KR20100076074A - 통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 스트림 선택 - Google Patents

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KR20100076074A
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아담 씨. 루이스
타이론 디. 베키아레스
매튜 씨. 켈러
조지 포포비치
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모토로라 인코포레이티드
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Abstract

통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 장치 및 방법은 서비스 엔티티와 모바일 클라이언트들 사이에 중간 서버를 제공하는 제 1 단계(300)를 포함한다. 다음 단계(302)는 모바일 클라이언트로부터 조인 요청을 수신하는 단계를 포함한다. 다음 단계(304)는 적어도 하나의 연관된 멀티캐스트 데이터 스트림을 가지는 각각의 서브그룹을 갖는 서브그룹들을 얻는 단계를 포함한다. 다음 단계(310)는 서브그룹 외부 터널들을 얻는 단계를 포함한다. 다음 단계(316)는 연관된 서브그룹들에 대한 상이한 데이터 스트림들을 인코딩하는 단계를 포함한다. 다음 단계(320)는 각각의 데이터 스트림을 각각의 서브그룹에 대한 각각의 외부 터널들로 매핑하는 단계를 포함한다. 다음 단계(322)는 매핑된 스트림들을 각각의 서브그룹에 소싱하는 단계를 포함한다. 다음 단계(324)는 매핑된 스트림들을 모바일 클라이언트들에 의해 인식될 수 있는 형태로 변환하는 단계를 포함한다.

Description

통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 스트림 선택{MULTICAST DATA STREAM SELECTION IN A COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 네트워크들에 관한 것으로서, 특히 통신 네트워크에서의 멀티캐스트 데이터 스트림(multicast data stream) 선택을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
멀티미디어 및 그룹 통신들은 원격통신 네트워크들의 점차 중요한 양태들이 되고 있고 그와 같은 서비스들의 요구는 계속해서 증가할 것이다. 예를 들면, 현재 그룹 통신이 가능한 많은 상이한 시스템들 및 네트워크들이 존재한다. 공공 안전 기관들은 특히 그룹 통신들에 관심이 있으며 전용 리소스들이 이들 기관들에 제공되고 있다. 비즈니스용 및 심지어 개인 이용자들 또한 멀티미디어 및 그룹 통신을 이용하고자 하는 희망이 있다.
그룹 통신은 각각의 이용자에 개별 통신들을 제공하는 대신에 많은 이용자들에게 하나의 정보 스트림을 효율적으로 전달한다. 예를 들면, 브로트캐스트(broadcast)가 이용되어 하나의 데이터 스트림을 다수의 이용자들에게 통신할 수 있다. 그러나, 각각의 이용자 단말은 동일한 통신 케이퍼빌리티들(capabilities)을 가지지 않으므로, 일부 이용자들에게는 그룹에서의 다른 이용자들과는 상이한 통신을 체험하는 결과를 초래한다. 이 경우에, 상이한 이용자들에게 적합한 상이한 케이퍼빌리티들을 갖는 추가 통신 스트림들을 전달하기 위해서 다수의 멀티캐스트 그룹들이 이용될 수 있다. 그러나 이 다수의 멀티캐스트 그룹들에 대한 멀티캐스트 시나리오에서조차도, 정보 스트림은 개별 통신 스트림들이 각각의 이용자에게 전송될 때 필요한 것보다 더 적은 대역폭을 이용하여 그룹에 전달된다.
따라서, 그룹 통신들에서 이용하기 위해 프로토콜들의 스위트(suite)가 개발되었다. 이들 프로토콜들은 통신 네트워크에서의 모바일 클라이언트들(mobile clients)(또한 본원에서 가입자들 또는 이용자들로서 칭해진다)로의 또는 사이에서, 오디오(음성), 비디오, 텍스트 메시징(text messaging), 및 인터넷 프로토콜들과 같은 데이터 스트림들을 포함하는 브로드캐스트 및 멀티캐스트 통신 세션들을 제어하는데 이용된다. 각각의 가입자는 전형적으로 통신 네트워크에 연결되는 통신 디바이스(또한 본원에서 모바일 클라이언트 또는 가입자 유닛로 칭해진다)와 연관된다. 그룹 호(group call)에 조인하려고 시도하거나 페이징(paging)되는 모바일 클라이언트는 세션에 조인할 수 있기 전에 세션을 지원하는 서버와의 세션 및 리소스 협상들(negotiations)을 행해야 할 필요가 있다. 그러나, 상이한 무선 통신 네트워크들에서의 이동성 및 동작으로 인하여 복잡한 문제들이 발생한다.
멀티미디어 정보 스트림의 소스가 고정적일 수 있거나 고정적이지 않을 수 있을지라도, 스트리밍(streaming) 멀티미디어에 참여하는 이용자들은 고도의 모바일, 무선 통신에서 동작할 것을 기대한다. 게다가, 어떤 이용자는 광대역 네트워크에서 동작할 수 있는데 반해 또 다른 이용자는 협대역 네트워크에서 동작할 수 있다. 더욱이, 한 명의 이용자가 거의 붐비지 않은 셀에 및 액세스 포인트(access point) 부근이 있을 수 있는 반면에 다른 이용자는 매우 붐비는 셀 내에 및 액세스 포인트와 멀리 있을 수 있기 때문에, 동일한 네트워크에서 동작하는 두 명의 이용자들은 완전히 상이한 서비스의 품질들을 체험할 수 있다. 또한, 가입자들은 잠재적으로 상이한 가입자 디바이스들 상에서 - 일부는 적은 배터리 전원으로 빈혈 증세와 같은 상태에 있는 것과 같고, 다른 것들은 차량 엔진에 의해 전원 공급을 받고, 몇몇은 상이한 디스플레이 케이퍼빌리티들(비디오 및 음성, 단지 음성, 대형 화면 대 소형 화면 등)을 가진 - 스트림을 수신할 것이다. 각각의 이용자는 그들의 로컬 상태들(local conditions)과는 관계없이, 그들의 가입자 디바이스 및 현재 네트워크 접속이 허용하는 가장 양호한 품질 멀티미디어 체험을 수신하는데 관심이 있으나, 이동성 또는 동작 변화들로 인해 적응하기 쉬운 네트워크 상태 또한 변화한다.
