KR102519418B1 - 통신 시스템에서 멀티캐스트를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 멀티캐스트를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 것으로, 단말로부터 전송된 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 단말로부터 제1 네트워크 개체(network entity)로의 통신 세션을 경유하여 수신하는 과정과, 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초하여 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 생성하고 제1 네트워크 개체로 전송하는 과정과, 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초하여 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 생성하고 제2 네트워크 개체로 전송하는 과정을 포함한다. 본 연구는 2017년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 '범부처 Giga KOREA 사업'의 지원을 받아 수행된 연구이다(No.GK17N0100, 밀리미터파 5G 이동통신 시스템 개발).

Description

통신 시스템에서 멀티캐스트를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR Multicast Transmission}
본 개시(disclosure)는 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 통신 시스템에서 멀티캐스트를 구현하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 연구는 2017년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 '범부처 Giga KOREA 사업'의 지원을 받아 수행된 연구이다(No.GK17N0100, 밀리미터파 5G 이동통신 시스템 개발).
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
4G 통신 시스템에서는 eMBMS (evloved multimedia broadcast multicast services)를 통해 이동 단말에 대해 멀티미디어 방송 서비스를 제공하였다. 5G 통신 시스템에서는 다양한 기술 개발에 따라 더 높은 전송률을 달성함에 따라 이에 더해 기존 이동 단말에 대한 멀티미디어 방송 서비스 제공 뿐만 아니라 그 서비스 범주를 넓여 5G FWA(fixed wireless access) 환경에 대해서도 멀티미디어 방송 서비스를 제공하고자 하는 요구가 있다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 효과적으로 구현하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 요청하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 요청하기 위한 장치의 동작 방법은, 단말로부터 전송된 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 상기 단말로부터 제1 네트워크 개체(network entity)로의 통신 세션을 경유하여 수신하는 과정과, 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초하여 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 생성하고 상기 제1 네트워크 개체로 전송하는 과정과, 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초하여 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 생성하고 제2 네트워크 개체로 전송하는 과정을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 요청하기 위한 장치는, 단말로부터 전송된 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 상기 단말로부터 제1 네트워크 개체(network entity)로의 통신 세션을 경유하여 수신하는 송수신부와, 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초하여 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 생성하고 상기 제1 네트워크 개체로 전송하고, 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초하여 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 생성하고 제2 네트워크 개체로 전송하는 프로세서를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 장치의 동작 방법은, 단말로부터 전송된 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 통신 세션을 통해 수신하는 과정과, 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 분석하여 제1 네트워크 개체로 전송하는 과정과, 상기 제1 네트워크 개체로부터 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초한 멀티캐스트 터널 생성 메시지를 수신하는 과정과, 상기 멀티캐스트 터널 생성 메시지에 기초하여, 네트워크 장치로부터 멀티캐스트 패킷들을 수신하기 위해 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 상기 멀티캐스트 패킷들을 수신하는 과정과, 상기 수신된 패킷들을 상기 통신 세션을 통해 상기 단말로 전송하는 과정을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 장치는, 단말로부터 전송된 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 통신 세션을 통해 수신하는 송수신부와, 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 분석하여 제1 네트워크 개체로 전송하고, 상기 제1 네트워크 개체로부터 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초한 멀티캐스트 터널 생성 메시지를 수신하면, 상기 멀티캐스트 터널 생성 메시지에 기초하여, 네트워크 장치로부터 멀티캐스트 패킷들을 수신하기 위해 생성되는 멀티캐스트 터널을 통해 상기 멀티캐스트 패킷들을 수신하고, 상기 수신된 패킷들을 상기 통신 세션을 통해 상기 단말로 전송하는 프로세서를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치와 방법은, 통신 시스템에서 SDN(software defined network) 기술을 활용하여 멀티캐스트 서비스를 구현함으로써, 기존 인프라의 활용성을 제고하고 자원 효율성을 높인 멀티캐스트 서비스를 보다 효율적으로 구현할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 참가를 요청하기 위한 구조를 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 참가 요청을 처리하기 위한 구조를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 서비스 관리(service management function) 장치의 구성을 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 SDN(software define network) 제어 장치의 구성을 도시한다.
도 6는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 게이트웨이 장치(user plane function)의 구성을 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 요청하기 위한 동작의 흐름을 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 동작의 흐름을 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 동작의 흐름을 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스 제공을 중단하기 위한 동작의 흐름을 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU(central processing unit) 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 SDN(software defined network)을 이용하여 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 기술을 설명한다. 본 개시에서 제공하고자 하는 멀티캐스트 서비스는, 예를 들어, IPTV(internet protocol television)와 같은 멀티캐스트 기반 콘텐츠 프로바이더(contents provider)를 통해 패킷 방식으로 제공되는 다양한 텔레비전, 비디오, 오디오, 텍스트 등 멀티미디어 콘텐츠를 무선 통신 시스템을 통해 제공하는 서비스를 포함한다. 이하 설명에서 사용되는 다양한 통신 프로토콜에 관련된 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어(발명에 따라 적절히 수정) 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 정보(예: 식별자(identifier, ID), 터널(tunnel) ID, IP(internet protocol) 주소, 세션 ID, 터널 IP, 멀티캐스트 IP)를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어(예: 셋톱(settop), 단말(terminal), 노드(node), 장치(apparatus)), 메시지들을 지칭하는 용어(예: 신호(signal), 데이터(data), 패킷, 보고(report), 응답(response), 요청(request)), 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어(제어부, 센서부) 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
이하, 본 개시에서 사용되는 용어의 정의는 하기와 같다.
'SDN(software defined networking)'은 네트워크를 구성하는 개별 네트워크 요소(network element, NE)에서 제어 영역을 접근 가능한 장치로 분리하고, 접근 가능한 장치에서 어플리케이션을 이용하여 논리적으로 네트워크를 제어 및 관리하기 위한 기술을 의미한다. SDN에서, 각각의 개별 NE들은 개방형 API(application programming interface)를 통해 프로그래밍됨으로써 제어되거나 관리될 수 있다. 다시 말해서, SDN에서 네트워크 및/또는 NE들은 중앙 집중형 방식으로 관리될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템 100을 도시한다. 도 1에 따르면, 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 시스템 100(또는, 간략히 시스템 100)은 서비스 관리 장치(multicast service management function, SMF) 110, SDN 제어장치(software defined networking controller) 120, SDN 스위치 130, 게이트웨이 장치(multicast user plane function, UPF) 140 및 기지국(gnodeB or enodeB) 150을 포함한다. 통신 시스템은 사용자 장치 또는 단말 170-1 또는 170-2를 더 포함할 수 있다. 단말 170-1 및 단말 170-2는 각각 셋톱박스와 같이 전화선 또는 전용선 등 유선을 통해 지상파, 케이블 또는 위성 방송과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 수신하여 제공하는 장치 180-1 또는 180-2와 유선 또는 무선으로 연결되어 통신할 수 있다. 이하 장치 180-1 및 180-2는 편의상 셋톱박스라 칭한다.
