KR100828066B1 - 이동 통신망에서의 방송형 멀티캐스트 서비스 제공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은MBMS 서비스의 특성을 고려하여 다양한 서비스를 다수의 사용자에게 전달하기 위하여 각 서비스에 대한 효율적인 스케줄링 방법 및 서비스 스케줄링에 따른 단말과 BMSC의 타이밍 동기 방법에 관한 것이다. 즉 BMSC의 세션 및 전송 기능 시스템은 임의의 멀티캐스트 서비스를 등록하는 단계에서 앞선 서비스 세션에 대한 정보를 참조하여 다음에 서비스 스케줄링에 반영함으로써 보다 효율적이고 정확한 서비스 스케줄링이 제공할 수 있게 한다. 또한 본 발명에서는 MBMS 베어러 컨텍스트 정보를 관리하는 세션 및 전송 기능에서 사용자가 희망하는 서비스에 가입(Join)하기 위한 절차인 MBMS 등록 메시지(MBMS registration message)를 이용하여 단말과 BMSC사이의 타이밍 동기를 이루는 방법을 제공한다.

멀티캐스트/브로드캐스트 서비스, 이동통신 시스템, MBMS 서비스 제어, 서비스 세션, 스케줄링, 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 센터, BMSC

Description

이동 통신망에서의 방송형 멀티캐스트 서비스 제공 방법{Method of Multimedia Broadcast and Multicast Service through the Wireless and Mobile Communication Network}

도1은 3GPP 이동통신 망을 기반으로 MBMS 서비스 제공을 위한 시스템 구성도이다.

도2는 MBMS 서비스 제어 기능을 담당하는 네트워크 노드인 BMSC의 기능 정의 및 물리적인 구성환경을 나타낸 것이다.

도3은 BMSC에서 방송형 멀티캐스트 서비스를 위한 세션의 시작과 종료 기본 절차이다.

도4는 본 발명의 특징에 따르는 등록된 서비스 세션의 스케줄링 및 BMSC 와 사용자 단말간의 동기화를 포함하는 사용자 단말로의 서비스 세션 전송단계 절차를 나타낸 것이다.

도5는 본 발명의 특징에 따른 상기 카운터다운 정보를 추출하는 구체적인 단계의 흐름도를 나타낸 것이다.

도6는 본 발명의 특징에 따르는 추출된 카운트다운 정보를 이용하여 서비스 세션들을 스케줄링하는 구체적인 단계의 흐름도를 나타낸 것이다.

멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스, 또는 방송형 멀티캐스트 서비스(Multimedia Broadcast/Multicast Service; 이하 MBMS라 약칭함)는 유럽의 표준화 기구인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 멀티미디어 컨텐츠 정보를 다수의 사용자들에게 전달하는데 있어서 무선 자원과 이에 대한 망 자원을 효율적으로 이용하도록 하기 위해 표준화 작업 중인 일대다(point-to-multipoint) 서비스 제공 기술이다.

MBMS 서비스는 멀티미디어 컨텐츠를 다양한 컨텐츠 제공자(Content Provider)로부터 전송 받아서 이를 이동통신망의 다수의 사용자들에게 전송한다. MBMS 서비스는 브로드캐스트 형식과 멀티캐스트 형식으로 제공 방식이 분리된다. 브로드캐스트 서비스는 브로드캐스트 영역에 존재하는 다수의 사용자들에게 일대다 서비스를 제공하도록 한다. 즉 이러한 브로드캐스트 서비스는 푸쉬(push) 서비스 형태로 제공된다. 반면에 멀티캐스트 서비스는 단방향 일대다 서비스로 멀티캐스트 서비스 영역에 존재하는 다수의 가입된(join)된 사용자들에게 데이터를 전송한다. 이러한 종류의 일대다 서비스는 한번의 전송으로 다수의 사용자들에게 동일한 서비스를 전달 할 수 있게 되므로 망의 효율성 향상을 통해 무선망 자원을 절약할 수 있도록 한다. MBMS 서비스는 데이터 전송을 동시에 많은 사용자에게 전달할 수 있는 새로운 방법을 제공함으로써 유럽형 이동전화(이후로 “GSM”라 지칭하기로 함) 망과 광대역 무선통신 시스템 등에 주로 이용된다. MBMS 서비스 제공 단계는 컨텐츠 제공자로부터의 컨텐츠 전송 단계, 서비스 제어 및 전송 단계, 무선망 전송 단계, 사용자 수신 단계로 이루어진다.

