KR102557447B1 - 재난경보 서비스 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

재난경보 서비스 방법 및 시스템이 제공된다. 재난경보 서비스 방법은, AEA(Advanced Emergency Alert) 프로토콜에 따라, AEAT(Advanced Emergency Alert Table) 메시지와, 멀티미디어 파일에 대응하는 NRT 컴포넌트(NRT component)를 포함하도록 생성된 AEA 메시지를 AEA 메시지 어플리케이션으로부터 수신하는 단계; CBS(Cell Broadcast Service) 메시지로부터 추출된 트리거 정보를 N3IWF(Non-3GPP InterWorking Function)로부터 수신하는 단계; 및 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 모바일 단말에 전송하는 단계를 포함한다.

Description

재난경보 서비스 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR BROADCASTING EMERGENCY ALERT}
본 발명은 재난경보 서비스 방법 및 시스템에 관한 것이다.
신속하고 안정적인 재난경보 전달을 위해 셀룰러 네트워크 및 브로드캐스트 네트워크가 사용될 수 있다. 셀룰러 네트워크는 재난경보 전달을 위해 CBS(Cell Broadcast Service)를 사용할 수 있다. CBS는 위치 기반 재난경보 서비스에 적합한데, 셀룰러 네트워크는 셀이 재난 지역을 포함하는 기지국을 효과적으로 선택할 수 있기 때문이다. 또한, CBS는 사용자의 모바일 단말이 유휴 상태인 경우에도 사용 가능하다. 이와 같은 CBS 프로토콜은 2G/3G/4G/5G 셀룰러 네트워크에 대해 표준화되었다. 그런데 CBS 프로토콜은 제한된 개수의 문자만을 포함할 수 있는 문자 기반 메시지만 지원하기 때문에, 상세한 대피 지침 등 세부적인 정보의 전달이 불가하고 제한된 정보만이 전달될 수 있다는 한계가 있다.
한편, 브로드캐스트 네트워크도 재난경보 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 3.0은 초고화질(UHD) TV 서비스 및 IP 기반 전송에 대한 여러 표준을 공개한 바 있는데, 그 중 AEA(Advanced Emergency Alert)라고 하는 재난경보의 방송에 대한 표준도 지정하고 있다. AEA 메시지에는 텍스트 데이터와 함께 멀티미디어 정보가 포함될 수 있어서, ATSC 3.0은 다양한 재난 상황에서 적용될 수 있는 상세한 지침과 같이 풍부한 정보를 전달할 수 있다.
그런데, ATSC 3.0은 웨이크업(wake-up) 기능과 위치 정보를 사용하여 재난 지역의 유휴 상태 수신기에 재난경보를 전달하게 되는데, 휴대전화와 같은 모바일 단말에 이와 같은 웨이크업 기능과 위치 정보를 바로 적용하기 어렵다는 문제가 있다. 이에 따라, 모바일 환경에서 재난경보 브로드캐스트 서비스를 개선하기 위해, 5G 네트워크와 ATSC 3.0 네트워크를 융합하여 양쪽 네트워크의 장점들을 효과적으로 활용하기 위한 방안이 요구된다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 5G 기반의 CBS와 ATSC 3.0 기반 네트워크의 융합을 기반으로 하여, 재난경보를 양방향으로 사용자의 모바일 단말에 전송할 수 있는 재난경보 서비스 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 방법은, AEA(Advanced Emergency Alert) 프로토콜에 따라, AEAT(Advanced Emergency Alert Table) 메시지와, 멀티미디어 파일에 대응하는 NRT 컴포넌트(NRT component)를 포함하도록 생성된 AEA 메시지를 AEA 메시지 어플리케이션으로부터 수신하는 단계; CBS(Cell Broadcast Service) 메시지로부터 추출된 트리거 정보를 N3IWF(Non-3GPP InterWorking Function)로부터 수신하는 단계; 및 상기 트리거 정보에 따라 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 모바일 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 AEA 메시지와 상기 CBS 메시지는, 경보 발령 주체로부터 발령된 동일한 재난경보에 