WO2012081882A2 - 이동통신 시스템에서 셀 방송 기술을 이용한 신뢰성 있는 그룹 멀티캐스트 전송 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 셀 방송 기술을 이용한 신뢰성 있는 그룹 멀티캐스트 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to a method and apparatus for reliable group multicast transmission using cell broadcasting technology in a mobile communication system.
  • mobile communication systems have been developed to provide voice services while guaranteeing user activity.
  • mobile communication systems are gradually expanding to not only voice but also data services, and now they have developed to the extent that they can provide high-speed data services.
  • a shortage of resources and users demand faster services, and thus, a more advanced mobile communication system is required.
  • a method of delivering the same information to a plurality of terminal users includes a cell broadcasting service and a multimedia broadcast multimedia service (MBMS).
  • the cell broadcast service refers to a technology of simultaneously transmitting the same information to all terminals for a specific area or an entire telecommunication network.
  • the information transmitted through the cell broadcast service includes information for safety such as natural disasters.
  • the multimedia broadcasting multimedia service refers to a technology for transmitting the same information to a specific group.
  • the conventional cell broadcast service has a problem in that it can only transmit information to all subscribed terminals, and cannot transmit information for a specific group, and reliability of information transmission is not guaranteed.
  • a terminal performing packet communication may not receive information transmitted through a cell broadcast service.
  • MBMS multimedia broadcasting multimedia service
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to propose a mobile communication system that supports reliable multicast transmission for each group through a cell broadcast service.
  • the present invention proposes a new technology that enables multicast transmission for each group based on cell broadcast service technology.
  • the present invention ensures reliable multicast transmission for each group, so that the information provider can trust the mobile communication provider and request the information transmission.
  • the present invention may enable a mobile communication service provider to economically and efficiently use radio resources.
  • a method for transmitting information to a terminal of a specific group by the multicast transmission equipment is an information receiving step of receiving information to be transmitted to the terminal from the information provider, the received information
  • the multicast transmission device for transmitting information to a specific group of terminals in the mobile communication system of the present invention is an interface unit for receiving information to be transmitted to the terminal from the information provider, necessary to transmit the information to the terminal of the specific group According to the group database that stores the database and the size of the received information, either one of a CBS (Cell Broadcasting Service) multicast transmission or a MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service) multicast transmission is selected. And a multicaster processor for controlling the information to be multicasted to the specific group of terminals.
  • a CBS Cell Broadcasting Service
  • MBMS Multimedia Broadcast Multicast Service
  • an information transmitter transmits information to a corresponding address using only an Internet address representing the group, and the multicast transmission equipment selects a wireless transmission technology suitable for transmission according to the size of the corresponding information.
  • the multicast transmission equipment selects a wireless transmission technology suitable for transmission according to the size of the corresponding information.
  • the multicast transmission apparatus of the present invention performs unicast transmission separately for the terminals currently being called or terminals managed by a separate list after the multicast transmission. Therefore, reliable information transmission is possible.
  • FIG. 1 is a diagram showing a network structure for a conventional cell broadcasting service (CBS).
  • CBS cell broadcasting service
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a CBS transmission process according to the prior art.
  • 3 to 6 are diagrams showing information included in each of the messages shown in FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation procedure of a conventional terminal receiving a broadcast message through a cell broadcast service.
  • Fig. 10 is a diagram showing a search list structure of the present invention.
  • Fig. 11 is a diagram showing an operation procedure of a CBC that has received a request of an information provider.
  • FIG. 12 illustrates a structure of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the internal structure of a multicast transmission device 1220 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a process in which an information provider is assigned an IP address.
  • FIG. 15 shows an example of a multicast group database stored in a group database 1320 of the multicast transmission equipment 1220.
  • FIG. 15 shows an example of a multicast group database stored in a group database 1320 of the multicast transmission equipment 1220.
  • Fig. 16 is a diagram showing the structure of a CBS group database.
  • FIG. 17 illustrates a transmission mode in multicast transmissions through CBS according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a flowchart illustrating an operation sequence of a multicast transmission device 1220 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating a specific process of performing multicast transmission by the multicast transmission apparatus 1220 in step S1925 of FIG. 19.
  • 21 is a flowchart illustrating an operation sequence of a multicast transmission device 1220 according to an embodiment of the present invention.
  • 22 to 28 illustrate the structure of a message used in the flow chart of FIG. 20;
  • 29 is a diagram illustrating an operation sequence of a terminal for receiving and processing information transmitted in CBS multicast.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a CBS multicast transmission process of a CBS center 1225 in which reliability is guaranteed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 illustrates a method for more reliably providing CBS multicast transmissions.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating a structure of a multicast request message delivered by an information provider 1210 to a multicast transmission device 3410 in FIG. 34.
  • FIG. 36 is a diagram showing the structure of a multicast response message shown in FIG. 34;
  • FIG. 36 is a diagram showing the structure of a multicast response message shown in FIG. 34;
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a structure of a write replacement group transfer request message changed according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 38 illustrates a structure of a message identifier, modified according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 40 is a flow chart showing an operation procedure of the multicast transmission device 3410 which receives a multicast request message in FIG.
  • 41 and 42 illustrate the structure of a CBS Group Transfer Request / Response message.
  • Fig. 43 is a diagram showing an emergency list structure of the present invention.
  • Fig. 44 is a diagram showing a group list structure of the present invention.
  • 45 is a diagram showing the structure of a group transfer method list.
  • 46 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • 47 is a diagram showing a network structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 48 illustrates a multicast transmission procedure through MBMS in FIG. 19.
  • FIG. 49 is a flowchart illustrating a specific operation sequence of a multicast transmission device 1220 that performs an MBMS multicast transmission request in FIG. 48.
  • FIG. 50 illustrates a new database structure stored in the HSS for registering a terminal requiring unicast transmission at the request of the information provider 1210.
  • FIG. 51 is a flowchart illustrating a process of reporting an IP address of a terminal to the multicast transmitter 1220 when it is changed.
  • FIG. 52 is a diagram showing a new database structure provided in the HSS for IP tracking and reliability information management of a terminal.
  • FIG. 53 is a diagram illustrating a reporting process of radio section reliability information to an HSS and a report to a multicast transmission apparatus.
  • the conventional cell broadcast service transmission technology is improved to cell broadcast multicast transmission capable of multicast transmission. Describe how to enhance.
  • the present invention describes a method for improving the reliability of transmission success by modifying a cell broadcast service transmission technique in which conventional reliability is not provided.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a network structure of a conventional cell broadcasting service (CBS).
  • CBS cell broadcasting service
  • the conventional cell broadcasting service refers to a technology of simultaneously transmitting the same information to all mobile communication terminals for a specific area or the entire mobile communication network.
  • the transmitted information is information for safety such as natural disasters.
  • the information provider 110 provides information to be transmitted to the CBS center CBC 120. Then, the CBC 120 transmits the information by paging the respective terminals 150 through the mobility management entity (MME) 130 and the base station (eNodeB) 140.
  • MME mobility management entity
  • eNodeB base station
  • FIG. 2 a detailed process of transmitting information between components is shown in FIG. 2.
  • information included in each message illustrated in FIG. 2 is illustrated through FIGS. 3 to 6.
  • the information provider 110 provides CBS information including information on an alert type, an alert message, a target region, and the like.
  • the CBS information may be, for example, information about genius abnormality or safety.
  • the CBC 120 receiving the corresponding CBS information transmits a write-replace warning request message to the MME 130 in step S210.
  • the message format for the write-replace alert request message is shown in FIG.
  • the write-replace warning request message is a message type for notifying that the message is safety related information broadcasted through the CBS, and the information to be notified is differentially supported according to the mobile communication terminals.
  • Message identifier serial number
  • area information List of TAIs
  • Warning Area List Warning Area List, Repetition Period, Number of Broadcast Requested information, and information type of actual natural disaster, which repeatedly broadcasts a message and induces mobile communication terminals to receive a high success rate.
  • Warning type to inform Warning security information to ensure the validity of the information
  • the information may include the further indicating a warning message content (Warning Message Contents) and their coding scheme of the data coding scheme (Data Coding Scheme), and other management information OMC ID simultaneously with the warning message indicator (Concurrent Warning Message Indicator).
  • the value that the message identifier may have may be configured as shown in FIG. 8 based on a standard specification. This may be information on whether the terminal receiving the message should respond to the message or discard it.
  • FIG. 7 is a warning type (Warning Type) that shows the type of natural disasters and stability related information.
  • the MME 130 sends the CBC 120 a Write-Warning Response in response to the Write-Replace Warning Request message in step S215.
  • the specific format for the write-alert warning response message is shown in FIG.
  • the write-replacement warning response message is basically an abbreviation of a write-replacement warning request message, and includes a Cause field containing information on a successful or failed transmission and a Critical Information Diagnostics field containing additional information. Include.
  • the MME 130 In response to receiving the write-replacement alert request message from the CBC 120, the MME 130 transmits a write-replacement alert request message to the base station 140 in step S220. Then, in step S225, the base station 140 transmits the broadcast information requested by the information provider 110 to each of the terminals 150.
  • the CBC 120 may repeatedly transmit the information broadcast on the radio short or repeatedly for a very long time. In the latter case, it is necessary to interrupt information transmission due to network needs. To this end, the CBC 120 transmits a Stop Warning Request message to the MME 130 in step S230, and a detailed format of the warning stop request message is shown in FIG. 5. It can be seen that most of the fields of the warning stop request message shown in FIG. 5 overlap with the fields of FIG. 3.
  • the MME 130 transmits a stop warning response message to the CBC 120 in step S235, and transmits a warning stop request message to the base station 140 in step S240.
  • the broadcast information is stopped by sending it to.
  • a detailed format of the stop warning response message is shown in FIG. 6.
  • the warning abort response message is the same as the information in FIG. 4, only the name of the message is different.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation procedure of a conventional terminal receiving a broadcast message through a cell broadcast service.
  • step S910 the terminal receives a broadcast message in the form of a paging message through the CBS.
  • step S920 the terminal extracts a message identifier from the received message.
  • step S930 the terminal determines whether the extracted message identifier is included in a search list embedded in its U (SIM) card, that is, whether the message can be received and interpreted by the user.
  • SIM U
  • step S940 the terminal proceeds to step S940 to perform an operation corresponding to the message.
  • the terminal may display a warning message.
  • step S950 the terminal proceeds to step S950 and discards the message.
  • the search list may be included in the U (SIM) by the service provider when the user subscribes to the terminal, or may be remote fusing by the remote server to the terminal online.
  • SIM U
  • the search list may be included in the U (SIM) by the service provider when the user subscribes to the terminal, or may be remote fusing by the remote server to the terminal online.
  • the CBC 120 receives a CBS transmission request from the information provider in step S1110. Then, in step S1120, the CBC 120 retrieves an alert type, an alert content, and the like included in the CBS transmission request. In operation S1130, the CBC 120 determines whether a target region is specified, that is, whether to transmit only for a specific region or for an entire region. If the information is transmitted only for a specific region, the CBC 120 proceeds to step S1140 to search for an MME covering the target region. The CBC 120 transmits a write-replace warning request message to the MME retrieved in step S1160.
  • step S1130 when the target area is not specified, that is, when information is transmitted for the entire area, the CBC 120 proceeds to step S1150 and transmits a write-replace warning request message to all MMEs.
  • SMS Short Message Service
  • MMS Multimedia Message Service
  • MBMS multimedia broadcast multicast service
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and basically proposes a new technology capable of multicast transmission for each group based on the CBS technology.
  • the technology proposed in the present invention ensures reliable transmission, allowing the information service provider to trust the mobile communication service provider and request information transmission.
  • mobile communication providers can also enable the economical and efficient use of radio resources.
  • the present invention introduces a new equipment called multicast transmission equipment.
  • the multicast transmission device provides an optimal transmission method based on the size of the information, the area where the information needs to be transmitted, and the reliability of the information transmission when there are information providers that want to transmit the same information to a plurality of groups through a mobile communication network. do. Therefore, it is possible to reliably multicast transmission in the mobile communication network while effectively utilizing the radio resources of the mobile communication network.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a structure of a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
  • the CBS multicast / MBMS multicast / SMS unicast / IP unicast transmission method is selectively applied to perform economical and reliable multicast transmission. do.
  • information provider 1210 is a component that requests multicast transmission for arbitrary information.
  • the information to be delivered by the information provider 1210 may be a natural disaster, an emergency message, but is not limited thereto.
  • the information may include information such as a warning type, an alarm message, a target area, and the like.
  • the multicast transmission device 1220 is located between the mobile communication network and the information provider 1210 to transmit the information requested by the information provider 1210 to a plurality of grouped terminals. It is assumed that the multicast transmission device 1220 according to the embodiment of the present invention is a transparent device to the information service provider 1210, which is a switch connecting a network of the mobile communication service provider to a network of the information service provider 1210; The link of the router is directly matched to the corresponding multicast transmission device 1220 so that the information provider 1210 is not recognized.
  • the multicast transmission device 1220 selectively performs CBS multicast transmission or MBMS multicast transmission according to the size of information requested by the information provider 1210. At the same time, the multicast transmission device 1220 unicasts the information to terminals that require separate unicast transmission or to terminals that are in a connected state (calling) during multicast transmission.
  • the multicast transmission equipment 1220 is a unicast IP address for the terminal, whether the terminal is registered, the active / idle of the terminal (Active / An interface interworking with the HSS 1245 and the MME 1250 may be provided for the purpose of monitoring the status of the idle state.
  • the CBS center 1225 When the CBS center 1225 receives a CBS multicast request from the multicast transmission device 1220, the CBS center 1225 controls a series of processes of transmitting corresponding information through a cell broadcast service.
  • the MBMS server 1230 When the MBMS server 1230 receives the MBMS multicast request from the multicast transmission device 1220, the MBMS server 1230 controls a series of processes of transmitting the corresponding information through the multimedia broadcasting multimedia service.
  • the SMS center 1235 When the SMS center 1235 receives an SMS unicast request for a specific terminal from the multicast transmission device 1220, the SMS center 1235 controls a series of processes of transmitting the corresponding information through the MSC-server 1237.
  • the PDN gateway 1240 When the PDN gateway 1240 receives an IP message transmission request for a specific terminal from the multicast transmission device 1220, the PDN gateway 1240 controls a series of processes for transmitting the corresponding message through a multimedia internet protocol.
  • the mobility management entity (MME) 1250 manages an idle terminal and selects a packet data network (PDN) gateway and a serving gateway. In addition, the mobility management entity performs roaming and authentication related functions. According to an embodiment of the present invention, the MME 1250 is a multicast transmission device for the purpose of monitoring a unicast IP address for a terminal, whether the terminal is registered, and whether the terminal is in an active / idle state. 1220 and a connection interface.
  • the Serving Gateway 1255 serves as a mobility anchor when the terminal is handed over between base stations or moves between 3GPP radio networks.
  • a base station (eNodeB) 1260 is connected to a terminal through a wireless channel and controls radio resources.
  • the base station 1260 may generate and broadcast necessary control information in the macro cell as system information, or allocate radio resources to transmit and receive data or control information with the terminal.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating an internal structure of a multicast transmission device 1220 according to an embodiment of the present invention.
  • the multicast transmission device 1220 may include an interface unit 1310, 1340, 1350, 1360, 1370, 1380, and 1390 that transmit / receive data or control information with external components. ), A group database 1320 for storing information to be transmitted, and a multicaster processor 1330 for controlling signal flow between blocks.
  • IP interface 1310 receives IP packets sent from information provider 1210.
  • the IP packet may have a unicast IP address or a multicast IP address.
  • the unicast IP address has a unicast format, but the multicast transmission device 1220 receiving the unicast IP address transmits the information to the terminals mapped to the unicast IP in a multicast manner. This will be described later.
  • a detailed process of the information provider 1210 receiving the IP address will be described with reference to FIG. 14.
  • the group database 1320 stores an area requiring information transmission requested by the information provider 1210 to the multicast transmission device 1220, a requirement for reliable information transmission, and the like. Details of the information stored in the group database 1320 will be described later.
  • the multicaster processor 1330 controls the overall operation of the multicast transmission device 1220. That is, the multicaster processor 1330 selectively performs CBS multicast transmission or MBMS multicast transmission according to the amount of information requested by the information provider 1210. At the same time, the multicaster processor 1330 unicasts the information to the terminals that require separate unicast transmissions or to terminals that are in a connected state during the multicast transmission.
  • Each interface block shown at 1340 to 1390 provides a connection interface with a corresponding component.
  • the MME interface 1340 and the HSS interface 1350 respectively provide a connection interface between the multicast transmission device 1220 and the MME 1250 or the HSS 245, and the multicast transmission device 1220 is connected to the terminal. It is used to monitor the cast IP address, whether the terminal is registered, and whether the terminal is active or idle.
  • the multicaster processor 1330 determines a transmission method of the information according to the size of the information to be transmitted, and interfaces 1360, 1370, and 1380 according to the determined transmission method. , 1390) to select one of the interfaces to request information transmission.
  • the multicaster processor 1330 transmits any one of a Cell Broadcasting Service (CBS) multicast transmission or a Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) multicast transmission according to the size of information received from the information provider 1210. Select.
  • CBS Cell Broadcasting Service
  • MBMS Multimedia Broadcast Multicast Service
  • the multicaster processor 1330 selects CBS multicast transmission of the information when the size of the received information is less than or equal to a preset reference value.
  • the multicaster processor 1330 selects the information. Select to send MBMS multicast.
  • the multicaster processor 1330 determines whether there is a terminal to be retransmitted after the multicast transmission, and controls to transmit unicast the information to the terminal to be retransmitted when the terminal to be retransmitted exists.
  • the multicaster processor 1330 negotiates scheduling information for MBMS multicast transmission with the MBMS server, and performs the negotiated scheduling information with the CBS multicast transmission. And transmits the information to the terminal of the specific group through the MBMS multicast transmission to the terminal of the specific group at the transmission time determined in the scheduling information.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a process of assigning an IP address for multicast group transmission to the information provider 1210 by the multicast transmission device 1220.
  • the information provider 1210 requests transmission of information for each group by using the IP address allocated through the procedure of FIG. 14.
  • the information service provider 1210 transmits a group-IP request to the multicast transmission device 1220 to request an IP address allocation for multicast transmission.
  • step S1420 the multicast transmission device 1220 transmits a group IP response to the information provider 1210 and allocates an appropriate unicast or multicast IP address to the information provider.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a multicast group database stored in the group database 1320 of the multicast transmission device 1220.
  • the multicast group database of the present invention is a group IP address (which may be a unicast IP address or a multicast IP address) assigned to the information provider by the multicast transmission equipment 1220, and the corresponding multi.
  • CBS Group ID for identifying the CBS group when the cast transmission is performed through CBS
  • MBMS group identifier for identifying the MBMS group
  • multicast transmission May separately include an identifier (Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number (MSISDN) or IP address information) of the terminal requiring unicast transmission.
  • MSISDN Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number
  • the group IP address is a name defined in a logical concept, and may be a unicast IP address indicating one specific terminal when viewed by the actual information provider 1210.
  • the multicast transmitter 1220 internally maps the corresponding IP address with the plurality of terminals. That is, the information service provider 1210 transmits a message using a unicast IP address as a receiver as if it transmits to a unicast device, and the multicast transmission device 1220 that receives the message as a unicast IP address internally is a dictionary. Broadcast or multicast the message to the CBS Group and MBMS Group set in the.
