KR20160144873A - 향상된 mbms 기반의 신호 송수신 방법 - Google Patents

향상된 mbms 기반의 신호 송수신 방법 Download PDF

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Abstract

현재 정의된 MBMS 기술을 이용해 재난 안전 통신 서비스를 제공할 경우 패킷 전송의 지연(delay)가 발생한다는 문제점이 있으므로, 이를 단축시키기 위한 방법이 필요하다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기지국이 사용자 패킷을 전송하는 방법에 있어서,BM-SC(Broadcast/Multicast Service Centre)로부터 BM-SC가 할당한 타임 스탬프 정보를 포함하는 사용자 패킷을 수신하고, 물리 멀티캐스트 채널 상으로 타임 스탬프 정보를 기반으로 사용자 패킷을 단말로 전송하며, 타임 스탬프간의 간격은 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Services) 스케줄링 주기보다 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

향상된 MBMS 기반의 신호 송수신 방법{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNALS BASED ON ENHANCED Multimedia Broadcast Multicast Services}
본 발명은 향상된 MBMS 기술을 기반으로 한 그룹 통신의 지연(delay)를 단축시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 이동 통신망은 주로 단대단(point-to-point) 전송 서비스를 제공하기 위해 발전하였으나, 광대역 무선 전송 기술과 다양한 기능을 제공하는 단말의 발전으로 인해 다양한 서비스에 대한 수요가 생겨나고 있다. 특히 멀티미디어 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스(Multimedia Broadcast Multicast Services, MBMS) 는 셀룰러 이동통신망을 이용해 이동 방송 서비스를 제공할 수 있는 기술로, 최근 향상된 MBMS(enhanced-MBMS, 이하 eMBMS) 서비스를 이용해 롱-텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 기반 재난 안전 통신 서비스를 제공하고자 하는 논의가 이루어지고 있다.
단대단 전송 서비스와 달리 MBMS는 단대다(point-to-multiponit) 전송 서비스로, 하나의 셀 내에서 기지국이 다수의 단말에 동일한 패킷을 전송하여 무선 자원 사용의 효율을 높이는 장점이 있다. 또한 LTE 시스템 기반 MBMS 서비스는 다수의 기지국에서 동일한 패킷을 동시에 전송하는 멀티-셀(multi-cell) 전송 방식을 채택하였으며, 이러한 멀티-셀 전송 방식을 이용하면 서비스를 수신하는 단말은 물리 계층에서 다이버시티(diversity) 이득을 얻어 전송 효율을 높일 수 있다.
그런데 현재 정의된 MBMS 기술을 이용해 재난 안전 통신 서비스를 제공할 경우 패킷 전송의 지연(delay)가 발생한다는 문제점이 있으므로, 이를 단축시키기 위한 방법이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 기지국이 사용자 패킷을 전송하는 방법에 있어서, BM-SC(Broadcast/Multicast Service Centre)로부터 상기 BM-SC가 할당한 타임 스탬프 정보를 포함하는 상기 사용자 패킷을 수신하는 단계; 물리 멀티캐스트 채널 상으로 상기 타임 스탬프 정보를 기반으로 상기 사용자 패킷을 단말로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 타임 스탬프간의 간격은 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Services) 스케줄링 주기보다 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 무선 통신 시스템에서 단말이 사용자 패킷을 수신하는 방법에 있어서, 물리 멀티캐스트 채널 상으로 타임 스탬프 정보를 기반으로 기지국으로부터 상기 사용자 패킷을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 사용자 패킷은 BM-SC(Broadcast/Multicast Service Centre)가 할당한 상기 타임 스탬프 정보를 포함하고 있으며, 상기 타임 스탬프간의 간격은 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Services) 스케줄링 주기보다 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 무선 통신 시스템에서 사용자 패킷을 전송하는 기지국에 있어서, 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 BM-SC로부터 상기 BM-SC가 할당한 타임 스탬프 정보를 포함하는 상기 사용자 패킷을 수신하고, 물리 멀티캐스트 채널 상으로 상기 타임 스탬프 정보를 기반으로 상기 사용자 패킷을 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 타임 스탬프간의 간격은 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Services) 스케줄링 주기보다 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 실시예에 따르면 eMBMS 기술을 이용해 재난 안전 통신 서비스를 제공할 때 패킷 전송의 지연을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐 아니라 현재 표준상에 정의된 eMBMS 기술을 변형시키지 않아도 된다는 장점이 있다.
