WO2021060823A1 - 무선통신시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2021060823A1
WO2021060823A1 PCT/KR2020/012851 KR2020012851W WO2021060823A1 WO 2021060823 A1 WO2021060823 A1 WO 2021060823A1 KR 2020012851 W KR2020012851 W KR 2020012851W WO 2021060823 A1 WO2021060823 A1 WO 2021060823A1
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broadcast
multicast
mbs
base station
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백영교
정상수
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삼성전자 주식회사
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    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present disclosure relates to a method of effectively switching a data transmission method in a wireless communication system supporting multicast/broadcast service (MBS).
  • MBS multicast/broadcast service
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a communication system after a 4G network (Beyond 4G Network) or a system after an LTE system (Post LTE).
  • the 5G communication system is being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, the 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • ACM advanced coding modulation
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Small Cell Superposition Coding
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M Machine Type Communication
  • MTC Machine Type Communication
  • IoT intelligent IT services that create new value in human life by collecting and analyzing data generated from connected objects can be provided.
  • IoT is the field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, healthcare, smart home appliance, advanced medical service, etc. through the convergence and combination of existing IT (information technology) technology and various industries. Can be applied to.
  • data can be transmitted to each terminal by unicast, but service is provided through multicast/broadcast for resource efficiency. It is necessary to transmit data for.
  • public safety such as V2X (vehicle to everything) service or massive CIoT (cellular internet of things) service or mission critical communication to multiple terminals in a specific area
  • V2X vehicle to everything
  • massive CIoT cellular internet of things
  • mission critical communication to multiple terminals in a specific area
  • the present disclosure is to provide a method for flexibly switching transmission methods such as unicast and multicast/broadcast.
  • the present disclosure measures the number of terminals receiving service or the amount of data consumed by terminals in a base station or cell in order to determine whether to switch from unicast to multicast/broadcast, and the measurement result It relates to a method of deciding whether to switch on the basis of.
  • the present disclosure relates to a method for distinguishing and recognizing packets of unicast traffic that can be switched from unicast to multicast/broadcast in a base station.
  • a tunnel for transmitting unicast traffic between NG-RAN and UPF is replaced with a tunnel for transmitting multicast/broadcast traffic. It's about how.
  • a method of transmitting and receiving data by a base station in a wireless communication system includes: transmitting traffic to at least one terminal connected to the base station through a unicast method; Accessing the base station and determining whether to change the transmission method of the traffic from the unicast method to the broadcast/multicast method based on the number of terminals using a specific application, a specific service, or a specific session, or information on the traffic used by the terminal. step; And transmitting a message notifying that the transmission method of the traffic is changed as the transmission method of the traffic is determined as a broadcast/multicast method.
  • resources can be effectively used by using the existing unicast-based 5GS (5G system) network structure as much as possible and applying the MBS service locally and flexibly.
  • FIG. 1 shows a 5GS structure for supporting MBS based on unicast 5GS according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of multicast/broadcast an MBS session in a single cell point to multipoint (SC-PTM) method according to a conventional method.
  • SC-PTM single cell point to multipoint
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of providing a service by switching to a multicast/broadcast method while serving MBS session traffic in a unicast method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a detailed process of servicing MBS session traffic in a unicast manner, and then switching to a multicast/broadcast manner to service according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of determining whether a base station switches from a unicast method to a multicast/broadcast method with the help of a 5G CN according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating, with the help of a terminal, whether a base station switches from a unicast method to a multicast/broadcast method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process for a base station to determine whether to switch from a unicast method to a multicast/broadcast method based on a GTP-U header according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a method of determining whether a base station switches from a unicast method to a multicast/broadcast method based on a dedicated 5QI value according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the structure of a base station according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the structure of a terminal according to an embodiment.
  • 11 is a diagram for explaining a method of determining whether a base station switches from a unicast method to a multicast/broadcast method based on an N2 context according to an embodiment of the present disclosure.
  • a method of transmitting and receiving data by a base station in a wireless communication system includes: transmitting traffic to at least one terminal connected to the base station through a unicast method; Accessing the base station and determining whether to change the transmission method of the traffic from the unicast method to the broadcast/multicast method based on the number of terminals using a specific application, a specific service, or a specific session, or information on the traffic used by the terminal. step; And transmitting a message notifying that the transmission method of the traffic is changed as the transmission method of the traffic is determined as a broadcast/multicast method.
  • a method of transmitting and receiving data by a base station in a wireless communication system includes the number of terminals using the specific application, the specific service, or the specific session to a core network device, or when the traffic of the terminal exceeds a threshold value. , The step of transmitting an event subscription message requesting a notification for this, further comprising the step of determining whether to change from the unicast method to the broadcast/multicast method, as the notification is received from the core network device, the transmission The method can be determined as a broadcast/multicast method.
  • an event subscription message for requesting information on the number of terminals or traffic of the terminal using a specific application, a specific service, or a specific session is sent to a core network device. Further comprising the step of transmitting, the step of determining whether to change from the unicast method to the broadcast/multicast method, as a result of determining based on the number of terminals received from the core network device or information on the traffic of the terminal, When the number of terminals or traffic of the terminal exceeds the threshold, the transmission scheme may be determined as the broadcast/multicast scheme.
  • a method of transmitting and receiving data by a base station in a wireless communication system further comprises transmitting a message to at least one terminal to request confirmation of whether to use a specific application, a specific service, or a specific session, and
  • the transmission method may be determined as a broadcast/multicast method based on information received from the terminal in response to the request.
  • At least one terminal is transmitted in a broadcast/multicast method. It further comprises the step of identifying whether to use the traffic of a specific application, a specific service, or a specific session that can be used, and the step of determining whether to change from a unicast method to a broadcast/multicast method may include, as a result of the identification, the terminal When the number of or traffic of the terminal exceeds the threshold, the transmission method may be determined as a broadcast/multicast method.
  • a method for transmitting and receiving data by a base station in a wireless communication system based on a 5QI value for a quality of service (QoS) flow of traffic acquired to the base station, at least one terminal is a broadcast/multicast method.
  • the step of identifying whether to use the traffic of a specific application, a specific service, or a specific session that can be transmitted as a method further comprises, and determining whether to change from a unicast method to a broadcast/multicast method, the identification
  • the transmission scheme can be determined as a broadcast/multicast scheme.
  • a method of transmitting and receiving data by a terminal in a wireless communication system includes: transmitting traffic with a base station through a unicast method; As the transmission method of the traffic is changed from the unicast method to the broadcast/multicast method based on the number of terminals accessing the base station and using a specific application, a specific service, or a specific session, or information on the traffic used by the terminal, the Receiving a message notifying that a transmission method of traffic is changed; Identifying an application, service, or session whose transmission method is changed as the message is received; And receiving traffic of the identified application, service, or session according to a broadcast/multicast method.
  • the traffic transmission method is a specific application, the number of terminals using the specific service, or the specific session, or the traffic of the terminal exceeds a threshold value. If so, it may be changed from the unicast method to the broadcast/multicast method.
  • a method of transmitting and receiving data by a terminal in a wireless communication system includes the steps of: receiving a message requesting confirmation of whether to use a specific application, a specific service, or a specific session from a base station; And when the terminal uses traffic of any one of a specific application, a specific service, or a specific session, transmitting a message notifying the use of the traffic to the base station.
  • a base station for transmitting and receiving data in a wireless communication system includes: a transmission/reception unit; And a processor connected to the transmission/reception unit, wherein the processor controls the transmission/reception unit to transmit traffic to at least one terminal connected to the base station through a unicast method, and accesses the base station to use a specific application, a specific service, or a specific session. It is determined whether to change the transmission method of the traffic from the unicast method to the broadcast/multicast method based on the number of terminals or information on the traffic used by the terminal, and the traffic transmission method is a broadcast/multicast method. As it is determined, the transmission/reception unit may be controlled to transmit a message notifying that the transmission method of the traffic is changed.
  • a terminal for transmitting and receiving data in a wireless communication system includes: a transmission/reception unit; And a processor connected to the transmission/reception unit, wherein the processor controls the transmission/reception unit to transmit traffic through a unicast method with the base station, and the number of terminals accessing the base station and using a specific application, a specific service, or a specific session, or the number of terminals used by the terminal.
  • the transmission/reception unit is controlled to receive a message notifying that the transmission method of the traffic is changed, and as the message is received . It is possible to identify an application, service, or session whose transmission method is changed, and receive traffic of the identified application, service, or session according to a broadcast/multicast method.
  • a term for identifying an access node used in the following description a term for network entities, a term for messages, a term for an interface between network objects, a term for various identification information And the like are illustrated for convenience of description. Accordingly, the present disclosure is not limited to terms to be described later, and other terms referring to objects having an equivalent technical meaning may be used.
  • a network function or function is software composed of one or more instructions for performing a corresponding function, and may be stored in a processor inside a network object.
  • the NF may be referred to as a network function processing device, which may be a hardware device including a processor and memory for processing signals.
  • the present disclosure uses terms and names defined in a standard for a 5G system.
  • the present disclosure is not limited by the terms and names, and may be equally applied to systems conforming to other standards.
  • FIG. 1 shows a 5GS structure for supporting MBS based on unicast 5GS according to an embodiment of the present disclosure.
  • a cellular system according to an embodiment for MBS may be configured with the following network functions and services.
  • this is only an example, and the system for providing a method of switching between unicast and multicast/broadcast according to an embodiment is not limited to the following configurations.
  • Application server e.g., V2X application server or CIoT (Cellular Internet of Things) application server or Mission Critical Push-to-Talk (MCPTT) application server
  • content provider e.g. TV service provision server or audio service provision
  • BM-CPF broadcast/multicast-control plane function
  • the system may include a broadcast/multicast-user plane function (BM-UPF), an MBS service media anchor within 5GS, that receives media from AS) or content providers and processes media traffic as controlled by BM-CPF. have.
  • the interface between BM-CPF and BM-UPF is called Nxxx interface.
  • BM-CPF and BM-UPF may be integrated into one entity or one network function (NF).
  • MBS is achieved through the following procedure.
  • the terminals that want to receive the service can register the service if necessary for the MBS service, and perform a procedure of acquiring related parameters necessary for receiving the service.
  • a signaling procedure for creating and managing a tunnel for transmitting MBS data from an MBS service provider or an application server (AS) to a base station in a corresponding region by creating a session for transmitting MBS data may be performed.
  • the base station When MBS data arrives to the base station through the tunnel, the base station broadcasts information about the MBS data to be transmitted and when/how to transmit it so that the terminals that have acquired the MBS service parameter can know, and broadcasts the MBS data according to the information. .
  • the base station may release the created session and remove the allocated tunnel for this.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of multicast/broadcast an MBS session in a single cell point to multipoint (SC-PTM) method according to a conventional method.
  • SC-PTM single cell point to multipoint
  • the application server (AS) or the MBS contents provider transmits information on the MBS session data traffic to the MBS function of the 5GS network in order to deliver the MBS data traffic through 5GS. It is possible to obtain IP address information of Media Anchor in 5GS to transmit data.
  • the information on the MBS session data traffic may include not only the characteristics of the MBS session data but also the ID of a base station or cell to which the MBS session data traffic is to be transmitted.
  • the MBS function described above includes, for example, a Broadcast Multicast-control plane function (BM-CPF) or a SMF (Session Management function) or BMSC (Broadcast Multicast Service Center) with an MBS service session management function added. can do.
  • BM-CPF Broadcast Multicast-control plane function
  • SMF Session Management function
  • BMSC Broadcast Multicast Service Center
  • Media Anchor in 5GS includes BM-UPF (Broadcast Multicast-user plane function) or UPF (User Plane function) or BMSC (Broadcast Multicast Service Center) with media source function for MBS service session.
  • BM-UPF Broadcast Multicast-user plane function
  • UPF User Plane function
  • BMSC Broadcast Multicast Service Center
  • the MBS function may create an MBS context for managing an MBS session in 5GS, and may establish a control session for an MBS media anchor in 5GS.
  • the MBS function may determine whether to transmit MBS data traffic through broadcast or multicast.
  • the determination of the transmission method is determined by the density or population of the terminals receiving the MBS session, that is, how many terminals will receive the service in the area to be broadcast/multicast, or there are terminals receiving the MBS session. It can be determined according to whether the base station in the location has the MBS function (for example, the SC-PTM function).
  • the MBS function is a tunnel between base stations in an area to broadcast MBS data traffic and a media anchor.
  • a tunnel may be created between base stations in an area to be broadcast/multicast and a broadcast/multicast UPF or between base stations and an MBS UPF.
  • a control session for managing tunnels may be established.
  • the multi-cell coordination entity determines whether the base station broadcasts data based on a multicast broadcast single frequency network (MBSFN), that is, data based on a single-cell point to multi-point (SC-PTM). You can decide whether or not to broadcast.
  • MBSFN multicast broadcast single frequency network
  • SC-PTM single-cell point to multi-point
  • the base station may create a channel for broadcast transmission of the MBS data traffic.
  • the MBS function and service of 5GS are referred to as BM-CPF.
  • the MBS function and service may exist in this SMF, or as a BM-SC, a control plane and a user plane may exist together.