서비스 관리 장치 110은 제어 평면의 네트워크 개체(NE) 또는 네트워크 기능(NF)으로서, 통신 시스템 100에서 세션을 관리하고 단말 170-1 및 단말 170-2의 IP(internet protocol) 주소를 할당한다. 서비스 관리 장치 110은 데이터 전송을 위해 게이트웨이 장치 140을 선택하고 제어한다. 또한 서비스 관리 장치 110은 단말의 이동성 지원을 위한 라우팅 경로 관리, 과금정보 생성, 서비스 품질(quality of service, QoS) 제어 등의 서비스 관리 기능을 수행한다. 서비스 관리 장치 110은 다양한 실시 예에 따라 멀티캐스트 서비스를 관리하기 위한 기능(multicast service management function)을 또한 수행한다.
SDN 제어장치 120은 서비스 관리 장치 110과 통신하며, 이에 따라 SDN 스위치 130을 제어하고 관리한다. SDN 제어장치 120은 네트워크 내의 다른 장치들 특히 SDN 스위치 관련 설정/기능들을 제어하기 위한 기능들을 제공한다. SDN 제어장치 120은 예를 들면 범용 서버에 구현될 수 있고, 설치되는 프로그램/어플리케이션에 따라 다양한 역할을 수행할 수 있다.
SDN 스위치 130은 SDN 제어장치 120과 연결되어 통신 시스템 100의 다른 장치들(예: 단말 170-1 및 단말 170-2)로 데이터를 전송하기 위한 네트워크 장치이다. SDN 스위치 130은 SDN 제어장치 120의 제어 하에 게이트웨이 장치 140으로의 멀티캐스트 패킷 포워딩을 위한 터널링을 수행한다. SDN 제어장치 120 및 SDN 스위치 130은 개방형 API를 구비한 적어도 하나의 어플리케이션을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 어플리케이션을 통해 다른 장치와 통신할 수 있다. 이하의 설명에서, 'SDN 제어장치'는 '제어장치'로, 'SDN 스위치'는 '스위치'로 지칭될 수 있다.
게이트웨이 장치 140은 사용자 평면의 네트워크 개체(NE) 또는 네트워크 기능(NF)로서, 단말 170-1 및 단말 170-2로부터 전송되는 또는 단말 170-1 및 단말 170-2로 전송되는 패킷을 각각 포워딩하는 기능을 수행한다. 또한 게이트웨이 장치 140은 패킷의 우선 순위 제어, 레이트 리미팅(rate-limiting), QoS 마킹, 패킷 분석(packet inspection) 또는 다운링크 버퍼링 등을 통해 QoS를 적용하거나 트래픽 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 다양한 실시 예에 따라 단말 170-1 및 단말 170-2에 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 터널링 기능을 또한 수행한다.
게이트웨이 장치 140은 단말 170-1 및 단말 170-2의 데이터 네트워크와의 양방향 통신에 소모되는 시간(found trip time, RTT)를 줄이기 위해 단말들과 가깝게 배치될 수 있으며, 다수 개의 장치로서 예를 들어 클라우드 인프라스트럭처와 같은 적절한 플랫폼 상에 구현될 수 있다.
기지국 150은 단말들 170-1 또는 170-2에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국 150은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국 150은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 또한 도 1은 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국 150과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.
단말 170-1 및 단말 170-2 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국 150과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말 170-1 및 단말 170-2 중 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말 170-1 및 단말 170-2 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말 170-1 및 단말 170-2 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '고객 댁내 장치'(customer premises equipment, CPE), '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', '전자 장치(electronic device)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
기지국 150, 단말 170-1, 단말 170-2는 밀리미터 파(mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)에서 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이때, 채널 이득의 향상을 위해, 기지국 150, 단말 170-1, 단말 170-2는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국 150, 단말 1170-1, 단말 170-2는 송신 신호 또는 수신 신호에 방향성(directivity)을 부여할 수 있다. 이를 위해, 기지국 150 및 단말들 170-1, 170-2는 빔 탐색(beam search) 또는 빔 관리(beam management) 절차를 통해 서빙(serving) 빔들 (미도시)을 선택할 수 있다. 서빙빔들 (미도시)이 선택된 후, 이후 통신은 서빙 빔들 (미도시)을 송신한 자원과 QCL(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 통해 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이 서비스 관리 장치 110, SDN 제어장치 120, 게이트웨이 장치 140 등은 여기에서 장치적 요소로서 설명되나 이에 한정되지 않으며 전용 하드웨어 상에 네트워크 구성요소로서 구현되거나, 전용 하드웨어 상에서 소프트웨어 인스턴스로서 구현될 수도 있으며 클라우드 인프라스트럭처와 같은 적절한 플랫폼 상에서 그 기능을 가상화하여 구현할 수도 다. 또한 서비스 관리 장치 110, SDN 제어장치 120, 게이트웨이 장치 140 등은 특정 기능 또는 서로 다른 기능을 경우에 따라 별개의 하드웨어에 또는 2개 이상을 각각 통합하여 하나 이상의 하드웨어에 구현할 수도 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 참가를 요청하기 위한 구조를 도시한다.
셋톱박스 180은 도 1의 셋톱박스 180-1 및 셋톱박스 180-2에 대응하는 장치로서, IPTV(internet protocol television) 수신 장치로서 통상 IP 멀티캐스트(internet protocol multicast) 기반의 사업자 특화 프로토콜(service provider specific protocol)을 통해 서비스를 제공한다. 또한, 셋톱박스 180은 예를 들면 IGMP(internet group management protocol)과 같은 로컬 네트워크 또는 서브넷에 대한 멀티캐스트 멤버십 그룹 관리를 위한 프로토콜을 이용하여 네트워크 상에 이벤트 또는 변화를 알릴 수 있다.
셋톱박스 180은 IGMP 메시지를 이용하여 멀티캐스트 서비스를 요청할 수 있다. 멀티캐스트 서비스 요청을 위해 셋톱박스 180은 복수의 멀티캐스트 그룹 중 가입(join)하려는 그룹 정보, 예를 들면 특정 멀티캐스트 IP 주소(예: IPv4 멀티캐스트 그룹 주소 32비트)를 포함하는 IGMP 메시지(예: membership report)를 생성하여 전송한다.
단말 170은 도 1의 단말 170-1 및 단말 170-2에 대응하는 장치로서, 예를 들면 댁내에 설치되어 댁내 각종 통신 장치들을 LAN(local access network)을 통해 통신 서비스 사업자의 서비스에 연결하고 통신 장치들과 기지국 간의 통신을 중계할 수 있다.
단말 170은 통신 세션 정보에 기초하여 적어도 하나의 통신 세션을 생성하고 생성된 통신 세션을 통해 IP 패킷들을 송수신한다. 단말 170은 예를 들면 멀티캐스트 서비스를 위한 멀티캐스트 서비스 세션과 유니캐스트 서비스를 위한 유니캐스트 세션을 별도로 운용할 수 있으며 예를 들면 별개의 포트를 이용하여 세션을 제공할 수도 있다. 이경우 단말 170은 다양한 IP 패킷의 라우팅을 위해 미리 결정된 기준(polocy based routing, PBR)과 같은 통신 세션 정보에 기초하여 통신 세션을 결정하고 라우팅을 수행할 수 있다. 이와 달리, 단말 170은 멀티캐스트 세션과 유니캐스트 세션을 구분없이 운용할 수도 있다.
