KR100891778B1 - 이동 통신 네트워크의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스를 제공하는 방법 - Google Patents

이동 통신 네트워크의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스를 제공하는 방법 Download PDF

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Abstract

이동 통신 네트워크의 MBMS 서비스 제공 방법이 개시되어 있다. 이동 통신 네트워크의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBMS 서비스) 제공 방법은, 서로 다른 MBMS 서비스들에 관련된 각각의 데이터를 전송하기 위한 각각의 전송 시간을 스케줄링하는 과정과, 상기 각각의 전송시간이 스케줄링된 스케줄링 정보를 하나의 스케줄링 메시지에 포함시켜 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송하는 과정을 포함하며, 상기 스케줄링 정보는 미리 정의된 스케줄에 따라 미리 정의된 시간에 주기적으로 제공되며, 상기 스케쥴링 정보의 전송 구간은 특정 MBMS 서비스에 대해 정해진다.
MBMS, 전송 시간, 스케줄링 정보

Description

이동 통신 네트워크의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스를 제공하는 방법{Method for Providing Multicast and Broadcast Service in Mobile Telecommunications Network}
본 발명은 통신 시스템의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(Multimedia Broadcast/Multicast Service : 이하, MBMS 서비스)에 관한 것으로, 특히 MBMS 서비스를 위한 스케쥴링 정보와 관련하여 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Service) 무선 접속 네트워크와 같은 무선 접속 네트워크(Radio Access Network: RAN)에서 MBMS 서비스의 구현에 관한 것이다. UTMS는 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 기술을 이용하는 제3세대 무선 네트워크와 연관되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 셀룰러 통신 시스템은 UMTS를 위해 이동 사용자 장치들(User Equipment: UE), 무선 접속 네트워크(RAN) 및 하나 이상의 코어 네트워크(CN)를 구비하고 있다. 제3세대 셀룰러 통신 시스템 구조는 3GPP 표준 "UTRAN Overall Description" 3GPP TS25.401과 관련 문서에 자세히 설명되어 있다. UE(1) 과 UTRAN(3) 간의 통신은 Uu 인터페이스(Uu)를 통해 이루어지는 반면, UTRAN과 코어 네트워크(5) 간의 통신은 Iu 인터페이스(Iu)를 통해 이루어진다.
무선 접속 네트워크는 기지국들과 무선 네트워크 제어부들(Radio Network Controller: RNC) 또는 기지국 제어부들(Base Station Controller: BSC)을 포함한다. 기지국들은 셀이라는 특정 지리학적 영역에 걸쳐서 무선 인터페이스를 통한 실제 통신을 처리한다. RNC들은 연결된 기지국들을 제어하고 무선 자원 할당 및 로컬 이동성 제어와 같은 다른 기능도 수행한다. RNC는 Iu 인터페이스를 통해 하나 이상의 코어 네트워크에 연결되고, Iub 인터페이스를 통해 많은 기지국들(UTRAN의 경우 노드 B의 기지국들)과 연결되고, Iur 인터페이스를 통해 하나 이상의 다른 RNC들과 연결될 수도 있다. 코어 네트워크는 서비스 GPRS(General Packet Radio Service) 지원 노드(SGSN) 및 MBMS 서비스 센터(Broadcast/Multicast-Service Center: BM-SC)를 포함한다. BM-SC는 MBMS 서비스를 통해 전송될 데이터의 분배를 제어한다.
UMTS 네트워크와 같은 제3세대 통신 네트워크들은 MBMS 서비스를 제공한다. MBMS는 오디오, 이미지 또는 비디오 데이터와 같은 멀티미디어 데이터가 단방향 베어러 서비스(uni-directional bearer service)를 이용하여 하나의 소스 객체로부터 다수의 수신자들에게 전송되는 점대다(point-to-multipoint) 서비스이다. MBMS 베어러 서비스는 브로드캐스트 모드와 멀티캐스트 모드를 지원한다. 브로드캐스트 모드에서, 데이터는 모든 사용자들에게 브로드캐스트 된다. 반면, 사용자는 멀티캐스트 서비스를 받기 위해 서비스 제공자가 있는 특정 MBMS 서비스 또는 MBMS 서비스 그룹에 가입해야 한다. 운용자는 사용자들에게 이용가능한 MBMS 서비스 범위를 알리기 위해서 서비스를 안내하거나 서비스 발견 메커니즘을 이용할 수도 있다. 사용자가 특정 MBMS 서비스에 관심이 있다면, 사용자는 이 서비스에 가입한다. 즉, 사용자는 MBMS 서비스를 활성화시킨다. 이런 식으로, 사용자는 특정 멀티캐스트 그룹의 회원이 되고 네트워크에게 자신이 특정 MBMS 서비스의 MBMS 데이터를 수신하고자 한다는 것을 알린다.
특정 MBMS 베어러 서비스가 이용가능한 영역을 MBMS 서비스 영역 또는 MBMS 멀티캐스트(MC) 서비스 영역이라 한다. 이 영역은 MBMS 베어러 서비스에 대해 개별적으로 정의된다. 즉, MBMS 서비스 영역은 MBMS 서비스에 한정된다. 이러한 MBMS 서비스 영역은 다수의 셀들로 구성된다. MBMS MC 서비스 영역은 UTRAN 등록 영역들(UTRAN Registration Areas: URA's), 라우팅 영역들(Routing Areas: RA) 또는 위치 영역들(Location Areas: LA)과 같은 네트워크의 기타 영역과 연관이 없을 수도 있다. 따라서, MBMS MC 서비스 영역은 UTRA, RA 또는 LA의 모든 셀들을 포함하는 것이 아니라, URA, RA 또는 LA의 일부 셀들만을 포함할 수도 있다.