도 1은 LTE 시스템에서 MBMS 서비스를 위한 네트워크 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 기존 eMBMS 기반의 서비스 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 eMBMS 기반의 방송 서비스를 도시한 도면이다.
도 4a는 싱크 패킷(synchronization packet)을 생성 및 전송하는 구체적인 방법을 도시한 도면이다.
도 4b는 도 4a의 패킷을 전송하는 eNB의 전송 자원을 도시한 도면이다.
도 5는 BM-SC의 사용자 패킷을 전송하는 동작을 도시한 순서도이다.
도 6은 eNB가 사용자 패킷을 수신해 단말로 전송하는 동작을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 엔티티(network entity)와 단말의 내부 구조를 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP E-UTRAN 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
도 1은 LTE 시스템에서 MBMS 서비스를 위한 네트워크 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, MME(100, Mobility Management Entity)는 MBMS 세션(session)에 대한 제어를 담당하며, MCE(110, MBMS Coordination Entity)와 M3 인터페이스로 연결되어 있다. MCE(110)는 MCE에 속하는 eNB(140, enhanced Node B, 기지국, base station 등과 혼용될 수 있다)들에 대한 무선 자원의 관리와 할당을 담당하며, MBMS 서비스에 대한 수락 제어를 담당한다. 또한 MBMS 서비스들에 대한 변조 및 코딩 레벨(modulation and coding scheme, MCS)를 결정하며 MBMS 세션에 대한 제어를 수행한다. MCE는 논리적인 노드로 물리적으로 eNB와 분리되어 무선자원을 관리할 수 있고 또는 각 eNB에 분산적으로 분리되어 하나의 eNB가 마스터(master)가 되고 나머지 eNB의 MCE는 슬레이브(slave)가 되는 구조를 형성할 수 있다.
BM-SC(120, Broadcast/Multicast Service Centre)는 MBMS 베어러(bearer) 서비스들에 대한 권한 검증과 서비스 시작을 수행하며, MBMS 컨텐츠에 대해 서비스 품질을 고려한 스케줄링과 전송을 수행한다. BM-SC는 자체 방송 컨텐츠를 LTE 네트워크로 전달할 수 있고 외부의 컨텐츠 제공자(160)과 연동하여 방송 컨텐츠를 전달할 수 있다. BM-SC는 MBMS-GW(130, MBMS gateway)와 제어 메시지 전송을 위해 SCmb 인터페이스로 연결되며, 컨텐츠(사용자 트래픽) 전송을 위해 SGi-mb 인터페이스로 연결된다. MBMS-GW(130)은 MBMS 세션에 대하 제어(서비스 시작 및 종료) 기능을 수행하며, eNB로 IP 멀티캐스트 전송방식을 이용해 컨텐츠를 전달한다. MBMS-GW는 MME와 세션에 대한 제어 메시지 전송을 위해 Sm 인터페이스로 연결되고, eNB로 컨텐츠 전송을 위해 M1 인터페이스로 연결된다.
eNB(140)은 MCE에서 할당된 무선 자원에 대한 정보를 수신해 MCE에서 스케줄링된 방송 서비스들에 대하여 단말(150, UE(user equipment), 터미널(terminal), 이동 단말 등과 혼용될 수 있다)로의 전송을 위해 무선 자원의 할당을 하고 MBMS 서비스들에 대하여 동기화된 전송을 수행한다. eNB는 MCE와 제어 신호의 전달을 위해 M2 인터페이스로 연결된다. 단말(150)은 동기화된 MBMS 데이터를 수신한다.