단말 170은 셋톱박스 180으로부터 IGMP 메시지를 수신하여 기지국 150을 통해 게이트웨이 장치 140으로 전달한다. 이때 단말이 멀티캐스트 서비스 세션과 유니캐스트 서비스 세션을 별도로 운용하는 경우에는 예를들면 PBR에 기초하여 멀티캐스트 서비스 세션을 생성하고 이를 통해 IGMP 메시지를 게이트웨이 장치 140으로 전송할 수 있다.
또한 단말 170이 멀티캐스트 세션과 유니캐스트 세션을 구분없이 운용하는 경우에는 단말 170은 게이트웨이 장치 140과 통신을 위한 세션을 임의로 생성하고 이를 통해 IGMP 메시지를 게이트웨이 장치 140으로 전송할 수 있다. 이하 IGMP 메시지를 전송하기 위해 생성된 통신 세션을 편의상 멀티캐스트 세션이라 칭한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 참가 요청을 처리하기 위한 구조를 도시한다.
단말 170으로부터 기지국 150을 경유하여 멀티캐스트 세션을 통해 전송된 IGMP 메시지를 수신한 게이트웨이 장치 140은, IGMP 메시지를 스누핑(snooping)한다. 이를 위해 게이트웨이 장치 140은 IGMP 프로토콜 분석 기능을 갖는다. 따라서 게이트웨이 장치 140은 단말 170이 멀티캐스트 IP 주소에 대응하는 멀티캐스트 IP 그룹에 대한 멀티캐스트 트래픽을 요청하였음을 확인할 수 있다.
게이트웨이 장치 140은 IGMP 메시지를 전송하기 위한 통신 세션 또는 멀티캐스트 세션 생성시 IGMP 메시지 스누핑을 위한 업링크(UL) 필터를 생성할 수 있다. 이에 따라, 게이트웨이 장치 140은 분석된 IGMP 메시지를, 게이트웨이 장치 140과 서비스 관리 장치 110간의 시그널링 메시지의 콘텐츠로 삽입하고, IGMP 메시지가 전송된 멀티캐스트 세션 ID와 함께 업링크를 통해 서비스 관리 장치 110으로 전송할 수 있다. 이때, 게이트웨이 장치 140은 예를 들면 단말 170과의 통신 세션 ID(또는 포트 ID)와 멀티캐스트 IP 주소를 테이블 예를 들면 IGMP 스눕 테이블(snoop table)에 기록할 수 있다.
서비스 관리 장치 110은 IGMP 메시지에 포함된 멀티캐스트 IP 주소에 대응하는 멀티캐스트 그룹에 대한 참가 요청에 따라, 멀티캐스트 그룹으로 수신되는 멀티캐스트 IP 패킷들을 SDN 스위치 130을 통해 게이트웨이 장치 140으로 전송할 멀티캐스트 터널을 생성하도록 한다. 서비스 관리 장치 110은 게이트웨이 장치 140을 종단으로 하는 멀티캐스트 터널을 예를 들면 멀티캐스트 그룹 참가를 요청하는 IGMP 메시지가 수신된 멀티캐스트 세션의 다운링크(DL)에 매핑시키도록 할 수 있다.
서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 터널 생성과 관련된 정보를 SDN 제어장치 120으로 전송한다. 예를 들면, 서비스 관리 장치 110은, 생성된 멀티캐스트 터널 ID, 매핑되는 멀티캐스트 세션 정보 및 멀티캐스트 IP 주소 등을 포함하는 정보에 기초하여 멀티캐스트 IP 패킷 전송을 위한 서비스 규칙을 생성하여 SDN 제어장치 120으로 전송할 수 있다.
SDN 제어장치 120은 서비스 관리 장치 110으로부터 IP 패킷 전송을 위한 멀티캐스트 터널 생성과 관련된 정보를 수신하고 이에 따라 SDN 스위치 130을 제어하여 SDN 으로부터 게이트웨이 장치 140으로 멀티캐스트 터널을 생성하고, 참가 요청된 멀티캐스트 그룹의 멀티캐스트 IP 주소로 지정된 멀티캐스트 IP 패킷들을 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 게이트웨이 장치 140으로 전송하도록 한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 서비스 관리(service management function) 장치의 구성을 도시한다.
도 4에 예시된 구성은 서비스 관리 장치 110의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 4를 참고하면, 서비스 관리 장치 110은 통신부 410, 저장부 420, 제어부 430을 포함한다.
통신부 410은 무선 채널을 통해 신호를 송신하거나 수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 통신부 410은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 송신하는 경우, 통신부 410은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 데이터를 수신하는 경우, 통신부 410은 기저대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트열로 복원할 수 있다.
통신부 410은 통신 시스템 내 다른 장치들 또는 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 통신부 410은 서비스 관리 장치 110에서 다른 장치, 예를 들어, 게이트웨이 장치, SDN 제어장치, 코어 망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 즉, 통신부 410은 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 통신부 410은 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다.
통신부 410은 서비스 관리 장치 110이 백홀 연결을 거쳐 또는 네트워크를 거쳐 다른 장치들 또는 시스템과 통신할 수 있도록 한다. 통신부 410은 적절한 유선 또는 무선 연결을 거쳐 통신을 지원할 수 있다. 예를 들면, 서비스 관리 장치 110이 이동 통신 시스템(5G, LTE, 또는 LTE-A를 지원하는 것 같은)의 일부로 구현될 때에는, 통신부 410은 서비스 관리 장치 110이 유선 또는 무선의 백홀 연결을 거쳐 다른 장치들과 통신하도록 할 수 있다. 서비스 관리 장치 110이 엑세스 포인트로 구현될 때에는, 통신부 410은 서비스 관리 장치 110이 유선 또는 무선의 근거리 네트워크를 거쳐 또는 규모가 더 큰 네트워크(인터넷 같은)로 유선 또는 무선의 연결을 거쳐 통신하도록 할 수 있다. 통신부 410은 이더넷(Ethernet) 또는 RF 송수신기 같은 유선 또는 무선의 연결을 거쳐 통신을 지원하기 위한 구조를 포함할 수 있다.
저장부 420은 서비스 관리 장치 110을 제어하는 제어 명령어 코드, 제어 데이터, 또는 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부 420은 어플리케이션(application), OS(operating system), 미들웨어(middleware), 디바이스 드라이버(device driver)를 포함할 수 있다. 저장부 420은 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성 메모리(non-volatile memory) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous DRAM), PRAM(phase-change RAM), MRAM(magnetic RAM), RRAM(resistive RAM), FeRAM(ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable ROM), 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다. 저장부 420은 하드 디스크 드라이브(HDD, hard disk drive), 솔리드 스테이트 디스크(SSD, solid state disk), eMMC(embedded multi media card), UFS(universal flash storage)와 같은 불휘발성 매체를 포함할 수 있다. 저장부 420은 제어부 430과 동작적으로 결합될 수 있다.
