KR20030005560A

KR20030005560A - 이동통신망에서의 패킷 데이터 다중 전송방법

Info

Publication number: KR20030005560A
Application number: KR1020010040912A
Authority: KR
Inventors: 김재혁
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-23
Also published as: KR100459554B1

Abstract

본 발명은 이동통신망에서 동일한 패킷 데이터를 다수의 이동 단말기로 전송하는 패킷 데이터 다중 전송방법에 관한 것으로, 동일한 패킷 서비스를 요청하는 복수의 호스트들을 요청한 패킷 서비스에 대응하여 저장하고, 요청되어진 패킷 서비스에 대응하여 외부 망으로부터 패킷 데이터를 수신하면 패킷 서비스에 대응하여 저장한 복수의 호스트들 각각에 대한 연결들을 설정한 후 설정된 연결들을 통해 수신한 패킷 데이터를 전송하는 과정으로 이루어지는 패킷 데이터 다중 전송방법을 제안한다. 따라서, 호스트에게 다양한 서비스를 제공할 수 있을 뿐 아니라 이동통신망에서는 동일한 패킷 서비스를 복수의 호스트들에게 효율적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

이동통신망에서의 패킷 데이터 다중 전송방법{METHOD FOR MULTICAST-TRANSMITTING PACKET DATA IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORK}

본 발명은 이동통신망에서 패킷 데이터 전송방법에 관한 것으로, 특히 동일한 패킷 데이터를 다수의 이동 단말기로 전송하는 패킷 데이터 다중 전송방법에 관한 것이다.

통상적으로 이동통신시스템은 음성, 데이터 등을 이동통신망을 통해 다양한 무선 통신서비스를 제공하는 시스템을 통칭하며, 이러한 이동통신시스템은 다중화 방식에 의해 구분되어 질 수 있다. 그 대표적인 예가 부호분할다중접속(Code Division Multiple Access : 이하 "CDMA"라 칭한다.) 이동통신시스템이며, 상기 CDMA 이동통신시스템은 CDMA 방식을 채택하여 무선 통신서비스를 수행하는 이동통신시스템을 말한다. 상기 CDMA 이동통신시스템은 음성신호의 송/수신을 위주로 하는 IS-95 규격에서 발전하여, 음성뿐만 아니라 고속 데이터의 전송이 가능한 IMT-2000 규격으로까지 논의되고 있다. 상기 IMT-2000 규격에서는 고품질의 음성, 동화상, 인터넷 검색 등의 서비스를 목표로 하고 있다.

전술한 바와 같이 이동통신시스템은 음성, 데이터 등의 서비스를 위한 방안이 다양하게 구현되고 있는데, 그 대표적인 예가 서킷 교환 이동통신망과 패킷 교환 이동통신망으로 구분할 수 있다. 이러한 이동통신시스템에 있어서의 망 구성은 음성, 데이터 등을 보다 효율적으로 전송할 수 있는 구성이 요구된다. 이러한, 요구는 보다 다양한 서비스가 이루어짐에 따라 전송되는 데이터 량이 증가할 것으로 예상되는 차세대 이동통신시스템(IMT-2000)에서는 보다 절실해 질 것이다.

하지만, 현재 작업이 진행중인 차세대 이동통신시스템의 패킷 데이터 전송을 위한 표준에서는 단위 전송(unit-cast) 서비스만을 규격화하고 있다. 즉, 외부 망으로부터 수신되는 패킷 데이터를 특정한 하나의 이동단말기(Mobile Station, 이하 "MS"로 통칭함)로 전송하는 단위 전송 서비스만이 표준화가 이루어지고 있다.

상기 단위 전송 서비스를 보다 구체적으로 설명하면, 이동통신망은 특정 MS로부터의 요청에 의해 상기 특정 MS에 대응한 인터넷 프로토콜(IP; Internet Protocol ) 어드레스를 등록하고, 상기 특정 MS와의 연결(tunnel)을 설정한다. 따라서, 상기 등록된 IP 어드레스에 대해 외부 인터넷망(Internet Network)으로부터의 패킷 데이터를 수신하면, 상기 이동통신망은 상기 수신한 패킷 데이터를 버퍼링하여 상기 설정된 연결을 통해 상기 특정 MS로 전송한다.

도 1은 전술한 종래 이동통신망에서 단위 전송 서비스에 따른 패킷 데이터 전송을 위한 절차를 보여주고 있는 도면이다. 상기 도 1의 101단계 내지 111단계는 제어경로를 통해 제공되는 제어메시지에 의해 데이터 경로를 설정하는 신호 흐름을 보여주고 있다. 상기 도 1의 113단계 내지 119단계는 상기 설정된 데이터 경로를 통해 패킷 데이터를 전송하는 신호 흐름을 보여주고 있다.