기초하여 생성되되, 상기 AEA 메시지는 상기 AEA 프로토콜에 의해 상기 모바일 단말까지 전송되고, 상기 CBS 메시지는 CBS 프로토콜에 의해 상기 모바일 단말까지 전송될 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 AEA 메시지는 CBS 관련 헤더를 더 포함하고, 상기 방법은, 멀티플렉서를 이용하여, 상기 N3IWF로부터 수신된 상기 트리거 정보가 상기 CBS 관련 헤더와 매칭되는지 여부를 결정하는 단계; 매칭되는 것으로 결정된 경우, 상기 AEAT 메시지와 상기 NRT 컴포넌트를 상기 AEA 메시지로 멀티플렉싱하는 단계; 및 매칭되지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 N3IWF로부터 수신되는 트리거 정보가 상기 CBS 관련 헤더와 매칭될 때까지 일시 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 CBS 관련 헤더는, 상기 AEAT 메시지가 상기 CBS 메시지와 연관된 것인지 여부를 나타내는 제1 요소 및 상기 연관된 CBS 메시지의 식별자를 나타내는 제2 요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 방법은, 게이트웨이를 이용하여, 상기 AEA 메시지를 물리 계층에 대한 프레임 단위로 변환하고, 상기 변환된 프레임을 모듈레이터에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 방법은, 상기 모듈레이터를 이용하여, 상기 프레임을 파형 신호(waveform signal)로 변환하는 단계를 더 포함하고, 상기 AEA 메시지를 모바일 단말에 전송하는 단계는, 상기 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 상기 파형 신호로서 상기 모바일 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 시스템은, AEA 프로토콜에 따라, AEAT 메시지와, 멀티미디어 파일에 대응하는 NRT 컴포넌트를 포함하도록 생성된 AEA 메시지를 생성하는 AEA 메시지 어플리케이션; AMF(Access and Mobility Management Function)로부터 수신한 CBS 메시지로부터 트리거 정보를 추출하는 N3IWF; 및 상기 AEA 메시지 어플리케이션으로부터 상기 AEA 메시지를 수신하고, 상기 트리거 정보에 따라 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 모바일 단말에 전송하는 ATSC 3.0 코어 네트워크를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 AEA 메시지와 상기 CBS 메시지는, 경보 발령 주체로부터 발령된 동일한 재난경보에 기초하여 생성되되, 상기 AEA 메시지는 상기 AEA 프로토콜에 의해 상기 모바일 단말까지 전송되고, 상기 CBS 메시지는 CBS 프로토콜에 의해 상기 모바일 단말까지 전송될 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 AEA 메시지는 CBS 관련 헤더를 더 포함하고, 상기 ATSC 3.0 코어 네트워크는, 멀티플렉서를 이용하여, 상기 N3IWF로부터 수신된 상기 트리거 정보가 상기 CBS 관련 헤더와 매칭되는지 여부를 결정하고, 매칭되는 것으로 결정된 경우, 상기 AEAT 메시지와 상기 NRT 컴포넌트를 상기 AEA 메시지로 멀티플렉싱하고, 매칭되지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 ATSC 3.0 코어 네트워크는, 상기 N3IWF로부터 수신되는 트리거 정보가 상기 CBS 관련 헤더와 매칭될 때까지 일시 중단할 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 CBS 관련 헤더는, 상기 AEAT 메시지가 상기 CBS 메시지와 연관된 것인지 여부를 나타내는 제1 요소 및 상기 연관된 CBS 메시지의 식별자를 나타내는 제2 요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 ATSC 3.0 코어 네트워크는, 게이트웨이를 이용하여, 상기 AEA 메시지를 물리 계층에 대한 프레임 단위로 변환하고, 상기 변환된 프레임을 모듈레이터에 전송할 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 