KR20040045845A - 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를제공하기 위한 이동통신망 및 그 방법 - Google Patents

멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를제공하기 위한 이동통신망 및 그 방법 Download PDF

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KR20040045845A
KR20040045845A KR10-2004-7005621A KR20047005621A KR20040045845A KR 20040045845 A KR20040045845 A KR 20040045845A KR 20047005621 A KR20047005621 A KR 20047005621A KR 20040045845 A KR20040045845 A KR 20040045845A
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Abstract

본 발명은 무선네트워크 및 중앙네트워크를 포함하는 이동통신망의 멀티캐스트(MC) 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 적어도 다음과 같은 단계:a. 하나 이상의 이동통신유닛(MS)에 의해 활성화된 멀티캐스트(MC) 서비스 및/또는 구성된 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 통신노드(SGSN) 내에 저장된 서비스전용 문맥(MC Context)을 이용하여 MC 소오스로부터 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드(SGSN)를 통해서 하나 이상의 이동통신유닛으로 전송하는 단계, b. 멀티캐스트 데이터를 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드를 통해서 하나 이상의 이동통신유닛으로 전송하는 것을 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련하여 하나 이상의 이동통신유닛만을 위해 제공되면서, 통신노드 내에 저장된 문맥을 이용하여 제어하고 모니터링하는 단계, 및/또는 c. 구성된 브로드캐스트 서비스의 브로드캐스트 데이터를 소정의 영역으로 브로드캐스팅하는 단계를 포함한다. 또한 본 발명은 이에 상응하는 이동통신망에 관한 것이다.

Description

멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 이동통신망 및 그 방법{METHOD AND MOBILE COMMUNICATION NETWORK FOR PROVIDING MULTICAST AND/OR BROADCASTING SERVICES}
이동통신망은 GPRS(General Packet Radio System) 또는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)와 같은 패킷 교환 시스템을 이용하여 패킷 교환 원칙에 기인한 또다른 표준 데이터망, 소위 인터넷과 같은 패킷데이터망에 접속될 수 있다. 이 경우에 인터넷과 같은 패킷데이터망의 데이터를 GPRS 네트워크 또는 UMTS 네트워크를 통해서 이동통신유닛(MS)으로 전송하기 위해서는 예컨대 IP(Internet Protocol)와 같은 다수의 표준 프로토콜을 거쳐야만 한다. 전문서 "Funkschau"의 "IP im Mobilfunk"(20/99)에는 특히 서빙 GPRS 지원 노드(Serving-GPRS-Support Node;SGSN) 및 게이트웨이 GPRS 지원 노드(Gateway GPRS Support Node;GGSN)로 이루어진 GPRS 이동무선망의 기본 구조가 공지되어 있다. 공중 패킷교환망으로부터 나온 데이터는 포인트-투-포인트 접속 또는 포인트-투-포인트 서비스(Point-to-Point(PtP) Service)를 이용하여 GGSN을 통해 SGSN으로 전송된 이후에이동통신유닛으로 전송된다. 상기와 같은 방식의 시스템에서는 SGSN이 제어 기능(예컨대 사용자 이동성, 사용자 허가, 전송 서비스 제어, 서비스 액세스 제어에 관련됨) 및 패킷 교환 기능(예컨대 전송터널 사이에 있는 데이터를 GGSN 또는 무선네트워크로 변환시키는 것)을 갖는다. GGSN은 GPRS 네트워크와 인터넷과 같은 패킷데이터 지향 외부 고정네트워크간의 접속을 제어한다. 또한 GGSN은 데이터패킷을 외부 패킷교환 고정네트워크와 GGSN과 SGSN 간의 전송터널 사이에서 변환시킨다.
UMTS 및 GSM/GPRS는 모바일 사용자가 멀티캐스트 데이터를 수신할 수 있도록 하는 IP 멀티캐스트 서비스를 제공한다. 이러한 멀티캐스트 서비스는 이동통신유닛(MS)과 GGSN간의 포인트-투-포인트 접속(PtP)에 기인한다. 멀티캐스트 데이터는 예컨대 이동통신망 또는 인터넷과 같은 패킷지향 외부 고정네트워크로 이루어진 멀티캐스트 서버로부터 나온다. 그러나 이러한 멀티캐스트 서비스의 경우에는 공급 리소스를 효율적으로 활용할 수가 없다. 특정 멀티캐스트 서비스를 이용할 수 있는 모든 이동통신유닛(MS)의 경우에는 포인트-투-포인트 접속에 의해 개별 MC-IP 어드레스를 위한 GGSN의 멀티캐스팅 기능을 포함하는 별도의 접속이 구축됨으로써 멀티캐스트 서비스가 제공된다.
본 발명은 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 이동통신망 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 IP MC 서비스의 활성화시에 본 발명에 따른 방법의 이용을 나타내는 블록선도이고,
도 2는 중앙네트워크 내에 할당된 통신노드간의 이동성의 보장하에서 본 발명에 따른 방법의 이용을 나타내는 블록선도이며,
도 3은 MC 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터의 전송시에 본 발명에 따른 방법의 이용을 나타내는 블록선도이다.
본 발명의 목적은 패킷에 기반을 둔 네트워크에서 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 제공할 때 리소스 활용 및 신호화를 최적화하는데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1항에 따른 방법 및 청구항 14항에 따른 통신망에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 개선예는 이에 상응하는 종속항에제시된다.