상기 도 1을 참조하면, MS는 101단계에서 원하는 서비스 레벨(QOS; Quality of Service)을 지정하여 SGSN(Serving GSN, GSN; GPRS Supporting Node)으로 PDP 연결 요청 메시지(Activate PDP Context Request)를 보낸다. 상기 SGSN은 103단계에서 상기 Activate PDP Context Request에 응답한 TEID 1, QOS, SGSN IP주소를 지정하여 무선 접속 운반자 할당 요청 메시지(Radio Access Bearer Assignment Request)를 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)으로 보낸다. 상기 Radio Access Bearer Assignment Request는 상기 UTRAN(102)내의 무선망제어부(RNC; Radio Network Controller)들 중 상기 MS가 위치하는 특정 RNC에게 전송된다. 상기 TEID 1은 상기 SGSN으로부터 상기 RNC로 패킷을 전송할 경로를 구분하기 위한 식별자이다. 즉, 상기 SGSN은 자신이 할당한 TEID 1을 전송할 패킷 데이터의 헤더에 첨부하여 전송하며, 이를 수신한 상기 RNC는 패킷 데이터의 헤더에 첨부되어 있는 TEID 1을 통해 어느 SGSN이 자신에게로 전송한 패킷 데이터인지를 판단할 수 있다. 상기 SG-IP는 상기 SGSN으로부터 상기 RNC로의 사용 IP를 나타내며, 상기 QOS는 상기 SGSN이 지원할 수 있는 서비스 품질을 나타낸다.

상기 RNC는 105단계에서 상기 Radio Access Bearer Assignment Request에 응답한 TEID 2, QOS, RNC IP주소를 지정하여 상기 SGSN으로 무선 접속 운반자 할당 응답 메시지(Radio Access Bearer Assignment Response)를 보낸다. 상기 TEID 2는 상기 RNC로부터 상기 SGSN으로 패킷을 전송할 경로를 구분하기 위한 식별자이다. 즉, 상기 RNC는 자신이 할당한 TEID 2를 전송할 패킷 데이터의 헤더에 첨부하여 전송하며, 이를 수신한 상기 SGSN은 패킷 데이터의 헤더에 첨부되어 있는 TEID 2를 통해 어느 RNC가 자신에게로 전송한 패킷 데이터인지를 판단할 수 있다. 상기 RN-IP는 상기 RNC로부터 상기 SGSN으로의 사용 IP를 나타내며, 상기 QOS는 상기 RNC가 지원할 수 있는 서비스 품질을 나타낸다. 전술한 상기 103단계와 상기 105단계를 통해 상기 RNC와 상기 SGSN간의 GTP 경로가 설정된다.

한편, 상기 SGSN은 상기 101단계에서의 PDP 연결 요청 메시지(Activate PDP Context Request)에 응답하여 상기 요구된 PDP 연결에 대한 TEID 3을 생성한다. 한편, 상기 SGSN은 107단계에서 상기 생성한 TEID 3을 QOS와 함께 생성 PDP 연결 요청 메시지(Create PDP Context Request)에 삽입하여 GGSN(Gateway GSN)으로 보낸다. 상기 TEID 3은 상기 SGSN으로부터 상기 GGSN으로 패킷을 전송할 경로를 구분하기 위한 식별자이다. 즉, 상기 SGSN은 자신이 할당한 TEID 3을 전송할 패킷 데이터의 헤더에 첨부하여 전송하며, 이를 수신한 상기 GGSN은 패킷 데이터의 헤더에 첨부되어 있는 TEID 3을 통해 자신에게로 전송된 패킷 데이터임을 판단할 수 있다. 상기 QOS는 상기 SGSN이 상기 GGSN으로 지원할 수 있는 서비스 품질을 나타낸다.

상기 GGSN은 109단계에서 상기 생성 PDP 연결 요청 메시지(Create PDP Context Request)에 응답한 TEID 4, QOS를 지정하여 상기 SGSN으로 생성 PDP 연결 응답메시지(Create PDP Context Response)를 보낸다. 상기 TEID 4는 상기 GGSN으로부터 상기 SGSN으로 패킷을 전송할 경로를 구분하기 위한 식별자이다. 즉, 상기 GGSN은 자신이 할당한 TEID 4를 전송할 패킷 데이터의 헤더에 첨부하여 전송하며, 이를 수신한 상기 SGSN은 패킷 데이터의 헤더에 첨부되어 있는 TEID 4를 통해 자신에게 전송된 패킷 데이터임을 판단할 수 있다. 상기 QOS는 상기 GGSN이 상기 SGSN으로 지원할 수 있는 서비스 품질을 나타낸다. 상기 SGSN은 111단계에서 전술한 동작에 의해 협상된 QOS를 지정한 PDP 연결 수락 메시지(Activate PDP Context Accept)를 해당 MS로 보낸다. 상기 QOS는 현재 망에서 서비스 가능한 QOS이다. 전술한 동작에 의해 셋업 절차가 완료되면 상기 SGSN은 상기 MS와 GGSN사이의 패킷 데이터(PDP PDU)를 라우팅(routing)할 수 있게 됨에 따라 상기 MS와 GGSN간 통신이 가능하다.