도 2는 기존 eMBMS 기반의 서비스 방법을 도시한 도면이다.
공공 안전 LTE(public safety LTE, 이하 PS-LTE) 네트워크에서는 릴리즈(release) 12에서 대용량 그룹 통신을 위해 eMBMS 기술을 기반으로 한 PTT(Push to Talk) 서비스를 지원하고 있으며, 이 때 MCH 스케줄링 주기(multicast channel scheduling period, 이하 MSP)의 최소 단위는 릴리즈 10에서 80ms로 정의되어 있다.
도 2에 따르면, BM-SC(120)은 T1+80ms(80ms 구간)에서 패킷 4개(201, 202, 203, 204)를 전송(200)한다. 이 때 상기 패킷에 대해서 타임 스탬프(time stamp, 사용자 패킷을 전달시 무선 구간의 전송을 위해 eNB가 패킷을 스케줄링해야 하는 시간으로 SYNC 시퀀스(synchronization sequence)가 시작하는 시간을 의미한다)를 160ms로 설정한다. BM-SC가 전송한 패킷은 eNB(140)에 T2+80ms(80ms 구간)부터 211, 212, 213, 214과 같이 수신(210)되며, eNB는 MSP 구간 동안 전송되어야 하는 패킷을 모두 수신했는지 확인한 후 타임 스탬프에 따라 다음 MSP 구간까지 기다렸다가 T2+160ms(160ms 구간)에서 멀티캐스트 채널 스케줄링 정보(multicast channel scheduling information, 이하 MSI)를 생성하고 수신한 패킷을 221, 222, 223, 224와 같이 전송(220)한다. 이후 단말(150)은 160ms 구간에서 사용자 패킷을 수신하게 된다.
도 2에 도시된 것과 같이, 기존 eMBMS 기반의 방송 서비스는 MSP 단위로 버퍼링 및 동기화하는 방식으로 동작하므로, 유니캐스트(unicast) 대비 MSP의 1-2배 지연이 추가되게 된다. MSP의 최소값은 80ms 이므로 추가 지연은 80-160ms 정도이며, 릴리즈 12에서 PS-LTE를 위해 MSP의 최소값이 40ms로 단축되었으나 재난 안전 통신 서비스를 제공하기 위해서는 지연을 단축하기 위한 추가적인 개선이 필요하다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 eMBMS 기반의 방송 서비스를 도시한 도면이다.
도 3에 따르면, PTT 패킷(이하 사용자 패킷, 패킷과 혼용 가능하다)은 주기적으로 발생하므로, BM-SC(120)은 주기적으로 전송할 사용자 패킷에 대해 MSP보다 짧은 SYNC 시퀀스 길이(synchronization sequence length) 단위로 타임 스탬프를 부여하고, eNB(140)은 MSP 구간에 해당하는 마지막 패킷 수신을 기다리지 않고 미리 정의된 MSI를 생성해 사용자 패킷의 전송을 시작한다. 구체적으로, MSP는 80ms로 설정되고 싱크 시퀀스 길이가 20ms로 설정되었다면 도 2의 전송은 도 3과 같이 변형된다.
BM-SC는 T1+80ms(80ms 구간)에서 전송되는 첫 번째 사용자 패킷(300)에 대해 타임 스탬프를80ms로 설정하여 eNB(140)으로 전송한다. 다음 20ms 구간에서 전송되는 사용자 패킷(301)에 대해서는 타임 스탬프를 100ms 로 설정할 수 있다. 사용자 패킷을 310과 같이 80ms 구간에서 바로 수신한 eNB는 T2+80ms(80ms 구간)에서 타임 스탬프에 따라 사용자 패킷을 320과 같이 단말(150)으로 바로 전송한다. BM-SC에서 다음 20ms 구간에서 전송되는 사용자 패킷(301)은 타임 스탬프가 100ms로 설정되었으므로, eNB는 T2+100ms(100ms 구간)에서 311과 같이 사용자 패킷을 수신하고, 설정된 타임 스탬프에 따라 321과 같이 100ms 구간에서 사용자 패킷을 단말로 전송한다.