  • the media anchor of 5GS may be named BM-UPF, but this is only an example, and the media anchor may be in the UPF, or as BM-SC, the control plane and the user plane plane) may be present together.
  • BM-CPF performs service announcement for MBS service in 5GS, manages MBS user service session, decides whether to transmit MBS data by broadcast/multicast or unicast, or
  • BM-UPF which is a media anchor
  • a function of receiving MBS data from an AS or an MBS content provider and controlling transmission of MBS data through 5GS may be performed.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of providing a service by switching to a multicast/broadcast method while serving MBS session traffic in a unicast method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the UE creates a unicast PDU session for MBS session service, and at this time, through an accept message for PDU session establishment, it is possible to obtain UE configuration information required when switching to broadcast/multicast. For example, when the terminal sends a PDU session setup request message, a DNN (data network name) for an MBS session service that the terminal wants to receive may be included in the PDU session setup request message.
  • a DNN data network name
  • a DNN such as V2X_DNN, a DNN for V2X, or a PS_DNN, a DNN for public safety, or a DNN such as MC_DNN, a DNN for mission critical communication, and a TV_DNN, a DNN for IPTV, may be included in the PDU session setup request message.
  • TMGI Temporal Mobile Group Identity
  • MBS application ID which is the ID of the application providing the MBS session service
  • MBS service ID which is the ID of the MBS session service used by the terminal
  • MBS session ID which is the identity for the session of the MBS session service used by the terminal
  • MBS used by the terminal It includes information such as MBS service flow ID, which is the identity for the service flow of the session service, multicast IP address to be used by the terminal, and common RNTI to be used when the base station transmits data in broadcast/multicast through SC-PTM. I can.
  • examples of applications in the present disclosure may include a data streaming application, a messenger application, and a video call application.
  • examples of services may include a V2X service, a mission critical push to talk (MCPTT) service, an IPTV service, and the like.
  • the session is a connection at the application level, and, for example, assuming an MCPTT service, may include a voice transmission/reception session, a video transmission/reception session, a file transmission/reception session, and the like in connection with the MPCTT service.
  • MCPTT mission critical push to talk
  • the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast for MBS session service is generated after the PDU session is created or in the process of creating, the UE can use the Application Server (AS) or MBS contents provider or It may be obtained by accessing the BMSC or BM-CPF or obtained from the base station.
  • AS Application Server
  • the base station may determine whether to switch the transmission method to broadcast/multicast in consideration of the number of terminals using the MBS session service or the amount of traffic used by the terminals.
  • the base station determines whether to switch to broadcast/multicast, the number of terminals corresponding to TMGI, or the number of terminals using the same MBS application ID, or the number of terminals using the same MBS service ID, or the same MBS session.
  • Information on the number of terminals identified by the base station such as the number of terminals using the ID, the number of terminals using the same MBS service flow ID, the number of terminals using the same multicast IP address, or the number of terminals using the same common RNTI You can get some or all of them.
  • the base station may switch the transmission method from unicast to multicast/broadcast when the number of terminals exceeds a specific threshold.
  • the threshold according to an embodiment may be set differently for each MBS application, MBS service, MBS session, MBS service flow, and multicast IP address.
  • the base station is the amount or data rate of traffic used by terminals corresponding to TMGI, or the amount or data rate of traffic used by terminals using the same MBS application ID, or terminals using the same MBS service ID.
  • the amount or data rate of traffic used, or the amount or data rate of traffic used by terminals using the same MBS session ID, or the amount or data rate of traffic used by terminals using the same MBS service flow ID, or the same The amount of traffic or data rate used by the terminals identified by the base station, such as the amount of traffic or data rate used by the terminals using the multicast IP address, or the amount or data rate of the traffic used by the terminals using the same common RNTI. You can get some or all of the information about it.
  • the base station may switch the transmission method from unicast to broadcast/multicast when the amount of traffic or data rate exceeds a specific threshold based on the acquired information.
  • the threshold according to an embodiment may be set differently for each MBS application, MBS service, MBS session, MBS service flow, and multicast IP address.
  • the value for the threshold is preset in the base station, or the network operator delivers the appropriate value to the base station through O&M, or the SMF or BMSC or BM-CPF delivers the appropriate threshold value to the base station and is based on the transmitted threshold value.
  • the base station determines whether to switch the unicast transmission to broadcast/multicast.
  • the base station receives the service through unicast and then converts to broadcast/multicast, and transmits a notification to terminals receiving the MBS session service to prepare for broadcast/multicast conversion.
  • the base station may set up a channel for transmitting broadcast/multicast traffic, such as an SC-PTM, in order to send broadcast/multicast traffic.
  • broadcast/multicast traffic such as an SC-PTM
  • the base station may send a notification to inform the core network node (eg, SMF or BMSC or BM-CPF) that the corresponding traffic is switched to broadcast/multicast.
  • the core network node eg, SMF or BMSC or BM-CPF
  • the core network node eg, SMF or BMSC or BM-CPF
  • receiving the notification in step 350 may set up a tunnel for transmitting broadcast/multicast data traffic to the base station.
  • the'tunnel for transmitting broadcast/multicast data traffic to the base station' is used interchangeably with the'IP multicast tunnel'.
  • a tunnel transmitting broadcast/multicast data traffic may be used instead of the existing tunnels transmitting unicast traffic.
  • the base station may transmit a notification indicating to the terminals that the MBS data traffic is transmitted by broadcast/multicast to each terminal through broadcast or unicast. Accordingly, the base station can reduce service interruption between switching from unicast to broadcast/multicast by allowing terminals to receive data traffic transmitted through broadcast/multicast following unicast transmission.
  • the base station may receive MBS data traffic through the IP multicast tunnel.
  • the base station can determine whether to deliver the MBS data traffic to the terminals by a method of transmitting the MBS data traffic to the terminals at once by broadcast/multicast or by separately transmitting the MBS data traffic to each terminal by unicast. . That is, in the same manner as in step 320, the base station determines a method for the base station to transmit to the terminal in consideration of the number of terminals using the MBS session service or the amount of traffic used by the terminals.
  • the base station needs to know which terminal to transmit the MBS data traffic received from the IP multicast tunnel.
  • the base station is a list of TMGI (Temporary Mobile Group Identity) information indicating a group to which the terminal belongs in the context of the terminal it is serving, or the MBS service ID, which is the ID of the MBS session service used by the terminal, or the terminal.
  • TMGI Temporal Mobile Group Identity
  • the MBS session ID which is the identity for the session of the MBS session service used, or the MBS service flow ID, which is the identity for the service flow of the MBS session service used by the terminal, is stored and managed.
  • the base station intends to deliver the transmitted MBS data traffic by unicast
  • terminals mapped to MBS service ID or MBS session ID or MBS service flow ID or IP multicast tunnel information, which are information on the received MBS data traffic.
  • MBS data traffic is separately transmitted to each terminal through a unicast bearer.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a detailed process of servicing MBS session traffic in a unicast manner and then switching to a multicast/broadcast manner to service according to an embodiment of the present disclosure.
  • step 1 the terminal creates a unicast PDU session for MBS session service, and in step 1, the terminal can acquire UE configuration information required when switching to broadcast/multicast through an accept message for PDU session setup.
  • a DNN Data Network Name
  • a DNN such as V2X_DNN for V2X or PS_DNN for public safety, or MC_DNN for mission critical communication, and TV_DNN for IPTV may be included in the PDU session setup request message.
  • UE configuration information required when switching to broadcast/multicast for MBS session service corresponding to a specific DNN is TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, common RNTI (Radio Network Temporary Identifier).
  • the terminal If the terminal does not acquire the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast in step 1, the terminal transmits the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast for the MBS session service in the Application Server (AS) or It can also be obtained from MBS contents provider or BMSC or BM-CPF or base station.
  • AS Application Server
  • the UE may receive MBS session traffic in a unicast transmission method.
  • the base station may determine to switch the service provision method from the unicast transmission method to the broadcast/multicast transmission method. For example, when the number of terminals corresponding to TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, traffic amount of corresponding terminals, or data rate used by the corresponding terminals exceeds a certain threshold, The base station may decide to switch from a unicast transmission scheme to a broadcast/multicast transmission scheme. On the other hand, a method of determining whether the number of terminals, the amount of traffic of the terminals, and the data rate of the base station has reached a threshold will be described later.
  • the base station may set up an SC-PTM channel for broadcast/unicast transmission with terminals.
  • Each SC-PTM channel may be mapped to TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, and common RNTI.
  • the base station sends a message informing that an SC-PTM channel for broadcast/multicast transmission between the terminal and the base station has been created in step 5 to a session management function (SMF) through an Access and Mobility Management Funtion (AMF), and the SMF This may be notified to a Broadcast Multicast Service Center (BMSC) or BM-CPF or AS again.
  • SMS Session Management Function
  • AMF Access and Mobility Management Funtion
  • BMSC Broadcast Multicast Service Center
  • BM-CPF Broadcast Multicast Service Center
  • AS Broadcast Multicast Service Center
  • the BMSC or BM-UPF or AS may stop transmitting unicast traffic to the current terminal.
  • step 6b may be triggered by sending an MBS session start request to the SMF as a response notified by the SMF to the BMSC or BM-CPF or the AS.
  • step 6a the SMF informs the UPF that the existing unicast transmission scheme is to be changed to a broadcast/multicast transmission scheme. Accordingly, the UPF may stop transmission of traffic going to the unicast tunnel.
  • step 6b the SMF performs a UPF for broadcast/multicast as in the MBS session start procedure in order to send MBS session traffic for broadcast/multicast transmission to the NG-RAN. It is possible to select and set up an IP multicast tunnel from the selected UPF to the base station.
  • the UPF for broadcast/multicast may be the same UPF as the UPF for unicast or may be a separate UPF.
  • the SMF may transmit an MBS session initiation request to the base station to set up an IP multicast tunnel with the UPF.
  • the base station can notify the terminals of the start of broadcast/multicast through the SC-PTM channel, and in step 9, the base station transmits the MBS session traffic for broadcast/multicast transmission delivered through IP multicast to the terminal. It can be delivered to a broadcast/multicast transmission.
  • the unicast traffic may be discarded or stored for a certain period of time to respond to a terminal request when broadcast/multicast transmission fails. have.
  • the terminal sends the MBS session traffic for broadcast/multicast transmission received from the base station to the upper layer so that service interruption does not occur in the MBS session traffic through unicast transmission that was previously received. You can handle it. If there is a part in which MBS session traffic through unicast transmission is not transmitted, the terminal requests it to the base station and receives the stored unicast traffic, or requests the BM-SC or BM-CPF or BM-UPF or AS. Thus, untransmitted MBS session traffic can be transmitted.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of determining whether a base station switches from a unicast method to a multicast/broadcast method with the help of a 5G CN according to an embodiment of the present disclosure.
  • step 1 the terminal creates a unicast PDU session for MBS session service, and in step 1, the terminal switches to broadcast/multicast through an accept message for PDU session setup.
  • Required UE configuration information can be obtained.
  • a DNN for an MBS session service that the terminal wants to receive may be included in the PDU session setup request message.
  • a DNN such as V2X_DNN, a DNN for V2X, or a PS_DNN, a DNN for public safety, or a DNN such as MC_DNN, a DNN for mission critical communication, and a TV_DNN, a DNN for IPTV, may be included in the PDU session setup request message.
  • the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast is TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, It may include information such as common RNTI.
  • the UE If the UE does not acquire the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast in step 1, the UE transmits the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast for MBS session service in Application Server (AS) or MBS. It can also be obtained by accessing a contents provider or BMSC or BM-CPF.
  • AS Application Server
  • MBS Mobility Management Entity
  • the base station checks whether the number of terminals corresponding to a specific TMGI or a specific MBS application ID or a specific MBS service ID or a specific MBS session ID or a specific MBS service flow ID has reached the threshold to the BM-SC or BM-CPF.
  • the SMF requests an event subscription to notify when the number of terminals reaches the threshold, and the SMF may request an event subscription to notify the BM-SC or BM-CPF when the number of terminals reaches the threshold.
  • the BM-SC or BM-CPF does not determine whether the threshold has been reached, and the base station itself may request event subscription for a value of a specific number of terminals in order to directly determine.
  • the BM-SC or BM-CPF or AS that has requested the event subscription determines the number of terminals in the corresponding base station by TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, and MBS service flow ID, respectively, through step 3.
  • the method of determining the number of terminals is to report their location, i.e., Cell ID, to the terminal through the user plane or through the control plane, so that the number of terminals in the corresponding base station are being serviced TMGI, MBS application ID, MBS service ID, It can be identified by MBS session ID and MBS service flow ID.
  • the BM-SC or BM-CPF or AS may transmit information on the number of terminals connected to the base station or the data rate to be serviced to the base station through SMF.
  • the base station identifies the number of terminals by TMGI or by MBS application ID or by MBS service ID or by MBS session ID or by MBS service flow ID in step 5, and compares the threshold value to identify whether to switch to broadcast/multicast. can do.