예컨대, 상기 MS로부터 전송되는 패킷 데이터(PDP PDU)는 RNC로 제공되며,상기 RNC는 113단계에서 상기 패킷 데이터를 상기 SGSN으로부터 할당받은 TEID 1에 의해 상기 SGSN으로 전달한다. 상기 SGSN은 상기 패킷 데이터를 상기 TEID 1을 통해 전달받아 115단계에서 상기 GGSN으로부터 할당받은 TEID 4에 의해 상기 GGSN으로 전달한다.

한편, 상기 GGSN은 117단계에서 상기 MS로 전달할 패킷 데이터를 상기 SGSN으로부터 할당받은 TEID 3에 의해 상기 SGSN으로 전달한다. 상기 SGSN은 119단계에서 상기 패킷 데이터를 상기 TEID 3을 통해 전달받아 상기 RNC로부터 할당받은 TEID 2에 의해 상기 RNC로 전달한다. 상기 RNC는 상기 전달받은 패킷 데이터를 해당 MS로 전달한다.

전술한 바와 같이 종래 이동통신망에서는 다중 전송 서비스가 아닌 특정 호스트에게로만 인터넷에서 수신한 패킷을 전송하는 단위 전송 서비스를 지원하고 있다. 그로 인해 앞으로 대중화 서비스가 예상되는 VOD, 화상회의 및 방송 등의 서비스가 불가능한 문제점이 있다. 즉, 종래의 이동통신망에 의한 서비스를 통해서는 다수의 호스트에게 동일한 데이터를 동시에 서비스하는 것이 불가능하다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 복수의 이동단말기들로 동일한 패킷 데이터를 전송하는 다중 전송방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 이동단말기들로 동일한 패킷 데이터를 전송하기 위한 메모리 테이블을 관리하는 다중 전송방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 동일한 패킷 데이터를 동시에 전송할 복수의 이동단말기들의 인터넷 프로토콜 어드레스들을 관리하는 방법을 제공함에 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다중 전송 서비스가 요구되는 호스트들(이동단말기들)의 어드레스들을 저장하고, 상기 다중 전송 서비스에 의해 인터넷으로부터 수신되는 패킷 데이터를 버퍼링하면서 상기 다중 전송 서비스가 요구되는 모든 호스트들에게로의 연결을 동시에 생성하여 상기 버퍼링되어 있는 패킷 데이터를 포워딩(forwarding)하는 다중 전송방법을 제안한다.

또한, 앞에서 제안하고 있는 바에 추가하여 상기 다중 전송 서비스가 요구되는 모든 호스트들과 연결들이 이루어진 후에 수신되는 패킷 데이터에 대해서는 모든 연결들을 통해 자동으로 포워딩되게 하여 실질적인 다중 전송 서비스가 이루어질 수 있도록 하는 다중 전송방법을 제안한다.

도 1은 종래 이동통신망에서 단위 전송 서비스에 따른 패킷 데이터 전송을 위한 절차를 보여주고 있는 도면.

도 2는 본 발명을 적용하기 위한 이동통신망의 구성을 보여주고 있는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신망을 개념적으로 보여주고 있는 도면.

도 4는 도 3에서 보여지고 있는 각 구성의 프로토콜을 도시하고 있는 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 호스트들을 등록하는 제어 흐름을 보여주고 있는 도면.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 호스트들로 패킷 데이터를 다중 전송하기 위한 제어 흐름을 보여주고 있는 도면.

이하 본 발명의 실시 예에 따라 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 데이터 다중 전송 서비스를 지원하기 위한 이동통신망의 구성을 보여주고 있는 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 이동 단말기(MS; Mobile Station)(200)들은 기지국(UTRAN)(202)에 연결된다. 이동통신시스템에 있어 핵심 망(core network)은 SGSN(212a,112b)과 GGSN(218a,218b)으로 구성된다. 상기 UTRAN(202)과 상기SGSN(212a,212b)간 연결의 2계층은 비동기전송모드(ATM)를 사용하며, 상기 SGSN(212a,212b)과 GGSN(218a,218b)사이에는 특정한 연결이 정의되어 있지 않다. 하지만, 상기 두 구간에 있어서 3계층(Layer 3)은 공통적으로 모두 인터넷 프로토콜(IP)을 사용한다. 상기 GGSN(218a,218b)은 망과 인터넷(Internet) 망을 연결시키는 노드로써 연결된 GPRS 사용자들의 IP주소를 관리한다. 이동통신망에서는 상기 주소를 기준으로 MS가 어느 SGSN에 연결되어 있는지를 판단한다. 상기 SGSN(212a,212b)은 상기 MS(110)를 서비스하는 노드로서 상기 GGSN(218a,218b) 및 UTRAN(202)과의 PDP 환경 설정 역할을 수행한다. 상기 UTRAN(202)은 무선(ratio) 자원을 할당 및 제어하는 복수의 무선 네트워크 제어부(RNC; Radio Network Controller)들로 구성되는 논리적 개념이다.

