KR101147580B1 - 이동 통신 시스템, 멀티캐스트 데이터 분배 방법, 코어 네트워크 장치, 및 액세스 네트워크 장치 - Google Patents

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Abstract

코어 네트워크 장치는 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 수신하기 위한 서비스 각각에 대한 하나의 식별 정보를 액세스 네트워크 장치에 통지한다. 액세스 네트워크 장치는 하나의 식별 정보에 의해 식별된 서비스를 위한 무선 채널을 캡쳐링하기 위해 코어 네트워크 장치로부터 통지된 하나의 식별 정보를 수신한다. 코어 네트워크 장치는 하나의 식별 정보에 기초하여 수신 가능한 형식으로 멀티캐스트 데이터를 액세스 네트워크 장치로 전송한다. 액세스 네트워크 장치는 하나의 식별 정보에 기초하여 코어 네트워크 장치로부터 송신된 멀티캐스트 데이터를 수신하고 수신된 멀티캐스트 데이터를 무선 채널을 통해 단말들에 송신한다.
이동 통신 시스템, 코어 네트워크, 액세스 네트워크, 멀티캐스트 데이터, 식별 정보

Description

이동 통신 시스템, 멀티캐스트 데이터 분배 방법, 코어 네트워크 장치, 및 액세스 네트워크 장치{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, MULTICAST DATA DISTRIBUTION METHOD, CORE NETWORK DEVICE, AND ACCESS NETWORK DEVICE}
기술분야
본 발명은 복수의 단말에 데이터를 멀티캐스트할 수 있는 이동 통신 시스템에 관한 것이다.
배경기술
현재, 3GPP는 3GPP-LTE (Long Term Evolution) 로서 차세대 이동 통신 시스템을 검토한다. 3GPP-LTE에서는, CN (Core Network) 과 UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) 이 IP 네트워크에 의해 접속된다. 데이터 전송에서, CN과 UTRAN의 사이에 터널이 구축된다. IP 네트워크 내의 사용자 데이터는 터널의 식별 정보에 의해 식별된다. 이것은, 예를 들면, CN으로부터의 데이터를 적절한 단말 (UE) 에 전송하는 것을 가능하게 한다.
통상적으로, 터널의 식별 정보로서 TEID (터널 종료점 식별자; Tunnel Endpoint Identifier) 가 사용된다. TEID는 터널을 설정할 때 할당된다. TEID의 할당은 CN 및 UTRAN에서 행하여진다. 이 TEID는, 각각의 RAB (Radio Access Bearer) 의 구축 시에 CN과 UTRAN의 사이에서 교환된다. 다운 링크 전송에 사용되는 TEID는 UTRAN에 의해 할당되어 CN에 통지되고, 업 링크 전송에 사용 되는 TEID는 CN에 의해 할당되어 UTRARN에 통지된다.
실제의 데이터의 전송에는 GTP (GPRS Tunnel Protocol) 가 사용된다. 실제의 데이터를 전송하는 패킷 (데이터 패킷) 에는 GTP의 U-Plane (User Plane) 인 GTP-U의 헤더가 부가된다. 도 1은 GTP-U의 헤더의 구성예를 도시하는 다이어그램이다. 도 1을 참조하면, GTP-U의 헤더에 4개 옥텟의 TEID가 할당된다.
송신측 장치는 GTP-U의 헤더에 TEID를 할당한 데이터 패킷을 송신한다. 수신측 장치는, 수신한 데이터 패킷의 TEID에 기초하여 사용자 데이터를 식별한다. 예를 들어, 다운 링크 데이터이면, CN은 GTP-U 헤더에 TEID를 할당한 데이터 패킷을 송신한다. UTRAN은 수신한 데이터 패킷의 GTP-U 헤더에 할당된 TEID를 참조하여 사용자 (UE) 를 식별하고, 그 UE에 대응하는 무선 채널에 데이터를 매핑한다.
3GPP-LTE에서는, UE들에 동일한 데이터를 멀티캐스트하는 MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Service) 가 제공된다 (일본 특허 공개 공보 제 2004-135260호, "3GPP TS25.413 V7.4.0 (2006-12),‘UTRAN Iu interface RANAP signaling (Release 7)'", 및 "3GPP TS25.414 V7.1.0 (2006-09),‘UTRAN Iu interface data transport & transport signaling'" 참조). MBMS에서는, 통상의 데이터 통신과는 대조적으로, 다운 링크로만 데이터가 전송된다. 상술한 바와 같이, 다운 링크의 TEID는 UTRAN에 의해 할당되어 CN에 통지된다. 따라서, MBMS에서는, TEID는 UTRAN에서만 할당되고 CN에서는 할당되지 않는다. CN은 통지된 TEID를 이용하여 데이터 송신만 한다.
발명의 개시
도 2는 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, CN 노드 (CN Node) 는 제어장치들 (RNCs : Radio Network Controllers) 에 접속된다. 그리고, 각각의 RNC들은 Node B들을 수용한다. UTRAN과 같은 무선 액세스 네트워크 (RAN : Radio Access Network) 는 RNC들과 Node B들을 포함한다.
MBMS 서비스의 전개에 관하여, 모든 지역의 기지국에서 서비스를 제공할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이동 TV 서비스는 전국에서 균일하게 전개되는 것이 바람직하다. 그 경우, CN은, 모든 지역에서 Node B들에 대하여 MBMS 데이터를 멀티캐스트할 수 있을 것이 요구된다.