UTRAN에서의 MBMS 구현에 관한 더 자세한 정보는 해당 스테이지-2 문서 "Introduction of Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) in the Radio Access Network(RAN)", TS 25.346.v2.6.0에서 찾아볼 수 있다.
동일한 데이터를 다수의 수신자들에게 전송하여 네트워크 자원을 공유할 수 있다. 이렇게, MBMS 구조는 무선 네트워크 및 코어 네트워크 자원들의 효율적 이용 을 가능하게 하도록 설계되었다.
MBMS 세션을 개시하기 위해, CN은 RNC에게 세션 시작 명령어를 보낸다. 세션 시작 명령어는 코어 네트워크가 특정 MBMS 서비스와 연관된 데이터를 송신할 준비가 되었다는 것을 나타내는데 이용된다. 세션 시작 명령어는 MBMS 데이터 송신을 위한 베어러 자원의 구축을 유발한다. 세션 시작은 사용자에 의한 서비스 활성화와 독립적으로 수행된다. 이는 사용자가 세션 시작 전이나 후에 특정 서비스를 활성화시킬 수도 있다는 것을 의미한다.
세션 시작 명령어를 수신하면, RNC는 UE들에게 미래의 혹은 진행중인 MBMS 멀티캐스트 데이터 송신에 대해 알려주기 위해 UE들에게 MBMS 통보를 보낸다. RNC는 무선 자원의 이용을 관리하고 MBMS 데이터가 무선 인터페이스 상에서 점대다 모드를 이용하여 송신될 것인지 혹은 점대점 송신 모드를 이용하여 송신될 것인지를 결정한다. 셀 내에 충분한 UE들이 있다면, 점대다 송신 모드가 더 효율적이다. 그러나, 셀 내의 사용자들의 수가 적다면, 점대점 송신 모드가 가장 효율적일 수도 있다. 어떤 송신 모드를 사용할 지 결정하기 위해서, RNC는 카운팅 동작을 수행할 수도 있다. 특정 MBMS 서비스와 연관된 멀티미디어 데이터는 데이터 송신 단계에서 CN으로부터 RNC를 걸쳐 UE들로 송신된다.
BM-SC가 더 이상 송신할 데이터가 없다고 판단한 경우, CN은 RNC에 세션 중지 명령어를 보내고 베어러 자원들이 해제된다.
사용자가 더 이상 특정 MBMS 서비스에 흥미가 없다면, 사용자는 서비스를 비활성화시킨다. 따라서, 사용자는 자신이 특정 MBMS 베어러 서비스의 멀티캐스트 모 드 데이터를 수신하기를 원하지 않는 경우 멀티캐스트 그룹을 탈퇴한다.
단계 신청(phase subscription), 가입(joining) 및 탈퇴(leaving)는 각 사용자에 대해 개별적으로 수행된다. 통보 및 데이터 송신과 같은 다른 단계들은 특정 서비스, 즉 관련 서비스에 관심이 있는 모든 사용자들에 대해 수행된다.
3GPP RAN2 회의 No.41(2004년2월 16-20일)에서, MBMS가 Uu 인터페이스 상에서 어떻게 처리될 것인가에 관한 상황이 명확해졌다. RAN2에서의 MBMS 구현의 현재 상황은 3GPP 표준 "Introduction of Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) in the Radio Access Network (RAN)" TS 25.346(v.2.6.0)에 기술되어 있다.
RAN2 회의 No.41 동안, SCCPCH(Secondary Common Control Physical Channel) 상에서 MBMS 스케쥴링 정보가 제공될 것이고 이 스케쥴링 정보는 이 SCCPCH 상에서 제공되는 MBMS 서비스와 연관될 것이라고 결정되었다.
현재, 스케쥴링 정보가 이미 CBS(Cell Broadcast Service)를 위한 GSM/UMTS 무선 인터페이스 상에서 제공되고 있다. MBMS와 같이, CBS 또한 브로드캐스트 타입 서비스(점대다 전송)이다. 그러나, CBS는 MBMS보다 훨씬 낮은 전송율에 한정되고 텍스트 기반 서비스들에 중점을 두고 있다.
CBS는 3GPP 표준 "Short Message Service Cell Broadcast (SMSCB); Support on the Mobile Radio Interface for GSM" (TS 44.012) 및 3GPP 표준 "Broadcast/Multicast Control (BMC) for UMTS"(TS 25.324)에 명시되어 있다.
MBMS 서비스를 위한 스케쥴링은 CBS 서비스에 대해 기술되어 있는 스케쥴링 절차와 유사한 절차를 통해 구현될 수 있다.
CBS 서비스의 경우(표준 문서 TS 44.012 및 TS 25.324 참조), 어떤 메시지(메시지 ID에 기반)가 이후의 구간 동안에 타임슬롯 단위로 보내질 것인가가 명확하게 기술되어 있다. UMTS에서, 최대 시간 구간은 2.56초로 기술되어 있다. 전송될 메시지들은 메시지 ID로 표시된다.