전술한 바와 같이 CDMA 이동통신시스템에서 MS(200)는 패킷 서비스를 받기 위해서는 GGSN(218a,218b)과의 연결을 설정하여야 한다. 이때, 상기 UTRAN(202)과 상기 GGSN(218a,118b)간에는 GPT 경로(tunnel)가 설정되어야 한다. 즉, 상기 GPT 경로는 상기 UTRAN(202)과 상기 SGSN(212a,212b)간의 한 구간과 상기 SGSN(212a,212b)과 상기 GGSN(218a,218b)간의 다른 한 구간으로 구분된다. 상기 각각의 구간에서의 GTP 경로는 소정의 식별자로 구분되는데, 상기 소정의 식별자로 TEID(Tunnel Endpoint IDentifier)를 통상적으로 사용한다. 이때, 본 발명에서 제안하고자 하는 다중 전송 서비스를 지원하기 위해서는 상기 GGSN(218a,218b)에서 다중 전송 서비스를 요구하는 MS(200)들의 연결을 관리하여야 한다. 예컨대, 상기 MS(200)들의 연결을 관리하는 것은 동일한 패킷 서비스를 요청한 MS들을 하나의 묶음으로 관리하는 형태가 될 것이다. 또한, 상기 하나의 묶음으로 관리되는 MS들 각각에 대한 GPT 경로들을 관리하고 있어야 한다.

상기 UTRAN(202)을 통해 제공되는 GTP 패킷은 상기 TEID를 기준으로 상기 SGSN(212a,212b)에서 상기 GGSN(218a,218b)측으로 릴레이(relay)된다. 상기 GGSN(218a,218b)은 자신에게 릴레이되는 GTP 패킷을 인터넷 망으로 연결한다. 한편, 상기 GGSN(218a,218b)는 소정 서비스에 대응하여 상기 인터넷 망으로부터 수신되는 패킷 데이터를 분석하고, 상기 분석에 의해 해당 서비스가 결정될 시 상기 서비스에 대응하여 관리하고 있는 MS(200)들의 GTP 경로들을 통해 전송한다. 상기 GGSN(218a,218b)으로부터 전송되는 패킷 데이터는 소정의 SGSN(212a,212b)로 제공될 것이며, 상기 소정의 SGSN(212a,212b)는 상기 서비스를 요청한 MS(200)들로 상기 패킷 데이터를 전송한다.

한편, 상기 도 2에서 보여지고 있는 구성에는 구분하여 보여지고 있지는 않지만 MS(200)와 GGSN(218a,218b)간에는 제어를 위한 제어경로와 패킷 데이터의 전송을 위한 데이터경로(GTP 경로)로 구분되어 진다. 따라서, 핵심 망에서는 제어경로를 통해 제어 메시지를 처리하여 패킷 데이터를 전송하기 위한 상기 데이터경로를 설정하며, 상기 설정된 데이터 경로를 통해 패킷 데이터의 전송이 이루어진다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신망을 개념적으로 보여주고 있는 도면이다. 상기 도 3을 참조하면, 호스트를 서비스하는 노드로서 GGSN(218) 및 UTRAN(202)과의 PDP 환경 설정 역할을 수행하는 SGSN(212)는 MIP(310)와 ATM 스위치(312)로 구성된다. 상기 MIP(310)는 IP를 관장하며, 상기 GGSN(218)과의 연결 설정 등에 따른 전반적인 제어를 수행한다. 상기 ATM 스위치(312)는 상기 MIP(310)로부터 연결 설정에 따른 정보를 제공받아 상기 호스트로부터의 패킷 데이터를 상기 설정된 연결을 통해 상기 GGSN(218)으로 전달한다. 또한, 상기 ATM 스위치(312)는 상기 GGSN(218)으로부터 전달되는 패킷 데이터를 해당 호스트들로의 전송을 수행한다.

한편, 망과 인터넷(Internet) 망을 연결시키는 노드로써 연결된 GPRS 사용자들의 IP주소를 관리하는 GGSN(218)은 MIP(314)와 ATM 스위치(316)로 구성된다. 상기 MIP(314)는 상기 SGSN(212)과의 연결 설정 등을 위한 전반적인 제어를 수행한다. 상기 ATM 스위치(316)는 상기 SGSN(212)으로부터의 패킷 데이터를 수신하고, 이를 인터넷 망으로 전달하거나 상기 인터넷 망으로부터의 패킷 데이터를 상기 MIP(314)에 의해 연결이 설정된 적어도 하나의 SGSN(212)로 전달한다.