상술한 바와 같이, 다운 링크의 TEID는 RAN에 의해 CN으로 지정된다. 각 RAN은 협력하지 않고 독자적으로 TEID를 할당하기 때문에, 각각의 RAN에 의해 할당되는 TEID는 서로 상이한 값을 갖는다. 그 때문에, CN은, 하나의 MBMS에 대하여 복수의 TEID들을 관리하고, 그 TEID들을 이용하여 데이터를 멀티캐스트하는 복잡한 처리를 수행할 것이 요구된다. 하나의 MBMS에 대하여 복수의 TEID들을 관리하기 때문에, MBMS의 요구되는 메모리 용량이 증가한다. 도 2에 도시된 예에서, CN은, 하나의 MBMS에 대하여 복수의 RNC들에 의해 통지된 TEID를 관리할 것이 요구된다.
3GPP-LTE에서, Node B들을 묶어서 수용하는 제어 장치가 UTRAN에 존재하지 않으므로, CN은 IP 네트워크를 통해 Node B들을 향한다. 도 3은 3GPP-LTE 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도다. 도 3을 참조하면, 3GPP-LTE에서는 CN이 Node B들을 직접 향하고 있다.
도 4는 3GPP-LTE의 CN에 있어서 TEID의 관리 상태를 도시하는 다이어그램이다. 도 4에 도시된 바와 같이, CN은 각 Node B들에 의해 할당된 TEID들을 Node B ID들과 관련하여 관리한다. 그런다음, CN은 Node B에 대응하는 TEID를 검색하고, 데이터의 전송을 위해 그 TEID를 사용한다. 이러한 3GPP-LTE 구성에 따르면, CN에 의해 관리될 TEID들의 수는, UTRAN 내에서 Node B들을 묶는 제어 장치가 다운 링크로 TEID들을 할당하는 도 2의 구성에서보다 더욱 많아진다.
이 경우, CN이 TEID를 보유하기 위해서 확보해야할 메모리 양은 (하나의 TEID의 길이) × (Node B들 수) 이다. 예를 들면, TEID의 길이가 4 바이트이고, Node B들 수가 1 만개인 경우에서, CN은 MBMS의 하나의 서비스에 대하여 40 Kbytes의 메모리를 확보할 것이 요구된다. 또한, 동시에 제공할 수 있는 서비스의 수가 10인 경우에서, CN은 TEID를 관리하기 위해서 400 Kbytes의 메모리를 확보할 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 코어 네트워크에 의해 관리되는 멀티캐스트 데이터 통신에 사용되는 식별 정보의 데이터 양을 감소시킨 이동 통신 시스템을 제공하는 것이다.
상기 언급된 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 양태에 따른 이동 통신 시스템은,
코어 네트워크와 액세스 네트워크를 포함하고, 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 분배할 수 있는 이동 통신 시스템으로서,
코어 네트워크를 구성하고, 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 수신하기 위한 서비스 각각에 대한 식별 정보를 액세스 네트워크에 통지하고, 그 식별 정보에 기초하여 수신 가능한 형식으로 멀티캐스트 데이터를 액세스 네트워크에 송신하는 코어 네트워크 장치; 및
액세스 네트워크를 구성하고, 코어 네트워크 장치로부터 통지된 식별 정보를 수신하여 그 식별 정보에 의해 식별되는 서비스를 위한 무선 채널을 캡쳐하고, 코어 네트워크로부터 송신된 멀티캐스트 데이터를 그 식별 정보에 기초하여 수신하고, 수신된 멀티캐스트 데이터를 무선 채널을 통해 단말로 송신하는 액세스 네트워크 장치를 포함한다.
본 발명의 양태에 따른 멀티캐스트 데이터 분배 방법은,
코어 네트워크와 액세스 네트워크를 포함하는 이동 통신 시스템에 의해 멀티캐스트 데이터를 분배하기 위한 멀티캐스트 데이터 분배 방법으로서,
코어 네트워크를 구성하는 코어 네트워크 장치에서,
멀티캐스트 데이터를 다운 링크로 수신하기 위한 서비스 각각에 대한 식별 정보의 일부를, 액세스 네트워크를 구성하는 액세스 네트워크 장치에 통지하는 단계;
액세스 네트워크 장치에서,
코어 네트워크 장치로부터 통지된 식별 정보를 수신하는 단계, 및
그 식별 정보에 의해 식별되는 서비스를 위한 무선 채널을 캡쳐하는 단계;
코어 네트워크 장치에서,
그 식별 정보에 기초하여 수신 가능한 형식으로 멀티캐스트 데이터를 액세스 네트워크에 송신하는 단계; 및
액세스 네트워크 장치에서,
코어 네트워크로부터 송신된 멀티캐스트 데이터를 그 식별 정보에 기초하여 수신하는 단계, 및
수신된 멀티캐스트 데이터를 무선 채널을 통해 단말에 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 양태에 따른 코어 네트워크 장치는,
코어 네트워크와 액세스 네트워크를 포함하고, 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 분배할 수 있는 이동 통신 시스템에서 코어 네트워크를 구성하는 코어 네트워크 장치로서,
다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 수신하기 위한 서비스 각각에 대한 식별 정보를 액세스 네트워크에 통지하고, 액세스 네트워크를 구성하는 액세스 네트워크 장치로 하여금 무선 채널을 캡쳐링하게 하는 세션 제어부; 및
그 식별 정보에 기초하여 수신 가능한 형식으로 멀티캐스트 데이터를 액세스 네트워크 장치에 송신하고, 액세스 네트워크 장치로 하여금 멀티캐스트 데이터를 무선 채널을 통해 송신하게 하는 데이터 분배부를 포함한다.
본 발명에 따른 액세스 네트워크 장치는,
코어 네트워크와 액세스 네트워크를 포함하고, 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 분배할 수 있는 이동 통신 시스템에서, 액세스 네트워크를 구성하는 액세스 네트워크 장치로서,
코어 네트워크를 구성하는 코어 네트워크 장치로부터, 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 수신하기 위한 서비스 각각에 대한 식별 정보의 일부의 통지를 수신하고, 그 식별 정보에 의해 식별되는 서비스를 위한 무선 채널을 캡쳐링하는 매핑 제어부; 및
코어 네트워크 장치로부터, 그 식별 정보에 기초하여 수신 가능한 형식으로 송신된 멀티캐스트 데이터를, 그 통지된 식별 정보에 기초하여 수신하고, 수신된 멀티캐스트 데이터를 무선 채널을 통해 단말에 송신하는 데이터 처리부를 포함한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 GTP-U 헤더의 구성예를 도시하는 다이어그램이다.