도 1은 본 발명이 적용되는 IP 핵심망과 이동통신 시스템 망의 통합된 형태의 구성도로서 MBMS 서비스를 제공하는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)망의 구성에 대한 논리적인 도면이다. MBMS 서비스를 제공하기 위해서는 MBMS 서비스가 제공되는 MBMS 서비스 영역이 존재하며 MBMS 서비스 영역은 다시 망 운영자에 의해 각각의 서비스들이 적용될 수 있는 영역으로 분리한다. 이는 각 서비스 타입 별로 브로드캐스트 서비스 영역 및 멀티캐스트 서비스 영역(Service Area)(700) 으로 구분된다. 상기 서비스 영역은 지역에 따른 정보를 제공하도록 하기 위해서 다수의 셀을 지정하여 서비스 영역으로 분리할 수 있다. 지정된 서비스 영역내에서는 실제 필요한 무선자원만을 할당하여 멀티캐스트 서비스의 경우에 가입된 사용자가 없는 경우, 상기 서비스 영역내에 존재하는 셀로는 데이터를 전송하지 않는다. 멀티캐스트 서비스의 경우 서비스에 가입(Join)한 사용자에 한 해 각각의 서비스 영역들(701~703)에서 제공되는 서로 다른 MBMS 서비스(Svc1~Svc6)를 수신할 수 있다. 또한 수신을 원치 않는 사용자는 탈퇴(leave)를 통해서 서비스 수신을 중지할 수 있다. 그러나 브로드캐스트 서비스의 경우, 브로드캐스트 서비스에 사전에 등록(subscribe)된 모든 사용자는 해당 서비스 영역에서 서비스 수신이 가능하다.

MBMS 서비스를 제공하는 UMTS망은 사용자 단말(User Equipment; 이하 "UE"라 약칭함)(100)과 UTRAN(universal Mobile Telecommunications Network Terrestrial Radio Access Netwotk; 이하 UTRAN이라 약칭함)(200) 및 핵심망(Core Network; 이하 CN이라 약칭함)(300) 그리고 MBMS 서비스 제어를 담당하는 노드인 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터 (Broadcast Multicast Service Center;이하 BMSC라 약칭함)(400)와 MBMS 서비스를 통해 전달될 멀티미디어 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠제공자/컨텐츠소스서버(Content Provider/Multicast Broadcast Source Server; 이하 CP/MB source라 약칭함)(510a~510n, 520)로 구성되며 CP/MB 소스(510a~510n, 520)는 공중(public) 인터넷(600) 환경에서 통신 가능한 노드 형태로 존재하게 된다. 공중망에 존재하는 CP/MB 소스(510a)는 서비스 1(svc1)을 제공하며 CP/MB source(510b)는 서비스 3(svc3)과 서비스 5(svc5)를 제공하고 CP/MB source(510c)는 서비스 2(svc2)와 서비스 6(svc3)을 제공한다. CP/MB source(520)은 BMSC와 동일한 링크 상에 존재하며 서비스 4(svc4)를 제공한다.

상기 UTRAN (200)은 다수의 무선 망 제어기(Radio Network Controller;이하 RNC라 약칭함)(220a~220n)와, 상기 RNC(220a~220n)에 의해서 관리되는 다수의 노드 B(Node B)들(210a~210n)로 구성된다. 상기 노들(210a~210n)은 물리 계층 레벨에서 상기 UE(100)로부터 전송되는 상향 링크 신호들을 수신하고, 상기 UE(100)로 하향 링크 신호들을 송신한다. 다시 말하면, 상기 Node B들(210a~210n)은 상기 UE(100)로/로부터의 신호들을 송/수신하는 역할을 수행함으로써, 상기 UE(100)를 상기 UTRAN(200)으로 접속시키기 위한 접속점(Access Point) 역할을 한다. 상기 노드 B 들(210a~210n)은 셀단위의 무선 자원을 관리함으로써 해당 셀에 존재하는 상기 UE(100)들과 무선 채널을 구성하고 통신한다. 상기 RNC(220a~220n)는 무선 자원의 할당 및 관리를 담당하고, 상기 Node B들(210a~210n)을 상기 CN(300)으로 접속시키기 위한 접속점 역할을 한다.

상기 CN(300)은 하나 이상의 SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Support Node; 이하 SGSN라 약칭함)(310)과, 역시 하나 이상의 GGSN(Gateway GPRS Support Node; 이하 GGSN라 약칭함)(320)으로 구성된다. 상기 RNC(220a~220n)는 상기 CN(300)의 SGSN(310)과 연결된다. 상기 SGSN(310)은 상기 GGSN(320)에 연결되어 이동 단말기의 이동성을 관리하고, MBMS 관련 서비스를 위한 데이터를 특정 RNC에 선별적으로 전송하는 역할을 한다. 상기 GGSN(320)은 인터넷 또는 외부 패킷 네트워크와의 연동을 위한 게이트웨이의 기능을 수행한다. 즉 GGSN(320)은 GGSN 이하의 망과 외부 인터넷(610)과의 연결점 역할을 하게 된다.