청구항 1항에 따르면, 무선네트워크 및 중앙네트워크를 포함하는 이동통신망의 멀티캐스트(MC) 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 방법이 제공되는데, 상기 방법은 적어도 다음과 같은 단계들을 갖는다:
a. 하나 이상의 이동통신유닛에 의해 활성화된 멀티캐스트(MC) 서비스 및/또는 구성된 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 통신노드 내에 저장된 서비스전용 문맥(MC Context)을 이용하여 MC 소오스로부터 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드를 통해서 하나 이상의 이동통신유닛으로 전송하는 단계,
b. 멀티캐스트 데이터를 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드를 통해서 하나 이상의 이동통신유닛으로 전송하는 것을 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련하여 하나 이상의 이동통신유닛 만을 위해 제공되면서, 통신노드 내에 저장된 문맥을 이용하여 제어하고 모니터링하는 단계, 및/또는
c. 구성된 브로드캐스트 서비스의 브로드캐스트 데이터를 소정의 영역으로 브로드캐스팅하는 단계.
본 발명의 경우에는 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터의 패킷 전송시에 필요한 노드 또는 리소스의 수가 감소된다. 이 경우에 전술한 방법 및 이동통신망은 공지된 UMTS 아키텍처 및 GSM/GPRS 아키텍처 내에 우수하게 통합될 수 있다. 중앙네트워크 내에 있는 통신노드란 일반적으로 GSM 이동통신망 또는 UMTS 이동통신망의 SGSN을 가리킨다. 이 경우에 본 발명에 따라 제공될 수 있는MC 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스는 UMTS 및 GSM/GPRS 포인트-투-포인트(PtP) IP 서비스에 대해 거의 역방향 호환된다. 이로 인해 공지된 네트워크 시스템 내에서 상응하는 서비스를 실행하는 것이 매우 간단하게 이루어질 뿐만 아니라 역방향 호환성이 지원된다. 이 경우에 MC 소오스는 외부 네트워크의 MC 서버, 또는 이동통신망으로 이루어진 MC 서버를 가리킨다.
본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에서는, 하나 이상의 이동통신유닛 전용 문맥이 하나 이상의 이동통신유닛 내에 추가적으로 저장된다.
바람직하게는 하나 이상의 이동통신유닛 전용으로 제공되면서, 통신노드 내에 저장된 문맥으로서 PDP 전용 문맥(MC PDP Context)의 형태가 선택된다. 이와 같이 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련한 하나 이상의 이동통신유닛 전용으로 제공되면서, 중앙네트워크 내에 할당된 통신노드 내에 저장된 문맥은 바람직하게는 이동통신유닛에 의해 활성화된 멀티캐스트 서비스 전용 파라미터를 모두 포함한다. 이러한 파라미터에 예컨대 소위 QoS 프로화일(서비스 품질 프로화일이라고도 함)이 속한다. 이러한 프로화일은 예컨대 비트율/대역폭, 패킷전송시간, 우선순위 등과 같은 관련 품질 파라미터를 나타낸다. 이러한 QoS 프로화일은 중앙네트워크 내에 할당된 통신노드에 대해 이동통신유닛의 전송율을 통지한다. 또한 MC PDP 문맥은 이동통신유닛에 의해 활성화된 각각의 멀티캐스트 서비스를 위한 액세스 포인트 명(Access Point Name;APN)을 포함한다. 이러한 액세스 포인트 명은, 어떠한 홈 네트워크 또는 어떠한 관리용 도메인에 관련 멀티캐스트 서비스의 MC IP 어드레스가 속하는지를 통지한다. 또한 문맥은 관련 MC 서비스의 MC IP 어드레스를 포함한다.
바람직하게는 각각의 멀티캐스트(MC) 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스에 대하여 공지된 TMSI에 기인한 기본 구조를 갖는 서비스 전용 MC-TMSI가 할당된다. 이로 인해 기존 절차에 의한 멀티캐스트 통지 또는 브로드캐스트 통지가 가능해진다. 이러한 MC-TMSI도 마찬가지로 바람직하게는 서비스를 이용하는 이동통신유닛의 MC PDP 문맥 내에 포함된다.
본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에서는, 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스는 통신노드로부터 이동통신유닛으로 전송될 때 서비스 전용 암호키에 의해서 서비스 전용으로 암호화된다. 이러한 암호키는 서비스를 이용하는 하나 이상의 이동통신유닛을 위한 MC PDP 문맥 뿐만 아니라 통신노드 내에 저장된 서비스 전용 문맥(MC Context) 내에도 기록된다. 데이터가 MC 소오스에 의해 직접 암호화되든지, 아니면 통신노드, 즉 일반적으로 SGSN이 암호화를 수행한다. 통신노드, 즉 SGSN이 암호화를 수행할 경우에는, 이동통신유닛이 관련 MC 서비스를 활성화시키거나 또는 MC 서비스의 기본 업데이트가 실행될 때 상기 SGSN이 이동통신유닛으로 암호키를 송출한다. 이러한 암호키는 바람직하게는 기존의 암호화 메카니즘에 의해 이미 암호화된 개별적인 PtP 신호화 채널을 통해서 전송된다. 바람직하게는 상기 암호키는 주기적인 간격으로 변경된다. 관련 MC 서비스를 활성화시킨 모든 이동통신유닛이 새롭게 변경된 암호키를 동시에 수신하는 것을 보장할 수는 없으므로, 관련 MC 서비스의 MC 데이터가 여러번 병렬로 전송되긴 하지만, 상기 MC 데이터는 각각 서로 다른 암호키로 암호화된다. 이러한 암호화는 바람직하게는IPSec(Internet Protocol Security)에 맞게 수행된다.