상기 문제에 대한 하나의 해법은 동적 피드백을 이용자 단말로부터 정보 전송자에 제공하는 것이다. 그러나, 이 해법은 많은 상이한 네트워크 상태들을 경험하는 많은 상이한 가입자들이 존재할 수 있는 그룹 호에서는 양호하게 작동하지 않는다. 전송기가 피드백 정보를 수신하고 프로세스하고, 무엇을 누구에게 전송하는지를 결정하고, 상당한 오버헤드(overhead)를 취하는 미디어의 다수의 카피들을 생성해야만 하는 또 다른 문제가 있다. 이는 전송자의 디바이스가 제한된 프로세싱 리소스들을 갖는 모바일 단말인 경우 어려울 수 있다. 게다가, 전송자가 이동 가능한 경우, 피드백 정보는 경계외(outbound) 무선 링크를 트래버스(traverse)하여 전송자에 도달해야 하고 매체의 다수의 카피들이 무선 링크 상에서 경계내(inbound) 전송되어야만 함으로써, 둘 모두는 제한된 리소스들을 소비한다.
상기 문제의 또 다른 해법은 동일한 멀티미디어 소스의 다수의 버전들을 상이한 멀티캐스트 그룹들에 대한 상이한 레이트(rate)들로 스트리밍(streaming)하여 가입자들이 그룹들/레이트들 사이에서 선택하는 것이었다. 이 해법 또한 네트워크와의 현저한 애플리케이션 상호 작용을 필요로 함으로써, 리소스들의 최적의 이용을 초래할 수 없다. 특히, 이 해법은 애플리케이션 또는 이용자가 변하고 있는 상태들을 인식하고 다수의 멀티캐스트 그룹들의 존재에 대하여 알고, 어떤 그룹으로 전환되어야 하는지를 알 필요가 있다. 이는 더 높은 수준의 애플리케이션 및/또는 이용자를 알아야 하는 큰 부담을 발생시킨다.
그러므로, 통신 네트워크에서의 멀티캐스트 스트림 선택에 대한 장치 및 방법에 대한 필요성이 존재한다. 또한 상이한 네트워크를 트래버스하는 모바일 디바이스들을 적응시키고 이용자를 최적의 데이터 스트림에 투명하게 가입하도록 하는 것이 더욱 유용할 것이다.
본 발명에 따른 통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법은 서비스 엔티티(service entity)와 복수의 모바일 클라이언트들 사이에 중간 서버를 제공하는 단계; 모바일 클라이언트로부터 조인 요청(join request)을 수신하는 단계; 모바일 클라이언트들의 서브그룹들을 얻는 단계로서, 각각의 서브그룹은 적어도 하나의 연관된 멀티캐스트 데이터 스트림을 갖는, 상기 모바일 클라이언트들의 서브그룹들을 얻는 단계; 서브그룹 외부 터널들을 얻는 단계; 소스 데이터 스트림을 연관된 서브그룹들에 대한 상이한 데이터 스트림들로 인코딩하는 단계; 각각의 데이터 스트림을 각각의 서브그룹에 대한 각각의 외부 터널들로 매핑하는 단계; 매핑된 스트림들을 각각의 서브그룹에 소싱(sourcing)하는 단계; 및 매핑된 스트림들을 모바일 클라이언트들에 의해 인식될 수 있는 형태로 변환하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 통신 시스템에서의 서비스 엔티티와 복수의 모바일 클라이언트들 사이의 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 장치는 서버 엔티티와 복수의 모바일 클라이언트들 사이에 결합된 중간 서버로서, 모바일 클라이언트로부터 조인 요청을 수신하고, 적어도 하나의 연관된 멀티캐스트 스트림을 가지는 서브그룹들을 얻고, 서브그룹 외부 터널들을 얻고, 연관된 서브그룹들에 대해 상이한 데이터 스트림들로 인코딩된 데이터 스트림들을 수신하고, 각각의 데이터 스트림을 각각의 서브그룹에 대한 각각의 외부 터널들로 매핑하고, 인식될 수 있는 형태로 변환되도록 매핑된 스트림들을 각각의 서브그룹에 소싱하는, 상기 중간 서버를 포함한다.
본 발명은 특히 첨부된 청구항들에 의해 지적된다. 그러나, 본 발명의 다른 특징들은 첨부 도면들을 함께 다음의 상세한 설명들을 참조함으로써 더욱 명확해지고 본 발명이 가장 양호하게 이해될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른, 호 제어 아키텍처의 간소화된 블록도;
도 2는 본 발명에 따른, 간소화된 흐름도;
도 3은 본 발명에 따른 방법을 도시한 도면.
당업자들은 본 발명의 이들 다양한 실시예들의 검토를 덜 방해되도록 하기 위해서, 공통적이지만 충분히 이해되는 요소들이 상업적으로 실현 가능한 실시예에서 유용하거나 필요할지라도 일반적으로 도시되거나 기술되지 않음을 이해할 것이다.