  • the value for the threshold is preset in the base station, or the network service provider can deliver an appropriate value to the base station through O&M.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating, with the help of a terminal, whether a base station switches from a unicast method to a multicast/broadcast method according to an embodiment of the present disclosure.
  • step 1 the terminal creates a unicast PDU session for the MBS session service, and in step 1, the terminal can acquire UE configuration information required when switching to broadcast/multicast through an accept message for PDU session setup.
  • a DNN for an MBS session service to be received by the terminal may be included in the PDU session setup request message.
  • a DNN such as V2X_DNN for V2X or PS_DNN for public safety, or MC_DNN for mission critical communication, and TV_DNN for IPTV may be included in the PDU session setup request message.
  • the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast for the MBS session service corresponding to the DNN includes TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, common RNTI, etc. Can be included.
  • the UE If the UE does not acquire the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast in step 1, the UE transmits the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast for MBS session service in Application Server (AS) or MBS. It can also be obtained by accessing a contents provider or BMSC or BM-CPF.
  • AS Application Server
  • MBS Mobility Management Entity
  • step 2 the base station sends a broadcast message to the terminals in order to directly count the number of terminals receiving the MBS session service by camping to itself, and requests for information collection to inform the terminals receiving the MBS session service to themselves. Broadcast, or a direct request to each terminal through a Radio Resource Control (RRC) message.
  • RRC Radio Resource Control
  • Terminals receiving the request may deliver a response message including information on the MBS session service they are consuming to the base station as in step 3.
  • Information on the MBS session service may include TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, and MBS service flow ID.
  • the base station determines the number of terminals by TMGI or by MBS application ID or by MBS service ID or by MBS session ID or by MBS service flow ID, and compares the threshold value to determine the conversion to broadcast/multicast.
  • the threshold according to an embodiment may be set differently for each MBS application, MBS service, MBS session, MBS service flow, and multicast IP address.
  • the value for the threshold is preset in the base station, or the network service provider can deliver an appropriate value to the base station through O&M.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process for a base station to determine whether to switch from a unicast method to a multicast/broadcast method based on a GTP-U header according to an embodiment of the present disclosure.
  • the terminal creates a unicast PDU session for MBS session service, and in step 1, the terminal sends a broadcast/multicast message through an accept message for PDU session setup.
  • necessary UE configuration information can be obtained.
  • the terminal may include a DNN for an MBS session service to be provided in the PDU session setup request message.
  • a DNN such as V2X_DNN, a DNN for V2X, or a PS_DNN, a DNN for public safety, or an MC_DNN, a DNN for mission critical communication, and a TV_DNN, a DNN for IPTV, may be included in the PDU session setup request message.
  • the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast includes information such as TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, and common RNTI. May be included.
  • the UE If the UE does not acquire the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast in step 1, the UE transmits the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast for MBS session service in Application Server (AS) or MBS. It can also be obtained by accessing a contents provider or BMSC or BM-CPF.
  • AS Application Server
  • MBS Mobility Management Entity
  • the BM-CPF, BMSC, or Application Server may deliver characteristic information on MBS session traffic that will occur in the MBS session service to the PCF through the Npcf_PolicyAuthorization_Create message or Npcf_PolicyAuthorization_Update messages. That is, the characteristic information on MBS session traffic corresponding to TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, and MBS service flow ID is transmitted to the PCF so that the corresponding traffic can be separately managed in the communication network.
  • the PCF delivers the Npcf_SMPolicyControl_UpdateNofity messages to the SMF so that the traffic corresponding to the TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, and MBS service flow ID can be separately managed in the communication network.
  • the SMF broadcasts/multicasts the traffic corresponding to TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, and MBS service flow ID to UPF through N4 Session establishment or N4 Session modification messages.
  • a specific SCI (service class indicator) value is allocated to the GTP-U header so that a value for indicating that the switch can be switched to can be indicated.
  • the corresponding traffic may indicate that the corresponding traffic is MBS session traffic that can be switched from unicast to broadcast/multicast through a specific SCI value of the GTP-U header.
  • specific SCI values of the GTP-U header may be assigned different specific SCI values so that they can be distinguished from each other when the MBS session ID or MBS service flow ID are different even if the MBS application ID or the MBS service ID are the same.
  • specific SCI values of the GTP-U header may be allocated the same SCI value for each MBS application ID, or the same SCI value may be allocated for each MBS service ID.
  • the base station instead of separately setting SCI values corresponding to TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, and MBS service flow ID each time, the base station sets the appropriate values between UPFs in advance and the SCI value of the GTP-U header Can also be used as a fixed value without negotiating.
  • step 4 the content of step 4 described above may be performed in step 10.
  • a tunnel for transmitting MBS session traffic may be newly created or an existing tunnel may be modified based on this.
  • the UPF which has received the MBS session traffic from the BMSC or BM-UPF through steps 12a to 12c, detects the MBS session traffic, and may mark the set SCI value on the corresponding GTP-U and send it to the base station.
  • the base station may receive MBS session traffic transmitted unicast to the terminal from the UPF and forward it to the terminal.
  • the number of terminals per MBS application ID or the number of terminals per MBS service ID or per MBS session ID may be counted for each MBS service flow ID.
  • the data rate of the traffic used by the terminals for each MBS application ID or the data rate used by the terminals for each MBS service ID or the data rate used by the terminal for each MBS session ID or for each MBS service flow ID may be measured.
  • the base station may determine whether to switch to broadcast/multicast by comparing the measured information with a threshold value for each measurement value.
  • the value for the threshold is preset in the base station, or the network operator delivers the appropriate value to the base station through O&M, or the PCF receives it from the BMSC or BM-CPF in step 2 and delivers it to the SMF in step 3 and step 5/step.
  • the base station can receive an appropriate threshold value. Based on the received value, the base station can classify the MBS session traffic through the SCI values of the dedicated GTP-U header as described above, and determine whether to switch the transmission method of the MBS session traffic to broadcast/multicast. have.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of determining whether a base station switches from a unicast method to a multicast/broadcast method based on a dedicated 5QI (5g QoS Identifier) value according to an embodiment of the present disclosure.
  • step 1 the terminal creates a unicast PDU session for MBS session service, and in step 1, the terminal switches to broadcast/multicast through an accept message for PDU session setup.
  • UE configuration information can be obtained.
  • a DNN for an MBS session service that the terminal wants to receive may be included in the PDU session setup request message.
  • a DNN such as V2X_DNN, a DNN for V2X, or a PS_DNN, a DNN for public safety, or an MC_DNN, a DNN for mission critical communication, and a TV_DNN, a DNN for IPTV, may be included in the PDU session setup request message.
  • UE configuration information required when switching to broadcast/multicast includes information such as TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, and common RNTI. Can include.
  • the terminal If the terminal does not acquire the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast in step 1, the terminal transmits the UE configuration information required when switching to broadcast/multicast for the MBS session service in the Application Server (AS) or It can also be obtained by accessing the MBS contents provider or BMSC or BM-CPF.
  • AS Application Server
  • the BM-CPF, BMSC, or Application Server may deliver characteristic information on the MBS session traffic that will occur in the MBS session service to the PCF through the Npcf_PolicyAuthorization_Create message or the Npcf_PolicyAuthorization_Update messages. That is, the characteristic information on the MBS session traffic corresponding to the TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, and MBS service flow ID is transmitted to the PCF so that specific 5QI values are allocated in the communication network for the corresponding traffic. In addition, traffic having the same 5QI value through a specific 5QI value may indicate that MBS session traffic is convertible from unicast to broadcast/multicast.
  • the 5QI values may be assigned different specific 5QI values so that they can be distinguished from each other when the MBS session ID or the MBS service flow ID are different, or the same 5QI value for each MBS application ID. May be allocated, or the same 5QI value may be allocated for each MBS service ID.
  • the PCF delivers the Npcf_SMPolicyControl_UpdateNofity messages to the SMF and assigns 5QI values specific to MBS session traffic corresponding to TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, and MBS service flow ID to be used.
  • step 4 the SMF allows the UPF to set up a tunnel for traffic through N4 Session establishment or N4 Session modification messages and apply 5QI values.
  • a tunnel for transmitting MBS session traffic may be newly created or an existing tunnel may be modified based on this.
  • the base station receives the MBS session traffic transmitted by unicast to the terminal from the UPF and forwards it to the terminal.
  • the base station receives the unicast traffic for the QoS flow corresponding to a specific assigned 5QI.
  • the number of terminals for each MBS application ID or the number of terminals for each MBS service ID or the number of terminals for each MBS session ID or for each MBS service flow ID can be counted.
  • the data rate of the traffic used by the terminals for each MBS application ID or the data rate used by the terminals for each MBS service ID or the data rate used by the terminal for each MBS session ID or for each MBS service flow ID may be measured.
  • the base station may compare the measured information with a threshold value for each measured value to determine the conversion to broadcast/multicast.
  • the value for the threshold is preset in the base station, or the network operator delivers a suitable value to the base station through O&M, or the PCF receives it from the BMSC or BM-CPF in step 2 and delivers it to the SMF in step 3 and step 5/
  • the threshold value is transmitted to the base station in step 6, or the PCF transmits the threshold value to the base station in step 3 and the threshold value is transmitted to the base station in step 5/step 6, or the SMF transmits the threshold value to the base station in step 5/step 6.
  • the base station can receive an appropriate threshold value through a delivery method or the like.
  • the base station may classify the MBS session traffic based on the received value through the dedicated 5QI value as described above, and determine whether to switch the transmission method of the corresponding MBS traffic from unicast to broadcast/multicast.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the structure of a base station 900 according to an embodiment.
  • the base station 900 may include a transceiver 910, a processor 920, and a memory 930. According to the above-described communication method of the base station 900, the transceiver 910, the processor 920, and the memory 930 may operate. However, the components of the base station 900 are not limited to the above-described example. For example, the base station 900 may include more or fewer components than the above-described components (eg, network interface controller (NIC)). In addition, the transceiver 910, the processor 920, and the memory 930 may be implemented in the form of a single chip.
  • NIC network interface controller
  • the transceiver 910 may transmit and receive signals with a network entity (eg, BM-SC) or a terminal.
  • the signal may include at least one message described above with reference to FIGS. 1 to 8.
  • the transceiving unit may include an RF transmitter that up-converts and amplifies a frequency of a transmitted signal, and an RF receiver that amplifies a received signal with low noise and down-converts a frequency.
  • this is only an embodiment of the transmission/reception unit, and components of the transmission/reception unit are not limited to the RF transmitter and the RF receiver.
  • the transceiver may receive a signal through a wireless channel, output it to the processor 920, and transmit a signal output from the processor 920 through a wireless channel.
  • the processor 920 is hardware capable of driving software for determining a traffic transmission method in the base station 900, and as an example, one or more central processing units (CPUs) may be included in the processor 920. have.
  • the processor 920 may drive software stored in the memory 930, and in this case, the software may include a transmission/reception method setting module and a traffic processing module composed of one or more instructions.
  • the transmission/reception method setting module may determine a method of transmitting traffic in the base station as unicast or broadcast/multicast. Meanwhile, the transmission/reception method setting module and the traffic processing module may be manufactured in the form of separate chips separated from the processor 920.
  • the memory 930 may store software and data necessary for the operation of the base station 900. In addition, the memory 930 may store control information or data included in a signal obtained from the base station 900.
  • the memory may be composed of a storage medium such as ROM, RAM, hard disk, CD-ROM, and DVD, or a combination of storage media.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the structure of a terminal 1000 according to an embodiment.
  • the terminal 1000 may include a transceiver 1010, a processor 1020, and a memory 1030. According to the above-described communication method of the terminal, the transmission/reception unit 1010, the processor 1020, and the memory 1030 may operate. However, the components of the terminal 1000 are not limited to the above-described example. For example, the terminal 1000 may include more or fewer components (eg, a network interface controller (NIC)) than the above-described components. In addition, the transmission/reception unit 1010, the processor 1020, and the memory 1030 may be implemented in the form of a single chip.
  • NIC network interface controller
  • the transceiver 1010 may transmit and receive signals with a base station or other network entity.
  • the signal may include at least one message described above with reference to FIGS. 2 to 8.
  • the transceiving unit may include an RF transmitter that up-converts and amplifies a frequency of a transmitted signal, and an RF receiver that amplifies a received signal with low noise and down-converts a frequency.
  • this is only an embodiment of the transmission/reception unit, and components of the transmission/reception unit are not limited to the RF transmitter and the RF receiver.
  • the transmission/reception unit may receive a signal through a wireless channel, output it to the processor 1020, and transmit a signal output from the processor 1020 through the wireless channel.
  • the processor 1020 is hardware capable of receiving traffic according to a transmission method (eg, unicast or broadcast/multicast) set in the base station and driving software for processing the received traffic, As an example, one or more central processing units (CPUs) may be included in the processor 1020.
  • the processor 1020 may drive software stored in the memory 1030, and in this case, the software may include a transmission/reception method setting module and a traffic processing module composed of one or more instructions.
  • the transmission/reception method setting module may determine a traffic reception method as unicast or broadcast/multicast according to a transmission method determined by the base station. Meanwhile, the transmission/reception method setting module and the traffic processing module may be manufactured in the form of separate chips separated from the processor 1020.