상기 ATSC 3.0 코어 네트워크는, 상기 모듈레이터를 이용하여, 상기 프레임을 파형 신호로 변환하고, 상기 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 상기 파형 신호로서 상기 모바일 단말에 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 5G 기반의 CBS와 ATSC 3.0 기반 네트워크의 융합 아키텍처를 제공하기 위해 N3IWF를 사용함으로써, 비 3GPP(Non-3GPP) 네트워크에 해당하는 ATSC 3.0 네트워크와 5G 코어 네트워크의 연동을 구현할 수 있다. 또한, AEA 메시지를 CBS 메시지와 연동할 수 있도록 하는 수정된 AEA 테이블을 제공함으로써, 융합 네트워크에서 CBS 메시지와 AEA 메시지를 동시에 전송할 수 있도록 할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 자신의 모바일 단말을 통해 5G 네트워크와 ATSC 3.0 네트워크로부터 CBS 메시지 및 AEA 메시지를 수신할 수 있어서, 그 전달 지연도 효과적으로 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 5G 및 ATSC 3.0 융합 네트워크를 이용하는 양방향 재난경보 서비스 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 시스템에서 N3IWF를 이용하여 AMF와 ATSC 3.0 사이의 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템의 구현 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템을 구현하기 위한 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 5G 및 ATSC 3.0 융합 네트워크를 이용하는 양방향 재난경보 서비스 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 시스템(1)은 5G 코어 네트워크(22) 및 ATSC 3.0 코어 네트워크(12)를 양방향으로 이용하여, 경보 발령 주체(AA)가 발령한 재난경보를 CBS 메시지(26)와 AEA 메시지(16)의 형태로 사용자의 모바일 단말(MT)에 제공할 수 있다.
5G 네트워크 경로 상에는 CBE(Cell Broadcast Entity)(20), CBCF(Cell Broadcast Center Function)(21), 5G 코어 네트워크(22), AMF(Access and Mobility Function)(23), RAN(Radio Access Network)(25) 및 기지국(25)이 포함될 수 있다. 5G 네트워크는 이들 네트워크 엔티티들을 이용하여 재난경보 브로드캐스트를 제공할 수 있다. 한편, 도 1에서 CBCF(21) 및 AMF(23)를 별도의 요소로 강조하여 도시하였으나, CBCF(21) 및 AMF(23)는 5G 코어 네트워크(22)에 속하는 네트워크 엔티티일 수 있다.
재난 상황이 발생한 경우, 경보 발령 주체(AA)는 재난경보와 재난 지역에 대한 위치 정보를 CBE(20)에게 전송하고, 경보 발령 주체(AA)와 네트워크 운영자(network operator) 사이의 게이트웨이 역할을 하는 CBE(20)는, 경보 발령 주체(AA)로부터 수신한 메시지를 네트워크 운영자가 관리하는 CBCF(21)로 중계할 수 있다. 다음으로, CBCF(21)는 재난경보의 메시지 포맷을 3GPP 표준에서 지정하는 CBS 메시지 포맷으로 변환하고, 변환된 CBS 메시지를 AMF(23)에 전송할 수 있다.
AMF(23)는 다중 RAN(24)에 대해 인터페이스되며, 위치 정보 및 TAI(Tracking Area Information)를 이용하여, AMF(23)는 다중 RAN(24) 중에서 재난 지역에 대응하는 기지국(25)을 선택할 수 있다. 이에 따라, AMF(23)는 선택한 기지국(25)에 CBS 메시지(26)를 전송할 수 있다.
이와 같은 CBS 메시지(26)의 브로드캐스트의 경우, CBS 메시지(26)는 SIB(System Information Block)에 포함되게 되는데, SIB는 소규모 정보만을 전달할 수 있어서, 5G CBS 프로토콜은 CBS 메시지(26)에서, 예를 들어 360자 제한과 같이, 제한된 개수의 텍스트 문자만을 허용한다.