도 2는 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 3GPP-LTE의 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 3GPP-LTE의 CN에 있어서의 TEID의 관리 상태를 도시하는 다이어그램이다.
도 5는 제 1 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6은 제 1 실시 형태에 따른 코어 네트워크 노드의 구성을 도시하는 블록 도이다.
도 7은 제 1 실시 형태에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 제 1 실시 형태에 따른 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 제 1 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템에 의한 MBMS 데이터 통신의 동작을 도시하는 시퀸스도이다.
도 10은 세션 시작 메시지의 구성예를 도시하는 다이어그램이다.
도 11은 GTP-U의 헤더의 구성예를 도시하는 다이어그램이다.
도 12는 제 2 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템에 의한 MBMS 데이터 통신의 동작을 도시하는 시퀸스도이다.
도 13은 제 3 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템에 의한 MBMS 데이터 통신의 동작을 도시하는 시퀸스도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명을 실시하기 위한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명할 것이다.
(제 1 실시 형태)
도 5는 제 1 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 여기서는 3GPP-LTE 이동 통신 시스템의 예를 도시한다. 도 5를 참조하면, 이동 통신 시스템은 코어 네트워크 노드 (CN Node; 11), 기지국 장치 (e Node B; 12), 및 단말 (UE; 13) 을 포함한다. 코어 네트워크 노드 (11) 와 기지국 장치 (12) 는 IP 네트워크 (14) 를 통해 서로 접속된다.
코어 네트워크 노드 (11) 는 코어 네트워크를 구성하는 장치이며, 단말 (13) 을 MBMS에 참가시키는 처리를 한 후, 각 기지국 장치 (12) 와의 세션의 구축에 있어서 터널을 구축하고, 그 터널을 이용하여 MBMS 데이터를 분배한다. 코어 네 트워크는 ASGW (Access Gateway), Access Anchor, EPC (Evolved Packet Core) 등으로도 지칭된다는 것을 주목한다.
기지국 장치 (12) 는 액세스 네트워크인 UTRAN을 구성하는 기지국 장치 (e Node B) 이며, 코어 네트워크 노드 (11) 와의 세션의 구축에 있어서 터널을 구축하고, 단말 (13) 과의 무선 채널을 구축한다. 그 후, 기지국 장치 (12) 는 코어 네트워크 노드 (11) 로부터 분배된 데이터를 수신하고, 무선 채널에 데이터를 매핑하고, 단말 (13) 에 데이터를 분배한다.
단말 (13) 은 코어 네트워크 노드 (11) 에 MBMS를 참가시키는 처리를 행하고, 코어 네트워크 노드 (11) 로부터 기지국 장치 (12) 를 통해 분배된 데이터를 수신한다.
MBMS 데이터 패킷은 코어 네트워크 노드 (11) 로부터 기지국 장치 (12) 로 다운 링크로 분배되고, 코어 네트워크 노드 (11) 와 기지국 장치 (12) 는 다운 링크 터널들만을 구축한다. 본 실시 형태에 따른 터널의 구축에서, 코어 네트워크 노드 (11) 는 터널 식별자 (터널 ID) 를 할당하여 이 터널 ID를 기지국 장치 (12) 에 통지한다. 코어 네트워크 노드 (11) 는 하나의 MBMS에 대한 하나의 터널 ID를 결정하고 각 기지국 장치 (12) 에 이 터널 ID를 통지한다. 터널 ID들은 코어 네트워크 노드 (11) 에 의해 결정되기 때문에, 이 터널 ID들은 노드 (11) 와 노드 (11) 간에 변하지만, 동일한 코어 네트워크 (11) 에 접속하는 모든 기지국 장치 (12) 에 공통이다.
데이터를 분배할 때, 코어 네트워크 노드 (11) 는 터널 ID가 할당된 MBMS 데 이터 패킷을 IP 네트워크 (14) 에 송신한다. 기지국 장치 (12) 는 IP 네트워크 (14) 로부터 수신한 패킷들 중에서, 코어 네트워크 노드 (11) 에 의해 통지된 터널 ID를 이용하여 MBMS 데이터 패킷을 식별한다.
도 6은 제 1 실시예에 따른 코어 네트워크 노드의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 6을 참조하면, 코어 네트워크 노드 (11) 는 참가 처리부 (21), 세션 제어부 (22), 기억부 (23), 및 데이터 분배부 (24) 를 포함한다.
참가 처리부 (21) 는 단말 (13) 을 MBMS에 참가시키는 처리를 행한다. 참가 처리에 있어서, 참가 처리부 (21) 는 MBMS의 서비스를 식별하기 위한 서비스 식별자 (서비스 ID) 를 단말 (13) 에 통지한다.
세션 제어부 (22) 는 기지국 장치 (12) 와의 MBMS 세션을 구축하는 처리를 행한다. 이 세션 구축 처리에 있어서, 세션 제어부 (22) 는 각 기지국 장치 (12) 에 공통인 터널 ID를 구축하고, 기억부 (23) 에 이 터널 ID를 저장하고, 각 기지국 장치 (12) 에 이 터널 ID를 통지한다.
기억부 (23) 는 세션 제어부 (22) 에 의해 할당되었던 각 MBMS의 터널 ID를 기억한다.
데이터 분배부 (24) 는 MBMS 데이터 패킷을 생성하고, 그 패킷에 기억부 (23) 에 기억되어 있는 터널 ID를 할당하고, IP 네트워크 (14) 에 그 패킷을 송신한다.