본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에서는, 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드, 즉 일반적으로는 SGSN이 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련하여 기록 기능 및 신호화 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에서는, 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드가 포인트-투-포인트 서비스(PtP 서비스)를 위해 정해진 수단을 이용하여 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련하여 인증 기능 및 허가 기능을 수행한다. 이때 특정 멀티캐스트 서비스가 전용 허가를 요구할 경우에는 PtP 서비스의 기존의 구조를 갖는 허가 데이터가 사용될 수 있다. 이동통신유닛에 의해서 MC 서비스를 활성화하는 것은 통신노드와 이동통신유닛 간의 개별적인 신호화에 의해서 이루어진다. 이러한 경우에 본 발명에 따르면 확장된 PtP 서비스 신호화가 사용된다. 다시 말해서, 멀티캐스트 서비스는 부가적 요소, 즉 확장된 NSAPI(Network Layer Service Access Point Identifier)를 이용하여 하나 이상의 이동통신유닛과 통신노드간의 신호화시에 활성화된다. 이러한 경우에 선택적으로 제공되는 신호화요소, 즉 확장된 NSAPI 또는 MC NSAPI가 도입된다. 이러한 신호화요소는 NSAPI의 값 범위에 의해 제한된 다수의 병렬구조의 PDP 문맥을 허용한다. 이는 MS가 다수의 MC 서비스를 병렬로 사용할 때 매우 중요하다. 왜냐하면 이동통신유닛의 개별 MC 서비스를 적어도 신호화하기 위해서는 하나의 개별 NSAPI가 필요하기 때문이다.
이동통신유닛측에서 MC 서비스가 개별적으로 신호화됨으로써, 통신노드의 경우에 PtP 서비스를 위해 미리 정해진 수단을 이용하여 관련된 이동통신유닛을 인증하는 것이 가능하다. 또한 통신노드는 이동통신유닛에 적합한, HLR(Home Location Register)에 있는 허가 데이터와의 비교에 의해서, 상기 이동통신유닛이 관련 MC 서비스를 활성화시키고 이용하는 것을 허가하는지 아닌지를 체크할 수 있다. HLR에 있는 MC 서비스용 허가 데이터는 이에 상응하는 PtP 서비스용 허가 데이터와 동일한 구조를 갖는다. 또한 바람직하게는 종래의 표준 GPRS 허가(HLR 내에 기록되어 있음)를 갖는 MC 서비스도 이용될 수 있다. 특정 MC 서비스의 활성화를 위해서 어떠한 방식의 허가가 요구되는지는 바람직하게 MC-IP 어드레스 및/또는 관련 MC 서비스의 APN으로부터 유도될 수 있다. 통신노드에는 어떠한 MC-IP 어드레스 및/또는 어떠한 APN이 허가를 요구하는지가 저장된다. 공지된 CAMEL 기능성을 활용하면, MC 서비스가 활성화될 수 있는지 아닌지를 체크할 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, MC 서비스의 MC 데이터를 수신하려는 이동통신유닛은 확장된 NSAPI 또는 MC NSAPI를 포함하는 신호화에 의해서 우선 이러한 서비스를 활성화시켜야만 한다. 이러한 이동통신유닛을 위한 제 1 MC 서비스를 활성화시킴으로써 제 1 MC PDP 문맥이 작성되는데, 상기 문맥은 통신노드 및 이동통신유닛 내에 저장되어 있다. 이러한 문맥은 바람직하게는 앞서 설명한 바와 같이 관련 MC 서비스 및 이동통신유닛 전용의 파라미터를 모두 포함한다. 상기 문맥은 PtP 서비스를 위해 사용된 PDP 문맥과 마찬가지로 이동통신유닛의 이동성 관리(MM)와 결합된다. 이동통신유닛에 의해 차후에 활성화되고 사용되는 각각의 부가적인 MC 서비스에 있어서, 이러한 부가적인 MC 서비스에 관련된 데이터들만이 MS 내에 있던 기존의 MC PDP 문맥 및 중앙네트워크 내에 할당된 통신노드 내에 함께 기록된다. 통신노드의 관할영역 내에서 특정 MC 서비스가 처음으로 활성화되면, 또한 MC 문맥이 통신노드 내에서 작성되는데, 이러한 MC 문맥은 바람직하게는 이러한 MC 서비스 전용의 파라미터를 모두 포함한다. 이러한 문맥은 바람직하게는 이러한 멀티캐스트 서비스를 활성화한 이동통신유닛으로 이루어진 리스트를 갖는다. 다시 말해서, 하나 이상의 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 다수의 통신유닛(MS)으로 전달하는 것이 하나 이상의 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 위한 하나의 전용 문맥(MC Context)을 이용하여 동시에 수행될 수 있거나 가능해진다.
그리고 나서 바람직하게는 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드가 멀티캐스트 서비스의 전송채널의 형성 및 릴리스를 제어한다. 통신노드는 특히 관련 MC IP 어드레스를 위한 IP 백본(backbone)상에서의 IP 멀티캐스트 접속을 초기화한다.
PtP 서비스에 의해 공지된 파라미터인 "구성 옵션(configuration option)"에 의해서 사용자 또는 이동통신유닛이 예컨대 MC 서비스의 요금표(tariff)와 같은 부가 정보들을 이용할 수 있다.