본 발명은 통신 네트워크에서의 멀티캐스트 스트림 선택을 위한 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 상이한 네트워크들을 트래버스하고 이용자를 최적의 데이터 스트림으로 투명하게 가입하도록 하는 모바일 디바이스를 적응시킬 수 있다.
특히, 본 발명은 이질적인 통신 네트워크들을 트래버스하는 모바일 클라이언트가 그들의 가입자 디바이스들 및 그의 현재 액세스 네트워크(Access Network; AN) 접속(예를 들면, 협대역 무선, 광대역 무선, 유선 랜, 등)에 대하여 최적화된 멀티미디어 패킷 데이터 스트림을 수신하는 것을 가능하게 한다. 게다가, 본 발명은 전용 중간 애플리케이션이 수신 애플리케이션을 AN에 의해 지원될 수 있는 최적의 데이터 스트림으로 투명하게 가입시키는 동안, 가입자 디바이스 상의 수신 애플리케이션이 그의 정상 동작을 유지하고 단일 멀티캐스트 그룹에만 조인하는(제한되지 않지만 예를 들면, 세션 공표 프로토콜(Session Announcement Protocol; SAP) 또는 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol; SIP)에 의해 예시되는 바와 같은, 제어 평면 시그널링(signaling)을 통해 통지되는 바와 같이) 것을 가능하게 한다. 바람직하게도, 이 모두는 당업계에 공지되어 있는 VPN 서비스들을 이용하여, 멀티미디어 데이터 스트림의 기밀성(confidentiality), 인증 및 무결성(integrity)을 지원하는 시큐어(secure) 방식으로 성취된다.
특히, 본 발명은 정확하게 터널링(tunneling)된 스트림을 골라내는 스위칭 메커니즘(switching mechanism)으로서, 모바일 서버 및/또는 모바일 클라이언트에서의 미들웨어 계층(middleware layer)을 도입하고, 애플리케이션들에 투명하다. 이는 대량의 기밀정보(intelligence)를 애플리케이션들에 배치해야 함을 경감시키고, 자신이 어디에서 최선으로 인식되어 있는지에 대한 기밀정보(이용가능한 처리량, 지터(jitter) 특성들 등과 같은 네트워크-지정 지식을 갖는 미들웨어 클라이언트)를 유지한다. 유용하게도, 단일 멀티캐스트 그룹을 주어진 스트림에 조인시키는 클라이언트 코드(code)에 어떠한 변화도 요구되지 않는다. 모바일 서버는 자체가 각각의 디폴트 그룹(default group)에 대한 액세스 네트워크(AN) 최적화된 멀티캐스트 그룹들의 서브세트들(subsets)을 얻을 수 있고 이들 서브그룹들 각각에 대하여 최적화된 멀티캐스트 스트림들을 인코딩하고 소싱하는 점에서 고유하다. 네트워크 어드레스 변환기(network address translation; NAT)를 이용하면, 내부 멀티캐스트 서브그룹(즉, 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, VPN, 모바일 VPN, 또는 모바일 IP와 관련되는, 최심부로 터널링된 단-대-단 멀티캐스트 IP 패킷)은 모바일 서버 또는 모바일 클라이언트 중 하나에서, 역으로 디폴트 그룹으로 변환되어, 스위칭을 투명하게 한다. 본 발명은 보안 멀티캐스트 기술들의 이용과 호환가능하다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 서버 중심(server-centirc) 호 제어 아키텍처(100)에서 구현된 멀티미디어 그룹 통신을 제공한다. 이 아키텍처(100)는 예를 들면 푸시-투-토크(push-to-talk; PTT), 푸시-투-비디오(push-to-video) 또는 푸시-투-x 통신 시스템에 포함될 수 있다. 아키텍처(100)는 서비스-지정 서비스 엔티티(entity)(즉, 푸시-투-토크(PTT) 서버 기능 및 멀티미디어 서버 기능을 포함할 수 있는 그룹 서버)(102)를 포함하고, 엔티티는 예를 들면, 하나 이상의 무선 액세스 네트워크들을 통하여, 공통의 통신 케이퍼빌리티들을 가지는 개별 멀티캐스트 서브그룹들과 연계되는 복수의 모바일 또는 고정 클라이언트들에 통신적으로 연결될 수 있는, PTT 서버일 수 있으며, 본원에서 서브그룹들은 3개의 서브그룹들로 도시된다; A 112(도 2에서 일례로서 도시됨), B 114, 및 C 116, 및 선택적으로 멀티미디어 소스(118). 그룹 서버(102)는 또한 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 데이터 스트림 라우터(router)를 포함할 수 있다. 모바일 서버(104)는 네트워크 종료 포인트이고 모바일 클라이언트들의 서브 그룹들(112 내지 116)과 그룹 서버 사이에서 인터페이스(interface)한다.