ATSC 3.0 네트워크 경로 상에는 AEA 메시지 어플리케이션(10), ATSC 3.0 코어 네트워크(12), ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션(15)가 포함될 수 있다.
ATSC 3.0은 개선된 오디오/비디오 품질을 위해 UHD TV 서비스를 지원하며, 다양한 브로드캐스트 및 브로드밴드 서비스를 위한 IP 기반 프로토콜을 채택하고 있다. ATSC 3.0에 대한 IP 기반 프로토콜 스택에는 다양한 컴포넌트들이 정의되어 있는데, 그 중 NRT(non-real time) 컴포넌트는 ROUTE/UDP/IP 또는 HTTP/TCP/IP를 이용하여 브로드캐스트 네트워크 또는 브로드밴드 네트워크 상에서 전송될 수 있다. 그리고 LLS(low-level signaling)는 AEAT(advanced emergency information table), SLT(service list table), RRT(rate region table), 시스템 시간(system time), CAP(common alerting protocol), VIT(version information table) 및 CPT(content protection table)을 포함하는데, LLS는 UDP/IP를 사용하여 브로드캐스트 네트워크에서 전송된다. 그리고 AEAT는 LLS에서 하나 이상의 AEA 메시지로 구성되기 때문에, LLS/UDP/IP는 AEA 메시지 전달을 위한 프로토콜로 사용된다.
AEAT 요소 중 AEAText 및 Media는 재난문자 및 멀티미디어 정보와 관련되고, AEAT는 LiveMedia 요소에 라이브 브로드캐스트 스트림에 대한 관련 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라 ATSC 3.0은 재난경보를 텍스트, 멀티미디어, 라이브 브로드캐스트 스트림 등을 비롯한 풍부한 정보(rich information)로서 제공할 수 있어서, ATSC 3.0이 5G보다 훨씬 더 풍부한 정보를 제공할 수 있음을 알 수 있다.
또한, ATSC 3.0은 Header<Location>의 AEAT 요소를 사용하여 재난지역 정보를 전달할 수 있고, 지역 정보를 이용하여, 수신 사용자가 재난지역에 속하지 않는 경우 수신 사용자는 AEA 메시지를 폐기할 수도 있다. 다만 이를 위해서는 GPS와 같은 위치 추정 장치를 사용해야 하는데, 정교한 위치 추정 장치는 일반적으로 모바일 단말에 탑재되지 않는다. 한편, AEA<wakeup> 요소는 ATSC 3.0의 웨이크업 서비스와 관련된 것으로, 웨이크업 서비스는 재난경보 서비스를 위해 유휴 상태(idle-state)의 수신기를 활성화하기 위해 사용된다.
이와 같은 2 가지 네트워크의 융합 아키텍처를 구현하기 위해 재난경보 서비스 시스템(1)에는 N3IWF(13)가 추가로 포함될 수 있다.
경보 발령 주체(AA)는 동시에 5G 및 ATSC 3.0 시스템 양방향으로 재난경보를 전송할 수 있다. 그리고 융합 아키텍처에서, N3IWF(13)가 5G 코어 네트워크(22) 및 ATSC 3.0 코어 네트워크(12)의 융합에 사용될 수 있다.
도 1에서, AEA 메시지 어플리케이션(10)은 AEAT와, NRT 컴포넌트에 속하는 멀티미디어 파일을 생성할 수 있다. CBS 메시지와의 연관을 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 AEAT는 CBS 관련 요소들을 추가로 포함하도록 수정 설계되었다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 AEAT는 Header<CBS flag> 및 Header<CBS ID>를 추가로 포함하며, Header<CBS flag>는 AEAT가 도 1의 융합 네트워크 상에서 재난경보 브로드캐스트를 위한 CBS 메시지와 연관되는지 여부에 대한 불 값(Boolean value)을 나타내며, Header<CBS ID>는 연관된 CBS 메시지의 식별자를 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 시스템(1)의 동작 시나리오는 다음과 같을 수 있다.
