KR100713444B1

KR100713444B1 - 피티티 서비스를 지원하는 이동 통신 시스템에서의 호 설정 방법 및 그에 따른 시스템

Info

Publication number: KR100713444B1
Application number: KR1020050032791A
Authority: KR
Inventors: 나호택; 김규연; 윤보영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2007-04-30
Also published as: US20060246933A1; KR20060110501A

Abstract

본 발명은 PTT 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 호 설정 방법 및 그에 따른 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 시스템은 로그온시 세션을 설정하여 멀티캐스트 IP를 할당받고, 멀티캐스트 방식의 프로토콜 메시지를 이용하여 상기 PTT 서비스의 특정 그룹에 대한 챗룸에 참가하는 다수의 이동 단말들과, 상기 이동 단말이 특정 그룹의 가입자인 경우 특정 그룹의 가입자간의 그룹호 처리를 위해 상기 RNA에 공유채널을 할당하는 다수의 기지국과, 상기 이동 단말과 초기 세션 설정을 수행하고, 상기 세션 설정시 상기 이동 단말의 특정 그룹에 할당된 멀티캐스트 IP를 포함한 정보를 할당하고, 상기 세션 설정후 상기 IP망에서 상기 멀티캐스트 IP에 대한 라우팅 프로토콜을 이용하여 상기 특정 그룹의 이동 단말간의 PTT 서비스를 제공하는 다수의 PTT 시스템과, 상기 특정 그룹의 이동 단말이 챗룸 참가시 수신시 멀티캐스트 트리를 형성하고, 상기 이동 단말로부터 전송할 데이터를 수신하면 상기 멀티캐스트 트리에 따라 특정 그룹의 이동 단말들에게 상기 데이터를 전송하는 다수의 라우터들을 포함함을 특징으로 한다. 본 발명의 호 설정 방법은 특정 그룹의 이동 단말이 로그온시, 상기 PTT 서비스를 제공하는 서버와 멀티캐스트 방식의 프로토콜을 이용하여 세션 설정을 수행하는 제 1과정과, 상기 세션 설정후 기지국과 상기 이동 단말간의 RAN에 공용 채널을 이용하여 특정 그룹내의 단말간의 그룹호를 수행하는 제 2과정을 포함함을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 PTT 서비스를 제공하는 시스템은 멀티캐스팅 방식을 사용하고, 무선 접속망에서 특정 그룹의 가입자들은 공유 채널을 할당받아 음성 패킷 데이터를 수신하므로 특정 그룹내에 많은 가입자들을 수용할 수 있을 뿐만 아니라 신속하게 처리할 수 있는 효과가 있다.

PTT, 라우팅 프로토콜, 멀티캐스트 IP, 멀티캐스트 트리

Description

피티티 서비스를 지원하는 이동 통신 시스템에서의 호 설정 방법 및 그에 따른 시스템{CALL SETUP METHOD IN MOBILE COMMUNICATION NETWORK SUPPORTING PUSH TO TALK SERVICE AND SYSTEM THEREFOR}

도 1은 일반적인 PTT 서비스를 지원하는 이동 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 PTT 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템 구성을 나타낸 도면

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 PTT 서비스를 제공하는 시스템에서 특정 그룹의 이동 단말이 챗룸에 참가하는 과정을 나타낸 순서도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 챗룸 참가 설정방법을 나타낸 순서도

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 특정 그룹의 단말들이 특정 챗룸에 설정되어 있는 경우 그룹 호 과정을 나타낸 순서도

본 발명은 이동 통신 시스템에서 데이터 처리 방법 및 그에 따른 시스템에 관한 것으로, 특히 피티티(Push To Talk : PTT) 서비스를 제공하는 시스템에서 호 설정 방법 및 그에 따른 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자들에게 유선 라인의 제약 없이 통화를 수행할 수 있도록 개발된 시스템이다. 따라서 이동통신 시스템의 가입자들은 단말기를 휴대하고 다니면서 언제 어디서든 통화를 수행할 수 있다. 이러한 통화는 음성 통화를 기본으로 하며, 이동통신 시스템의 비약적인 발전과 사용자들의 요구에 힘입어 데이터 통신을 제공할 수 있는 단계에 이르렀다. 그러면 이동통신 시스템에서 제공되는 데이터 통신의 종류에 대하여 간략히 살펴보기로 한다.