본 발명에 따르면, 호 제어 흐름은 통신 시스템에서의 서비스 엔티티(102)(예를 들면, 그룹 서버)와 복수의 모바일 클라이언트들(112, 114, 116) 사이의 통신 네트워크(100)에서의 통신들을 가능하게 하는 통신 경로들 상에서 확립된다. 특히, 도 2의 호 흐름은 모바일 클라이언트가 그룹 호에 어떻게 조인하는지를 보여준다. 각각의 모바일 클라이언트는 전형적으로, 당업계에 공지되어 있는 바와 같은 가상 사설 네트워크(Virtual Private Network; VPN), 모바일 VPN, 또는 모바일 인터넷 프로토콜(IP)로 통합되는 신규 미들웨어 계층(122, 124, 126), 및 애플리케이션 계층(132, 134, 136)에서 지정되고 어드레스가능한(addressable) 그룹 엔티티(도 1의 110)의 일부로서, 논리적 엔티티, 예를 들면 이용자, 및 물리적 상대, 예를 들면 단말을 포함한다. 바람직한 트랜잭션 브로드캐스트 프로토콜(transactional broadcast protocol)은 세션 공표 프로토콜이다. 그러나, 본 발명의 명확한 변형들은 예를 들면, 세션 개시 프로토콜(SIP) 및 세션 기술 프로토콜(Session Description Protocol; SDP)와 같은 프로토콜들에서 이용될 수 있다.
그룹 통신은 그룹(110)의 서브그룹들(112, 114 및 116)에서의 모바일 클라이언트들에 공지되어 있는 그룹 서버(102)에 의해 지원되는 세션이다. 그룹 서버(102)로부터의 또는 그룹 서버(102)와 모바일 클라이언트 사이의 그룹 통신을 확립하기 전에, 그룹 서버는 모바일 클라이언트들의 그룹 어필리에이션(group affiliation)을 인지할 수 있다. 예를 들면, 모바일 클라이언트 또는 모바일 서버(104)는 이 정보를 그룹 서버에 제공할 수 있다. 또 다른 예에서, 그룹 서버(102) 또는 모바일 서버(104)에 의해 어필리에이션들이 미리 결정될 수 있다. 대안적으로, 모바일 클라이언트에게는 서비스 공급자에 의한 그룹 어필리에이션이 프로비저닝(provisioning)될 수 있고, 상기 그룹 어필리에이션은 서비스 공급자(도시되지 않음)에 의해 그룹 서버(102) 및/또는 모바일 서버(104)에 직접적으로 전달될 수 있다. 다른 대안으로, 그룹 어필리에이션은 모바일 클라이언트(예를 들면 통신 그룹, 멀티캐스트 그룹, 또는 서브그룹)에 의해 선택될 수 있고, 그룹 서버(102)는 모바일 클라이언트가 그룹 요청을 생성하거나 그룹 요청에 응답할 때 어필리에이션에 대해 습득한다. 또 다른 대안으로, 모바일 클라이언트들의 서브그룹 어필리에이션들은 그룹 서버(102) 또는 모바일 서버(104)에 의한 통계적 매핑(statistical mapping)(예를 들면, 어떤 유닛들이 예를 들면, 위치의 이력 정보, 이용가능한 처리량 등에 기초하여 어느 서브그룹들의 일부여야 하는지를 결정하는 통계 수단을 이용하여)을 통해 결정될 수 있다.
세션을 셋업하기 위해, 그룹 서버(102)는 그룹 호 및 그룹 호가 필요한 애플리케이션들을 확립하고, 세션 개시 프로토콜(SIP) INVITE 메시지(도시되지 않음) 또는 세션 기술 프로토콜(SDP)을 포함하는 세션 공표 프로토콜(SAP) 공표를 그룹(110)의 모바일 클라이언트들의 애플리케이션 계층(132, 134, 136)에 전송함(200)으로써 멀티캐스트 인비테이션(multicast invitation)을 셋업한다. 호 제어 시그널링은 어필리에이션된 그룹에서의 모바일 클라이언트들을 식별한다. 예를 들면, 그룹(100)의 어필리에이션된 모바일 클라이언트들은 SIP INVITE 또는 SAP 공표에서의 그룹 호의 그룹 아이덴티피케이션(identification)(그룹 ID)에 의해 페이징된다. 대안적으로, 단일 그룹 ID 대신에, 그룹 인바이트는 이 호에 대하여 희망하는 모든 모바일 클라이언트들의 목록을 포함할 수 있다. 그룹 SIP INVITE 또는 SAP 공표는 호가 인바이트된 모바일 클라이언트들에 대하여 셋업되고 있다는 정보를 포함하고, 여기서 모바일 클라이언트들은 그룹 호에 참여하기 전에 협상 프로세스를 행할 수 있다.
그룹 SIP INVITE 또는 SIP 공표를 수신하고 프로세싱하는 모바일 클라이언트는 후속적으로 멀티캐스트 그룹(G1)에 대한 조인 메시지로 응답할 수 있다. 특히, 각각의 모바일 클라이언트는 G1에 대한 조인 요청을 전송한다(202). 멀티캐스트 그룹 조인 메시지는 모바일 클라이언트의 미들웨어 애플리케이션에 의해 인터셉트(intercept)되고(203), 바람직하게 안전한 가상 사설 네트워크를 통해, 모바일 서버(104)에 역-터널링된다. 그 다음, 모바일 서버는 호의 디폴트 G1 그룹으로부터 AN-특정 멀티캐스트 서브그룹들(예를 들면, G1-서브그룹(B) 및 G1-서브그룹(C))을 얻는다(204). 이 예에서, G1-서브그룹(A)은 디폴트 G1 그룹이고 임의의 또 다른 획득을 실행할 필요가 없다고 가정한다. 멀티캐스트 그룹에 대한 이 특정한 비헤이비어(behavior)를 실행할지의 여부에 대한 결정은 멀티캐스트 어드레스 범위, 구성 파일(또는 가능하면 어떤 다른 명백하게 시그널링되는 메커니즘)에 기초할 수 있다.
