KR20050073354A

KR20050073354A - Ｍｂｍｓ 무선통신 시스템

Info

Publication number: KR20050073354A
Application number: KR1020040001726A
Authority: KR
Inventors: 천성덕; 이승준; 이영대
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-07-13
Also published as: RU2006120677A; MXPA06000617A; ATE482583T1; BRPI0505985A; AU2005204214A1; KR100664278B1; AU2005204214B2; EP1636921B1; JP2007518306A; EP1636921A1; EP1636921A4; US7623869B2; CN1910833A; WO2005067172A1; JP4339360B2; DE602005023698D1; US20050192021A1; CN1910833B; RU2369011C2; ZA200601474B

Abstract

본 발명은, UTRAN으로 하여금, MBMS서비스의 수신을 원하는 단말 수를 보다 정확하게 집계하도록 하여, 단말과 UTRAN에 할당되는 무선자원의 낭비를 줄였다. 그리고 그 결과, 가입자에게 더 높은 품질의 MBMS서비스를 제공할 수 있게 되었다.

본 발명, MBMS 무선통신 시스템은, 복수의 방송 및 멀티캐스트(MBMS) 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서, 단말이 자신이 가입했으나 수신할 수 없는 서비스에 대한 정보를 무선망 시스템에 알려주는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명, MBMS 무선통신 시스템은, 복수의 MBMS 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서, 단말이 자신이 가입된 서비스들의 우선순위 정보를 무선망 시스템에 알려주는 것을 특징으로 한다.

Description

ＭＢＭＳ 무선통신 시스템{RADIO COMMUNICATION SYSTEM PROVIDING MBMS}

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 멀티미디어 방송/멀티캐스트 서비스(Multimedia Broadcast/Multicast Service)를 제공하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

최근, 이동 통신 시스템이 비약적인 발전을 하여 왔으나, 대용량의 데이터 통신 서비스에 있어서, 아직 기존의 유선 통신 시스템의 성능을 따라가지 못하고 있다. 이에 세계 각국은 대량의 데이터 통신을 가능하게 하는 통신 시스템, IMT-2000의 기술 개발을 추진하고 있으며, 그 기술의 표준화를 위해, 국가 상호간의 협력이 활발히 진행되고 있다.

유럽식 IMT-2000 시스템인 Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)는 유럽식 이동통신 표준인 Global System for Mobile Communications (GSM)시스템으로부터 진화한 제3세대 이동통신 시스템으로, GSM 핵심망(Core Network)과 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)접속기술을 기반으로 보다 향상된 통신 서비스의 제공을 목표로 한다.

UMTS의 표준화 작업을 위해 1998년 12월에 유럽의 ETSI, 일본의 ARIB/TTC, 미국의 T1 및 한국의 TTA 등은 제3세대 공동 프로젝트(Third Generation Partnership Project : 이하, "3GPP"라 한다)라는 프로젝트를 구성하였고, 현재까지 UMTS의 세부적인 표준명세서(Specification)를 작성 중에 있다.

3GPP에서는 UMTS의 신속하고 효율적인 기술개발을 위해, 망 구성 요소들과 이들의 동작에 대한 독립성을 고려하여 UMTS의 표준화 작업을 5개의 Technical Specification Groups(TSG)으로 나누어 진행하고 있다.

각 TSG는 관련된 영역 내에서 표준규격의 개발, 승인, 그리고 그 관리를 담당하는데, 이들 중에서 Radio Access Network(RAN) 그룹(이하, "TSG RAN"이라 한다)은 UMTS에서 WCDMA 접속기술을 지원하기 위한 새로운 무선 접속망인 UMTS Terrestrial Radio Access Network(이하, "UTRAN"이라 한다)의 기능, 요구사항, 그리고 인터페이스에 대한 규격을 개발한다

도1은 일반적인 UMTS 망의 구성도이다.

도1에 도시된 바와 같이, UMTS 시스템은 크게 단말(or User Equipment(UE))과 UTRAN(100) 및 핵심망(200)으로 이루어져 있다.

상기 UTRAN(100)은 하나 이상의 무선망 부 시스템(Radio Network Sub-systems(RNS), 110, 120)으로 구성된다. 그리고 각 RNS(110, 120)는 무선망 제어기(Radio Network Controller(RNC), 111)와 상기 RNC(111)에 의해 관리되는 다수의 Node B(112, 113)로 구성된다. 상기 RNC(111)는 무선자원의 할당 및 관리를 담당하며 핵심망(200)과의 접속점 역할을 담당한다.

상기 Node B(112, 113)는 상향링크를 통해 단말의 물리계층에서 보내는 정보를 수신하고 하향링크를 통해 단말로 데이터를 송신한다. 상기 Node B(112, 113)는 단말에 대한 UTRAN(100)의 접속점(Access Point)역할을 담당한다.

상기 UTRAN(100)의 주된 기능은 단말과 핵심 망(200)사이의 통화를 위해 Radio Access Bearer(RAB)를 구성하고, 유지하는 것이다. 상기 핵심 망(200)은 종단 간(end-to-end)의 Quality of Service(QoS)요구사항을 RAB에 적용하고, RAB는 핵심 망(200)이 설정한 QoS요구사항을 지원한다. 이와 같이, UTRAN(100)이 RAB를 구성하고 유지함으로써, 종단간의 QoS요구가 충족된다.

도2는 UMTS에서 사용하는 무선 프로토콜의 구조를 나타낸 그림이다.

도2에 도시된 바와 같이, 무선 접속 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층, 데이터 링크계층 및 네트워크계층으로 나눌 수 있으며, 수직적으로는 데이터 신호 전송을 위한 사용자 평면(U-Plane)과 제어신호(Signaling) 전송을 위한 제어평면(C-Plane)으로 나눌 수 있다.

상기 사용자 평면은 음성 신호나 IP 패킷과 같은 사용자의 트래픽 정보를 다루는 영역이고, 상기 제어 평면은 망의 인터페이스나 호의 유지 및 관리를 위한 제어정보를 다루는 영역이다.