CBS 방법은 특정 시간 구간에 어떤 서비스들이 제공될 것인가를 나타내는 스케쥴링 메시지의 신호에 바로 적용될 수 있을 것이다. 상기 시간 구간은 예를 들어, 다음 50개의 시스템 프레임 번호(System Frame Number:SFN)로 결정될 수도 있다.
본 발명의 목적은 상기 기술한 스케쥴링 방법을 개선하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 통신 네트워크의 MBMS 서비스 제공 방법은, 네트워크 노드로부터 이동 단말로 MBMS 서비스에 대한 데이터를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 MBMS 서비스와 연관된 데이터를 전송하는 전송 시간들이 스케줄되고 스케줄링 정보는 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송되며, 상기 데이터의 적어도 일부의 전송이 지연되어 상기 MBMS 서비스와 연관된 데이터가 전송 전에 그룹핑된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이동 통신 네트워크의 MBMS서비스 제공 방법은, MBMS 서비스에 대한 전송 시간들이 스케줄되며, 특정 MBMS 서비스와 연관된 전송의 시작 시간들을 포함하는 스케줄링 정보가 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 이동 통신 네트워크의 MBMS 서비스 제공 방법은, MBMS 서비스에 대한 전송 시간들이 스케줄되고 스케줄링 정보는 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송되며, 상기 스케줄링 정보에 해당하는 전송 구간들은 특정 MBMS 서비스에 한정된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 이동 통신 네트워크의 MBMS 서비스 제공 방법은, MBMS 서비스에 대한 전송 시간들이 스케줄되고 스케줄링 정보가 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송되며, 상기 스케줄링 정보는 미리 정의된 스케줄에 따라 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 이동 통신 네트워크의 MBMS 서비스 제공 방법은, MBMS 서비스들에 대한 전송 시간들이 스케줄되고 스케줄링 정보가 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송되며, 하나의 채널 상에서 제공되는 서로 다른 MBMS 서비스들에 대한 스케줄링 정보가 그룹핑된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 이동 통신 네트워크의 MBMS 서비스 제공 방법은, MBMS 서비스들에 대한 전송 시간들이 스케줄되고 스케줄링 정보가 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송되며, 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송될 상기 MBMS 서비스와 연관된 데이터는 전송 전에 그룹핑된다.
도 1 및 2는 본 발명이 포함될 수 있는 이동 통신 네트워크의 개략적인 구조를 나타낸 도면.
도 3a 및 3b는 종래 기술에 따른 MBMS 서비스에 대한 제1 스케쥴링 방법과 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 스케줄링 방법을 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예들을 포함하는 3가지 MBMS 서비스들을 위한 스케쥴링 방법들을 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예들을 포함하는 6가지 MBMS 서비스들을 위한 스케쥴링 방법들을 나타낸 개략도.
도 2는 무선 접속 네트워크의 구조를 도시하고 있다. RAN은 UTRAN에 대한 소위 노드 B의 기지국과 같은 기지국들(2) 및 기지국 제어기(BSC)라고도 불리는 무선 네트워크 제어기들(RNC: 4)을 포함한다. 기지국들(2)은 무선 인터페이스를 거쳐 셀이라는 특정 지리학적 영역에 걸친 통신을 처리한다. RNC들(4)은 연결된 기지국들(2)을 제어하고 무선 자원의 할당 즉, 로컬 이동성과 같은 작업을 위한 다른 기능들도 포함한다. 무선 네트워크 서브시스템(RNS: 6)은 RNC(4)와 기지국들(2)을 포함한다. RNC(4)는 Iu 인터페이스(12)를 통해 하나 이상의 코어 네트워크(8)에 연결되고, Iub 인터페이스(10)를 통해 수많은 기지국들(2)에 연결되며, Iur 인터페이 스(14)를 통해 하나 이상의 다른 RNC들(4)에 연결될 수 있다.
UMTS 네트워크에서, 무선 자원 제어(Radio Resource Control: RRC) 프로토콜은 무선 인터페이스에 걸쳐, 즉 UE와 UTRAN 사이에서 이용된다. 이러한 프로토콜 엔드 포인트들은 프로토콜 파라미터들을 교환하고 하나 이상의 정보 요소들을 포함한 메시지들을 송신함으로써 상호작용한다.
MBMS 세션을 셋업하기 위해서, RNC는 CN으로부터 요청을 수신한다. 이 MBMS 세션 시작 요청은 MBMS 서비스 ID를 포함하고 MBMS 베어러 서비스 타입 및 MBMS 서비스 영역 정보 또는 서비스 품질 파라미터들과 같은 MBMS 세션 속성들을 명시한다. RNC는 MBMS 세션 시작 요청을 수신한 후에, 특정 MBMS 서비스에 관심이 있고 이를 활성화시킨 UE들에게 통보한다.
MBMS 세션 시작 요청은 MBMS 무선 접속 베어러(Radio Access Bearer: RAB)를 셋업하는데 필요한 모든 정보를 포함한다. 세션 시작 메시지를 수신하면, RNC는 Iu 인터페이스 상에서 MBMS 데이터 베어러 셋업을 수행하고 MBMS 세션 시작 응답 메시지를 통해 셋업의 결과를 송신 CN에 알린다.
특정 MBMS 서비스를 위해, 데이터는 네트워크와 UE 사이의 MBMS RAB를 통해 송신된다.