MC 서비스를 제공하는 경우에 수행되는 전술한 조치들은 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 조치들과 약간 다르게 적용될 수도 있다. 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위해서는 개별 브로드캐스트 서비스에는 서비스 전용으로 소위 MC-TMSI가 예약되거나 할당되는데, 상기 MC-TMSI의 구조는 거의 공지된 TMSI에 기인한다. 특정 브로드캐스트 서비스를 이용하려는 각각의 이동통신유닛은, 상응하는 브로드캐스트 서비스에 할당된 MC-TMSI를 갖는 통지(notification)를 수신하기 위해서 이에 상응하는 신호화 채널을 모니터링해야만 한다. 이러한 MC-TMSI는 예컨대 이동통신유닛 내에서 구성될 수 있다. 또한 브로드캐스트 서비스를 제공하는 각각의 통신노드 상에서 바람직하게는 서비스 전용의 파라미터를 모두 포함하는 MC 문맥이 작성되고 저장된다. 이러한 MC 문맥은 예컨대 관련 브로드캐스트 서비스에 할당된 MC-TMSI, 그것의 IP-MC 어드레스, 통신노드와 데이터 수신 이동통신유닛 간의 전송채널을 위한 서비스 전용의 QoS 프로화일, 그리고 최종적으로 브로드캐스트 서비스가 제공되어 있는 영역을 가지며, 이는 예컨대 무선 셀로 이루어진 리스트에 상응할 수 있다. 브로드캐스트 서비스의 제공시에는, 관련 브로드캐스트 서비스를 이용하려는 이동통신유닛이 존재하는 셀 내에서는 무선 리소스 만이 이용된다.
Iu-유연성을 이용하는 네트워크 구조에서는 다수의 통신노드가 동일한 영역을 동작시킬 수 있다. 이러한 경우에 다수의 통신노드의 한 영역에 대하여 동일한 MC 서비스의 MC 데이터가 동시에 전송될 수 있다. 이와 같은 데이터 전송은 무선네트워크에 의해서 조정된다. 무선네트워크는 관련 MC 서비스에 할당된 MC-TMSI에 의해서, 상이한 통신노드로부터 나온 통지들이 단 하나의 MC 서비스로부터 전송된 것임을 검출한다. 이 경우에 모든 통신노드는 특정 MC 서비스를 위한 동일한 MC-TMSI를 바람직하게 사용한다. 무선네트워크는 상이한 통신노드로부터 나온 통지 내에 지시되는 영역들을 이용하여 관련 MC 서비스를 이용하는 이동통신유닛이 존재하는 전체 영역을 검출한다. 또한 상이한 통신노드의 암호키로서 특정 MC 서비스를 위해 항상 동일한 암호키를 선택하는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면 조정(coordination)이 불가능하다. 따라서 암호키 및 MC 데이터는 서로에 대해 독립적으로 병렬 처리되기 때문에, 비효율적일 수도 있다. MC 서비스와는 달리 특정 브로드캐스트 서비스는 동일 영역을 동작시키는 다수의 통신노드 중 하나에서만 구성된다. 따라서 다수의 통신노드가 동일한 브로드캐스트 서비스의 브로드캐스트 데이터를 동시에 동일 영역으로 전송하는 일은 발생하지 않는다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 UMTS 및 GSM/GPRS 포인트-투-포인트(PtP) IP 서비스에 대해 거의 역방향 호환된다. 통신노드가 본 발명에 따른 방법에 상응하여 MC 서비스를 지원하지 않을 경우에는, 상기 통신노드는 그 대신에 PtP 서비스를 자동으로 활성화시킨다. 앞서 언급한 바와 같이, MC 서비스를 위한 신호화는 PtP 서비스를 위한 신호화와 거의 동일하다. 이 경우에 전술한 MC 서비스를 지원하지 않는 통신노드는 선택적으로 제공되는 신호화 요소(MC NSAPI)를 무시하고 자동으로 PtP 서비스를 활성화시킨다. 전술한 MC 서비스의 제공을 지원하는 통신노드는 관련 MC 신호화가 실행될 경우에도, PtP 서비스를 활성화시킬 것인지 아니면 MC 서비스를 활성화시킬 것인지를 선택할 수 있다. 특정 MC 서비스를 이용하는 이동통신유닛의 수가 적을 경우에는, MC 서비스 대신에 PtP 서비스를 활성화시키는 것이 더 효율적인 경우가 종종 발생한다.
MC 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터가 전송되어야만 할 경우에는 통신노드와 이에 상응하는 이동통신유닛 사이에 MC 전송채널 및/또는 브로드캐스트 전송채널이 형성된다. 통신노드와 이동통신유닛 사이에 제공된 전송채널을 활성화하는것은 통신노드가 MC 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 관련 MC IP 어드레스에 의해 수신하고 나서 곧 시작된다. 그리고 나서 통신노드는 관련 서비스를 이용하는 이동통신유닛이 존재하는 관련 영역 및 관련 서비스의 MC-TMSI를 표시하면서 통지를 무선네트워크로 전송한다. 브로드캐스트 서비스의 경우에는, 통신노드가 통지 내에서 어떠한 영역이 관련 브로드캐스트 서비스의 MC 문맥 내에서 구성되는가를 지시한다.
상기와 같은 통지를 수신한 후에, 무선네트워크는 통신노드와 무선네트워크 사이에 하나 이상의 전송채널을 형성할 것을 통신노드에 요구한다. 이 경우에 무선네트워크는 예컨대 상이한 영역에 대하여 상이한 전송채널을 할당시킬 수 있다. 통신노드와 무선네트워크 사이에 제공된 전송채널은 QoS 특성을 가지도록 형성되는데, 상기 QoS 특성은 관련 MC 서비스 또는 브로드캐스트 서비스의 QoS 프로화일에 상응하고 관련 MC 문맥 내에서 지시된다. 이러한 QoS 프로화일은 이와 동시에 무선 전송채널에 대해 제기되는 요구들, 즉 무선네트워크와 이동통신유닛 사이에 형성되는 전송채널들에 대해 제기되는 요구들을 표시한다.
