KR100488077B1 - 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법 - Google Patents

이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법은, 인터넷 호스트로부터 전달되는 인터넷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터(IP Multicasting/Broadcasting Data)를 기지국이 수신하여 이동통신 단말기로 전송하는 인터넷 패킷 데이터 전송 방법에 있어서,
기지국은 송신측 멀티플렉서 계층이 트래픽 채널(f-ctch)로 부터 수신한 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 채널 타입의 정보에 따라, CIBP(Cellular Internet packet Broadcasting Protocol) 프레임 데이터를 순방향 공통 제어채널(F-CCCH) 및 순방향 브로드캐스팅 제어 채널(F-BCCH)로 전송할 때, MAC 데이터의 파라미터에 멀티캐스트 데이터 또는 제어 데이터에 대한 제어 타입을 추가하여 이동통신 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면 인터넷으로부터 수신된 인터넷 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 이동통신 단말기에 전송함에 있어, 기지국과 단말기 사이에 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 전송하기 위한 특정된 프로토콜을 사용함으로써, 이동통신 망을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법{Method for internet packet data transmitting in a mobile communication network}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 인터넷으로부터 수신된 IP(Internet Protocol) 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 이동통신 단말기에 전송함에 있어, 기지국과 단말기 사이에 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 전송하기 위한 특정된 프로토콜을 사용함으로써, 이동통신 망을 효율적으로 사용할 수 있는 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법에 관한 것이다.
오늘날, 이동통신 단말기는 휴대의 간편성 및 편리성으로 인하여 생활의 필수품으로 자리잡고 있으며, 많은 사람들이 사용하고 있다. 이러한 이동통신 단말기는 전화번호부 등록, 일정 관리 기능 등이 있어서, 전화 통화를 위한 수단을 넘어서 개인 정보 관리(Personal Information Management) 기능을 위한 수단으로 변화되고 있다.
한편, 컴퓨터가 아닌 이동통신 단말기를 이용하여 인터넷에 접속하고, 필요한 정보를 제공받을 수 있는 이동통신 단말기를 위한 인터넷 접속 서비스가 운용되고 있다.
그런데 이동통신 망에 있어서, 인터넷으로부터 PDSN(Packet Data Serving Node)으로 송신된 멀티캐스팅(multicasting)/브로드캐스팅(broadcasting) IP 데이터그램(datagram) 또는 메시지를 각 이동통신 단말기에 멀티캐스팅/브로드캐스팅하는 방법으로서, 현재에는 PDSN에 방문하여 PPP 링크(link)가 개설된 이동통신 단말기에 개별적으로 PPP(Point to Point Protocol) 링크를 통하여 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 송신함으로써, PDSN으로부터 이동통신 단말기까지 모든 단말기와 개별 PPP 데이터그램을 송신하기 위한 채널(channel)이 할당되어야 한다.
따라서, PDSN으로부터 이동통신 단말기에 멀티캐스팅/브로드캐스팅되는 동일한 메시지를 각 이동통신 단말기에 송신하기 위해서는 많은 네트워크 자원이 낭비되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 여건을 감안하여 창출된 것으로서, 인터넷으로부터 수신된 인터넷 패킷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 이동통신 단말기에 전송함에 있어, 기지국과 단말기 사이에 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 전송하기 위한 특정된 프로토콜을 사용함으로써, 이동통신 망을 효율적으로 사용할 수 있는 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법은, 인터넷 호스트로부터 전달되는 인터넷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터(IP Multicasting/Broadcasting Data)를 기지국이 수신하여 이동통신 단말기로 전송하는 인터넷 패킷 데이터 전송 방법에 있어서, 기지국은 송신측 멀티플렉서 계층이 트래픽 채널(f-ctch)로 부터 수신한 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 채널 타입의 정보에 따라, CIBP(Cellular Internet packet Broadcasting Protocol) 프레임 데이터를 순방향 공통 제어채널(F-CCCH) 및 순방향 브로드캐스팅 제어 채널(F-BCCH)로 전송할 때, MAC 데이터의 파라미터에 멀티캐스트 데이터 또는 제어 데이터에 대한 제어 타입을 추가하여 이동통신 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.바람직하게, 상기 이동통신 단말기는 수신측 멀티플렉서 계층이 상기 기지국으로부터 순방향 공통 제어채널(F-CCCH)와 순방향 브로드캐스팅 제어채널(F-BCCH)의 제어타입이 멀티캐스트 데이터인 경우, 트래픽 채널(f-ctch)을 통해 CIBP 엔티티로 데이터를 전달하여 상위 계층으로 전달되도록 하는 것을 특징으로 한다.