  • the multicast transmission device 1220 is disclosed to the information provider 1210 (Unicast IP) It is assumed that “Group IP Address: Identifiers (MSISDN-like) identifiers” related information of which UEs are included in the initial setting according to the conclusion of the business establishment with the information provider 1210.
  • the group IP address may be allocated in the form of an IP address for multicast transmission.
  • the internal operation of the multicast transmitter 1220 is the same as the above case.
  • the mobile communication network may automatically set up a list of terminals requiring unicast transmission separately from the multicast transmission. For example, in case of a terminal frequently having a sensitivity of the mobile communication reception signal falling below a certain level, the mobile communication network may add the terminal as a unicast transmission target through a report from the terminal. Alternatively, the mobile communication network may periodically measure the response to the unicast transmission or the multicast transmission from the terminal, and add the terminal having no response less than a predetermined number of times as the unicast transmission target.
  • the reason for creating a separate list of terminals requiring unicast transmission is to ensure more reliable information transmission by performing unicast transmission once again to terminals having a high probability of reception failure for multicast transmission through CBS or MBMS. For sake.
  • the IP address of the terminal is registered in the HSS when allocating or releasing the IP address for the terminal.
  • a method through an existing interface or a newly defined interface may be considered.
  • IP address information allocated (or released) to a corresponding UE may be transmitted to the HSS through the SGW.
  • a method of defining a new interface define a new interface that is directly (but not existing) connected to the HSS in the PGW, so that the IP address of the terminal when the new IP configuration (or the existing IP release) through the newly defined interface (
  • a procedure for transferring to the HSS may be defined.
  • the IP address registration process is classified into a registration process according to the request of the information provider 1210 and an automatic registration process of the mobile communication network.
  • registration is by request of the information provider 1210.
  • the information provider 1210 generally obtains terminal state information and terminal state information for successful transmission and reception of the multicast transmission information and the terminal state information of the terminals. can do.
  • the information provider 1210 may determine that there is a problem in the radio signal strength of the specific terminal, information on the transmission / reception success rate state, and the like. Then, after the multicast transmission, the information provider 1210 may request the mobile communication provider to additionally perform transmission based on the unicast IP for the corresponding terminal.
  • FIG. 50 is a diagram illustrating a new database structure stored in the HSS for registering a terminal requiring unicast transmission at the request of the information provider 1210.
  • the UE identifier may use an identifier such as MSISDN as an example of an individual identifier for a terminal to be subjected to multicast transmission.
  • the UE IP address refers to the IP address of the terminal acquired through the interface with the existing SGW and the interface with the new PGW when the terminal performs IP communication.
  • the IP Report Condition indicates whether or not there is a device (Yes / No value) when there is a device that wants to receive the IP address of the corresponding terminal. IP address of the multicast transmitter).
  • FIG. 51 is a flowchart illustrating a process of reporting a terminal IP address to the multicast transmitter 1220 when it is changed.
  • the information provider 1210 notifies the multicast transmission device 1220 of the request to track the IP address of the terminal through the UE-IP unicast request (UE IP-Unicast Request) in step S5110.
  • the UE-IP unicast request includes target terminal identifier information for tracking an IP address.
  • the multicast transmission device 1220 transmits a UE-IP unicast confirm message indicating whether the message has been successfully received to the information provider 1210.
  • the multicast transmission device 1220 transmits a UE-IP Report Request message to the HSS 1245. Then, the HSS 1245 transmits the UE-IP report message including the information on the changed IP address of the terminal through steps S5140 to S5150 at the time of changing the IP address of the terminal that is requested to track the IP address. To).
  • the information service provider 1210 sends a UE-IP Unicast Remove Request message to the multicast transmission device 1220 that it will no longer receive IP address information about the UE at any time. Can transmit Then, the multicast transmitter 1220 transmits a UE-IP Unicast Remove confirm message to the information provider 1210 in step S5170.
  • the multicast transmission device 1220 transmits a UE-IP report release request message to the HSS 1245, and confirms UE-IP report release, which is a response thereto, in operation S5190.
  • Receive (UE IP-Report Release confirm) message UE IP-Report Release confirm
  • the second method is to register automatically in the mobile communication network. This may be to track the average value of the radio signal strength information of the target terminal in the base station, or to register the IP address for the terminal requiring unicast transmission by tracking the success rate and failure rate of the RLC transmission.
  • thresholds such as average signal strength values at target levels, average success rates / failure rates, or signal strengths that should be guaranteed at least and failure rates that should be guaranteed at least, may be set. For the UE exceeding the set threshold value, a procedure for reporting a situation in which reliable transmission of the UE is difficult to the HSS 1245 through the SGW 1255 is performed.
  • the HSS 1245 may grow the new database structure shown in FIG. 52.
  • FIG. 52 illustrates a database structure that the HSS 1245 should have in order for the mobile communication network to automatically register IP addresses for terminals that cannot be reliably transmitted.
  • the UE Reliability Status field of the UE illustrated in FIG. 52 represents a reliability value currently experienced by the UE, and may be represented as an average / minimum signal strength or an average / minimum RLC failure rate as described above. have.
  • the target confidence value may be defined by the information provider 1210 or the mobile communication provider by itself, and may be set differently for each terminal.
  • the corresponding target value is stored in the UE target reliability field. Therefore, at the time when the radio link is established for the terminal, the reliability tracking and threshold of the radio period are transmitted as an additional field to the existing signaling procedure to the base station 1260 managing the terminal in the HSS 1245. .
  • FIG. 53 is a flowchart illustrating a process in which the base station 1260 reports to the HSS 1245 through the SGW 1255 when the base station 1260 is tracking the reliability of a specific terminal and needs to report it.
  • the base station 1260 transmits a UE-Reliability Report message to the SGW 1255 in step S5130.
  • the SGW 1255 then forwards the message to the HSS 1245 in step S5320.
  • the HSS 1245 then generates and transmits a UE-IP Report message including information on the reliability to the multicast transmitter 1210.
  • the HSS 1245 is the terminal that is included in the UE IP report message is the terminal is requested for additional IP Unicast (ie, if the information in the IP Report Condition field).
  • the multicast transmitter 1210 transmits unicast IP address information of the terminal.
  • the IP address information transmission is intended to set the multicast transmission device 1220 to perform IP unicast transmission for the terminal.
  • the HSS 1245 sets a ⁇ ADD ⁇ value in an internal field of the UE IP report message.
  • the HSS 12450 sets an internal field of the UE IP report message to ⁇ Remove ⁇ to stop the IP unicast transmission for the terminal.
  • the process of registering the MSISDN of the terminal for unicast transmission is similar to the process of registering the unicast IP address of the terminal.
  • the information provider 1210 requests and registers the MSISDN of the terminal, the information provider 1210 performs only the procedure of registering only the MSISDN of the corresponding terminal without having to transmit the terminal IP-unicast request message.
  • the base station 1260 tracks the radio signal strength and the RLC success rate / failure rate of the terminal and reports it to the MME 1250 through the SGW 1255.
  • the process is the same as the case of registering the IP address of the terminal.
  • the MME 11250 notifies only the MSISDN information of the corresponding terminal to the multicast transmission device 1220.
  • the purpose of additionally managing reliability information for information transmission by the above method is that in the case of existing voice and data transmission used by humans, the person using the service can directly experience the deterioration of the quality of the service, and This can be finally determined, but data transmission such as MTC is absolutely necessary to track information in the system.
  • data transmission such as MTC is absolutely necessary to track information in the system.
  • the present invention utilizes a cell broadcast service (CBS) made for the purpose of broadcasting the entire terminal of the mobile communication network as a multicast transmission to a specific region and group.
  • CBS cell broadcast service
  • the group database of FIG. 13 provided in the multicast transmission device 1220 should include the information shown in FIG. That is, the group database should include a group identifier (CBS Group ID) for the CBS-based multicast group, a target region of the group (Group Region), and information about the transmission mode.
  • the identifier of the UE belonging to the group may be included as additional information, the purpose and use example thereof will be described later.
  • the CBS group database shown in FIG. 16 is specific information included in the CBS group ID shown in FIG.
  • FIG 17 illustrates a transmission mode in multicast transmissions through CBS according to an embodiment of the present invention.
  • MODE_0 is based on the basic setting of the mobile communication network, which means that the corresponding information is broadcasted to the entire network in the same way as the existing CBS transmission.
  • MODE_1 refers to a target area to which the information provider 1210 joined at the time of joining the multicast group, and operates by requesting multicasting of the information to the area requested at the time of joining.
  • MODE_2 means that the multicast is transmitted only to the area where the mobile communication terminal actually registers among the target areas registered when the information provider 1210 requests the multicast information transmission. To this end, the multicast transmission device 1220 needs to know which subscribers are registered in the group.
  • the subscriber station information shown in FIG. 16 may be additionally included, and the corresponding information may have a list structure filled with information such as MSISDN / IMSI.
  • MODE_3 and MODE_4 are methods for more reliable transmission, which will be described later.
  • the conventional CBS basically operates in a manner of broadcasting and terminating regardless of the state of the terminal.
  • CBS information may or may not be received depending on the implementation of the mobile communication network.
  • MODE_3 and MODE_4 have been proposed to supplement / resolve the problem in reliability.
  • the overall structure of the present invention is summarized as shown in FIG. 18 by combining the above contents.
  • the information provider 1210 transmits a multicast request message for transmitting the same information to the plurality of grouped terminals in step S1805 to the multicast transmission device 1220.
  • the information provider 1210 sets the reception address of the message to an IP address provided by the mobile communication provider.
  • the multicast transmission device 1220 determines whether transmission through CBS multicast or transmission through MBMS multicast according to the size of the information requested to be transmitted.
  • the multicast transmission device 1220 determines to transmit the information through CBS multicast. In operation S1810, the multicast transmission device 1220 transmits a CBS multicast transmission request for the corresponding information to the CBS center 1225.
  • the multicast transmission device 1220 determines to transmit the information through the MBMS multicast. In operation S1820, the multicast transmission device 1220 transmits an MBMS multicast transmission request for the corresponding information to the MBMS center 1230.
  • the multicast transmission device 1220 retransmits the corresponding information based on unicast in consideration of a reliability problem for multicast transmission that does not consider individual situations of the terminal.
  • the terminal to be retransmission is set to be unicast via SMS
  • the multicast transmission device 1220 proceeds to step S1830, and transmits an SMS unicast transmission request to the SMS center 1235.
  • step S1840 if the terminal to be retransmission is set to be unicast over the IP multicast transmission device 1220 proceeds to step S1840, and transmits an IP unicast transmission request to the PDN gateway 1240.
  • the present invention selectively performs CBS multicast transmission or MBMS multicast transmission according to the size of information to be transmitted, and additionally performs SMS unicast transmission or IP unicast transmission in order to expand the reliability of the transmission.
  • 19 is a flowchart illustrating an operation sequence of a multicast transmission device 1220 according to an embodiment of the present invention.
  • the multicast transmission device 1220 receives an IP message for requesting multicast from the information provider 1210. Then, in step S1910, the multicast transmission device 1220 identifies the group IP address from the multicast group database shown in FIG. 15 based on the IP reception address set in the received message. In operation S1915, the multicast transmission device 1220 determines whether a corresponding group IP address exists. If it is determined that there exists, the multicast transmission device 1220 processes the corresponding message in step S1920 or less. On the other hand, if it is determined that there is no corresponding group IP address, the multicast transmission device 1220 discards the IP message received from the information provider 1210.
  • the multicast transmission device 1220 proceeds to step S1920 calculates the size of the received IP message.
  • the size of the received IP message can be calculated in different ways according to the mobile communication technology.
  • the first method is to calculate the size of the entire IP message in the case of 3GPP LTE, which is a technology that has a large message size (about 8000 bytes) that can be transmitted to CBS.
  • the second method removes protocol overhead such as IP / TCP / UDP / HTTP / SIP in 3GPP 2G / 4G technology, which is a small message size (approximately 80 bytes) that can be transmitted to CBS.
  • the size may be calculated based on the size of the text only. This depends on the information transmitted and received by the group using CBS and can be considered as an implementation issue.
  • step S1920 the multicast transmission device 1220 sets the size of the IP message calculated through the above-described threshold (for example, about 80 bytes in 3GPP 2G / 3G and about 8000 bytes in 3GPP LTE). Compare with If the calculated size of the IP message is smaller than the threshold, the multicast transmission device 1220 proceeds to step S1925 and multicasts the information included in the received IP message to the terminals belonging to the group through the CBS.
  • the threshold for example, about 80 bytes in 3GPP 2G / 3G and about 8000 bytes in 3GPP LTE.
  • the multicast transmission device 1220 proceeds to step S1930 and multicasts the information through the MBMS.
  • unicast transmission is additionally performed for terminals registered in advance using SMS unicast or IP unicast.
  • the multicast transmission device 1220 proceeds to step S1935 to determine whether a unicast MSISDN list exists in the multicast group database. If present, the multicast transmission device 1220 proceeds to step S1940 and transmits the same information to the unicast SMS for the terminals present in the list.
  • the multicast transmitter 1220 proceeds to step S1945 and determines whether a unicast IP list exists in the multicast group database. If so, the multicast transmission device 1220 proceeds to step S1950 and transmits IP unicast identical information to the terminals existing in the list.
  • the reliability of information transmission can be secured by performing unicast transmission for terminals predicted not to receive the multicast transmitted information.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating a specific process of performing multicast transmission by the multicast transmission device 1220 in step S1925 of FIG. 19.
  • step S2005 the multicast transmission device 1220 that determines the CBS multicast transmission transmits a CBS Group Transfer Request message to the CBS center 1225.
  • a detailed structure of the CBS Group Transfer Request message is shown in FIG. 22.
  • the CBS Group Transfer Request message includes an identifier (Group ID) indicating a corresponding multicast group, a sequence number for redundancy check on the message itself, and a corresponding multicast message.
  • Target region information to be transmitted Group Region
  • Transfer Mode transmission mode that the CBS center 1225 requests for improved reliability and economy when the multicast is actually transmitted
  • Contents information to be transmitted.
  • a group ID (Group ID), a target region information (Group Region), and a transfer mode are generated based on the database information shown in Fig. 16.
  • Information to be transmitted is described in Fig. 21 to be described later. As shown, only information corresponding to layers 5 to 7, or information corresponding to layer 7 is to be delivered, which is a process for reducing the amount of information to be transmitted, and FIG. 21 assumes 3GPP 2G / 3G. As 3GPP LTE, assuming that 3GPP LTE, it is possible to transmit all received IP messages in Contents without transmitting only upper layer information.
  • the CBS center 1225 receiving the CBS group transfer request message from the multicast transmitter 1220 sends a CBS Group Transfer Response message in response thereto. Send to 1220.
  • a detailed structure of the CBS Group Transfer Response message is shown in FIG. 23.
  • the CBS Group Transfer Response message includes a Group ID received through the CBS Group Transfer Request message and a sequence number for redundancy check of the message transmitted by the CBS Group Transfer Response message. Number), and a Cause field containing information on success or error.
  • FIG. 24 A structure of a write-replace warning request message transmitted and received between the CBS center 1225, the MME 1250, and the eNBs 1260 is illustrated in FIG. 24.
  • the group transfer area list (Grouptransfer Area List) means the target area of the multicast group, only the name is changed compared to the existing message, and the meaning is the same.
  • the Current Message Indicator has the same meaning as the existing message, but with the warning removed from the name.
  • an indicator for identifying the meaning of a group transfer message which is a new field for multicast, is added to 1004 as shown in FIG. 25.
  • the identifier of 1004 is merely an example, and other values are possible.
  • the group transfer security information of FIG. 24 is for mutual authentication between the information service provider 1210 and the terminal or the mobile communication service provider and the terminal for transmitting the group information. That is, the terminal determines whether it is suitable to receive the message through the group transmission security information.
  • the terminal determines whether it is suitable to receive the message through the group transmission security information.
  • a detailed description of the method for generating and distributing the group transmission security information will be omitted.
  • Grouptransfer Message Contents is a field containing information multicasted to a group.
  • the UE detects that the CBS message is for a group multicast through a message identifier, it uses a Grouptransfer Type field to check whether the UE is a target of receiving the CBS message.
  • FIG. 26 A detailed structure for the group transport type field is shown in FIG. 26.
  • the group transmission type field an identifier of a group to which a corresponding CBS message is received is displayed, and terminals registered to the group read the corresponding information when security information matches. If necessary, in order to prevent anyone from reading the information, it is also possible to encrypt / decrypt by applying an encrypted key between the mobile communication terminal and the CBS center 1225 or the multicast transmission device 1220.
  • multicast transmission is performed through a changed write-replace group transfer request / response message.
  • a Stop Grouptransfer Request / Response message the same message as the conventional Stop Warning Request / Response message is used, but only the message name is changed. However, the warning area list of the Stop Warning Request message is changed to a group transfer area list.
  • FIG. 21 is a flowchart illustrating an operation sequence of a multicast transmission device 1220 performing CBS multicast transmission in FIG. 20.
  • the multicast transmission device 1220 receives a multicast transmission request from the information provider 1210 in an IP message. Then, the multicast transmission device 1220 generates a group transmission request message in step S2110. In operation S2120, the multicast transmission device 1220 searches for a group ID, a group region, and a transfer mode from the multicast group database.
  • the multicast transmission device 1220 sets each field of the group transmission request message.
  • the multicast transmission device 1220 retrieves contents included in layers 5 through 7 from the IP message, and sets the contents of layers 5 through 7 found in the group transmission request message in operation S2150. do.
  • the multicast transmission device 1220 transmits the generated group transmission request message to the CBS center 1225.
  • the search list is information including a message identifier of a message that can be received from the message broadcasted by the corresponding terminal through the CBS.
  • a message identifier (Message Identifier) assumed to be 1004 for receiving a group multicast message was added in FIG. 25, and it can be seen that the terminal also includes information on this. In addition, the terminal has identifier information for the group in which it is registered as shown in FIG. 28. In the current assumption, it is assumed that the mobile communication terminal belongs to Group_C2.
  • FIG. 29 is a flowchart illustrating an operation of receiving information transmitted through CBS multicast by a terminal having the above-described information of FIGS. 27 and 28.
  • the terminal receives a CBS paging message in step S2910.
  • the UE detects a message identifier from the received CBS paging message.
  • the terminal determines whether the message identifier exists in the search list of the terminal illustrated in FIG. 27. If the received message identifier exists in the search list, it is determined as a processable message and the next step is performed. If not, the processing of the message is stopped.
  • step S2925 determines whether the detected message identifier is for a general broadcast message or a group multicast transmission message. To this end, the terminal can check whether the detected message identifier has a value corresponding to '1004' of FIG. 27.
  • step S2930 If the message identifier is a general broadcast message, the process proceeds to step S2930 and performs a processing operation of the corresponding message previously defined.
  • the terminal proceeds to step S2940 and checks which group the transmission is through the group transfer type field (Grouptransfer Type) of the received message. If the group is not registered in FIG. 28, the terminal proceeds to step S2960 to stop message processing. If the group is registered, the terminal proceeds to step S2945 to determine whether the security information is valid. Specific information values and distribution methods for security are not covered in the present invention.
  • step S2950 the terminal proceeds to step S2950 to search for the group transmission message contents, and displays the message contents found in step S2955.