제어부 430은 서비스 관리 장치 110의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 430은 통신부 410을 통해 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 제어부 430은 저장부 420에 데이터를 기록할 수 있고, 저장부 420에 기록된 데이터를 읽을 수 있다. 이를 위하여, 제어부 430은 적어도 하나의 프로세서 또는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부 430은 본 개시에서 제안하는 서비스 관리 장치 110의 동작 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 설정될 수 있다. 제어부 430은 서비스 관리 장치 110이 전술 또는 후술되는 다양한 실시 예들에 따라 멀티캐스트 서비스 제공과 관련된 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부 430은 저장부 420에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 430은 적어도 통신 규격에서 요구하는 프로코톨 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 430은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 430은 게이트웨이 장치 140과의 통신 세션을 생성하고 이를 통해 IGMP 메시지를 포함하는 시그널링 메시지를 수신하고 메시지를 파싱하여 분석하는 세션 관리부 432와 세션 관리부로부터 세션 정보 및 멀티캐스트 IP 주소를 전달받아 멀티캐스트 터널 생성과 관련된 정보를 생성하는 멀티캐스트 서비스 관리부 434를 포함한다. 여기서, 세션 관리부 432 및 멀티캐스트 서비스 관리부 434는 저장부 420에 저장된 명령어 집합 또는 코드로서, 적어도 일시적으로 제어부 430에 상주된(resided) 명령어/코드 또는 명령어/코드를 저장한 저장 공간이거나, 또는, 제어부 430을 구성하는 회로(circuitry)의 일부일 수 있다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 SDN(software define network) 제어기 장치의 구성을 도시한다.
도 5에 예시된 구성은 SDN 제어장치 120의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 5를 참고하면, SDN 제어장치 120은 통신부 510, 저장부 520, 제어부 530을 포함한다.
통신부 510은 무선 채널을 통해 신호를 송신하거나 수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 통신부 510은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 송신하는 경우, 통신부 510은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 데이터를 수신하는 경우, 통신부 510은 기저대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트열로 복원할 수 있다.
통신부 510은 통신 시스템 내 다른 장치들 또는 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 통신부 510은 SDN 제어장치 120에서 다른 장치, 예를 들어, 서비스 관리 장치, SDN 스위치, 코어 망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 즉, 통신부 510은 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 통신부 510은 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다.
통신부 510은 SDN 제어장치 120이 백홀 연결을 거쳐 또는 네트워크를 거쳐 다른 장치들 또는 시스템과 통신할 수 있도록 한다. 통신부 510은 적절한 유선 또는 무선 연결을 거쳐 통신을 지원할 수 있다. 예를 들면, SDN 제어장치 120이 이동 통신 시스템(5G, LTE, 또는 LTE-A를 지원하는 것 같은)의 일부로 구현될 때에는, 통신부 510은 SDN 제어장치 120이 유선 또는 무선의 백홀 연결을 거쳐 다른 장치들과 통신하도록 할 수 있다. SDN 제어장치 120이 엑세스 포인트로 구현될 때에는, 통신부 510은 SDN 제어장치 120이 유선 또는 무선의 근거리 네트워크를 거쳐 또는 규모가 더 큰 네트워크(인터넷 같은)로 유선 또는 무선의 연결을 거쳐 통신하도록 할 수 있다. 통신부 510은 이더넷(Ethernet) 또는 RF 송수신기 같은 유선 또는 무선의 연결을 거쳐 통신을 지원하기 위한 구조를 포함할 수 있다.
저장부 520은 SDN 제어장치 120을 제어하는 제어 명령어 코드, 제어 데이터, 또는 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부 520은 어플리케이션(application), OS(operating system), 미들웨어(middleware), 디바이스 드라이버(device driver)를 포함할 수 있다. 저장부 520은 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성 메모리(non-volatile memory) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous DRAM), PRAM(phase-change RAM), MRAM(magnetic RAM), RRAM(resistive RAM), FeRAM(ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable ROM), 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다. 저장부 520은 하드 디스크 드라이브(HDD, hard disk drive), 솔리드 스테이트 디스크(SSD, solid state disk), eMMC(embedded multi media card), UFS(universal flash storage)와 같은 불휘발성 매체를 포함할 수 있다. 저장부 520은 제어부 530과 동작적으로 결합될 수 있다.
제어부 530은 SDN 제어장치 120의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 530은 통신부 510을 통해 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 제어부 530은 저장부 520에 데이터를 기록할 수 있고, 저장부 520에 기록된 데이터를 읽을 수 있다. 이를 위하여, 제어부 530은 적어도 하나의 프로세서 또는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부 530은 본 개시에서 제안하는 SDN 제어장치 120의 동작 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 설정될 수 있다. 제어부 530은 SDN 제어장치 120이 전술 또는 후술되는 다양한 실시 예들에 따라 멀티캐스트 서비스 제공과 관련된 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부 530은 저장부 520에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 530은 적어도 통신 규격에서 요구하는 프로코톨 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 530은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 530은 서비스 관리 장치 110으로부터 수신된 멀티캐스트 IP 패킷 전송을 위한 서비스 규칙에 따라 SDN 스위치f를 제어하는 SDN 스위치 관리부 532를 포함한다. SDN 스위치 관리부 532는 멀티캐스트 터널 ID 및 매핑되는 멀티캐스트 세션 정보를 SDN 스위치 130으로 전송하여 SDN 스위치 130와 게이트웨이 장치 140간의 멀티캐스트 터널이 생성되도록 한다. 또한, 멀티캐스트 IP 주소 등을 포함하는 정보에 기초하여 해당하는 멀티캐스트 IP 패킷들을 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 전송하도록 한다. 여기서, SDN 스위치 관리부532는 저장부 520에 저장된 명령어 집합 또는 코드로서, 적어도 일시적으로 제어부 530에 상주된(resided) 명령어/코드 또는 명령어/코드를 저장한 저장 공간이거나, 또는, 제어부 530을 구성하는 회로(circuitry)의 일부일 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 게이트웨이 장치(user plane function)의 구성을 도시한다.
도 6에 예시된 구성은 게이트웨이 장치 140의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 6을 참고하면, 게이트웨이 장치 140은 통신부 610, 저장부 620, 제어부 630을 포함한다.
통신부 610은 무선 채널을 통해 신호를 송신하거나 수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 통신부 610은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터를 송신하는 경우, 통신부 610은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 데이터를 수신하는 경우, 통신부 610은 기저대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트열로 복원할 수 있다.
통신부 610은 통신 시스템 내 다른 장치들 또는 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 통신부 610은 게이트웨이 장치 140에서 다른 장치, 예를 들어, 기지국, 서비스 관리 장치, 코어 망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 즉, 통신부 610은 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 통신부 610은 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다.
통신부 610은 게이트웨이 장치 140이 백홀 연결을 거쳐 또는 네트워크를 거쳐 다른 장치들 또는 시스템과 통신할 수 있도록 한다. 통신부 610은 적절한 유선 또는 무선 연결을 거쳐 통신을 지원할 수 있다. 예를 들면, 게이트웨이 장치 140이 이동 통신 시스템(5G, LTE, 또는 LTE-A를 지원하는 것 같은)의 일부로 구현될 때에는, 통신부 610은 게이트웨이 장치 140이 유선 또는 무선의 백홀 연결을 거쳐 다른 장치들과 통신하도록 할 수 있다. 게이트웨이 장치 140이 엑세스 포인트로 구현될 때에는, 통신부 610은 게이트웨이 장치 140이 유선 또는 무선의 근거리 네트워크를 거쳐 또는 규모가 더 큰 네트워크(인터넷 같은)로 유선 또는 무선의 연결을 거쳐 통신하도록 할 수 있다. 통신부 610은 이더넷(Ethernet) 또는 RF 송수신기 같은 유선 또는 무선의 연결을 거쳐 통신을 지원하기 위한 구조를 포함할 수 있다.