상기 방송형 멀티캐스트 서비스 제어를 담당하는 노드인 BMSC(400)는 MBMS 서비스 제공 및 전달을 위해 MBMS 사용자 서비스를 지원한다. 또한 BMSC는 공중 육상 이동통신망(Public Land Mobile Network; 이하 PLMN이라 칭함) 내에서 MBMS 베어러 서비스를 인가하거나 서비스를 개시하기 위해 컨텐트 제공자가 MBMS 서비스 전송을 위한 접속점(Entry Point)으로써의 역할을 수행한다. BMSC(400)는 상기 UE(100)로 MBMS 서비스를 제공하기 위해 패킷 전달망을 이용하게 되는데 이를 위해 상기 GGSN(320)과 연결된다. 이때 BMSC(400)와 GGSN(320)간의 인터페이스는 상기 GGSN(320)이 외부 인터넷과 연결될 때 사용되는 IP 인터페이스를 이용한다. BMSC(400)는 MBMS 정보 전달을 위하여 컨텐츠제공자/컨텐츠소스서버(510a~510n, 520)에 대한 접속점(Entry Point)으로의 역할을 수행할 수 있으며, 자체적으로 컨텐츠 제공자(CP)의 역할을 수행할 수 있다. 이때 CP는 컨텐츠 전달을 위한 응용기능을 포함하는 노드를 의미하며 MB Source는 단순히 컨텐츠 만을 저장하는 스토리지나 FTP서버와 같은 노드로서 이들은 BMSC나 다른 CP에서 제공되는 서비스 응용을 통해 UE로 전달된다.

이러한 환경하에서 상기 UE(100)들이 해당 서비스를 수신하고자 하는 요청을 등록한 이후 BMSC(400)가 특정 MBMS 서비스의 시작 시간에 따라 해당 서비스 컨텐츠 전달을 시작하면 이를 수신하게 된다. 이들 컨텐츠는 상기 GGSN(320), 상기 SGSN(310), 상기 RNC(220a ~220n), 상기 노드 B(210a ~210n)를 거처 해당 서비스 영역에서 사용되는 공용 채널을 통해 상기 UE(100)로 전달 된다. 이때 BMSC는 해당 서비스를 수신하고자 하는 상기 UE(101~105)를 지원하는 모든 GGSN(320)으로 해당 컨텐츠를 전달하게 되고 상기 GGSN(320)은 해당 UE(100)를 지원하는 다수의 SGSN(310)으로 전달하며, 역시 SGSN(310)은 다수의 RNC(220a~220n)로 RNC는 다수의 노드 B(210a~210n)로 전달하고 최종적으로 노드 B는 해당 서비스 영역에서 사용하는 공통 채널을 통해 UE(100)로 전달한다.

MBMS 서비스는 방송형 멀티캐스트 서비스로써 해당 서비스별 방송 스케쥴에 따라 컨텐츠 전달이 시도되고 상기에 설명한 노드들이 각각 하위 노드들의 링크로 구성된 분산 트리(Distribution Tree)를 기반으로 해당 UE로 전달하게 된다. 그러므로 임의의 MBMS 서비스를 수신하고자 하는 UE(100)가 존재하지 않는 경우에도 BMSC(400)내의 CP 기능이나 BMSC 외부에 별도의 노드로 존재하는 CP(510a~510n, 520)는 서비스 시작 시간이 되면 컨텐츠 송신을 수행하게 된다. 이로 인해 데이터 패킷 전달이 시작된다. 이 패킷들은 결국 MBMS 패킷 전달 패스를 따라 BMSC가 GGSN으로 전달하기 전 단계까지 흘러오게 되고 BMSC가 GGSN으로 전달하려는 단계에서 해당 분산 트리내에 유효한 GGSN이 없음을 판정하게 되면 이때 그 이하 노드로의 전달이 중단된다.