도2의 프로토콜 계층들은 Open System Interconnection(OSI) 기준모델의 하위 3개 계층에 바탕을 둔 것으로, 제1계층(L1), 제2계층(L2), 제3계층(L3)으로 나뉜다.

이하, 상기 도2의 각 계층(L1, L2, 그리고 L3)을 설명한다.

상기 L1계층 즉, 물리(Physical)계층은 다양한 무선전송 기술을 이용하여 상위 계층에 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 전송채널(Transport Channel)에 의해, 상위계층인 매체접속 제어(Medium Access Control; 이하, MAC이라 한다)계층과 연결되어 있다. 이들 MAC계층과 물리계층은 상기 전송채널(Transport Channel)을 통해 서로 신호를 주고 받는다.

상기 L2계층은 MAC계층, Radio Link Control(RLC)계층, Broadcast/Multicast Control(BMC)계층, 그리고 Packet Data Convergence Protocol(PDCP)계층으로 구성된다.

상기 MAC계층은 무선자원의 할당 및 재할당을 위해 MAC 파라미터의 재할당 서비스를 제공하고, 논리채널(Logical Channel)을 통해, 상위계층인 RLC계층과 연결되어 있다. 전송되는 정보의 종류에 따라 다양한 논리채널이 제공되는데, 일반적으로 제어 평면의 정보를 전송할 경우에는 제어채널(Control Channel)을 이용하고, 사용자 평면의 정보를 전송하는 경우에는 트래픽 채널(Traffic Channel)을 사용한다.

상기 RLC계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원하며, 상위계층으로부터 전달된 RLC 서비스 데이터 단위(Service Data Unit; 이하, RLC SDU이라 한다)의 분할 및 연결 (Segmentation and Concatenation)을 수행한다.

상기 BMC계층은 핵심 망에서 전달된 셀 방송 메시지(Cell Broadcast Message; 이하, "CB 메시지"라 한다)들을 스케쥴링하고, 이들 CB 메시지를 특정 셀(들)에 위치한 단말들로 방송되도록 한다. UTRAN(100)의 BMC계층은 상위계층으로부터 전달된 CB 메시지에 메시지 ID, 시리얼 넘버(Serial Number), 부호화 기법(coding scheme) 등의 정보를 덧붙여 Broadcast/Multicast Control 메시지(BMC메시지)를 생성한 후, RLC 계층으로 전달한다. BMC메시지들은 RLC 계층에서 논리채널 CTCH(CTCH: Common Traffic Channel)를 통해 MAC 계층으로 전달된다. 논리채널 CTCH는 전송채널 FACH와 물리채널 S-CCPCH(S-CCPCH: Secondary Common Control Physical Channel)에 매핑된다.

상기 PDCP계층은 RLC계층의 상위계층으로서, IPv4나 IPv6와 같은 네트워크 프로토콜을 통해 전송되는 데이터가 대역폭이 상대적으로 작은 무선 인터페이스상에서 효율적으로 전송될 수 있게 한다.

L3계층의 가장 하부에는 Radio Resource Control(RRC)계층이 있다.

상기 RRC계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 운반자(Radio Bearer)들의 설정, 재설정 및 해제와 관련되어 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 상기 무선 운반자 서비스는 단말과 UTRAN(100) 간의 데이터 전송을 위해 제2계층이 제공하는 서비스를 의미하며, 일반적으로 무선운반자가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 것임을 의미한다.

참고로, RLC계층은 상위에 어떤 계층이 연결되었느냐에 따라 사용자 평면에 속할 수도 있고 제어평면에 속할 수도 있다. 즉, RLC계층이 RRC계층으로부터 데이터를 전달 받으면, 제어평면에 속하는 것이고, 그 외의 경우는 사용자 평면에 속한다.

무선 운반자들 중에서, 특별히 단말과 UTRAN(100)사이에 RRC 메시지나 NAS메시지를 교환하기 위해 사용되는 무선 운반자를 시그널링 무선 운반자 (Signaling Radio Bearer(SRB))라고 한다. 특정 단말과 UTRAN(100)사이에 SRB가 설정되면, 그 단말과 UTRAN(100)사이에는 RRC연결(RRC connection)이 존재하게 된다. RRC연결을 맺은 단말은 RRC연결 상태(RRC Connected Mode)에 있고, RRC 연결을 맺지 않는 단말은 휴지상태(Idle Mode)에 있게 된다. 단말이 RRC연결상태에 있게 되면 RNC는 Cell단위로 해당 단말의 위치 파악하고 관리한다. 단말이 RRC연결상태에 들어가면 UTRAN(100)에게로 시그널링 메시지를 보낼 수 있다. RRC연결 상태의 단말은 다시 CELL_DCH상태, CELL_PCH상태, URA_PCH상태, CELL_FACH상태로 나누어진다.

휴지상태 또는 URA_PCH상태, CELL_PCH상태에 있는 단말은 전력소모(Power Consumption)를 줄이기 위해 DRX방식을 이용하여 물리채널인 PICH(Paging indicator Channel)과 전송채널인 PCH(Paging Channel)이 매핑되는 물리채널 SCCPCH(Secondary Common Control Physical Channel)를 불연속적으로 (Discontinuously) 수신한다. 이때, 단말은 PICH 또는 SCCPCH를 수신할 경우를 제외한 나머지 시간구간 동안에는 Sleeping Mode(수면모드)상태에 있게 된다. DRX방식을 수행하는 단말은 DRX Cycle Length(불연속 수신 주기길이)마다 한번씩 깨어(Wake-up) PICH채널의 PI(Paging Indicator)를 수신한다.