  • conventional CBS transmission is not responsible for reliability. That is, it is designed so that the mobile communication provider does not care whether the terminal receives the corresponding information or fails.
  • the information provider 1210 when the information provider 1210 requests multicast for the group, the information provider 1210 basically requests the guarantee of reliability of the information.
  • a mobile communication service provider wants to make profitable CBS transmission using appropriate radio resources.
  • the present invention when the multicast transmission device 1220 requests CBS multicast transmission to the CBS center 1225, the present invention defines a method for more economically or reliably providing the corresponding CBS multicast transmission.
  • the easiest way to economically provide CBS multicast transmission is to perform CBS multicast transmission only for the area requested by the information provider 1210.
  • the operation flow chart of the CBS center 1225 for this purpose is shown in FIG.
  • the CBS center 1220 When the CBS center 1220 receives the CBS multicast transmission request from the multicast transmission device 1220, the CBS center 1220 checks MMEs serving the area requested by the information provider 1210 in step S3010. In operation S3020, the CBS center 1220 transmits a write replacement group transmission request message to the searched MME.
  • the second method of economically providing CBS multicast transmissions is to perform CBS group multicast transmissions to regions requested by the information provider 1210, but does not perform CBS group multicast transmissions to all request regions, but actually does
  • the CBS multicast is performed only for the region where the UE belongs to the registration. A detailed process for this is shown in FIG. 31.
  • step S3110 the CBS center 1220 searches for an MME in charge of a region for a registered UE.
  • the CBS center 1220 searches for an MME currently registered by the UE in step S3120 and transmits a write-replace group transmission request message to the MME found in step S3130. Through this process, it is possible to save radio resources.
  • the multicast transmission device 1220 the method of finding the MME registered by the terminals can be implemented in various ways in operation. This can be done by modifying or implementing a standard technology. First, a method of processing the terminal of the information provider 1210 in a specific MME. Accordingly, the multicast transmission device 1210 may determine whether to register terminals to be multicasted to a specific MME allocated to the specific information provider 1210.
  • the second method is for the case where MMEs are mapped and installed by region.
  • the multicast transmission device 1220 has information about a target area thereof. Accordingly, the multicast transmission device 1220 may automatically or manually obtain MME information of a target area based on the mobile network design information, and may check whether the terminal is registered or unregistered with respect to the corresponding MME. .
  • the terminal of the information provider 1210 is registered as the HSS by modifying the function of the HSS, the information of the MME managing the terminal is multiplied by the multicast transmission equipment 1220 that performs the multicast for the terminal. A method of transmitting to the cast transmission device 1220.
  • the multicast transmission device 1220 always maintains only an interface with the corresponding HSS, and checks the MMEs in charge of the terminal to be multicasted through the corresponding HSS, and checks whether the MME is registered or unregistered with the corresponding MME.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a CBS multicast transmission process of a CBS center 1225 in which reliability is ensured according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 32 is an improved version of FIG. 31, which is a security method for a situation in which a terminal may not receive a corresponding CBS multicast transmission when a terminal transmits or receives a packet transmission (in a connected state) during CBS multicast transmission. .
  • FIG. 32 is the same as FIG. 31 in steps S3210 and S3220 which are processes in which the CBS center 1225 performs CBS multicast on the area registered by the current terminal in the area requested by the information provider 1210.
  • the CBS center 1225 of FIG. 32 confirms whether terminals to be transmitted are in a connected state at the time of performing CBS multicast transmission. That is, it is checked whether the terminal transmits a packet.
  • the CBS center 1225 defines a system variable represented by the MAX_TRIAL variable, and calculates the number of terminals performing repetitive transmission and packet transmission / reception at each transmission point a predetermined number of times. Upon completion of this, the CBS center 1225 calculates an average ratio of packet transmission / reception terminals in the CBS multicast transmission, and numerically predicts whether the CBS multicast transmission is reliable. If necessary, the information provider 1210 provides the corresponding information, and provides the statistical success rate information.
  • whether the terminal transmits a packet may be realized by finding an MME managing the state of the terminal as described in FIG. 31 and then checking an active / idle state of the terminal from the corresponding MME.
  • step S3210 the CBS center 1225 searches for an MME that is in charge of a subscription area of terminals to which CBS multicast is to be transmitted.
  • step S3220 the CBS center 1225 searches for an MME in which the terminal is currently registered.
  • operation S3230 the CBS center 1225 calculates a group transmission interval.
  • the CBS center 1225 determines the number of UEs in the connected mode state (CONN_UE) through interaction with the MME in step S3240. That is, the number of terminals transmitting packets is determined.
  • the CBS center 1225 stores the number of terminals in the determined connected mode state in the connected mode terminal list CONN_UE_LIST.
  • the CBS center 1225 transmits a write replacement group transmission request message to the searched MME.
  • the CBS center 1225 determines whether transmission is performed for the set variable MAX_TRIAL. If the transmission is not attempted by the set variable, the CBS center 1225 returns to step S3240 and repeats the following procedure.
  • the CBS center 1225 proceeds to step S3280 to calculate the ratio of the connected terminal using the connected mode terminal list, and the result to the information provider 1210 in step S3290. send.
  • the CBS center 1220 checks the state of the terminals belonging to the group through the corresponding MMEs. That is, the CBS center 1220 checks whether the identifier of the terminal and the packet transmission / reception of the terminal are in an active or idle mode.
  • the CBS center 1220 forms a list of initially confirmed information in a list of connected state terminal lists (Connected_OLD_UE_List).
  • the CBS center 1220 performs CBS multicast transmission for the corresponding region.
  • the CBS center 1220 After completing the CBS multicast transmission, the CBS center 1220 checks the packet status of the terminals belonging to the group through the MME, and stores the packet transmission status list of the terminals in the new connected state terminal list Connected_NEW_UE_List. The CBS center 1220 examines the connected state terminal list (Connected_OLD_UE_List) and the new connected state terminal list (Connected_NEW_UE_List), and removes the information of the terminals that are both idle among the terminals included in both lists.
  • the CBS center 1220 After removing the corresponding information, the CBS center 1220 updates the state information of the terminal included in the connected state terminal list Connected_OLD_UE_List to the state information of the corresponding terminal of the new connected state terminal list Connected_NEW_UE_List. This is because there are terminals capable of receiving CBS multicast information only in the idle state, and thus, the idle state is maintained before and after all transmissions, thus eliminating the terminal that is likely to have received the transmission. This is to repeat so that the probability of success in the reception is high.
  • whether the terminal is in an active or idle state is found, after finding an MME managing the state of the terminal, whether the terminal is active or idle in an active or idle state. Realize by checking.
  • CBS multicast transmission was performed as much as the maximum attempt variable (MAX_TRIAL) defined by the system variable, but for the UE remaining in the connected state terminal list (Connected_OLD_UE_List), SMS unicast or IP unicast (Unicast SMS / IP) transmission is additionally performed. You may consider performing. Alternatively, a method of automatically registering the terminal in the unicast MSISDN / IP list illustrated in FIG. 15 may be considered.
  • the CBS center 1225 searches for the MME in charge of the subscription area in step S3305.
  • the CBS center 1225 searches for an MME in which the terminal is currently registered.
  • the CBS center 1225 searches for a connection state terminal list using the MME.
  • the CBS center 1225 calculates the group transmission interval and sets the repetition counter to zero.
  • the CBS center 1225 increments the repetition counter to 1 in step S3330 and retrieves a new connection state terminal list from the MME in step S3335.
  • step S3340 the CBS center 1225 searches for the terminal that is currently idle in the connection state terminal list and the new connection state terminal list.
  • the CBS center 1225 removes the duplicated terminals from the two lists from the connected state terminal list.
  • the CBS center 1225 determines whether the terminal list size of the connected state is zero. If zero, the CBS center 1225 finishes performing the procedure.
  • step S3355 determines whether the CBS multicast transmission is repeated as many times as the maximum number of repetitions. If the number of repetitions is not repeated the maximum number of times, the CBS center 1225 proceeds to step S3360 to wait for the group transmission interval time, and returns to step S3325 to perform the following procedure again.
  • the CBS center 1225 proceeds to step S3365 and stores the remaining terminal in the unicast MSISDN / IP list.
  • FIG. 48 the multicast transmission procedure through the MBMS in FIG. 19 is illustrated in FIG. 48.
  • the multicast transmission device 1220 checks scheduling information such as time and channel for transmitting the corresponding information by discussing with the MBMS server 1230.
  • the multicast transmission device 1220 transmits the scheduling information to the CBS multicast transmission to the terminals belonging to the group through the CBS channel. Thereafter, the information to be delivered by the information provider 1210 is transmitted to the terminals through the MBMS server 1230 through the MBMS multicast transmission.
  • the flowchart illustrated in FIG. 48 will be described based on the above description.
  • the multicast transmission device 1220 exchanges scheduling information with the MBMS server 120 in step S4805.
  • the determined scheduling information is shared with each other.
  • the multicast transmission device 1220 transmits a CBS group transmission request message to the CBS center 1225 in order to deliver scheduling information on the MBMS multicast transmission to each terminal.
  • the multicast transmission device 1220 receives a response thereto in step S4820.
  • the CBS center 1220 transmits scheduling information for MBMS multicast transmission to each terminal through steps S4825 to S4845. Since steps S4825 to S4845 are based on the conventional CBS transmission, a detailed description thereof will be omitted.
  • the MBMS server 1230 When the MBMS multicast transmission time point included in the scheduling information arrives, the MBMS server 1230 performs MBMS multicast transmission in step S4870.
  • FIG. 49 is a flowchart illustrating a specific operation sequence of a multicast transmission device 1220 that performs an MBMS multicast transmission request in FIG. 48.
  • the multicast transmission device 1220 stores the IP message received from the information provider 1210 in the MBMS buffer in step S4905.
  • the multicast transmission device 1220 negotiates scheduling with respect to the MBMS multicast transmission time with the MBMS server 1230.
  • the multicast transmission device 1220 transmits the MBMS transmission request to the MBMS server 1230 in step S4915.
  • the multicast transmission device 1220 generates a CBS group transmission request message for transmitting scheduling information to each terminal.
  • the multicast transmission device 1220 searches for a group ID, a group region, and a transmission mode in the CBS group database.
  • the multicast transmission device 1220 sets a group transmission request message field in step S4930, and sets MBMS scheduling information in a group transmission request message in step S4935.
  • the multicast transmission device 1220 transmits the generated group transmission request message to the CBS center 1225.
  • the multicast transmission device 1220 is transparent from the information provider 1210. That is, the information provider 1210 does not recognize the multicast transmission device 1220, and transmits information to be multicasted by using the IP address received from the mobile communication provider as a reception address.
  • the information provider 1210 recognizes the multicast transmission equipment 1220. Accordingly, the information provider 1210 requests the multicast transmission device 1220 to send the multicast information to the group, and the response is transmitted from the multicast transmission device 1220 to the information provider 1210.
  • the multicast transmission device 1220 may directly intervene in the multicast transmission to more efficiently use radio resources. At the same time, it is possible to achieve reliable information transmission, and more particularly, to convey a clearer meaning for a small message in multicast transmission through CBS.
  • the information provider 1210 transmits a multicast request message to the multicast transmitter 3410. Then, the multicast transmitter 3410 transmits the multicast response message to the information provider 1210 in S3420.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating a structure of a multicast request message delivered by the information provider 1210 to the multicast transmission device 3410 in FIG. 34.
  • the multicast request message is an extended form of the above-described CBS Group Transfer Request message.
  • the multicast request message further includes method type information, which is a control code indicating a message purpose in addition to simply content to be delivered.
  • the method type is the same as a function name indicating an operation requested by the information provider 1210 to the terminal, and a part thereof is defined as an example in FIG. 39.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating an example of a method type according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 39 in the case of a mobile communication terminal such as smart metering, the method type may be a dynamic programming that dynamically changes an electric charge, a bill report request requesting an electricity usage to charge an electric charge. Functions such as Bill Report Request), Status Report Request for checking the status of the smart metering device, and Firmware Fusing for updating the firmware of the smart metering device can be defined.
  • the multicast request message further includes a method parameter field in addition to the method type.
  • a method parameter field additional information necessary for performing a specific function is set.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating the structure of a multicast response message shown in FIG. 34.
  • the multicast response message uses the same fields of the CBS group transmission response message defined in FIG. 23, but defines only different names.
  • FIG. 40 is a flowchart illustrating an operation sequence of a multicast transmission device 3410 that receives a multicast request message in FIG. 34.
  • the multicast transmission device 3410 that has received the multicast request message generates a group transfer request message in step S4010.
  • the multicast transmission device 3410 extracts a group ID, a group region, and a transfer mode from the CBS group database.
  • the multicast transmission device 3410 groups the extracted information. It is stored in a Grouptransfer Request message.
  • the multicast transmission device 3410 retrieves the requested method type and method parameter, and sets the retrieved information in the group transmission request message in operation S4030.
  • step S4035 the multicast transmission device 3410 searches for other necessary fields, sets them in the group transmission request message, and transmits the finally generated group transmission request message to the CBS center 1225 in step S4040. .
  • the CBS Group Transfer Request / Response message exchanged between the multicast transmission device 3410 and the CBS center 1225 may be used in the form of the message shown in FIGS. 41 and 42.
  • the CBS Group Transfer Response message has the same structure as before.
  • the structure of the write-replace group transfer request message transmitted by the CBS center 1225 in FIG. 20 is also changed.
  • the structure of the modified write replacement group transfer request message is shown in FIG.
  • the message identifier is checked to receive the corresponding CBS message.
  • the present embodiment describes the purpose of delivering the message in the header of the corresponding message.
  • a group transfer type code is used as a group identifier.
  • the group transmission type is used as a work code instructing the terminals by the information provider 1210. Therefore, when the UEs belonging to Group_C2 receive the corresponding CBS message, the UE checks the Grouptransfer Type field and performs the appropriate action according to the field value, but if necessary, the value of the GroupTransfer Message Contents of the message. It operates by using as input parameter.
  • 46 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal that receives a multicast message including a request function of an information provider 1210 through a mobile communication network according to another embodiment of the present invention.
  • a terminal according to another embodiment of the present invention has an emergency list shown in FIG. 43.
  • FIG. 43 only crisis information is provided without multicast information about a group.
  • identifier information indicating that the message is for each group information of a group to which the corresponding terminal belongs is provided in each terminal in the form of FIG. 44.
  • Each terminal knows which group it belongs to through the corresponding information.
  • the structure of the group transfer method list of the terminal illustrated in FIG. 45 corresponds to FIG. 26.
  • step S4610 when the terminal receives the CBS paging message in step S4610, the terminal proceeds to step S4615 to extract a message identifier from the received CBS paging message.
  • step S4620 the terminal searches in the emergency list shown in FIG. 43 whether the extracted message identifier corresponds to crisis information that the terminal should correspond to. If a search is made, the process proceeds to step S4660 and performs a processing procedure corresponding to the message identifier (emergency service).
  • step S4625 searches the group list shown in FIG. 44 to determine whether the extracted message identifier is found in the group list. If found, Tamar proceeds to step S4630 to retrieve the method identifier from the CBS paging message, and in step S4635, it is determined whether the found method identifier exists in the method list.
  • the terminal checks the security code in step S4640 to determine whether it is a legitimate request, and if it is a legitimate request, proceeds to step S4645 to search the method message contents.
  • the terminal proceeds to step S4650, and performs a procedure corresponding to the found method content. More specifically, the terminal checks what information is requested by the information provider 1210 by extracting the group transfer field shown in FIG. 39 and comparing it with its group transfer method list. And perform the operation. In this case, if the identifier of the multicast group that does not correspond to the terminal or the security code is wrong, the message is not processed.
  • the present invention can be implemented as a separate multicast transmission device 1220 as described above with reference to FIG. 12, but can also be implemented by adding a separate function block to a conventional PDN gateway. Do.
  • a network structure diagram for still another embodiment of the present invention described above is shown in FIG.

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 멀티캐스트 전송장비가 특정 그룹의 단말에게 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 방법은 상기 단말에게 전송할 정보를 정보 사업자로부터 수신하는 정보 수신 단계, 상기 수신한 정보의 크기에 따라 CBS(Cell Broadcasting Service) 멀티캐스트 전송 또는 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 멀티캐스트 전송 중 어느 하나의 전송 방식을 선택하는 선택 단계 및 상기 선택된 전송 방식에 따라 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 멀티캐스트 전송하는 멀티캐스트 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신 시스템에서 셀 방송 기술을 이용한 신뢰성 있는 그룹 멀티캐스트 전송 방법 및 장치
본 발명은 이통통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 이동통신 시스템에서 셀 방송 기술을 이용한 신뢰성 있는 그룹 멀티캐스트 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성 뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
한편, 동일한 정보를 복수의 단말 사용자들에게 전달하는 방법으로는 셀 방송 서비스(Cell Broadcasting Service), 멀티미디어 방송 멀티미디어 서비스(Multimedia Broadcast and Multicast Service, MBMS) 등이 있다. 상기 셀 방송 서비스는 특정 지역 또는 전체 이통통신망에 대해서 동일한 정보를 모든 단말들에게 동시에 전송하는 기술을 의미한다. 이러한 셀 방송 서비스를 통해 전달되는 정보는 천재지변 등의 안전을 위한 정보를 포함한다. 그리고 상기 멀티미디어 방송 멀티미디어 서비스는 동일한 정보를 특정 그룹에 대해 전송하는 기술을 의미한다.
그런데 종래 셀 방송 서비스는 가입된 전체 단말들에게 정보를 전송할 수 있을 뿐 특정 그룹에 대해 정보를 전송할 수 없고, 정보 전송에 대해 신뢰성이 보장되지 않는다는 문제점이 있다. 예를 들어, 패킷 통신을 수행하는 단말은 셀 방송 서비스를 통해 전송되는 정보를 수신하지 못할 가능성이 있다.
또한, 종래의 패킷형 기술에서는 멀티미디어 방송 멀티미디어 서비스(MBMS)를 통하여 특정 그룹에 대한 멀티캐스트 전송이 가능하지만, MBMS 스케쥴링 정보는 SMS 등의 유니캐스트(Unicast) 전송을 사용하므로 그 효용성이 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서 특정 정보를 특정 그룹에게 동시에 전송할 수 있으며, 전송 성공에 대한 신뢰성을 보장할 수 있는 무선통신 시스템 특히, 멀티캐스트 전송 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 셀 방송 서비스를 통한 신뢰성 있는 그룹별 멀티캐스트 전송을 지원하는 이동통신 시스템을 제안하는 것을 그 목적으로 한다.