1. 재난상황 발생 시 경보 발령 주체(AA)는 5G의 CBE(20) 및 CBCF(21)와, ATSC 3.0의 AEA 메시지 어플리케이션(10)에 동시에 재난경보 메시지를 전송할 수 있다.
2. CBCF(21)는 CBS 프로토콜에 따라 재난경보 메시지를 CBS 메시지로 변환하고, 이를 5G 코어 네트워크(22)의 AMF(23)에 전송할 수 있다. 한편, AEA 메시지 어플리케이션(10)은, 수신된 재난경보 메시지를 기반으로 AEA 프로토콜에 따라 수정된 AEAT 및 멀티미디어 파일(NRT 컴포넌트)를 생성할 수 있다. 그런 다음 수정된 AEAT 및 NRT 컴포넌트는 UDP/IP 프로토콜을 사용하여 ATSC 3.0 코어 네트워크(12)로 전송될 수 있다.
3. AMF(23)는 CBS 메시지를 N3IWF(13)와 RAN(24)의 선택된 기지국(25)에 동시에 전송할 수 있다.
4. N3IWF(13)는 CBS 메시지에서 트리거 정보로서 CBS ID를 추출하여 ATSC 3.0 코어 네트워크(12)로 전송할 수 있다.
5. 선택된 기지국(25)은 CBS 페이징 신호(CBS paging signal)를 해당 셀의 모바일 단말(MT)로 브로드캐스트할 수 있다. 페이징 신호가 수신되는 즉시 모바일 단말(MT)은 5G 기지국(25) 및 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션(15)에서 각각 CBS 메시지(26) 및 AEA 메시지(16)(수정된 AEAT 및 NRT 컴포넌트 포함)를 수신할 준비가 된다.
6. ATSC 3.0 코어 네트워크(12)에서 수신된 트리거 정보는, 수정된 AEAT 및 NRT 컴포넌트가 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션(15)으로 전송되도록 할 수 있다.
7. 5G 기지국(25)과 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션(15)은 CBS 메시지(26)와 AEA 메시지(16)를 각각 해당 셀의 모바일 단말(MT)로 브로드캐스트한다.
4 내지 6 단계에서, 트리거 정보는 CBS 페이징 신호와 AEA 메시지 간의 동기화에 사용되며, 트리거 정보는 CBS 페이징 신호가 표명된(asserted) 후 AEA 메시지가 브로드캐스트되도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 시스템에서 N3IWF를 이용하여 AMF와 ATSC 3.0 사이의 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, N3IWF(13)를 이용하여 AMF(23)와 ATSC 3.0 코어 네트워크(12) 사이의 인터페이스를 위한 예시적인 프레임워크이다. ATSC 3.0 코어 네트워크(12)는 멀티플렉서(122), ATSC 3.0 게이트웨이(124) 및 ATSC 3.0 모듈레이터(126)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 5G CBS 메시지와 AEA 메시지를 동시에 전달하기 위한 절차는 다음과 같을 수 있다.
1. AMF(23)는 CBS 메시지를 N3IWF(13)와 선택된 기지국(25)으로 전송할 수 있다. CBS 메시지 전송을 위해, AMF(23)는 5G 응용 프로토콜(5G-AP), SCTP, IP, 계층 2(L2) 및 계층 1(L1)로 구성된 N2 프로토콜 스택을 채택할 수 있다. 5G-AP는 CBS 메시지를 포함할 수 있다.