데이터 통신의 가장 간단한 형태로 단문 메시지 서비스가 있다. 이러한 단문 메시지 서비스는 메시징 시스템을 통해 발신측 사용자가 입력한 문자 메시지를 착신측 단말에게 전달해주는 서비스이다. 이 밖에도 이동통신 시스템에서 제공 가능한 데이터 통신에는 고속의 멀티 미디어 서비스가 있다. 이동통신 시스템은 이러한 고속의 멀티 미디어 서비스를 제공하기 위해 많은 기술적 발전을 거듭하였으며, 그 결과로 동기 방식의 표준인 3GPP2에서는 1x EV-DO 시스템 및 1x EV-DV 시스템 등에 대한 표준화 작업이 완료단계에 이르렀다. 현재에는 많은 국가들에서 1x EV-DO 시스템에 대하여 상용 서비스를 제공하는 단계까지 이르렀다.

상기한 이동통신 시스템들 중 1x EV-DO 시스템은 단지 고속의 데이터만을 처리하는 시스템으로 기본적으로 음성 서비스를 제공할 수 없다. 왜냐하면 고속의 데이터가 패킷 형태로 제공되기 때문이다. 따라서 1x EV-DO 방식 뿐 아니라 고속의 데이터 서비스를 제공하는 다른 시스템 등에서도 패킷 형태를 이용하여 음성 서비 스를 제공할 수 있는 방안이 요구되었다. 이러한 요구에 부응하여 패킷 데이터 서비스를 제공할 수 있는 이동통신 시스템에서 음성 서비스를 제공하기 위한 방안으로 VoIP 서비스 또는 PTT 서비스와 같이 패킷 데이터를 이용하여 사용자들에게 음성 서비스를 제공할 수 있는 방향으로 기술이 발전하고 있다.

현재 PTT 서비스가 제공되고 있는 형태는 기본적으로 1:N 통신 방식을 사용하고 있으며, 1:1 통신 방식은 대체로 VoIP 형태를 이용하고 있다. 그러나 PTT 서비스의 경우에도 1:1 서비스를 제공할 수도 있다. 이와 같은 PTT 서비스는 일반적으로 특정한 그룹 내의 사용자들간에 통신을 수행하게 되며, 한 사용자가 발언권을 획득하여 음성 메시지를 전송하면 나머지 사용자들은 일방적으로 발언권을 획득한 사용자의 음성 메시지를 수신하는 형식으로 구성된다. 이러한 PTT 서비스는 셀룰러 통신 서비스와는 달리 다수의 사용자들에게 동시에 음성메시지를 신속하게 전달할 수 있어, 향후 많이 사용되어질 기술로 기대하고 있다.

그러면 PTT서비스를 제공하는 시스템에 대해 다음의 도 1을 이용하여 간략하게 설명하기로 한다.

도 1은 무선 접속망(Radio Access Network : RAN)(103)에서 PTT 서비스를 제공하기 위한 시스템(100)의 구성도를 나타낸 도면이다. 여기서 상기 RAN(103)은 CDMA2000 1x, CDMA2000 1x EV-DO등의 이동 통신망이 될 수 있다. 본 설명에서는 설명의 편의상 CDMA20001x EV-DO로 가정하고 설명하기로 한다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 시스템(100)은 상기 CDMA2000 1x EV-DO 서비스와 PTT서비스를 지원하는 이동 단말(Access Terminal : AT)(101)과, 무선 채널을 통해 상기 AT(101)과 패킷들을 송수신하는 RAN(103)와, 상기 RAN(103)를 IP(Internet Protocol) 등을 이용하는 패킷 통신 네트워크(107)로 연결하는 패킷 데이터 서비스 노드(Packet Data Service Node: PDSN)(105)와, 상기 PDSN(105)에 연결되어 PTT 세션을 관리하고 발신자로부터의 음성패킷을 수화자그룹으로 중계하는 PTT 서버(109)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 PTT 서비스 네트워크에서 그룹 호(Group Call) 방식에 대해 설명하기로 한다. 우선 발신자가 PTT 그룹 호를 하기 위해 단말 자체내에 구비된 PTT 버튼을 누르게 되면 PTT 단말기는 해당 그룹 아이디(Group ID)에 대한 PTT 요청(PTT Request) 메시지를 PTT 서버(109)에 전송한다. 이때 RAN(103)에서는 해당 가입자에 대한 트래픽 채널을 할당하고 PTT 요청 메시지를 수신한 상기 PTT 서버(109)는 요청된 그룹 아이디에 대한 그룹 멤버들을 그룹 관리 서버를 통해 검색한다. 그런 후 상기 PTT 서버(109)는 각 착신자들에게도 RAN(103)상에서 트래픽 채널을 할당을 하게 된다. 그리고 상기 착신자가 PTT 요청 메시지에 대해 응답하면 상기 PTT 서버(109)는 상기 발신자에게 발언권을 부여하게 된다. 발언권을 획득한 상기 발신자가 말을 하기 시작하면 음성 패킷 데이터는 PTT 서버(109)로 거쳐서 모든 가입자들에게 전송하게 된다.