도 7은 제 1 실시예에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 기지국 장치 (12) 는 매핑 제어부 (31), 기억부 (32), 및 데이터 처리부 (33) 를 포함한다.
매핑 제어부 (31) 는 코어 네트워크 노드 (11) 와의 MBMS 세션을 구축하는 처리를 행하고, 무선 채널을 할당하는 처리를 행한다. 세션 구축 처리에 있어서, 코어 네트워크 노드 (11) 에 대한 터널의 터널 ID는 코어 네트워크 노드 (11) 로부터 통지된다. 무선 채널 할당 처리에 있어서, 매핑 제어부 (31) 는 MBMS에 할당된 무선 채널에 대한 정보를 단말 (13) 에 통지한다.
또한, 매핑 제어부 (31) 는 MBMS 세션 구축 처리로 통지된 터널 ID와, 무선 채널 할당 처리로 할당된 무선 채널 간의 매핑 정보를 기억부 (32) 에 저장한다.
기억부 (32) 는 매핑 제어부 (31) 에 의해 정의된 매핑 정보를 저장한다.
데이터 처리부 (33) 는 IP 네트워크 (14) 로부터 수신된 패킷의 터널 ID를 참조하여 MBMS 데이터 패킷을 식별하고, 기억부 (32) 에 저장되어 있는 매핑 정보를 참조하여 대응하는 무선 채널을 결정한다. 그런다음, 데이터 처리부 (33) 는 MBMS 데이터를 무선 채널에 매핑하여 단말 (13) 에 그 데이터를 송신한다.
도 8은 제 1 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 8을 참조하면, 단말 (13) 은 참가 처리부 (41) 및 데이터 수신부 (42) 를 포함한다.
참가 처리부 (41) 는 코어 네트워크 노드 (11) 와의 MBMS에의 참가 처리를 행한다. 참가 처리부 (41) 는 코어 네트워크 노드 (11) 로부터 통지되는 MBMS 서비스를 식별하기 위한 서비스 ID를 획득한다.
데이터 수신부 (42) 는 기지국 장치 (12) 에 의해 MBMS에 할당된 무선 채널 정보의 통지를 수신하고, 그 후에 그 무선 채널을 통해 기지국 장치 (12) 로부터 송신된 MBMS 데이터를 수신한다.
도 9는 제 1 실시예에 따른 이동 통신 시스템에 의한 MBMS 데이터 통신의 동작을 도시하는 시퀸스도이다. 여기서, 코어 네트워크 노드 (11) 와 기지국 장치 (12) 사이의 S1 인터페이스 상의 제어 프로토콜은 eRANAP (Radio Access Network Application Part) 로도 지칭된다. 커넥션형 제어 메시지를 송수신하는 프로토콜인 eRANAP가 본원에 제공된다.
도 9를 참조하면, 단말 (13) 과 코어 네트워크 노드 (11) 는 단말 (13) 을 MBMS에 참가시키는 처리를 행한다 (단계 101). 이 처리는 단말 (13) 로 하여금 MBMS에 참가하게 한다. 참가에 의해 단말 (13) 은 MBMS 데이터를 수신할 수 있게 된다.
다음으로, 코어 네트워크 노드 (11) 는 기지국 장치 (12) 에 eRANAP의 MBMS 세션 시작 메시지 (MBMS 세션 시작) 를 보낸다 (단계 102). MBMS 세션 시작 메시지에는, 서비스 ID인 TMGI (Temporary Mobile Group Identity), 코어 네트워크 노드 (11) 에 의해 결정된 터널 ID인 TEID (Tunnel Endpoint Identifier), 및 QoS (Quality of Service) 정보가 포함되어 있다. TEID의 값은 코어 네트워크 노드 (11) 에 의해 결정된다. QoS 정보는 MBMS의 비트 레이트 등을 지정한다.
도 10은 세션 시작 메시지의 구성예를 도시하는 다이어그램이다. 도 10에 도시된 메시지에 포함되어 있는 "TMGI" 정보 요소로서 TMGI가 들어간다. "QoS 레벨" 정보 요소로서 QoS가 들어간다. "Iu Transport Association" 정보요소로서, TEID가 들어간다. 이것들은 이 예의 세션 시작 메시지에 있어서 필 수 (Presence = M (Mandatory)) 정보 요소들다. 도 10에서, 옵션 정보 요소들을 Presence = O (Option) 로 나타낸다는 것을 주목한다.
MBMS 세션 시작 메시지를 수신한 기지국 장치 (12) 는 그 메시지에 포함되어 있는 TEID를 기억한다 (단계 103). 예를 들면, TEID는 MBMS 세션 시작 메시지에 S1 인터페이스 상의 전송의 관계 (S1 Transport Association) 를 나타내는 정보 요소로서 포함될 수 있다. 그 경우, 기지국 장치 (12) 는 MBMS 세션 시작 메시지로부터 그 정보 요소를 획득하고 그 정보 요소를 기억하고, MBMS 세션이 지속 기간 동안 그 정보 요소를 보유한다. 또한, 기지국 장치 (12) 는 QoS도 기억한다.
계속해서, 기지국 장치 (12) 는 QoS 정보에 따라서 무선 채널을 할당하는 처리를 행한다 (단계 104). 이 무선 채널을 할당하기 위한 처리는 기지국 장치 (12) 로 하여금 무선 채널을 캡쳐하고, TEID와 무선 채널 사이의 매핑 정보를 정의하게 한다. 또한, 기지국 장치 (12) 는 MBMS 무선 채널 지시 메시지에 의해 무선 채널을 단말 (13) 에 통지한다 (단계 105).