도 3의 방법에 따르면, PTT 패킷이 주기적으로 생성되는 특징을 이용해 MSP 단위로 버퍼링 및 동기화하는 종래의 방법을 사용하지 않음으로써 추가 지연을 20ms 정도로 단축할 수 있다. 이러한 방법은 PTT가 아닌 일반적인 전송 레이트(rate)가 변할 수 있는 서비스에도 적용해 지연을 단축 가능하다. 또한 이 경우 단말의 입장에서 기존 eMBMS 동작을 규정한 표준 기술의 내용을 따르므로, 호환성에 문제가 없다는 장점이 있다. eNB는 도 3의 방법을 적용하겠다는 지시를 포함하는 메시지를 MCE로부터 수신할 수 있다.
도 4a는 싱크 패킷(synchronization packet)을 생성 및 전송하는 구체적인 방법을 도시한 도면이다.
본 발명에 따르면, 싱크 시퀀스 길이 동안에 전송 가능한 PTT 패킷의 수가 N개라면, TMGI(temporary mobile group identity)당 PTT 그룹의 수는 M개까지 수용 가능하다. 이 때 N은 MCS 값과 패킷 크기에 따라 결정되고, PTT용 TMGI 생성시 해당 TMGI 용 서브프레임은 매 T ms 마다 할당이 가능하다. 이 때 디폴트(default) 값으로 T 는 PTT 패킷 발생 주기인 20ms로 설정할 수 있다. M은 설정 가능하나, 디폴트 값으로 M은 N * 1/2로 설정할 수 있다.
도 4a에서 싱크 시퀀스 길이는 20ms, MSP 는 80ms로 설정되고, N은 2, T는 20ms로 설정된다. 도 4에 따르면, BM-SC는 사용자 패킷 간격이 불규칙한 경우에도 N개씩 동일한 타임 스탬프를 할당한다. 싱크 시퀀스 길이 동안 N개보다 더 많은 패킷이 전송되어야 한다면 BM-SC는 패킷을 폐기(discard)하지 않고, 다음 타임 스탬프(즉 싱크 시퀀스 길이만큼 이전 타임 스탬프를 증가시킨 값)를 패킷에 할당한다. 만약 BM-SC가 싱크 시퀀스 길이마다 정해진 개수의 패킷 이상의 패킷을 eNB로 전송한다면 eNB는 정해진 개수 이상의 패킷을 폐기(drop)하므로 BM-SC는 정해진 한도 내에서 패킷을 전송하여야만 한다. 이러한 방법을 통해 핸드오버(handover) 등의 이유로 다수개의 패킷이 한꺼번에 수신되는 경우 패킷의 폐기를 방지할 수 있다. 또한 이 때 M을 N보다 작게 설정하면 지연된 패킷의 누적 문제가 방지된다.
또한 타임 스탬프 값은 BM-SC가 사용자 패킷을 전송한 시간을 기반으로 결정된다. 일례로 타임 스탬프 값은 [전송 시간/20]*20 (T가 20일 경우, [x]는 x보다 큰 자연수 또는 크거나 같은 자연수를 의미할 수 있다) 로 결정될 수 있다. BM-SC가 패킷을 전송한 전송 시간이 191ms일 경우, 패킷의 타임 스탬프는 [191/20]*20 으로 200ms가 된다.