한편, 상기 도 3에서 보여지고 있는 구성들의 프로토콜 계층 구조의 일 예는 도 4에서 보여지고 있는 바와 같다.

상기 도 4를 참조하면, 핵심 망(Core Network)을 구성하는 각 구성들(Network Elements)은 IP를 기반으로 한다. 이는 상위계층에서의 IP와는 구분된다. 예를 들어, 호스트가 IP 통신을 하게 되는 경우 상기 호스트의 IP는 GGSN(218)의 IP와 대등하게 된다. 한편, 이러한 정보는 UTRAN(202) 및 SGSN(212)에게도 대등함은 자명하다. 이 경우, 네트워크는 두 단계의 IP 계층을 갖게 된다. 하부 IP의 기준으로는 상기 UTRAN(202)과 상기 SGSN(212) 및 상기 SGSN(212)과 상기 GGSN(218)간에 PTP UDP 연결이 설정되어 있는 것이다. 상기 UTRAN(202)과 상기SGSN(212)간의 2계층은 ATM/AAL5로 정의되어 있고, 상기 SGSN(212)과 상기 GGSN(218)간의 1,2계층은 제한되어 있지 않다. GTP는 UDP 상에서 동작한다.

상기 호스트의 패킷 통신을 위해서는 PDP 세션 활성화(session activation)를 통한 GTP 경로(tunnel)가 상기 호스트와 상기 GGSN(218)간에 설정되어야 한다. 이를 PDP 셋업(setup)이라고 하며, 상기 GTP 경로(tunnel) 설정을 위한 제어 메시지를 GTP-C라고 부른다. 상기 PDP 세션 활성화 방법은 요청 주체에 의해 여러 가지가 제안될 수 있지만, 이하의 설명에서는 가장 기본이 되는 호스트의 요청에 의한 경우를 가정한다.

이하 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 본 발명의 실시 예에 따른 동작은 크게 다중 전송 서비스를 등록하는 동작과, 다중 전송 서비스를 수행하는 동작으로 이루어진다. 따라서, 후술될 동작 설명에 있어서는 상기 두 동작을 구분하여 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 전송 서비스를 등록하는 동작을 해당 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 다중 전송 서비스를 등록하는 동작은 두 가지 방법에 의해 제안될 수 있다. 첫 번째 방법이 호스트를 통해 사용자에 의한 방법이며, 두 번째 방법은 사용자의 요구에 의해 서비스 업체의 운용자에 의한 방법이다. 상기 두 번째 방법은 서비스 업체의 운용자가 사용자로부터의 특정 패킷 서비스의 제공을 요청 받아 이동통신망의 패킷 서비스를 지원하는 장치에 해당 호스트 IP와 제공할 패킷 서비스를 등록함으로서 가능하다. 따라서, 후술될 동작은 상기 첫 번째 방법에 의한 동작에 대해서만 설명하도록 한다.

호스트 사용자는 다양한 패킷 데이터 서비스들 중 자신이 원하는 패킷 서비스를 제공받기 위해서는 호스트를 통해 이동통신망으로 특정 패킷 서비스를 요청한다. 상기 패킷 서비스들은 VOD, 화상회의, 방송 등이 될 수 있으며, 상기 패킷 서비스들 각각은 고유한 식별자에 의해 구분되어 진다. 예컨대, 상기 패킷 서비스를 구분하기 위해 멀티캐스트 IP(Multicast IP)를 사용할 수 있다. 즉, 상기 VOD에 대응한 멀티캐스트 IP로 "224.0.0.9"를 사용하고, 상기 화상회의에 대응한 멀티캐스트 IP로는 "224.0.0.10"을 사용할 수 있다. 한편, 상기 호스트는 특정 패킷 서비스를 요청함에 있어 다른 호스트들과의 구분을 위해 자신의 고유 주소인 "호스트 IP"를 사용한다. 상기 호스트 IP는 호스트들 각각에 대해 고유한 값들이 주어지며, 상기 호스트 IP를 부여하는 방법으로는 영구 부여와 일시 부여가 있을 수 있다. 상기 영구 부여는 호스트들 각각에 대해 부여된 호스트 IP가 영원히 바뀌지 않는 방법이며, 상기 일시 부여는 필요에 따라 호스트에 대해 호스트 IP를 부여하는 방법이다.