RNC와 UE 사이에 연결을 셋업하기 위해서, 점대다(ptm) MBMS 전송의 경우 Iub를 통한 순방향 접속 채널(Forward Access Channel: FACH)의 기존 전송 채널 메커니즘을 이용한다. 셀 내의 카운트된 MBMS 사용자들의 수가 특정 운용자 정의 임계값을 초과하는 경우에 ptm 연결을 구축한다. 그렇지 않으면, 다른 전용 서비스들 에 대해 정의된 바와 같이, DTCH를 통해 점대점(ptp) 연결을 구축한다.
CN은 이와 유사한 방식으로 RNC에 MBMS 세션 정지 명령어를 보내고 RNC는 관심이 있고 활성화된 UE들에게 MBMS 세션의 종료를 통보한다. RNC가 MBMS 세션 정지 요청을 수신하면, 관련된 MBMS RAB 자원을 해제한다.
*MBMS에 "CBS 유사 솔루션" 적용하기
전술한 바와 같이, CBS 방법을 특정 시간 구간 내에 어떤 서비스들이 제공될 것인지를 나타내는 스케쥴링 메시지의 신호에 직접 적용될 수 있다. 상기 시간 구간은 예를 들어, 다음 50개의 시스템 프레임 번호(System Frame numbers: SFN)로 결정될 수도 있다.
2차 제어 공통 채널(Control Common Channel)은 64kbps를 운반하고, 40ms의 TTI(Time Transmission Interval)를 가지고 매 TTI 마다 각각 320비트로 이루어진 8개의 전송 블록(Transport Block: TB)들을 운반할 수도 있다. 또한, 4 SFN들 마다 최대 8개의 서비스들 또는 50 SFN들 마다 최대 100개의 서비스들이 제공될 수 있다. 각 서비스 발생에 대해, MAC ID를 확인할 필요가 있다 (예를 들어, 하나의 SCCPCH 상에서 5 비트와 32 서비스들을 요구할 수도 있다).
스케줄링 메시지는 0.5초 당 최대 약 500 비트의 길이를 가질 수 있으며 총 1kbps의 로드를 발생시킨다.
셀 브로드캐스트 서비스는 소위 "비동기 방법(Asynchronous Approach)"를 이용한다. 이는 스케쥴링 메시지들이 고정된 시간에 송신되지 않음을 의미한다. 그 대신에, 각 스케쥴링 메시지에, 다음 스케줄링 메시지에 대한 최적의 타이밍, 즉 현재 스케쥴링 메시지에 의해 커버되는 시간 구간 바로 이후의 시간이 명시된다.
이러한 유형의 솔루션은 MBMS에 대한 하나의 타당성있는 솔루션으로 고려될 수 있지만, 이러한 CBS의 MBMS에 대한 직접적인 응용이 MBMS에 최적의 솔루션이 될지 더 향상될 수 있을지는 의문의 여지가 있다.
전술한 CBS 유사 솔루션으로부터, 다음과 같은 문제를 해결할 필요가 있다.
1) MBMS 서비스 스케줄링 정보를 시그널링하는데 가장 효율적인 방법은 무엇인가? 모든 TTI의 내용을 시그널링하는 것이 효율적인 방법인가(어떤 MBMS 서비스들이 그 TTI에서 전송될 것인가), 또는 스케줄링 정보의 크기를 줄이는데 더 효율적인 방법이 있는가?
2) 스케줄링 정보가 시간상으로 고정된 위치에서 제공되어야 하는가(소위 "동기적"이어야 하는가), 또는 후속 스케줄링 메시지간의 시간 간격이 다양할 수 있는 CBS에서처럼 "비동기적 방법"이 더 나은 것인가?
3) 스케줄링 정보를 어떻게 그룹핑할 것인가? 예를 들어 하나의 SCCPCH 상의 모든 서비스에 대해 하나의 메시지를 이용할 것인가 또는 서비스당 하나의 메시지를 이용할 것인가?
하기에서는 이러한 문제들에 대해 논한다.
제 1 실시예
* MBMS 서비스 스케줄링 정보를 어떻게 시그널링 할 것인가?
가능한 솔루션은 어떤 MBMS 서비스가 전송될 것인지를 나타내는 스케줄링 표시를 TTI 당 하나씩 시그널링하는 것이다. 이러한 방식으로, UTRAN 스케줄링은 대 게 시간이 지나면서 임의로 특정 MBMS 서비스에 속한 정보의 전송을 분배한다. 전술한 솔루션은 CBS 솔루션을 직접 응용한 것이다.
그러나, MBMS의 경우, 서비스의 지연이 크게 중요하지는 않다. 데이터의 지연만 고려하면, 예를 들어 최대 0.5초까지의 지연도 문제가 되지 않는다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 하나의 MBMS 서비스에 대한 두 가지 다른 스케줄링 방법이 도시되어 있다. 도 3a에는 CBS 유사 솔루션의 스케줄링 방법이 도시되어 있다. UTRAN은 매 40ms TTI 마다 서비스에 대해 하나의 TB를 전송한다.
도 3b에는 또 다른 스케줄링 방법이 도시되어 있다. 이 MBMS 서비스에 대해 UTRAN이 전송한 정보는 그룹핑된다. UTRAN은 매 8 TTI 마다 8개의 TB들을 전송한다. 전술한 바와 같이 전송될 정보를 그룹핑하는데 최대 240ms의 지연이 발생한다.