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이와 같은 본 발명에 의하면 인터넷으로부터 수신된 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 이동통신 단말기에 전송함에 있어, 기지국과 단말기 사이에 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 전송하기 위한 특정된 프로토콜을 사용함으로써, 이동통신 망을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 인터넷 패킷 데이터 접속 서비스를 위한 이동통신 망의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터의 전송방법이 채용된 시스템에서 사용되는 프로토콜의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.도 1을 참조하면, 인터넷(Internet), 이동 IP사용자가 접속하기 위한 게이트 웨이 기능하는 HA(Home Agent) 및 사용자에 대한 인증, 권한 검증, 과금기능을 담당하는 AAA(Authertication, Authorization, and Accounting) 서버로 이루어진 캐리어 인터넷(carrier's internet)과, 기지국(BTS: Base Transmission Station)과, 상기 기지국을 제어하는 기지국 제어기 및 PCF(Packet Control Function), 상기 인터넷 패킷 데이터의 서빙을 위한 PDSN(Packet Data Serving Node)(PDSN1, PDSN2), 이동 호 관리자(MSC)/비스터 로케이션 레지스터(VLR)과, 이동통신 단말기로 구성된다.
도 1과 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법을 설명하면, PDSN(PDSN 1, PDSN2)이 인터넷 호스트(Internet host)로부터 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷을 수신하거나, Mbone(Multicast backbone)의 브로드캐스팅 IP 데이터그램을 수신하면, 상기 PDSN은 해당 메시지의 바디 데이터(body data)를 PPP 프레임 데이터로 하고, 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 ID를 프로토콜 식별자에 표기하여 PCF(Packet Control Function)로 송신한다.여기서, PCF는 패킷 제어기로서 기지국(BTS)와 PDSN(PDSN1, PDSN2) 사이에서 패킷 데이터를 송수신하게 된다. 그리고, 상기 PDSN은 헤더(Header) 및 바디 데이터(body data) 등으로 이루어진 메시지로부터 상기의 바디 데이터를 PPP 프레임 데이터로 만들어 주게 된다. 즉, 인터넷 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 포맷은 헤더, 바디 데이터 등으로 구성되는데, 멀티캐스팅/브로드캐스팅 헤더는 브로드 캐스팅될 메시지의 바디 데이터 속성을 나타내는 정보를 갖고 있으며, 바디 데이터는 셀룰라 망의 PDSN으로부터 단말기까지의 데이터 링크 계층이 PPP링크이므로, PDSN에서 작성시 PPP프레임 포맷으로 작성하며, PPP프레임 포맷의 헤더의 프로토콜 ID로서 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅을 의미하는 식별자를 추가하여 전송한다.그러면, R-P링크에서의 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 PDSN이 PCF로 전달한다.
그러면, BSC(Base Station Controller)/PCF는 수신된 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를, 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 요청(request) 메시지로 만들어서 해당(즉, 관할) 기지국(BTS)으로 송신한다.
이에 따라, 해당 기지국은 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 요청 메시지의 헤더(header) 정보를 참조하여, 브로드캐스팅 채널(channel)로 메시지를 이동통신 단말기에 전달한다. 그리고, 이동통신 단말기는 브로드캐스팅 채널로 수신된 셀룰라 멀티캐스팅 /브로드캐스팅 패킷을 수신하여, PPP layer 또는 IP layer로 전달한다.여기서, 이동통신 단말기는 브로드캐스팅 채널로 수신된 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷을 수신하여 OSI 7 계층의 PPP 계층(Layer 2) 또는 IP 계층(Layer 3)으로 전달하게 된다. 즉, 패킷 데이터를 사용자에게 서비스하기 위해 수신된 패킷을 상위 PPP 계층 또는 IP 계층으로 전달하게 된다.
이와 같은 방식으로, 이동통신 망에서 기지국과 이동통신 단말기 사이에 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷을 효과적으로 전달하기 위한 MAC(Medium Access Control) 프로토콜을 도 2의 CIBP(Cellular Internet packet Broadcasting Protocol) 엔티티와 같이 구현하여 물리 계층에서 수신된 데이터를 CIBP 엔티티에서 수신하여 상위 데이터 계층으로 전달하도록 한다. 즉, 도 2와 같이 기지국과 이동통신 단말기 사이 즉, 기지국과 이동통신 단말기에 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷을 효과적으로 전달하기 위한 MAC 프로토콜을 CIBP 엔티티와 같이 구현하여, 물리계층에서 수신된 데이터를 CIBP 엔티티에서 수신하여 상위 데이터 계층으로 전달할 수 있게 된다.