MBMS 서비스는 다양한 서비스를 다수의 사용자에게 동시에 제공할 수 있어야 하며, 이를 위해 운영자에 의해 등록된 다양한 서비스들은 효율적인 스케줄링이 이루어져야 한다. 또한 수많은 사용자들이 MBMS 서비스의 정확한 개시 시간을 알 수 있어야 한다. 이를 처리하기 위해서는 모든 MBMS 서비스에 대한 정확한 서비스 스케줄링이 필요하며, 이러한 정확한 서비스 스케줄링을 하기 위해서는 UMTS를 구성하는 각각의 노드들이 BMSC와 타이밍 동기가 이루어져야 한다. 즉 단말과 BMSC의 타이밍 동기에 있어서 BMSC 세션 및 전송 기능에서 등록된 서비스에 대한 스케줄링이 완료되어 CP/MB 소스로 전송 요청을 하여 컨텐츠가 전달되는 경우, 상기 두 노드간의 타이밍 동기가 이루어지지 않는다면 사용자는 이미 전송된 컨텐츠에 대한 정보를 수신하지 못할 수가 있다. 종래의 기술에서는 BMSC에서 SNTP 타임 서버를 운영하여 단말이 BMSC와 타이밍 동기를 이루도록 제안하고 있다. 또한, 확장성을 고려하여 약 30일에 한 번 정도 BMSC와 타이밍 동기를 이루도록 제안하고 있다. 상기 구조는 BMSC 역할을 벗어나서 불필요한 기능을 BMSC에서 제공하도록 하며 단말과 BMSC의 정확한 타이밍 동기를 제공하지 못한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, MBMS 서비스의 특성을 고려하여 다양한 서비스를 다수의 사용자에게 전달하기 위하여 각 서비스에 대한 효율적인 스케줄링 방법 및 서비스 스케줄링에 따른 단말과 BMSC의 타이밍 동기 방법의 제공을 목적으로 한다. 즉 BMSC의 세션 및 전송 기능 시스템은 순차적으로 등록되는 서비스들을 운영자가 지정한 시간 별로 상기 멀티캐스트 서비스를 스케줄링하는 것이 아니라, 임의의 멀티캐스트 서비스를 등록하는 단계에서 앞선 서비스 세션에 대한 정보를 참조하여 다음에 서비스 스케줄링에 반영함으로써 보다 효율적이고 정확한 서비스 스케줄링이 제공할 수 있게 한다. 또한 본 발명에서는 MBMS 베어러 컨텍스트 정보를 관리하는 세션 및 전송 기능에서 사용자가 희망하는 서비스에 가입(Join)하기 위한 절차인 MBMS 등록 메시지(MBMS registration message)를 이용하여 단말과 BMSC사이의 타이밍 동기를 이루도록 한다. 이때 MBMS 등록 메시지는 서비스 세션이 시작되기 전, 사용자에게 서비스 세션에 대한 속성 및 MBMS 데이터 전송을 위하여 BMSC에서부터 단말까지의 경로를 설정하고 사용자가 수신하기를 희망하는 서비스에 가입(Join)하게 되면 상기 사용자 단말로 전송되어 상기 사용자 단말과 BMSC간의 주기적인 타이밍 동기를 이룰 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르는 방송형 멀티캐스트 서비스(MBMS)를 제공하는 방법은, 이동통신망을 통하여 전송되는 서비스 세션을 제어하는 BMSC(Broadcast-Multicast Service Center)를 포함한 무선시스템을 이용하며, 상기 BMSC의 세션 및 전송 기능 시스템에 의해 생성된 서비스 세션 스케줄링 리스트에 등록된 임의의 서비스 세션과 상기 서비스 세션의 바로 앞의 서비스 세션의 시간차 정보간의 차이값을 각 서비스 세션의 개시를 위한 카운트다운 정보로 추출하는 방법을 포함한다. 상기 시간차 정보에 대해서는 후술한다. 또한 사용자 단말이 상기 카운트다운 정보와 추출된 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간정보를 포함한 MBMS 등록 메시지를 이용하여 상기 사용자 단말과 상기 BMSC간의 동기화를 수행하는 방법을 포함하며, 상기 카운트다운 정보를 이용하여 상기 서비스 세션의 스케줄링을 수행하는 방법을 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예에 대한 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명은 본 발명의 기술적 사상의 한도 내에서 여러 형태로 구현될 수 있으며 여기에 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도2에는 MBMS 서비스 제어 및 관리를 위한 네트워크 노드인 BMSC(400)의 구성이 나타나 있다. 상기 구성에는 기능별 구성 요소들과 물리적인 구조를 포함한다.

전체적으로 BMSC는 GGSN(320)과 연결되어 3GPP 시스템을 컨텐츠 전달 매체 로 이용한다. GGSN과 BMSC사이에는 두 가지 종류의 인터페이스가 존재한다. 한가지는 MBMS 서비스를 관리하기 위한 제어 메시지를 교환하기 위한 인터페이스(232)이며 다른 한가지는 실제 서비스로서 UE로 제공될 컨텐츠를 전달하는 패킷 트래픽 패스(233) 이다.

BMSC(200)는 성능이나 효율적인 서비스 제공을 목적으로 여러 개의 네트워크 노드(220a~220n)로 구성될 수 있다. 이러한 물리적인 구성은 BMSC를 이루고 있는 기능 요소들 단위로 서로 다른 노드로 분리 구현될 수 있으며, 같은 기능을 가지는 여러 개의 노드를 두고 서로 다른 MBMS 서비스를 담당하도록 구성할 수 있다. 단 BMSC가 여러 개의 노드들로 구성되더라도 GGSN과 연동하는 인터페이스는 하나로 통일되며 그 노드에 프록시 및 트랜스포트 기능(Proxy & Transport Function, 211)이 실장된다. 이는 GGSN 이하 3GPP 시스템이 MBMS서비스를 제어하는 BMSC의 물리적인 구성이 어떻게 되든지 상관없이 하나의 인터페이스를 통해 BMSC와 연동할 수 있도록 하는 기능을 제공하기 위해서 이다. 그러므로 BMSC(200)와 GGSN(320)간의 인터페이스는 결국 프록시 노드(210)와 BMSC(200)간의 인터페이스를 의미한다. 그리고 프록시 노드(210)와 BMSC(200)를 구성하는 다른 노드들 사이의 인터페이스는 GGSN(320)과의 인터페이스와 같은 형식을 취한다. 즉MBMS 서비스를 관리하기 위한 제어 메시지를 교환하기 위한 인터페이스(230)와 실제 서비스로서 UE로 제공될 컨텐츠를 전달하는 패킷 트래픽 용 인터페이스(231) 이다.이와 같은 구성을 가지는 BMSC는 MBMS 서비스를 위해 외부에 존재하는 CP나 컨텐츠 소스 제공자(510a~510n))와 연동한다. 이때 BMSC와 이들 외부 노드(510a~510n)간에는 공중 망(400)이 존재 할 수 있으며 역시 서비스 제어를 위한 제어 메시지 인터페이스(234)와 서비스 컨텐츠를 전달하기 위한 트래픽 인터페이스(235)가 존재한다.