이러한 그룹 호 방법에서 각 그룹의 가입자에 대해 유니캐스트 방식를 이용하여 호 설정이 이루어지게 된다. 그리고 상기 RAN(103)은 한 섹터(Sector)당 할당할 수 있는 트래픽 채널이 한정되어 있어 많은 가입자가 동일 섹터에서 동시 다발적으로 PTT 요청 메시지와 PTT 응답 메시지를 송수신하는 경우 에어 시그널(Air Signal)간에 충돌로 인해 호 설정 시간(Call Setup Time)이 오래 걸리게 된다. 예컨대 현재 하나의 CDMA RAN 섹터(Sector)에 가입자가 50명이 함께 모여 있다면 에어 시그널 충돌(Air Signal Collision)로 인한 그룹 호 설정 시간(Group Call Setup Time)은 약 40초가 넘게 소요 될 수 있다. 이러한 점은 PTT 서비스의 특징인 신속성을 저해할 뿐만 아니라 상기 RAN에서의 자원이 한계가 있어 많은 가입자를 수용할 수 없는 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점은 신속한 호 설정 시간을 요구하는 PTT 서비스에는 적합하지 않은 그룹 호 모델(Group Call Model)을 초래하게 된다.

따라서 본 발명은 목적은 PTT 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 많은 가입자를 수용할 수 있는 호 설정 방법 및 그에 따른 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 PTT 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 많은 가입인 경우에도 인스턴스(Instance)를 줄일 수 있는 호 설정 방법 및 그에 따른 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 PTT 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 그룹간의 통신에 있어서 보안성이 높은 호 설정 방법 및 그에 따른 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 PTT 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 효율적으로 자원을 사용할 수 있는 그룹간의 그룹 호 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 접속망(Radio Access Network : RAN)과 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : IP)망을 연동하여 푸쉬 투 토크(Push To Talk : PTT)서비스를 제공하는 시스템에 있어서, 상기 PTT 서비스를 지원하고, 초기 세션을 설정하여 멀티캐스트 IP를 할당받고, 멀티캐스트 방식의 프로토콜 메시지를 이용하여 상기 PTT 서비스의 특정 그룹에 대한 챗룸에 참가하는 다수의 이동 단말들과, 상기 이동 단말이 특정 그룹의 가입자인 경우 특정 그룹의 가입자간의 그룹호 처리를 위해 상기 RNA에 공유채널을 할당하는 다수의 기지국과, 상기 이동 단말과 초기 세션 설정을 수행하고, 상기 초기 세션 설정시 상기 이동 단말의 특정 그룹에 할당된 멀티캐스트 IP를 포함한 정보를 할당하고, 상기 세션 설정후 상기 IP망에서 상기 멀티캐스트 IP에 대한 라우팅 프로토콜을 이용하여 상기 특정 그룹의 이동 단말간의 PTT 서비스를 제공하는 다수의 PTT 시스템과, 상기 특정 그룹의 이동 단말이 챗룸 참가시 수신시 멀티캐스트 트리를 형성하고, 상기 이동 단말로부터 전송할 데이터를 수신하면 상기 멀티캐스트 트리에 따라 특정 그룹의 이동 단말들에게 상기 데이터를 전송하는 다수의 라우터들을 포함함을 특징으로 한다.
상기 PTT 시스템은 상기 특정 그룹의 이동 단말의 세션을 관리하고, 상기 특정 그룹의 발신 단말이 데이터를 전송하는 경우 상기 데이터를 상기 라우터에 전송하여 와, 상기 특정 그룹의 이동 단말간의 그룹호를 제공하는 PTT 서버(PTT Server)와, 상기 특정 그룹에 할당할 멀티캐스트 IP 풀(Multicast IP Pool) 및 보안 세션 키(Security Session Key)를 관리하는 그룹 리스트 관리 서버(Group List Management Server : GLMS)를 구비하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 라우팅 프로토콜은 중앙 기반 멀티캐스트 방식(Core Based Multicast)의 라우팅 프로토콜로 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol : IGMP)임을 특징으로 한다.