도 3b에 도시된 방법을 이용하여 스케줄링 메시지들의 수를 줄일 수 있다. MBMS 서비스가 전송되는 8개의 시점(instant)들을 나타내는 것 대신에, 하나의 시점만 나타내면 된다. 데이터가 스케줄링 메시지에 의해 커버되는 스케줄링 간격과 유사한 시간까지 지연될 수 있는 한, 전술한 바와 같이 "그룹핑된 정보"의 스케줄링은 정보를 개별적으로 스케줄링하는 것보다 더 효율적이다.
이 방법의 또 다른 장점은 특정 MBMS 서비스의 정보를 매 TTI 마다 배포하기보다 그 정보를 버스트로 스케줄링함으로써 UE가 이웃 셀 측정을 할 수 있는 기회가 더 많게 된다는 것이다. 많은 시간 동안 이웃 셀 측정을 가능하도록 하기 위해서는, 각 TTI가 하나의 MBMS 서비스에 대한 데이터만을 포함하고 있어야 한다.
그러나, 전술한 바와 같이 정보를 그룹핑하여 발생하는 지연들은, 그러한 정 보를 전송하기 위해 요구되는 버스트가 너무 긴 경우에 UE가 이웃 셀 측정에 어려움을 겪게 될 수도 있기 때문에, 주의해서 처리해야 한다.
* MBMS 서비스 전송의 시작
전송 전에 각 MBMS 서비스에 대해 데이터를 그룹핑하는 것에 더하여, 스케줄링 정보의 전송은 각 MBMS 서비스에 대하여 MBMS 서비스에 대한 전송이 시작되는 다음 시점(들)을 나타냄으로써 개선될 수 있다.
시점들은 시작 프레임을 나타내는 시작 SFN들의 리스트 또는 시작 TTI들의 리스트를 이용하여 나타낼 수 있다. 그러나, TTI들에 번호가 매겨지지 않으므로, 후자의 제안을 구현하기 위해서는, TTI들에 번호를 매길 필요가 있다. 이는 예를 들어, 스케줄링 메시지의 끝에 TTI들에 대한 번호를 도입함으로써 실현될 수 있다.
CBS 유사 방법에 비해, 제안된 솔루션들은 더 효율적으로 정보를 스케줄링 할 수 있다. 이를 통해 더 작은 스케줄링 메시지가 이용될 수도 있다. 또한, 전술한 스케줄링 정보 전송 방법은 UE에 대한 이웃 셀 측정을 수행하는데 좋은 기회들을 용이하게 선택할 수 있도록 한다.
제 2 실시예
*서로 다른 서비스들에 대한 서로 다른 시간 구간
UE 효율성 측면에서, 스케줄링 메시지에 해당하는 구간은 가능한 길어야 한다. 이를 통해, UE는 자신의 측정 구간을 미리 계획할 수 있으며 UE가 MBMS 서비스 또는 스케줄링 메시지를 읽을 필요없이 부재중일 수 있는 기간이 길어질 수 있다.
UTRAN 스케줄링 효율성 측면에서, 어느 MBMS 서비스가 언제 스케줄될 것인지 에 관해 최대한 유연성을 유지하기 위해, 그러한 구간은 가능한 짧아야 한다(바람직하게는 스케줄링 정보가 없어야 한다). 스케줄링 메시지에 해당하는 구간이 너무 길면, UTRAN은 너무 많은 데이터를 버퍼링해야할 수도 있다.
이는 다음과 같은 예를 통해 알 수 있다. 스케줄링 메시지가 60초에 해당한다고 가정하자. 스케줄링 메시지를 보낸 직후에, 256kbps 서비스에 대한 연속적인 다운링크 데이터가 도착하기 시작한다고 하면, UTRAN은 이 특정 MBMS 서비스에 대해 1.9MB의 데이터를 버퍼링해야 한다.
반면, 더 낮은 전송율의 MBMS 서비스의 경우, 더 긴 비활성 구간이 유리할 것이다. 이러한 비활성 구간들은 예를 들어, 30초의 길이를 가질 수 있다.
서로 다른 서비스들에 대한 스케줄링 구간의 길이가 서로 다르게 되면, 다음과 같은 이유로 서로 다른 RNC들의 셀들 간에 더 많은 서비스 비동기가 생기게 될수도 있다는 단점을 생각해 볼 수 있다. MBMS에서, 단말은 수신 품질을 향상시키기 위해 서로 다른 셀들로부터 수신한 MBMS 데이터를 결합할 수도 있다. 이를 위해서는, 두 셀들에서의 데이터 전송이 어느 정도 시간적으로 정렬되어 있어야 한다. 그러나, 이러한 결합은 서로 다른 RNC들의 셀들 간에는 지원되지 않는다. 따라서, 이러한 서로 다른 RNC들의 셀들 간의 비동기/비정렬은 실제에 있어 단점으로 고려되지 않는다.
두 번째 예를 고려해보자. 텍스트 기반 서비스 및 1kbps의 낮은 전송율의 서비스의 경우, 10초 불연속 전송(Discontinuous Transmission: DTX)는 스케줄링 메시지를 읽기 위한 UE 파워를 0.5초 스케줄링 메시지 간격에 비하여 20의 인수만큼 감소시키며, RNC에서 매우 적은 버퍼 용량을 요구한다. 텍스트 기반 서비스의 경우, 요구되는 버퍼 용량은 거의 0이며 1kbps 서비스의 경우에는 1.2kB이다.