RRC연결상태에 있는 단말은 추가적으로 핵심망(200)과 Signaling Connection을 맺기도 한다. 이 Signaling Connection은 단말과 핵심망(200)이 서로 제어메시지를 주고 받을 수 있는 통로를 의미한다. RRC연결상태는 단말과 UTRAN(100)사이의 연결을 의미하고 Signaling Connection은 단말과 핵심망(200)사이의 연결을 의미한다. 단말은 이 Signaling Connection을 이용해서 핵심망(200)에게 자신의 위치를 알린다거나, 혹은 서비스를 요청한다. 단말이 Signaling Connection을 가지고 있기 위해서는 RRC연결상태에 있어야 한다.

이하, 멀티미디어 방송/멀티캐스트 서비스(Multimedia Broadcast/Multicast Service; 이하, MBMS라 한다)에 대한 설명이다.

MBMS는 하향 전용의 MBMS 베어러 서비스를 이용하여 복수의 단말에게 스트리밍(Streaming) 또는 후선(Background) 서비스를 제공하는 것이다. UTRAN(100)의 MBMS베어러는 점대다(Point to Multipoint) 무선베어러 서비스를 이용하거나 점대점(Point to Point) 무선베어러 서비스를 이용한다.

MBMS는 방송 모드와 멀티캐스트 모드로 나뉜다. MBMS 방송 모드는 방송지역(Broadcast Area)에 있는 모든 사용자들에게 멀티미디어 데이터를 전송하는 서비스이다. 이때의 방송지역이란 방송서비스가 가능한 영역을 의미한다. 반면, MBMS 멀티캐스트 모드는 멀티캐스트 지역(Multicast Area)내의 특정 사용자 그룹에게만 멀티미디어 데이터를 전송하는 서비스이다. 이때의 멀티캐스트 지역이란 멀티캐스트 서비스가 가능한 영역을 의미한다.

도3은 멀티캐스트 모드의 MBMS서비스 과정을 보인 그림으로서, UMTS 망이 멀티캐스트 모드를 사용하여 특정 MBMS 서비스(서비스1)를 제공하는 과정과 UE들(UE1과 UE2)이 특정 서비스(서비스1)를 제공받는 과정을 나타낸다.

먼저, MBMS 서비스를 제공받고자 하는 UE1과 UE2는 가입(Subscription) 절차를 수행해야 한다. 이때의 가입 절차란 서비스 제공자(Service Provider)와 사용자간에 관계를 설정하는 것을 의미한다. 또한, MBMS 서비스를 수신하고자 하는 단말들은 네트웍에서 제공하는 서비스 안내(service announcement)를 수신해야 한다. 상기 서비스 안내는 앞으로 제공될 서비스들의 목록과 관련 정보를 포함한다. 멀티캐스트 모드의 MBMS 서비스를 수신하고자 하는 단말은 특정 멀티캐스트 그룹(Multicast Group)에 참가(Joining)해야 한다. 이때의 멀티캐스트 그룹은 특정 멀티캐스트서비스를 수신하는 단말들을 의미하고, 참가(Joining)라는 것은 단말이 특정 멀티캐스트 서비스를 수신하고자 모인 멀티캐스트 그룹에 합류하는 것을 의미한다. 참가(Joining) 과정을 통해, 단말은 특정 멀티캐스트 데이터를 수신하겠다는 의사를 UMTS 망에 알릴 수 있다.

이와 반대로, 특정 멀티캐스트 그룹에 대한 참가를 해지하는 과정을 탈퇴(Leave)라 한다. 상기 가입(Subscription), 참가(Joining), 탈퇴(Leave)는 각 단말에서 수행되는 과정이다. 단말은 데이터 전송 이전 혹은 도중, 혹은 이후, 어느 때든지 가입, 참가, 탈퇴 과정을 수행할 수 있다.

특정 MBMS 서비스가 진행되고 있는 동안, 그 서비스에 대한 하나 이상의 세션(session)이 순차적으로 발생할 수 있다. MBMS 데이터 소스에 특정 MBMS서비스에 대해 전송해야 할 데이터가 발생할 경우, 핵심망(200)은 RNC에게 세션개시(Session Start)를 알린다. 반면, MBMS 데이터 소스에 특정 MBMS 서비스에 대해 전송해야 할 데이터가 남아있지 않은 경우, 핵심망(200)은 RNC에게 세션중단(Session Stop)을 알린다. 세션개시와 세션중단의 사이동안에, 특정 MBMS 서비스에 대한 데이터 전송(Data Transfer)이 이루어진다. 이때, 특정 MBMS 서비스를 위한 멀티캐스트 그룹에 참가한 단말들만이 상기 데이터 전송 과정을 통해 전송되는 데이터를 수신할 수 있다.

상기 세션개시 과정에서, 핵심망(200)으로부터 세션개시를 수신한 UTRAN(100)은 단말들에게 MBMS통지(MBMS Notification)를 전달한다. 여기서 MBMS통지란 UTRAN(100)이 어떤 셀 내의 단말(들)에게 특정 MBMS 서비스의 데이터 전송이 임박했음을 알리는 것이다. UTRAN(100)은 MBMS통지 과정을 이용하여 특정 셀 내에서 특정 MBMS 서비스를 수신하고자 하는 단말의 수를 파악하는 집계(Counting) 기능을 수행할 수 있다. 집계 기능은 특정 MBMS 서비스를 제공하는 무선베어러를 점대다로 설정할 것인지 점대점으로 설정할 것인지 혹은 무선 베어러를 설정하지 않을 것인지를 결정하는데 사용된다. MBMS 무선베어러를 선택하기 위해 UTRAN(100)은 내부적으로 문턱값을 설정한다. UTRAN(100)은 집계 기능을 수행한 후, 해당 셀에 존재하는 단말의 수가 문턱값보다 적을 경우 점대점 MBMS 무선베어러를 설정하고, 해당 셀에 존재하는 단말의 수가 문턱값보다 많을 경우 점대다 MBMS 무선베어러를 설정할 수 있다. 특정 서비스에 대해 점대점 무선베어러가 설정될 경우, 그 서비스를 수신하고자 하는 단말은 모두 RRC연결모드 상태에 있게 된다. 하지만, 특정 서비스에 대해 점대다 무선베어러가 설정될 경우, 그 서비스를 수신하고자 하는 단말 모두가 RRC연결모드 상태에 있을 필요는 없다. 즉, 휴지모드 상태의 단말도 상기 점대다 무선베어러를 이용하여 MBMS서비스 데이터를 수신할 수 있다. 그런데 집계 결과, 특정 MBMS서비스를 원하는 단말이 없을 경우 UTRAN(100)은 무선베어러를 설정하지 않고 MBMS서비스 데이터를 전송하지 않는다. 서비스를 원하는 사용자가 없는데도 UTRAN(100)이 무선베어러를 설정하는 것은 무선자원의 낭비이기 때문이다. 그리고 UTRAN(100)은 MBMS서비스의 한 세션 동안 핵심망(200)으로부터 전송받은 MBMS서비스 데이터를 설정된 무선베어러를 이용하여 전송한다.