2. N3IWF(13)는 AMF(23)와 ATSC 3.0 코어 네트워크(12) 간의 중계기 역할을 할 수 있다. AMF(23)에 대한 연결을 위해, N3IWF(13)는 N2 프로토콜 스택을 채택할 수 있다. ATSC 3.0 코어 네트워크(12)에 연결하기 위해, N3IWF(13)는 ATSC 3.0 프로토콜 스택에 의존할 수 있으며, ATSC 3.0 프로토콜 스택은 ATSC 3.0 응용 프로토콜(ATSC3.0-AP), UDP, IP, ATSC 3.0 링크 계층 프로토콜(ALP) 및 ATSC 3.0 PHY로 구성될 수 있다. N3IWF(13)는 CBS 메시지에서 CBS ID를 추출하고, CBS ID를 ATSC 3.0 코어 네트워크(12)의 멀티플렉서(122)로 전송할 수 있다. ATSC3.0-AP는 추출된 CBS ID를 포함할 수 있다.
3. ATSC 3.0 코어 네트워크(12)에서 멀티플렉서(122)는 CBS ID를 트리거 정보로서 사용할 수 있다. 수신된 CBS ID가 수정된 AEAT의 Header<CBS ID>와 매칭되면, 멀티플렉서(122)는 AEAT 및 NRT 컴포넌트를 AEA 메시지로 멀티플렉싱할 수 있다. 매칭되지 않으면 않으면, 멀티플렉서(122)는 수신된 트리거 정보가 매칭될 때까지 멀티플렉싱 작업을 일시 중단할 수 있다. 따라서, CBS ID는 CBS 페이징 신호와 AEA 메시지 간의 동기화를 위한 트리거 정보로 사용될 수 있다.
4. ATSC 3.0 코어 네트워크(12)에서 ATSC 3.0 게이트웨이(12)는 AEA 메시지를 물리 계층의 프레임 단위로 변환하고, ATSC 3.0 게이트웨이(12)는 해당 프레임을 ATSC 3.0 모듈레이터(126)로 전송할 수 있다.
5. ATSC 3.0 모듈레이터(126)는 물리 계층 프레임을 브로드캐스트를 위한 파형 신호로 변환할 수 있다.
6. ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션(15)은 AEA 메시지에 대한 파형 신호를 브로드캐스트할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 5G 및 ATSC 3.0 재난경보 브로드캐스트에 대한 지연 성능을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 브로드캐스트 방식의 지연은 Eb/N0의 전체 범위에서 5G CBS 방식이나 AEA 방송 방식보다 훨씬 낮음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들에 따른 브로드캐스트 방식 5G CBS 방식이나 AEA 방송 방식보다 훨씬 우수함을 알 수 있고, 이는 본 발명의 실시 예들에 따른 융합 기반 방송 접근 방식이 특히 긴급한 재난경보의 전달에 더 적합함을 나타낸다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템의 구현 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템에서, 5G CBS 및 AEA 메시지의 성공적인 디코딩, 5G CBS 메시지의 성공적인 디코딩 및 AEA 메시지의 성공적인 디코딩의 경우의 모바일 단말(MT)의 화면을 비교하고 있다.
도 4는 5G CBS 및 AEA 메시지의 디코딩에 성공한 경우의 모바일 단말(MT)의 화면은 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 모바일 단말(MT)의 화면은 CBS 메시지의 짧은 텍스트 뿐만 아니라 AEA 메시지의 가이드라인같은 긴 텍스트, 이미지, 멀티미디어 컨텐츠를 포함한다. 따라서 문맹자나 외국인도 지진이나 허리케인과 같은 비상사태 유형을 쉽게 인지할 수 있다.
도 5는 수신기가 CBS 메시지 디코딩에 실패한 경우를 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, CBS 텍스트의 하위 창은 비어 있다. 그러나 사용자는 여전히 AEA 메시지에서 풍부한 재난 정보를 얻을 수 있다.