구체적으로 본 발명은 셀 방송 서비스 기술을 기반으로 하여 그룹별 멀티캐스트 전송이 가능한 새로운 기술을 제안한다. 아울러, 본 발명은 신뢰성 있는 그룹별 멀티캐스트 전송을 보장하여, 정보 사업자가 이동통신 사업자에게 믿고 정보 전송을 요청할 수 있도록 한다. 아울러, 본 발명은 이동통신 사업자도 무선자원의 경제적이고 효율적인 사용이 가능하도록 할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 멀티캐스트 전송장비가 특정 그룹의 단말에게 정보를 전송하는 방법은 상기 단말에게 전송할 정보를 정보 사업자로부터 수신하는 정보 수신 단계, 상기 수신한 정보의 크기에 따라 CBS(Cell Broadcasting Service) 멀티캐스트 전송 또는 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 멀티캐스트 전송 중 어느 하나의 전송 방식을 선택하는 선택 단계 및 상기 선택된 전송 방식에 따라 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 멀티캐스트 전송하는 멀티캐스트 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 특정 그룹의 단말에게 정보를 전송하는 멀티캐스트 전송장비는 상기 단말에게 전송할 정보를 정보 사업자로부터 수신하는 인터페이스부, 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 전송하기 위해 필요한 데이터베이스를 저장하는 그룹 데이터베이스 및 상기 수신한 정보의 크기에 따라 CBS(Cell Broadcasting Service) 멀티캐스트 전송 또는 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 멀티캐스트 전송 중 어느 하나의 전송 방식을 선택하고, 상기 선택된 전송 방식에 따라 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 멀티캐스트 전송하도록 제어하는 멀티캐스터 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 정보 전달자는 해당 그룹을 대표하는 인터넷 주소만을 활용하여 해당 주소에 정보를 전송하고, 멀티캐스트 전송장비는 해당 정보의 크기 등에 따라 전송에 적합한 무선 전송 기술을 선택한다. 따라서 제한된 양의 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 멀티캐스트 전송장비는 멀티캐스트 전송 후, 상기 전송 당시 통화 중인 단말 또는 별도 리스트로 관리 중인 단말들에 대해 유니캐스트 전송을 별도로 수행한다. 따라서 신뢰성 있는 정보 전송이 가능하다.
도 1은 종래의 셀 방송 서비스(Cell Broadcasting Service, CBS)에 대한 네트워크 구조를 도시하는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 CBS 전송 과정을 도시하는 도면.
도 3 내지 도 6은 도 2에 도시된 각 메시지들에 포함된 정보를 도시하는 도면.
도 7은 경고 타입 구조를 도시하는 도면,
도 8은 메시지 식별자 구조를 도시하는 도면.
도 9는 셀 방송 서비스를 통하여 방송 메시지를 수신한 종래 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 10은 본 발명의 검색 리스트 구조를 도시하는 도면.
도 11은 정보 사업자의 요청을 수신한 CBC의 동작 순서를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 네트워크의 구조를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 전송장비(1220)의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 14는 정보 사업자가 IP 주소르 할당받는 과정을 도시하는 순서도.
도 15는 멀티캐스트 전송장비(1220)의 그룹 데이터베이스(1320)에 저장되는 멀티캐스트 그룹 데이터베이스의 예시를 도시하는 도면.
도 16은 CBS 그룹 데이터베이스의 구조를 도시하는 도면.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 CBS를 통한 멀티캐스트 전송에서의 전송 모드를 도시하는 도면.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 그룹 멀티캐스트 전송을 도시하는 도면.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 전송장비(1220)의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 20은 도 19의 S1925 단계에서, 멀티캐스트 전송장비(1220)가 CBS 멀티캐스트 전송을 수행하는 구체적인 과정을 도시하는 순서도.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 전송장비(1220)의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 22 내지 도 28은 도 20의 순서도에서 사용되는 메시지의 구조를 도시하는 도면.
도 29는 CBS 멀티캐스트로 전송되는 정보를 수신하여 처리하는 단말의 동작 순서를 도시하는 도면.
도 30 및 도 31은 CBS 멀티캐스트 전송을 경제성 있게 제공하는 방법을 도시하는 도면.
도 32는 본 발명의 실시예에 따라 신뢰성이 보장되는 CBS 센터(1225)의 CBS 멀티캐스트 전송 과정을 도시하는 도면.
도 33은 CBS 멀티캐스트 전송을 보다 신뢰성 있게 제공하는 방법을 도시하는 도면.
도 34는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그룹 멀티캐스트 전송 과정을 도시하는 도면.
도 35는 도 34에서 정보 사업자(1210)가 멀티캐스트 전송장비(3410)로 전달하는 멀티캐스트 요청 메시지의 구조를 도시하는 도면.
도 36은 도 34에서 도시되는 멀티캐스트 응답 메시지의 구조를 도시하는 도면.
도 37은 본 발명의 다른 실시예에 따라 변경된, 쓰기 대체 그룹 전송 요청 메시지의 구조를 도시하는 도면.
도 38은 본 발명의 다른 실시예에 따라 변경된, 메시지 식별자의 구조를 도시하는 도면.
도 39는 본 발명의 다른 실시예에 따라 변경된, 그룹 전송 타입을 도시하는 도면.
도 40은 도 34에서, 멀티캐스트 요청 메시지를 수시한 멀티캐스트 전송장비(3410)의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 41 및 도 42는 CBS 그룹 전송 요청/응답(CBS Grouptransfer Request/Response) 메시지 구조를 도시하는 도면.
도 43은 본 발명의 비상 리스트 구조를 도시하는 도면.
도 44는 본 발명의 그룹 리스트 구조를 도시하는 도면.
도 45는 그룹 전송 메소드 리스트의 구조를 도시하는 도면.
도 46은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 47은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 네트워크 구조를 도시하는 도면.
도 48은 도 19에서 MBMS를 통한 멀티캐스트 전송 절차를 도시하는 도면.
도 49는 도 48에서 MBMS 멀티캐스트 전송 요청을 수행하는 멀티캐스트 전송장비(1220)의 구체적인 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 50은 정보 사업자(1210)의 요청에 의해 유니캐스트 전송이 필요한 단말을 등록하기 위해 HSS에 저장되는 신규 데이터베이스 구조를 도시하는 도면.
도 51은 단말의 IP 주소가 변경된 경우, 이를 멀티캐스트 전송장치(1220)에게 보고하는 과정을 도시하는 순서도.
도 52는 단말의 IP 추적과 신뢰도 정보 관리를 위해 HSS에 구비되는 신규 데이터베이스 구조를 도시하는 도면.
도 53은 무선 구간 신뢰도 정보의 HSS로의 보고 및 멀티캐스트 전송장비로의 보고 과정을 도시하는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 발명의 실시예에서는 특정 그룹에 속한 단말들에게 동일한 정보를 동시에 전송하는 멀티캐스트 전송에 있어서, 정보의 량이 소량인 경우 종래 셀 방송 서비스 전송 기술을 멀티캐스트 전송이 가능한 셀 방송 멀티캐스트 전송으로 개선(enhance)하는 방법에 대해 기술한다. 또한, 종래 신뢰성이 제공되지 못하는 셀 방송 서비스 전송 기술을 수정하여 전송 성공에 대한 신뢰성을 향상시키는 방법에 대해 기술한다.
도 1은 종래의 셀 방송 서비스(Cell Broadcasting Service, CBS)에 대한 네트워크 구조를 도시하는 도면이다.
종래의 셀 방송 서비스는 특정 지역 혹은 전체 이동통신망에 대해서 동일한 정보를 모든 이동 통신 단말들에게 동시에 전송하는 기술을 의미하며, 이 경우 전달되는 정보는 천재지변 등의 안전을 위한 정보이다.
정보 사업자(Information Provider, 110)는 CBS 센터(CBS Center, CBC, 120)에게 전송할 정보를 제공한다. 그러면 CBC(120)는 MME(Mobility Management Entity, 130) 및 기지국(eNodeB, 140)을 통해 각 단말들(150)을 페이징하여 상기 정보를 전송한다.
도 1의 네트워크 구조에서, 각 구성요소 간 정보를 전송하는 구체적인 과정이 도 2에서 도시된다. 아울러, 도 2에 도시된 각 메시지들에 포함된 정보가 도 3 내지 도 6을 통해 도시된다.
우선, 정보 제공자(110)는 S205 단계에서 경고 타입, 경보 메시지, 목표 지역 등의 정보를 포함하는 CBS 정보를 제공한다. 상기 CBS 정보는 예를 들어, 천재 이변이나 안전에 관한 정보일 수 있다. 그러면 해당 CBS 정보를 수신한 CBC(120)는 S210 단계에서 쓰기-대체 경고 요청(Write-Replace Warning Request) 메시지를 MME(130)에게 전송한다. 상기 쓰기-대체 경고 요청 메시지에 대한 메시지 형식이 도 3에서 도시된다.
도 3에서 도시되는 바와 같이, 쓰기-대체 경고 요청 메시지는 해당 메시지가 CBS를 통하여 방송되는 안전 관련 정보임을 알리는 메시지 타입(Message Type), 알리고자 하는 정보가 이동 통신 단말들에 따라 차등적으로 지원이 되거나 지원이 되지 않는 것을 의미하는 메시지 식별자(Message Identifier), 해당 메시지의 중복 성을 검사하는 시리얼 넘버(Serial Number), 해당 메시지가 방송되는 지역에 대한 정보인 지역 정보(List of TAIs) 및 경고 영역 리스트(Warning Area List), 메시지를 반복적으로 방송하여 이동 통신 단말들이 높은 성공율로 수신하도록 유도하는 반복 주기(Repetition Period) 및 방송 요청 수(Number of Broadcast Requested) 정보, 실제 천재지변의 정보 유형을 알려주는 경고 타입(Warning Type), 해당 정보의 유효성을 보장하는 경고 보안 정보(Warning Security Information), 구체적인 정보를 추가적으로 알려주는 경고 메시지 컨텐츠(Warning Message Contents)와 이의 코딩 방식인 데이터 코딩 스킴(Data Coding Scheme), 기타 관리 정보인 OMC ID와 동시 경고 메시지 지시자(Concurrent Warning Message Indicator)를 포함할 수 있다.
한편, 상기한 메시지 식별자가 가질 수 있는 값은 표준 규격을 기반으로 하여, 도 8에서 도시되는 바와 같이 구성될 수 있다. 이는 메시지를 수신한 단말이 해당 메시지에 대해서 대응해야 하는지 아니면 폐기해야 하는지 여부에 대한 정보일 수 있다. 또한, 도 7에는 천재지변 및 안정 관련 정보의 유형을 알려주는 경고 타입(Warning Type)이 도시된다.
다시 도 2의 설명으로 복귀하면, MME(130)는 S215 단계에서, 쓰기-대체 경고 요청(Write-Replace Warning Request) 메시지에 대한 응답으로 쓰기-대체 경고 응답(Write-Warning Response)을 CBC(120)에게 전송한다. 상기 쓰기-대체 경고 응답 메시지에 대한 구체적인 형식이 도 4에서 도시된다. 상기 쓰기-대체 경고 응답 메시지는 기본적으로 쓰기-대체 경고 요청 메시지의 축약형이며, 전송 성공 혹은 전송 실패에 대한 정보를 담은 이유(Cause) 필드와 부가적인 정보를 담은 부가 정보 필드(Criticality Diagnostics)를 포함한다.
CBC(120)로부터 쓰기-대체 경고 요청 메시지를 수신한 MME(130)는 S220 단계에서, 기지국(140)에게 쓰기-대체 경고 요청 메시지를 전송한다. 그러면 기지국(140)은 S225 단계에서, 각 단말들(150)에게 정보 사업자(110)가 전송 요청한 방송 정보를 전송한다.
한편, CBC(120)는 무선에 방송되는 정보를 짧게 반복하여 전송하거나 또는 매우 긴 시간 동안 반복하여 전송할 수 있다. 후자의 경우 네트워크 필요에 의해 정보 전송을 중단시킬 필요가 있다. 이를 위해, CBC(120)는 S230 단계에서 경고 중단 요청(Stop Warning Request) 메시지를 MME(130)에게 전송하며, 상기 경고 중단 요청 메시지에 대한 구체적인 형식이 도 5에서 도시된다. 도 5에서 도시되는 경고 중단 요청 메시지의 대부분의 필드는 도 3의 필드와 중복됨을 알 수 있다.
또한, 상기 경고 중단 요청 메시지에 대한 응답으로, MME(130)는 S235 단계에서 경고 중단 응답 메시지(Stop Warning Response)를 CBC(120)에게 전송하며, S240 단계에서 경고 중단 요청 메시지를 기지국(140)에게 전송하여 방송 정보 전송을 중단한다. 한편, 상기 경고 중단 응답 메시지(Stop Warning Response)에 대한 구체적인 형식이 도 6에서 도시된다. 상기 경고 중단 응답 메시지는 도 4의 정보와 동일하며, 단지 메시지의 이름만 상이한 것이다.
도 9는 셀 방송 서비스를 통하여 방송 메시지를 수신한 종래 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 9에서 도시되는 바와 같이, 단말은 S910 단계에서, CBS를 통해 페이징 메시지 형태로 방송 메시지를 수신한다. 그리고 단말은 S920 단계에서, 수신 메시지에서 메시지 식별자를 추출한다. 그리고 단말은 S930 단계에서 자신의 U(SIM) 카드에 내장된 검색 리스트(Search List)에 상기 추출된 메시지 식별자가 포함되어 있는지 여부 즉, 자신이 수신하여 해석할 수 있는 메시지인지를 판단한다.
포함 시, 단말은 S940 단계로 진행하여 해당 메시지에 대응하는 동작을 수행한다. 예를 들어, 단말은 경고 메시지를 표시할 수 있다. 반면, 미포함 시, 단말은 S950 단계로 진행하여 해당 메시지를 폐기(discard) 한다.
상기 검색 리스트에 대한 예시가 도 10에서 도시된다. 상기 검색 리스트는 단말의 가입 시, 사업자가 U(SIM)에 포함시키거나, 또는 온라인으로 해당 단말에 대해서 원격 서버가 원격 퓨징(Remote Fusing) 하는 것이 가능하다.
단말의 동작을 먼저 설명하였으나, 정보 사업자(110)의 요청을 수신한 CBC(120)의 동작 순서가 도 11에서 도시된다.
우선, CBC(120)는 S1110 단계에서 정보 사업자로부터 CBS 전송 요청을 수신한다. 그러면 CBC(120)는 S1120 단계에서, 상기 CBS 전송 요청에 포함된 경고 타입, 경고 내용 등을 검색한다. 그리고 CBC(120)는 S1130 단계에서 타겟 지역(Target Region)이 특정되었는지 즉, 특정 지역에 대해서만 전송할지 아니면 전체 지역에 대해 전송할 지 여부를 판단한다. 특정 지역에 대해서만 정보를 전송할 경우, CBC(120)는 S1140 단계로 진행하여 타겟 지역을 담당(cover)하는 MME를 검색한다. 그리고 CBC(120)는 S1160 단계에서 검색된 MME에게 쓰기-대체 경고 요청 메시지를 전송한다.
한편, S1130 단계에서, 타겟 지역이 특정되지 않은 경우 즉, 전체 지역에 대해 정보를 전송할 경우, CBC(120)는 S1150 단계로 진행하여 모든 MME에게 쓰기-대체 경고 요청 메시지를 전송한다.
상기에서는 종래 방식에 따른 셀 방송 서비스 절차 및 각 절차에서 사용되는 메시지 형식에 대해서 기술하였다. 그런데, 종래 셀 방송 서비스 등의 절차를 이용하여 복수의 그룹에 대해 특정 메시지를 동시에 전송하고자 하는 경우, 하기의 문제점들이 발생한다.
우선, 종래의 회선형 기술에서는 멀티캐스트 전송이 불가능하다. CBS의 경우는 특정 그룹에 대한 전송이 되지 않으며, 단문 메시지 서비스(Shot Message Service, SMS)/멀티미디어 메시지 서비스(Multimedia Message Service, MMS)는 개인에 대한 전송만이 가능하기에, 특정 그룹에 대한 동일 정보 전송은 불가능하다.
또한, 종래의 패킷형 기술에서는 멀티미디어 방송 멀티미디어 서비스(Multimedia Broadcast Multicast Service, MBMS)를 통하여 특정 그룹에 대한 멀티캐스트 전송이 가능하기는 하다. 그러나 MBMS 채널을 통하여 어느 시점에 정보가 어떤 그룹에 전송되는지를 알리는 경우, SMS 등의 유니캐스트(Unicast)를 사용하므로 효용성이 낮으며, IP프로토콜을 활용하여야 하므로 모든 단말들이 IP 연결을 갖고 있어야 한다는 문제점이 있다. 이는 시스템에 해당 제어와 정보 관리를 위한 부하를 야기할 수 있다. 또한, 소량의 정보를 전송하기에는 앞서의 동작을 위한 부하가 유선과 무선에서 더 크게 요구되는 불합리함을 가진다.
그리고 종래의 CBS 기술은 신뢰성을 보장하지 않는다. 예를 들어, 단말이 패킷 통신을 수행하고 있으면 셀 방송 서비스를 통한 전송이 해당 단말에게 전송되지 않을 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출되었으며, 기본적으로 CBS 기술을 기반으로 하여 그룹별 멀티캐스트 전송이 가능한 새로운 기술을 제안한다. 아울러, 본 발명에서 제안하는 기술은 신뢰성 있는 전송을 보장하여, 정보 사업자가 이동통신 사업자에게 믿고 정보 전송을 요청할 수 있도록 한다. 아울러, 이동통신 사업자도 무선자원의 경제적이고 효율적인 사용이 가능하도록 할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 멀티캐스트 전송장비라는 신규 장비를 도입한다. 상기 멀티캐스트 전송장비는 이동통신망을 통하여 복수의 그룹에게 동일한 정보를 송신하고자 하는 정보사업자가 있는 경우, 해당 정보의 크기, 정보 전송이 필요한 지역, 정보 전송의 신뢰도에 기반하여 최적의 전송 방법을 제공한다. 따라서, 이동통신망의 무선자원을 효과적으로 활용하면서, 이동통신망에서의 신뢰성 있는 멀티캐스트 전송이 가능하다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 네트워크의 구조를 도시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에서는 동일한 기지국 하위에 복수의 단말이 위치하는 경우, CBS 멀티캐스트/MBMS 멀티캐스트/SMS 유니캐스트/IP 유니캐스트 전송 방법을 선택적으로 적용하여, 경제적이고 신뢰성 있는 멀티캐스트 전송을 수행한다.
우선, 정보 사업자(1210)는 임의의 정보에 대한 멀티캐스트 전송을 요청하는 구성요소이다. 상기 정보 사업자(1210)가 전달하고자 하는 정보는 천재지변, 응급 메시지 등일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 정보는 경고 타입, 경보 메시지, 목표 지역 등의 정보를 포함할 수 있다.
멀티캐스트 전송장비(1220)는 이동통신망과 정보 사업자(1210) 사이에 위치하여 정보 사업자(1210)가 요청한 정보를 복수의 그룹화된 단말들에게 전송토록 한다. 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 전송장비(1220)는 정보 사업자(1210)에게 투명(transparent)한 장비임을 가정하며, 이는 이동통신 사업자의 망과 정보 사업자(1210)의 망을 연결하는 스위치, 라우터의 링크들을 해당 멀티캐스트 전송장비(1220)에 바로 정합하는 방식으로 정보 사업자(1210)에게 인식되지 않도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 전송장비(1220)는 정보 사업자(1210)가 전송 요청한 정보의 크기에 따라 CBS 멀티캐스트 전송 또는 MBMS 멀티캐스트 전송을 선택적으로 수행한다. 이와 동시에, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 별도의 유니캐스트 전송이 필요한 단말들 또는 멀티캐스트 전송 시 연결 상태(통화중)인 단말들에게 해당 정보를 유니캐스트 전송한다.
또한, 종래 네트워크 구조와는 다르게, 본 발명의 실시예에서는 신뢰성있는 전송을 위해, 멀티캐스트 전송장비(1220)가 단말에 대한 유니캐스트 IP 주소, 단말의 등록 여부, 단말의 활성/유휴(Active/Idle) 상태 여부를 감시하기 위한 목적으로 HSS(1245), MME(1250)와 연동하는 인터페이스를 구비할 수 있다.