상기 집계과정에서 UTRAN(100)은 RRC휴지모드에 있는 단말에 대해서는 아무런 정보도 가지고 있지 않으므로, RRC휴지모드에 있는 단말들은 자신이 가입한 MBMS서비스에 대해서 UTRAN(100)이 집계를 요청할 경우, UTRAN(100)과 RRC연결을 맺어서 UTRAN(100)에 자신이 상기 특정 MBMS서비스를 수신하고 싶어함을 알려야 한다.

그런데, 단말이 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 Signaling Connection을 맺고 있는 경우, SGSN은 UTRAN(100)으로 상기 단말의 MBMS에 관한 정보를 알려준다. 상기 정보는 상기 단말이 가입한 MBMS서비스의 목록을 포함한다. 따라서 UTRAN(100)은 이들 단말에 대해서는 특정 MBMS서비스에 대한 가입 여부를 알 수 있으므로, 상기 단말들은 UTRAN(100)의 집계 요구에 응답하지 않는다. 그리고 SGSN과 Signaling Connection을 맺고 있지는 않지만 RRC연결상태에 있는 단말들은, UTRAN(100)과 RRC연결을 맺을 때 자신이 가입한 MBMS서비스의 목록을 UTRAN(100)에 알려줄 수 있다. 따라서 UTRAN(100)은 이렇게 RRC연결상태에 있는 단말들로부터는 응답을 받지 않고도 특정 MBMS서비스를 받고 싶어하는 단말의 수를 파악할 수 있다.

UTRAN(100)은 상기 집계 과정을 MBMS서비스의 초기단계에서만 수행하는 것이 아니라, MBMS서비스의 한 세션 중간에도 수행할 수 있다. 이것은 MBMS세션의 진행도중에 단말이 셀을 이동한다거나 혹은 단말이 전원을 끄거나 혹은 MBMS서비스의 구독을 중지함으로 인해 한 셀에서 상기 MBMS서비스를 제공받고자 하는 단말의 수가 변할 수 있기 때문이다. 따라서 UTRAN(100)은 MBMS세션 도중에도 보다 효율적으로 무선베어러를 설정하기 위해서 집계 과정을 수행할 수 있다.

그러나 이러한 집계 과정은 MBMS서비스를 원하는 단말 수를 파악하고, 무선베어러를 설정하면서, 다음과 같은 문제점를 일으킨다.

단말은 MBMS서비스 안내를 통해서 여러 가지의 MBMS서비스에 대한 정보를 얻을 수 있고, 그 결과 다수의 MBMS서비스에 가입할 수가 있다. 이런 단말이 RRC연결상태에 머무르게 될 경우, UTRAN(100)은 이 단말이 가입한 모든 MBMS서비스를 알 수 있다. 따라서 UTRAN(100)이 어떤 MBMS서비스에 대해서 집계 과정을 수행할 때, RRC연결모드에 있으면서 해당 MBMS서비스에 가입된 단말에 대해서는 해당 MBMS서비스를 제공받고자 하는 단말의 수에 상기 단말을 포함시킨다.

그런데 단말이 가입한 서비스들이 동시에 제공될 경우, 수신성능의 한계로 인해, 가입한 서비스 중에서 일부를 수신할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 2개의 MBMS서비스에 가입했고 MBMS서비스를 위해서 동시에 수신할 수 있는 SCCPCH가 하나인 단말이 있다고 가정하자. 만약 한 셀에서 그 단말이 가입한 2개의 MBMS서비스가 모두 점대다 무선베어러를 통해서 전송되고 있고 또한 상기 MBMS서비스들은 각기 다른 SCCPCH를 통해서 단말들에게 전송되고 있을 경우, 상기 단말은 성능의 한계로 인하여 자신이 가입한 MBMS서비스 중에서 하나만 수신할 수 있을 것이다. 하지만 UTRAN(100)은 상기 단말이 MBMS서비스 중, 하나를 수신할 수 없다는 사실을 알 수 없다. UTRAN(100)은 단지, 상기 단말이 가입한 2개의 MBMS서비스를 모두 수신하고 있는 것으로 간주하여 집계 과정을 수행하고 무선베어러를 설정한다.