도 6은 수신기가 AEA 메시지 디코딩에 실패한 경우를 나타낸다. 도 6 도시된 바와 같이, AEA 메시지의 하위 창은 비어 있다. 이 경우 사용자는 CBS 메시지에서 제한되지만 유용한 재난 정보를 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템을 구현하기 위한 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 컴퓨팅 장치(50)는 버스(520)를 통해 통신하는 프로세서(510), 메모리(530), 사용자 인터페이스 입력 장치(540), 사용자 인터페이스 출력 장치(550) 및 저장 장치(560) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(50)는 또한 네트워크(40), 예컨대 무선 네트워크에 전기적으로 접속되는 네트워크 인터페이스(570)를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(570)는 네트워크(40)를 통해 다른 개체와 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
프로세서(510)는 AP(Application Processor), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU)이거나, 또는 메모리(530) 또는 저장 장치(560)에 저장된 명령을 실행하는 임의의 반도체 장치일 수 있다. 프로세서(510)는 도 1 내지 도 3과 관련하여 앞서 설명한 기능 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다.
메모리(530) 및 저장 장치(560)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비 휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(read-only memory)(531) 및 RAM(random access memory)(532)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 메모리(530)는 프로세서(510)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리(530)는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서(510)와 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템의 기능 중 적어도 일부는 컴퓨팅 장치(50)에서 실행되는 프로그램 또는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 프로그램 또는 소프트웨어는 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난경보 서비스 방법 및 시스템의 기능 중 적어도 일부는 컴퓨팅 장치(50)과 전기적으로 접속될 수 있는 하드웨어로 구현될 수도 있다.
이제까지 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 5G 기반의 CBS와 ATSC 3.0 기반 네트워크의 융합 아키텍처를 제공하기 위해 N3IWF를 사용함으로써, 비 3GPP(Non-3GPP) 네트워크에 해당하는 ATSC 3.0 네트워크와 5G 코어 네트워크의 연동을 구현할 수 있다. 또한, AEA 메시지를 CBS 메시지와 연동할 수 있도록 하는 수정된 AEA 테이블을 제공함으로써, 융합 네트워크에서 CBS 메시지와 AEA 메시지를 동시에 전송할 수 있도록 할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 자신의 모바일 단말을 통해 5G 네트워크와 ATSC 3.0 네트워크로부터 CBS 메시지 및 AEA 메시지를 수신할 수 있어서, 그 전달 지연도 효과적으로 낮출 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
1: 재난경보 서비스 시스템 10: AEA 메시지 어플리케이션
12: ATSC 3.0 코어 네트워크 122: 멀티플렉서
124: 게이트웨이 126: 모듈레이터
13: N3IWF 15: ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션
16: AEA 메시지 20: CBE
21: CBCF 22: 5G 코어 네트워크
23: AMF 24: RAN
25: 기지국 26: CBS 메시지
AA: 경보 발령 주체 MT: 모바일 단말

Claims (12)

  1. AEA(Advanced Emergency Alert) 프로토콜에 따라, AEAT(Advanced Emergency Alert Table) 메시지와, 멀티미디어 파일에 대응하는 NRT 컴포넌트(NRT component)를 포함하도록 생성된 AEA 메시지를 AEA 메시지 어플리케이션으로부터 수신하는 단계;
    CBS(Cell Broadcast Service) 메시지로부터 추출된 트리거 정보를 N3IWF(Non-3GPP InterWorking Function)로부터 수신하는 단계; 및
    상기 트리거 정보에 따라 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 모바일 단말에 전송하는 단계를 포함하는