저장부 620은 게이트웨이 장치 140을 제어하는 제어 명령어 코드, 제어 데이터, 또는 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부 620은 어플리케이션(application), OS(operating system), 미들웨어(middleware), 디바이스 드라이버(device driver)를 포함할 수 있다. 저장부 620은 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성 메모리(non-volatile memory) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous DRAM), PRAM(phase-change RAM), MRAM(magnetic RAM), RRAM(resistive RAM), FeRAM(ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable ROM), 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다. 저장부 620은 하드 디스크 드라이브(HDD, hard disk drive), 솔리드 스테이트 디스크(SSD, solid state disk), eMMC(embedded multi media card), UFS(universal flash storage)와 같은 불휘발성 매체를 포함할 수 있다. 저장부 620은 제어부 630과 동작적으로 결합될 수 있다.
제어부 630은 게이트웨이 장치 140의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 630은 통신부 610을 통해 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 제어부 630은 저장부 620에 데이터를 기록할 수 있고, 저장부 620에 기록된 데이터를 읽을 수 있다. 이를 위하여, 제어부 630은 적어도 하나의 프로세서 또는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부 630은 본 개시에서 제안하는 게이트웨이 장치 140의 동작 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 설정될 수 있다. 제어부 630은 게이트웨이 장치 140이 전술 또는 후술되는 다양한 실시 예들에 따라 멀티캐스트 서비스 제공과 관련된 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부 630은 저장부 620에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 630은 적어도 통신 규격에서 요구하는 프로코톨 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 630은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 630은 IGMP 메시지 패킷의 헤더에 포함된 제어 정보를 해석하는 IGMP 스누핑부 632 및 해석된 IGMP 메시지를 시그널링 메시지 패킷의 페이로드에 IGMP 메시지를 삽입하여 서비스 관리 장치 110으로 전송하고, 멀티캐스트 터널을 통해 수신되는 멀티캐스트 IP 패킷을 수신하여 해당하는 단말 170, 단말 170-1 또는 단말 170-2로 전송하는 멀티캐스트 서비스 처리부 634를 포함한다. 여기서, IGMP 스누핑부 632 및 멀티캐스트 서비스 처리부 634는 저장부 620에 저장된 명령어 집합 또는 코드로서, 적어도 일시적으로 제어부 630에 상주된(resided) 명령어/코드 또는 명령어/코드를 저장한 저장 공간이거나, 또는, 제어부 630을 구성하는 회로(circuitry)의 일부일 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 서비스 관리 장치의 동작의 흐름을 도시한다.
710 단계에서, 서비스 관리 장치는, 단말 170, 단말 170-1 또는 단말 170-2로부터의 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 게이트웨이 140으로의 통신 세션을 경유하여 수신한다. 이에 따라, 서비스 관리 장치 110은 상기 통신 세션을 경유하여 전송된 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 분석한다. 이를 통해, 서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 그룹 참가를 요청하는 단말에 대한 멀티캐스트 서비스 제공 여부, 과금 정보, 인증 여부를 관리할 수 있다. 또한, 서비스 관리 장치 110은 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지 분석을 통해 통신 세션 ID 및 참가 요청된 멀티캐스트 IP 주소 등의 정보를 획득할 수 있다.
720 단계에서, 서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 생성한다. 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지는 예를 들면 멀티캐스트 터널 ID와 멀티캐스트 터널 IP 주소를 포함할 수 있다. 이를 위해 서비스 관리 장치는 멀티캐스트 터널 ID를 생성하고, 게이트웨이 140의 멀티캐스트 포트 등의 IP 주소를 멀티캐스트 터널의 종단 IP 주소, 즉 멀티캐스트 터널 IP 주소로서 지정할 수 있다. 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지는 상기 통신 세션 ID를 더 포함할 수 있다. 서비스 관리 장치 110은 생성된 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 게이트웨이 장치 140으로 전송하고 이에 대한 응답을 수신할 수 있다.
이에 따라, 730 단계에서 서비스 관리 장치 110은 SDN 스위치 130과 상기 게이트웨이 140 사이에 멀티캐스트 터널을 생성하고 상기 단말로 멀티캐스트 서비스를 제공하도록 SDN 제어장치 120을 통해 멀티캐스트 서비스를 요청한다.
이를 위해 서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 터널 ID와 멀티캐스트 터널 IP 주소를 포함하는 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 생성할 수 있다. 멀티캐스트 서비스 요청 메시지는 멀티캐스트 IP 주소를 포함할 수 있다.
서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 SDN 제어장치 120으로 전송한다. 이에 따라 SDN 제어장치 120은 멀태캐스트 서비스 요청 메시지에 기초하여 SDN 스위치 130을 제어하고, 상기 SDN 스위치 130으로부터 상기 게이트웨이 140으로의 멀티캐스트 터널을 생성하도록 하고 SDN 스위치 130에서 멀티캐스트 IP 주소에 해당하는 멀티캐스트 IP 패킷들을 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 게이트웨이 140으로 전송하도록 한다. 게이트웨이 140은 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지에 기초하여 멀티캐스트 터널을 생성하고, 이를 통해 수신되는 멀티캐스트 IP 패킷들을 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지가 수신된 통신 세션에 매핑하여 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 송신한 단말로 전송한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 동작의 흐름을 도시한다.
810 단계에서, 게이트웨이 장치 140은, 단말 170, 단말 170-1 또는 단말 170-2로부터의 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 통신 세션을 통해 수신한다.
820 단계어서, 게이트웨이 장치 140은, 단말로부터 전송된 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 분석, 즉 스누핑하여 서비스 관리 장치 110으로 전송한다. 서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초하여 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 SDN 제어장치 120으로 전송한다.
이어서 830 단계에서, 게이트웨이 장치 140은, 서비스 관리 장치 110으로부터 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기초하여 생성된 멀티캐스트 터널 생성 메시지를 수신한다. 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지는 멀티캐스트 터널 ID 및/또는 멀티캐스트 터널 IP 주소를 포함할 수 있다.
840 단계에서, 게이트웨이 장치 140은, 멀티캐스트 터널 생성 메시지에 기초하여, SDN 스위치로부터 멀티캐스트 패킷들을 수신하기 위해 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 멀티캐스트 패킷들을 수신한다. 멀티캐스트 패킷들은, 멀티캐스트 서비스 요청 메시지에 기초하여 SDN 제어장치 120에 의해 제어되는 SDN 스위치 130으로부터 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 게이트웨이 장치 140으로 전송된다. 멀티캐스트 서비스 요청 메시지에는 멀티캐스트 터널 ID, 멀티캐스트 터널 IP 주소, 멀티캐스트 IP 주소 및/또는 상기 통신 세션의 ID 등의 정보가 포함될 수 있다.
이어서, 850 단계에서, 게이트웨이 장치 140은 수신된 멀티캐스트 패킷들을 상기 멀티캐스트 터널과 매칭된 상기 통신 세션을 통해 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 수신한 단말로 전송한다.
도 9은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 동작의 흐름을 도시한다.
901 단계에서, 단말 170(예: 단말 170-1 또는 단말 170-2)은 셋톱박스 180(예: 셋톱박스 180-1 또는 셋톱박스 180-2)으로부터 멀티캐스트 그룹 참가 요청 메시지, 예를 들면 IGMP 메시지 중 보고 메시지(membership report)를 수신한다. IGMP 메시지는 복수의 멀티캐스트 그룹 중 셋톱박스 180이 단말 170을 통해 가입(join)하려는 멀티캐스트 그룹 정보, 즉 특정 멀티캐스트 IP 주소(예: IPv4 멀티캐스트 그룹 주소 32비트)를 포함할 수 있다.