삭제

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 접속망(Radio Access Network : RAN)과 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : IP)망을 연동하여 푸쉬 투 토크(Push To Talk : PTT)서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서의 호 설정 방법에 있어서, 특정 그룹의 이동 단말과 상기 PTT 서비스를 제공하는 서버간에 멀티캐스트 방식의 프로토콜을 이용하여 초기 세션 설정을 수행하는 제 1과정과, 상기 초기 세션 설정후 기지국과 상기 이동 단말간의 RAN에 공용 채널을 이용하여 특정 그룹내의 단말간의 그룹호를 수행하는 제 2과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 1과정은 상기 서버에 상기 이동 단말이 로그온시 상기 이동 단말의 가입자 정보를 확인하여, 상기 특정 그룹의 멀티캐스트 IP와 보안 세션 키(Security Session Key)를 포함한 그룹 정보 및 설정 정보를 상기 이동 단말에 전송하는 과정과, 상기 이동 단말이 멀티캐스트 IP를 할당받은 후 상기 특정 그룹에 대한 챗룸(Chat-Room)에 참가하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 챗룸에 참가하는 과정은 상기 IP망내에 상기 멀티캐스트 방식의 라우팅 프로토콜을 이용하여 멀티캐스트 트리(Multicast Tree)를 형성하는 과정과, 상기 이동 단말이 상기 챗룸 참가를 위한 PTT 요청 메시지를 상기 서버에 전송하는 과정과, 상기 PTT 요청 메시지를 수신한 서버는 상기 이동 단말을 상기 챗룸에 추가하고 세션 설정 정보를 포함한 PTT 응답 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 과정과, 상기 PTT 응답 메시지를 수신한 이동 단말은 상기 응답 메시지를 이용하여 세션 미디어(Session Media)를 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 멀티캐스트 방식의 라우팅 프로토콜은 중앙 기반의 멀티캐스트 방식(Core Based Multicast)의 프로토콜로서, 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol : IGMP)임을 특징으로 한다.
상기 그룹호를 수행하는 과정은 상기 특정 그룹의 소정 이동 단말이 발언권을 획득하면 기지국으로부터 트래픽 채널을 할당받는 제 3과정과, 발언권을 획득한 상기 이동 단말이 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 담당하는 랑데부 라우터에 데이터를 전송하는 제 4과정과, 상기 랑데부 라우터가 상기 특정 그룹의 멀티캐스트 IP를 갖는 모든 이동 단말에 수신 데이터를 전송하는 제 5과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 이동 단말이 발언권을 획득하는 과정은 상기 이동 단말이 발언권 요청 메시지를 상기 서버에 전송하는 과정과, 상기 서버가 상기 량데부 라우터에 발언권 승인 메시지를 전송하는 과정과, 상기 량데부 라우터가 상기 특정 그룹의 멀티캐스트 IP를 갖는 모든 이동 단말에 발언권 승인 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 4과정은 상기 이동 단말은 상기 데이터를 상기 량데부 라우터에 전송하는 과정과, 상기 데이터를 수신한 량데뷰 라우터가 상기 동일한 멀티캐스트 IP를 갖는 모든 이동 단말에 전송하는 과정과, 상기 공유 채널을 통해 상기 특정 그룹의 모든 단말에 상기 데이터를 전송함을 특징으로 한다.
상기 발언권 요청 메시지는 숏 데이터 버스트(Short Data Burst : SDB)를 이용하여 전송됨을 특징으로 한다.

삭제

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들 을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 PTT 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 특정 그룹간의 빠른 인스턴스(Instance)와 효율적으로 자원을 사용하기 위해 멀티캐스트 IP를 이용하는 호 설정 방법 시스템을 제안한다. 또한 상기 호가 설정된 특정 그룹네에서 효율적으로 자원을 사용할 수 있는 이동 단말들간의 그룹호(Croup Call) 과정을 제안한다. 이에 따라 우선 본 발명에 따른 이동 통신 시스템을 설명한 후 호 설정 및 처리 방법을 설명하기로 한다.

다음의 도 2는 본 발명에 따라 PTT 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템(200)을 나타낸 도면이다. 본 실시 예에서 이동 단말들과 기지국간의 무선 접속망(RAN)은 설명의 편의상 CDMA2000 1x EV-DO로 가정하여 설명하기로 한다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 이동 통신 시스템(200)의 구성은 다음과 같다. 이동 단말들(201, 211)은 CDMA2000 1x EV-DO 서비스와 PTT 서비스를 제공받을 수 있는 단말로서, 상기 이동 단말들(201, 211)은 사용자에게 유저 인터페이스(User Interface)를 통해 PTT 호(PTT Call)를 시작할 수 있는 기능을 제공한다. 상기 이동 단말들(201, 211)은 전원을 켜거나 초기 세션 설정을 하면 하기 후술될 그룹 리스트 관리 서버(Group List Management Server : GLMS)(235)가 이동 단말이 특정 그룹인지를 확인한 후 그에 따른 세션 설정을 수행하게 된다. 즉 상기 이동 단말들(201, 211)중 미리 정한 특정 그룹에 속한 이동 단말이 초기 세션 설정을 수행하기 위한 초기 설정 메시지를 전송하게 되면, 상기 GLMS(235)는 수신 신호를 확인한 후 상기 이동 단말이 특정 그룹에 속해 있는지 확인하게 된다.
상기 이동 단말이 특정 그룹인 경우 상기 GLMS(235)는 상기 이동 단말에 멀티캐스트 IP를 할당하게 된다. 여기서 상기 멀티 캐스트 IP는 IP프로토콜에 정해진 멀티캐스트 주소인 D 클래스(224.0.0.1~238.255.255.254)를 나타낸다. 그리고 본 발명에서 적용되는 특정 그룹은 종래 그룹과 달리 긴급한 상황에서 신속히 이루어져야 하는 그룹으로서 경찰이나 소방관등의 그룹이 될 수 있다.