모바일 서버(104)는 모든 3개의 멀티캐스트 서브그룹들(디폴트 G1-서브그룹(A) 및 얻어진 G1-서브그룹(B) 및 G1-서브그룹(C))에 본래대로 국부적으로 조인함으로써(206), VPN 터널을 우회한다. 그 다음, 선택적으로, 모바일 서버(104)는 그룹 서버가 서브그룹 정보에 대하여 이미 인지하지 못한 경우, 모바일 클라이언트들 대신에 이 서브그룹 정보를 그룹 서버(102)에 관련시킨다(208).
게다가, 모바일 서버 미들웨어(210)는 가입자 서브그룹들(A/B/C), 즉, G1'/서브그룹(A), G1'/서브그룹(B), 및 G1'/서브그룹(C) 각각에 대한 멀티캐스트-프라임(prime) 서브그룹 터널들을 얻는다(210). 멀티캐스트 프라임 서브그룹 터널들은 상이한 멀티캐스트 서브그룹들에 대응하는 G1의 외부 터널 서브그룹들이다.
그룹 호에서, 그룹 세션 내의 각각의 서브그룹에 대한 상이한 애플리케이션 스트림들 또는 흐름들은 그룹에서의 모바일 클라이언트들에 의해 액세스될 수 있다. 그룹 서버(102) 또는 모바일 서버(104)는 어떤 특정한 애플리케이션 스트림들(흐름들)이 그룹 호의 각각의 서브그룹에 이용가능하거나 필요한지를 확립한다. 이 애플리케이션들 또는 흐름들은 예를 들면 오디오(음성), 비디오, 텍스트 메시징, 및 인터넷 프로토콜들을 포함할 수 있고, 이들 각각은 그룹 호에 참여하는 모바일 클라이언트들에서 상이한 리소스들 또는 케이퍼빌리티들을 필요로 한다. 그룹의 상이한 모바일 클라이언트들은 넓은 범위의 리소스들 또는 케이퍼빌리티들을 가질 수 있고, 일부는 그와 같은 제한들로 인해 완전한 그룹 세션에 참여할 수 없음이 인식되어야 한다.
규정된 모바일 클라이언트들의 서브그룹들 중에는 공통 케이퍼빌리티 또는 리소스 제한이 있으므로, 그룹 서버는 단지 그 서브그룹에 대한 통신들을 전달하도록 공통 멀티캐스트 그룹을 셋업하고 인코딩(216)하는데 이용할 수 있다. 예를 들면, 그룹 서버는 낮은 데이터 레이트로 비디오 콘텐트를 제공하여 공통 QoS 레벨 케이퍼빌리티를 갖는 서브그룹의 그들 모바일 클라이언트들에서 적절하게 수신될 수 있다. 특히, 퇴화된 스트림에는 개별 실제 IP 어드레스 또는 포트인 식별자, 또는 동일한 IP 어드레스 및 포트에 전송되는 경우 어떤 다른 스트림 헤더 식별자 중 하나가 제공될 수 있어서 서브그룹은 모바일 클라이언트들만을 위해 의도된 스트림 콘텐트로서 디코딩될 수 있다. 이 예에서, 3개의 상이한 데이터 스트림들(1, 2, 3)이 셋업되고 인코딩된다.
모바일 서버는 선택적으로, 모바일 클라이언트들에 적절한 G1의 외부 터널에 본래대로 멀티캐스트로 조인하는 방법을 지시하거나(212) 모바일 클라이언트들이 스스로 이를 결정할 수 있다. 이때 각각의 모바일 클라이언트는 G1'/서브그룹(A), G1'/서브그룹(B), 또는 G1'/서브그룹(C) 중 하나를, 예를 들면 지시들 당 및 AN 특성들에 따라 국부적으로, 인터넷 멀티캐스트 라우터(215)로 조인시킨다(214).
그룹 서버(102)는 멀티미디어 소스(118)으로부터의 데이터 스트림을 다수 회 인코딩한다(216). 특히, 인코딩은 각각의 서브그룹에 최적화된 트랜스코딩(transcoding)을 상술한다. 예를 들면, 디폴트 인코딩(G1-서브그룹 A 스트림(1))은 특정한 케이퍼빌리티들 없이도 모바일 클라이언트들(서브그룹 A)을 위해 제공될 수 있다. 제 2 인코딩(G1-서브그룹 B 스트림 2)은 광대역 RAN들(서브그룹 B)에 대해 최적화될 수 있고, 제 3 인코딩(G1-서브그룹 스트림 3)은 협대역 RAN들(서브그룹 C)에 대해 최적화될 수 있다. G1 스트림들은 모바일 클라이언트들 대신에 작동하는 모바일 서버(104)에 전달된다(218).
3개의 스트림들은 모바일 서버에 의해 수신(인터셉트)되고(모바일 서버의 3개의 서브그룹들의 이전 조인로 인하여) 모바일 서버는 어떤 스트림이 어떤 멀티캐스트 어드레스로 결합되는지를 결정한다. 특히, 모바일 서버는 각각의 G1 스트림을 자체의 연관된 G1의 외부 터널을 매핑하여 내부 터널들의 G1을 외부 터널들(G1') 내부에 배치 즉, G1-서브그룹 A가 G1'-서브그룹 A 내에 터널링되고, G1-서브그룹 B는 G1'-서브그룹 B 내에 터널링되고, G1-서브그룹 C는 G1'-서브그룹 C 내에 터널링된다. G1'의 터널링 G1으로 인해 본래대로의 멀티캐스트 비헤이비어/최선 라우팅이 가능하게 되고, 동시에 콘텐트의 기밀성 및 무결성을 가능하게 한다.