    재난경보 서비스 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 AEA 메시지와 상기 CBS 메시지는, 경보 발령 주체로부터 발령된 동일한 재난경보에 기초하여 생성되되,
    상기 AEA 메시지는 상기 AEA 프로토콜에 의해 상기 모바일 단말까지 전송되고,
    상기 CBS 메시지는 CBS 프로토콜에 의해 상기 모바일 단말까지 전송되는, 재난경보 서비스 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 AEA 메시지는 CBS 관련 헤더를 더 포함하고,
    멀티플렉서를 이용하여, 상기 N3IWF로부터 수신된 상기 트리거 정보가 상기 CBS 관련 헤더와 매칭되는지 여부를 결정하는 단계;
    매칭되는 것으로 결정된 경우, 상기 AEAT 메시지와 상기 NRT 컴포넌트를 상기 AEA 메시지로 멀티플렉싱하는 단계; 및
    매칭되지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 N3IWF로부터 수신되는 트리거 정보가 상기 CBS 관련 헤더와 매칭될 때까지 일시 중단하는 단계를 더 포함하는, 재난경보 서비스 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 CBS 관련 헤더는, 상기 AEAT 메시지가 상기 CBS 메시지와 연관된 것인지 여부를 나타내는 제1 요소 및 상기 연관된 CBS 메시지의 식별자를 나타내는 제2 요소를 포함하는, 재난경보 서비스 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    게이트웨이를 이용하여, 상기 AEA 메시지를 물리 계층에 대한 프레임 단위로 변환하고, 상기 변환된 프레임을 모듈레이터에 전송하는 단계를 더 포함하는, 재난경보 서비스 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모듈레이터를 이용하여, 상기 프레임을 파형 신호(waveform signal)로 변환하는 단계를 더 포함하고,
    상기 AEA 메시지를 모바일 단말에 전송하는 단계는,
    상기 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 상기 파형 신호로서 상기 모바일 단말에 전송하는 단계를 포함하는, 재난경보 서비스 방법.
  7. AEA 프로토콜에 따라, AEAT 메시지와, 멀티미디어 파일에 대응하는 NRT 컴포넌트를 포함하도록 생성된 AEA 메시지를 생성하는 AEA 메시지 어플리케이션;
    AMF(Access and Mobility Management Function)로부터 수신한 CBS 메시지로부터 트리거 정보를 추출하는 N3IWF; 및
    상기 AEA 메시지 어플리케이션으로부터 상기 AEA 메시지를 수신하고, 상기 트리거 정보에 따라 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 모바일 단말에 전송하는 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 3.0 코어 네트워크를 포함하는
    재난경보 서비스 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 AEA 메시지와 상기 CBS 메시지는, 경보 발령 주체로부터 발령된 동일한 재난경보에 기초하여 생성되되,
    상기 AEA 메시지는 상기 AEA 프로토콜에 의해 상기 모바일 단말까지 전송되고,
    상기 CBS 메시지는 CBS 프로토콜에 의해 상기 모바일 단말까지 전송되는, 재난경보 서비스 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 AEA 메시지는 CBS 관련 헤더를 더 포함하고,
    상기 ATSC 3.0 코어 네트워크는,
    멀티플렉서를 이용하여, 상기 N3IWF로부터 수신된 상기 트리거 정보가 상기 CBS 관련 헤더와 매칭되는지 여부를 결정하고,
    매칭되는 것으로 결정된 경우, 상기 AEAT 메시지와 상기 NRT 컴포넌트를 상기 AEA 메시지로 멀티플렉싱하고,
    매칭되지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 ATSC 3.0 코어 네트워크는, 상기 N3IWF로부터 수신되는 트리거 정보가 상기 CBS 관련 헤더와 매칭될 때까지 일시 중단하는, 재난경보 서비스 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 CBS 관련 헤더는, 상기 AEAT 메시지가 상기 CBS 메시지와 연관된 것인지 여부를 나타내는 제1 요소 및 상기 연관된 CBS 메시지의 식별자를 나타내는 제2 요소를 포함하는, 재난경보 서비스 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 ATSC 3.0 코어 네트워크는, 게이트웨이를 이용하여, 상기 AEA 메시지를 물리 계층에 대한 프레임 단위로 변환하고, 상기 변환된 프레임을 모듈레이터에 전송하는, 재난경보 서비스 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 ATSC 3.0 코어 네트워크는,
    상기 모듈레이터를 이용하여, 상기 프레임을 파형 신호로 변환하고,
    상기 ATSC 3.0 브로드캐스트 스테이션을 통해 상기 AEA 메시지를 상기 파형 신호로서 상기 모바일 단말에 전송하는, 재난경보 서비스 시스템.
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