도 4a에 따르면, BM-SC(120)에서 80ms에서 N은 2이므로 2개의 사용자 패킷(410, 411)이 전송될 수 있다. 이 때 BM-SC는 2개의 사용자 패킷이 전송된 시간이 80ms와 100ms의 사이에 위치하므로, 2개의 사용자 패킷의 타임 스탬프를 100ms로 설정해 420, 421과 같이 전송하고, 전송된 사용자 패킷은 MBMS-GW(130)을 거쳐 eNB(140)에 수신된다. BM-SC와 eNB 간의 시간 오프셋(offset)을 10ms로 가정하면, eNB는 MSP 구간(80ms)동안의 모든 사용자 패킷의 수신을 기다리지 않고, MSP 구간이 시작되면 MSP 구간에서 첫 번째로 전송되는 사용자 패킷에 미리 정의된 MSI를 생성 및 포함시켜 사용자 패킷을 전송한다. 즉 BM-SC에서 전송된 2개의 사용자 패킷(410, 411)은 eNB에 430, 431과 같이 수신되고, eNB는 수신된 패킷의 타임 스탬프 값와 시간 오프셋을 고려해 110ms에서 수신된 2개의 사용자 패킷을 합쳐 하나의 패킷(440)을 생성해 단말로 전송한다.
BM-SC가 120ms부터 140ms 사이의 시간 구간에 전송해야 할 사용자 패킷이 3개(412, 413, 414)라면, BM-SC는 하나의 싱크 시퀀스 길이당 2개의 사용자 패킷만을 전송할 수 있으므로, BM-SC는 3개의 사용자 패킷을 전송하며 처음 두 개의 패킷(422, 423)에 대해서는 타임 스탬프 140을 할당하고, 마지막 패킷(424)에 대해서는 타임 스탬프 160을 할당한다. BM-SC가 전송한 3개의 사용자 패킷은 MBMS-GW를 거쳐 eNB에 432, 433, 434와 같이 수신된다. eNB는 수신된 패킷의 타임 스탬프 값과 시간 오프셋을 고려해 150ms에서 처음 두 개의 패킷을 합쳐 하나의 패킷(441)을 생성해 단말로 전송하고, 마지막 패킷을 타임 스탬프 값이 160인 다른 패킷(415)와 합쳐 170ms에서 단말로 전송한다.
도 4b는 도 4a의 패킷을 전송하는 eNB의 전송 자원을 도시한 도면이다.
도 4b에 따르면, eNB는 110ms 부터 시작하는 MSP 구간인 80ms 동안 110ms, 130ms, 150ms 및 170ms 구간의 eMBMS 서브프레임(subframe)(460, 461, 462, 463)에서 패킷을 전송할 수 있다. eNB에 수신된 사용자 패킷의 타임 스탬프가 100, 140, 160과 같으므로 110ms, 150ms 및 170ms 구간의 eMBMS 서브프레임(460, 462, 463)에서 사용자 패킷이 전송된다. 구체적으로, eMBMS 서브프레임(460)에서는 타임 스탬프가 100으로 설정된 패킷 a, b 가 전송되고, eMBMS 서브프레임(462)에서는 타임 스탬프가 140으로 설정된 패킷 c와 d가 전송된다.
110ms 구간의 eMBMS 서브프레임에서는 MSI(450)이 전송되며, 이 때 MSI는 80ms 구간에 대해 20ms 마다 할당하기로 정해진 서브프레임 자원 정보를 포함한다. 자원 정보는 미리 정해져 있을 수 있으며, 설정 가능하다. 또한 미리 정해져 있는 내용이 없을 경우 패딩(padding)으로 채울 수 있다.
본 발명의 내용은 일반적인 가변 레이트의 서비스를 위한 패킷 전송에 적용될 수 있다. 일례로, 평균 레이트가 A bps(bits per second)인 서비스에 대해, 싱크 시퀀스 길이 동안의 평균 패킷 발생량이 B 바이트(byte)라고 한다면, 싱크 시퀀스 길이가 20ms이고 A가 800kbps인 푸쉬-투-비디오(Push to Video) 서비스라면 B는 2000바이트가 된다.