그 다음, 모바일 서버는 G1'/G1 스트림들을 모바일 클라이언트들의 각각의 멀티캐스트 서브그룹으로의 G1 터널링을 통해 서브그룹들(A, B, C) 각각에 대하여 소싱할 수 있다(222). 그러므로, 서브그룹 A 및 연관 모바일 클라이언트(112)에 대해 도시된 바와 같이, 각각의 모바일 클라이언트에서의 미들웨어, 또는 로컬 라우터는 G1' 및 네트워크 어드레스 변환들(NAT) 서브그룹을 G1로(모바일 클라이언트의 애플리케이션 계층에 의해 예상되고 인식될 수 있는) 다시 변환한다(224)(즉, 스트립-오프(strip-off)한다). 여기서 다시 그룹 A는 디폴트 G1 스트립이라고 가정한다. 대안적으로, 이 네트워크 어드레스 변환 기능성(223)은 G1 패킷 다운스트림(downstream)을 적절한 서브그룹에서의 모바일 클라이언트의 애플리케이션 계층으로 터널링(225)하기 전에 모바일 서버에서 행해질 수 있다.
부가적인 실시예에서, 모바일 클라이언트는 하나의 액세스 네트워크 노드(AN)에서 또 다른 노드로 로밍(roaming)하기 때문에, 양호한 AN 특성들로부터 불량한 AN 특성들로 모바일 클라이언트 미들웨어는 적절한 멀티캐스트 서브그룹을 선택하고 멀티캐스트 조인을 트리거링(triggering)할 수 있다(위의 202를 참조) - 클라이언트 애플리케이션에 모두 투명하다. 그러므로 본 발명에 있어서, 서브그룹 B에 대한 모바일 클라이언트들은 서브그룹 B에 대해 최적화된 멀티미디어 스트림들을 수신하는 반면에 서브그룹 C에 대한 모바일 디바이스들은 서브 그룹 C에 대하여 최적화된 멀티미디어 스트림들을 수신할 것이다. 상술한 논리의 기술이 AN 유형으로의 인코딩과 관련할지라도, 이것이 본 범위로 제한되지 않음이 주목되어야 한다. 예를 들면, 보다 많은 그래뉼라(granular) 구현이 동일한 AN 유형에 대해 다수의 스트림들을 인코딩할 수 있으나, AN 내의 상이한 조건들(예를 들면, RF) 및 특성들(예를 들면, 이용가능한 대역폭)로 타겟(target)될 수 있다. 예를 들면, 주어진 AN에 연관되지만 뚜렷한 커버리지(coverage) 조건들(예를 들면, 주변부에 대비하여 액세스 포인트의 영향 하에 직접적인)을 가지는 2개의 모바일 디바이스들은 2개의 상이한 서브그룹들(예를 들면 G1-서브그룹 A-근방 대 G1-서브그룹 A-원방)에 조인할 수 있다. 그러나, 초기 기술(AN 유형에 대한 인코딩)은 가장 복잡하지 않기 때문에 가장 적합한 실시예다.
도 1 및 도 2의 도면들은 본 발명을 설명을 위해 간소화된다. 그러나, 당업자들은 많은 다른 네트워크 엔티티들이 통신 시스템의 일부일 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들면, 그룹 서버(102)는 간소화를 위해 도시되지 않은 많은 다른 엔티티들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 그룹 서버는 세션 제어기, 그룹 데이터베이스 관리자, 등록 관리자, 게이트웨이, 애플리케이션 계층 라우터, 그룹 엔티티 관리자, 브로드캐스트 및 유니캐스트(unicast) 어드레스 관리자, 정책 관리자, 플로어(floor) 제어기, 매체 관리자, 및 대역폭 관리자 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 무엇보다도, 이들 모두는 당업계에 공지되어 있다. 상술한 엔티티들은 동일한 물리적 또는 논리적 요소(즉, 그룹 서버)에 통합될 수 있거나, 개별 물리적 또는 논리적 네트워크 요소들로서 제공될 수 있음이 인식되어야 한다.
도 3은 통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법을 도시한다. 방법은 서비스 엔티티와 복수의 모바일 클라이언트들 사이에 중간(모바일) 서버를 제공하는 제 1 단계(300)를 포함한다. 모바일 클라이언트들은 본 발명을 구현하기 위해 미들웨어 계층에 미들웨어를 포함한다.
다음 단계(301)는 복수의 모바일 클라이언트들을 그룹 호(G1)에 인바이트하는 단계를 포함한다.
다음 단계(302)는 모바일 클라이언트의 애플리케이션 계층에 의한 그룹(G1) 호에 조인하도록 조인 요청을 전송하는 단계를 포함한다.
다음 단계(303)는 모바일 클라이언트의 미들웨어 계층에 의해 G1 조인 요청을 수신하거나 인터셉트하고 역으로 G1 조인 메시지를 시큐어 가상 개인 네트워크(VPN), 모바일 VPN, 또는 모바일 IP를 통해 모바일 서버로 터널링하는 단계를 포함한다.
다음 단계(304)는 모바일 서버가 AN-특정 멀티캐스트 서브그룹들(예를 들면, G1-서브그룹 B 및 G1-서브그룹 C)을 각각의 서브그룹에 대한 적어도 하나의 멀티캐스트 스트림을 갖는 호의 디폴트 G1 그룹으로부터 얻는 단계를 포함한다.