이러한 집계과정의 오류는 무선자원의 낭비를 불러온다. 예를 들어, 한 셀에 6개의 단말이 존재하고, 그 6개의 단말들 모두 MBMS서비스 A와 MBMS서비스 B에 가입했으며, 6개의 단말들 모두 RRC연결 상태에 있고 또한 하나의 SCCPCH만 동시에 수신할 수 있다고 가정해 보자. 이때 점대다 무선베어러를 설정하기 위한 문턱값은 3이며, 현재 MBMS서비스 A가 셀에서 점대다 무선베어러를 통해 전송되고 있고 UTRAN(100)은 MBMS서비스 B에 대해서 핵심망(200)의 세션시작 통지를 받았다고 가정한다. 이 경우 UTRAN(100)은 MBMS서비스B를 제공받기를 원하는 단말이 6개라고 판단하고 점대다 무선베어러를 설정할 것이다. 그런데 이때 MBMS서비스B를 위해서 MBMS서비스 A가 이용하는 SCCPCH와는 다른 SCCPCH를 사용한다면 6개의 단말은 성능의 한계로 하나의 서비스만 수신할 수 있을 것이고, 따라서 사용자의 선택에 따라 MBMS서비스A와 MBMS서비스B중 하나만을 수신할 것이다. 하나의 가능성으로서, 5개의 단말이 MBMS서비스 A를 수신하기로 결정하고 나머지 1개의 단말은 MBMS서비스 B를 수신하기로 결정할 수 있다. 이럴 경우 MBMS서비스 B를 원하는 단말이 1개이므로 UTRAN(100)은 점대점 무선베어러를 설정해야 하지만, 종래 방식의 UTRAN(100)은 단말의 성능 정보나, 사용자의 서비스 선택정보를 알 수가 없으므로 MBMS서비스 B에 대해서도 점대다 무선베어러를 사용하게 된다. 점대다 무선베어러는 일반적으로 점대점 무선베어러에 비해서 몇 배나 많은 자원을 필요로 한다. 결과적으로, 종래 방식에 나타난 집계과정의 오류는 무선자원의 낭비하고, 한 셀에서 동시에 제공될 수 있는 서비스의 수를 제한하는 등의 문제점을 낳는다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, MBMS서비스의 수신을 원하는 단말 수를 보다 정확하게 집계하고, MBMS서비스에 대한 무선 베어러를 적절히 설정하는 MBMS 무선통신 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명, MBMS 무선통신 시스템은,

복수의 방송 및 멀티캐스트(MBMS) 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서, 단말이 자신이 가입했으나 수신할 수 없는 서비스에 대한 정보를 무선망 시스템에 알려주는 것을 특징으로 한다.

복수의 MBMS 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서, 단말이 자신이 가입된 서비스들의 우선순위 정보를 무선망 시스템에 알려주는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명, MBMS 서비스 방법은,

복수의 MBMS 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서, 상기 복수의 MBMS서비스에 가입되어 있는 단말이 자신이 수신하고 있거나 혹은 수신을 원하는 MBMS서비스에 대한 정보를 무선망 시스템으로 전송하는 과정과; 상기 무선망 시스템이 상기 단말의 정보에 기초하여, 무선자원을 관리하는 과정을 포함하여 이루어진다.

복수의 MBMS 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서, 복수의 MBMS 서비스가 단말에 수신되면, 단말 자신이 가입된 서비스들의 우선순위 정보를 무선망 시스템에 전송하는 과정과; 상기 무선망 시스템이 상기 단말의 정보에 기초하여, 집계과정을 수행하는 과정을 포함하여 이루어진다.

복수의 MBMS 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서, 복수의 MBMS서비스를 수신하는 단말은, UTRAN으로부터 그 중 일부 또는 모든 MBMS 서비스의 무선베어러에 대한 새로운 설정방식을 통보받은 경우, 자신이 우선시하는 서비스를 받을 수 없으면, 이를 UTRAN으로 알리는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

다음은 특정 MBMS서비스의 수신을 원하는 단말의 수를 보다 정확히 집계하기 위한 본 발명의 제1,제2,제3,제4,제5 실시 예에 대한 설명이다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른, 무선 시스템은,

복수의 MBMS서비스를 제공하고, 하기 단말과 UTRAN(100)을 포함하는 셀과; 상기 복수의 MBMS서비스에 가입되어 있고, 자신이 수신하고 있거나 혹은 수신을 원하는 MBMS서비스에 대한 정보를 하기 UTRAN(100)으로 전송하는 단말과; 상기 단말의 정보에 기초하여, 무선자원을 관리하는 UTRAN(100)과;로 구성된다.

특히, (1)단말이 RRC연결모드에서 특정 MBMS서비스들을 수신 중일 때, (2)단말이 UTRAN(100)으로부터 자신이 가입한 또 다른 MBMS서비스에 대한 MBMS통지를 받았을 때, (3)단말이 상기 다른 MBMS서비스에 대한 무선베어러 설정정보를 수신하고, 자신의 수신성능과 비교한 후, 자신이 가입했고 셀에서 전송되는 모든 MBMS서비스를 수신할 수 없는 때, 즉, 상기 (1), (2), (3)의 상황을 모두 만족할 때, 단말은 상기 서비스들 중에서 자신이 수신하려는 MBMS서비스들에 대한 정보를 UTRAN(100)에게 알려준다.

또한, (4)단말이 RRC연결모드에서 특정 MBMS서비스들을 수신 중일 때, (5)단말이 수신한 MBMS서비스들 중에서, 일부 MBMS서비스의 무선베어러 설정정보가 바뀌었을 때, (6)단말이 상기 MBMS서비스들의 무선베어러 설정정보와 자신의 수신성능을 비교한 후, 셀에서 전송되는 서비스 중에서 자신이 가입한 모든 MBMS서비스를 수신할 수 없을 때, 즉, 상기 (4), (5), (6)의 상황을 모두 만족할 때, 단말은 상기 서비스들 중에서 자신이 수신하려는 MBMS서비스들에 대한 정보를 UTRAN(100)에게 알려준다.

또한, (7)단말이 RRC연결모드에 있고, (8)단말이 셀에서 전송되고 있는 서비스 중에서 자신이 가입을 한 MBMS서비스에 대해서, 자신의 수신성능의 한계로 인하여 그 중 일부 MBMS서비스만 선택하여 수신할 때, (9)사용자의 선택이 바뀌어, 수신하는 MBMS서비스들이 바뀔 때, 즉, 상기 (7), (8), (9)의 상황을 모두 만족할 때, 단말은 상기 서비스들 중에서 자신이 수신하려는 MBMS서비스들에 대한 정보를 UTRAN(100)에게 알려준다.