매핑이 정의되고 무선 액세스 베어러의 할당이 완료될 때, 기지국 장치 (12) 는 코어 네트워크 노드 (11) 에 MBMS 세션 시작 응답 메시지를 전달함으로써 할당이 완료된 것을 통지한다 (단계 106). MBMS 세션 시작 응답 메시지는 기지국 장치 (12) 에 의해 할당된 IP 어드레스를 전송 계층 어드레스 (Transport Address) 로서 포함한다.
기지국 장치 (12) 가 무선 채널을 캡쳐한 후에 코어 네트워크 노드 (11) 에 MBMS 세션 시작 응답 메시지를 전송하는 절차 (단계 106) 를 예시했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것이 아니다. 다른 예로서, 기지국 장치 (12) 는, 단계 102에서 MBMS 세션 시작 메시지를 수신할 때, 코어 네트워크 노드 (11) 에 MBMS 세션 시작 응답 메시지를 전송한 후, 무선 채널을 캡쳐하는 절차를 채택할 수도 있다.
MBMS 세션을 구축한 후, 코어 네트워크 노드 (11) 는 도시되지 않은 MBMS 서버로부터 MBMS 데이터를 획득하고 (단계 107), TEID가 할당된 MBMS 데이터를 기지국 장치 (12) 에 분배한다 (단계 108). TEID는 MBMS 데이터 패킷의 GTP-U 헤더에 포함된다.
MBMS를 위한 전송 베어러는 GTP-U 헤더에 포함된 TEID와 IP 어드레스에 기초하여 식별된다. IP 어드레스가 기지국 장치 (12) 에 의해 할당되는 동안, TEID는 코어 네트워크 노드 (11) 에 의해 할당된다.
기지국 장치 (12) 는 MBMS 데이터를 수신하고, GTP-U 헤더에 포함된 TEID에 기초하여 매핑 정보를 참조하여 터널을 식별하고, 매핑 정보에 따라서 MBMS 데이터를 단말 (13) 에 대한 무선 채널에 매핑한다 (단계 109). 이와 같이, MBMS 데이터가 기지국 장치 (12) 로부터 단말 (13) 로 무선으로 송신된다. 단말 (13) 은 무선 채널을 통해 MBMS 데이터를 수신한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 노드 (11) 가 하나의 서비스에 대하여, MBMS 데이터를 송신하는 터널의 하나의 터널 ID를 결정하고 각 기지국 장치 (12) 에 이 터널 ID를 통지하기 때문에, 코어 네트워크 노드 (11) 는 멀티캐스트를 위해 각각의 기지국 장치 (12) 에 대해 상이한 터널 ID들을 관리할 필요가 없어져, 처리가 단순해지고 메모리 용량이 감소된다.
본 실시예에서는, 코어 네트워크 노드 (11) 와 기지국 장치 (12) 가 IP 네트워크 (14) 를 통해 서로 직접 대면하는 3GPP-LTE 이동 통신 시스템을 예시하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 다른 예로서, 코어 네트워크 노드와 기지국 장치의 사이에, 기지국 장치들을 묶는 제어 장치가 있는 구성을 갖는 이동 통신 시스템을 채택할 수도 있다. 이렇게 액세스 네트워크가 제어 장치와 기지국을 포함하는 경우에는, 코어 네트워크 노드는, 결정된 ID를 제어 장치에 통지하거나, 제어 장치를 통해 결정된 터널 ID를 기지국 장치에 통지할 수도 있다.
(제 2 실시예)
제 1 실시예에 따르면, 코어 네트워크 노드가 터널 ID를 결정한다. 반면에, 제 2 실시예는 MBMS 서비스에 대하여 특정한 값을 사용하는 서비스 ID를 터널 ID로서 사용한다. 제 2 실시예에서, 이것은, 코어 네트워크 노드가 터널 ID를 결정하는 처리에 대한 필요성을 제거한다.
그러나, MBMS가 아닌 통상의 데이터를 전송하기 위한 터널의 터널 ID는, 종래대로, 코어 네트워크 노드와 기지국 장치에 의해 결정되고 서로 교환된다. 이와 같이, 서비스 ID에 따라서 고정적으로 결정되는 MBMS 데이터를 전송하기 위한 터널의 터널 ID와, MBMS가 아닌 데이터를 전송하기 위한 터널의 터널 ID 사이에 중복을 방지하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시 형태는 데이터가 MBMS 데이터인지 여부를 나타내는 지시 정보가 패킷에 부가된다. 이것은 터널 ID 간의 중복으로 인한 부적합을 제거한다.
하나의 예로서, 터널 ID의 소정의 1 비트를 데이터가 MBMS 데이터인지 여부를 나타내는 지시 정보로서 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 보다 구체적인 예로서, 도 1에 도시된 GTP-U 헤더의 TEID의 제 1 옥텟의 제 8 비트가 “1”일때 데이터는 MBMS 데이터이며, 이 비트가“0”일때 데이터는 MBMS 데이터가 아니라고 규정하는 것이 바람직할 수도 있다.
다른 예로서, 터널 ID의 이외에, 데이터가 MBMS 데이터인지 여부를 표시하는 정보 요소를 부가하는 것이 바람직하다. 더욱 구체적인 예로서, 도 11에 도시된 바와 같이, GTP-U 헤더의 TEID 앞에 MBMS 인디케이터의 정보 요소를 부가하는 것이 바람직할 수도 있다.
제 2 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템은 도 5에 도시된 제 1 실시 형태의 그것과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 또한, 코어 네트워크 노드 (11), 기지국 장치 (12), 및 단말 (13) 도 도 6, 도 7 및 도 8에 도시한 제 1 실시 형태의 그것과 실질적으로 동일한 구성들을 갖는다.