따라서, 상기 호스트는 특정 패킷 서비스의 요청을 위해 자신에게 부여된 호스트 IP와 멀티캐스트 IP를 포함하는 서비스 요청메시지를 구성하여 상기 이동통신망으로 전송한다. 상기 호스트로부터 전송된 서비스 요청메시지는 상기 호스트가 속하여 있는 RNC로 제공되며, 이를 제공받은 상기 RNC는 핵심망(CN)을 구성하는 SGSN(212)로 상기 서비스 요청메시지를 전송한다. 한편, 상기 SGSN(212)은 상기 서비스 요청메시지를 GGSN(218)으로 제공한다. 이때, 상기 SGSN(212)으로부터 상기 GGSN(218)으로의 상기 서비스 요청메시지 제공은 상기 SGSN(212)의 상위 프로세서(MIP)(310)와 상기 GGSN(218)의 상위 프로세서(MIP)(314)간에 이루어진다.상기 GGSN(218)의 MIP(314)는 상기 서비스 요청메시지를 제공받으면 이를 ATM 스위치(316)로 통보한다.

상기 GGSN(218)의 ATM 스위치(316)는 도 5의 510단계에서 특정 호스트로부터의 패킷 서비스 요청메시지가 수신되는 지를 감시한다. 만약, 상기 510단계에서 특정 호스트로부터의 패킷 서비스 요청메시지가 수신되면 상기 GGSN(218)은 512단계로 진행한다. 상기 512단계로 진행한 상기 GGSN(218)의 ATM 스위치(316)는 상기 요청된 패킷 서비스(멀티캐스트 IP)에 대응하여 호스트 IP를 멀티캐스트 결합 테이블(multicast join table)에 등록한다. 한편, 상기 요청된 패킷 서비스가 이미 다른 호스트에 의해 요청된 서비스인 경우에는 앞서 서비스 요청한 호스트 IP와 함께 등록된다. 예컨대, 이미 멀티캐스트 IP "224.0.0.10"의 패킷 서비스를 호스트 IP가 "1.1.1.5", "1.1.1.7"인 두 호스트에 의해 요청되어 있는 상태에서 "1.1.1.1"을 호스트 IP로 하는 호스트로부터 멀티캐스트 IP "224.0.0.10"의 패킷 서비스가 요청되었다고 가정하자. 이 경우 상기 GGSN(218)의 ATM 스위치(316)에 의해 관리되는 멀티캐스트 결합 테이블의 예는 하기 <표 1>과 같다.

multicast IP	host IP
224.0.0.10	1.1.1.1
	1.1.1.5
	1.1.1.7

상기 <표 1>에서 보여지고 있는 바와 같이 다중 전송 서비스를 위해 하나의 패킷 서비스에 대해 동일한 패킷 서비스를 요구하는 복수의 호스트들이 등록됨을 알 수 있다.

전술한 동작에 의해 특정 호스트로부터의 패킷 서비스 요청메시지의 등록이 완료되면 상기 GGSN(218)의 상기 ATM 스위치(316)는 514단계로 진행하여 인터넷으로 해당 패킷 서비스의 제공을 요청한다.

다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 다중 전송 서비스를 수행하는 동작을 해당 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 GGSN(218)에는 멀티캐스트 라우팅 프로토콜(multicast routing protocol: DVMRP, PIM-SM, PIM-DM, MOSPF 등)이 동작하여야 하고, 인터넷 망에 붙어 있는 라우터(router)들도 같은 프로토콜(protocol)이 동작하여야 한다. 이때 상기 GGSN(218)은 멀티캐스트 라우팅 도메인(multicast routing domain)의 에지 라우터(edge router)가 된다. 따라서, 호스트가 요청하는 멀티 캐스트 서비스(주소)에 대해서 인터넷 망에 있는 다음 라우터(router)에게 IGMP로 등록하면 상기 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 동작에 의하여 동일한 멀티캐스트 프로토콜이 동작하는 라우터들은 멀티캐스트 라우팅 테이블(multicast routing table)을 별도로 가지게 된다. 이렇게 되면 인터넷 망의 특정 멀티캐스트 서버가 보내는 멀티캐스트 패킷은 멀티 라우팅에 의하여 상기 GGSN(218)으로 수신되게 된다.