단말이 UTRAN으로 전송하는 상기 MBMS서비스들에 대한 정보는 MBMS서비스 식별자를 포함하며, UTRAN로 하여금 각 단말이 어떤 서비스를 수신하려고 하는지를 알 수 있게 한다. 또한 단말은 각 과정에서 MBMS서비스들에 대한 정보에 추가적으로, 자신의 MBMS서비스 수신성능을 포함할 수 있다. 이 정보는 단말이 각각의 RRC상태에서 수신할 수 있는 MBMS서비스의 조합을 의미한다. 예를 들어, 단말이 CELL_DCH상태에 있을 때 점대다 무선베어러를 통해서 전송되는 MBMS서비스를 수신할 수 있는지 혹은 단말이 CELL_FACH상태에서 동시에 MBMS서비스를 전송하는 몇 개의 서로 다른 SCCPCH를 지원하는지 등의 정보를 알려준다. UTRAN은 이 정보를 이용하여 단말이 가입한 MBMS서비스들이 셀에서 전송되고 있을 경우 상기 단말이 어떤 서비스를 수신하고 어떤 서비스를 수신하지 못하는가를 알아내는데 사용할 수 있다.

상기 UTRAN(100)은 단말로부터 받은 MBMS서비스들에 대한 정보를 바탕으로 셀에서 전송중인 각 MBMS서비스들에 대한 집계 보정 과정을 수행한다. 즉, UTRAN(100)은 RRC연결모드에 있는 단말로부터 MBMS서비스 수신 정보를 수신한 경우, 상기 단말이 가입했고 현재 셀에서 전송되고 있거나 혹은 곧 전송될 MBMS서비스가 상기 단말이 전송한 MBMS서비스 수신 정보에 포함되어 있지 않을 경우, UTRAN(100)은 상기 MBMS서비스를 수신하기 원하는 단말의 수(혹은 단말의 목록)에서 상기 단말을 제외한다. 그리고 상기 MBMS서비스를 수신하기 원하는 단말의 수를 갱신한 후 문턱값과 비교한 후, 필요한 경우 상기 MBMS서비스를 위한 무선베어러를 재설정한다.

또한 상기 UTRAN(100)은 별도의 목록을 이용하여, RRC연결모드에 있고 특정 MBMS서비스에 가입되어 있지만, 그 특정 MBMS서비스를 수신할 수 없는 단말을 관리할 수 있다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른, 무선 시스템은,

복수의 MBMS서비스를 제공하고, 하기 단말과 UTRAN(100)을 포함하는 셀과; 상기 복수의 MBMS서비스에 가입되어 있고, 자신이 수신할 수 없거나 수신을 원하지 않는 MBMS서비스에 대한 정보를 하기 UTRAN(100)으로 전송하는 단말과; 상기 단말의 정보에 기초하여, 무선자원을 관리하는 UTRAN(100)과;로 구성된다.

즉, 단말은 UTRAN(100)에게 자신이 가입했고 현재 셀에서 전송되고 있는 MBMS서비스 중에서 자신이 수신할 수 있거나 수신하려고 하는 MBMS서비스를 알려주는 것이 아니라, 자신이 가입했고 현재 셀에서 전송되고 있는 MBMS서비스 중에서, 자신이 수신할 수 없거나 혹은 수신하지 않을 MBMS서비스들에 대한 정보를 알려주는 것이다. 이 방법은 UTRAN(100)이 집계 보정 과정을 수행하는데 있어서 단말이 수신하지 않는 MBMS서비스 목록을 UTRAN이 직접 알 수 있게 한다.

도4는 본 발명의 제1, 제2실시 예에 따른, 단말과 UTRAN(100)의 동작을 나타낸 그림이다.

도4에 도시된 바와 같이, 셀 내에서는 MBMS서비스 A의 세션이 진행 중이다. MBMS서비스 A의 세션이 진행되는 동안, UTRAN(100)은 상기 MBMS서비스 데이터를 전송하고 단말은 그 서비스 데이터를 수신한다. 본 실시 예의 단말은 RRC연결모드에서 MBMS서비스 A를 수신 중이며, MBMS서비스 B에도 가입되어 있다.

핵심망(200)으로부터, MBMS서비스 B에 대한 세션시작 메시지가 도착하면(S10), 상기 UTRAN(100)는 MBMS서비스 B에 대한 집계과정을 수행한다.(S20) 그리고 상기 집계 과정(S20)의 결과에 기초하여, UTRAN(200)은 MBMS서비스 B에 대한 무선베어러 설정정보를 단말에게 알려준다.(S30)

MBMS서비스 A와 MBMS서비스 B 모두에 가입되어 있는 상기 단말은 각 MBMS서비스의 무선베어러 설정정보와 자신의 수신 성능을 이용하여 자신이 MBMS서비스 A와 MBMS서비스 B 모두 수신할 수 있는지를 판단한다. 만약 자신이 가입한 서비스 중 수신할 수 없는 서비스가 있는 경우, 수신할 MBMS서비스를 결정한다.(S40) 그리고 단말은 상기 과정(S40)에서 결정된 정보를 바탕으로 UTRAN(100)에게 자신이 수신하려는 MBMS서비스들의 목록을 알려준다.(S50) 이때, 단말은 UTRAN이 알려주는 설정에 따라, 자신이 수신하려는 MBMS서비스 목록이 아니라 자신이 수신할 수 없는 MBMS서비스 목록을 알려줄 수도 있고, 둘 다 모두 알려줄 수도 있다.