CBS 센터(CBS Center, 1225)는 멀티캐스트 전송장비(1220)로부터 CBS 멀티캐스트 요청 수신 시, 해당 정보를 셀 방송 서비스를 통해 전송하는 일련의 과정을 제어한다.
MBMS 서버(MBMS Server, 1230)는 멀티캐스트 전송장비(1220)로부터 MBMS 멀티캐스트 요청 수신 시, 해당 정보를 멀티미디어 방송 멀티미디어 서비스를 통해 전송하는 일련의 과정을 제어한다.
SMS 센터(SMS Center, 1235)는 멀티캐스트 전송장비(1220)로부터 특정 단말에 대한 SMS 유니캐스트 요청 수신 시, 해당 정보를 MSC-서버(1237)를 통해 전송하는 일련의 과정을 제어한다.
PDN 게이트웨이(1240)는 멀티캐스트 전송장비(1220)로부터 특정 단말에 대한 IP 메시지 전송 요청 수신 시, 해당 메시지를 멀티미디어 인터넷 프로토콜을 통해 전송하는 일련의 과정을 제어한다.
이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, 'MME')(1250)는 유휴 모드(idle)의 단말기를 관리하고, PDN (Packet Data Network) 게이트웨이 및 서빙 게이트웨이를 선정한다. 이와 더불어 이동성 관리 엔티티는 로밍(Roaming) 및 인증(Authentication) 관련 기능을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 MME(1250)는 단말에 대한 유니캐스트 IP 주소, 단말의 등록 여부, 단말의 활성/유휴(Active/Idle) 상태 여부를 감시하기 위한 목적으로 멀티캐스트 전송장비(1220)와 연결 인터페이스를 구비할 수 있다.
서빙 게이트웨이(Serving Gateway)(1255)는 단말이 기지국 사이의 핸드 오버 시, 또는 3GPP 무선망 사이 이동 시 이동성 앵커 역할을 수행한다.
기지국(eNodeB, 1260)은 단말과 무선 채널을 통해 연결되며, 무선 자원을 제어한다. 예를 들어, 기지국(1260)은 매크로 셀 내 필요한 제어 정보를 시스템 정보로 생성하여 방송(Broadcasting)하거나, 또는 데이터나 제어 정보를 단말과 송수신하기 위하여 무선 자원을 할당할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 전송장비(1220)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 13에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 전송장비(1220)는 외부 구성요소와 데이터 또는 제어 정보를 송수신하는 인터페이스부(1310, 1340, 1350, 1360, 1370, 1380, 1390), 전송할 정보를 저장하는 그룹 데이터베이스(1320), 각 블록간의 신호 흐름을 제어하는 멀티캐스터 프로세서(1330)를 포함할 수 있다.
우선, IP 인터페이스(1310)는 정보 사업자(1210)로부터 전송된 IP 패킷들을 수신한다. 상기 IP 패킷은 유니캐스트 IP주소 또는 멀티캐스트 IP 주소를 가질 수 있다. 상기 유니캐스트 IP 주소는 형식은 유니캐스트 이지만, 이를 수신한 멀티캐스트 전송장비(1220)는 해당 유니캐스트 IP에 매핑된 단말들에게 멀티캐스트 방식으로 정보를 전달한다. 이에 대해서는 후술하도록 한다. 그리고 정보 사업자(1210)가 상기 IP 주소를 할당받는 구체적인 과정은 도 14에서 기술하도록 한다.
그룹 데이터베이스(1320)는 정보 사업자(1210)가 멀티캐스트 전송장비(1220)에 요청한 정보 전송이 필요한 지역, 신뢰성 있는 정보 전송에 대한 요구사항 등을 저장한다. 그룹 데이터베이스(1320)에 저장되는 정보에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
멀티캐스터 프로세서(1330)는 멀티캐스트 전송장비(1220)의 전반적인 동작을 제어한다. 즉, 멀티캐스터 프로세서(1330)는 정보 사업자(1210)가 전송 요청한 정보의 양에 따라 CBS 멀티캐스트 전송 또는 MBMS 멀티캐스트 전송을 선택적으로 수행한다. 이와 동시에, 멀티캐스터 프로세서(1330)는 별도의 유니캐스트 전송이 필요한 단말들 또는 멀티캐스트 전송 시 연결 상태인 단말들에게 해당 정보를 유니캐스트 전송한다.
1340 내지 1390에서 도시되는 각 인터페이스 블록은 해당 구성 요소와의 연결 인터페이스를 제공한다.
MME 인터페이스(1340) 및 HSS 인터페이스(1350)는 각각 멀티캐스트 전송장비(1220)와, MME(1250) 또는 HSS(245)의 연결 인터페이스를 제공하며, 멀티캐스트 전송장비(1220)가 단말에 대한 유니캐스트 IP 주소, 단말의 등록 여부, 단말의 활성 또는 유휴(Active or Idle) 상태 여부를 감시하기 위한 목적으로 사용된다.
또한, 멀티캐스터 프로세서(1330)는 정보 사업자(1210)로부터 정보 전송 요청 수신 시, 전송이 요구되는 정보의 크기에 따라 정보의 전송 방식을 결정하고, 결정된 전송 방식에 따라 인터페이스(1360, 1370, 1380, 1390) 중 어느 하나의 인터페이스를 선택하여 정보 전송을 요청한다.
보다 구체적으로, 멀티캐스터 프로세서(1330)는 정보 사업자(1210)로부터 수신한 정보의 크기에 따라 CBS(Cell Broadcasting Service) 멀티캐스트 전송 또는 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 멀티캐스트 전송 중 어느 하나의 전송 방식을 선택한다. 이 경우, 멀티캐스터 프로세서(1330)는 상기 수신한 정보의 크기가 미리 설정된 기준값 이하인 경우 상기 정보를 CBS 멀티캐스트 전송하도록 선택하고, 상기 수신한 정보의 크기가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우 상기 정보를 MBMS 멀티캐스트 전송하도록 선택한다.
그리고 멀티캐스터 프로세서(1330)는 상기 멀티캐스트 전송 후 재전송 대상이 되는 단말의 존재 여부를 판단하고, 재전송 대상이 되는 단말 존재 시 상기 정보를 상기 재전송 대상이 되는 단말에게 유니캐스트 전송하도록 제어한다.
또한, 멀티캐스터 프로세서(1330)는 상기 전송 방식이 MBMS 멀티캐스트 전송으로 선택된 경우, 상기 정보를 MBMS 멀티캐스트 전송하기 위한 스케쥴링 정보를 MBMS 서버와 협상하고, 상기 협상된 스케쥴링 정보를 CBS 멀티캐스트 전송을 통해 상기 특정 그룹의 단말에게 전달하며, 상기 스케쥴링 정보에서 결정된 전송 시점에서 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 MBMS 멀티캐스트 전송하도록 제어한다.
도 14는 멀티캐스트 전송장비(1220)가 정보 사업자(1210)에게 멀티캐스트 그룹 전송을 위한 IP 주소를 할당하는 과정을 도시하는 순서도이다. 정보 사업자(1210)는 도 14의 절차를 통해 할당받은 IP 주소를 이용하여 그룹별 정보 전송을 요청한다.
우선, 정보 사업자(1210)는 S1410 단계에서, 그룹-IP 주소 요청(Group-IP Request)을 멀티캐스트 전송장비(1220)에게 전송하여 멀티캐스트 전송을 위한 IP 주소 할당을 요청한다.
그러면 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1420 단계에서, 그룹 IP 응답(Group-IP Response)을 정보 사업자(1210)에게 전송하여 해당 정보 사업자에게 적합한 유니캐스트 또는 멀티캐스트 IP 주소를 할당한다.
도 15는 멀티캐스트 전송장비(1220)의 그룹 데이터베이스(1320)에 저장되는 멀티캐스트 그룹 데이터베이스의 예시를 도시하는 도면이다.
도 15에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 멀티캐스트 그룹 데이터베이스는 멀티캐스트 전송장비(1220)가 정보 사업자에게 할당한 그룹 IP 주소(이는 유니캐스트 IP 주소 또는 멀티캐스트 IP 주소일 수 있음), 해당 멀티캐스트 전송이 CBS를 통하여 수행되는 경우에 해당 CBS 그룹을 식별하기 위한 CBS 그룹 식별자(CBS Group ID), 해당 멀티캐스트 전송이 MBMS를 통하여 이루어지는 경우 MBMS 그룹을 식별하기 위한 MBMS 그룹 식별자, 멀티캐스트 전송과는 별도로 유니캐스트 전송이 필요한 단말의 식별자(Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number(MSISDN) 또는 IP 주소 정보)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 그룹 IP 주소는 논리적인 개념에서 정의한 명칭이며, 실제 정보 사업자(1210)에게 보여지는 경우 특정 단말 하나를 지시하는 유니캐스트 용 IP 주소일 수 있다. 이 경우 멀티캐스트 전송장치(1220)는 내부적으로 해당 IP 주소를 복수 개의 단말과 매핑한다. 즉, 정보 사업자(1210)는 유니캐스트 장치에게 전송을 하듯이 유니캐스트 IP 주소를 수신자로 하여 메시지를 전송하고, 해당 메시지를 유니캐스트 IP주소로 수신한 멀티캐스트 전송장치(1220)는 내부적으로 사전에 설정된 CBS 그룹(CBS Group)과 MBMS 그룹(MBMS Group)으로 메시지를 방송 또는 멀티캐스트 전송한다.
따라서 유니캐스트 식별자(Unicast MSISDN)과 같은 그룹 내의 각 단말에 대한 별도의 추가 전송 작업을 가능하게 하기 위해서는, 멀티캐스트 전송장치(1220)가 정보 사업자(1210)에게 공개된 유니캐스트 IP(Unicast IP)가 어떤 단말들을 포함하고 있는지의 “Group IP Address : 그룹에 속한 단말들의 (MSISDN류의) 식별자” 관련 정보를 사전에 정보 사업자(1210)와의 업무 체결에 따른 초기 설정 등에서 설정하는 것을 가정한다. 아울러 그룹 IP 주소(Group IP Address)는 멀티캐스트 전송을 위해 IP 주소의 형태로 할당될 수도 있으며, 이 경우에 대해서도 멀티캐스트 전송장치(1220)의 내부 동작은 앞서의 경우와 동일한 것으로 한다.
한편, 이동통신망은 멀티캐스트 전송과는 별도로 유니캐스트 전송이 필요한 단말들에 대한 리스트를 자동으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 이동통신 수신신호 감도가 특정 수준 이하로 내려가는 빈도가 잦은 단말의 경우, 이동통신망은 단말로부터의 보고(report)를 통하여 해당 단말을 유니캐스트 전송 대상으로 추가할 수 있다. 또는, 이동통신망은 단말로부터 유니캐스트 전송 또는 멀티캐스트 전송에 대한 응답을 주기적으로 측정하여, 일정 횟수 이하로 응답이 없는 단말을 유니캐스트 전송 대상으로 추가할 수 있다.
유니캐스트 전송이 필요한 단말들에 대한 리스트를 별도로 작성하는 이유는 CBS 또는 MBMS를 통한 멀티캐스트 전송에 대한 수신 실패 확률이 큰 단말들에게 유니캐스트 전송을 다시 한번 수행하여 보다 신뢰성 있는 정보 전송을 보장하기 위함이다.
도 15에서 도시된 유니캐스트 전송이 필요한 단말의 IP 주소를 등록하는 과정에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 단말의 IP 주소 등록 과정에 대한 전제로서, 멀티캐스트의 대상이 되는 단말이 IP 기반의 통신을 수행하는 경우, 단말에 대한 IP주소의 할당 또는 해제 시 해당 단말의 IP주소가 HSS에 등록된다고 가정한다.
해당 단말의 IP 주소를 HSS에 등록하는 방법으로 기존 인터페이스를 통한 방법 또는 신규 정의한 인터페이스를 통한 방법을 고려해볼 수 있다.
우선, 기존 인터페이스를 통한 방법으로, 기존의 eNB/SGW/PGW를 통한 IP세션의 설정 절차에 있어서, 해당 단말에 할당한(혹은 해제한) IP주소 정보를 SGW를 통하여 HSS에 전달하도록 설정할 수 있다. 신규 인터페이스를 정의하는 방법으로, PGW에서 HSS에 직접(기존에는 없던) 연결되는 새로운 인터페이스를 정의하여, 신규 정의된 인터페이스를 통한 신규 IP 설정(또는 기존 IP 해제) 시에 해당 단말의 IP주소를 (MSISDN등의 단말 식별자와 함께) HSS로 전달하는 절차를 정의할 수도 있다.
상기와 같은 과정을 통해 단말의 IP 주소를 HSS에서 구비한다는 가정 하에, 도 15에서 도시되는 유니캐스트 전송이 필요한 단말에 대한 IP 주소를 등록하는 과정을 설명하면 하기와 같다. 이 경우, 상기 IP 주소 등록 과정을 정보 사업자(1210)의 요청에 의한 등록 과정과, 이동통신망의 자동 등록 과정으로 분류하여 설명하도록 한다.
우선, 첫째는 정보 사업자(1210)의 요청에 의한 등록이다.
본 발명에서 설명하는 멀티캐스트 정보 전송과 별도로, 정보 사업자(1210)는 일반적으로 단말들의 상태 정보 및 자신이 멀티캐스트 전송한 정보의 성공적인 송수신에 대한 단말별 통계정보와 단말의 상태 정보를 확보한다고 가정할 수 있다. 이 경우, 정보 사업자(1210)는 특정 단말의 무선신호세기, 송수신성공률 상태에 대한 정보 등에 문제가 있다고 판단할 수 있다. 그러면 정보 사업자(1210)는 멀티캐스트 전송 후, 해당 단말에 대해서는 유니캐스트 IP에 기반한 전송을 추가적으로 수행해 줄 것을 이동통신 사업자에 요청할 수 있다.
도 50은 정보 사업자(1210)의 요청에 의해 유니캐스트 전송이 필요한 단말을 등록하기 위해 HSS에 저장되는 신규 데이터베이스 구조를 도시하는 도면이다.
단말 식별자(UE Identifier)는 멀티캐스트 전송의 대상이 되는 단말에 대한 개별 식별자로서 MSISDN과 같은 식별자를 일례로 사용할 수 있다. 단말 IP 주소(UE IP Address)는 해당 단말이 IP통신을 하는 경우에 있어서, 앞서의 기존 SGW와의 인터페이스 및 신규 PGW와의 인터페이스를 통하여 획득한 해당 단말의 IP주소를 의미한다. 그리고 IP 보고 조건(IP Report Condition)은 해당 단말의 IP주소를 수신하고자 하는 장치가 있는 경우에 대한 여부(Yes/No 값)를 나타내며, 요청이 있는 경우는 해당 요청 장치의 식별자(예제의 경우는 멀티캐스트 전송장치의 IP주소)를 저장한다.
도 51은 단말의 IP 주소가 변경된 경우, 이를 멀티캐스트 전송장치(1220)에게 보고하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 정보 사업자(1210)는 S5110 단계에서 단말의 IP 주소를 추적하겠다는 요청을 UE-IP 유니캐스트 요청(UE IP-Unicast Request)을 통해 멀티캐스트 전송장비(1220)에게 알린다. 상기 UE-IP 유니캐스트 요청은 IP 주소를 추적하고자 하는 목표 단말 식별자 정보를 포함한다. 그러면 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S5120 단계에서, 상기 메시지의 수신 성공 여부를 지시하는 UE-IP 유니캐스트 확인(UE IP-Unicast confirm) 메시지를 정보 사업자(1210)에게 전송한다.
그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S5130 단계에서, UE-IP 보고 요청(UE-IP Report Request) 메시지를 HSS(1245)에게 전송한다. 그러면 HSS(1245)는 IP 주소 추적을 요청받은 단말의 IP 주소 변경 시점에 S5140 내지 S5150 단계를 통해, 상기 단말의 변경된 IP 주소에 대한 정보를 포함하는 UE-IP 보고 메시지를 멀티캐스트 전송장비(1220)에게 전송한다.
한편, 정보 사업자(1210)는 임의의 시점에서 더 이상 단말에 대한 IP 주소 정보를 수신하지 않겠다는 UE-IP 유니캐스트 제거 요청(UE-IP Unicast Remove Request) 메시지를 멀티캐스트 전송장비(1220)에게 전송할 수 있다. 그러면, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S5170 단계에서, UE-IP 유니캐스트 제거 확인(UE-IP Unicast Remove confirm) 메시지를 정보 사업자(1210)에게 전송한다.
그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S5180 단계에서, UE-IP 보고 해제 요청(UE IP-Report Release Request) 메시지를 HSS(1245)에게 전송하고, S5190 단계에서 이에 대한 응답인 UE-IP 보고 해제 확인(UE IP-Report Release confirm) 메시지를 수신한다.
다시, 유니캐스트 전송이 필요한 단말에 대한 IP 주소를 등록하는 두 번째 방법에 대하여 기술한다.
두 번째 방법은 이동통신망 내부에서 자동으로 등록하는 방법이다. 이는 기지국에서 목표가 되는 단말의 무선 신호 세기 정보의 평균값을 추적하거나, 또는 RLC 전송의 성공율 및 실패율을 추적하여 유니캐스트 전송이 필요한 단말에 대한 IP 주소를 등록할 수 있다.
이를 위해, 우선 목표 수준의 평균 신호 세기 값, 평균 성공율/실패율, 또는 최소한 보장해야 하는 신호세기 및 최소한 보장해야 하는 실패율 등의 한계값(threshold)을 설정할 수 있다. 그리고 설정된 한계값(threshold) 값을 초과하는 단말에 대해서는 해당 단말의 신뢰성 있는 전송이 어려운 상황을 SGW(1255)를 통하여 HSS(1245)에 보고하는 절차를 수행하도록 한다.
이를 위하여 HSS(1245)는 도 52에 도시되는 신규 데이터베이스 구조를 자길 수 있다.
도 52는 신뢰성 있는 전송이 어려운 단말들에 대한 IP 주소를 이동통신망이 자동으로 등록하기 위해 HSS(1245)가 구비해야 하는 데이터베이스 구조를 도시한다.
도 52에서 도시되는 데이터베이스의 다른 필드는 도 50에서 도시되는 데이터베이스와 동일하다.
도 52에서 도시되는 단말의 단말 신뢰도 상태(UE Reliability Status) 필드는 해당 단말이 현재 겪고 있는 신뢰도(Reliability) 수치를 나타내며, 상기한 바와 같이 평균/최소 신호세기, 평균/최소 RLC 실패율 등으로 나타낼 수 있다. 아울러, 해당 목표 신뢰치 값은 정보 사업자(1210) 혹은 이동통신사업자가 자체적으로 정의할 수 있으며, 단말 별로 다르게 설정도 가능하다.
이 경우 단말 타겟 신뢰도(UE Target Reliability) 필드에 해당 목표치를 저장한다. 따라서, 단말에 대한 무선 링크의 설정이 이루어지는 시점에 해당 무선 구간의 신뢰성 추적 및 한계값(threshold )이 HSS(1245)에서 해당 단말을 관리하는 기지국(1260)으로 기존 시그널링 절차에 부가 필드로서 전달된다.