싱크 시퀀스 길이 동안의 전송 패킷량이 L 바이트라고 한다면 TMGI 당 서비스 그룹 수는 K개까지 수용이 가능하다. 이 때 L은 MCS 값과 패킷 크기에 기반해 결정되는 값으로, TMGI 생성시 해당 TMGI 용 서브프레임을 T ms마다 할당할 수 있다. T의 디폴트 값은 20ms 로 설정할 수 있다. 이 때 K는 설정 가능한 값으로, K의 디폴트 값은 L * (1/2B) 로 설정할 수 있다.
만약 L은 4000 바이트고 B는 2000바이트, 한 패킷의 크기가 1000바이트라면 BM-SC는 싱크 시퀀스 길이 동안에 수신한 패킷 중 2000바이트까지 동일한 타임 스탬프를 부여한다. 수신한 패킷의 크기가 2000바이트를 초과한 이후 BM-SC는 패킷에 다음 타임 스탬프(이전 타임 스탬프를 싱크 시퀀스 길이만큼 증가시킨 값)을 부여한다. 이 때, K에 기반한 전송 가능한 패킷 양을 L에 비해 적절히 작게 설정하면 전송이 지연된 패킷이 누적되는 문제를 방지할 수 있다.
도 5는 BM-SC의 사용자 패킷을 전송하는 동작을 도시한 순서도이다. 도 5에서 t는 현재 시간을 의미하고, TS 는 타임 스탬프, LSS는 싱크 시퀀스 길이, CLSS는 LSS동안에 전송 가능한 패킷의 용량(바이트), DLSS는 LSS 동안에 패킷 전송량(바이트)을 의미한다. TS, LSS, CLSS 및 DLSS 는 TMGI 별로 설정된다.
도 5에 따르면, BM-SC는 LSS, CLSS를 TMGI를 기반으로 설정(500)한다. 이 때 DLSS 는 0, t = 0, TS = 0, k = 1로 함께 설정한다. BM-SC는 사용자 패킷이 수신되었는지 판단(510)하고, 그렇다면 현재 시간 t가 k* LSS 보다 큰지 판단(520)한다. 만약 그렇다면 DLSS는 0, TS 는 TS + LSS, k는 k+1로 설정(530)하고, 그렇지 않다면 540 단계로 진입하여 바로 DLSS 가 CLSS보다 큰 지 판단(540)한다. 만약 그렇다면 DLSS를 0으로 설정하고, TS 를 TS + LSS로 설정(550)한다. 그렇지 않다면 바로 560 단계에서 DLSS를 DLSS + 수신한 사용자 패킷의 크기로 설정(560)하고, 수신한 사용자 패킷의 타임 스탬프에 TS 값을 부여하고 MBMS-GW로 전송(560)한다. 만약 510 단게에서 사용자 패킷이 수신되지 않았다면, BM-SC는 t가 k * LSS 보다 큰 지 판단(570)하고, 만약 그렇다면 DLSS 를 0으로, TS 를 Ts + LSS 로, k는 k+1 로 설정(580)하고 그렇지 않다면 바로 510 단계로 진입한다.
도 6은 eNB가 사용자 패킷을 수신해 단말로 전송하는 동작을 도시한 순서도이다. 도 6에서는 t는 현재 시간을 의미하고, TS 는 타임 스탬프, LSS는 싱크 시퀀스 길이, CLSS는 LSS동안에 전송 가능한 패킷의 용량(바이트), DLSS는 LSS 동안에 패킷 전송량(바이트)을 의미한다. TS, LSS, CLSS 및 DLSS 는 TMGI 별로 설정된다.
