬-직렬부를 통해 향상 계층의 데이터를 전송하는 물리 채널을 골라낼 수 있게 된다. 상기 1435의 채널화 코드는 도 10의 1329에서 사용된 채널화 코드와 동일한 것이 사용되어야 한다. 상기 물리 채널은 다시 1437의 디인터리버에서 디인터리빙되고 1438의 디레이트 매칭부에서 디레이트 매칭, 1439의 채널 복호화부에서를 통해 채널 디코딩이 이루어진다. 상기 채널 디코딩이 이루어진 상기 향상 계층의 데이터는 1440의 CRC 검사부에서 CRC 확인이 이루어지면 1441과 같이 기반 계층을 위한 전송채널인 BMSCH가 얻어지게 된다.
상기에서 설명했던 단말의 향상 계층 수신 판단 방법 중에 첫 번째 방법으로 향상 계층의 수신 여부를 판단하는 단말은 CRC 검사부(1440)에서 CRC 확인을 통해 상기 물리 채널이 오류 없이 도달했는지를 판단한다. 상기 판단 결과 오류가 없는 경우 기반 계층의 데이터와 향상 계층의 데이터를 모두 상위 계층으로 올려서 향상 계층 서비스를 제공받고, 오류가 있음을 발견한 경우는 기반 계층의 데이터만 상위 계층으로 올려서 기반 계층 서비스를 제공받게 된다.
반면 단말의 향상 계층 수신 판단 방법 중 두 번째 방법(기지국이 향상 계층을 전송하는 물리 채널의 송신 전력을 알려주는 방법)을 사용하는 단말은 수신된 CPICH의 수신 전력과 이전에 기지국이 단말에게 알려준 1409의 CPICH 대비 PBMSCH 송신 전력비를 이용하여 수신 PBMSCH 전력을 추측하게 된다. 상기의 경우 1407의 향상 계층 수신 제어기는 상기 PBMSCH 수신 전력으로 향상 계층을 전송하는 물리 채널 (PBMSCH)의 수신 가능 여부를 판단하여 1406의 스위치를 제어하게 된다. 즉 1407에서 향상 계층을 위한 물리 채널인 PBMSCH의 수신이 가능하다고 판단한 경우 1406의 스위치를 접속하고, 1407에서 PBMSCH의 수신이 힘들다고 판단하면 1406의 스위치를 열게 되는 것이다.
도 11에서 1455의 채널화 코드를 통해 얻어진 물리채널 1457은 MDR MBMS채널에서 다른 데이터에 사용되는 물리 채널로 간주할 수 있으며, 또한 MBMS이외의 다른 용도의 물리 채널로 간주할 수 있다. 상기 다른 용도로 사용가능한 물리 채널이 복수 개임은 1458에서 보이고 있는 바와 같다.
본 발명은 MBMS 서비스를 제공함에 있어서, 멀티미디어 코덱의 확장성과 두 개 이상의 무선 베어러, 두개 이상의 물리 채널을 이용하여 하나의 서비스를 제공하는 방법을 제안한다. 본 발명을 통해서 기존의 MBMS 서비스가 가지는 기지국의 송신 파워를 과다로 사용하게 되는 문제점을 해결하여 기지국의 송신 파워를 효율 적으로 사용할 수 있는 여지를 제공함으로써 MBMS 서비스의 수를 늘리는 효과와, MBMS이외의 다른 서비스에 대한 전력 자원 할당에 탄력성을 줄 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (21)

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  6. 기지국에 의해 점유되는 셀 경계를 가지는 제1 셀 영역과, 상기 기지국에 의해 점유되고 상기 제1 셀 영역 내에 포함된 적어도 하나의 제2 셀 영역을 가지며, 상기기 제2 셀 영역 내에 있는 제1 이동단말과, 상기 제2 셀 영역을 포함하는 상기 제1 셀 영역 내에 있는 제2 이동단말로 상기 기지국이 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 데이터는 부호화한 기반 데이터를 가지며, 상기 기반 데이터를 상기 제1 셀 영역의 상기 셀 경계에 있는 이동단말들이 수신할 수 있는 전력으로 상기 제2 이동단말에게 전송하고,
    상기 기반 데이터를 보충하기 위한 상기 향상 데이터를 상기 제2 셀 영역 내에 있는 이동단말들이 수신할 수 있는 전력으로 상기 제1 이동단말에게 전송하고, 상기 제1 이동단말은 상기 향상 데이터와 상기 기반 데이터 양자를 수신하는 것에 의해 상기 제1 이동단말이 상기 제2 이동단말보다 더 좋은 질의 데이터를 수신함을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 기지국에서 전송하는 기반 데이터와 향상 데이터에는 동기 획득을 위한 타이밍 정보를 포함함을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 향상 데이터를 전송하는 전력은 상기 기반 데이터를 전송하는 전력보다 작은 전력으로 전송함을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제2 셀 영역 내에 존재하는 이동단말들의 수에 대응하여 상기 향상 데이터를 전송하기 위한 전송 전력을 할당함을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  10. 하나의 서비스에 해당하는 데이터를 하나의 기반 데이터 스트림과, 상기 기반 데이터 스트림을 보충하는 향상된 데이터 스트림으로 제공받아 셀 내의 이동단말들에게 서비스하는 이동통신시스템의 기지국에서, 상기 기반 데이터 스트림과 상기 향상된 데이터 스트림을 각각 독립된 채널을 통해 전송하는 방법에 있어서,
    상기 기반 데이터 스트림을 상기 셀 내에 위치하는 이동단말들이 수신할 수 있도록 제 1송신전력에 의해 송신하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 향상된 데이터 스트림을 상기 제 1송신전력에 비해 상대적으로 작은 제 2송신전력에 의해 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 스트림 전송 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 기지국에서 전송하는 기반 데이터 스트림과 향상 데이터 스트림에는 동기 획득을 위한 타이밍 정보를 포함함을 특징으로 하는 데이터 스트림 전송 방법.