다음에서는, 어떤 최장 인지가능한 구간에 대해 스케줄링 정보가 제공될 수 있는지에 대해 논의할 것이다. 전형적인 최장 불연속 수신(Discontinuous Reception: DRX) 사이클이 5초이고, UE들에게 서비스 불가용성을 통보하는데 최대 약 1 DRX 사이클이 소요된다고 하고, 세션 가용성에 대해서는 2 DRX 사이클이 소요된다고 가정하면, 원칙적으로 서비스를 일시적으로 이용가능하지 않도록 함으로써 15초 이상의 중단이 처리될 수 있다. 그러나, 이를 위해서는, 별도의 통보 지시자들(Notification Indicators: NI)을 이용해야 한다. 따라서, 1 분 이상의 서비스 중단이 예상되는 경우 서비스 이용가능 -> 서비스 이용불가능 -> 서비스 이용가능 전환 시퀀스를 이용하는 것이 유리하다.
SFN 사이클이 40초 구간에 해당하므로, 최대 하나의 SFN 사이클까지의 서비스 중단이 스케줄링 정보로 시그널링되도록 하여야 한다.
위에서는, 스케줄링 정보가 서로 다른 서비스들에 대해 서로 다른 구간들을 커버하도록 하는 솔루션에 대해 설명하였다. 이는 예를 들어, 언제 UE가 다음 스케줄링 메시지를 읽을 필요가 있는지에 대한 효율적인 메커니즘을 명시함으로써 실현될 수 있을 것이다 (제 3 실시예 참조).
스케줄링 정보가 서로 다른 서비스들에 대해 서로 다른 구간들을 커버하도록 함으로써, UE는 불필요하게 부가적인 스케줄링 메시지를 읽을 필요가 없다. 이렇게 하여, 전력 소모도 줄일 수 있다.
서로 다른 서비스들에 대한 서로 다른 스케줄링 구간들을 제공하는 것의 장점은 다음의 예를 통해서 알 수 있다.
UTRAN이 1초의 구간 동안 높은 전송율의 서비스 및 최대 1분 동안 낮은 전송율의 서비스에 대한 스케줄링 정보를 미리 지시("예측")할 수 있다고 가정하자. 이 경우, 낮은 전송율의 서비스에 대해서만 관심이 있는 UE는 매 분마다 스케줄링 메시지를 읽기만 하면 된다.
반면, 스케줄링 정보가 높은 전송율의 서비스 및 낮은 전송율의 서비스 모두에 대해 1초만 커버하는 경우, 낮은 전송율의 서비스에 관심이 있는 UE 조차도 매 초마다 스케줄링 메시지를 읽을 필요가 있다.
제 3 실시예
*동기적 <-> 비동기적 스케줄링 정보
CBS 솔루션에서, 스케줄링 정보는 시간적으로 고정된 시점에 제공될 필요가 없다. 대신에, 스케줄링 메시지는 이전 스케줄링 구간에서 보낸 마지막 메시지 뒤에 제공된다.
이러한 방법은 "비동기 방법"이라고 불리기도 하며 다음의 이유로 인해 UTRAN에 부가적인 유연성을 제공한다. 예를 들어, 특정 스케줄링 구간 동안 스케줄링 정보가 증가하지만 UTRAN이 스케줄링 메시지를 특정 크기 내로 유지하고자 하는 경우, UTRAN은 각 스케줄링 메시지에 해당하는 스케줄링 구간을 감소시키도록 결정할 수 있다.
또 다른 방법은 소위 "동기적 방법"에 의해 제공될 수 있다. 여기서, MBMS 스케줄링 정보는 소정의 스케줄을 따라 제공된다. 스케줄링 정보의 스케줄에 대한 정보는 주로 시그널링 수단 또는 실제 스케줄링 메시지 이외의 다른 메시지에 의해 UE로 제공된다.
UE가 부정확한 주기적 리던던시 체크(Cyclic Redundancy Check: CRC)로 인해 스케줄링 메시지를 놓친 경우, UE는 비동기적 및 동기적 방법 모두에서 유사한 방식으로 동작한다. 이 두 경우, UE는 계속적으로 SCCPCH 상에서 MBMS 점대다 트래픽 채널(MTCH)를 읽어야 하며 자신이 관심이 있는 MBMS 서비스들에 대해 수신한 모든 정보를 다음 스케줄링 메시지가 수신될 때까지 처리한다.
그러나, 이러한 상황은 비동기적 방법의 경우, 즉 스케줄링 정보가 서로 다른 서비스들에 대한 서로 다른 구간들을 가질 수 있는 경우 더 복잡해진다.
이는 다음과 같은 예를 통해 설명할 수 있다.
시간 SFN=0에 전송된 스케줄링 메시지는 다음과 같은 내용을 담고 있다.
- 서비스 1: SFN=10, SFN=20, SFN=30, SFN=40
- 서비스 2: SFN=210
MBMS 서비스 2에만 관심이 있는 UE는 SFN210까지 SCCPCH를 읽지 않는다. 그리고 나서, UE는 다음 스케줄링 메시지를 읽을 때까지 SFN210 후에 SCCPCH를 계속 읽는다. 다음 스케줄링 메시지는 예를 들어 SFN250에 전송될 수도 있다.