다음 단계(306)는 모바일 서버가 멀티캐스트 서브그룹들에 국부적으로 조인하는 단계를 포함한다.
다음 단계(308)는 모바일 서버가 모바일 클라이언트들 대신에 얻어진 서브그룹 정보를 그룹 서버와 관련시키는 단계를 포함한다.
다음 단계(310)는 모바일 서버가 G1' 서브그룹들 및 G1' 외부 터널들을 얻는 단계를 포함한다. 본원에서 이용되는 바와 같이, 이 단계는 모바일 클라이언트들이 서브그룹에 조인하지 않는 경우조차도 서버그룹이 특정한 세트의 파라미터들에 대하여 형성되는 경우를 커버(cover)한다.
다음 단계(311)는 모바일 서버가 G1' 조인 지시들을 모바일 클라이언트들에 전송하는 단계를 선택적으로 포함한다. 이 선택 단계는 모바일 서버가 모바일 클라이언트들에게 적절한 G1' 서브그룹에 본래대로 조인하는 방법을 지시하도록 한다. 그러나, 모바일 클라이언트들은 이를 스스로 결정할 수 있고, 다수의 팩터들(factors), 예를 들면 커버리지 또는 접속성과 같은 현재 AN 특성들에 따라 국부적으로 조인할 수 있다.
다음 단계(312)는 모바일 클라이언트들이 멀티캐스트 라우터에 의해 적절한 G1' 서브그룹에 본래대로 조인하는 단계를 포함한다.
다음 단계(316)는 그룹 서버가 각각의 서브그룹에 대해 최적화된, 트랜스코딩된 데이터 스트림들을 제공하기 위해 소스 데이터 스트림을 인코딩하는 단계를 포함한다.
다음 단계(320)는 모바일 서버가 각각의 G1 스트림을 각각의 멀티캐스트 서브그룹에 대한 그의 각각의 G1' 외부 터널들로 매핑하여 내부 터널들을 외부 터널들 내에 배치하는 단계를 포함한다.
다음 단계(322)는 모바일 서버가 매핑된 데이터 스트림들을 외부 터널으로부터의 본래의 멀티캐스트 목적지 어드레스를 이용하여 각각의 서브그룹에 소싱하는 단계를 포함한다. 도시된 예에서, G1'-A 서브그룹은 모바일 클라이언트(A)에 소싱되고, G1' 서브그룹들 중 임의의 하나 또는 전부는 다른 모바일 클라이언트들에 소싱될 수 있다.
다음 단계(324)는 서브그룹으로 매핑된 스트림들을 어드레스 변환을 이용하여 모바일 클라이언트들에 의해 인식될 수 있는 G1 형태로 변환하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 단계(322 및 324)는 모바일 서버가 서브그룹으로 매핑된 스트림들을 어드레스 변환을 이용하여 모바일 클라이언트들에 의해 인식될 수 있는 G1 형태로 변환한 다음, G1 데이터 스트림들을 연관된 모바일 클라이언트들에 소싱할 수 있다.
선택적으로, 단계는 모바일 클라이언트에 대한 연관 특성(예를 들면, 커버리지 품질)의 변화를 확인하는 단계를 포함하고, 여기서 모바일 클라이언트 미들웨어는 모바일 클라이언트를 위해 적절한 멀티캐스트 서브그룹을 선택하고, 상이한 서브그룹 상의 모바일 클라이언트에 대한 멀티캐스트 조인을 애플리케이션에 투명하게 트리거링한다.
또 다른 옵션에서, 단계는 모바일 클라이언트에 대한 동작 특성(예를 들면, 배터리 전력 레벨, 핸드오버 이벤트(handover event) 등)의 변화를 확인하는 단계를 포함하고, 여기서 모바일 클라이언트 미들웨어는 모바일 클라이언트를 위해 적절한 멀티캐스트 서브그룹을 선택하고, 상이한 서브그룹 상의 모바일 클라이언트에 대한 멀티캐스트 조인을 트리거링한다. 예를 들면, 낮은 배터리 전력 레벨은 수신된 비디오 프레임들을 프로세싱하는데 보다 적은 CPU 주기들을 소비하기 위해, 미들웨어로 하여금 뷰 스트림의 저-대역폭 인코딩을 수반하는 멀티캐스트 그룹에 조인하도록 한다.
또 다른 실시예에서, 단계는 동일한 AN에서 다수의 서브그룹들을 상이한 네트워크 상태들에 대해 인코딩하는 단계를 포함한다.
본원에 도시되고 기술된 시퀀스들(sequences) 및 방법들은 기술된 것과는 상이한 순서로 실행될 수 있다. 도면들에 도시된 특정한 시퀀스들, 기능들, 및 동작들은 단지 본 발명의 하나 이상의 실시예들을 설명하고 다른 구현들은 당업자들에게 명확할 것이다. 도면들은 당업자들에 의해 적절하게 이해되고 실행될 수 있는 본 발명의 다양한 구현들을 설명하도록 의도된다. 동일한 목적을 달성하게 위해 계산된 임의의 배열은 도시된 특정한 실시예들로 대체될 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어(firmware) 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 적합한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은 선택적으로, 하나 이상의 데이터 프로세서들 및/또는 디지털 신호 프로세서들 상에서 구동하는 컴퓨터 소프트웨어로서 부분적으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예의 요소들 및 구성요소들은 물리적으로, 기능적으로, 및 논리적으로 임의의 적절한 방식으로 구현될 수 있다. 실제로 단일 유닛에서, 복수의 유닛들에서, 또는 다른 기능 유닛들의 일부로 기능성이 구현될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 단일 유닛에서 구현될 수 있거나 상이한 유닛들과 프로세서들 사이에 물리적이고 기능적으로 분배될 수 있다.