상기 GGSN(218)의 ATM 스위치(316)는 도 6의 610단계에서 인터넷 망으로부터 패킷 데이터가 수신되는 지를 감시한다. 상기 ATM 스위치(316)는 상기 610단계에서 인터넷 망으로부터의 패킷 데이터를 수신하면 612단계로 진행한다. 상기 ATM 스위치(316)는 상기 612단계에서 상기 수신한 패킷 데이터를 버퍼링하며, 614단계에서 상기 수신한 패킷 데이터의 패킷 서비스를 분석한다. 상기 패킷 서비스의 분석은상기 수신한 패킷 데이터의 IP 헤더로부터 멀티캐스트 IP를 확인함으로서 가능하다. 상기 614단계에서 멀티캐스트 IP에 의한 패킷 서비스의 분석이 완료되면 상기 ATM 스위치(316)는 616단계로 진행하여 상기 분석한 멀티캐스트 IP에 대응한 연결이 설정되어 있는 지를 판단한다. 상기 연결 설정 여부는 포워딩 테이블(forwarding table)의 검색에 의해 가능하다. 즉, 상기 포워딩 테이블에 등록되어 있는 상기 멀티캐스트 IP에 대응하여 연결 설정에 따른 SGSN IP와 TEID가 등록되어 있는 지를 검색한다. 상기 SGSN IP는 상기 패킷 서비스를 제공할 호스트가 속하여 있는 SGSN을 구분하기 위한 식별자이며, 상기 TEID는 앞에서도 밝히고 있는 바와 같이 상기 패킷 데이터를 전송할 연결의 구분하기 위한 식별자이다. 상기 포워딩 테이블의 일 예는 하기 <표 2>에서 보여지고 있는 바와 같다.

multicast IP	host IP	SGSN IP	TEID
224.0.0.10	1.1.1.1	1.1.3.1	100
	1.1.1.5	1.1.4.1	101
	1.1.1.7	1.1.6.1	102

상기 <표 2>에서는 멀티캐스트 IP "224.0.0.10"에 대응하는 패킷 서비스를 "1.1.1.1", "1.1.1.5", "1.1.1.7"을 호스트 IP로 하는 세 개의 호스트들에게 수신한 패킷 데이터를 다중 전송하는 예를 보이고 있다.

만약, 상기 616단계에서 연결이 설정되어 있다고 판단되면 상기 ATM 스위치(316)는 624단계로 진행하여 상기 설정된 연결들을 통해 상기 버퍼링된 패킷 데이터를 해당 SGSN(212)으로 전송한다. 즉, 상기 <표 2>에 따르면 상기 수신된 패킷 데이터를 "1.1.1.1", "1.1.1.5", "1.1.1.7" 각각을 호스트 IP로 하는 호스트들로 제공하기 위해 상기 수신된 패킷 데이터를 소정 TEID(100,101,102)로 설정된 연결을 통해 소정 SGSN IP("1.1.3.1","1.1.4.1","1.1.6.1")에 대응하는 SGSN들로 전송한다. 이때, 상기 전송되는 패킷 데이터의 IP 헤더에는 상기 멀티캐스트 IP, 호스트 IP 및 SGSN IP가 포함되며, GTP 헤더에는 TEID가 포함된다.

하지만, 상기 ATM 스위치(316)는 상기 616단계에서 연결이 설정되어 있지 않다고 판단되면 618단계로 진행한다. 상기 618단계에서 상기 ATM 스위치(316)는 멀티캐스트 결합 테이블에 상기 멀티캐스트 IP에 대응하여 저장되어 있는 호스트 IP들을 독출한다. 또한, 상위 프로세서인 MIP(314)로 상기 독출한 호스트 IP에 해당하는 호스트들로의 연결 설정을 요구한다. 상기 ATM 스위치(316)로부터의 연결 설정 요구를 받은 MIP(314)는 GTP 프로토콜을 이용하여 상기 호스트들로의 연결을 설정한다. 이때, 상기 MIP(314)가 연결을 설정하기 위해 수행하는 과정은 통상적인 셋업 절차(network initiated context setup)에 의해 이루어지며, 이는 앞에서 도 1을 참조하여 상세히 설명하였음에 따라 설명은 생략한다. 상기 MIP(314)는 다중 전송 서비스를 제공할 모든 호스트에 대한 연결 설정이 완료되면 이를 상기 ATM 스위치(316)로 통보한다. 상기 통보시에는 연결 설정에 따른 SGSN IP와 TEID를 같이 제공한다. 상기 SGSN IP와 상기 TEID는 상기 연결이 설정된 호스트들 각각에 대해 고유한 값으로 결정된다.

상기 ATM 스위치(316)는 620단계에서 상기 MIP(314)에 의해 복수의 호스트들로의 연결이 완료되었는지를 감시한다. 상기 연결 설정의 완료는 상기 MIP(314)로부터 SGSN IP와 TEID의 제공 여부로 감지할 수 있다. 상기 ATM 스위치(316)는 상기620단계에서 연결 설정이 완료되었음을 감지하면 622단계로 진행하여 상기 설정된 연결을 상기 포워딩 테이블에 등록한다. 즉, 상기 ATM 스위치(316)는 상기 MIP(314)로부터 제공받은 SGSN IP와 TEID를 해당 호스트 IP에 대응하여 등록한다. 즉, 상기 연결 설정을 요구한 호스트들 각각에 대응하여 연결 설정에 따른 SGSN IP와 TEID를 저장하는 것이다. 상기 <표 2>에서 보여지고 있는 포워딩 테이블을 참조하면, 호스트 IP "1.1.1.1"에 대해서는 "1.1.3.1"의 SGSN IP와 "100"의 TEID가 설정되었음을 알 수 있다. 또한, 호스트 IP "1.1.1.5"에 대해서는 "1.1.4.1"의 SGSN IP와 "101"의 TEID가 설정되었으며, 호스트 IP "1.1.1.7"에 대해서는 "1.1.6.1"의 SGSN IP와 "102"의 TEID가 설정되었음을 알 수 있다. 전술한 과정에 의해 설정된 연결의 등록이 완료되면 상기 ATM 스위치(316)는 상기 624단계로 진행하여 설정된 연결들로 상기 버퍼링된 패킷 데이터를 다중 전송한다.