  • 11 is a diagram for explaining a method of determining whether a base station switches from a unicast method to a multicast/broadcast method based on an N2 context according to an embodiment of the present disclosure.
  • step 0 in the core network, the MBS service initiation process and the shared session setup for the MBS service are performed for the MBS session service.
  • the procedures of steps 210 and 220 and 240 of FIG. 2 are followed. That is, the Application Server (AS) or MBS contents provider transmits the information on the MBS session data traffic to the MBS function of the 5GS network in order to deliver the MBS data traffic through 5GS, and the MBS data IP address information of Media Anchor in 5GS to be transmitted can be obtained.
  • the information on the MBS session data traffic may include not only the characteristics of the MBS session data but also the ID of a base station or cell to which the MBS session data traffic is to be transmitted.
  • the MBS function described above includes, for example, a Broadcast Multicast-control plane function (BM-CPF) or a SMF (Session Management function) or BMSC (Broadcast Multicast Service Center) with an MBS service session management function added. can do.
  • BM-CPF Broadcast Multicast-control plane function
  • SMF Session Management function
  • BMSC Broadcast Multicast Service Center
  • Media Anchor in 5GS includes BM-UPF (Broadcast Multicast-user plane function) or UPF (User Plane function) or BMSC (Broadcast Multicast Service Center) with media source function for MBS service session.
  • BM-UPF Broadcast Multicast-user plane function
  • UPF User Plane function
  • BMSC Broadcast Multicast Service Center
  • the MBS function creates an MBS context for managing an MBS session in 5GS, and can set a control session for an MBS media anchor in 5GS.
  • the MBS function creates a tunnel between base stations in an area to broadcast MBS data traffic and a media anchor, or a base station in an area to broadcast/multicast. It is possible to create a tunnel between the base stations and the UPF for broadcast/multicast or between the base stations and the UPF for MBS.
  • a control session for managing tunnels may be established.
  • the control session is referred to as a shared session, and as a term indicating the tunnel, multicast shared tunnel or IP multicast tunnel is mixed with the same meaning.
  • the process of opening the multicast shared tunnel may be performed through steps 5 to 11 later.
  • service announcement for the MBS service may be delivered to the terminal through an MBS function or an application server.
  • the MBS service announcement may include a data network name (DNN) for an MBS session service.
  • DNN data network name
  • a DNN such as V2X_DNN, which is a V2X DNN, or a PS_DNN, which is a public safety DNN, or an MC_DNN, which is a mission critical communication DNN, and a TV_DNN, which is an IPTV DNN, may be included in the message.
  • the MBS service announcement may include UE configuration information, for example, TMGI (Temporary Mobile Group Identity), which is group information of terminals for broadcast/multicast, and MBS session service used by the terminal.
  • MBS application ID which is the ID of the application
  • MBS service ID which is the ID of the MBS session service used by the terminal
  • MBS session ID which is the identity for the session of the MBS session service used by the terminal
  • service flow of the MBS session service used by the terminal may include information such as MBS service flow ID, which is an identity for the UE, and a multicast IP address to be used by the UE.
  • step 3 when the UE sends a PDU session request message, it may request including a DNN for a desired MBS session service.
  • a message requesting a join to the multicast service can be sent together.
  • the SMF can receive the TMGI information to which the terminal is subscribed through the SM subscription data (subscriber information for session management) received from the UDM, through which the same TMGI is shared. If there is a session, it establishes an association between the PDU session and the shared session.
  • SMF opens a multicast shared tunnel through steps 5 ⁇ 11.
  • resources for delivering MBS data to be delivered through a multicast shared tunnel through a broadcast/multicast bearer are allocated.
  • the resource includes information on an SC-PTM channel such as Common RNTI information.
  • the SMF performs the remaining PDU session establishment process through steps 12 to 19. That is, an N2 PDU session for processing data corresponding to the PDU session is created in the base station, and a unicast tunnel between the base station and the UPF is created.
  • the SMF may include information on the shared session in the context for the N2 PDU session and transmit it to the base station through the AMF.
  • the SMF may include TMGI or MBS application id or MBS session ID or MBS service flow ID.
  • the base station which has received the information on the shared session together, includes a list of TMGI, which is information indicating a group to which the terminal belongs, in the context of the terminal it is serving, or an MBS service that is an ID of an MBS session service used by the terminal.
  • TMGI information indicating a group to which the terminal belongs, in the context of the terminal it is serving
  • MBS service that is an ID of an MBS session service used by the terminal.
  • the ID, MBS session ID which is the identity for the session of the MBS session service used by the terminal
  • the MBS service flow ID which is the identity for the service flow of the MBS session service used by the terminal
  • the base station determines a method for transmitting from the base station to the terminal in the same manner as in step 320 of FIG. 3, considering the number of terminals using the same MBS session service.
  • the base station delivers a resource for transmission through the broadcast/multicast bearer allocated in step 7 to the terminal,
  • the terminal receives MBS data through broadcast/multicast through the resource information.
  • the base station which has decided to transmit through the broadcast/multicast bearer, delivers the resource information to not only the terminal but also the terminals using the same MBS session service through RRC messages, and the terminals receiving the It enables MBS data to be received through a cast bearer.
  • steps 5 to 11 and steps 12 to 19 may be reversed or may be performed simultaneously.
  • the constituent elements included in the invention are expressed in the singular or plural according to the presented specific embodiments.
  • the singular or plural expression is selected appropriately for the situation presented for convenience of description, and the present disclosure is not limited to the singular or plural constituent elements, and even constituent elements expressed in plural are composed of the singular or in the singular. Even the expressed constituent elements may be composed of pluralities.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따르면, 기지국은 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하고, 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 트래픽의 전송 방식을 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경할지 여부를 결정하며, 트래픽의 전송 방식이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정됨에 따라, 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 전송할 수 있다.

Description

무선통신시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치
본 개시는 MBS(multicast/broadcast service)를 지원하는 무선통신시스템에서 데이터 전송 방식을 효과적으로 전환하는 방법에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive MIMO), 전차원 다중입출력 (full dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non-orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT (Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT (information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.
이동통신망에서 특정지역에 몰려있는 다수의 단말들에게 동일한 데이터를 전송하기 위하여 각 단말에게 유니캐스트로 데이터를 각각 전송할 수도 있지만 자원의 효율성을 위하여 멀티캐스트/브로드캐스트(Multicast/Broadcast)를 통해서 서비스 제공을 위한 데이터를 전송할 필요가 있다. 예를 들어, 특정영역에 있는 다수의 단말들에게 V2X (vehicle to everything) 서비스 또는 매시브(massive) CIoT (cellular internet of things) 서비스 또는 미션 크리티컬 통신(mission critical communication) 등의 공중 안전(public safety) 서비스를 위해 멀티캐스트/브로드캐스트를 통해 데이터를 전송하는 방법이 필요하다. 그리고, 이때 유니캐스트로 전송하던 데이터를 멀티캐스트/브로드캐스트(multicast/broadcast)로 전환함에 따라서 서비스 인터럽션(service interruption)을 최소화하기 위한 방법이 필요하다. 본 개시는 유니캐스트와 멀티캐스트/브로드캐스트 등의 전송 방식을 유동적으로 전환하기 위한 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 개시는 유니캐스트에서 멀티캐스트/브로드캐스트로의 전환 여부를 결정하기 위해, 기지국 또는 셀(Cell)내에서 서비스를 받는 단말의 수 또는 단말들이 소비하는 데이터의 양을 측정하고, 측정 결과를 기초로 전환 여부를 결정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 개시는 기지국에서 유니캐스트에서 멀티캐스트/브로드캐스트로 전환할 수 있는 유니캐스트 트래픽의 패킷을 구분하여 인식하기위한 방법에 관한 것이다. 또한, 유니캐스트 트래픽이 멀티캐스트/브로드캐스트 트래픽으로 전환되는 경우 유니캐스트 트래픽을 NG-RAN과 UPF간에 전송하기 위한 터널(tunnel)을 멀티캐스트/브로드캐스트 용 트래픽을 전송하기위한 터널로 대체하기 위한 방법에 대한 것이다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국이 데이터를 송수신하는 방법은, 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하는 단계; 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 트래픽의 전송 방식을 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경할지 여부를 결정하는 단계; 및 트래픽의 전송 방식이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정됨에 따라, 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시를 통해서 기존의 유니캐스트 기반의 5GS(5G system) 망구조를 최대한 이용하여, 국지적이고 유동적으로 MBS서비스를 적용함으로써 자원을 효과적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 유니캐스트 5GS기반으로 MBS를 지원하기 위한 5GS 구조를 도시한다.
도 2는 기존의 방법에 따라, SC-PTM(single cell point to multipoint)방식으로 MBS 세션을 멀티캐스트/브로드캐스트 하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따라, 유니캐스트방식으로 MBS세션 트래픽을 서비스하다가, 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 전환하여 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따라, 유니캐스트방식으로 MBS세션 트래픽을 서비스하다가, 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 전환하여 서비스하는 세부적인 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 전환할지 여부를 5G CN의 도움을 받아 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로의 전환 여부를 단말의 도움을 받아 판단하는 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로의 전환 여부를 GTP-U 헤더를 기초로 판단하기 위한 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로의 전환 여부를 dedicated 5QI값을 기초로 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 블록도이다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로의 전환 여부를 N2 콘텍스트를 기초로 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국이 데이터를 송수신하는 방법은, 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하는 단계; 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 트래픽의 전송 방식을 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경할지 여부를 결정하는 단계; 및 트래픽의 전송 방식이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정됨에 따라, 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국이 데이터를 송수신하는 방법은, 코어 네트워크 장치에 상기 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 이에 대한 알림을 요청하는 이벤트 구독 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고, 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는, 코어 네트워크 장치로부터 알림이 수신됨에 따라, 전송 방식을 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 코어 네트워크 장치에 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 단말의 트래픽에 관한 정보를 요청하는 이벤트 구독 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고, 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는, 코어 네트워크 장치로부터 수신된 단말의 수 또는 단말의 트래픽에 관한 정보를 기초로 판단한 결과, 단말의 수 또는 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국이 데이터를 송수신하는 방법은, 적어도 하나의 단말에, 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 이용 여부에 대한 확인을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고, 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는, 요청에 대한 응답으로 단말로부터 수신한 정보를 기초로, 전송 방식을 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국이 데이터를 송수신하는 방법은, 기지국에 획득된 트래픽의 GTP-U 헤더에 포함된 값을 기초로, 적어도 하나의 단말이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있는, 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 트래픽을 이용하는지 여부를 식별하는 단계를 더 포함하고, 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는, 식별 결과, 단말의 수 또는 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 전송 방식을 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국이 데이터를 송수신하는 방법은, 기지국에 획득된 트래픽의 QoS (quality of service) flow에 대한 5QI 값을 기초로, 적어도 하나의 단말이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있는, 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 트래픽을 이용하는지 여부를 식별하는 단계를 더 포함하고, 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는, 식별 결과, 단말의 수 또는 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 전송 방식을 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 단말이 데이터를 송수신하는 방법은, 기지국과 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하는 단계; 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 트래픽의 전송 방식이 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경됨에 따라, 상기 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 수신하는 단계; 메시지가 수신됨에 따라, 전송 방식이 변경된 어플리케이션, 서비스 또는 세션을 식별하는 단계; 및 식별된 어플리케이션, 서비스 또는 세션의 트래픽을 브로드캐스트/멀티캐스트 방식에 따라 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 단말이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 트래픽의 전송 방식은, 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 유니캐스트 방식에서 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경될 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 단말이 데이터를 송수신하는 방법은, 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 이용 여부에 대한 확인을 요청하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 단말이 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션 중 어느 하나의 트래픽을 이용함에 따라, 기지국에 상기 트래픽의 이용을 알리는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선통신시스템에서 데이터를 송수신하는 기지국은, 송수신부; 및 송수신부와 연결된 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하도록 송수신부를 제어하고, 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 트래픽의 전송 방식을 상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경할지 여부를 결정하며, 트래픽의 전송 방식이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정됨에 따라, 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 전송하도록 송수신부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라 무선통신시스템에서 데이터를 송수신하는 단말은, 송수신부; 및 송수신부와 연결된 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 기지국과 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하도록 송수신부를 제어하고, 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 트래픽의 전송 방식이 상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경됨에 따라, 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 수신하도록 송수신부를 제어하며, 메시지가 수신됨에 따라, 전송 방식이 변경된 어플리케이션, 서비스 또는 세션을 식별하고, 식별된 어플리케이션, 서비스 또는 세션의 트래픽을 브로드캐스트/멀티캐스트 방식에 따라 수신할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 NF(network function) 또는 기능(function)은 해당 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 명령어로 구성된 소프트웨어로 망 객체 내부의 프로세서에 저장될 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 다른 실시예에 따라, NF는 네트워크 기능 처리 장치로 일컬어질 수도 있으며, 이는 신호를 처리하기 위한 프로세서, 메모리를 포함하는 하드웨어 장치일 수도 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 5G 시스템에 대한 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 유니캐스트 5GS기반으로 MBS를 지원하기 위한 5GS 구조를 도시한다.