그리고 나서 상기 무선네트워크는 관련 서비스의 MC-TMSI의 표시하에 통신노드에 의해 주어지는 영역 내에 존재하는 모든 이동통신유닛으로 통지를 전송한다. 이러한 통지는 예컨대 공지된 "페이징(paging)" 메카니즘에 의해서 수행될 수 있다. 이러한 "페이징" 네트워크는 바람직하게 무선네트워크와 이동통신유닛 사이에 전송채널이 형성될때까지 주기적인 간격을 두고 반복된다. 통지를 수신한 후에는, 관련 이동통신유닛이 직접 무선 전송채널의 형성을 요구하기 전에 일정시간동안 기다린다. 이러한 시간 내에 이동통신유닛이 형성된 무선 전송채널에 대한 지시를 수신하지 않을 경우에는, 상기 이동통신유닛이 무선네트워크에 의한 무선 전송채널의 활성화를 요구한다.
바람직하게는 무선네트워크가 이동통신유닛의 요구를 수신하는 영역에서만 MC 서비스 및 브로드캐스트 서비스를 위한 무선 전송채널을 형성한다. 상기 무선네트워크는 통신노드에 의해 수신되는 MC 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 이에 상응하는 무선 전송채널을 통해서 이동통신유닛으로 전송한다.
통신노드가 데이터를 더 이상 수신하지 않게 되면 곧바로 상기 통신노드는 그 자신과 무선네트워크 사이에 제공된 전송채널을 릴리스할 수 있다. 이로 인해, 무선네트워크가 데이터 전송에 관련된 상응하는 무선 전송채널을 마찬가지로 릴리스하게 된다.
본 발명에 따른 방법에 의해서 MC 서비스의 사용시에도 이동통신유닛에 의한 상기 MC 서비스의 이동성이 보장된다. 하나 이상의 MC 서비스를 활성화시킨 이동통신유닛이 한 통신노드의 관할영역으로부터 다른 통신노드의 관할영역으로 이동될 경우에는 하나 이상의 활성화된 MC 서비스가 부가적으로 제공될 수 있는데, 이는 관련 이동통신유닛을 위해 저장된 MC PDP 문맥이 이동통신유닛 전용의 다른 문맥과 함께 이전의 통신노드로부터 새로운 통신노드로 전송됨으로써 가능하다. 새로운 통신노드는 이동통신유닛에 의해서 사용된 하나 이상의 MC 서비스가 이동통신유닛에 의해서 새롭게 활성화되었던 것과 마찬가지로 MC PDP 문맥을 처리한다. 예컨대 MC 서비스가 새로운 통신노드 내에서 아직 활성화되지 않은 경우에는, MC 서비스전용의 MC 문맥이 형성된다. 이와 반대로 이미 다른 이동통신유닛의 MC 서비스가 새로운 통신노드에 의해 제공될 경우에는, 새롭게 부가된 통신유닛이 함께 기록되어 있는 MC 문맥이 이미 존재한다. 암호키는 경우에 따라서 변경될 수 있으므로, 이는 새로운 통신노드의 관련 이동통신유닛으로 경우에 따라 전달된다. 또한 MC 서비스에 할당된 MC-TMSI가 교체될 수 있으므로, 관련 이동통신유닛에도 마찬가지로 전달된다. 이동통신유닛의 QoS 능력이 하나 이상의 MC 서비스를 새로운 통신노드에 의해서 이용하기에 충분하지 않을 경우에는, 또는 이동통신유닛의 루팅 영역이 하나 이상의 MC 서비스를 위해서 허용되지 않을 경우에는, 관련 이동통신유닛의 하나 이상의 MC 서비스가 새로운 통신노드에 의해 활성화되지 않는다.
본 발명의 또다른 목적은 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위해 적합한 이동통신망을 제공하는 것이었다.
상기 목적은 본 발명에 따라 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 이동통신망에 의해 달성되는데, 상기 이동통신망은
a. 하나 이상의 MC 소오스를 포함하고,
b. 하나 이상의 중앙네트워크를 포함하며,
c. 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 하나 이상의 이동통신유닛(MS)으로 무선 전송하기 위한 무선 인터페이스를 갖는 하나 이상의 무선네트워크를 포함하고,
d. 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드를 포함하며, 상기 통신노드 내에서 활성화된 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터의 전송을 제어하기 위해서 각각 하나 이상의 서비스 전용 문맥(MC 문맥)이 제공되며, 상기 문맥은 서비스 전용 파라미터를 모두 포함하고 멀티캐스트 서비스를 활성화한 모든 이동통신유닛을 위한 멀티캐스트 서비스의 경우에는 부가적으로 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련한 상응하는 이동통신유닛 전용의 문맥을 각각 포함하며,
e. 무선네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드를 포함하고, 상기 통신노드 내에서 활성화된 멀티캐스트 서비스 및/또는 구성된 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터의 전송을 제어하기 위해서 통지, 그리고 MC 무선 전송채널 및/또는 브로드캐스트 무선 전송채널이 제공된다.