도 53은 기지국(1260)이 특정 단말에 대한 신뢰도를 추적 중, 이에 대한 보고가 필요한 경우, SGW(1255)를 거쳐 HSS(1245)에 보고하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 기지국(1260)은 S5130 단계에서 UE 신뢰성 보고(UE-Reliability Report) 메시지를 SGW(1255)에게 전송한다. 그러면 SGW(1255)는 S5320 단계에서 상기 메시지를 HSS(1245)에게 전달한다.
그러면 HSS(1245)는 신뢰도에 대한 정보를 포함하는 UE IP 보고(UE-IP Report) 메시지를 생성하여 멀티캐스트 전송장비(1210)에게 전송한다. 이 경우, HSS(1245)는 UE IP 보고 메시지에 포함된 단말이 추가적인 IP 유니캐스트(IP Unicast) 처리가 요청된 단말인 경우(즉, IP 보고 조건(IP Report Condition) 필드에 정보가 있는 경우)는 멀티캐스트 전송장치(1210)에 해당 단말의 유니캐스트 IP 주소 정보를 전달한다. 상기 IP 주소 정보 전달은 멀티캐스트 전송장비(1220)로 하여금 해당 단말에 대한 IP 유니캐스트 전송을 수행하도록 설정하는 것이 목적이다. 따라서 HSS(1245)는 UE IP 보고 메시지의 내부 필드에 {ADD}값을 설정한다. 이후 해당 단말의 목표 신뢰성 수치가 한계값(threshold) 이상으로 올라가는 경우, HSS(12450)는 UE IP 보고 메시지의 내부 필드를 {Remove}로 설정하여 해당 단말에 대한 IP 유니캐스트 전송을 중단시킨다.
다시, 도 15의 설명으로 복귀한다.
도 15에서 도시되는 멀티캐스트 그룹 데이터베이스에서, 유니캐스트 전송을 위한 단말의 MSISDN을 등록하는 과정도 단말의 유니캐스트 IP 주소를 등록하는 과정과 유사하다. 다만 정보 사업자(1210)가 요청하여 단말의 MSISDN를 등록하는 경우, 정보 사업자(1210)가 단말 IP-유니캐스트 요청 메시지를 전송할 필요없이, 해당 단말의 MSISDN만을 등록하는 절차만 수행된다.
또한, 이동통신망이 자동으로 유니캐스트 전송을 위한 단말의 MSISDN을 등록하는 경우, 기지국(1260)에서 단말의 무선 신호 세기와 RLC 성공율/실패율을 추적하여 SGW(1255)를 통하여 MME(1250)에 보고하는 과정은 단말의 IP 주소를 등록하는 경우와 동일하다. 다만, MME(11250)에서 멀티캐스트 전송장비(1220)로 해당 단말의 MSISDN 정보만을 통보한다는 점에서 차이가 있을 뿐이다.
상기한 방법으로 정보 전송에 대한 신뢰성 정보를 추가적으로 관리하고자 하는 목적은 기존 음성 및 인간이 사용하는 데이터 전송의 경우는 해당 서비스를 사용하는 사람이 서비스의 품질 저하를 직접 경험할 수 있고 이에 대한 재전송을 사람이 최종적으로 판단할 수 있지만, MTC 등의 데이터 전송에서는 절대적으로 시스템 내에서의 정보 추적이 필요하기 때문이다. 물론 정보사업자 자체의 성공율/실패율 산출도 가능하지만, 과금 등의 민감한 사항을 감안한다면, 향후 MTC 등의 M2M 서비스의 성공적인 지원을 위해서는 이동통신망에서의 신뢰성 정보 확보 및 관리가 중요하다.
한편, 본 발명은 이동통신망의 전체 단말에 대한 방송을 목적으로 만들어진 셀 방송 서비스(CBS)를, 특정 지역과 그룹에 대한 멀티캐스트 전송으로 활용한다. 이를 위해, 멀티캐스트 전송장비(1220) 내에 구비되는 도 13의 그룹 데이터베이스는 도 16에 도시된 정보를 포함해야 한다. 즉, 그룹 데이터베이스는 해당 CBS 기반 멀티캐스트 그룹에 대한 그룹 식별자(CBS Group ID), 해당 그룹의 목표가 되는 지역 정보(Group Region), 그리고 전송 모드에 대한 정보를 포함해야 한다. 아울러, 해당 그룹에 속한 UE의 식별자가 부가정보로 포함될 수 있으며, 이의 목적과 사용 예는 후술하도록 한다. 상기의 도 16에 도시되는 CBS 그룹 데이터베이스는 도 15에 도시되는 CBS 그룹 ID가 포함하는 구체적인 정보이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 CBS를 통한 멀티캐스트 전송에서의 전송 모드를 도시한다.
우선, MODE_0 는 이동통신망의 기본 설정에 따르는 것으로서, 기존 CBS 전송과 동일하게 전체 망에 해당 정보를 방송하는 것을 의미한다.
MODE_1은 정보 사업자(1210)가 해당 멀티캐스트 그룹을 가입하는 당시 가입한 목표 지역을 의미하며, 해당 가입 시점에 요청한 지역에 해당 정보를 멀티캐스트 해달라는 것으로 동작한다.
MODE_2는 정보 사업자(1210)가 멀티캐스트 정보전송을 신청하는 시점에서 등록한 목표 지역 중에서도, 실제로 이동통신단말이 등록을 수행한 지역에 대해서만 멀티캐스트를 전송하라는 것을 의미한다. 이를 위하여 멀티캐스트 전송장비(1220)는 해당 그룹에 어떤 가입자들이 등록되어 있는지를 알아야 한다.
이를 위하여 도 16에서 도시되는 가입자 단말 정보가 부가적으로 포함될 수 있으며, 해당 정보는 MSISDN/IMSI 등의 정보로 채워진 리스트 구조를 가질 수 있다.
MODE_3와 MODE_4는 보다 신뢰성 있는 전송을 위한 방안으로 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 여기서는 상기 MODE_3와 MODE_4 전송모드의 존재 목적에 대해서만 간략히 설명하도록 한다. 종래 CBS는 기본적으로 단말의 상태와 상관없이 방송을 하고 종료하는 방식으로 동작한다. 특히 단말이 이동통신망과 연결되어 패킷 송수신을 수행하고 있다면, 이동통신망의 구현상황에 따라서 CBS 정보를 수신할 수도 있고, 수신하지 못할 수도 있다. MODE_3와 MODE_4는 이러한 신뢰성에서의 문제점을 보완/해결하기 위하여 제안되었다.
상술한 내용을 종합하여 본 발명의 전체적인 구성을 요약하여 도 18에서 도시하면 다음과 같다.
정보 사업자(1210)는 복수의 그룹화된 단말에게 동일한 정보를 전송하기 위한 멀티캐스트 요청(Multicast Request) 메시지를 S1805 단계에서, 멀티캐스트 전송장비(1220)에게 전송한다. 정보 사업자(1210)는 상기 메시지의 수신 주소를 이동통신 사업자가 제공한 IP 주소로 설정한다.
그러면 멀티캐스트 전송장비(1220)는 전송 요청받은 정보의 크기에 따라 CBS 멀티캐스트를 통한 전송 또는 MBMS 멀티캐스트를 통한 전송을 여부를 판단한다.
정보의 크기가 크지 않은 경우, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 해당 정보를 CBS 멀티캐스트를 통해 전송하도록 결정한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1810 단계에서, 해당 정보에 대한 CBS 멀티캐스트 전송 요청을 CBS 센터(1225)에 전송한다.
반면, 정보의 크기가 큰 경우, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 해당 정보를 MBMS 멀티캐스트를 통해 전송하도록 결정한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1820 단계에서, 해당 정보에 대한 MBMS 멀티캐스트 전송 요청을 MBMS 센터(1230)에 전한다.
이와 동시에, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 단말의 개별적인 상황을 고려하지 않은 멀티캐스트 전송에 대한 신뢰도 문제점을 고려하여, 유니캐스트에 기반하여 해당 정보를 재전송한다. 이 경우, 재전송 대상이 되는 단말이 SMS를 통해 유니캐스트 되도록 설정된 경우라면 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1830 단계로 진행하여, SMS 유니캐스트 전송 요청을 SMS 센터(1235)에 전송한다.
반면, 재전송 대상이 되는 단말이 IP를 통해 유니캐스트 되도록 설정된 경우라면 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1840 단계로 진행하여, IP 유니캐스트 전송 요청을 PDN 게이트웨이(1240)에 전송한다.
이와 같이, 본 발명에서는 전송할 정보의 크기에 따라 CBS 멀티캐스트 전송 또는 MBMS 멀티캐스트 전송을 선택적으로 수행하고, 전송의 신뢰성을 확복하기 위해 SMS 유니캐스트 전송 또는 IP 유니캐스트 전송을 추가적으로 수행한다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐스트 전송장비(1220)의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
우선, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1905 단계에서, 정보 사업자(1210)로부터 멀티캐스트를 요청하는 IP 메시지를 수신한다. 그러면 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1910 단계에서, 수신한 메시지에 설정된 IP 수신 주소를 기반으로 하여 도 15에 도시된 멀티캐스트 그룹 데이터베이스로부터 그룹 IP 주소를 식별한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1915 단계에서 부합하는 그룹 IP 주소의 존재 여부를 판단한다. 만약, 존재한다고 판단한 경우, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1920 단계 이하에서 해당 메시지를 처리한다. 반면, 부합하는 그룹 IP 주소가 존재하지 않는다고 판단하는 경우 멀티캐스트 전송장비(1220)는 정보 사업자(1210)로부터 수신한 IP 메시지를 폐기한다.
한편, S1920 단계로 진행한 멀티캐스트 전송장비(1220)는 수신한 IP 메시지의 크기를 산출한다. 수신한 IP 메시지의 크기는 이동통신기술에 따라서 다른 방법으로 산출할 수 있다. 첫째 방법은 CBS로 전송이 가능한 메시지의 크기가 큰 (약 8000바이트 수준) 기술인 3GPP LTE와 같은 경우, 전체 IP 메시지의 크기를 산출할 수 있다. 둘째 방법은 CBS로 전송이 가능한 메시지의 크기가 작은 (약 80바이트 수준) 기술인 3GPP 2G/4G 기술에 있어서는 IP/TCP/UDP/HTTP/SIP 등의 프로토콜 오버헤드를 제거하고, 실제 7 계층의 콘텐츠 본문의 크기만을 대상으로 크기를 산출할 수도 있다. 이는 CBS를 활용하는 그룹이 송수신하는 정보에 의존적인 것으로서 구현상의 이슈로 고려할 수 있다.
멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1920 단계에서, 상기한 방법을 통해 산출된 IP 메시지의 크기를 미리 설정된 임계치(예를 들어, 3GPP 2G/3G의 경우 약80바이트, 3GPP LTE의 경우 약8000바이트)와 비교한다. 산출된 IP 메시지의 크기가 임계치보다 작다면, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1925 단계로 진행하여 수신된 IP 메시지에 포함된 정보를 CBS를 통하여 그룹에 속한 단말들에게 멀티캐스트 전송한다.
반면, 산출된 IP 메시지의 크기가 임계치보다 크다면, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1930 단계로 진행하여 MBMS를 통하여 해당 정보를 멀티캐스트 전송한다.
한편, CBS와 MBMS의 경우는 전송에 따른 신뢰성을 보장하지 못하므로, 수신에 대한 성공율이 낮은 단말은 CBS 멀티캐스트 또는 MBMS 멀티캐스트를 통해 전송되는 정보 수신에 실패할 확률이 높다. 이와 같은 문제점을 방지하기 위하여 본 발명에서는 멀티캐스트 전송 후, SMS 유니캐스트 또는 IP 유니캐스트를 이용하여 미리 등록된 단말들에 대해서 추가적으로 유니캐스트 전송을 수행한다.
이를 위해, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 멀티캐스트 전송 후, S1935 단계로 진행하여 멀티캐스트 그룹 데이터베이스에 유니캐스트 MSISDN 리스트(Unicast MSISDN List)가 존재하는지 판단한다. 존재한다면, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1940 단계로 진행하여 상기 리스트에 존재하는 단말들에 대해 동일한 정보를 SMS 유니캐스트 전송한다.
그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1945 단계로 진행하여 멀티캐스트 그룹 데이터베이스에 유니캐스트 IP 리스트(Unicast IP List)가 존재하는지 여부를 판단한다. 존재한다면, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S1950 단계로 진행하여 상기 리스트에 존재하는 단말들에 대해 동일한 정보를 IP 유니캐스트 전송한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 멀티캐스트 전송된 정보를 수신하지 못할 것으로 예측되는 단말들에 대해 유니캐스트 전송을 수행함으로써 정보 전송에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 20은 도 19의 S1925 단계에서, 멀티캐스트 전송장비(1220)가 CBS 멀티캐스트 전송을 수행하는 구체적인 과정을 도시하는 순서도이다.
CBS 멀티캐스트 전송을 결정한 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S2005 단계에서, CBS 그룹 전송 요청(CBS Grouptransfer Request) 메시지를 CBS 센터(1225)로 전송한다. 상기 CBS 그룹 전송 요청(CBS Grouptransfer Request) 메시지에 대한 구체적인 구조가 도 22에서 도시된다.
도 22에서 도시되는 바와 같이, CBS 그룹 전송 요청(CBS Grouptransfer Request) 메시지는 해당 멀티캐스트 그룹을 나타내는 식별자(Group ID), 메시지 자체에 대한 중복성 검사를 위한 시퀀스 번호(Sequence Number), 해당 멀티캐스트 메시지를 전송할 목표 지역 정보(Group Region), 해당 멀티캐스트를 CBS 센터(1225)가 실제 전송할 때 신뢰성 및 경제성 향상을 위하여 요청하는 전송 모드(Transfer Mode), 마지막으로 전송할 정보(Contents)를 포함한다.
이중에서 그룹 ID((Group ID), 목표 지역 정보(Group Region), 전송 모드(Transfer Mode)는 도 16에서 도시되는 데이터베이스 정보를 기반으로 생성된다. 그리고 전송할 정보(Contents)는 후술할 도 21에서 도시되는 바와 같이, 5 계층~7 계층에 해당하는 정보, 또는 7 계층에 해당 하는 정보만을 전달하는 것으로 한다. 이는 전송하는 정보의 량을 줄이기 위한 과정이다. 상기 도 21은 3GPP 2G/3G를 가정하여 만들어진 것으로서, 3GPP LTE를 가정한다면, 상위 계층의 정보만을 보내지 않고, 수신한 IP 메시지를 전체 모두 컨텐츠(Contents)에 담아 전송하는 것도 가능하다.
다시 도 20의 설명으로 복귀하면, 멀티캐스트 전송장비(1220)로부터 CBS 그룹 전송 요청 메시지를 수신한 CBS 센터(1225)는 이에 대한 응답으로 CBS 그룹 전송 응답(CBS Grouptransfer Response) 메시지를 멀티캐스트 전송장치(1220)에 전송한다. 상기 CBS 그룹 전송 응답(CBS Grouptransfer Response) 메시지에 대한 구체적인 구조가 도 23에서 도시된다.
도 23에서 도시되는 바와 같이, CBS 그룹 전송 응답(CBS Grouptransfer Response) 메시지는 CBS 그룹 전송 요청 메시지를 통해 수신한 그룹 ID(Group ID), 자신이 송신하는 메시지에 대한 중복성 검사를 위한 시퀀스 번호(Sequence Number), 및 성공 혹은 오류에 대한 정보를 담은 이유(Cause) 필드를 포함한다.
다시 도 20의 설명으로 복귀하면, CBS 그룹 전송 요청 메시지 및 CBS 그룹 전송 응답 메시지 송수신 이후의 절차는 종래 기술의 CBS 동작 절차와 동일한 메시지(메시지 이름에서 ‘경고(warning)’가 ‘그룹 전송(grouptranfer)’으로 변경)와 순서로 수행된다. 따라서 S2015 단계 이후의 절차에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 단지, 해당 메시지 및 절차에 대한 장치들의 동작과 메시지 내부 항목은 본 발명에서 제안하는 기술로 변경될 필요가 있으므로, 하기에서는 변경된 사항에 대해서만 기술토록 한다.
우선, 먼저 멀티캐스트가 불가능했던 CBS의 메시지들은 다음과 같이 변경된다.
CBS 센터(1225), MME(1250), eNB(1260)들 간에 송수신하는 쓰기-대체 경고 요청 메시지(Write-Replace Warning Request)의 구조가 도 24에서 도시된다.
도 24에서 도시되는 메시지에서, 그룹 전송 영역 리스트(Grouptransfer Area List)는 해당 멀티캐스트 그룹의 목표 지역을 의미하여 기존 메시지 대비 이름만 바뀌었고 의미는 동일하다. 현재 메시지 지시자(Concurrent Message Indicator)도 기존의 메시지와 동일한 의미이지만 이름에서 경고(Warning)가 제거된 수준이다. 메시지 식별자(Message Identifier)의 경우, 멀티캐스트를 의미하는 새로운 필드인 그룹 전송 메시지(Grouptransfer Message)의 의미를 식별하는 지시자가 도 25에 도시되는 바와 같이 1004번으로 추가된다. 상기 1004번의 식별자는 예시일 뿐, 다른 값도 가능하다.
도 24의 그룹 전송 보안 정보(Grouptransfer Security Information)는 그룹 정보를 전송하는 정보 사업자(1210)와 단말, 또는 이동통신사업자와 단말간의 상호 인증을 위한 것이다. 즉, 상기 그룹 전송 보안 정보를 통해 단말은 해당 메시지를 수신하기에 적합한지 여부를 판단한다. 본 발명에서는 상기 그룹 전송 보안 정보의 생성과 분배 방법에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
그룹 전송 메시지 컨텐츠(Grouptransfer Message Contents)는 그룹에 멀티캐스트 되는 정보를 포함하는 필드이다. 메시지 식별자(Message Identifier)를 통해 단말이 그룹 멀티캐스트에 대한 CBS 메시지임을 감지하면, 자신이 CBS 메시지의 수신 대상인지의 여부를 확인하기 위하여 그룹 전송 타입(Grouptransfer Type) 필드를 활용하게 된다.
상기 그룹 전송 타입 필드에 대한 구체적인 구조가 도 26에서 도시된다. 상기 그룹 전송 타입 필드에는 해당 CBS 메시지의 수신 대상이 되는 그룹의 식별자가 표시되며, 해당 그룹에 등록한 단말들은 보안(Security) 정보가 부합하는 경우, 해당 정보를 읽도록 한다. 필요 시 해당 정보를 아무나 읽지 못하도록 하기 위하여 이동통신단말과 CBS 센터(1225) 또는 멀티캐스트 전송장비(1220)간의 암호화된 키를 적용하여 암호화/복호화 하는 것도 가능하다.
다시 도 20의 설명으로 복귀하면, 도 20에서는 변경된 쓰기-대체 그룹 전송 요청/응답(Write-Replace Grouptransfer Request/Response) 메시지를 통하여 멀티캐스트 전송을 수행한다. 한편, 그룹 전송 중단 요청/응답(Stop Grouptransfer Request/Response) 메시지의 경우는 종래의 경고 중단 요청/응답(Stop Warning Request/Response) 메시지와 동일한 메시지를 활용하되 메시지 이름만 변경하여 사용한다. 단, 경고 중단 요청(Stop Warning Request) 메시지의 경고 영역 리스트(Warning Area List)는 그룹 전송 영역 리스트(Grouptransfer Area List)로 변경하여 사용한다.