5GS에서 MBS서비스를 지원하기 위해, 다음과 같은 네트워크 기능(Network function) 및 서비스들로 MBS를 위한 일 실시예에 따른 셀룰러 시스템(cellular system)이 구성될 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 일 실시예에 따른 유니캐스트, 멀티캐스트/브로드캐스트 간 전환 방법을 제공하는 시스템이 다음의 구성들에 한정되는 것은 아니다.
어플리케이션 서버(예를 들어, V2X 어플리케이션 서버 또는 CIoT(Cellular Internet of Things) 어플리케이션 서버 또는 MCPTT(Mission Critical Push-to-Talk) 어플리케이션 서버) 또는 컨텐츠 프로바이더(예를 들어 TV 서비스 제공 서버 또는 오디오 서비스 제공 서버 또는 스트리밍 비디오 서비스 제공 서버) 등이 MBS서비스를 요청하게 되면, 해당 MBS서비스 세션을 관리하고 해당 MBS 서비스 트래픽을 제어하는 BM-CPF(broadcast/multicast- control plane function)와 어플리케이션 서버(application server, AS) 또는 컨텐츠 프로바이더로부터 미디어를 받아서 BM-CPF가 제어하는 대로 미디어 트래픽을 처리하는 5GS내 MBS서비스 미디어 앵커(media anchor)인 BM-UPF(broadcast/multicast- user plane function)가 시스템에 포함될 수 있다. BM-CPF와 BM-UPF사이의 interface는 Nxxx인터페이스로 명명한다. 한편, BM-CPF와 BM-UPF는 하나의 엔티티(entity) 또는 하나의 NF(network function)로 통합될 수도 있다.
기존 MBS를 위한 기술에 따르면, MBS는 다음과 같은 절차를 통해서 이뤄지게 된다. 먼저, 단말이 MBS서비스가 가능함을 알게 되면, 서비스를 받기 원하는 단말들은 MBS서비스를 위해 필요한 경우 서비스 등록을 하고, 서비스를 받기 위해 필요한 연관 파라미터들을 획득하는 절차를 수행할 수 있다.
한편, 5GS에서는 MBS 데이터를 보내기 위한 세션을 만들어서 MBS 데이터가 MBS 서비스 제공자 또는 Application server(AS)로부터 해당 영역의 기지국까지 전달하기 위한 터널을 만들고 관리하기 위한 시그널링 절차가 수행될 수 있다.
터널을 통해서 기지국까지 MBS 데이터가 도착하게 되면, 기지국은 전송할 MBS 데이터가 있고 언제/어떻게 송신할 것인지에 대한 정보를 MBS 서비스 parameter를 획득한 단말들이 알 수 있도록 방송하고 상기 정보에 따라 MBS 데이터를 방송한다.
기지국은 MBS 서비스를 더 이상 제공하지 않는 경우에는 생성된 세션을 해제(release)시키고 이를 위해 할당된 터널을 제거할 수 있다.
도 2는 기존의 방법에 따라, SC-PTM(single cell point to multipoint)방식으로 MBS 세션을 멀티캐스트/브로드캐스트 하는 과정을 도시한 흐름도이다.
단계 210에서 Application Server(AS) 또는 MBS 컨텐츠 프로바이더(contents provider)는 MBS 데이터 트래픽을 5GS를 통해서 전달하기 위하여, MBS 세션 데이터 트래픽에 대한 정보를 5GS망의 MBS 기능(function)에게 전달하고, MBS 데이터를 전송할 5GS내의 Media Anchor의 IP address정보를 획득할 수 있다. MBS 세션 데이터 트래픽에 대한 정보는 MBS세션 데이터의 특성뿐만 아니라 MBS세션 데이터 트래픽이 전송 될 기지국 또는 셀(Cell)의 ID를 포함할 수 있다.
전술한 MBS 기능(MBS function)은, 예를 들어 BM-CPF(Broadcast Multicast- control plane function) 또는 MBS 서비스 세션 관리 기능이 추가된 SMF(Session Management function) 또는 BMSC(Broadcast Multicast Service Center)등을 포함할 수 있다.
또한, 5GS내의 미디어 앵커(Media Anchor)는 BM-UPF(Broadcast Multicast- user plane function) 또는 MBS 서비스 세션에 대한 media source기능이 추가된 UPF(User Plane function) 또는 BMSC(Broadcast Multicast Service Center)등을 포함할 수 있다.
단계 220에서 MBS 기능(MBS function)은 5GS에서의 MBS세션을 관리하기 위한 MBS context를 생성하고, 5GS내 MBS media anchor에 대한 제어 세션을 설정할 수 있다.
단계 230에서 MBS 기능(MBS function)은 MBS 데이터 트래픽을 브로드캐스트 또는 멀티캐스트로 전송할지에 대한 사항을 결정할 수 있다. 전송 방법에 대한 결정은 MBS세션을 서비스 받는 단말들의 밀도(density or population) 즉, 브로드캐스트/멀티캐스트 하고자 하는 영역에 얼마나 많은 단말이 서비스를 받을지에 따라 결정되거나, MBS세션을 서비스 받는 단말들이 있는 곳의 기지국이 MBS기능 (예를 들어 SC-PTM기능)을 가지고 있는지 여부에 따라서 결정될 수 있다.
단계 240에서 MBS 데이터 트래픽에 대한 전송이 브로드캐스트/멀티캐스트로 결정되는 경우, MBS 기능(MBS function)은 MBS 데이터 트래픽을 브로드캐스트하고자 하는 영역에 있는 기지국들과 미디어 앵커(Media Anchor) 사이에 터널(tunnel)을 생성하거나 또는 브로드캐스트/멀티캐스트하고자 하는 영역에 있는 기지국들과 브로드캐스트/멀티캐스트용 UPF 또는 기지국들과 MBS용 UPF사이에 tunnel을 생성할 수 있다. 이를 위해서, 터널들을 관리하기 위한 제어세션이 설정될 수 있다.
단계 240에서 MCE(Multi-cell coordination entity)는 기지국에서 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network)을 기반으로 데이터를 브로드캐스트 할지, 셀 즉, SC-PTM(single-cell point to multi-point)기반으로 데이터를 브로드캐스트 할지 여부를 결정할 수 있다.
단계 250에서 MCE가 SC-PTM으로 MBS 데이터 트래픽을 전송하기 한 경우, 기지국은 MBS 데이터 트래픽을 브로드캐스트 전송하기 위한 채널을 생성할 수 있다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 5GS의 MBS function 및 서비스를 BM-CPF로 명명한다. 하지만, MBS function 및 서비스는 이 SMF에 있을 수도 있고 또는 BM-SC로서 제어 평면(control plane)과 유저 평면(user plane)이 함께 있을 수도 있다. 또한, 5GS의 미디어 앵커(Media Anchor)는 BM-UPF로 명명될 수 있으나, 이는 일 예일 뿐, 미디어 앵커가 UPF에 있을 수도 있고, 또는 BM-SC로서 제어 평면(control plane)과 유저 평면(user plane)이 함께 있을 수도 있다.
BM-CPF는 5GS에서 MBS서비스를 위한 서비스 공지(Service announcement)를 수행하거나 MBS 유저 서비스(user service) 세션을 관리하거나, MBS데이터를 브로드캐스트/멀티캐스트로 전송할지 유니캐스트로 전송할지를 결정하거나, 미디어 앵커(Media Anchor)인 BM-UPF를 관리(management)하여 MBS 데이터를 AS 또는 MBS 컨텐츠 제공자로부터 수신하여 5GS를 통해 MBS데이터를 전송을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따라, 유니캐스트방식으로 MBS세션 트래픽을 서비스하다가, 멀티캐스트/브로드캐스트방식으로 전환하여 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 310에서 단말은 MBS 세션 서비스를 위해서 유니캐스트용 PDU 세션을 생성하고, 이 때 PDU 세션 설정에 대한 accept메시지를 통해서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환시 필요한 UE configuration정보를 획득할 수 있다. 예를들어, 단말이 PDU session setup 요청 메시지를 보낼 때, PDU session setup 요청 메시지에 단말이 제공 받고자 하는 MBS세션 서비스에 대한 DNN(data network name)을 포함시킬 수 있다. 예를 들어, V2X용 DNN인 V2X_DNN 또는 public safety용 DNN인 PS_DNN, 또는 mission critical communication용 DNN인 MC_DNN, IPTV용 DNN인 TV_DNN 등의 DNN이 PDU session setup 요청 메시지에 포함될 수 있다.
전술한 DNN에 해당하는 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환시 필요한 UE configuration정보는 브로드캐스트/멀티캐스트를 위한 단말들의 그룹(group) 정보인 TMGI(Temporary Mobile Group Identity), 단말이 이용하는 MBS세션 서비스를 제공하는 어플리케이션(application)의 id인 MBS application ID, 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 id인 MBS service ID, 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 세션에 대한 identity인 MBS session ID, 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 service flow에 대한 identity인 MBS service flow ID, 단말이 이용하게 될 multicast IP address, 기지국이 SC-PTM을 통해서 브로드캐스트/멀티캐스트로 데이터를 보낼 때 사용하게 될 common RNTI 등 정보를 포함할 수 있다. 한편, 본 개시에서 어플리케이션의 예로는 데이터 스트리밍 애플리케이션, 메신저 애플리케이션, 영상 통화 애플리케이션 등이 포함될 수 있다. 또한, 본 개시에서, 서비스의 예로는 V2X 서비스, MCPTT(mission critical push to talk) 서비스, IPTV 서비스 등이 포함될 수 있다. 또한, 본 개시에서, 세션은 애플리케이션 레벨에서의 연결로서, 예를 들어, MCPTT 서비스를 가정할 경우, MPCTT 서비스와 연관하여 음성 송수신 세션, 영상 송수신 세션, 파일 송수신 세션 등이 포함될 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐, 본 개시에서 어플리케이션, 서비스 및 세션이 전술한 예시에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 방법으로, MBS 세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보는 PDU 세션(session)이 생성된 후 또는 생성하는 과정에서, 단말이 Application Server(AS) 또는 MBS contents provider 또는 BMSC 또는 BM-CPF에 접속하여 획득하거나 기지국으로부터 획득할 수도 있다.
단계 320에서, 기지국은 MBS 세션 서비스를 이용하는 단말들의 수 또는 상기 단말들이 이용하는 트래픽의 양등을 고려하여, 전송방식을 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환할지 여부를 결정할 수 있다. 기지국은 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환할지 여부를 결정하기 위해, TMGI에 해당하는 단말의 수, 또는 동일 MBS application id를 이용하는 단말의 수, 또는 동일 MBS service ID를 이용하는 단말의 수, 또는 동일 MBS session ID를 이용하는 단말의 수, 또는 동일 MBS service flow ID를 이용하는 단말의 수, 또는 동일 multicast IP address를 사용하는 단말의 수, 또는 동일 common RNTI를 사용하는 단말의 수 등 기지국이 파악한 단말들의 수의 정보 일부 혹은 전부를 획득할 수 있다. 기지국은 획득된 정보를 기초로, 단말의 수가 특정 Threshold를 넘어가는 경우 전송 방식을 유니캐스트에서 멀티캐스트/브로드캐스트로 전환할 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 threshold는 MBS 어플리케이션, MBS 서비스, MBS 세션, MBS service flow, multicast IP address 별로 다르게 설정될 수도 있다.
또 다른 방법으로 기지국은 TMGI에 해당하는 단말들이 사용하는 트래픽의 양 또는 데이터 레이트, 또는 상기 동일 MBS application id를 이용하는 단말들이 사용하는 트래픽의 양 또는 데이터 레이트, 또는 상기 동일 MBS service ID를 이용하는 단말들이 사용하는 트래픽의 양 또는 데이터 레이트, 또는 상기 동일 MBS session ID를 이용하는 단말들이 사용하는 트래픽의 양 또는 데이터 레이트, 또는 상기 동일 MBS service flow ID를 이용하는 단말들이 사용하는 트래픽의 양 또는 데이터 레이트, 또는 동일 multicast IP address를 사용하는 단말들이 사용하는 트래픽의 양 또는 데이터 레이트, 또는 상기 동일 common RNTI를 사용하는 단말들이 사용하는 트래픽의 양 또는 데이터 레이트 등 기지국이 파악한 단말들이 사용하는 트래픽의 양 또는 데이터 레이트에 대한 정보 일부 혹은 전부를 획득할 수 있다. 기지국은 획득한 정보를 기초로 트래픽의 양 또는 데이터 레이트가 특정 Threshold를 넘어가는 경우 전송 방식을 유니캐스트에서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환할 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 threshold는 MBS 어플리케이션, MBS 서비스, MBS 세션, MBS service flow, multicast IP address 별로 다르게 설정될 수도 있다.
Threshold에 대한 값은 기지국에 미리 설정되어있거나, O&M을 통하여 망 사업자가 기지국에 알맞은 값을 전달하거나, 또는 SMF 또는 BMSC또는 BM-CPF에서 기지국에 알맞은 threshold값을 전달하고 전달된 threshold값에 기반하여 기지국이 유니캐스트 전송을 브로드캐스트/멀티캐스트로 로 전환할지 여부를 결정한다.