MBMS 서비스 제공을 위한 BMSC의 기능은 크게 5가지 기능으로 나뉘어 지며 다음과 같은 특징을 가진다.

멤버쉽 기능(Membership Function, 221)은 MBMS 서비스의 활성화를 요청하는 사용자 단말(UE(100))에 대하여 서비스 권한 검증 기능을 수행하고, MBMS 서비스 사용자에 대한 가입자 정보를 관리하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 기능은 MBMS서비스 이용에 대한 과금 정보를 생성할 수 있으며 MBMS 베어러 서비스 수준의 기능이다. 그러나, 멤버쉽 관리와 같은 사용자 서비스 수준의 기능을 제공할 수도 있다.

세션 및 전송 기능(Session and Transmission Function, 222)은 MBMS 세션 전송 및 MBMS 세션 재전송들에 대한 스케줄링 기능을 수행하며, 세션 식별자를 생성하고, QoS나 MBMS 서비스영역 등과 같은 트랜스포트를 위한 정보들을 GGSN에게 제공해줄 수 있어야 한다. 또한 MBMS 데이터의 전송 전후에 MBMS 베어러 자원을 시작하고 종료할 수 있어야 하며, MBMS 데이터를 송신할 수 있어야 한다. 아울러 특수화된 MBMS 코덱들이나 Forward Error Correction (FEC)방식들과 같이 오류에 견딜 수 있는 적절한 방식을 적용할 수 있어야 하며, 외부 자원들을 인증하고 접속을 인가 절차를 수행함으로써 그들로부터의 컨텐츠를 받아들일 수 있어야 한다. 또한 사용자 서비스 수준의 기능으로 MBMS 세션들이 스케쥴되는 시점에 베어러 수준의 기능들을 기동(trigger) 시킨다.

서비스 안내 기능(Service Announcement Function,223)은 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스들을 위한 서비스 안내를 제공할 수 있어야 한다. 하나의 MBMS사용자 서비스의 일부로서 배포되는 미디어에 대한 정보를 기술하는 미디어 명세(예, 비디오 및 오디오 인코딩 형식)들을 UE에게 제공할 수 있어야 하며, 멀티캐스트 서비스 식별자, 주소방식, 전송시간 등과 같이 MBMS사용자 서비스의 일부로서 배포되는 MBMS 세션에 대한 정보를 기술하는 MBMS 세션 명세를 UE에게 제공할 수 있어야 한다. 본 기능을 위해 적용될 수 있는 방식들은 MBMS 사용자 서비스를 알리는 MBMS 베어러 능력, PUSH 방식(WAP push), URL(WAP, HTTP), SMS(point-to-point), SMS-CB(Cell Broadcast) 등이 있다.

보안기능(Security Function, 224)은MBMS 사용자 서비스들을 수행하는데 있어서 MBMS 데이터의 무결성 및 기밀성 보호를 위하여 사용되는 기능으로 MBMS 보안 기능은

사용자 인증 및 권한인가 (Authenticating and authorizing) 기능, 키(Key) 생성, 관리 및 분배(Key derivation, management and distribution), 전송 트래픽 보호(Protection of the transmitted traffic) 과 같은 기능을 포함하여 처리한다.

프록시 및 트랜스포트기능(Proxy and Transport Function, 211)은 GGSN들과 멤버쉽 기능(221) 및 세션 및 전송기능(222)과 같은BMSC의 내부 기능들 사이에서 오고 가는 신호들에 대한 프록시 에이전트(Proxy Agent)기능을 수행한다. 또한, 본 기능은 서로 다른 MBMS 서비스들에 대한 BMSC의 기능들이 다수의 물리적 네트워크 요소들에 분산되어 제공되는 경우도 처리할 수 있어야 한다. 따라서, Proxy기능을 사용하므로서 BMSC내부 기능들과 GGSN간의 여러 가지 신호의 상호 작용들을 위한 라우팅이 GGSN에게 투명하게 될 것이다. 또한 전송된 데이터의 정보 제공자 과금을 위하여 과금 레코드를 생성할 수 있어야 하며, 세션 및 전송기능(222)으로부터 GGSN으로 보내진 MBMS 데이터를 위한 중개 장치로의 역할을 할 수도 있다. 본 기능은GGSN과의 제어 시그날을 인터페이스하는 프록시(Proxy)기능과 멀티캐스트 패이로드(payload)를 처리하는 수송(Transport) 기능으로 나뉘어 질 수도 있다.