903 단계에서, 단말 170은 수신된 멀티캐스트 그룹 참가 요청 메시지, 즉 IGMP 메시지를 확인하고, IP 통신 세션 정보에 기초하여 업링크(UL) 통신 세션을 생성하고, 수신된 IGMP 메시지를 상기 통신 세션을 통해 게이트웨이 장치 140으로 전송한다. 이경우 단말 170은 멀티캐스트 세션을 생성하고 이를 통해 IGMP 메시지를 업링크(UL)로 전송하고 해당 멀티캐스트 세션을 통해 멀티캐스트 IP 패킷을 다운 링크(DL)로 수신할 수도 있다.
905 단계에서, IGMP 메시지를 수신한 게이트웨이 장치 140은 IGMP 프로토콜 분석 기능에 따라 IGMP 메시지를 스누핑하여 IGMP 메시지를 확인한 후, IGMP 메시지를 시그널링 메시지의 콘텐츠로 삽입하고, IGMP 메시지가 전송된 멀티캐스트 세션 ID와 함께 서비스 관리 장치 110으로 전송하여, 단말 170으로부터 멀티캐스트 그룹 참가 요청을 위한 IGMP 메시지가 수신되었음을 알린다. 이때, 게이트웨이 장치 140은 예를 들면 단말 170과의 통신 세션 ID(또는 포트 ID)와 멀티캐스트 IP 주소를 테이블(예: IGMP 스눕 테이블)에 기록할 수 있다.
907 단계에서, 게이트웨이 장치 140으로부터 시그널링 메시지를 수신한 서비스 관리 장치 110은 메시지를 파싱하여 메시지 본문에 포함된 IGMP 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 분석하고, 멀티캐스트 그룹 참가를 요청하는 단말에 대해 멀티캐스트 서비스를 제공하는 멀티캐스트 터널을 생성하기 위해 멀티캐스트 터널 ID와 멀티캐스트 터널 IP 주소를 생성한다. 멀티캐스트 터널 IP 주소는 게이트웨이 장치 140을 멀티캐스트 터널의 종단으로 하는 주소일 수 있다. 또한 멀티캐스트 터널 IP 주소는 SDN 스위치 130의 IP 주소를 터널의 시단으로 하는 주소일 수 있다. 또한, 서비스 관리 장치 110은 단말 170과 게이트웨이 장치 140 간 통신 세션 ID와 멀티캐스트 IP 주소를 획득한다.
909 단계에서, 서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 생성하고 게이트웨이 장치 140으로 전송한다. 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지는 예를 들면 서비스 관리 장치 110와 게이트웨이 장치 140간 시그널링 메시지를 이용하여 생성될 수 있다. 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지는 멀티캐스트 터널 ID와 멀티캐스트 터널 IP 주소를 포함한다. 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지는 IGMP 메시지가 단말 170으로부터 게이트웨이 장치 140으로 전송된 통신 세션의 세션 ID를 포함할 수 있다. 게이트웨이 장치 140은 생성되는 멀티캐스트 터널을 상기 통신 세션에 매칭시킬 수 있다. 즉, 게이트웨이 장치 140은 예를 들면 테이블을 참조하거나 서비스 관리 장치 110으로부터 수신한 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지에 기초하여, 생성되는 멀티캐스트 터널을 통해 수신되는 멀티캐스트 IP 패킷들을 단말 170으로의 통신 세션(또는 포트 번호)의 다운 링크(DL)에 할당하여 단말 170으로 전송할 수 있다.
911 단계에서, 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 수신한 게이트웨이 장치 140은, 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 확인하고 서비스 관리 장치 110으로 응답 메시지를 예를 들면 시그널링 메시지 형태로 전송한다.
913 단계에서, 서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 생성하여 SDN 제어장치 120으로 전송한다. 멀티캐스트 서비스 요청 메시지는 멀티캐스트 IP 주소, 멀티캐스트 터널 ID 및 멀티캐스트 터널 IP 주소를 포함할 수 있다.
915 단계에서, 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 수신한 SDN 제어장치 120은 멀티캐스트 서비스 요청 메시지에 포함된 멀티캐스트 터널 ID 및 멀티캐스트 터널 IP 주소에 기초하여 SDN 스위치 130이 게이트웨이 장치 140으로의 멀티캐스트 터널을 생성하도록 제어신호를 생성하여 전송할 수 있다. 제어신호는 또한 멀티캐스트 IP 주소를 포함할 수 있다.
917 단계에서, SDN 스위치 130은 SDN 제어장치 120으로부터의 제어 신호를 수신함에 응답하여 응답 신호를 전송하고, 919 단계에서 SDN 제어장치 120은 SDN 스위치 130으로부터의 응답 신호에 대응하여 서비스 관리 장치 110으로 멀티캐스트 서비스 응답 신호를 전송한다. 921 단계에서, SDN 스위치 130은 상기 제어 신호에 포함된 정보에 기초하여, SDN 스위치 130을 시단으로 하고 게이트웨이 장치 140을 종단으로 하는 멀티캐스트 터널을 생성한다. 이어서, 923 단계에서, SDN 스위치 130은 SDN 제어장치 120으로부터 수신한 멀티캐스트 IP 주소로 지정된 멀티캐스트 IP 패킷들을 상기 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 게이트웨이 장치 140으로 전송한다. 이경우 멀티캐스트 IP 패킷들을 멀티캐스트 터널 ID와 멀티캐스트 터널 IP 주소를 헤더에 포함하는 패킷들로 캡슐화하여 전송할 수 있다. 이를 위해 SDN 스위치 130은 멀티캐스트 IP 패킷을 복제(duplication)하고, 패킷을 오버레이로 전송할 수 있는 예를 들면 GRE(generic routing encapsulation), VxLAN(virtual entensible local area network) 등의 터널링 기술을 사용하여 멀티캐스트 터널링을 수행할 수 있다.
925 단계에서, 게이트웨이 장치 140은 멀티캐스트 터널을 통해 수신된 멀티캐스트 패킷들을 상기 909 및 911 단계를 통해 상기 멀티캐스트 터널에 매칭된 통신 세션의 다운링크(DL) 멀티캐스트 세션을 통해 단말 170으로 전송한다. 927 단계에서, 멀티캐스트 패킷들을 수신한 단말 170은, IGMP 메시지를 전송한 셋톱장치 180으로 멀티캐스트 패킷들을 전송한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스 제공을 중단하기 위한 동작의 흐름을 도시한다.
1001 단계에서, 단말 170(예: 단말 170-1 또는 단말 170-2)은 셋톱박스 180(예: 셋톱박스 180-1 또는 셋톱박스 180-2)으로부터 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 메시지, 예를 들면 IGMP 메시지 중 탈퇴 메시지(IGMP leave message, leave group)를 수신한다. IGMP 탈퇴 메시지는 셋톱박스 180이 단말 170을 통해 탈퇴(leave)하려는 멀티캐스트 그룹 정보를 포함할 수 있다.