본 발명의 또다른 장점들은 첨부된 도면을 참고로 다음과 같이 기술된다. 즉
도 1에는 MC 서비스의 활성이 블록선도의 형태로 도시된다. 사용자 또는 이에 상응하는 이동통신유닛(MS)에 대한 애플리케이션은 MC 서비스의 이용을 초기화한다. 이동통신유닛(MS)은 단계(1)에서 PtP 서비스의 활성화시와 유사하게, 활성화 요구, 소위 활성 PDP 문맥 요구(Activate PDP Context Request)를 중앙네트워크 내에 있는 관련 통신노드, 즉 일반적으로 관련 SGSN으로 전송한다. 이러한 활성 PDP 문맥 요구는 액세스 포인트 명(APN)의 통지, PDP 어드레스, QoS 프로화일, 확장된 NSAPI 또는 MC NSAPI 및 PtP 서비스를 위해 정해진 또다른 파라미터를 포함한다. APN은, MC IP 어드레스가 어떠한 홈 네트워크 또는 어떠한 관리용 도메인에 속하는지를 통지한다. 이는 예컨대 MC 서비스가 아니라 PtP 서비스가 활성화될 경우에 적합한 GGSN을 유도할 수 있도록 하기 위해서 이용될 수 있다. 상기 PDP 어드레스는, MS가 접속되려고 하는 IP MC 어드레스에 상응한다. QoS 프로화일은 MS의 QoS 능력을 통지한다. 확장된 NSAPI 또는 MC NSAPI는 MC PDP 문맥 내에 있는 MC 서비스의 인덱스에 상응한다.
PtP 서비스의 활성화시와 유사하게, 단계(2)에서는 예컨대 MS의 인증과 같은 안전 보호 기능(Security Function)이 수행될 수 있다.
통신노드, 즉 SGSN은, 요구된 MC 서비스를 위한 일반적인 GPRS 허가 이외에도 별도의 허가가 요구되는지 아닌지, 그리고 만약 요구된다면 사용자가 이에 상응하는 허가를 갖고 있는지를 체크한다. 관련 MC 서비스가 특정 QoS 능력을 요구할 수도 있다. MS가 이러한 QoS 요구들을 충족시킬 수 없을 경우에는, SGSN이 활성 PDP 문맥 요구를 거부한다. 그렇지 않을 경우, 즉 관련 IP MC 어드레스를 위한 MC 문맥이 SGSN 내에 미리 존재하지 않을 경우에는, SGSN이 관련 IP MC 어드레스를 위한 MC 문맥을 작성해서, MS의 QoS 능력을 MC 문맥의 QoS 프로화일로 전송한다. 그러나 관련 IP MC 어드레스를 위한 MC 문맥이 미리 존재하고 MC 서비스 측에서 별도의 QoS 요구들이 제기되지 않을 경우에는, SGSN이 MS QoS 능력을 MC 문맥의 QoS 프로화일과 비교한다. 이 경우에 QoS 프로화일의 개별 파라미터가 MC 문맥 또는 MS QoS 능력의 상응하는 QoS 파라미터의 최소값으로 각각 설정된다. 상기 SGSN은 "조인 IP 멀티캐스트(Join IP Multicast)"로 표시되는 단계(3)에서 IP 백본 상의 상응하는 MC IP 어드레스를 위한 IP MC 서비스에 가입한다. 이 경우에 상기 IP 백본은 MC 서비스를 활성화시키는 제 1의 MS이다. 그렇지 않을 경우에는 SGSN이 IP 백본 상의 상응하는 MC IP 어드레스를 위한 IP MC 서비스에 가입된다.
상기 SGSN은 단계(4)에서 PtP 서비스에서와 마찬가지로 인수 메시지(acceptance message), 소위 활성 PDP 문맥 인수(Activate PDP Context Accept)를 MS로 전송한다. 이러한 인수 메시지는 요구된 MC 서비스의 MC-TMSI, MC 암호키, 확장된 NSAPI 또는 MC NSAPI, 및 PtP 서비스를 위해 정해진 부가의 파라미터를 포함한다. MC-TMSI는 MC 서비스 전용으로 제공되고 MS가 MC 데이터 전송을 통지받을 수 있도록 하기 위해서 사용된다. 특정 MC 서비스를 활성화한 모든 MS는 관련 MC 서비스의 MC-TMSI를 갖는 통지 상에 있는 신호화 채널을 관찰한다.
도 2에는 MC 서비스의 제공시에 두 개의 통신노드 또는 두 개의 SGSN 간의 이동성이 블록선도로 도시된다.