도3은 BMSC 환경에서 임의의 사용자가 등록한 MBMS 서비스의 시작 및 종료에 관한 BMSC내부의 기본 절차를 나타내고 있다. BMSC(300)는 서비스 스케쥴러를 통해 곧 시작될 서비스를 검색하는 절차를 수행한다(310). 그 결과로 스케쥴러에 의해 임의의 MBMS 서비스에 대한 세션 시작이 인지되면(320) BMSC는 서비스 세션 설정 절차(330)을 수행한다. 이 절차는 BMSC가 GGSN으로 MBMS 세션 시작 요청(MBMS Session Start Request)메시지를 송신하고 GGSN으로부터 그 결과인 MBMS 세션 시작 응답(MBMS Session Start Response)를 수신함으로 써 이루어 진다. 이 절차는 GGSN 이하 3GPP 망에 전파되고 실제 컨텐츠가 전달될 멀티캐스트 서비스 용 무선 자원을 할당하게 된다. 이후에 BMSC는 해당 MBMS 서비스를 위한 컨텐츠를 전달하게 되고 이는 3GPP 망의 지정된 경로를 통해 UE로 전달된다. BMSC가 해당 컨텐츠의 전달이 완료되어 할당된 무선 자원을 더 이상 유지할 필요가 없음을 판단하면 해당 세션을 종료하는 절차(350)를 수행하게 된다. 이 절차는 BMSC가 MBMS 세션 종료 요청(MBMS Session Stop Request)메시지를 송신하고 그 응답으로 MBMS 세션 종료 응답(MBMS Session Stop Response)메시지를 반환함으로써 이루어 진다. 이 절차는 GGSN 이하 3GPP 시스템이 해당 서비스를 위해 할당되어 있던 자원을 해제 하도록 한다.

도4에는 본 발명의 특징에 따르는 등록된 서비스 세션의 스케줄링 및 BMSC 와 사용자 단말간의 동기화를 포함하는 사용자 단말로의 서비스 세션 전송단계의 절차가 나타나 있다. 이하 도4를 첨부하여 단계별로 설명한다. 운영자에 의해 모든 서비스 세션이 등록되고(S401), BMSC의 서비스 안내 기능에 의해 상기 서비스에 대한 안내 정보가 사용자에게 전달되면(S402), 상기 서비스 안내 정보를 수신한 사용자는 희망하는 서비스에 가입(Join)하기 위해 멀티캐스트 멤버쉽 보고(Multicast Membership Report) 를 GGSN으로 전달한다(S403). 상기 절차에 의해 UE, SGSN, GGSN, BMSC 사이에 해당 단말에 대한 사용자 인증 절차가 발생하며(S404) 상기 절차가 완료되면 SGSN는 MBMS 등록 요청 메시지(MBMS Registration Request Message)를 GGSN을 경유하여(S405) BMSC에 전송한다(S406). 상기 MBMS 등록 요청 메시지를 수신한 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템은 동 시스템의 시간 정보, 즉 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 OS시간 및 등록된 서비스 세션의 개시 시간으로부터 각 서비스 세션의 개시와 관련된 카운트다운 정보를 추출한다(S407, S408). 이때 카운트다운 정보란 특정 서비스 세션이 특정 시간에 개시되게 하기 위해 타이머에 의해 카운트되는 시간에 관한 정보를 말한다. 상기 추출된 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간정보와 상기 카운터다운 정보는 도4에 나타난 것과MBMS 등록 응답 메시지(MBMS registration response message)와 함께 GGSN을 경유하여(S409) SGSN으로 전송되 며(S410), MBMS등록 절차가 완료되면 SGSN은 Activate MBMS Context Accept 메시지를 단말로 전송한다(S411). 상기 Activate MBMS Context Accept 메시지에는 상기 MBMS Registration 절차에 의해 전송된 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 타임 정보와 사용자가 가입한 서비스 세션의 개시에 대한 카운트다운 정보를 포함한다. 상기 Activate MBMS Context Accept 메시지를 수신한 사용자 단말은 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간 정보로 자신의 시스템 시간을 재설정하며 BMSC의 서비스 안내 기능에 의해 수신한 안내 정보의 서비스 세션 개시 시간과 상기 Activate MBMS Context Accept 메시지에서 수신한 서비스 세션 개시에 대한 카운트다운 정보를 참조하여 BMSC와의 정확한 시간 동기가 이루어지게 한다(S412). 동기화가 이루어 진 후 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템은 상기 카운트다운 정보를 이용하여 스케줄링을 수행한다(S413). 최종 서비스 세션까지 등록되어 스케줄링이 완료되면 서비스 세션 설정 절차(S414)를 거쳐 각 서비스 세션의 카운트다운 정보에 따라 서비스 세션이 CP/MB 소스로부터 사용자 단말로 전송된다(S415).

도5에는 본 발명의 특징에 따른 상기 카운터다운 정보를 추출하는 구체적인 단계의 흐름도가 나타나 있다. BMSC의 세션 및 전송 기능 시스템은 상기 시스템에 의해 생성된 각 서비스 세션에 대한 인덱스 정보를 참조하여 세션 스케줄링 리스트를 생성한다(S501). 다음 추출된 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간 정보와 등록된 서비스 세션에 대한 개시 시간과의 차이값(이하 시간차 정보)을 추출하고(S502), 상기 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간 정보와 상기 등록된 서비스 세션에 대한 개시 시간을 비교함으로써 유효한 서비스 세션을 스크린 해낸다(S503). 예를 들어 만약 등록된 서비스 세션의 개시 시간이 상기 추출된 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간정보(즉, 상기 시스템 OS의 현재시간) 보다 이전이라면 이미 유용한 서비스 세션이 아니므로 해당 서비스 세션은 삭제된다(S504). 유효한 서비스가 스크린되면 상기 서비스 세션들을 상기 저장된 시간차 정보와 함께 최초 개시될 서비스 세션부터 최종 개시될 서비스 세션까지 정렬한다(S505). 상기 정렬된 각 서비스 세션들에 있어서, 임의의 서비스 세션과 상기 임의의 서비스 세션의 바로 앞에 정렬된 서비스 세션과의 시간차 정보의 차이값을 카운트다운 정보로 추출한다(S506).