본 실시 형태에서는, 제 1 실시 형태와는 대조적으로, 코어 네트워크 노드 (11) 는 자체적으로 터널 ID를 결정하지 않는다. 코어 네트워크 노드 (11) 는MBMS 서비스를 나타내는 서비스 ID를 터널 ID로서 이용하고, 기지국 장치 (12) 에 터널 ID를 통지한다. 코어 네트워크 노드 (11) 는, MBMS 데이터를 분배할 때, MBMS 데이터 패킷에 터널 ID (= 서비스 ID) 와 MBMS 지시 정보를 부가한다.
기지국 장치 (12) 는 코어 네트워크 노드 (11) 로부터 통지된 터널 ID를 보 유하고, 분배된 MBMS 데이터 패킷을 터널 ID와 MBMS 지시 정보에 의해 식별한다.
도 12는 제 2 실시예에 따른 이동 통신 시스템에 의한 MBMS 데이터 통신의 동작을 도시하는 시퀸스도이다. 여기서, 제 2 실시 형태가 제 1 실시 형태와 상이한 부분에 대해서 주로 설명할 것이다.
도 12를 참조하면, 실시예에 따라서, 단계 101에 후속하는 단계 102'로서, 코어 네트워크 노드 (11) 는 기지국 장치 (12) 에 eRANAP를 통해 MBMS 세션 시작 메시지를 송신한다. 이 MBMS 세션 시작 메시지는 예를 들어, TMGI, TEID 및 QoS 정보를 포함한다. TEID에는 TMGI가 그대로 사용된다. 다른 예로서, MBMS 세션 시작 메시지는 TEID 필드를 제외할 수도 있다. 이 경우, 기지국 장치 (12) 는 TMGI를 TEID로서 획득할 수도 있다.
MBMS 세션 시작 메시지를 수신한 기지국 장치 (12) 는, 그 메시지에 포함된 TEID (= TMGI), QoS, 및 다른 세션 속성 정보를 획득하고 보유한다 (단계 103). 예를 들면, QoS는 MBMS 세션 시작 메시지에 무선 액세스 베어러의 파라미터 (RAB Parameter) 인 정보 요소 또는 QoS 레벨의 정보 요소로서 포함된다. 본 실시예에서, TMGI는 MBMS 서비스를 개별적으로 식별하는 TMGI 식별자를 의미하고 또한 전송 계층과 관련되는 TEID를 의미한다.
단계 106에서 MBMS 세션의 구축이 완료된 때, 코어 네트워크 노드 (11) 는 GTP-U 헤더에 부가된 TEID (= TMGI) 와 MBMS 지시 정보를 갖는 MBMS 데이터 패킷을 기지국 장치 (12) 에 분배한다 (단계 108').
MBMS 데이터를 위한 전송 베어러는 GTP-U 헤더에 포함되어 있는 TEID와, IP 어드레스에 기초하여 식별된다. IP 어드레스는 기지국 장치 (12) 에 의해 할당되더라도, TEID는 TMGI와 동일한 값을 갖는다.
기지국 장치 (12) 는 MBMS 지시 정보가 부가되는 MBMS 데이터를 수신하고, GTP-U 헤더에 포함되어 있는 TEID에 기초하여 매핑 정보를 참조하여 터널을 식별하고, 매핑 정보에 따라서 MBMS 데이터를 단말 (13) 에 대한 무선 채널에 매핑한다 (단계 109').
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 노드 (11) 는 MBMS 데이터를 전송하는 터널의 터널 ID로서, MBMS 서비스를 식별하기 위한 서비스 ID를 각 기지국 장치 (12) 에 통지한다. 이것은, 코어 네트워크 노드 (11) 가 멀티캐스트를 위해 상이한 기지국 장치들 (12) 에 대하여 상이한 터널 ID들을 관리할 필요성을 제거하여, 처리가 단순해지고 메모리 용량을 감소시킨다. 기지국 장치 (12) 와 코어 네트워크 노드는 터널 ID를 결정하는 처리를 행할 필요가 없다.
(제 3 실시예)
제 1 및 제 2 실시 형태에 따르면, MBMS 데이터는 코어 네트워크 노드 (11) 로부터, GTP-U 헤더에 포함된 TEID를 갖는 패킷을 이용하여 분배된다. 반면에, 제 3 실시예에 따르면, MBMS 데이터는 코어 네트워크 노드 (11) 로부터 IP 멀티캐스팅에 의해 분배된다.
이와 같이, 제 3 실시 형태에서, 코어 네트워크 노드 (11) 는, 세션을 구축할 때 IP 멀티캐스트 어드레스를 기지국 장치 (12) 에 통지한다. 기지국 장치 (12) 는 그 IP 멀티캐스트 어드레스에 의해 표시된 IP 멀티캐스트 그룹에 참가한 다. IP 멀티캐스트 그룹에 참가한 기지국 장치 (12) 에는 IP 네트워크 (14) 내의 IP 멀티캐스트 라우터에 의해 MBMS 데이터 패킷이 분배된다.
제 3 실시예에 따른 이동 통신 시스템은 도 5에 도시된 제 1 실시예와 실질적으로 동일한 구성이다. 본 실시예에서, IP 멀티캐스트에 의해 MBMS 데이터를 분배하기 때문에, IP 네트워크 (14) 내에 IP 멀티캐스트 라우터가 필요하다. 또한, 코어 네트워크 노드 (11), 기지국 장치 (12), 및 단말 (13) 도 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 제 1 실시예의 그것과 실질적으로 동일한 구성이다.
본 실시예에서, 제 1 실시예와 대조적으로, 코어 네트워크 노드 (11) 는 MBMS 데이터를 분배하는데 사용되는 IP 멀티캐스트 어드레스를 결정하고, 기지국 장치 (12) 에 이 어드레스를 통지한다. 그런 다음, 코어 네트워크 노드 (11) 는 MBMS 데이터를 분배할 때, MBMS 데이터 패킷에 IP 멀티캐스트 어드레스를 부가한다. IP 멀티캐스트 어드레스가 부가된 MBMS 데이터 패킷은, IP 네트워크 (14) 내에서 IP 멀티캐스트 라우터에 의해 IP 멀티캐스트 그룹에 참가하는 각 기지국 장치 (12) 로 분배된다.