도 21은 도 20에서 CBS 멀티캐스트 전송을 수행하는 멀티캐스트 전송장비(1220)의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
우선, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 정보 사업자(1210)로부터 멀티캐스트 전송 요청을 IP 메시지로 수신한다. 그러면 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S2110 단계에서 그룹 전송 요청 메시지를 생성한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S2120 단계에서, 멀티캐스트 그룹 데이터베이스로부터 그룹 ID, 그룹 지역(Group Region), 전송 모드(Transfer Mode)를 검색한다.
그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S2130 단계에서, 그룹 전송 요청 메시지의 각 필드를 설정한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S2140 단계에서, IP 메시지로부터 5 계층 내지 7 계층에 포함된 내용(contents)을 검색하고, S2150 단계에서 검색된 5 계층 내지 7 계층의 내용을 그룹 전송 요청 메시지에 설정한다.
그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S2160 단계에서, 생성된 그룹 전송 요청 메시지를 CBS 센터(1225)로 전송한다.
한편, 도 20에 도시된 과정을 통해 CBS 멀티캐스트 전송이 수행되면, 해당 메시지의 수신 지역 내 단말은 상기 메시지를 수신하게 된다.
이에 앞서, 본 발명의 실시예에 따른 모든 단말은 도 27에서 도시되는 검색 리스트(Search List)를 구비한다. 상기 검색 리스트는 해당 단말이 CBS를 통하여 방송되는 메시지 가운데에서 수신이 가능한 메시지의 메시지 식별자(Message Identifier)를 포함하는 정보이다.
종래 발명대비 본 발명에서는 그룹 멀티캐스트 메시지의 수신을 위하여 1004번으로 가정한 메시지 식별자(Message Identifier)를 앞서 도 25에서 추가하였으며, 단말에도 이에 대한 정보가 포함되어 있는 것을 확인할 수 있다. 추가적으로 단말은 자신이 등록된 그룹에 대한 식별자 정보를 도 28과 같이 구비한다. 현재 가정에서는 해당 이동통신단말이 Group_C2에 속한 것으로 가정한다.
상기한 도 27 및 도 28의 정보를 구비한 단말이 CBS 멀티캐스트로 전송되는 정보를 수신하는 동작 과정이 도 29에서 도시된다.
우선, 단말은 S2910 단계에서 CBS 페이징 메시지를 수신한다. 그러면 단말은 S2915 단계로 진행하여 수신한 CBS 페이징 메시지로부터 메시지 식별자(Message Identifier)를 검출한다. 그리고 단말은 S2920 단계에서 도 27에 도시되는 단말의 검색 리스트에 상기 메시지 식별자가 존재하는지 여부를 판단한다. 만약, 검색 리스트 내에 수신한 메시지 식별자가 존재한다면 처리 가능한 메시지로 판단하고 다음 단계를 수행하며, 존재하지 않는다면 해당 메시지의 처리를 중단한다.
존재하는 경우, 단말은 S2925 단계로 진행하여 검출된 메시지 식별자가 일반 방송 메시지에 대한 것인지 또는 그룹 멀티캐스트 전송 메시지에 대한 것인지 여부를 판단한다. 이를 위해, 단말은 검출된 메시지 식별자가 도 27의 ‘1004’에 해당하는 값을 갖는지 여부를 확인할 수 있다.
만약, 메시지 식별자가 일반 방송 메시지라면, S2930 단계로 진행하여 종래 정의된 해당 메시지의 처리 동작을 수행한다. 반면, 메시지 식별자가 그룹 멀티캐스트 전송을 위한 것이라면, 단말은 S2940 단계로 진행하여 수신 메시지의 그룹 전송 타입 필드(Grouptransfer Type)를 통해 어떤 그룹에 대한 전송인지 확인한다. 도 28에 등록된 그룹이 아니라면, 단말은 S2960 단계로 진행하여 메시지 처리를 중단하고, 등록된 그룹이라면 단말은 S2945 단계로 진행하여 보안 정보가 유효한지 여부를 판단한다. 보안에 대한 구체적인 정보 값과 배포 방안은 본 발명에서 다루지 않는다.
보안상에도 문제가 없는 경우, 단말은 S2950 단계로 진행하여 그룹 전송 메시지 내용을 검색하고, S2955 단계에서 검색된 메시지 내용을 표시한다.
한편, 종래 CBS 전송은 신뢰성에 대한 책임이 없다. 즉, 단말이 해당 정보를 수신했는지 또는 실패했는지의 여부는 이동통신 사업자에게 상관이 없도록 설계된다. 그러나 정보 사업자(1210)가 그룹에 대한 멀티캐스트를 요청하는 경우는 해당 정보의 신뢰성 보장을 기본적으로 요청하게 된다. 아울러, 이동통신 사업자에게 있어서도 적절한 무선 자원을 활용하여 수익성 있는 CBS 전송을 하는 것을 원하게 된다.
이를 위하여 본 발명에서는 멀티캐스트 전송장비(1220)가 CBS센터(1225)로 CBS 멀티캐스트 전송을 요청한 경우, 해당 CBS 멀티캐스트 전송을 보다 경제성 있거나 신뢰성 있게 제공하는 방안에 대하여 정의한다.
우선, CBS 멀티캐스트 전송을 경제성 있게 제공하는 방법에 대하여 기술하도록 한다.
CBS 멀티캐스트 전송을 경제성 있게 제공하기 위한 가장 쉬운 방법은 정보 사업자(1210)가 요청한 지역에 대해서만 CBS 멀티캐스트 전송을 수행하는 것이다. 이를 위한 CBS 센터(1225)의 동작 순서도가 도 30에서 도시된다.
CBS 센터(1220)는 멀티캐스트 전송장비(1220)로부터 CBS 멀티캐스트 전송 요청 수신 시, S3010 단계에서 정보 사업자(1210)가 요청한 지역을 서비스하는 MME들을 확인한다. 그리고 CBS 센터(1220)는 S3020 단계에서, 검색된 MME에 대해 쓰기 대체 그룹 전송 요청 메시지를 전송한다.
CBS 멀티캐스트 전송을 경제성 있게 제공하는 두 번째 방법은 정보 사업자(1210)가 요청한 지역을 대상으로 CBS 그룹 멀티캐스트 전송을 수행하지만, 모든 요청 지역에 CBS 그룹 멀티캐스트 전송을 수행하지 않고, 실제 해당 그룹에 속한 단말이 등록을 수행한 지역에 대해서만 CBS 멀티캐스트를 수행하는 것이다. 이에 대한 구체적인 과정이 도 31에서 도시된다.
CBS 센터(1220)는 S3110 단계에서, 등록된 단말에 대한 지역을 담당하는 MME를 검색한다. 그리고 CBS 센터(1220)는 S3120 단계에서 단말이 현재 등록한 MME를 검색하고, S3130 단계에서 검색된 MME에게 쓰기-대체 그룹 전송 요청 메시지를 전송한다. 이와 같은 과정을 통해 무선 자원을 절약할 수 있다.
한편, 멀티캐스트 전송장비(1220)가, 단말들이 등록한 MME를 찾는 방법은 운영상에서 여러 가지 방법으로 구현할 수 있다. 이는 표준 기술에 대한 수정 혹은 구현상의 방법으로 가능하다. 첫째는 정보 사업자(1210)의 단말을 특정 MME에서 처리하도록 하는 방법이다. 따라서 멀티캐스트 전송장비(1210)는 특정 정보 사업자(1210)에 대해서 할당된 특정 MME에게 멀티캐스트의 대상이 되는 단말들의 등록 여부를 확인하는 방법이 가능하다.
둘째는 MME들이 지역별로 매핑되어 설치된 경우에 대한 방법이다. 이 경우에는 멀티캐스트 전송장비(1220)가 도 16과 같이, 자신이 목표하는 지역에 대한 정보를 구비한다. 따라서, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 이동통신망 망 설계 정보를 기반으로 하여, 목표하는 지역의 MME 정보를 자동 혹은 매뉴얼하게 획득할 수 있고, 해당 MME에 대해서 단말의 등록/미등록 여부를 확인할 수 있다.
셋째는 HSS의 기능을 수정하여, 정보 사업자(1210)의 단말이 HSS로 등록되는 경우에 해당 단말에 대한 멀티캐스트를 수행하는 멀티캐스트 전송장비(1220)로 해당 단말을 관리하는 MME의 정보를 멀티캐스트 전송장비(1220)로 전달하도록 하는 방법이다.
넷째는 멀티캐스트의 대상이 되는 MTC 류의 단말들에 대해서 별도의 HSS를 구성하는 방안이다. 이를 통하여 멀티캐스트 전송장비(1220)는 항상 해당 HSS와의 인터페이스만을 유지하며, 해당 HSS를 통하여 멀티캐스트 대상이 되는 단말을 담당하는 MME들을 확인하고, 해당 MME로 등록/미등록 여부를 확인하는 방법이다. 아울러 각 개별 단말을 기존의 SLF/HSS를 통하여 MME를 찾아가는 방법도 가능하다.
다음으로, CBS 멀티캐스트 전송을 신뢰성 있게 제공하는 방법에 대하여 기술하도록 한다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따라 신뢰성이 보장되는 CBS 센터(1225)의 CBS 멀티캐스트 전송 과정을 도시하는 도면이다.
보다 구체적으로 도 32는 도 31의 향상된 버전으로서 CBS 멀티캐스트 전송 시, 단말이 패킷 전송을 송수신하는 경우(연결 상태인 경우), 해당 CBS 멀티캐스트 전송을 수신하지 못할 수 있는 상황에 대한 보안 방안이다.
도 32는 정보 사업자(1210)가 요청한 지역에 대해서, 현재 단말이 등록한 지역을 대상으로 CBS 센터(1225)가 CBS 멀티캐스트를 수행하는 과정인 S3210 단계 및 S3220 단계는 도 31과 동일하다. 이에 더하여, 도 32의 CBS 센터(1225)는 CBS 멀티캐스트 전송을 수행하는 시점에 전송 대상이 되는 단말들이 연결 상태에 있는지 여부를 확인한다. 즉, 단말의 패킷 전송 여부를 확인한다.
아울러 CBS 센터(1225)는 MAX_TRIAL 변수로 대표되는 시스템 변수를 정의하여, 정해진 횟수만큼 반복적인 전송과 각 전송시점에서의 패킷 송수신을 수행하는 단말의 개수를 산출한다. 이를 마치면 CBS 센터(1225)는 해당 CBS 멀티캐스트 전송 시에 평균적인 패킷 송수신 단말의 비율을 산출하여, 해당 CBS 멀티캐스트 전송의 신뢰성 있는 전송 여부를 수치적으로 예측하도록 한다. 필요한 경우 정보 사업자(1210)에게 해당 정보를 제공하여, 통계적인 성공률 정보로 제공한다. 여기서 단말의 패킷 전송 여부는 도 31에서 기술한 바와 같이, 해당 단말의 상태를 관리하는 MME를 찾은 후, 해당 MME로부터 해당 단말의 활성/유휴(Active/Idle) 상태를 확인 하는 것으로 실현할 수 있다.
상기한 내용을 바탕으로 도 32에서 도시되는 구체적인 과정을 설명하도록 한다. 우선, CBS 센터(1225)는 S3210 단계에서 CBS 멀티캐스트 전송하고자 하는 단말들의 가입 지역을 담당하는 MME를 검색한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3220 단계에서, 단말이 현재 등록된 MME를 검색한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3230 단계에서, 그룹 전송 간격을 계산한다.
CBS 센터(1225)는 S3240 단계에서, MME와의 상호 작용을 통해 연결 모드 상태(CONN_UE)인 단말의 수를 결정한다. 즉, 패킷을 전송하고 있는 단말들의 수를 결정한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 상기 결정된 연결 모드 상태인 단말의 수를 연결 모드 단말 리스트(CONN_UE_LIST)에 저장한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3260 단계에서 쓰기 대체 그룹 전송 요청 메시지를 상기 검색된 MME에게 전송한다.
그리고 CBS 센터(1225)는 S3270 단계에서, 설정된 변수(MAX_TRIAL) 만큼 전송을 시도하였는지 여부를 판단한다. 설정된 변수만큼 전송을 시도하지 않은 경우, CBS 센터(1225)는 S3240 단계로 복귀하여 그 이하의 절차를 반복하여 수행한다.
반면, 설정된 변수만큼 전송을 시도한 경우, CBS 센터(1225)는 S3280 단계로 진행하여 연결 모드 단말 리스트를 이용하여 연결 상태인 단말들의 비율을 산출하고, S3290 단계에서 정보 사업자(1210)에게 그 결과를 전송한다.
이하에서는 CBS 멀티캐스트 전송을 보다 신뢰성 있게 제공하는 방법을 도 33을 참조하여 기술하도록 한다.
도 32의 경우와 동일하게 도 33에서, CBS 센터(1220)는 정보 사업자(1210)가 요청한 지역에 대한 MME를 산출하면, 해당 MME들을 통해 해당 그룹에 속한 단말들이 어떠한 상태인지를 확인한다. 즉 CBS 센터(1220)는 해당 단말의 식별자와 단말의 패킷 송수신이 활성 또는 유휴(Active or Idle) 모드인지의 여부를 확인한다. CBS 센터(1220)는 최초 확인한 정보를 리스트로 만들어서 연결 상태 단말 리스트(Connected_OLD_UE_List)로 구성한다. 그리고 CBS 센터(1220)는 해당 지역에 대한 CBS 멀티캐스트 전송을 수행한다. CBS 멀티캐스트 전송을 마치면, CBS 센터(1220)는 다시 MME를 통하여 그룹에 속한 단말들의 패킷 상태를 확인해서, 단말들의 패킷 전송 상태 리스트를 신규 연결 상태 단말 리스트(Connected_NEW_UE_List)에 저장한다. 그리고 CBS 센터(1220)는 연결 상태 단말 리스트(Connected_OLD_UE_List)와 신규 연결 상태 단말 리스트(Connected_NEW_UE_List)를 검사하여, 두 리스트에 모두 포함된 단말 중 모두 유휴(Idle) 상태인 단말의 정보를 제거한다.
해당 정보를 제거한 후, CBS 센터(1220)는 연결 상태 단말 리스트(Connected_OLD_UE_List)에 포함된 단말의 상태 정보를 신규 연결 상태 단말 리스트(Connected_NEW_UE_List)의 해당 단말의 상태 정보로 업데이트 한다. 이는 유휴(Idle) 상태에서만 CBS 멀티캐스트 정보 수신이 가능한 단말들이 있기에, 모든 전송 전과 후에 동일하게 유휴(Idle) 상태가 유지되어 전송의 수신이 이루어졌을 확률이 높을 것으로 보이는 단말을 제거하여, 모든 단말이 수신에 있어서 성공할 가능성이 높도록 반복하기 위함이다.
해당 과정을 반복하여 모든 단말이 수신할 수 있도록 반복 작업을 수행하지만, 최대 시도 변수(MAX_TRIAL)와 같은 시스템 변수를 설정하여 해당 횟수만큼 반복을 제한하도록 한다.
도 32의 설명에서와 마찬가지로, 단말의 활성 또는 유휴(Active or Idle) 상태 여부는, 해당 단말의 상태를 관리하는 MME를 찾은 후, 해당 MME로부터 해당 단말의 활성 또는 유휴(Active or Idle) 상태 여부를 확인 하는 것으로 실현한다.
시스템 변수로 정의한 최대 시도 변수(MAX_TRIAL)만큼 CBS 멀티캐스트 전송을 수행하였지만, 연결 상태 단말 리스트(Connected_OLD_UE_List)에 잔존하는 단말의 경우는 SMS 유니캐스트 또는 IP 유니캐스트(Unicast SMS/IP) 전송을 추가로 수행하는 것을 고려할 수 있다. 또는 해당 단말을 도 15에서 도시되는 유니캐스트 MSISDN/IP 리스트(Unicast MSISDN/IP List)에 자동 등록하는 방안도 고려할 수 있다.
상기한 내용을 바탕으로 도 33에 도시된 순서도를 설명하면 다음과 같다. 우선, CBS 센터(1225)는 S3305 단계에서 가입 지역을 담당하는 MME를 검색한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3310 단계에서, 단말이 현재 등록된 MME를 검색한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3315 단계에서, MME를 이용하여 연결 상태 단말 리스트를 검색한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3320 단계에서, 그룹 전송 간격을 산출하고 반복 카운터를 0으로 설정한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3330 단계에서 반복 카운터를 1로 증가시키고, S3335 단계에서 MME로부터 신규 연결 상태 단말 리스트를 검색한다.
그러면 CBS 센터(1225)는 S3340 단계에서, 연결 상태 단말 리스트와 신규 연결 상태 단말 리스트에서 현재 유휴 상태인 단말을 검색한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3345 단계에서, 상기 두 개의 리스트에서 중복되는 단말을 연결 상태 단말 리스트로부터 제거한다. 그리고 CBS 센터(1225)는 S3350 단계에서 연결 상태의 단말 리스트 크기가 0인지 여부를 판단한다. 0인 경우, CBS 센터(1225)는 절차 수행을 종료한다.
반면, 연결 상태의 단말 리스트 크기가 0이 아니라면, CBS 센터(1225)는 S3355 단계로 진행하여 최대 반복 횟수만큼 CBS 멀티캐스트 전송을 반복하였는지 판단한다. 최대 반복 횟수만큼 반복되지 않은 경우, CBS 센터(1225)는 S3360 단계로 진행하여 그룹 전송 간격 시간을 대기하고 S3325 단계로 복귀하여 이하의 절차를 재수행한다.
반면, 최대 반복 횟수만큼 CBS 멀티캐스트 전송을 반복한 경우, CBS 센터(1225)는 S3365 단계로 진행하여 남은 단말을 유니캐스트 MSISDN/IP 리스트에 저장한다.
한편, 도 19에서 MBMS를 통한 멀티캐스트 전송 절차가 도 48에서 도시된다.
구체적인 동작 순서 설명에 앞서, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 MBMS 서버(1230)와 논의하여 해당 정보를 전송하는 시간과 채널 등의 스케쥴링 정보를 확인한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 상기 스케쥴링 정보를 CBS 채널을 통하여 그룹에 속한 단말들에게 CBS 멀티캐스트 전송으로 전달한다. 이후 정보 사업자(1210)가 전달하고자 하는 정보는 MBMS 서버(1230)를 통하여 단말들에게 MBMS 멀티캐스트 전송을 통해 전달된다.
상기한 내용을 바탕으로 도 48에서 도시되는 순서도에 대해 설명하도록 한다. 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4805 단계에서 MBMS 서버(120)과 스케쥴링 정보를 교환한다. 그리고 S4810 단계에서, 결정된 스케쥴링 정보를 상호간 공유한다.
그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4815 단계에서, MBMS 멀티캐스트 전송에 대한 스케쥴링 정보를 각 단말에게 전달하기 위해 CBS 그룹 전송 요청 메시지를 CBS 센터(1225)로 전송한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4820 단계에서 이에 대한 응답을 수신한다.
그러면 CBS 센터(1220)는 S4825 단계 내지 S4845 단계를 통해, MBMS 멀티캐스트 전송에 대한 스케쥴링 정보를 각 단말에게 전송한다. S4825 단계 내지 S4845 단계는 종래 CBS 전송에 따르므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고 상기 스케쥴링 정보에 포함된 MBMS 멀티캐스트 전송 시점이 되면, MBMS 서버(1230)는 S4870 단계에서 MBMS 멀티캐스트 전송을 수행한다.