도6에는 본 발명의 특징에 따르는 추출된 카운트다운 정보를 이용하여 서비스 세션들을 스케줄링하는 구체적인 단계의 흐름도가 나타나 있다. 최초로 개시될 서비스 세션을 첫번째 세션 스케줄링 리스트에 등록하며(S601) 동일한 시간에 제공될 서비스 세션 유무를 판단한 후(S602), 동일한 시간에 제공될 서비스 세션이 존재하는 경우 하나의 세션 스케줄링 리스트로 생성한다(S603). 상기 세션 스케줄링 리스트는 동일한 시간에 개시되는 세션에 대한 인덱스 정보를 모두 포함한다. 상기의 최초의 서비스 세션이 등록되면 상기 서비스 세션의 카운트다운 정보와 2번째로 등록될 서비스 세션의 카운트다운 정보를 비교하여 카운트다운의 차이값을 상기의 2번째 서비스 세션의 스케줄링 정보로써 세션 스케줄링 리스트에 등록한다(S604). 마찬가지로 3번째 서비스 세션의 카운트다운 정보는 2번째 서비스 세션의 스케줄링 정보와 비교하여 그 차이값을 3번째 서비스 세션의 스케줄링 정보로써 등록한다. 상기의 절차를 마지막 서비스 세션까지 등록을 한다(S605). 상기의 서비스 세션 스케줄링 등록 단계가 완료되면 모든 서비스 세션의 상태(State)를 대기(Standby)로 설정한다(S606). 상기의 단계에 의해 서비스 세션 스케줄링 등록이 완료된 후 세션 스케줄링을 위해 등록된 스케줄링 정보를 이용하여 하나의 타이머만을 동작시켜 카운트다운을 수행하며, 이때 타이머의 동작은 모든 서비스 세션에 대하여 동작하는 것이 아니라 서비스 세션 스케줄링 리스트에 등록된 1번째 서비스 세션에 대해서만 수행된다(S607). 타이머가 만료되면, 즉 카운트다운이 만료되면(S608) 상기 상기 1번째 서비스 세션은 스케줄링 리스트에서 삭제된다(S609). 삭제된 상기 1번째 서비스 세션은 대기(Standby)에서 개시(Active)로 변경된다(S610).즉 CP/MB 소스에 의해 서비스 세션(즉 콘텐츠)가 전송된다. 한편, 상기 1번째 서비스 세션이 삭제되면서 2번째 서비스 세션이 1번째 세션으로 이동하고, 같은 원리로 m번째(m은 2이상 정수) 서비스 세션이 m-1번째 서비스 세션으로 이동된다(612). 스케줄링 리스트의 1번째로 이동한 상기 2번째 서비스 세션의 개시와 관련된 스케줄링 정보에 따라 카운트다운을 위한 타이머가 동작하기 시작하고 다시 타이머 만료 후에는 상기의 (S609)에서 (S612)과정이 진행되고 다시 스케쥴링의 1번째로 이동한 3번째 서비스 세션의 개신과 관련된 스케쥴 정보에 따라 타이머가 작동한다. 이러한 과정은 최후의 서비스 세션에 이르기까지 반복한다(S611).

본 발명은 각종 이동통신 망을 전달망으로 하여 방송형 멀티캐스트 서비스 를 수행하는데 있어 이들 서비스 세션을 제어하고 관리 할 수 있는 제어 노드에서 다양한 서비스와 다수의 사용자에게 효율적인 세션 스케줄링을 통해 정확한 시간에 서비스를 제공하여 사용자가 방송형 멀티캐스트 서비스를 안정적으로 받을 수 있도록 한다. 또한 효율적인 서비스 세션 스케줄링을 통하여 보다 많은 서비스 세션에 대한 스케줄링이 가능하여 다수의 사용자에 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 이러한 입장에서 많은 컴퓨팅 자원을 요구하는 BMSC 세션 및 전송 기능에서 하나의 타이머 동작으로 모든 서비스 세션을 스케줄링할 수 있기 때문에 제어 노드의 부하 경감시킨다.