기지국 장치 (12) 는 코어 네트워크 노드 (11) 에 의해 통지된 IP 멀티캐스트 어드레스에 의해 지정된 IP 멀티캐스트 그룹에 참가하고, IP 멀티캐스트 라우터로부터 MBMS 데이터 패킷의 분배를 수신한다.
도 13은 제 3 실시예에 따른 이동 통신 시스템에 의한 MBMS 데이터 통신의 동작을 도시하는 시퀸스도이다. 여기서, 제 3 실시예가 제 1, 제 2 실시예와 상이한 부분에 대해서 주로 설명할 것이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에서, 단계 101에 후속하는 단계 102''로서, 코어 네트워크 노드 (11) 는 기지국 장치 (12) 에 eRANAP를 통해 MBMS 세션 시작 메시지를 송신한다. 이 MBMS 세션 시작 메시지는, TMGI, IP 멀티캐스트 어드레스, 및 QoS 정보를 포함한다.
MBMS 세션 시작 메시지를 수신한 기지국 장치 (12) 는 그 메시지에 포함된 IP 멀티캐스트 어드레스, QoS, 및 다른 세션 속성 정보를 획득하고 보유한다 (단계 103''). 기지국 장치 (12) 는 S1 인터페이스 상의 전송 계층의 어드레스인 IP 어드레스를 기억하고, MBMS 세션의 지속 기간 동안 이 IP 어드레스를 보유한다.
계속하여, 기지국 장치 (12) 는 QoS 정보에 따라서 무선 채널을 캡쳐하고 (단계 104a''), IP 멀티캐스트 그룹에 참가하고 (단계 104b''), MBMS 데이터의 IP어드레스와 무선 채널 사이에 매핑 정보를 정의한다. 예를 들어, IP 멀티캐스트 그룹에의 참가를 위해 IETF (Internet Engineer Task Force) 의 RFC2236으로 규정된 절차를 사용하는 것이 바람직할 수도 있다.
계속하여, 기지국 장치 (12) 는 MBMS 무선 채널 지시 메시지에 의해 무선 채널을 단말 (13) 에 통지하고 (단계 105), 코어 네트워크 노드 (11) 에 MBMS 세션 시작 응답 메시지를 송신함으로서 할당의 완료를 통지한다 (단계 106).
MBMS를 위한 전송 베어러는 IP 멀티캐스트 어드레스에 의해 식별된다.
MBMS 세션의 구축 이후, 코어 네트워크 노드 (11) 는 도시되지 않은 MBMS 서버로부터 MBMS 데이터를 획득하고 (단계 107), IP 멀티캐스트 어드레스로 할당된 MBMS 데이터를 IP 네트워크 (14) 에 송신한다 (단계 108a''). IP 네트워크 (14) 내의 IP 멀티캐스트 라우터 (14A) 는, IP 멀티캐스트 그룹에 참가하고 있는 기지국 장치 (12) 에 MBMS 데이터를 분배한다 (단계 108b'').
기지국 장치 (12) 는 IP 멀티캐스트 라우터 (14A) 에 의해 분배되었던 MBMS 데이터를 IP 어드레스에 기초하여 식별하여 그 데이터를 수신하고, 매핑 정보에 따라서 MBMS 데이터를 단말 (13) 에 대한 무선 채널에 매핑한다 (단계 109''). MBMS 데이터의 전송을 위해 GTP-U가 사용된다. TEID 필드가 필수적인 경우, MBMS 데이터 패킷에 TEID 필드가 할당되는 동안, IP 멀티캐스트 어드레스 필드가 추가적으로 할당될 수도 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 GTP-U 헤더에 IP 멀티캐스트 어드레스 필드를 추가하는 것이 바람직할 수도 있다. 그러나, 본질적으로 말하면, 본 실시예는 MBMS 데이터 패킷을 전송하기 위해 TEID를 사용하지 않기 때문에 TEID는 필요하지 않다. 따라서, 예를 들면, 업 링크 측에서는 TEID 필드에 고정 값을 할당하고, 다운 링크 측에는 TEID 필드의 내용을 무시할 수도 있다. 본 실시 형태에서, GTP-U 헤더에 어떠한 TEID가 할당되어 있는지 여부와 관계없이, 기지국 장치 (12) 에서, MBMS 데이터 패킷의 GTP-U 헤더에 있는 TEID 필드는 무시될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, MBMS 데이터를 전송하기 위한 IP 멀티캐스트 어드레스는 코어 네트워크 노드 (11) 로부터 각 기지국 장치 (12) 에 통지되고, 기지국 장치 (12) 는 그 IP 멀티캐스트 어드레스에 의해 지정된 IP 멀티캐스트 그룹에 참가한다. 이것은, 코어 네트워크 노드 (11) 가 멀티캐스팅을 위해 상이한 기지국 장치 (12) 에 대하여 상이한 터널 ID들을 관리할 필요성을 제 거함으로써, 처리를 단순화하고 메모리 용량을 감소시킨다.
실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는다. 청구 범위에 정의된 바와 같이 구성이나 상세한 설명은 본 발명의 범위내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러가지 변경을 할 수도 있다.
본 출원은 2007년 1월 30일에 출원된 일본 특허 출원 제 2007-19071 호를 기초로하여 우선권의 이익을 주장하며, 그 개시는 그 전체가 참조 문헌으로써 본원에 포함된다.