따라서, 마지막 MBMS 서비스 "시작 TTI" 후에 SCCPCH를 수신하는 방법은 많은 전력을 소비할 수도 있으며 심지어 UE가 주기적으로 스케줄링 메시지를 읽는 경우보다 더 많은 전력을 소비할 수도 있다. 따라서, 이 비동기적 방법은 유리하지 않다.
반면, 스케줄링 메시지들이 알려진 시점에 제공되고 모든 스케줄링 메시지들은 가장 높은 시작 TTI후에 다음 스케줄링 메시지까지 모든 시작 TTI들을 포함하여야 한다는 일반적인 규칙에 따라 스케줄링 메시지가 전송된다면, UE는 자신이 관심이 있는 서비스에 대해 마지막 시작 TTI 후의 첫 번째 스케줄링 메시지를 읽기만 하면 된다.
다음의 예는 동기적 스케줄링 방법에 대한 것이다.
스케줄링 메시지는 매 SFNmod64=0 마다 제공되며 다음과 같은 정보를 포함한다.
- 서비스 1: SFN=10, SFN=20, SFN=30, SFN=40
- 서비스 2: SFN=210
서비스 1에 관심이 있는 UE는 SFN=64에 다음 스케줄링 메시지를 읽을 필요가 있다. 따라서, UE는 SFN=40 과 SFN=64 사이의 모든 전송을 수신(listen)한다. MBMS 서비스 2에만 관심이 있는 UE는 SFN=256에 다음 스케줄링 메시지를 읽는다.
UTRAN은 미리 서비스가 앞으로 오랜 기간 동안 제공되지 않을 것임을 미리 알지만, 어느 시점에서 데이터가 다시 전송되기 시작할 것인지는 모르는 경우, UTRAN은 미래 스케줄링 메시지의 SFN을 나타낼 수도 있다.
따라서, 동기적 스케줄링이 더 유리한 방법으로 여겨진다. 그러므로, 스케줄링 정보는 미리 정의된 스케줄에 따라 제공된다. 이에 따라, UE는 다음 스케줄링 메시지의 타이밍을 알기 위해 이전의 스케줄링 메시지를 수신할 필요가 없다.
제 2 실시예에서 설명한 방법과 함께, UE들이 자신과 연관된 스케줄링만을 읽으면 되는 구조가 구현된다. 이를 통해 스케줄링 정보가 충분히 미리 제공될 수 있는 서비스에 대해 관심이 있는 UE들에 대한 전력 소비를 줄일 수 있다.
제 4 실시예
SCCPCH 상에서 스케줄링 정보를 전송하고 그룹핑하는 방법
CBS 유사 솔루션에서, 다음 스케줄링 구간에 제공될 모든 스케줄링 정보가 하나의 메시지에 수집되고 하나의 메시지를 통해 전송된다.
모든 관련된 정보가 서로 다른 시점에 전송되는 하나 이상의 메시지가 아니라 하나의 메시지를 통해 제공되므로, 다수의 CBS 메시지들에 관심이 있는 UE들에 대한 스케줄링 정보의 수신이 용이하다.
또 다른 방법은 하나의 메시지에 모든 정보를 수집하는 대신에, 서로 다른 시점에 서로 다른 MBMS 서비스들에 대한 스케줄링 정보를 제공하는 것이다.
다음과 같은 MBMS 스케줄링 정보 제공 방법을 고려할 수 있다.
1) MBMS 스케줄링 정보가 SCCPCH 상에서 제공되는 모든 MBMS 서비스들에 대해 그룹핑되어 제공되는 솔루션
2) 서로 다른 MBMS 서비스들에 대한 MBMS 스케줄링 정보가 서로 다른 시점에 제공되는 솔루션
첫 번째 방법이 다수의 서비스들에 관심이 있는 UE들에게 유리할 수도 있으며 UE의 전력 소비가 감소될 수 있다.
두 번째 방법은 제한된 수의 MBMS 서비스들(예를 들어 하나의 MBMS 서비스) 에 관심이 있는 UE들에게 유리할 수도 있다. 왜냐하면, 이러한 UE들은 별도의 시점에 시그널링된 스케줄링 메시지를 읽을 필요가 없기 때문이다.
* 예
도 4를 참조하여, 하나의 SCCPCH 상의 3가지 다른 MBMS 서비스들을 제공하는 예를 설명할 것이다. 이 예에서, 위의 첫 번째 3가지 실시예에서 설명되었던 MBMS 서비스에 대한 스케줄링 정보를 제공하는 방법의 서로 다른 요소들을 결합한다. 이 방법은 제 1 실시예에서 설명된 바와 같이 데이터를 그룹핑하고 시작 SFN들을 나타내는 요소, 제 2 실시예에서와 같이 서로 다른 MBMS 서비스들에 대해 서로 다른 구간을 가진 스케줄링 정보를 제공하는 요소 및 제 3 실시예에서와 같이 동기적 스케줄을 제공하는 요소를 결합한다.
이 예에서, 64kbps SCCPCH 상에서 3가지의 서비스들이 제공된다.