MS는 이전의 제 1 SGSN(O)의 관할영역으로부터 새로운 제 2 SGSN(N)의 관할영역으로 이동된다. 이 경우에 단계(1)에서는 루팅 영역(routing area)을 갱신하기 위해 새로운 SGSN(N)에 대한 요구, 소위 "루팅 영역 업데이트 요구(Routing Area Update Request)"를 전송한다. 새로운 SGSN(N)은 단계(2)에서 이전의 SGSN(O)에 대한 요구를 전송하고 MS 관련 문맥, 소위 문맥 요구(Context Request)를 요구한다. 단계(3)에서는 이전의 SGSN(O)이 상응하는 응답 메시지, 소위 문맥 응답(Context Response) 내에 이러한 MS를 위해 저장된 모든 문맥들을 새로운 SGSN(N)으로 전송한다. 또한 단계(4)에서는 새로운 SGSN(N) 측에서 안전 보호 기능을 수행할 수 있다. 단계(5)에서 새로운 SGSN(N)은 MS에 의한 제어를 수행하였음을 나타내기 위해서, 승인 메시지, 소위 문맥 승인 메시지(Context Acknowledge message)를 이전의 SGSN(O)으로 전송한다. 새로운 SGSN(N) 내에 허가 데이터 및 안전 보호 데이터를 제공하고 HLR 내에 새로운 SGSN(N)을 기록하기 위한 모든 조치들이 수행된다. 그리고 나서 새로운 SGSN(N)이 MS의 존재유무를 평가한다. 즉 새로운 SGSN(N)은, MS가 새로운 SGSN(N)에 의해서 데이터를 수신하도록 허가하는지를 체크한다. 또한 새로운 SGSN(N)은 관련 MS의 MC PDP 문맥 내에 지시된 각각의 개별 MC 서비스를 체크한다. 새로운 SGSN(N) 내에 MC 문맥이 아직 저장되지 않은 경우에 MC 문맥이 존재할 경우에는, 새로운 SGSN(N)이 상응하는 MC 문맥을 작성하여 단계(6)에서 IP 백본 상에서의 상응하는 IP MC 서비스에 가입한다. MS의 MC PDP 문맥 내에서 실행된 MC 서비스를 위한 MC 문맥이 새로운 SGSN(N) 내에 이미 존재할 경우에는, 새로운 SGSN(N)이 그의 MC 문맥의 개별 QoS 프로화일을 MS의 QoS 프로화일과 비교하여서 파라미터를 이에 매칭시킨다. 새로운 SGSN(N)이 이전의 SGSN(O)과는 다른 MC-TMSI를 특정 MC 서비스를 위해 사용하거나, 또는 특정 MC 서비스의MC 데이터를 위한 다른 암호키를 사용할 경우에는, MS의 새로운 파라미터가 단계(7)에서 전송된다. 바람직하게는 모든 SGSN에서 동일한 IP MC 어드레스를 위한 동일한 MC-TMSI가 사용된다. 새로운 SGSN(N)은 단계(8)에서 상응하는 MC 데이터를 수신할 수 있다. 핸드오버(Handover) 또는 재배치(relocation)가 마찬가지로 SGSN의 교체를 야기할 수도 있다. 여기서 전술한 SGSN과는 달리 MC 서비스에 대해 병렬로 PtP 서비스도 MS에 의해 활성화된다. 이러한 경우에는 핸드오버/재배치 신호화가 특히 두 개의 SGSN 사이에서 나타난다. 이 경우에 이전의 SGSN(O)이 새로운 SGSN(N)으로 MS의 PDP 문맥을 전송한다. 따라서 상기 새로운 SGSN(N)을 이용하여, 상기 새로운 SGSN(N)이 이러한 서비스를 계속할 수 있는지 또는 필요한 리소스를 갖는지를 체크할 수 있다. 이러한 방식으로 새로운 SGSN(N)은 MS의 MC PDP 문맥도 수신한다. 새로운 SGSN(N)이 핸드오버 또는 재배치를 인수할 경우에, 상기 새로운 SGSN(N)은 MC PDP 문맥을 평가하고 MC 서비스에 관련하여 필요한 동작들을 수행한다.
도 3에는 MC 데이터 전송의 블록선도가 도시된다. 특정 MC 서비스를 제공하는 특정 MC IP 어드레스를 갖는 MC 소오스(예컨대 MC 서버)가 단계(1)에서 MC 데이터를 송출하는데, 상기 MC 데이터는 MC IP 어드레스를 가진 하나 이상의 SGSN에 할당된 MC 문맥에 의해 수신된다. 이에 기인하여 SGSN은 단계(2)에서 하나 이상의 무선네트워크에 대해 하나 이상의 통지를 전송한다. 이러한 통지는 관련 MC 서비스에 할당된 MC-TMSI 및 모든 루팅 영역을 포함하는데, 상기 루팅 영역에는 관련 MC 서비스를 활성화한 이동통신유닛(MS)이 존재한다. 무선네트워크는 단계(3)에서하나 이상의 요구들, 소위 MC 서비스 요구를 MC 전송채널의 형성을 초기화하는 SGSN으로 전송한다. 무선네트워크는 예컨대 상이한 루팅 영역을 위한 다수의 MC 전송채널을 필요로 한다. 따라서 SGSN은 단계(4)에서 각각의 요구에 따라서 MC 전송채널 요구, 소위 MC 베어러 요구 메시지(MC Bearer Request Message)를 무선네트워크로 전송한다. 이러한 요구들은 QoS 파라미터를 포함하는데, 상기 QoS 파라미터는 SGSN과 MS 사이에 MC 전송채널을 가져야만 한다. 상기 무선네트워크는 단계(5)에서 SGSN측에서 각각의 요구에 따라서 응답, 소위 MC 베어러 응답(MC Bearer Response)을 SGSN으로 전송함으로써, 무선네트워크와 SGSN 사이에 각각 하나의 MC 전송채널이 형성된다. 무선네트워크는 MC-TMSI의 표시하에서 SGSN에 의해 주어지는 루팅 영역의 모든 셀로 통지를 전송하는데, 상기 루팅 영역 내에는 관련 MC 서비스를 활성화한 MS가 존재한다. 관련 MC 서비스를 활성화시키고 통지를 수신한 MS는 일정시간 동안 MC 무선 할당 메시지(MC Radio Assignment)를 기다리는데, 상기 MC 무선 할당은 MC 데이터를 전송하는 MC 무선 전송채널을 기록한다. MS가 상기와 같은 MC 무선 할당 메시지를 수신하지 않을 경우에는, MS가 단계(7)에서 요구, 소위 MC 무선 요구(MC Radio Request)를 무선네트워크로 전송함으로써, MC 무선 전송채널의 형성이 달성될 수 있다.