그리고 무선 접속망(RAN)(240)은 본 발명의 멀티캐스팅 방식을 지원하기위해 특정 그룹의 가입자간의 무선 자원은 전용 채널(Dedicated Channel)이 아닌 공용채널(Shared Channel)을 사용하게 된다.

PDSN(205, 215)는 상기 이동 단말들(201, 211)에게 패킷 데이터 서비스를 제공하는 장치로 상기 RAN(240)과 IP망(220)을 연결하게 된다.

상기 IP망(220)의 라우터들(221, 223, 225)은 멀티캐스팅(Multicasting)기능을 제공한다. 본 발명에 적용되는 라우팅 프로토콜은 클래스 D인 멀티캐스트 IP주소를 인식하고 중앙 기반 멀티캐스트 방식(Core Based Multicast)의 프로토콜을 사용할 수 있다. 예컨대 중앙 기반 멀티캐스트 방식은 PIM-SM(Protocol Independent - Spars Mode), CBT(Core Based Tree) 프로토콜이 적용될 수 있다. 그리고 상기 IP망(220)에서 멀티 캐스트 트리 설정을 위한 메시지는 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol : IGMP)을 사용하게 된다. 본 발명에서 라우팅 프로토콜은 설명의 편의상 PIM-SM(Protocol Independent - Spars Mode)을 적용하였다. 이에 따라 량데뷰 포인터(Rendezvous Point : RP) 라우터를 참조부호 225로 표기하였다.

PTT 시스템(230)은 상기 이동 단말들(201, 211)에 PTT 서비스를 제공하는 장치로서 PTT 서버(PTT Server)(231)와 GLMS(235)를 포함한다. 상기 PTT 서버(231)는 특정 그룹의 이동 단말들(201, 211)로부터 호 설정을 위한 PTT 요청 메시지(Floor Request)를 수신하면 이에 따른 처리 및 응답 메시지(Floor Grant)를 상기 이동 단말들(201, 211)에 전송하게 된다. 그리고 PTT 그룹 세션(PTT Group Session)에 대한 관리 및 음성 패킷 데이터를 착신단말들에게 분배해 주는 역할을 담당한다. 또한 상기 PTT 서버(231)는 멀티캐스트 IP를 사용하여 호 설정 및 데이터 송수신을 처리하게 되므로 기본적으로 RP 라우터(225)의 주소를 알고 있어야 한다.

상기 GLMS(235)는 단말들(201, 211)이 전원을 켤때 초기 세션을 설정하는 경우 상기 단말들(201, 211)에 필요한 그룹 정보 및 설정 정보를 보내주게 된다. 또한 특정 그룹에 대한 멀티캐스트 IP 풀(Multicast IP Pool) 및 보안 세션 키(Security Session Key)도 관리하게 된다. 즉 상기 GLMS(235)는 특정 그룹의 이동 단말이 로그 온(Log on)시 미리 정해진 설정에 따라 상기 멀티캐스트 IP와 보안 세션 키를 할당하게 된다.

본 발명의 이동 통신 시스템에서는 특정 그룹의 가입자간에 신속하게 음성 데이터를 송수신 해야하는 경우 챗룸(Chat-room)에 참가하여야 한다. 상기 챗룸은 특정 그룹에 관련된 가입자간의 통화를 할 수 있는 세션을 의미하는 것이다. 종래에는 발신 단말이 챗룸 참가시 특정 그룹의 다른 가입자에게 참가 여부에 대한 응답을 수신하여야 하지만 본 발명에서는 관련 가입자들의 참가여부를 묻지 않고 바로 발신자 자신만이 해당 챗룸에 대한 세션설정을 한다. 따라서 발신 단말은 동일한 특정그룹의 다른 단말들로부터 응답메시지를 수신할 필요가 없으므로 빠른 호 설정이 가능한다. 그러면 다음으로 챗룸 참가 과정에 대한 설명을 한 후, 이에 따른 그룹 호 전송방법을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 PTT 서비스에서 특정 그룹의 이동 단말의 호 설정 방법을 나타낸 순서도이다.