도 6에 따르면, eNB는 LSS, CLSS 를 TMGI를 기반으로 설정한다. 이 때 DLSS를 0으로, t를 0으로, TS를 0으로, 구 TS(Old_TS)를 0으로, k를 1로 설정(600)한다. 이 후 eNB는 사용자 패킷이 수신되었는지 판단(610)한다. 사용자 패킷이 수신되지 않았다면 eNB는 다시 610 단계에서 사용자 패킷이 수신되었는지 판단하며, 사용자 패킷이 수신되었다면 TS 값을 수신한 패킷의 TS 값으로 설정(620)한다. 이후 eNB는 t값이 TS 값보다 큰지 판단(630)하고, 만약 그렇다면 패킷을 폐기(640)한다. 그렇지 않다면, eNB는 DLSS 를 DLSS + 수신된 패킷의 크기로 설정(650)하고, DLSS가 CLSS 보다 큰 지 판단(660)한다. 만약 그렇다면 eNB는 수신된 패킷을 폐기(640)한다. 그렇지 않다면 eNB는 현재의 TS 가 Old_TS 보다 큰 지 판단(670)하고, 만약 그렇다면 DLSS를 0으로 설정하고, Old_TS를 TS로 설정(680)한다. 만약 그렇지 않다면 바로 eNB는 수신된 패킷을 순서에 맞춰 버퍼에 저장하고, 패킷의 TS 값에 해당하는 서브프레임에서 전송하도록 스케줄링하여 단말로 패킷을 전송(690)한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 엔티티(network entity)와 단말의 내부 구조를 도시한 블록도이다. 구체적으로, 상기 네트워크 엔티티는 BM-SC, eNB가 될 수 있다.
상기 네트워크 엔티티가 BM-SC일 경우, BM-SC(700)은 송수신부(710) 및 제어부(720)을 포함할 수 있다. 송수신부는 MBMS 서비스를 위한 사용자 패킷을 수신하고, MBMS-GW로 수신한 패킷에 타임 스탬프를 할당해 사용자 패킷을 전송한다. 이 때 제어부는 상기 동작을 수행하도록 송수신부를 제어하고, 타임 스탬프를 할당한다. 이 때 제어부는 도 5에 따라 타임 스탬프 값을 결정하고, 패킷을 전송할 수 있다.
상기 네트워크 엔티티가 eNB인 경우, eNB(700)은 송수신부(710) 및 제어부(720)을 포함할 수 있다. 송수신부는 BM-SC가 전송한 MBMS 서비스를 위한 사용자 패킷을 MBMS-GW를 거쳐 수신하고, 수신한 패킷을 할당된 타임 스탬프에 따라 단말에게 전송한다. 이 때 제어부는 상기 동작을 수행하도록 송수신부를 제어하고, 할당된 타임 스탬프와 싱크 시퀀스 길이 동안 전송 가능한 용량과 사용자 패킷의 크기를 기반으로 패킷을 스케줄링한다.
단말(730)은 송수신부(740) 및 제어부(750)을 포함할 수 있다. 송수신부는 eNB가 전송한 MBMS 서비스를 위한 패킷을 물리 멀티캐스트 채널 (physical multicast channel, PMCH)을 이용해 수신한다. 이 때 제어부는 상기 동작을 수행하도록 송수신부를 제어한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 실시 예들에서, 모든 단계 및 메시지는 선택적인 수행의 대상이 되거나 생략의 대상이 될 수 있다. 또한 각 실시 예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 메시지 전달도 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 각 단계 및 메시지는 독립적으로 수행될 수 있다.