단계 330에서 기지국은 유니캐스트로 서비스를 받다가 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환하여 MBS 세션서비스를 받은 단말들에게 Notification을 전달하여 broadcast/multicast전환을 준비할 수 있도록 한다.
또한, 기지국은 브로드캐스트/멀티캐스트로 트래픽을 보내기 위하여 SC-PTM과같이 브로드캐스트/멀티캐스트로 트래픽을 보내기 위한 채널을 셋업할 수 있다.
단계 340에서 기지국은 코어 네트워크 노드 (예를들어, SMF 또는 BMSC 또는 BM-CPF등)에 해당 트래픽이 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환됨을 알리기 위한 notification을 보낼 수 있다.
단계 350에서 notification을 받은 코어 네트워크 노드 (예를 들어, SMF 또는 BMSC 또는 BM-CPF)는 브로드캐스트/멀티캐스트용 데이터 트래픽을 기지국까지 전송하기 위한 터널(tunnel)을 셋업할 수 있다. 본 문서에서 발명을 기술함에 있어서 '브로드캐스트/멀티캐스트용 데이터 트래픽을 기지국까지 전송하기 위한 터널'은 'IP multicast tunnel'과 혼용하여 사용한다.
필요에 따라 기존에 유니캐스트용 트래픽을 전송하던 터널들 대신에 브로드캐스트/멀티캐스트용 데이터 트래픽을 전송하는 터널만 사용될 수도 있다.
단계 360에서 tunnel이 준비 되면, 기지국은 MBS 데이터 트래픽을 브로드캐스트/멀티캐스트로 전송함을 단말들에게 알리는 notification을 브로드캐스트로 또는 유니캐스트로 각 단말들에게 전달할 수 있다. 따라서, 기지국은 단말들이 브로드캐스트/멀티캐스트로 전송받은 데이터 트래픽을 유니캐스트 전송에 이어서 수신하게 함으로써, 유니캐스트로부터 브로드캐스트/멀티캐스트로의 전환간에 서비스 인터럽션(service interruption)을 줄일 수 있다.
또 다른 실시예로서, 상기 단계 360과 같이 브로드캐스트/멀티캐스트용 데이터 트래픽을 전송하는 터널, 즉, IP multicast tunnel이 생성되면, 기지국은 IP multicast tunnel을 통해 MBS 데이터 트래픽을 수신할 수 있다. 이 경우에, 기지국은 단말들에게 MBS 데이터 트래픽을 전달하는 방법을 브로드캐스트/멀티캐스트로 단말들에게 한번에 전달하는 방법으로 할지 또는 유니캐스트로 각 단말들에게 따로따로 전달하는 방법으로 할지를 결정할 수 있다. 즉, 단계 320과 같은 방법으로 기지국은 MBS 세션 서비스를 이용하는 단말들의 수 또는 상기 단말들이 이용하는 트래픽의 양 등을 고려하여, 상기 기지국이 단말에게 전송하는 방법을 결정한다. 이를 위해서 상기 기지국은 상기 IP multicast tunnel로부터 수신된 MBS 데이터 트래픽을 전달할 단말이 어떤 단말인지를 알고 있어야한다. 이를 위해 상기 기지국은 자신이 서빙하고 있는 단말의 컨텍스트에 상기 단말이 속해있는 그룹을 가리키는 정보인 TMGI(Temporary Mobile Group Identity)의 리스트, 또는 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 id인 MBS service ID, 또는 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 세션에 대한 identity인 MBS session ID, 또는 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 service flow에 대한 identity인 MBS service flow ID, 또는 IP multicast tunnel 정보 등을 저장하여 관리한다. 따라서, 기지국이 전달받은 MBS 데이터 트래픽을 유니캐스트로 전달하고자 하는 경우, 상기 수신된 MBS 데이터트래픽에 대한 정보인 MBS service ID 또는 MBS session ID 또는 MBS service flow ID 또는 IP multicast tunnel 정보 등에 매핑되는 단말들에 대해서 유니캐스트 베어러를 통해서 상기 MBS데이터트래픽을 각 단말에게 별도로 전달한다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따라, 유니캐스트방식으로 MBS세션 트래픽을 서비스하다가, 멀티캐스트/브로드캐스트방식으로 전환하여 서비스하는 세부적인 과정을 도시한 도면이다.
단계 0에서 단말은 MBS세션서비스를 위해서 유니캐스트용 PDU 세션을 생성하고, 단계 1에서 단말은 PDU 세션 셋업에 대한 accept메시지를 통해서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말이 PDU 세션 셋업 요청 메시지를 보낼 때, 단말이 받고자 하는 MBS세션 서비스에 대한 DNN(Data Network Name)이 PDU 세션 셋업 요청 메시지에 포함될 수 있다. 예를 들어, V2X용 DNN인 V2X_DNN 또는 public safety용 DNN인 PS_DNN, 또는 mission critical communication용 DNN인 MC_DNN, IPTV용 DNN인 TV_DNN 등의 DNN이 PDU 세션 셋업 요청 메시지에 포함될 수 있다. 특정 DNN에 해당하는 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환시 필요한 UE configuration정보는 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, common RNTI(Radio Network Temporary Identifier) 등 정보를 포함할 수 있다.
단계 1에서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 단말이 획득하지 않은 경우, 단말은 상기 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 Application Server(AS) 또는 MBS contents provider 또는 BMSC 또는 BM-CPF 또는 기지국으로부터 획득할 수도 있다.
단계2에서 단말은 MBS 세션 트래픽을 유니캐스트 전송방식으로 수신할 수 있다.
단계 3에서, 기지국은 유니캐스트 전송방식에서 broadcast/multicast 전송방식으로 서비스 제공 방식을 전환하는 것으로 결정할 수 있다. 예를들어, TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID에 해당하는 단말들의 수, 해당 단말들의 트래픽 양 또는 상기 해당 단말들이 이용하는 data rate이 일정 threshold를 넘어가는 경우, 기지국은 유니캐스트 전송방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 전송방식으로 전환하는 것을 결정할 수 있다. 한편, 기지국에서 단말들의 수, 단말들의 트래픽 양, 데이터 레이트 등이 threshold에 도달했는지 여부를 판단하는 방법은 후술하도록 한다.
단계 4에서 기지국은 단말들과 브로드캐스트/유니캐스트전송을 위해서 SC-PTM 채널을 셋업할 수 있다. 각 SC-PTM채널은 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, common RNTI에 매핑될 수 있다.
또한, 기지국은 단계 5에서 단말과 기지국간에 브로드캐스트/멀티캐스트 전송을 위한 SC-PTM채널이 생성되었음을 알리는 메시지를 AMF(Access and Mobility Management Funtion)를 통해서 SMF(Session Management Function)에게 보내고, SMF는 이를 다시 BMSC(Broadcast Multicast Service Center) 또는 BM-CPF 또는 AS에게 알릴 수 있다. 기지국이 SMF에게 보내는 메시지에는 해당 PDU Session ID 정보 및 유니캐스트용 tunnel의 정보가 포함될 수 있다.
이에 따라서 BMSC 또는 BM-UPF 또는 AS는 당기 단말에 대한 유니캐스트 트래픽 전송을 중지할 수도 있다.
단계5에서 SMF가 BMSC 또는 BM-CPF 또는 AS에게 알린 응답으로 MBS 세션 개시 요청(session start request)을 SMF에게 보냄을 통해서 단계 6b를 트리거할 수 있다.
SMF는 단계 6a에서 UPF에게 기존의 유니캐스트 전송 방식이 브로드캐스트/멀티캐스트 전송 방식으로 바뀌게 됨을 알리게 된다. 이에 따라서 UPF는 상기 유니캐스트 터널로로 가는 트래픽 전송을 중지할 수도 있다.
또한, 단계 6b에서 SMF는 NG-RAN으로 브로드캐스트/멀티캐스트 전송을 위한 MBS세션 트래픽을 보내기위하여 MBS 세션 개시 절차(session start procedure)와 같이 브로드캐스트/멀티캐스트(broadcast/multicast)를 위한 UPF를 선택하고 선택된 UPF에서 기지국에 이르는 IP 멀티캐스트 터널(multicast tunnel)을 셋업할 수 있다.
브로드캐스트/멀티캐스트를 위한 UPF는 유니캐스트를 위한 UPF와 동일한 UPF일수도 있고 별도의 UPF일 수도 있다.
단계 7을 통해 SMF는 MBS 세션 개시 요청을 기지국에 전달하여 IP multicast tunnel을 UPF와 셋업할 수 있다.
단계 8에서 기지국은 단말들에게 SC-PTM채널을 통해 브로드캐스트/멀티캐스트가 시작됨을 알릴수 있고, 단계 9에서 기지국은 IP multicast를 통해 전달된 브로드캐스트/멀티캐스트 전송을 위한 MBS세션 트래픽을 단말에게 브로드캐스트/멀티캐스트 전송으로 전달할 수 있다.
또한 단계 10에서 기지국으로 아직도 지속적으로 유니캐스트전송을 위한 MBS세션 트래픽이 전송되고 있는 경우에 해당 유니캐스트 트래픽은 그냥 버리거나, 브로드캐스트/멀티캐스트 전송실패시 단말요청에 대응하기 위해서 일정시간 동안 저장할 수도 있다.
단계 11에서 단말은 기지국에서 수신한 브로드캐스트/멀티캐스트 전송을 위한 MBS세션 트래픽을 상위 레이어로 보내서 기존에 수신하던 유니캐스트 전송을 통한 MBS세션 트래픽에서 서비스 인터럽션(service interruption)이 발생하지 않도록 수신 처리할 수 있다. 만약 유니캐스트 전송을 통한 MBS세션 트래픽이 전송이 안된 부분이 발생하게 되면, 단말은 이를 기지국에 요청하여 저장된 유니캐스트 트래픽을 전달받거나, 혹은 BM-SC 또는 BM-CPF 또는 BM-UPF 또는 AS에게 요청하여 미전송된 MBS세션 트래픽을 전송을 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 전환할지 여부를 5G CN의 도움을 받아 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단계 0에서 단말은 MBS 세션 서비스를 위해서 유니캐스트용 PDU 세션을 생성하고, 단계 1에서 단말은 PDU 세션 셋업(session setup)에 대한 accept메시지를 통해서 브로드캐스트/멀티캐스트(broadcast/multicast)로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말이 PDU 세션 셋업(session setup)요청 메시지를 보낼 때 단말이 받고자 하는 MBS세션 서비스에 대한 DNN을 PDU 세션 셋업(session setup)요청 메시지에 포함시킬 수 있다. 예를 들어, V2X용 DNN인 V2X_DNN 또는 public safety용 DNN인 PS_DNN, 또는 mission critical communication용 DNN인 MC_DNN, IPTV용 DNN인 TV_DNN 등의 DNN이 PDU 세션 셋업(session setup)요청 메시지에 포함될 수 있다. DNN에 해당하는 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트(broadcast/multicast)로 전환 시 필요한 UE configuration정보는 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, common RNTI 등 정보를 포함할 수 있다.
단계 1에서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 단말이 획득하지 않은 경우, 단말은 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration 정보를 Application Server(AS) 또는 MBS contents provider 또는 BMSC 또는 BM-CPF에 접속하여 획득할 수도 있다.
단계2를 통해서 기지국은 BM-SC또는 BM-CPF에게 특정 TMGI 또는 특정 MBS application ID 또는 특정 MBS service ID 또는 특정 MBS session ID 또는 특정 MBS service flow ID에 해당하는 단말의 수가 threshold에 도달했는지 여부를 확인하기 위해, SMF에게 단말의 수가 threshold에 도달하면 알려달라는 event subscription을 요청하게 되고, SMF는 다시 BM-SC 또는 BM-CPF에게 단말의 개수가 threshold에 도달하면 알려달라는 event subscription을 요청할 수 있다.
다른 실시예에 따라, threshold에 도달했는지 여부를 BM-SC 또는 BM-CPF가 판단하지 않고, 기지국 자신이 직접 판단하기 위해서 특정 단말 수의 값에 대해서 event subscription을 요청할 수도 있다. event subscription을 요청받은 BM-SC 또는 BM-CPF 또는 AS는 단계 3을 통해서 각각 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID 별로 해당 기지국에 있는 단말의 수를 파악한다. 단말의 수를 파악하는 방법은 user plane를 통해서 또는 control plane을 통해서 단말에게 자신의 위치 즉 Cell ID를 리포트 하도록 하여 해당 기지국에 있는 단말의 수를 서비스 받고 있는 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID 별로 파악할 수 있다.
한편 단계 4에서 BM-SC 또는 BM-CPF 또는 AS는 기지국으로부터 요청받은 Event subscription에 조건이 만족하게 되면, SMF를 통해서 기지국에 연결된 단말들의 수 또는 서비스 하는 데이터 레이트 등에 대한 정보를 기지국에 전달할 수 있다. 이를 통해서, 기지국은 단계 5에서 TMGI별로 또는 MBS application ID 별로 또는 MBS service ID 별로 또는 MBS session ID 별로 또는 MBS service flow ID 별로 단말의 수를 파악하고 threshold값을 비교하여 broadcast/multicast로의 전환 여부를 식별할 수 있다.