상기 도 3을 참조하면, 우선 301단계에서 특정 그룹의 단말이 처음으로 전원을 켜거나 초기 세션 설정하기 위해 로그온을 하는 경우 상기 단말은 자신의 아이디와 비밀번호등의 등록 정보를 GLMS(205)에 전송하게 된다. 상기 등록 정보를 수신한 GLMS(205)는 303단계에서 상기 등록 정보를 확인하게 된다. 상기 GLMS(205)는 305단계에서와 같이 우선 상기 단말이 특정 그룹의 가입자인지를 확인하게 된다. 상기 단말이 특정 그룹의 가입자가 아닌 경우 GLMS(205)는 309단계로 진행하여 일반적인 PTT 세션 설정을 수행하게 된다. 여기서 상기 일반적인 PTT 세션 설정의 자세한 과정은 본 발명의 요지와 관련이 없으므로 생략하기로 한다.

반면 상기 단말이 특정 그룹에 속한 경우 GLMS(205)는 307단계에서 상기 단말에 멀티캐스트 IP와 보안 세션키를 할당한다. 그리고 RAN에서는 공유 채널을 통해 무선 자원을 할당한다. 여기서 상기 보안 세션키는 특정 그룹간의 보안을 위한 것으로, 상기 이동 단말이 상기 보안 세션 키 할당받은 후 데이터 송수신시 데이터의 페이로드(Payload)에 상기 키값을 이용하여 암호화(Encryption)한다. 그리고 상기 암호화된 데이터를 수신하는 특정의 그룹의 가입자들은 할당받은 보안 세션 키를 이용하여 해독(Decryption)한다.

상기 단말이 멀티캐스트 IP를 할당받으면 311단계에서와 같이 PTT 서비스에 대한 등록 설정을 수행하고 자동적으로 특정 그룹에 대한 챗룸에 참가하기 위한 설정을 수행한다. 이에 대한 상세한 설명은 다음의 도 4에서 나타내므로 후술하기로한다. 상기 챗룸 설정을 완료면 상기 GLMS(205)는 특정 단말에게 세션 설정이 완료되었음을 알려준다. 세션이 설정된 상태에서 상기 단말은313단계에서와 같이 무선 자원이 할당되지 않은 대기 상태(Dormant)로 유지하게 된다.

그러면 여기서 상기 311단계에서의 챗룸 참가 설정방법을 다음의 도 4를 이용하여 설명하기로 한다.

상기 도 4를 참조하면, 특정 그룹의 단말이 상기 307단계에서 멀티 캐스트 IP를 할당받으면 401단계에서와 같이 라우팅 프로토콜을 이용하여 멀티캐스트 트리(Multicast Tree)를 형성하게 된다. 그러면 일례로 상기 라우팅 프로토콜을 중앙 기반의 멀티캐스트 방식중 하나인 PIM-SM을 이용하여 멀티캐스트 트리를 형성하는 방법을 도 1의 시스템을 이용하여 설명한다. 여기서 임의의 특정 단말을 참조부호 201이라고 지칭한다.

우선 멀티 캐스트 IP를 할당받은 상기 단말(201)은 무선 접속망(RAN)을 이용하여 IGMP메시지를 전송하게 되면, 상기 IGMP메시지를 수신한 해당 지역의 PDSN(205)는 첫 번째 홉 라우터(First Hop Router)(221)에 전송한다. 상기 IGMP메시지를 수신한 상기 라우터(221)는 멀티캐스트 규격에 따라 해당 멀티캐스트 IP를 담당하는 RP 라우터(225)에 참가(Join) 메시지를 전송함으로써 멀티캐스트 트리를 형성하게 된다. 이러한 방법으로 특정 그룹의 다른 단말들도 멀티캐스트 트리를 형성하게 된다.

멀티캐스트 트리를 형성하게된 단말은 403단계에서 특정 챗룸에 가입하기 위한 PTT 요청 메시지를 PTT시스템(230)에 전송하게 된다. 그러면 상기 PTT 요청 메시지를 수신한 PTT 시스템(230)은 405단계에서 상기 단말을 특정 챗룸 세션에 추가하고 상기 세션에 대한 정보를 PTT 응답메시지를 통해 상기 단말에 전송하게 된다. 상기 PTT 응답메시지를 수신한 상기 단말은 407단계에서 수신 메시지를 통해 특정 챗룸에 대한 세션 미디어(Session Media)를 설정하게 된다.

다음으로 상기 특정 그룹의 단말들이 특정 챗룸에 설정되어 있는 상태인 경우 그룹 호 과정에 대해 다음의 도 5를 이용하여 설명하기로 한다. 여기서 특정 챗룸에 설정되어 있는 상태는 네트워크 연결에 필요한 연결 정보들을 저장하고 있는 상태에서 무선 자원을 할당하지 않는 대기(Dormant)상태를 의미한다.