본 발명은 인터넷으로부터 수신된, IP 멀티캐스팅 또는 브로드캐스팅 데이터를 이동통신 단말기에 멀티캐스팅하거나 브로드캐스팅하기 위한 방법으로서, PDSN에서 BSC/PCF로 하나의 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 송신하고, 상기 BSC/PCF는 자신이 관할하는 기지국(BTS)으로 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 송신한다.
이에 따라, 상기 기지국(BTS)이 시스템 브로드캐스팅/멀티캐스팅 트래픽 채널(traffic channel) 또는 제어채널(control channel)로 메시지를 송신할 때, CIBP 엔티티가 종래의 F-BCCH(Forward-Broadcasting control channel)와 F-CCCH(Forward-common control channel)를 사용하여 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 송신하는 경우, 종래의 SRBP(signaling radio burst protocol) 엔티티가 보내는 데이터와 구분하기 위하여, MAC 데이터 지시자(MAC-Data. indication)의 파라미터(parameter)에 SRBP와 CIBP 엔티티 데이터를 구분하기 위한 제어타입(control_ type)이라는 파라미터를 추가한다.즉, 브로드캐스팅/멀티캐스팅 메시지를 송신할 때 CIBP 엔티티가 SRBP 엔티티가 보내는 데이터와 구분하기 위하여, MAC 데이터 지시자의 파라미터에 SRBP와 CIBP 엔티티 데이터를 구분하기 위한 제어 타입에 해당하는 파라미터를 추가하여 송신하게 된다.
한편, 본 발명에서는 종래의 F-BCCH(broadcasting control channel)와 F-CCCH(common control channel)와는 다른 인터넷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 위한 전용의 F-CDCH(Forward Common Data Channel)를 도 2에 도시된 바와 같이 구성하여, 상기 F-CDCH로부터 수신된 모든 데이터는 이동통신 단말기의 Mux layer(즉, Common Channel Multiplex Sublayer)가 f-ctch(forward-common traffic channel)를 통하여, CIBP 엔티티로 송신하게 된다.그러면, 본 발명에 따른 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법이 채용된 이동통신 시스템에서 기지국과 이동통신 단말기에서의 데이터 전송과정을 도 2를 참조하여 설명해 보기로 한다.
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먼저, 기지국의 동작을 보면,상기 기지국의 CIBP 엔티티는 송신측 CIBP 엔티티로서, BSC/PCF로부터 수신된 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷을 수신하여 패킷 헤더(Packet header)에 지정된 멀티캐스팅/브로드캐스팅 정보에 따라 송신할 데이터 채널을 선정하고 무선 채널 패킷 프레이밍(packet framing)을 실행한다. 상기 패킷 프레이밍은 단말기가 수신할 수 있는 무선 패킷 프레임 사이즈로 분할하기 위해 실행된다.
그리고, 상기 기지국의 CIBP 엔티티는 멀티캐스팅/브로드캐스팅 그룹 타입(group type)과 멀티캐스팅/브로드캐스팅 그룹 아이디(group ID)에 따라 CIBP 헤더(header)를 생성하여 수신할 이동통신 단말기의 그룹(group)과 이동통신 단말기를 지정할 수 있도록 한다. 여기서, 멀티캐스팅(multicasting)은 하나의 근원지(source)에서 특정 목적지(destination)들로 정보를 전달하는 것으로, 유니캐스트와 브로드캐스팅의 중간적인 의미이고, 브로드캐스팅(broadcasting)은 모든 수신자로의 전송을 의미한다. 따라서, 멀티캐스팅/브로드캐스팅 그룹 타입 및 그룹 아이디가 미리 정해지게 되므로, 이에 따라 CIBP 헤더를 생성하게 된다.
또한, CIBP 엔티티의 바디 데이터는 수신측 CIBP 엔티티가 순방향 에러 정정(FEC : forward error correction)을 할 수 있도록 채널 코딩이 실행된다. 그리고, CIBP 프레임 데이터를 f-ctch(forward common traffic channel)로 MAC-data.request(channel_type, data, size)의 프리미티브(primitive) 형태로 전달한다.
이때, CIBP 엔티티는 멀티캐스팅/브로드캐스팅 헤더의 정보와 데이터의 특성을 참조하여, 채널 타입(channel_type)을 F-CCCH, F-BCCH, F-CDCH 중에서 선정한다.