무선네트워크는 하나 이상의 MC 무선 전송채널을 형성하고 단계(8)에서 하나 이상의 상응하는 MC 무선 할당 메시지를 모든 관련 셀로 전송한다. 하나 이상의 MC 전송 채널이 SGSN과 무선네트워크 사이에 완전히 형성될 경우에는, SGSN이 단계(9)에서 관련 IP MC 어드레스에 의해 수신되는 MC 데이터를 무선네트워크로 전송하는 것으로 시작된다. 무선네트워크는 단계(10)에서 이러한 MC 데이터를 상응하는 무선 전송채널(들)로 전송한다. SGSN이 MC 데이터를 더 이상 수신하지 않을 경우에는, 상기 SGSN이 MC 전송채널(들)을 무선네트워크에 대해 릴리스하거나 또는 이러한 전송채널이 단계(11)에서 형성된다(MC 베어러 릴리스; MC Bearer Release). 이로 인해, 단계(12)에서 무선네트워크는 마찬가지로 상응하는 무선 전송채널을 릴리스한다(MC 무선 릴리스; MC Radio Release). 이러한 사실이 관련 MS에 통지된다.

Claims (15)

  1. 무선네트워크 및 중앙네트워크를 포함하는 이동통신망의 멀티캐스트(MC) 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 방법으로서, 적어도 다음과 같은 단계들:
    a. 하나 이상의 이동통신유닛(MS)에 의해 활성화된 멀티캐스트(MC) 서비스 및/또는 구성된 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 통신노드(SGSN) 내에 저장된 서비스전용 문맥(MC Context)을 이용하여 MC 소오스로부터 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드(SGSN)를 통해서 하나 이상의 이동통신유닛으로 전송하는 단계,
    b. 멀티캐스트 데이터를 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드를 통해서 하나 이상의 이동통신유닛으로 전송하는 것을 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련하여 하나 이상의 이동통신유닛을 위해서만 제공되면서, 통신노드 내에 저장된 문맥을 이용하여 제어하고 모니터링하는 단계, 및/또는
    c. 구성된 브로드캐스트 서비스의 브로드캐스트 데이터를 소정의 영역으로 브로드캐스팅하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    하나 이상의 이동통신유닛(MS) 전용 문맥이 하나 이상의 이동통신유닛(MS) 내에 부가적으로 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신유닛(SGSN)이 활성화된 멀티캐스트 서비스 및/또는 구성된 브로드캐스트 서비스에 관련하여 기록 기능 및 신호화 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드(SGSN)가 포인트-투-포인트 서비스(PtP 서비스)를 위해 정해진 수단의 이용하에, 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련하여 사용자 전용의 인증 기능 및 자동화 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터가 서비스 전용 암호키를 이용하여 상기 통신노드(SGSN)로부터 상기 이동통신유닛(MS)으로 전송될 때 암호화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드(SGSN)가 상기 전송채널의 형성 및 릴리스를 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    공지된 TMSI에 기인하는 MC-TMSI의 서비스 전용 기본구성이 상기 각각의 활성화된 멀티캐스트 서비스 및/또는 구성된 브로드캐스트 서비스에 하나 이상 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동통신유닛(MS) 전용으로 제공되면서, 상기 통신노드(SGSN) 내에 저장된 문맥으로서 전용 PDP 문맥이 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련하여 이동통신유닛(MS) 전용으로 제공되면서, 상기 통신노드(SGSN) 내에 저장된 문맥이 상기 이동통신유닛(MS)에 의해 활성화된 멀티캐스트 서비스 전용의 파라미터를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 이동통신유닛(MS) 전용으로 제공되면서, 상기 통신노드(SGSN) 내에 저장된 문맥이 상기 이동통신유닛(MS)에 의해 활성화된 모든 멀티캐스트 서비스를 위해 전용 파라미터를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신노드(SGSN) 내에 저장된 서비스 전용 문맥(MC 문맥)이 서비스 전용 파라미터를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 MC 문맥의 멀티캐스트 서비스의 경우에 상기 멀티캐스트 서비스를 활성화한 이동통신유닛(MS)으로 이루어진 리스트를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 서비스의 활성화를 위한 멀티캐스트 서비스의 경우에는 하나 이상의 통신유닛(MS)과 확장된 NSAPI 또는 MC NSAPI를 포함하는 통신노드(SGSN) 사이에서 PtP 신호화가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 이동통신망으로서, 상기 이동통신망이
    a. 하나 이상의 MC 소오스를 포함하고,
    b. 하나 이상의 중앙네트워크를 포함하며,
    c. 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 하나 이상의 이동통신유닛(MS)으로 무선 전송하기 위한 무선 인터페이스를 갖는 하나 이상의 무선네트워크를 포함하고,
    d. 상기 중앙네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드를 포함하며, 상기 통신노드 내에서 활성화된 멀티캐스트 서비스 및/또는 구성된 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터의 전송을 제어하기 위해서 각각 하나 이상의 서비스 전용 문맥(MC Context)이 제공되며, 상기 문맥은 서비스 전용 파라미터를 모두 포함하고 멀티캐스트 서비스를 활성화한 모든 이동통신유닛(MS)을 위한 멀티캐스트 서비스의 경우에는 활성화된 멀티캐스트 서비스에 관련하여 상응하는 이동통신유닛 전용의 문맥을 부가적으로 각각 포함하며,
    e. 상기 무선네트워크 내에 할당된 하나 이상의 통신노드를 포함하고, 상기 통신노드 내에서 활성화된 멀티캐스트 서비스 및/또는 구성된 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터의 전송을 제어하기 위해서 통지, 그리고 MC 무선 전송채널 및/또는 브로드캐스트 무선 전송채널이 제공되는, 이동통신망.
  15. 하나 이상의 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스 만을 위한 하나의 전용 문맥(MC Context)을 이용하여 하나 이상의 멀티캐스트 서비스 및/또는 브로드캐스트 서비스의 멀티캐스트 데이터 및/또는 브로드캐스트 데이터를 동시에 전달하는, 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 방법 및/또는 제 14항에 따른 이동통신망의 용도.
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