1003 단계에서, 단말 170은 수신된 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청 메시지, 즉 IGMP 메시지를 확인하고, 업링크(UL) 멀티캐스트 세션을 통해, 수신된 IGMP 메시지를 게이트웨이 장치 140으로 전송한다.
1005 단계에서, IGMP 메시지를 수신한 게이트웨이 장치 140은 IGMP 메시지를 스누핑하여 IGMP 메시지를 확인한 후, IGMP 메시지를 시그널링 메시지의 콘텐츠로 삽입하고, IGMP 메시지가 전송된 멀티캐스트 세션 ID와 함께 서비스 관리 장치 110으로 전송하여, 단말 170으로부터 멀티캐스트 그룹 탈퇴 요청을 위한 IGMP 메시지가 수신되었음을 알린다. 이때 게이트웨이 장치 140은 IGMP 스눕 테이블에 저장된 정보를 삭제하거나 후술하는 1009 단계 이후에 삭제할 수도 있다.
1007 단계에서, 게이트웨이 장치 140으로부터 시그널링 메시지를 수신한 서비스 관리 장치 110은 메시지를 파싱하여 메시지 본문에 포함된 IGMP 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지를 분석하고, 멀티캐스트 그룹 탈퇴를 요청하는 단말 170에 대해 멀티캐스트 서비스를 종료하기 위해 기존에 생성되어 저장된 멀티캐스트 터널 ID와 멀티캐스트 터널 IP 주소를 삭제한다.
1009 단계에서, 서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지를 생성하고 게이트웨이 장치 140으로 전송한다. 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지는 예를 들면 서비스 관리 장치 110와 게이트웨이 장치 140간 시그널링 메시지를 이용하여 생성될 수 있다. 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지는 멀티캐스트 터널 ID와 멀티캐스트 터널 IP 주소를 포함하며, IGMP 메시지가 단말 170으로부터 게이트웨이 장치 140으로 전송된 통신 세션의 세션 ID(또는 포트 ID)를 포함할 수 있다.
1011 단계에서, 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지를 수신한 게이트웨이 장치 140은, 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지를 확인하고 해당 통신 세션에 매칭된 멀티캐스트 터널에 대한 정보를 삭제하고 서비스 관리 장치 110으로 응답 메시지를 예를 들면 시그널링 메시지 형태로 전송한다.
1013 단계에서, 서비스 관리 장치 110은 멀티캐스트 서비스 중단 메시지를 생성하여 SDN 제어장치 120으로 전송한다. 멀티캐스트 서비스 중단 메시지는 멀티캐스트 IP 주소, 멀티캐스트 터널 ID 및 멀티캐스트 터널 IP 주소를 포함할 수 있다.
1015 단계에서, 멀티캐스트 서비스 중단 메시지를 수신한 SDN 제어장치 120은 멀티캐스트 서비스 중단 메시지에 포함된 멀티캐스트 터널 ID 및 멀티캐스트 터널 IP 주소에 기초하여 SDN 스위치 130이 게이트웨이 장치 140으로의 멀티캐스트 터널을 삭제하도록 제어신호를 생성하여 전송할 수 있다. 제어신호는 또한 멀티캐스트 IP 주소를 포함할 수 있다.
1017 단계에서, SDN 스위치 130은 SDN 제어장치 120으로부터의 제어 신호를 수신함에 응답하여 SDN 제어장치 120으로 응답 신호를 전송하고, 1019 단계에서 SDN 제어장치 120은, SDN 스위치 130으로부터의 응답 신호에 대응하여 서비스 관리 장치 110으로 멀티캐스트 서비스 중단 응답 신호를 전송한다. 1021 단계에서, SDN 스위치 130은 상기 제어 신호에 포함된 정보에 기초하여, SDN 스위치 130을 시단으로 하고 게이트웨이 장치 140을 종단으로 하는 멀티캐스트 터널을 삭제하고 멀티캐스트 패킷 전송을 중단한다.
다양한 실시 예에 따라 5G 통신 시스템에서 FWA로 서비스 범주를 넓혀 CPE(customer premises equipment)로 멀티캐스트 서비스를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 5G 통신 시스템에서 기존 셋톱박스 및 IPTV 서버 등의 기존 인프라를 활용하여 멀티캐스트 서비스를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 5G 통신 시스템에서 SDN을 이용하여 멀티캐스트 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 멀티캐스트 서비스를 지원하는 가상화 장비 서버를 효율적으로 활용할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 5G 통신 시스템에서 멀티캐스트 오버레이(multicast overlay) 기능을 사용자 평면(user plane function)에 적용할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 5G 통신 시스템에서 멀티캐스트 오버레이 기능을 사용자 평면에 적용하되 멀티캐스트 전송을 위한 패킷 복제(packet duplication) 기능을 하드웨어 장치로 분리하여 적용할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 5G 통신 시스템에서 멀티캐스트 서비스 제공을 위한 패킷 복제(packet duplication) 기능을 SDN 스위치를 활용하여 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 5G 통신 시스템에서, SDN 스위치를 활용하여 패킷 복제 기능과 복제된 패킷을 오버레이로 멀티캐스트 전송하는 터널링 기능을 수행하도록 하여 멀티캐스트 서비스를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 5G 코어 네트워크의 제어 평면과 사용자 평면의 기능을 분리하고 SDN에서 제공하는 기능 및 하드웨어를 조합함으로써 제어 평면과 사용자 평면의 분리 이득을 최대화하고, 5G 통신 시스템에 대한 추가적 비용 부담을 낮출 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 5G 코어 네트워크의 제어 평면과 사용자 평면의 기능을 분리하고 SDN에서 제공하는 기능 및 하드웨어를 조합함으로써 5G 통신 시스템을 통해 다양한 서비스를 제공하면서도 가상화용 장비에 로드를 유발하지 않아 사용자 평면에 대한 별도의 구축 비용이 증가하지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따라 가상화용 서버에 대한 별도의 하드웨어 장착이 불필요하여 멀티캐스트 서비스를 지원하기 위한 가상화 장비의 서버 개수를 줄일 수 있으며 기존 서버 자원을 보다 효율적으로 운용할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (24)

  1. 무선 통신 시스템에서 SMF(session management function)의 동작 방법에 있어서,
    멀티캐스트 IP(internet protocol) 주소와 단말과 UPF(user plane function) 사이의 멀티캐스트 세션 ID(identifier)를 포함하는 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 상기 단말로부터 상기 UPF로의 통신 세션을 경유하여 수신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기반하여 멀티캐스트 터널의 ID와 상기 멀티캐스트 터널의 IP 주소를 포함하는 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 생성하는 단계;
    상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보와 상기 멀티캐스트 세션 ID를 포함하는 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 상기 UPF에게 송신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 IP 주소 및 상기 멀티캐스트 세션 ID에 기반하여 멀티캐스트 패킷 전송을 위한 서비스 규칙을 생성하는 단계;
    상기 생성된 서비스 규칙에 기반하여 SDN(software defined network) 스위치를 제어하는 SDN 제어장치에게 상기 생성된 서비스 규칙을 송신하는 단계; 및
    상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기반하여 생성된 상기 멀티캐스트 IP 주소와 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 포함하는 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 상기 SDN 스위치에게 상기 SDN 제어장치를 경유하여 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 멀티캐스트 터널은 상기 멀티캐스트 서비스 요청 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 SDN 스위치와 상기 UPF 사이에 생성되고,
    상기 멀티캐스트 IP 주소는 상기 SDN 스위치로부터 복제된 멀티캐스트 패킷을 상기 SDN 스위치에 의해 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 상기 UPF에게 송신하는데 사용되고, 및
    상기 멀티캐스트 세션 ID는 상기 SDN 스위치로부터 복제된 멀티캐스트 패킷을 상기 UPF로부터 상기 단말에게 상기 멀티캐스트 세션을 통해 송신하는데 사용되는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지를 상기 단말로부터 상기 UPF로의 상기 통신 세션을 경유하여 수신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지에 기반하여 상기 멀티캐스트 세션 ID와 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 포함하는 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지를 생성하는 단계;