상기 UTRAN(70)은 단말로부터 전송된 상기 정보를 바탕으로, 단말이 가입을 했지만 수신을 할 수 없는 MBMS서비스가 있을 경우, 집계 보정 과정을 수행한다.(S60) 즉, UTRAN(100)은 해당 MBMS서비스의 수신을 원하는 단말의 수 또는 목록에서 상기 단말을 제외한다. 그리고 UTRAN(100)은 각 MBMS서비스에 대해서 상기 집계보정(S60)의 결과를 문턱값과 비교하여 필요한 경우, 무선베어러의 설정을 변경한다. 그리고 그 변경 내용을 단말에게 알려준다.(S70)

본 발명의 제3 실시 예에 따른, 무선 시스템은,

복수의 MBMS서비스를 제공하고, 하기 단말과 UTRAN(100)을 포함하는 셀과; 상기 복수의 MBMS서비스에 가입되어 있고, 자신이 가입된 MBMS서비스의 우선순위를 정하여, 이를 핵심망(200)으로 전송하는 단말과; 상기 단말의 정보에 기초하여, 집계과정을 수행하는 UTRAN(100)과;로 구성된다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른, 무선 시스템을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

단말은 어떤 MBMS서비스에 가입할 때, 자신이 가입한 MBMS서비스들에 대해서 우선순위를 지정하고 이를 시스템에 알려준다. 이 정보는 핵심망(200)에 저장되며, 상기 단말이 SGSN과 Signaling Connection을 맺을 때, UTRAN(100)은 상기 우선순위에 관한 정보를 핵심망(200)으로부터 전송 받아서, 각 MBMS서비스가 시작되거나 진행중일 때, 집계 과정에서 사용한다. UTRAN(100)은 RRC연결모드에 있는 단말에 대해서, 상기 단말의 수신 성능 정보와 각 MBMS서비스에 대한 우선순위 정보를 이용하여, 단말이 가입한 MBMS서비스들 중에서 복수개의 서비스가 동시에 진행 중일 경우, UTRAN(100)은 각각의 단말이 자신의 수신 성능의 한계 안에서 우선순위가 높은 MBMS서비스부터 우선순위가 낮은 MBMS서비스 순으로 수신 가능한 모든 MBMS서비스를 수신할 것으로 판단하고, 이때 상기 단말이 수신할 수 있을 것으로 판단된 MBMS서비스에 대해서만 상기 단말을 상기 서비스를 수신하기 원하는 단말의 수에 포함한다. UTRAN(100)은 이런 방식으로 집계과정을 수행한 후, 필요한 경우 무선베어러를 재설정하고 이를 단말들에게 알린다.

본 발명의 제4 실시 예에 따른, 무선 시스템은,

복수의 MBMS서비스를 제공하고, 하기 단말과 UTRAN(100)을 포함하는 셀과; 상기 복수의 MBMS서비스에 가입되어 있고, 자신이 가입된 MBMS서비스의 우선순위를 정하여, 이를 하기 UTRAN(100)으로 전송하는 단말과; 상기 단말의 정보에 기초하여, 집계과정을 수행하는 UTRAN(100)과;로 구성된다.

본 발명의 제4 실시 예에 따른 방법은, 단말이 가입된 MBMS서비스들 각각의 우선순위를 핵심망(200)에 알려주는 것이 아니라, 단말이 RRC연결상태에 머무를 때 UTRAN(100)에 직접 알려주는 방법이다. 이 방법을 이용하면 UTRAN(100)과 핵심망(200)사이의 불필요한 메시지 교환을 줄일 수 있고 단말이 빠르게 자신의 우선순위 변동사항을 UTRAN(100)에 알릴 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 제4 실시 예에 따른, 단말은 RRC연결상태로 들어갈 때 UTRAN(100)에 자신이 가입한 MBMS서비스 각각의 우선순위를 알려주거나, 또는 자신이 가입한 MBMS서비스들에 대해서 MBMS 메시지를 받으면 UTRAN(100)에 각각의 MBMS서비스에 대한 우선순위를 알려준다.

또한, 본 발명의 제4 실시 예에 따른, 단말은 RRC연결상태에서 각각의 MBMS서비스에 대해서 우선순위를 재설정할 때마다 이를 UTRAN(100)에 알려준다. 즉 상기 단말은 어떤 MBMS서비스를 수신하고 있는 도중에 셀에서 전송중인 다른 MBMS서비스를 수신하려고 하는 경우, 각각의 MBMS서비스에 대한 우선순위에 대한 정보를 UTRAN(100)에 알려줌으로써 다른 MBMS서비스를 수신하고 싶다거나 다른 서비스를 수신하고 있음을 알려줄 수 있다.

UTRAN(100)으로 각 MBMS서비스에 대한 우선순위를 알려줄 때, 상기 단말은 자신이 가입한 각 MBMS서비스들을 우선순위에 따라서 정렬하고, 그 정렬된 순위대로 각 서비스의 식별자를 UTRAN(100)에 알린다. 우선순위를 알리는 또 다른 방법으로, 단말은 각 MBMS서비스에 대해서 각 서비스의 식별자와 더불어 각 서비스의 우선순위 값을 첨부하여 UTRAN(100)으로 알리는 방법을 고려할 수 있다.

또한, UTRAN(100)으로 각각의 MBMS서비스에 대한 우선순위를 알려줄 때, 단말은 자신이 가입한 모든 서비스의 우선순위를 알려주거나, 또는 자신이 가입한 MBMS서비스 중에서 현재 셀에서 전송중인 MBMS서비스의 우선순위만을 알려준다.

다음은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 것으로써, 특정 MBMS서비스에 설정되어 있는 무선베어러의 종류를 바꾸어야 할 때, 본 발명에 따른 단말과 UTRAN(100)의 동작을 설명한 것이다.

UTRAN(100)이 특정 MBMS서비스에 설정되어 있는 무선베어러의 설정을 바꾸거나 혹은 새로운 무선베어러의 설정 정보를 단말에게 보내면, 단말은 UTRAN(100)이 전송한 그 무선베어러 설정정보를 검토한다. 그리고 그 변경된 무선베어러 때문에 단말이 수신하고자 하는 서비스를 수신하지 못하는 상황이 발생했을 때, 본 발명에 따른, 단말은 이 사실을 UTRAN(100)에게 알린다.