도 49는 도 48에서 MBMS 멀티캐스트 전송 요청을 수행하는 멀티캐스트 전송장비(1220)의 구체적인 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
우선, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4905 단계에서 MBMS 버퍼에 정보 사업자(1210)로부터 수신한 IP 메시지를 저장한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4910 단계에서, MBMS 서버(1230)와 MBMS 멀티캐스트 전송 시간에 대해 스케쥴링을 협상한다.
스케쥴링 협상이 완료되면, 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4915 단계에서 MBMS 서버(1230)에 MBMS 전송 요청을 전달한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4920 단계에서, 스케쥴링 정보를 각 단말에게 전달하기 위한 CBS 그룹 전송 요청 메시지를 생성한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4925 단계에서 CBS 그룹 데이터베이스에서 그룹 ID, 그룹 지역, 전송 모드를 검색한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4930 단계에서 그룹 전송 요청 메시지 필드를 설정하고, S4935 단계에서 MBMS 스케쥴링 정보를 그룹 전송 요청 메시지에 설정한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(1220)는 S4940 단계에서, 생성된 그룹 전송 요청 메시지를 CBS 센터(1225)에 전송한다.
상술한 본 발명의 실시예에서는 도 18에서 도시된 바와 같이, 멀티캐스트 전송장비(1220)가 정보 사업자(1210)로부터 투명(transparent)한 것으로 가정하였다. 즉, 정보 사업자(1210)는 해당 멀티캐스트 전송장비(1220)를 인식하지 못하고, 이동통신 사업자로부터 부여 받은 IP주소를 수신 주소로 하여 멀티캐스트 전송하고자 하는 정보를 송신하였다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시 예에 대하여 기술한다. 이하에서 기술될 본 발명의 다른 실시예가 도 18에 도시된 실시예와 상이한 점은 도 34에서 도시되는 바와 같이, 정보 사업자(1210)가 멀티캐스트 전송장비(1220)를 인식한다. 이에 따라, 정보 사업자(1210)는 멀티캐스트 전송장비(1220)에게 그룹에게 전송할 멀티캐스트 정보를 요청하고, 이에 대한 응답이 멀티캐스트 전송장비(1220)에서 정보 사업자(1210)에게 전달된다.
상술한 본 발명의 다른 실시예에서는 멀티캐스트 전송장비(1220)가 멀티캐스트 전송에 직접 개입하여 무선 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 동시에 신뢰성이 보장되는 정보 전송을 달성할 수 있으며, 특히, CBS를 통한 멀티캐스트 전송에 있어서 작은 크기의 메시지에 대한 보다 명확한 의미 전달이 가능하다.
도 34를 통해 본 발명의 다른 실시예의 동작 순서를 설명하기로 한다.
정보 사업자(1210)는 멀티캐스트 전송장치(3410)에게 멀티캐스트 요청 메시지를 전송한다. 그러면 멀티캐스트 전송장치(3410)는 S3420에서 멀티캐스트 응답 메시지를 정보 사업자(1210)에게 전송한다.
그리고 전달한 정보의 크기에 따라 CBS 멀티캐스트 전송 또는 MBMS 멀티캐스트 전송을 선택적으로 수행하고, 별도의 재전송 리스트에 포함된 단말에게 SMS 유니캐스트 전송 또는 IP 유니캐스트 전송을 수행하는 과정은 도 18에서 도시된 사항과 동일하다.
한편, 도 35는 도 34에서 정보 사업자(1210)가 멀티캐스트 전송장비(3410)로 전달하는 멀티캐스트 요청 메시지의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 멀티캐스트 요청 메시지는 상술한 CBS 그룹 전송 요청(CBS Grouptransfer Request) 메시지의 확장된 형태로서, 단순히 전달할 콘텐트 외에 메시지 목적을 알리는 제어 코드인 메소드 타입(Method Type) 정보를 더 포함한다. 상기 메소드 타입(Method Type)은 정보 사업자(1210)가 단말에 요청하는 동작을 나타내는 함수 이름과 같은 것으로서, 도 39에 일부를 예시로 정의하였다. 도 39는 본 발명의 실시예에 따른 메소드 타입(Method Type)에 대한 예시를 도시하는 도면이다. 도 39에서 도시되는 바와 같이, 메소드 타입은 스마트미터링과 같은 이동통신 단말의 경우, 전기요금을 동적으로 변경하는 동적 프로그래밍(Dynamic Programming), 전기요금을 부과하기 위하여 전기 사용량을 요청하는 청구서 보고 요청(Bill Report Request), 스마트미터링 기기의 상태를 확인하는 상태 보고 요청(Status Report Request), 그리고 스마트미터링 기기의 펌웨어를 업데이트하는 펌웨어 퓨징(Firmware Fusing) 등의 기능 정의가 가능하다.
그리고 상기 멀티캐스트 요청 메시지는 메소드 타입 이외에 메소드 파라미터(Method Parameter) 필드를 더 포함한다. 상기 메소드 파라미터 필드에는 특정 기능의 수행에 필요한 부가 정보가 설정된다.
도 36은 도 34에서 도시되는 멀티캐스트 응답 메시지의 구조를 도시하는 도면이다.
도 36에서 도시되는 바와 같이, 멀티캐스트 응답 메시지는 도 23에서 정의한 CBS 그룹 전송 응답 메시지의 각 필드를 동일하게 사용하되, 이름만 다르게 정의한다.
도 40은 도 34에서, 멀티캐스트 요청 메시지를 수시한 멀티캐스트 전송장비(3410)의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
멀티캐스트 요청 메시지(Multicast Request)를 수신한 멀티캐스트 전송장비(3410)는 S4010 단계에서, 그룹 전송 요청(Grouptransfer Request) 메시지를 생성한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(3410)는 S4015 단계에서, CBS 그룹 데이터베이스에서 그룹 ID(Group ID), 그룹 지역(Group Region), 전송 모드(Transfer Mode)를 추출하고, S1020 단계에서 상기 추출된 정보를 그룹 전송 요청(Grouptransfer Request) 메시지에 저장한다. 그리고 멀티캐스트 전송장비(3410)는 S4025 단계에서, 요청 받은 메소드 타입(Method Type)과 메소드 파라미터(Method Parameter)를 검색하고, S4030 단계에서 상기 검색된 정보를 그룹 전송 요청 메시지에 설정한다.
그리고 멀티캐스트 전송장비(3410)는 S4035 단계에서, 다른 필요한 필드가 있는 경우 이를 검색하여 그룹 전송 요청 메시지에 설정하고, 최종적으로 생성된 그룹 전송 요청 메시지를 S4040 단계에서 CBS 센터(1225)로 전송한다.
한편, 멀티캐스트 요청, 멀티캐스트 응답을 제외한 여타의 절차는 상기의 도 20에 도시된 메시지 송수신 절차와 동일하다. 다만 멀티캐스트 전송장비(3410)와 CBS 센터(1225)간에 주고받는 CBS 그룹 전송 요청/응답(CBS Grouptransfer Request/Response) 메시지는 도 41 및 도 42에 도시된 메시지 형태로 변형되어 사용된다.
도 41의 CBS 그룹 전송 요청(CBS Grouptransfer Request) 메시지는 기존 대비 메소드 타입(Method Type)과 메소드 파라미터(Method Parameters) 필드가 추가되었다. 그리고 CBS 그룹 전송 응답(CBS Grouptransfer Response) 메시지는 기존과 동일한 구조를 갖는다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는, 도 20에서 CBS 센터(1225)가 전송하였던 쓰기 대체 그룹 전송 요청(Write-Replace Grouptransfer Request) 메시지 구조도 변경된다. 변경된 쓰기 대체 그룹 전송 요청 메시지의 구조가 도 37에서 도시된다.
도 37에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따라 CBS 센터(1225)가 전송하는 쓰기 대체 그룹 전송 요청 메시지는 변화가 없는 것으로 가정하지만, 상기 메시지를 구성하는 메시지 식별자(Message Identifier)의 구조는 도 38에서 도시되는 바와 같이 변경된다. 도 25에서는 해당 전송이 그룹 전송(Grouptransfer)이라는 의미만을 알리는 필드가 추가되었으나, 도 38에서는 해당 CBS 메시지를 수신할 그룹의 식별자를 직접 포함하도록 한다. 현재 가정에서는 40960~45055의 영역을 그룹 식별자로 사용하되 Group_C2를 40960으로 정의한 것을 볼 수 있다.
따라서 도 37의 메시지를 수신한 경우, 해당 이동통신단말이 Group_C2 에 속하면, 메시지 식별자(Message Identifier)를 확인하여 해당 CBS 메시지를 수신할 수 있도록 한다. 이와 더불어, 앞서의 방안에서는 단순히 콘텐츠만을 전달했다면, 본 다른 실시예에서는 해당 메시지의 헤더에 메시지의 전달 목적을 기술한다.
즉, 도 26에서는 그룹 전송 타입(Grouptransfer Type) 코드를 그룹 식별자로 활용하였다. 반면, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 그룹 전송 타입을 도 39에서 도시되는 바와 같이 정보 사업자(1210)가 단말들에게 지시하는 작업코드로 활용하도록 한다. 따라서 Group_C2에 속한 단말들은 해당 CBS 메시지를 받으면, 그룹 전송 타입(Grouptransfer Type) 필드를 확인하고, 해당 필드 값에 적합한 행동을 수행하되, 필요 시 해당 메시지의 그룹 전송 메시지 컨텐츠(Grouptransfer Message Contents)의 값을 입력 파라메타로 활용하여 동작한다.
도 46은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 이동통신망을 통하여 정보 사업자(1210)의 요청 기능을 포함하는 멀티캐스트 메시지를 수신한 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 46의 설명에 앞서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말은 도 43에서 도시되는 비상 리스트(Emergency List)를 구비하는 것을 가정한다. 이는 수신한 메시지의 메시지 식별자(Message Identifier)에 대응하는 것으로서, CBS의 원래 목적인 위기 상황 정보에 대한 코드를 정리한 것이며, 도 27에 상응하는 정보이다. 도 43에서는 그룹에 대한 멀티캐스트 정보가 없이 위기 정보만 갖는다.
한편, 각 그룹에 대한 메시지임을 나타내는 식별자 정보로서, 해당 단말이 속한 그룹의 정보는 도 44의 형태로 각 단말에 구비된다. 각 단말은 해당 정보를 통해서 본인이 어느 그룹에 속해 있는지를 알게 된다.
도 45에 도시되는 단말의 그룹 전송 메소드 리스트(Grouptransfer Method List) 구조는 도 26에 상응하는 것으로서, 본 발명의 다른 실시예예에서는 해당 CBS 멀티캐스트 전송을 수신한 단말이 취해야 하는 동작을 의미한다.
이와 같은 전제 하에, 도 46에서 도시되는 단말의 동작 순서를 기술한다.
우선, 단말은 S4610 단계에서, CBS 페이징 메시지를 수신하면, S4615 단계로 진행하여 수신한 CBS 페이징 메시지에서 메시지 식별자(Message Identifier)를 추출한다. 그리고 단말은 S4620 단계에서, 추출된 메시지 식별자가 단말이 대응하여야 하는 위기 정보와 부합하는지 여부를 도 43에 도시된 비상 리스트에서 검색한다. 만약, 검색이 된다면 S4660 단계로 진행하여, 메시지 식별자(비상 서비스)에 대응하는 처리 절차를 수행한다.
그러나 검색이 되지 않는 경우, 단말은 S4625 단계로 진행하여 도 44에 도시되는 그룹 리스트를 검색하여, 추출된 메시지 식별자가 그룹 리스트에서 검색되는지 판단한다. 검색되는 경우, 다말은 S4630 단계로 진행하여 CBS 페이징 메시지로부터 메소드 식별자를 검색하고, S4635 단계에서, 상기 검색된 메소드 식별자가 메소드 리스트에 존재하는지 판단한다.
존재하는 경우, 단말은 S4640 단계에서 보안 코드를 확인하여 합법적인 요청인지 판단하고, 합법적인 요청이라면 S4645 단계로 진행하여 메소드 메시지 내용을 검색한다. 그리고 단말은 S4650 단계로 진행하여, 검색된 메소드 내용에 대응하는 절차를 수행한다. 보다 구체적으로, 단말은 도 39에 도시된 그룹 전송 필드(Grouptransfer Type)를 추출하고, 자신의 그룹 전송 메소드 리스트(Grouptransfer method List)와 비교함으로써, 어떤 작업을 정보 사업자(1210)에서 요구했는지를 확인하고, 해당 작업을 수행하도록 한다. 이 경우, 해당 단말에 부합하지 않는 멀티캐스트 그룹의 식별자이거나 보안코드가 틀리면 해당 메시지는 처리하지 않는다.
한편, 본 발명은 앞서 도 12에서 기술한 것처럼, 별도의 멀티캐스트 전송장비(1220)로도 구현이 가능하지만, 종래의 PDN 게이트웨이(PDN Gateway)에 별도의 기능 블록을 추가하는 방법으로도 구현이 가능하다. 상기한 본 발명의 또 다른 실시예에 대한 네트워크 구조도가 도 47에서 도시된다.
도 34 및 도 47의 다른 실시 예에 대해서도 도 29 내지 도 33까지의 실제 무선 구간에서의 메시지 송신 절차, 이를 위한 MME/HSS 등과의 인터페이스 및 멀티캐스트 전송장비(1220)와의 동작절차 등은 동일하게 적용된다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 이동통신 시스템에서 멀티캐스트 전송장비가 특정 그룹의 단말에게 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 단말에게 전송할 정보를 정보 사업자로부터 수신하는 정보 수신 단계;
    상기 수신한 정보의 크기에 따라 CBS(Cell Broadcasting Service) 멀티캐스트 전송 또는 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 멀티캐스트 전송 중 어느 하나의 전송 방식을 선택하는 선택 단계; 및
    상기 선택된 전송 방식에 따라 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 멀티캐스트 전송하는 멀티캐스트 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 전송 후, 재전송 대상이 되는 단말의 존재 여부를 판단하는 판단 단계; 및
    재전송 대상이 되는 단말 존재 시, 상기 정보를 상기 재전송 대상이 되는 단말에게 유니캐스트 전송하는 유니캐스트 전송 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 판단 단계는,
    상기 멀티캐스트 전송 시, 연결 상태에 있는 단말을 상기 재전송 대상이 되는 단말로 판단하는 것을 특징으로 하는 정보 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 판단 단계는,
    상기 멀티캐스트 전송 후, 재전송 대상이 되는 단말 리스트가 존재하는지 판단하는 단계; 및
    리스트 존재 시, 상기 리스트에 포함된 단말을 상기 재전송 대상의 단말로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선택 단계는,
    상기 수신한 정보의 크기가 미리 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 정보를 CBS 멀티캐스트 전송하도록 선택하는 단계; 및
    상기 수신한 정보의 크기가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우, 상기 정보를 MBMS 멀티캐스트 전송하도록 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 멀티캐스트 전송 단계는,
    상기 전송 방식이 MBMS 멀티캐스트 전송으로 선택된 경우,
    상기 정보를 MBMS 멀티캐스트 전송하기 위한 스케쥴링 정보를 MBMS 서버와 협상하는 단계;
    상기 협상된 스케쥴링 정보를 CBS 멀티캐스트 전송을 통해 상기 특정 그룹의 단말에게 전달하는 단계; 및
    상기 스케쥴링 정보에서 결정된 전송 시점에서, 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 MBMS 멀티캐스트 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정보 사업자로부터 수신하는 정보는 유니캐스트 IP 주소 또는 멀티캐스트 IP 주소를 가지는 IP 패킷인 것을 특징으로 하는 정보 전송 방법.
  8. 이동통신 시스템에서 특정 그룹의 단말에게 정보를 전송하는 멀티캐스트 전송장비에 있어서,
    상기 단말에게 전송할 정보를 정보 사업자로부터 수신하는 인터페이스부;
    상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 전송하기 위해 필요한 데이터베이스를 저장하는 그룹 데이터베이스; 및
    상기 수신한 정보의 크기에 따라 CBS(Cell Broadcasting Service) 멀티캐스트 전송 또는 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 멀티캐스트 전송 중 어느 하나의 전송 방식을 선택하고, 상기 선택된 전송 방식에 따라 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 멀티캐스트 전송하도록 제어하는 멀티캐스터 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
  9. 제8항에 있어서, 상기 멀티캐스터 프로세서는,
    상기 멀티캐스트 전송 후 재전송 대상이 되는 단말의 존재 여부를 판단하고, 재전송 대상이 되는 단말 존재 시 상기 정보를 상기 재전송 대상이 되는 단말에게 유니캐스트 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
  10. 제9항에 있어서, 상기 멀티캐스터 프로세서는,
    상기 멀티캐스트 전송 시, 연결 상태에 있는 단말을 상기 재전송 대상이 되는 단말로 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
  11. 제9항에 있어서, 상기 멀티캐스터 프로세서는,
    상기 멀티캐스트 전송 후 재전송 대상이 되는 단말 리스트가 존재하는지 판단하고, 리스트 존재 시 상기 리스트에 포함된 단말을 상기 재전송 대상의 단말로 결정하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
  12. 제8항에 있어서, 상기 멀티캐스터 프로세서는,
    상기 수신한 정보의 크기가 미리 설정된 기준값 이하인 경우 상기 정보를 CBS 멀티캐스트 전송하도록 선택하고, 상기 수신한 정보의 크기가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우 상기 정보를 MBMS 멀티캐스트 전송하도록 선택하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
  13. 제8항에 있어서, 상기 멀티캐스터 프로세서는,
    상기 전송 방식이 MBMS 멀티캐스트 전송으로 선택된 경우,
    상기 정보를 MBMS 멀티캐스트 전송하기 위한 스케쥴링 정보를 MBMS 서버와 협상하고, 상기 협상된 스케쥴링 정보를 CBS 멀티캐스트 전송을 통해 상기 특정 그룹의 단말에게 전달하며, 상기 스케쥴링 정보에서 결정된 전송 시점에서 상기 정보를 상기 특정 그룹의 단말에게 MBMS 멀티캐스트 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 정보 사업자로부터 수신하는 정보는 유니캐스트 IP 주소 또는 멀티캐스트 IP 주소를 가지는 IP 패킷인 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
  15. 제8항에 있어서, 상기 그룹 데이터베이스는,
    정보 사업자에게 할당한 그룹 IP 주소, 멀티캐스트 전송이 CBS를 통하여 수행되는 경우에 CBS 그룹을 식별하기 위한 CBS 그룹 식별자, 멀티캐스트 전송이 MBMS를 통하여 이루어지는 경우 MBMS 그룹을 식별하기 위한 MBMS 그룹 식별자, 또는 멀티캐스트 전송과는 별도로 유니캐스트 전송이 필요한 단말의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
  16. 제15항에 있어서, 상기 CBS 그룹 식별자는,
    CBS 그룹 식별자(CBS Group ID)에 따른 전송 목표가 되는 지역 정보(Group Region), 전송 모드, 또는 그룹에 속한 단말의 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 전송장비.
PCT/KR2011/009574 2010-12-13 2011-12-13 이동통신 시스템에서 셀 방송 기술을 이용한 신뢰성 있는 그룹 멀티캐스트 전송 방법 및 장치 WO2012081882A2 (ko)

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