이에 따라, f-ctch로부터 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 수신한 송신측 Mux layer는 채널 타입(channel_type)의 정보에 따라, 해당 물리 채널로 송신하게 되며, F-CCCH와 F-BCCH가 물리 채널로 선정되는 경우에는 CIBP로부터 수신된 데이터를 표시하기 위하여 제어 타입(control_type)을 멀티캐스트 데이터로 표시하여 전달한다. 여기서, 송신측 멀티플렉서 계층(Mux layer)는 공통 채널 멀티플렉스 서브계층(common channel multiplex sublayer)으로서, MAC 서브 계층에 포함된다. MAC(Medium Access Control) 서브 계층은 LAC(Link Access Control) 서브 계층과 물리 계층 사이에 존재하며, CIBP 엔티티, SRBP 엔티티, RLP(Radio Link Protocol) 엔티티가 구성된다.
한편, 이동통신 단말기의 동작을 보면,상기 이동통신 단말기의 수신측 멀티플렉서 계층(Mux layer: common channel multiplex sublayer)은 F-CDCH로부터 FCDCH 채널 데이터 프레임 지시자(PHY-FCDCH.indication())을 수신하면, MAC 데이터 지시자(MAC-Data.indication)나 FBCCH 지시자(PHY-FBCCH.indication)로부터 제어타입(control_type)이 멀티캐스트 데이터인 것을 수신하는 경우에는, 그 데이터를 CIBP 엔티티로 송신한다. 여기서, PHY는 Physical layer로서, 물리계층을 나타낸다.
또한, 상기 CIBP 엔티티는 수신측 CIBP 엔티티로서, 하위의 수신측 멀티플렉서 계층(Mux layer)으로부터 수신한 프레임이 f-ctch를 통하여 패킷 프레임이 수신되면, 패킷 프레임의 헤더로부터 수신지정 여부를 확인하고 해당 이동통신 단말기가 수신할 패킷인 경우에는, 바디 데이터에 대하여 FEC 디코딩을 실행하고 상위 계층으로 그 데이터를 전송한다. 여기서, 패킷 프레임은 CIBP 엔티티로부터 CIBP-SDU으로 LAC(Link Access Control) 서브계층의 M/B LAC(Link Access Controller)에 의해 상위 계층(Upper layers)의 데이터 서비스에 PPP 패킷 데이터를 전달하게 된다. 그리고, 수신측 Mux layer는 공통 채널 멀티플렉스 서브계층(common channel multiplex sublayer)으로서, MAC 서브 계층에 포함된다. MAC(Medium Access Control) 서브 계층은 LAC(Link Access Control) 서브 계층과 물리 계층 사이에 존재하며, CIBP 엔티티, SRBP 엔티티, RLP(Radio Link Protocol) 엔티티가 구성된다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터의 전송방법에 의하면, 인터넷으로부터 수신된 인터넷 IP 멀티캐스팅/ 브로드캐스팅 데이터를 이동통신 단말기에 전송함에 있어, 기지국과 단말기 사이에 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 전송하기 위한 특정된 프로토콜을 사용함으로써, 이동통신 망을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 인터넷 패킷 데이터 접속 서비스를 위한 이동통신 망의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터의 전송방법이 채용된 시스템에서 사용되는 프로토콜의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

Claims (2)

  1. 인터넷 호스트로부터 전달되는 인터넷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터(IP Multicasting/Broadcasting Data)를 기지국이 수신하여 이동통신 단말기로 전송하는 인터넷 패킷 데이터 전송 방법에 있어서,
    기지국은 송신측 멀티플렉서 계층이 트래픽 채널(f-ctch)로 부터 수신한 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터를 채널 타입의 정보에 따라, CIBP(Cellular Internet packet Broadcasting Protocol) 프레임 데이터를 순방향 공통 제어채널(F-CCCH) 및 순방향 브로드캐스팅 제어 채널(F-BCCH)로 전송할 때, MAC 데이터의 파라미터에 멀티캐스트 데이터 또는 제어 데이터에 대한 제어 타입을 추가하여 이동통신 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동통신 단말기는 수신측 멀티플렉서 계층이 상기 기지국으로부터 순방향 공통 제어채널(F-CCCH)와 순방향 브로드캐스팅 제어채널(F-BCCH)로 수신된 데이터의 제어타입이 멀티캐스트 데이터인 경우, 트래픽 채널(f-ctch)을 통해 CIBP 엔티티로 데이터를 전달하여 상위 계층으로 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 전송방법.
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