특히, (10)단말이 RRC연결모드에서 복수의 MBMS서비스를 점대다 무선베어러를 통해서 수신 중일 때, (11)단말이 UTRAN(100)으로부터, 상기 MBMS서비스들 중 하나 또는 하나 이상의 서비스에 대한 점대점 무선베어러 설정을 지시받았을 때, (12)단말이 UTRAN(100)의 상기 지시에 따라 점대점 무선베어러를 설정하면, 일부 MBMS서비스를 수신할 수 없고, 특히, 점대점 무선베어러를 통해서 수신하게 될 MBMS서비스 보다 더 우선시되는 MBMS서비스를 수신하지 못할 때, 즉, 상기 (10), (11), (12)의 상황을 모두 만족할 때, 단말은 UTRAN(100)의 지시에 따를 수 없음을 상기 UTRAN(100)에게 알린다.

상기 (10), (11), (12)의 상황을 만족하는 단말은 추가적으로 UTRAN(100)에게 어떤 MBMS서비스로 인하여 상기 MBMS서비스의 점대점 무선베어러를 설정할 수 없는가를 알려줄 수 있다.

또한, (13)단말이 RRC연결모드에서 복수의 MBMS서비스를 점대점 무선베어러를 통해서 수신 중일 때, (14)단말이 UTRAN(100)으로부터, 상기 MBMS서비스들 중 하나 또는 하나 이상의 서비스에 대한 점대다 무선베어러 설정을 지시받았을 때, (15)단말이 UTRAN(100)의 상기 지시에 따라 점대다 무선베어러를 설정하면, 일부 MBMS서비스를 수신할 수 없고, 특히, 점대다 무선베어러를 통해서 수신하게 될 MBMS서비스 보다 더 우선시되는 MBMS서비스를 수신하지 못할 때, 즉, 상기 (13), (14), (15)의 상황을 모두 만족할 때, 단말은 UTRAN(100)의 지시에 따를 수 없음을 상기 UTRAN(100)에게 알린다.

그리고 단말로부터 MBMS서비스들에 대한 무선베어러 설정을 지시대로 할 수 없다는 메시지를 전달 받으면, 상기 UTRAN(100)은 각 MBMS서비스의 수신자 목록에 상기 단말을 포함여부를 재조정하고 필요할 경우 상기 단말이 우선시하는 MBMS서비스를 수신할 수 있도록 무선베어러의 설정을 조정한다.

도5는 세션 중에, 특정 MBMS서비스에 설정되어 있는 무선베어러의 종류를 바꾸어야 할 때, 본 발명에 따른 단말과 UTRAN(100)의 동작을 나타낸 그림이다.

도5의 단말은 MBMS서비스 A와 MBMS서비스 B를 수신하며, MBMS서비스 A는 MBMS서비스 B보다 우선순위가 높은 것으로 가정한다. 그리고 단말이 RRC연결 모드에 있는 것으로 가정한다.

UTRAN(100)은 새롭게 수신된 MBMS서비스 B에 대해 집계과정을 수행한다.(S110) 그리고 상기 과정(S110)의 결과에 따라, MBMS서비스 B에 설정되어 있는 무선베어러의 종류를 바꾸는 것으로 결정되면, UTRAN(100)은 새로운 무선베어러 설정정보를 단말에게 알린다.(S120)

상기 UTRAN(100)로부터 설정정보를 수신하면, 단말은 그 정보를 이용하여, 각 MBMS서비스에 대한 무선베어러 설정 정보를 검토한다. 그리고 우선순위가 높은 MBMS서비스 A도 수신할 수 있는지를 검토한다.(S130) 상기 검토결과, MBMS서비스 A를 수신할 수 없는 것으로 판정되면, 단말은 MBMS서비스 A를 수신할 수 없음을 상기 UTRAN(100)에 알린다.(S140)

본 발명, "MBMS 무선통신 시스템"은 전술한 실시 예에 국한되지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상, 기술된 바와 같이, 본 발명은, UTRAN으로 하여금, MBMS서비스의 수신을 원하는 단말 수를 보다 정확하게 집계하도록 하여, 단말과 UTRAN에 할당되는 무선자원의 낭비를 줄였다. 그리고 그 결과, 가입자에게 더 높은 품질의 MBMS서비스를 제공할 수 있게 되었다.

도1은 일반적인 UMTS 망의 구조도.

도2는 UMTS에서 사용하는 무선 프로토콜의 구조를 나타낸 그림.

도3은 멀티캐스트 모드의 MBMS서비스 과정을 보인 그림.

도4는 본발명의 제1,제2실시 예에 따른, 단말과 UTRAN의 동작을 나타낸 그림.

도5는 특정 MBMS서비스에 설정되어 있는 무선베어러의 종류를 바꾸어야 할 때, 본 발명에 따른 단말과 UTRAN의 동작을 나타낸 그림.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

100 : UTRAN 110,120 : 무선망부시스템

111 : 무선망 제어기 112,113 : Node B

200 : 핵심망 210 : MSC

Claims

복수의 방송 및 멀티캐스트(MBMS) 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서,

단말이 자신이 가입했으나 수신할 수 없는 서비스에 대한 정보를 무선망 시스템에 알려주는 것을 특징으로 하는 MBMS 무선통신 시스템.
복수의 MBMS 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서,

단말이 자신이 가입된 서비스들의 우선순위 정보를 무선망 시스템에 알려주는 것을 특징으로 하는 MBMS 무선통신 시스템.
복수의 MBMS 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서,

상기 복수의 MBMS서비스에 가입되어 있는 단말이 자신이 수신하고 있거나 혹은 수신을 원하는 MBMS서비스에 대한 정보를 무선망 시스템으로 전송하는 과정과;

상기 무선망 시스템이 상기 단말의 정보에 기초하여, 무선자원을 관리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 MBMS 서비스 방법.
복수의 MBMS 서비스를 복수의 단말에게 전송하는 시스템에 있어서,

복수의 MBMS 서비스가 단말에 수신되면, 단말 자신이 가입된 서비스들의 우선순위 정보를 무선망 시스템에 전송하는 과정과;

상기 무선망 시스템이 상기 단말의 정보에 기초하여, 집계과정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 MBMS 서비스 방법.