본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 기술되었을지라도, 본원에 설명된 특정 형태로 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부 청구항들에 의해서만 제한된다. 부가적으로, 특정 실시예들과 관련하여 특성이 기술될 것으로 보일지라도, 당업자는 기술된 실시예들의 다양한 특징들이 본 발명에 따라 조합될 수 있음을 인식할 것이다. 청구항들에서, 용어 '포함하는(comprising)'은 다른 요소들 및 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
게다가, 개별적으로 목록화된, 복수의 수단들, 요소들 또는 방법 단계들은 예를 들면, 단일 유닛 또는 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 부가적으로, 개별 특징들이 상이한 청구항들에 포함될지라도, 이들은 유용하게 결합될 수 있는 가능성이 있고, 상이한 청구항들에서의 포함은 특징들의 조합이 실현가능하고/실현가능하거나 유용하지 않음을 의미하지 않는다. 또한 청구항들의 하나의 카테고리(category)에서의 특징의 포함은 이 카테고리의 제한을 의미하지 않고 오히려 상기 특징이 다른 청구항 카테고리들에 마찬가지로 동일하게 적용가능하다는 것을 나타낸다.
더욱이, 청구항들에서의 특징들의 순서는 상기 특징들이 작동되어야만 하는 임의의 특정 순서를 의미하지 않고 특히 방법에서의 개별 단계들의 순서는 상기 단계들이 이 순서로 실행되어야만 함을 의미하지 않는다. 오히려, 단수의 언급들은 복수를 배제하지 않는다. 그러므로, 부정관사("a", "an"), "제 1(first)", "제 2(second)" 등에 대한 언급들은 복수를 제외하지 않는다.
100: 서버 중심 호 제어 아키텍처
102: 서비스-지정 서비스 엔티티 118: 멀티미디어 소스
102: 그룹 서버 104: 모바일 서버
112, 114, 116: 모바일 클라이언트
122, 124, 126: 미들웨어 계층
132, 134, 136: 애플리케이션 계층

Claims (10)

  1. 통신 시스템에서의 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법에 있어서:
    서비스 엔티티(service entity)와 복수의 모바일 클라이언트들 사이에 중간 서버를 제공하는 단계;
    모바일 클라이언트로부터 조인 요청(join request)을 수신하는 단계;
    상기 모바일 클라이언트들의 서브그룹들을 얻는 단계로서, 각각의 서브그룹은 적어도 하나의 연관된 멀티캐스트 데이터 스트림을 갖는, 상기 모바일 클라이언트들의 서브그룹들을 얻는 단계;
    서브그룹 외부 터널들을 얻는 단계;
    소스 데이터 스트림을 상기 연관된 서브그룹들에 대한 상이한 데이터 스트림들로 인코딩하는 단계;
    각각의 데이터 스트림을 각각의 서브그룹에 대한 각각의 외부 터널들로 매핑하는 단계;
    상기 매핑된 스트림들을 각각의 서브그룹에 소싱(sourcing)하는 단계; 및
    상기 매핑된 스트림들을 상기 모바일 클라이언트들에 의해 인식될 수 있는 형태로 변환하는 단계를 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복수의 모바일 클라이언트들을 그룹 호(group call)에 조인하도록 인바이트(invite)하는 단계; 및
    상기 그룹 호에 조인하는 단계를 추가로 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 서버가 상기 멀티캐스트 서브그룹들에 국부적으로 조인하는 단계를 추가로 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    모바일 클라이언트들 대신에 상기 얻어진 서브그룹 정보를 그룹 서버와 관련시키는 단계를 추가로 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    적절한 외부 터널들에 본래대로 조인하는 단계를 추가로 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 조인 단계는 상기 중간 서버가 상기 적절한 외부 터널에 본래대로 조인하도록 상기 모바일 클라이언트들에 지시하는 단계를 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 소싱 단계는 상기 외부 터널로부터의 본래의 어드레스를 이용하여 상기 다수의 스트림들을 전달하는 단계를 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    모바일 클라이언트에 대한 동작 특성의 변화를 확인하는 단계;
    상기 모바일 클라이언트에 대한 적절한 멀티캐스트 서브그룹을 선택하고, 상기 모바일 클라이언트에 대한 멀티캐스트 조인을 트리거링(triggering)하는 단계를 추가로 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    동일한 AN 내의 상이한 RF 조건들에 대해 다수의 스트림들을 인코딩하는 단계를 추가로 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 방법.
  10. 통신 시스템에서의 서비스 엔티티와 복수의 모바일 클라이언트들 사이의 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 장치에 있어서:
    서버 엔티티와 복수의 모바일 클라이언트들 사이에 결합된 중간 서버로서, 모바일 클라이언트로부터 조인 요청을 수신하고, 적어도 하나의 연관된 멀티캐스트 스트림을 가지는 서브그룹들을 얻고, 서브그룹 외부 터널들을 얻고, 상기 연관된 서브그룹들에 대해 상이한 데이터 스트림들로 인코딩된 데이터 스트림들을 수신하고, 각각의 데이터 스트림을 각각의 서브그룹에 대한 각각의 외부 터널들로 매핑하고, 인식될 수 있는 형태로 변환되도록 상기 매핑된 스트림들을 각각의 서브그룹에 소싱하는, 상기 중간 서버를 포함하는, 멀티캐스트 데이터 스트림 선택을 위한 장치.
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