    상기 UPF에게 상기 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지를 송신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지에 기반하여 상기 멀티캐스트 IP 주소와 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 포함하는 멀티캐스트 서비스 중단 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 멀티캐스트 서비스 중단 메시지를 상기 SDN 제어장치에게 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 멀티캐스트 서비스 중단 메시지는, 상기 SDN 제어장치에 의해 제어되는 상기 SDN 스위치로부터 상기 UPF로의 멀티캐스트 터널을 삭제하기 위한 정보를 포함하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 SMF(session management function) 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송수신부(transceiver); 및
    상기 적어도 하나의 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 제어부(processor)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제어부는,
    멀티캐스트 IP(internet protocol) 주소와 단말과 UPF(user plane function) 사이의 멀티캐스트 세션 ID(identifier)를 포함하는 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 상기 단말로부터 상기 UPF로의 통신 세션을 경유하여 수신하고,
    상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기반하여 멀티캐스트 터널의 ID와 상기 멀티캐스트 터널의 IP 주소를 포함하는 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 생성하고,
    상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보와 상기 멀티캐스트 세션 ID를 포함하는 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 상기 UPF에게 송신하고,
    상기 멀티캐스트 IP 주소 및 상기 멀티캐스트 세션 ID에 기반하여 멀티캐스트 패킷 전송을 위한 서비스 규칙을 생성하고;
    상기 생성된 서비스 규칙에 기반하여 SDN(sorftware defined network) 스위치를 제어하는 SDN 제어장치에게 상기 생성된 서비스 규칙을 송신하고, 및
    상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기반하여 생성된 상기 멀티캐스트 IP 주소와 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 포함하는 멀티캐스트 서비스 요청 메시지를 상기 SDN 스위치에게 상기 SDN 제어장치를 경유하여 송신하도록 구성되고,
    상기 멀티캐스트 터널은 상기 멀티캐스트 서비스 요청 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 SDN 스위치와 상기 UPF 사이에 생성되고,
    상기 멀티캐스트 IP 주소는 상기 SDN 스위치로부터 복제된 멀티캐스트 패킷을 상기 SDN 스위치에 의해 생성된 멀티캐스트 터널을 통해 상기 UPF에게 송신하는데 사용되고, 및
    상기 멀티캐스트 세션 ID는 상기 SDN 스위치로부터 복제된 멀티캐스트 패킷을 상기 UPF로부터 상기 단말에게 상기 멀티캐스트 세션을 통해 송신하는데 사용되는 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어부는,
    멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지를 상기 단말로부터 상기 UPF로의 상기 통신 세션을 경유하여 수신하고,
    상기 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지에 기반하여 상기 멀티캐스트 세션 ID와 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 포함하는 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지를 생성하고,
    상기 UPF에게 상기 멀티캐스트 터널 삭제 요청 메시지를 송신하고,
    상기 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지에 기반하여 상기 멀티캐스트 IP 주소와 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 포함하는 멀티캐스트 서비스 중단 메시지를 생성하고, 및
    상기 멀티캐스트 서비스 중단 메시지를 상기 SDN 제어장치에게 송신하도록 더 구성되는 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 멀티캐스트 서비스 중단 메시지는, 상기 SDN 제어장치에 의해 제어되는 상기 SDN 스위치로부터 상기 UPF로의 멀티캐스트 터널을 삭제하기 위한 정보를 포함하는 장치.
  15. 무선 통신 시스템에서 UPF(user plane function)의 동작 방법에 있어서,
    멀티캐스트 IP(internet protocol) 주소를 포함하는 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 통신 세션을 통해 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 단말과 상기 UPF 사이의 멀티캐스트 세션 ID(identifier)를 포함하는 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 SMF(session management function)에게 송신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기반하여 생성된 멀티캐스트 터널에 관한 정보와 상기 멀티캐스트 세션 ID를 포함하는 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 상기 SMF로부터 수신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 IP 주소에 기반하여 생성된 상기 멀티캐스트 터널을 통해 SDN(service defined network) 스위치로부터 복제된 멀티캐스트 패킷들을 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 패킷들을 상기 멀티캐스트 세션 ID에 기반하여 상기 멀티캐스트 터널과 매칭된 상기 멀티캐스트 세션의 하향링크를 통해 상기 단말에게 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 멀티캐스트 터널은 멀티캐스트 서비스 요청 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 SDN 스위치와 상기 UPF 사이에 생성되는 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 청구항 15에 있어서,
    멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지에 기반하여 생성된 상기 멀티캐스트 세션 ID와 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 포함하는 멀티캐스트 터널 삭제 메시지를 SMF로부터 수신하는 단계; 및
    상기 멀티캐스트 터널 삭제 메시지에 기반하여, 상기 멀티캐스트 터널에 대한 정보를 삭제하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 무선 통신 시스템에서 UPF(user plane function) 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송수신부(transceiver); 및
    상기 적어도 하나의 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 제어부(processor)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제어부는,
    멀티캐스트 IP(internet protocol) 주소를 포함하는 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 통신 세션을 통해 단말로부터 수신하고,
    상기 단말과 상기 UPF 사이의 멀티캐스트 세션 ID(identifier)를 포함하는 상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지를 SMF(session management function)에게 송신하고,
    상기 멀티캐스트 그룹 참가 메시지에 기반하여 생성된 멀티캐스트 터널에 관한 정보와 상기 멀티캐스트 세션 ID를 포함하는 멀티캐스트 터널 생성 요청 메시지를 상기 SMF로부터 수신하고,
    상기 멀티캐스트 IP 주소에 기반하여 생성된 상기 멀티캐스트 터널을 통해 SDN(service defined network) 스위치로부터 복제된 멀티캐스트 패킷들을 수신하고, 및
    상기 수신한 패킷들을 상기 멀티캐스트 세션 ID에 기반하여 상기 멀티캐스트 터널과 매칭된 상기 멀티캐스트 세션의 하향링크를 통해 상기 단말에게 송신하도록 구성되고,
    상기 멀티캐스트 터널은 멀티캐스트 서비스 요청 메시지에 포함된 정보에 기반하여 상기 SDN 스위치와 상기 UPF 사이에 생성되는 장치.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 청구항 20에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어부는,
    멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지를 상기 단말로부터 수신하고,
    상기 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지에 기반하여 생성된 상기 멀티캐스트 세션 ID와 상기 멀티캐스트 터널에 관한 정보를 포함하는 멀티캐스트 터널 삭제 메시지를 SMF로부터 수신하고, 및
    상기 멀티캐스트 터널 삭제 메시지에 기반하여, 상기 멀티캐스트 터널에 대한 정보를 삭제하도록 더 구성되는 장치.
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