  12. 소정 데이터가 기반 데이터와 상기 기반 데이터를 보충하는 향상 데이터로 분리되고, 하나의 기지국에 의해 서로 다른 채널들을 통해 전송되는 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터를 이동단말에서 수신하는 방법에 있어서,
    상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터가 모두 수신되면 상기 기반 데이터에 의해 복호한 제 1데이터와 상기 향상 데이터에 의해 복호한 제 2데이터를 컴바이닝하여 출력하는 과정과,
    상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터 중 상기 기반 데이터만이 수신되면 상기 기반 데이터만을 복호하여 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터에 각각에 포함된 타이밍 정보를 이용하여 상기 제 1데이터와 상기 제 2데이터를 컴바이닝함을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 향상 데이터에 대한 사이클릭 리던던시 체크에 대한 오류가 발생하지 않은 경우에만 상기 수신된 향상 데이터를 복호함을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  15. 하나의 기지국에 의해 데이터 전송이 이루어지는 제1 영역과, 상기 제1 영역에 포함되는 제2 영역에 있어, 상기 제1 영역 내에 위치하는 이동단말들로 소정 데이터를 전송하는 장치에 있어서,
    상기 전송하고자 하는 데이터를 기반 데이터와 상기 기반 데이터를 보충하는 향상 데이터로 분리하고, 상기 이동단말들 중 상기 제2 영역 내에 위치한 이동단말들이 수신 가능한 송신 전력에 의해 상기 향상 데이터를 송신하는 제1 송신기와,
    상기 제1영역 내에 위치한 이동단말들이 수신 가능한 송신 전력에 의해 상기 기반 데이터를 송신하는 제2 송신기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 기지국에서 전송하는 기반 데이터와 향상 데이터에는 동기 획득을 위한 타이밍 정보를 포함하여 전송함을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 향상 데이터를 전송하는 제1 송신기와 상기 기반 데이터를 전송하는 제2 송신기 각각의 송신 전력을 제어하는 제어기를 부가함을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 제1 송신기는, 상기 제2 영역 내에 존재하는 이동단말들의 수에 대응하여 상기 향상 데이터의 전송 전력을 할당함을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  19. 소정 데이터가 기반 데이터와 상기 기반 데이터를 보충하는 향상 데이터로 분리되고, 하나의 기지국에 의해 서로 다른 채널들을 통해 전송되는 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터를 각각 복호하는 복호기들을 포함하는 이동단말에서 상기 기반 데이터와 상기 향상 데이터를 수신하는 장치에 있어서,
    상기 기반 데이터를 복호하여 출력되는 제1복호 데이터와, 상기 향상 데이터를 복호하여 출력되는 제2복호 데이터를 입력으로 하여 상기 제1복호 데이터와 상기 제2복호 데이터의 타이밍 정보를 획득하는 타이밍 정보 획득부와,
    상기 제1복호 데이터와 상기 제2복호 데이터를 입력하고, 상기 타이밍 정보 획득부로부터의 타이밍 정보에 의해 상기 제1복호 데이터와 상기 제2복호 데이터를 컴바이닝하는 컴바이너를 포함함을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 컴바이너는,
    상기 제1 복호 데이터와 상기 제2 복호 데이터 중 상기 제1 복호 데이터만 입력될 시 상기 제1 복호 데이터를 출력함을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 향상 데이터의 순환 잉여 검사(CRC)에 대한 오류가 발생하지 않을 경우 수신된 상기 향상 데이터를 복호하는 CRC 검사부를 부가함을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
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