Threshold에 대한 값은 기지국에 미리 설정되어 있거나, O&M을 통하여 망사업자가 기지국에 알맞은 값을 전달할 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로의 전환 여부를 단말의 도움을 받아 판단하는 도시한 도면이다.
단계 0에서 단말은 MBS세션서비스를 위해서 유니캐스트용 PDU 세션을 생성하고, 단계 1에서 단말은 PDU 세션 셋업에 대한 accept메시지를 통해서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말이 PDU 세션 셋업(PDU session setup) 요청 메시지를 보낼 때, 단말이 받고자 하는 MBS세션 서비스에 대한 DNN을 PDU 세션 셋업 요청 메시지에 포함시킬 수 있다. 예를 들어, V2X용 DNN인 V2X_DNN 또는 public safety용 DNN인 PS_DNN, 또는 mission critical communication용 DNN인 MC_DNN, IPTV용 DNN인 TV_DNN 등의 DNN이 PDU 세션 셋업 요청 메시지에 포함될 수 있다. 상기 DNN에 해당하는 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보에는 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, common RNTI 등이 포함될 수 있다.
단계 1에서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 단말이 획득하지 않은 경우, 단말은 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환시 필요한 UE configuration정보를 Application Server(AS) 또는 MBS contents provider 또는 BMSC 또는 BM-CPF에 접속하여 획득할 수도 있다.
단계 2에서 기지국은 자기에게 캠핑(camping)해서 MBS세션 서비스를 받고 있는 단말의 수를 직접 세기 위하여 단말들에게 브로드캐스트 메시지를 보내서 MBS세션 서비스를 받고 있는 단말들은 자기에게 알려달라는 information collecting을 위한 요청을 방송하거나, 각 단말들에게 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해서 직접 요청을 할 수 있다.
상기 요청을 받은 단말들은 단계 3과 같이 자신이 소비하고 있는 MBS 세션 서비스에 대한 정보를 포함한 응답메시지를 기지국에게 전달할 수 있다. MBS세션 서비스에 대한 정보는 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID 를 포함할 수 있다.
따라서, 단계 4에서 기지국은, TMGI별로 또는 MBS application ID 별로 또는 MBS service ID 별로 또는 MBS session ID 별로 또는 MBS service flow ID 별로 단말의 수를 파악하고 threshold값을 비교하여 broadcast/multicast로의 전환을 판단할 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 threshold는 MBS 어플리케이션, MBS 서비스, MBS 세션, MBS service flow, multicast IP address 별로 다르게 설정될 수도 있다.
Threshold에 대한 값은 기지국에 미리 설정되어 있거나, O&M을 통하여 망사업자가 기지국에 알맞은 값을 전달할 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로의 전환 여부를 GTP-U 헤더를 기초로 판단하기 위한 과정을 도시한 도면이다.
단계 0에서 단말은 MBS세션서비스를 위해서 유니캐스트용 PDU 세션(session)을 생성하고, 단계 1에서 단말은 PDU 세션 셋업(PDU session setup)에 대한 accept메시지를 통해서 브로드캐스트/멀티캐스트(broadcast/multicast)로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말이 PDU 세션 셋업 요청 메시지를 보낼 때, 단말은 제공 받고자 하는 MBS세션 서비스에 대한 DNN을 PDU 세션 셋업 요청 메시지에 포함시킬 수 있다. 예를 들어, V2X용 DNN인 V2X_DNN 또는 public safety용 DNN인 PS_DNN, 또는 mission critical communication용 DNN인 MC_DNN, IPTV용 DNN인 TV_DNN 등의 DNN이 PDU 세션 셋업 요청 메시지에 포함될 수 있다. DNN에 해당하는 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로의 전환 시 필요한 UE configuration정보에는 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, common RNTI 등 정보가 포함될 수 있다.
단계 1에서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 단말이 획득하지 않은 경우, 단말은 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환시 필요한 UE configuration정보를 Application Server(AS) 또는 MBS contents provider 또는 BMSC 또는 BM-CPF에 접속하여 획득할 수도 있다.
단계 2에서 BM-CPF 또는 BMSC 또는 Application Server는 MBS세션 서비스에서 발생하게 될 MBS세션 traffic에 대한 특성정보를 PCF에게 Npcf_PolicyAuthorization_Create메시지 또는 Npcf_PolicyAuthorization_Update 메시지들을 통해서 전달할 수 있다. 즉, TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID에 해당하는 MBS세션 traffic에 대한 특성정보를 PCF에게 전달하여 해당 트래픽에 대해 통신망에서 별도로 관리할 수 있도록 한다.
따라서, 단계 3에서 상기 PCF는 Npcf_SMPolicyControl_UpdateNofity 메시지들을 SMF에게 전달하여 상기 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID에 해당하는 트래픽이 통신망에서 별도로 관리될 수 있도록 한다.
예를 들어, 단계 4에서 SMF는 UPF에게 N4 Session establishment 또는 N4 Session modification 메시지들을 통해서 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID에 해당하는 트래픽에 대해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환할 수 있음을 알리기 위한 값을 나타낼 수 있도록, GTP-U header에 특정 SCI(service class indicator)값을 할당하도록 한다.
따라서, UPF가 보내는 traffic에서 GTP-U header의 특정 SCI값을 통해서 해당 traffic이 유니캐스트에서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환가능한 MBS 세션 트래픽임을 나타낼 수 있다.
또한, GTP-U header의 특정 SCI값들은 MBS application ID나 MBS service ID가 같더라도 MBS session ID 또는 MBS service flow ID가 다른 경우에는 서로 구분될 수 있도록 각기 다른 특정한 SCI값이 할당될 수 있다. 또한, 다른 예에 따라 GTP-U header의 특정 SCI값들은 MBS application ID 별로 같은 SCI값이 할당되거나, MBS service ID별로 같은 SCI값이 할당될 수도 있다. 또는 별도로 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID에 해당하는 SCI값들을 매번 설정하는 것이 아니라 기지국이 UPF사이에 서로 알맞은 값을 미리 설정하여 GTP-U header의 SCI값을 negotiation하지 않고 정해진 값으로 사용할 수도 있다.
한편 전술한 단계4의 내용은 단계 10에서 수행될 수도 있다.
단계 5 ~11단계를 통하여 적용된 GTP-U header의 SCI값들에 대한 정보를 gNB에 전달하고 이를 기반으로 MBS 세션 traffic을 전달하기 위한 tunnel이 새로 생성되거나 기존의 tunnel이 수정될 수 있다.
단계 12a~12c를 통해서 BMSC 또는 BM-UPF로부터 MBS 세션 트래픽을 받은 UPF는, MBS 세션 트래픽을 검출하게 되고 설정된 SCI값을 해당 GTP-U에 마킹하여 기지국에 보낼 수 있다. 단계 13에서 기지국은 단말에게 유니캐스트로 전달되는 MBS세션 트래픽들을 UPF로부터 받아서 단말에 포워딩할 수 있다. 단계 13과 같이 특정 할당된 SCI값에 해당하는 QoS flow에 대한 유니캐스트 traffic을 수신한 단말의 수를 count함을 통해서 MBS application ID 별로 단말의 수 또는 MBS service ID별로 단말의 수 또는 MBS session ID별로 또는 MBS service flow ID별로 단말의 수를 count할 수 있다. 또한 MBS application ID 별로 단말들이 사용하는 트래픽의 데이터 레이트 또는 MBS service ID별로 단말들이 사용하는 데이터 레이트 또는 MBS 세션 ID별로 또는 MBS service flow ID별로 단말이 사용하는 데이터 레이트를 측정할 수도 있다. 기지국은 측정한 정보와 각 측정치에 대한 threshold값을 비교하여 브로드캐스트/멀티캐스트로의 전환 여부를 판단할 수 있다.
Threshold에 대한 값은 기지국에 미리 설정되어있거나, O&M을 통하여 망사업자가 기지국에 알맞은 값을 전달하거나, 또는 단계 2에서 BMSC또는 BM-CPF로부터 PCF가 받아서 단계 3에서 SMF에 전달하고 단계 5/단계 6에서 기지국에 threshold값을 전달하거나, PCF가 단계 3에서 SMF에 전달하고 단계 5/단계 6에서 상기 기지국에 threshold값을 전달하거나, 단계 5/단계 6에서 SMF가 기지국에 threshold값을 전달하는 방법 등을 통해서 기지국이 알맞은 threshold값을 전달받을 수 있다. 전달받은 값에 기반하여 기지국은 MBS 세션 트래픽을 상기와 같이 dedicated된 GTP-U header의 SCI값들을 통하여 구분해내고, 해당 MBS 세션 트래픽의 전송방식을 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환할지 여부를 결정할 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로의 전환 여부를 dedicated 5QI(5g QoS Identifier) 값을 기초로 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단계 0에서 단말은 MBS 세션 서비스를 위해서 유니캐스트용 PDU 세션을 생성하고, 단계 1에서 단말은 PDU 세션 셋업 (PDU session setup)에 대한 accept메시지를 통해서 브로드캐스트/멀티캐스트(broadcast/multicast)로 전환시 필요한 UE configuration정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말이 PDU 세션 셋업 (PDU session setup) 요청 메시지를 보낼 때 단말이 받고자 하는 MBS세션 서비스에 대한 DNN을 PDU 세션 셋업 요청 메시지에 포함시킬 수 있다. 예를들어, V2X용 DNN인 V2X_DNN 또는 public safety용 DNN인 PS_DNN, 또는 mission critical communication용 DNN인 MC_DNN, IPTV용 DNN인 TV_DNN 등의 DNN이 PDU 세션 셋업 요청 메시지에 포함될 수 있다. DNN에 해당하는 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환시 필요한 UE configuration정보는 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID, multicast IP address, common RNTI 등 정보를 포함할 수 있다.
단계 1에서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환 시 필요한 UE configuration정보를 단말이 획득하지 않은 경우, 단말은 상기 MBS세션 서비스를 위해 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환시 필요한 UE configuration정보를 Application Server(AS) 또는 MBS contents provider 또는 BMSC 또는 BM-CPF에 접속하여 획득할 수도 있다.
단계 2에서 BM-CPF 또는 BMSC 또는 Application Server는 MBS세션 서비스에서 발생하게 될 MBS세션 트래픽에 대한 특성 정보를 PCF에게 Npcf_PolicyAuthorization_Create메시지 또는 Npcf_PolicyAuthorization_Update 메시지들을 통해서 전달할 수 있다. 즉, TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID에 해당하는 MBS세션 트래픽에 대한 특성 정보를 PCF에게 전달하여 해당 트래픽에 대해 통신망에서 특정한 5QI값들이 할당되도록 한다. 그리고, 특정 5QI값을 통해서 해당 5QI값을 같는 traffic은 유니캐스트에서 broadcast/multicast로 전환가능한 MBS session traffic임을 나타낼수 있다.
또한, 5QI값들은 MBS application ID나 MBS service ID가 같더라도 MBS session ID 또는 MBS service flow ID가 다른경우에는 서로 구분할 수 있도록 각기 다른 특정한 5QI값이 할당될 수 있고, 또는 MBS application ID 별로 같은 5QI값이 할당되거나, MBS service ID별로 같은 5QI값이 할당될 수도 있다.
따라서, 단계 3에서 PCF는 Npcf_SMPolicyControl_UpdateNofity메시지들을 SMF에게 전달하여 TMGI, MBS application ID, MBS service ID, MBS session ID, MBS service flow ID에 해당하는 MBS세션 traffic에 특정한 5QI값들이 쓰이도록 할당할 수 있다.
단계 4에서 SMF는 UPF에게 N4 Session establishment 또는 N4 Session modification 메시지들을 통해서 트래픽을 위한 tunnel을 세팅하고 5QI값들을 적용할 수 있도록 한다.
그리고 단계 5 ~11단계를 통하여 적용된 5QI값들에 대한 정보가 기지국에 전달되고, 이를 기초로 MBS 세션 traffic을 전달하기 위한 tunnel이 새로 생성되거나 기존의 터널이 수정될 수 있다.
단계 12를 통해서 기지국은 단말에게 유니캐스트로 전달되는 MBS세션 traffic들을 UPF로부터 받아서 단말에 포워딩하는 과정에서, 단계 13과 같이 특정 할당된 5QI에 해당하는 QoS flow에 대한 유니캐스트 트래픽을 수신한 단말의 수를 count함을 통해서 MBS application ID 별로 단말의 수 또는 MBS service ID별로 단말의 수 또는 MBS session ID별로 또는 MBS service flow ID별로 단말의 수를 count할 수 있다. 또한 MBS application ID 별로 단말들이 사용하는 트래픽의 데이터 레이트 또는 MBS service ID별로 단말들이 사용하는 데이터 레이트 또는 MBS session ID별로 또는 MBS service flow ID별로 단말이 사용하는 데이터 레이트를 측정할 수도 있다. 기지국은 측정한 정보와 각 측정치에 대한 threshold값을 비교하여 브로드캐스트/멀티캐스트로의 전환을 판단할 수 있다.