1) 32 kbps 서비스(진한 음영으로 표시된 MBMS 서비스 1)
2) 640ms의 지연 한계를 가진 가변 전송율의 서비스(옅은 음영으로 표시된 MBMS 서비스 2)
3) 큰 지연 한계를 가진 낮은 전송율의 서비스 (빗금으로 표시된 MBMS 서비스 3)
스케줄링 정보는 640ms 마다(즉, SFN 256, 320, ...) 제공된다. 하기 <표 1>은 SFN256, SFN320, SFN384 및 SFN448에 전송되는 스케줄링 메시지들의 내용을 나타낸다.
SFN256 SFN320 SFN384 SFN448
MBMS 서비스 1:256 MBMS 서비스 1:320 MBMS 서비스 1:384 MBMS 서비스 1:448
MBMS 서비스 2:296 MBMS 서비스 2:360 MBMS 서비스 2:424 MBMS 서비스 2:488
MBMS 서비스 3:508 MBMS 서비스 3:508 MBMS 서비스 3:508 MBMS 서비스 3:508
상기 <표 1>을 보면, SFN256에 전송된 제 1 전송 메시지가 서비스 1, 2 및 3에 대한 시작 전송 시간을 각각 SFN256, SFN296 및 SFN508로 나타냄을 알 수 있다. SFN320에 전송된 제 2 전송 메시지는 서비스 1, 2 및 3에 대한 시작 전송 시간을 각각 SFN320, SFN360 및 SFN508로 나타낸다.
도 5를 참조하여 하나의 SCCPCH 상에서 6가지 서로 다른 MBMS 서비스들을 제공하는 예를 설명할 것이다. 6개의 MBMS 서비스들 각각은 서로 다른 유형의 음영 또는 빗금으로 나타낸다.
스케줄링 정보는 640ms 마다 제공되며, SFN256 및 SFN320에 전송된 두 개의 스케줄링 메시지들이 도시되어 있다. 도 5를 보면, SCCPCH는 6개의 서로 다른 MBMS 서비스들을 제공하여 로드가 많이 걸림을 알 수 있다.
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 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명을 UMTS RAN에서의 MBMS 서비스의 상황에서 설명하였지만, 다른 유사한 시스템에도 적용될 수 있다. UMTS의 경우, Release 6 및 이후의 Release들에 대해서도 적용가능하다.
전술한 서로 다른 실시예들의 다양한 측면들은 개별적으로 혹은 서로 조합하여 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (27)

  1. 이동 통신 네트워크의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBMS 서비스) 제공 방법에 있어서,
    서로 다른 MBMS 서비스들에 관련된 각각의 데이터를 전송하기 위한 각각의 전송 시간을 스케줄링하는 과정과,
    상기 각각의 전송시간이 스케줄링된 스케줄링 정보를 하나의 스케줄링 메시지에 포함시켜 네트워크 노드로부터 이동 단말로 전송하는 과정을 포함하며,
    상기 스케줄링 정보는 미리 정의된 스케줄에 따라 미리 정의된 시간에 주기적으로 제공되며, 상기 스케쥴링 정보의 전송 구간은 특정 MBMS 서비스에 대해 정해짐을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    하나 이상의 MBMS 서비스들에 대해 제공됨을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    하나 이상의 MBMS 서비스들에 대해 데이터 전송의 시작 시간을 포함함을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    하나 이상의 MBMS 서비스들에 대해 데이터 전송의 지속기간을 포함함을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    하나 이상의 MBMS 서비스들에 대해 데이터 전송의 종료시점을 나타냄을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 하나의 스케줄링 메시지는,
    제공되는 MBMS 서비스들의 미리정해지는 구간을 나타내는 상기 스케줄링 정보를 포함함을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 하나의 스케줄링 메시지는,
    복수의 MBMS 서비스들에 연관된 상기 스케줄링 정보를 포함함을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 서로 다른 MBMS 서비스들에 관련된 각각의 데이터 모두 중 적어도 일부 데이터의 전송을 지연시켜 상기 적어도 일부 데이터를 전송 이전에 서로 그룹핑함을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 적어도 일부 데이터의 전송을 지연시키기 위한 최대 지연은 특정 MBMS 서비스에 대해 미리 정해짐을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    상기 전송 구간에 걸쳐서 전송됨을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    상기 서로 다른 MBMS 서비스들에 관련된 각각의 데이터 모두의 전송이 시작되는 시점들을 나타내는 하나 이상의 시스템 프레임 번호들의 리스트를 포함함을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    상기 서로 다른 MBMS 서비스들에 관련된 각각의 데이터 모두의 전송이 시작되는 시점들을 나타내는 하나 이상의 시간 전송 간격들의 리스트를 포함함을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 MBMS 서비스들에 관련된 각각의 데이터 중 특정한 어느 하나의 전송 길이는,
    특정 셀 혹은 특정 MBMS 서비스들에 대해 정해짐을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    상기 서로 다른 MBMS 서비스에 해당하는 서로 다른 길이의 전송 구간들을 포함함을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    하나의 채널에서 제공되는 서로 다른 MBMS 서비스들에 관련됨을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    특정 2차 공통 제어 물리 채널(SCCPCH)에서 제공되는 서로 다른 MBMS 서비스들에 관련됨을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 스케줄링 정보는,
    상기 SCCPCH에서 제공되는 모든 MBMS 서비스들에 관련됨을 특징으로 하는 MBMS 서비스 제공 방법.
  23. 삭제
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