상술한 실시 예들에서 예시로 보인 표의 일부 혹은 전체는 본 발명의 실시 예를 구체적으로 보여주어 이해를 돕기 위한 것이다. 따라서 표의 세부 내용은 본 발명에서 제안하는 방법 및 장치의 일부를 표현하는 것이라 볼 수 있다. 즉, 본 명세서의 표의 내용은 통사론적으로 접근되는 것보다 의미론적으로 접근되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국이 사용자 패킷을 전송하는 방법에 있어서,
    BM-SC(Broadcast/Multicast Service Centre)로부터 상기 BM-SC가 할당한 타임 스탬프 정보를 포함하는 상기 사용자 패킷을 수신하는 단계;
    물리 멀티캐스트 채널 상으로 상기 타임 스탬프 정보를 기반으로 상기 사용자 패킷을 단말로 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 타임 스탬프간의 간격은 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Services) 스케줄링 주기보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 사용자 패킷 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서, MCE(MBMS Coordination Entity)로부터 사용자 패킷 전송 방법을 지시하는 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 패킷 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 타임 스탬프는,
    식 [t/x] * x 을 기반으로 결정되며, 상기 t는 상기 BM-SC가 상기 사용자 패킷을 전송한 시간이고 상기 x는 싱크 시퀀스 길이(synchronization sequence length)인 것을 특징으로 하는 사용자 패킷 전송 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 BM-SC가 상기 싱크 시퀀스 길이 동안 전송 가능한 패킷의 개수보다 많은 수의 패킷을 상기 싱크 시퀀스 길이 동안 수신할 경우, 상기 BM-SC는 상기 전송 가능한 패킷의 개수를 초과하는 패킷에 대해 상기 타임 스탬프의 값과 상기 싱크 시퀀스 길이를 더한 값을 상기 전송 가능한 패킷의 개수를 초과하는 패킷의 타임 스탬프 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 사용자 패킷 전송 방법.
  5. 상기 무선 통신 시스템에서 단말이 사용자 패킷을 수신하는 방법에 있어서,
    물리 멀티캐스트 채널 상으로 타임 스탬프 정보를 기반으로 기지국으로부터 상기 사용자 패킷을 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 사용자 패킷은 BM-SC(Broadcast/Multicast Service Centre)가 할당한 상기 타임 스탬프 정보를 포함하고 있으며,
    상기 타임 스탬프간의 간격은 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Services) 스케줄링 주기보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 사용자 패킷 수신 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 기지국은 CE(MBMS Coordination Entity)로부터 사용자 패킷 전송 방법을 지시하는 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 사용자 패킷 수신 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 타임 스탬프는,
    식 [t/x] * x 을 기반으로 결정되며, 상기 t는 상기 BM-SC가 상기 사용자 패킷을 전송한 시간이고 상기 x는 싱크 시퀀스 길이(synchronization sequence length)인 것을 특징으로 하는 사용자 패킷 수신 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 BM-SC가 상기 싱크 시퀀스 길이 동안 전송 가능한 패킷의 개수보다 많은 수의 패킷을 상기 싱크 시퀀스 길이 동안 수신할 경우, 상기 BM-SC는 상기 전송 가능한 패킷의 개수를 초과하는 패킷에 대해 상기 타임 스탬프의 값과 상기 싱크 시퀀스 길이를 더한 값을 상기 전송 가능한 패킷의 개수를 초과하는 패킷의 타임 스탬프 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 사용자 패킷 수신 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 사용자 패킷을 전송하는 기지국에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    BM-SC로부터 상기 BM-SC가 할당한 타임 스탬프 정보를 포함하는 상기 사용자 패킷을 수신하고, 물리 멀티캐스트 채널 상으로 상기 타임 스탬프 정보를 기반으로 상기 사용자 패킷을 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 타임 스탬프간의 간격은 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Services) 스케줄링 주기보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제어부는 MCE(MBMS Coordination Entity)로부터 사용자 패킷 전송 방법을 지시하는 정보를 수신하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 타임 스탬프는,
    식 [t/x] * x 을 기반으로 결정되며, 상기 t는 상기 BM-SC가 상기 사용자 패킷을 전송한 시간이고 상기 x는 싱크 시퀀스 길이(synchronization sequence length)인 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 BM-SC가 상기 싱크 시퀀스 길이 동안 전송 가능한 패킷의 개수보다 많은 수의 패킷을 상기 싱크 시퀀스 길이 동안 수신할 경우, 상기 BM-SC는 상기 전송 가능한 패킷의 개수를 초과하는 패킷에 대해 상기 타임 스탬프의 값과 상기 싱크 시퀀스 길이를 더한 값을 상기 전송 가능한 패킷의 개수를 초과하는 패킷의 타임 스탬프 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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