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  12. 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 분배하는 코어 네트워크 노드, 액세스 네트워크 장치, 및 단말을 포함하며,
    상기 코어 네트워크 노드는,
    상기 다운 링크로 상기 멀티캐스트 데이터를 미리규정된 단말에 송신하기 위한 서비스를 식별하기 위한 식별 정보를 상기 액세스 네트워크 장치로 송신하고,
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 액세스 네트워크 장치에 분배하고;
    상기 액세스 네트워크 장치는,
    상기 코어 네트워크 노드로부터 상기 식별 정보를 수신하고,
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 코어 네트워크 노드로부터 수신된 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 단말에 송신하고;
    상기 단말은,
    상기 멀티캐스트 데이터를 수신하고,
    상기 식별 정보는, 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 코어 네트워크 노드로부터 상기 액세스 네트워크 장치로 이송하기 위한 터널을 식별하기 위한 터널 식별 정보를 포함하는, 이동 통신 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 코어 네트워크 노드는 상기 식별 정보를 포함하는 세션 시작 메시지를 상기 액세스 네트워크 장치로 송신하는, 이동 통신 시스템.
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  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 터널 식별 정보는 TEID (터널 종료점 식별자; Tunnel Endpoint Identifier) 인, 이동 통신 시스템.
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  21. 제 12 항, 제 13 항, 또는 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액세스 네트워크 장치는 RNC (무선 네트워크 제어부; Radio Network Controller) 인, 이동 통신 시스템.
  22. 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 분배하는 코어 네트워크 노드로서,
    상기 다운 링크로 상기 멀티캐스트 데이터를 미리규정된 단말에 송신하기 위한 서비스를 식별하기 위한 식별 정보를 액세스 네트워크 장치로 송신하는 송신기; 및
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 액세스 네트워크 장치에 분배하는 분배기를 포함하고,
    상기 식별 정보는, 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 코어 네트워크 노드로부터 상기 액세스 네트워크 장치로 이송하기 위한 터널을 식별하기 위한 터널 식별 정보를 포함하는, 코어 네트워크 노드.
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  25. 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 수신하는 액세스 네트워크 장치로서,
    상기 다운 링크로 상기 멀티캐스트 데이터를 미리규정된 단말로 송신하기 위한 서비스를 식별하기 위한 식별 정보를 수신하는 제 1 수신기;
    상기 식별 정보에 기초하여 코어 네트워크 노드로부터 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 제 2 수신기; 및
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 단말에 송신하는 송신기를 포함하고,
    상기 식별 정보는, 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 코어 네트워크 노드로부터 상기 액세스 네트워크 장치로 이송하기 위한 터널을 식별하기 위한 터널 식별 정보를 포함하는, 액세스 네트워크 장치.
  26. 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 분배하는 코어 네트워크 노드, 액세스 네트워크 장치, 및 단말을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법으로서,
    상기 코어 네트워크 노드가,
    상기 다운 링크로 상기 멀티캐스트 데이터를 미리규정된 단말로 송신하기 위한 서비스를 식별하기 위한 식별 정보를 상기 액세스 네트워크 장치로 송신하는 단계;
    상기 액세스 네트워크 장치가,
    상기 코어 네트워크 노드로부터 상기 식별 정보를 수신하는 단계;
    상기 코어 네트워크 노드가,
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 액세스 네트워크 장치로 분배하는 단계;
    상기 액세스 네트워크 장치가,
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 코어 네트워크 노드로부터 수신된 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 단말에 송신하는 단계; 및
    상기 단말이,
    상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 식별 정보는, 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 코어 네트워크 노드로부터 상기 액세스 네트워크 장치로 이송하기 위한 터널을 식별하기 위한 터널 식별 정보를 포함하는, 이동 통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법.
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  31. 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 분배하는 코어 네트워크 노드에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법으로서,
    상기 다운 링크로 상기 멀티캐스트 데이터를 미리규정된 단말로 송신하기 위한 서비스를 식별하기 위한 식별 정보를 액세스 네트워크 장치로 송신하는 단계; 및
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 액세스 네트워크 장치로 분배하는 단계를 포함하고,
    상기 식별 정보는, 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 코어 네트워크 노드로부터 상기 액세스 네트워크 장치로 이송하기 위한 터널을 식별하기 위한 터널 식별 정보를 포함하는, 코어 네트워크 노드에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법.
  32. 다운 링크로 멀티캐스트 데이터를 수신하는 액세스 네트워크 장치에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법으로서,
    상기 다운 링크로 상기 멀티캐스트 데이터를 미리규정된 단말로 송신하기 위한 서비스를 식별하기 위한 식별 정보를 코어 네트워크 노드로부터 수신하는 단계;
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 코어 네트워크 노드로부터 수신하는 단계; 및
    상기 식별 정보에 기초하여 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 단말로 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 식별 정보는, 상기 멀티캐스트 데이터를 상기 코어 네트워크 노드로부터 상기 액세스 네트워크 장치로 이송하기 위한 터널을 식별하기 위한 터널 식별 정보를 포함하는, 액세스 네트워크 장치에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법.
  33. 제 22 항에 있어서,
    상기 터널 식별 정보는 TEID (터널 종료점 식별자; Tunnel Endpoint Identifier) 인, 코어 네트워크 노드.
  34. 제 25 항에 있어서,
    상기 터널 식별 정보는 TEID (터널 종료점 식별자; Tunnel Endpoint Identifier) 인, 액세스 네트워크 장치.
  35. 제 26 항에 있어서,
    상기 터널 식별 정보는 TEID (터널 종료점 식별자; Tunnel Endpoint Identifier) 인, 이동 통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법.
  36. 제 31 항에 있어서,
    상기 터널 식별 정보는 TEID (터널 종료점 식별자; Tunnel Endpoint Identifier) 인, 코어 네트워크 노드에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법.
  37. 제 32 항에 있어서,
    상기 터널 식별 정보는 TEID (터널 종료점 식별자; Tunnel Endpoint Identifier) 인, 액세스 네트워크 장치에서의 멀티캐스트 데이터 분배 방법.
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