전술한 본 발명의 실시 예에 따른 동작에서도 알 수 있는 바와 같이 요청된 패킷 서비스에 대응하여 최초로 수신되는 패킷 데이터에 대해서만 복수의 호스트들로의 연결 설정을 통한 패킷 데이터의 버퍼링이 이루어짐을 알 수 있다. 즉, 연결 설정이 이루어진 이후에 수신되는 패킷 데이터에 대해서는 연결 설정을 위한 과정 없이 포워딩 테이블에 등록되어 있는 복수의 SGSN IP들과 복수의 TEID들에 의해 버퍼링된다. 상기 다중 전송하는 동작은 앞에서 이미 설명하였으며, 이렇게 전송된 패킷 데이터는 조금의 시간차는 있을 수 있지만 모든 호스트들로 수신할 수 있다

전술한 바와 같이 본 발명은 복수의 호스트들로 동일한 패킷 데이터를 전송하는 다중 전송 패킷 서비스를 제공함에 따라 호스트에게 다양한 서비스를 제공할 수 있을 뿐 아니라 이동통신망에서는 동일한 패킷 서비스를 복수의 호스트들에게 효율적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

복수의 호스트들로부터의 동일한 패킷 서비스 요청에 대해 해당 패킷 데이터를 다중 전송하는 방법에 있어서,

상기 동일한 패킷 서비스를 요청하는 복수의 호스트들을 상기 요청한 패킷 서비스에 대응하여 저장하는 과정과,

상기 요청되어진 패킷 서비스에 대응하여 외부 망으로부터 패킷 데이터를 수신하면 상기 패킷 서비스에 대응하여 저장한 상기 복수의 호스트들 각각에 대한 연결들을 설정하고, 상기 설정된 연결들을 통해 상기 수신한 패킷 데이터를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 호스트들 각각에 대해 연결들이 설정되어 있고, 상기 요청되어진 패킷 서비스에 대응하여 상기 외부 망으로부터 패킷 데이터를 수신하면 상기 설정되어 있는 연결들을 통해 상기 패킷 데이터를 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상지 방법.
제1항에 있어서,

상기 외부 망은 인터넷 망임을 특징으로 하는 상기 방법.
복수의 호스트들로부터의 동일한 패킷 서비스 요청에 대해 해당 패킷 데이터를 다중 전송하는 방법에 있어서,

상기 동일한 패킷 서비스를 요청하는 복수의 호스트들의 어드레스들과 상기 요청한 패킷 서비스를 멀티캐스트 결합 테이블에 등록하고, 외부 망으로 상기 패킷 서비스를 요청하는 과정과,

상기 외부 망으로부터 패킷 데이터를 수신하고, 상기 수신한 패킷 데이터의 헤더 정보에 의해 대응하는 패킷 서비스를 분석하는 과정과,

포워딩 테이블을 검색하여 상기 분석한 패킷 서비스를 요청한 복수의 호스트들로의 연결들이 설정되어 있는 지를 판단하는 과정과,

상기 분석한 패킷 서비스를 요청한 상기 복수의 호스트들로의 연결들이 설정되어 있으면 상기 수신한 패킷 데이터를 상기 연결들을 통해 전송하는 과정과,

상기 분석한 패킷 서비스를 요청한 상기 복수의 호스트들로의 연결이 설정되어 있지 않으면 상기 멀티캐스트 결합 테이블로부터 상기 분석한 패킷 서비스에 대응하여 등록되어 있는 호스트들의 어드레스들을 독출하고, 상기 독출한 어드레스들에 의한 연결 설정을 상위 프로세서로 요구하는 과정과,

상기 상위 프로세서에 의해 상기 독출한 어드레스들 각각으로의 연결이 설정되면 상기 연결 설정된 결과를 상기 상위 프로세서로부터 제공받아 상기 포워딩 테이블에 등록하고, 상기 연결들을 통해 상기 수신한 패킷 데이터를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서,

상기 외부 망은 인터넷 망임을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서,

상기 호스트들의 어드레스는 인터넷 프로토콜 어드레스임을 특징으로 하는 상기 방법.