상기 도 5를 참조하면, 특정 챗룸의 단말중 임의의 단말이 특정 챗룸에 있는 가입자에게 음성 데이터를 전송하기 위해 501단계에서 같이 PTT 서버(231)에 텍스트 형식의 숏 데이터 버스트(Short Data Burst : SDB))메시지를 통해 발언권 요청 메시지(Floor Request)를 전송하게 된다. 상기 요청 메시지를 수신한 PTT서버(231)는 멀티캐스트 IP 터널링(Tunneling)을 통해 RP 라우터(225)에 발언권 승인 메시지(Floor Grant)를 전송한다. 상기 발언권 승인 메시지는 종래에 발신 단말과 착신 단말들을 Floor Grant 메시지와 Floor Taken 메시지로 각각 구분하던 것을 통합하였다. 따라서 불필요한 메시지를 줄일수 있어 시스템 운영을 효율적으로 할 수 있게 된다. 그리고 상기 멀티캐스트 IP 터널링이란 멀티캐스트 패킷을 유니캐스트 IP로 캡슐화하여 전송함을 의미한다.

상기 발언권 승인 메시지를 수신한 RP 라우터(225)는 505단계에서 멀티캐스트 트리를 통해 모든 라우터(221, 223)에 상기 발언권 승인 메시지를 전송하게 된다. 그러면 RAN(240)에서는 507단계에서와 같이 미리 설정된 공용 채널을 통해 특정 그룹의 모든 단말(201, 211)에 발언권 승인 메시지를 전송하게 된다. 상기 발언권을 요청한 단말(201)은 승인 메시지를 수신한 이후 509단계에서 기지국으로부터 트래픽 채널을 할당받는다. 상기 발언권 승인 메시지를 수신한 상기 발신 단말(201)은 511단계에서 할당받은 트래픽 채널을 통해 유니캐스트 IP로 음성 패킷 데이터를 할당받은 보안 세션 키를 이용하여 암호화한 후 상기 PTT서버(231)에 전송한다. 상기 PTT서버(231)는 513단계에서 상기 음성 패킷 데이터를 상기 RP 라우터(225)에 전송한다. 그러면 상기 RP 라우터(225)는 멀티캐스트 트리를 통해 모든 단말에 전송하게 되다. 여기서 상기 RAN(240)에서 특정 그룹의 모든 단말들은 공용채널을 통해 수신하게 된다. 또한 상기 발신 단말의 음성 패킷 데이터는 특정 그룹의 단말들에게 할당된 보안 세션 키에 따른 암호화가 되기 때문에 상기 특정 그룹내의 단말이 아니면 해독할 수 없으므로 보안성을 높일 수 있게 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 PTT 서비스를 제공하는 시스템은 멀티캐스팅 방식을 사용하고, 무선 접속망에서 특정 그룹의 가입자들은 공유 채널을 할당받아 음성 패킷 데이터를 수신하므로 특정 그룹내에 많은 가입자들을 수용할 수 있을 뿐만 아니라 신속하게 처리할 수 있는 효과가 있다. 또한 그룹내 세션 설정 키를 할당받아야만 발신단말의 음성 패킷 데이터를 해독할 수 있으므로 보안성 또한 높일 수 있는 효과가 있다. 따라서 경찰이나 소방관 같이 비상시 긴급한 상황 속에서 신속히 이루어져야 하는 경우에 유용하게 적용될 수 있다.

Claims

무선 접속망(Radio Access Network : RAN)과 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : IP)망을 연동하여 푸쉬 투 토크(Push To Talk : PTT)서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서의 호 설정 방법에 있어서,

특정 그룹의 이동 단말이 로그온시, 상기 PTT 서비스를 제공하는 서버와 멀티캐스트 방식의 프로토콜을 이용하여 세션 설정을 수행하는 제 1과정과,

상기 세션 설정후 기지국과 상기 이동 단말간의 RAN에 공용 채널을 이용하여 특정 그룹내의 단말간의 그룹호를 수행하는 제 2과정을 포함함을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 1과정은,

상기 서버에 상기 이동 단말이 로그온시상기 이동 단말의 가입자 정보를 확인하여, 상기 특정 그룹의 멀티캐스트 IP를 포함한 그룹 정보 및 설정 정보를 상기 이동 단말에 전송하는 과정과,

상기 이동 단말이 멀티캐스트 IP를 할당받은 후 상기 특정 그룹에 대한 챗룸(Chat-Room)에 참가하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 2항에 있어서, 상기 챗룸에 참가하는 과정은,

상기 IP망내에 상기 멀티캐스트 방식의 라우팅 프로토콜을 이용하여 멀티캐스트 트리(Multicast Tree)를 형성하는 과정과,

상기 이동 단말이 상기 챗룸 참가를 위한 PTT 요청 메시지를 상기 서버에 전송하는 과정과,

상기 PTT 요청 메시지를 수신한 서버는 상기 이동 단말을 상기 챗룸에 추가하고 세션 설정 정보를 포함한 PTT 응답 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 과정과,