Claims (9)

1. 이동통신망을 전달망으로 하여 전송되는 서비스 세션을 제어하는 BMSC(Broadcast-Multicast Service Center)를 포함하는 무선시스템을 이용한 방송형 멀티캐스트 서비스(MBMS)를 제공하는 방법에 있어서, BMSC의 세션 및 전송 기능 시스템에 의해 생성된 서비스 세션 스케줄링 리스트에 등록된 임의의 서비스 세션과 상기 서비스 세션의 바로 앞의 서비스 세션의 시간차 정보간의 차이값을 각 서비스 세션의 개시를 위한 카운트다운 정보로 추출하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 방송형 멀티캐스트 서비스 제공 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 카운트다운 정보를 추출하는 방법은

   (a) 상기 BMSC의 세션 및 전송 기능 시스템이 상기 시스템에 의해 생성된 각 서비스 세션에 대한 인덱스 정보를 참조하여 서비스 세션 스케줄링 리스트를 생성하는 단계;

   (b) 추출된 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간 정보와 등록된 서비스 세션에 대한 개시 시간으로부터 시간차 정보를 추출하는 단계;

   (c) 상기 추출된 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간 정보와 상기 등록된 서비스 세션에 대한 개시 시간을 비교함으로써 유효한 서비스 세션을 스크린해내는 단계;

   (d) 상기 유효한 서비스 세션들을 상기 저장된 시간차 정보와 함께 최초 개시될 서비스 세션부터 최종 개시될 서비스 세션까지 정렬하는 단계; 및

   (e) 임의의 서비스 세션과 상기 서비스 세션의 바로 앞에 정렬된 서비스 세션과의 시간차 정보의 차이값을 카운트다운 정보로 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송형 멀티캐스트 서비스 제공 방법.
3. 제1항에 있어서, (h) 사용자 단말이 상기 카운트다운 정보를 포함한 MBMS 등록 메시지를 이용하여 상기 사용자 단말과 BMSC간에 동기화를 이루는 방법을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송형 멀티캐스트 서비스 제공 방법.
4. 제3항에 있어서,상기 (h) 단계는

   (h-1) 상기 카운트다운 정보 및 추출된 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간 정보를 포함한 MBMS 등록 응답 메시지를 GGSN을 경유하여 SGSN으로 전송되는 단계;

   (h-2) MBMS 등록 절차가 완료되어 SGSN이 Activate MBMS Context Accept 메시지를 단말로 전송하는 단계; 및

   (h-3) 상기 Activate MBMS Context Accept 메시지를 수신한 사용자 단말이 BMSC 세션 및 전송 기능 시스템의 시간 정보로 자신의 시스템 시간을 재설정하며 BMSC의 서비스 안내 기능에 의해 수신한 안내 정보의 서비스 세션 개시 시간과 상기 Activate MBMS Context Accept 메시지에서 수신한 서비스 세션 개시에 대한 카운트다운 정보를 참조하여 BMSC와의 시간 동기를 이루어지게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송형 멀티캐스트 서비스 제공 방법.
5. 제1항 내지 제4항의 어느 하나의 항에 있어서, (i) 상기 카운트다운 정보를 이용하여 상기 서비스 세션의 전송을 위한 스케줄링을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송형 멀티캐스트 서비스 제공 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 (i) 단계는

   (i-1) 최초로 개시될 서비스 세션을 첫번째 세션 스케줄링 리스트에 등록하는 단계;

   (i-2) m번째(m은 1이상 정수) 서비스 세션의 카운트다운 정보와 m+1번째로 등록될 서비스 세션의 카운트다운 정보를 비교하여 상기 m+1번째 서비스 세션의 스케줄링 정보로서 세션 스케줄링 리스트에 등록하는 단계; 및

   (i-3) 상기 (i-2) 단계를 최후의 서비스 세션이 선택될 때까지 반복함으로써 서비스 세션을 위한 스케줄링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송용 멀티캐스트 서비스 제어 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 (i-1)단계는

   (i-4) 동일한 시간에 제공될 다른 서비스 세션 유무를 판단하는 단계;

   (i-5) 동일한 시간에 제공될 다른 서비스 세션이 존재하는 경우 하나의 세션 스케줄링 리스트로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송용 멀티캐스트 서비스 제어 방법.
8. 제6항에 있어서, (j) 상기 스케쥴링 결과에 따라 CP/MB소스가 서비스 세션을 사용자 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송용 멀티캐스트 서비스 제어 방법.
9. 제8항에 있어서,

   (j-1) 상기 서비스 세션 스케줄링 리스트에 등록된 1번째 서비스 세션의 개시와 관련된 카운트 다운을 위하여 타이머가 작동되는 단계;

   (j-2) 상기 타이머가 만료된 후, 상기 1번째 서비스 세션은 스케줄링 리스트에서 삭제되는 단계;

   (j-3) CP/MB 소스가 상기 1번째 서비스 세션을 전송하는 단계;

   (j-4) 상기 서비스 세션 스케줄링 리스트의 m번째(m은 2이상인 정수)에 등록된 서비스 세션이 m-1번째로 이동하는 단계;

   (j-5) 상기 (j-4) 단계에서 상기 서비스 세션 리스트의 1번째로 이동한 서비스 세션의 개시와 관련된 카운트다운을 위하여 타이머가 작동되는 단계; 및

   (j-6) 최후의 서비스 세션을 전송할 때까지 상기 (j-2) 단계부터 상기 (j-5) 단계가 반복되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송형 멀티캐스트 서비스 제어 방법.

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