상기 PTT 응답 메시지를 수신한 이동 단말은 상기 응답 메시지를 이용하여 세션 미디어(Session Media)를 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 1항에 있어서, 상기 멀티캐스트 방식의 라우팅 프로토콜은,

중앙 기반의 멀티캐스트 방식(Core Based Multicast)의 프로토콜임을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 4항에 있어서, 상기 중앙 기반 멀티캐스트 방식의 프로토콜은,

인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol : IGMP)임을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 2항에 있어서,

상기 이동 단말에 특정 그룹의 보안을 위해 보안 세션 키(Security Session Key)를 할당하는 과정을 더포함함을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 1항에 있어서, 상기 그룹호를 수행하는 과정은,

상기 특정 그룹의 소정 이동 단말이 발언권을 획득하면 기지국으로부터 트래픽 채널을 할당받는 제 3과정과,

발언권을 획득한 상기 이동 단말이 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 담당하는 랑데부 라우터에 데이터를 전송하는 제 4과정과,

상기 랑데부 라우터가 상기 특정 그룹의 멀티캐스트 IP를 갖는 모든 이동 단말에 수신 데이터를 전송하는 제 5과정을 포함함을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 7항에 있어서, 상기 이동 단말이 발언권을 획득하는 과정은,

상기 이동 단말이 발언권 요청 메시지를 상기 서버에 전송하는 과정과,

상기 서버가 상기 량데부 라우터에 발언권 승인 메시지를 전송하는 과정과,

상기 량데부 라우터가 상기 특정 그룹의 멀티캐스트 IP를 갖는 모든 이동 단말에 발언권 승인 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 8항에 있어서, 상기 제 4과정은,

상기 이동 단말은 상기 데이터를 상기 량데부 라우터에 전송하는 과정과,

상기 데이터를 수신한 량데뷰 라우터가 상기 동일한 멀티캐스트 IP를 갖는 모든 이동 단말에 전송하는 과정과,

상기 공유 채널을 통해 상기 특정 그룹의 모든 단말에 상기 데이터를 전송함을 특징으로 하는 호 설정 방법.
제 8항에 있어서, 상기 발언권 요청 메시지는,숏 데이터 버스트(Short Data Burst : SDB)를 이용하여 전송됨을 특징으로 하는 호 설정 방법.
무선 접속망(Radio Access Network : RAN)과 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : IP)망을 연동하여 푸쉬 투 토크(Push To Talk : PTT)서비스를 제공하는 시스템에 있어서,

상기 PTT 서비스를 지원하고, 세션을 설정시 멀티캐스트 IP를 할당받고, 멀티캐스트 방식의 프로토콜 메시지를 이용하여 상기 PTT 서비스의 특정 그룹에 대한 챗룸에 참가하는 다수의 이동 단말들과,

상기 이동 단말이 특정 그룹의 가입자인 경우 특정 그룹의 가입자간의 그룹호 처리를 위해 상기 RAN에공용채널을 할당하는 다수의 기지국과,

상기 이동 단말과 세션 설정을 수행하고, 상기 세션 설정시 상기 이동 단말의 특정 그룹에 할당된 멀티캐스트 IP를 포함한 정보를 할당하고, 상기 세션 설정후 상기 IP망에서 상기 멀티캐스트 IP에 대한 라우팅 프로토콜을 이용하여 상기 특정 그룹의 이동 단말간의 PTT 서비스를 제공하는 다수의 PTT 시스템과,

상기 특정 그룹의 멀티캐스트 트리를 형성하고, 상기 이동 단말로부터 전송할 데이터를 수신하면 상기 멀티캐스트 트리에 따라 특정 그룹의 이동 단말들에게 상기 데이터를 전송하는 다수의 라우터들을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
제 11항에 있어서, 상기 PTT 시스템은,

상기 특정 그룹의 이동 단말의 세션을 관리하고, 상기 특정 그룹의 발신 단말이 데이터를 전송하는 경우 상기 데이터를 상기 라우터에 전송하여 와, 상기 특정 그룹의 이동 단말간의 그룹호를 제공하는 PTT 서버(PTT Server)와,

상기 특정 그룹에 할당할 멀티캐스트 IP 풀(Multicast IP Pool) 및 보안 세션 키(Security Session Key)를 관리하는 그룹 리스트 관리 서버(Group List Management Server : GLMS)를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
제 11항에 있어서, 상기 라우팅 프로토콜은,

중앙 기반 멀티캐스트 방식(Core Based Multicast)의 라우팅 프로토콜임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
제 13항에 있어서, 상기 중앙 기반 멀티캐스트 방식의 프로토콜은,

인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol : IGMP)임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.