상기 Threshold에 대한 값은 기지국에 미리 설정 되어있거나, O&M을 통하여 망사업자가 기지국에 알맞은 값을 전달하거나, 또는 단계2에서 BMSC또는 BM-CPF로부터 PCF가 받아서 단계 3에서 SMF에 전달하고 단계 5/단계 6에서 상기 기지국에 threshold값을 전달하거나, PCF가 단계 3에서 SMF에 전달하고 단계 5/ 단계 6에서 상기 기지국에 threshold값을 전달하거나, 단계 5/ 단계 6에서 SMF가 상기 기지국에 threshold값을 전달하는 방법 등을 통해서 기지국이 알맞은 threshold값을 전달받을 수 있다. 또한, 기지국은 전달받은 값에 기반하여 MBS session traffic을 상기와 같이 dedicated된 5QI값을 통하여 구분하고, 해당 MBS 트래픽의 전송 방식을 유니캐스트에서 브로드캐스트/멀티캐스트로 전환할지 여부를 결정할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 기지국(900)의 구조를 도시한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 기지국(900)은 송수신부(910), 프로세서(920) 및 메모리(930)를 포함할 수 있다. 전술한 기지국(900)의 통신 방법에 따라, 송수신부(910), 프로세서(920) 및 메모리(930)가 동작할 수 있다. 다만, 기지국(900)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기지국(900)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소(예를 들어, NIC(network interface controller))를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 송수신부(910), 프로세서(920) 및 메모리(930)는 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
송수신부(910)는 네트워크 엔티티(예를 들어, BM-SC) 또는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 도 1 내지 도 8을 참조하여 전술한 적어도 하나의 메시지를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부의 일 실시예일뿐이며, 송수신부의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.
또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(920)로 출력하고, 프로세서(920)로부터 출력되는 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
프로세서(920)는 기지국(900)에서 트래픽의 전송 방식을 결정하기 위한 소프트웨어를 구동(drive)시킬 수 있는 하드웨어로서, 일 예시로, 하나 이상의 CPU(central processing unit)가 프로세서(920)에 포함될 수 있다. 프로세서(920)는 메모리(930)에 저장된 소프트웨어를 구동시킬 수 있으며, 이 때, 소프트웨어에는 하나 이상의 인스트럭션으로 구성된 송수신 방식 설정 모듈 및 트래픽 처리 모듈이 포함될 수 있다. 송수신 방식 설정 모듈은 기지국에서 트래픽을 전송하는 방식을 유니캐스트 또는 브로드캐스트/멀티캐스트로 결정할 수 있다. 한편, 송수신 방식 설정 모듈 및 트래픽 처리 모듈은 프로세서(920)와 구분되는 별도의 칩 형태로 제작될 수도 있다.
메모리(930)는 기지국(900)의 동작에 필요한 소프트웨어 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(930)는 기지국(900)에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 단말(1000)의 구조를 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 단말(1000)은 송수신부(1010), 프로세서(1020) 및 메모리(1030)를 포함할 수 있다. 전술한 단말의 통신 방법에 따라, 송수신부(1010), 프로세서(1020) 및 메모리(1030)가 동작할 수 있다. 다만, 단말(1000)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말(1000)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소(예를 들어, NIC(network interface controller))를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 송수신부(1010), 프로세서(1020) 및 메모리(1030)는 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
송수신부(1010)는 기지국 또는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 도 2 내지 도 8을 참조하여 전술한 적어도 하나의 메시지를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부의 일 실시예일뿐이며, 송수신부의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.
또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1020)로 출력하고, 프로세서(1020)로부터 출력되는 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
프로세서(1020)는 기지국에서 설정된 전송 방식(예를 들어, 유니캐스트 또는 브로드캐스트/멀티캐스트)에 따라 트래픽을 수신하고, 수신된 트래픽을 처리하기 위한 소프트웨어를 구동(drive)시킬 수 있는 하드웨어로서, 일 예시로, 하나 이상의 CPU(central processing unit)가 프로세서(1020)에 포함될 수 있다. 프로세서(1020)는 메모리(1030)에 저장된 소프트웨어를 구동시킬 수 있으며, 이 때, 소프트웨어에는 하나 이상의 인스트럭션으로 구성된 송수신 방식 설정 모듈 및 트래픽 처리 모듈이 포함될 수 있다. 송수신 방식 설정 모듈은 기지국에서 결정된 전송 방식에 따라, 트래픽 수신 방식을 유니캐스트 또는 브로드캐스트/멀티캐스트로 결정할 수 있다. 한편, 송수신 방식 설정 모듈 및 트래픽 처리 모듈은 프로세서(1020)와 구분되는 별도의 칩 형태로 제작될 수도 있다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따라, 기지국이 유니캐스트 방식에서 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로의 전환 여부를 N2 콘텍스트를 기초로 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단계 0에서 코어네트워크에서는 MBS 세션 서비스를 위해서 MBS 서비스 개시과정 및 MBS 서비스를 하기 위한 shared session setup을 하게 된다. 이때 도 2의 단계 210 및 220 및 240의 절차를 따르게 된다. 즉, Application Server(AS) 또는 MBS 컨텐츠 프로바이더(contents provider)는 MBS 데이터 트래픽을 5GS를 통해서 전달하기 위하여, MBS 세션 데이터 트래픽에 대한 정보를 5GS망의 MBS 기능(function)에게 전달하고, MBS 데이터를 전송할 5GS내의 Media Anchor의 IP address정보를 획득할 수 있다. MBS 세션 데이터 트래픽에 대한 정보는 MBS세션 데이터의 특성뿐만 아니라 MBS세션 데이터 트래픽이 전송될 기지국 또는 셀(Cell)의 ID를 포함할 수 있다.
전술한 MBS 기능(MBS function)은, 예를 들어 BM-CPF(Broadcast Multicast- control plane function) 또는 MBS 서비스 세션 관리 기능이 추가된 SMF(Session Management function) 또는 BMSC(Broadcast Multicast Service Center)등을 포함할 수 있다.
또한, 5GS내의 미디어 앵커(Media Anchor)는 BM-UPF(Broadcast Multicast- user plane function) 또는 MBS 서비스 세션에 대한 media source기능이 추가된 UPF(User Plane function) 또는 BMSC(Broadcast Multicast Service Center)등을 포함할 수 있다.
MBS 기능(MBS function)은 5GS에서의 MBS세션을 관리하기 위한 MBS context를 생성하고, 5GS내 MBS media anchor에 대한 제어 세션을 설정할 수 있다. 또한, MBS 기능(MBS function)은 MBS 데이터 트래픽을 브로드캐스트하고자 하는 영역에 있는 기지국들과 미디어 앵커(Media Anchor) 사이에 터널(tunnel)을 생성하거나 또는 브로드캐스트/멀티캐스트하고자 하는 영역에 있는 기지국들과 브로드캐스트/멀티캐스트용 UPF 또는 기지국들과 MBS용 UPF사이에 tunnel을 생성할 수 있다. 이를 위해서, 터널들을 관리하기 위한 제어 세션이 설정될 수 있다. 본 실시예를 설명함에 있어서 상기 제어 세션을 shared session이라고 명명하고, 상기 터널을 가리키는 용어로서 multicast shared tunnel 또는 IP multicast tunnel를 동일한 의미로 혼합하여 사용한다.
상기 multicast shared tunnel을 개설하는 과정은 추후 단계 5~11을 통해서 진행될 수 도 있다.
한편, 단계 1에서 상기 MBS서비스를 위한 서비스 공지(Service announcement)를 MBS 기능(MBS function) 또는 Application server를 통해 단말에게 전달될 수 있다.
상기 MBS 서비스 공지는 MBS세션 서비스에 대한 DNN(data network name)을 포함시킬 수 있다. 예를 들어, V2X용 DNN인 V2X_DNN 또는 public safety용 DNN인 PS_DNN, 또는 mission critical communication용 DNN인 MC_DNN, IPTV용 DNN인 TV_DNN 등의 DNN이 메시지에 포함될 수 있다.
또한, 상기 MBS서비스 공지는 UE configuration정보를 포함 할수 있는데, 예를 들어 브로드캐스트/멀티캐스트를 위한 단말들의 그룹(group) 정보인 TMGI(Temporary Mobile Group Identity), 단말이 이용하는 MBS세션 서비스를 제공하는 어플리케이션(application)의 id인 MBS application ID, 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 id인 MBS service ID, 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 세션에 대한 identity인 MBS session ID, 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 service flow에 대한 identity인 MBS service flow ID, 단말이 이용하게 될 multicast IP address등 정보를 포함할 수 있다.
단계 3에서 단말은 PDU session 요청메시지를 보낼 때 원하는 MBS세션 서비스에 대한 DNN을 포함하여 요청할 수 있다. 또한, 상기 단말이 MBS 가능 영역에 있는 경우에 멀티캐스트 서비스에 조인(join)을 요청하는 메시지를 함께 보낼 수 있다.
단계 4에서 상기 PDU session 요청메시지를 수신한 SMF는 UDM으로부터 수신한 SM subscription data(session management에 대한 가입자 정보)를 통해서 단말이 가입되어있는 TMGI정보를 수신할 수 있고, 이를 통해서 동일 TMGI에 대한 shared session이 있는 경우, 상기 PDU session과 shared session과의 association을 맺는다.
한편, SMF는 단계 5~11을 통해서 multicast shared tunnel을 개설한다. 특히, 단계 7에서 multicast shared tunnel을 통해서 전달될 MBS 데이터를 브로드캐스트/멀티캐스트 베어러를 통해서 전달하기 위한 리소스가 할당된다. 예를 들어, 상기 리소스는 Common RNTI정보 등 SC-PTM채널에 대한 정보를 포함한다.
상기 SMF는 단계 12 ~19를 통해서 남아있는 PDU session establishment과정을 수행한다. 즉, 기지국에 상기 PDU session에 해당하는 데이터를 처리하기위한 N2 PDU session을 만들고, 상기 기지국과 UPF사이이의 유니캐스트용 터널을 생성한다.
특히, 단계 12 및 13에서 상기 SMF는 N2 PDU session에 대한 context에 상기 shared session에 대한 정보를 포함하여 AMF를 통해서 상기 기지국에 전달할 수 있다. 예를들어, TMGI 또는 MBS application id 또는 MBS session ID 또는 MBS service flow ID를 포함할 수 있다.
또한, 상기 shared session에 대한 정보를 함께 수신한 상기 기지국은 자신이 서빙하고 있는 단말의 컨텍스트에 상기 단말이 속해있는 그룹을 가리키는 정보인 TMGI의 리스트, 또는 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 id인 MBS service ID, 또는 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 세션에 대한 identity인 MBS session ID, 또는 단말이 이용하는 MBS세션 서비스의 service flow에 대한 identity인 MBS service flow ID, 또는 IP multicast tunnel 정보 등을 저장하여 관리할 수 있게 된다.
따라서, 단계 14에서 상기 기지국은 동일한 MBS 세션 서비스를 이용하는 단말들의 수를 고려하여, 도3의 단계 320과 같은 방법으로 상기 기지국이 단말에게 전송하는 방법을 결정한다. 이때, 상기 기지국이 브로드캐스트/멀티캐스트 베어러를 통해서 전달하도록 결정되는 경우에, 단계 15에서 기지국은 상기 단계 7에서 할당된 브로드캐스트/멀티캐스트 베어러를 통해서 전달하기 위한 리소스를 상기 단말에게 전달하고, 단말은 상기 리소스 정보를 통해서 브로드캐스트/멀티캐스트를 통해서 MBS데이터를 수신한다. 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 베어러를 통해서 전달하도록 결정한 기지국은 상기 단말뿐만 아니라, 동일 MBS세션 서비스를 이용하는 단말들에 대해서도 각각 RRC메시지를 통해서 상기 리소스 정보를 전달하여, 이를 수신한 단말들이 브로드캐스트/멀티캐스트 베어러를 통해서 MBS데이터를 수신할 수 있도록 한다.
상기 단계 5~11과 단계 12~19는 순서가 뒤바뀌거나 동시에 진행될 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 무선통신시스템에서 기지국이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서,
    상기 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하는 단계;
    상기 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 상기 트래픽의 전송 방식을 상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경할지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 트래픽의 전송 방식이 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정됨에 따라, 상기 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    코어 네트워크 장치에 상기 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 이에 대한 알림을 요청하는 이벤트 구독 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는,
    상기 코어 네트워크 장치로부터 상기 알림이 수신됨에 따라, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    코어 네트워크 장치에 상기 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽에 관한 정보를 요청하는 이벤트 구독 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는,
    상기 코어 네트워크 장치로부터 수신된 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽에 관한 정보를 기초로 판단한 결과, 상기 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단말에, 상기 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 이용 여부에 대한 확인을 요청하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는,
    상기 요청에 대한 응답으로 상기 단말로부터 수신한 정보를 기초로, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국에 획득된 트래픽의 GTP-U 헤더에 포함된 값을 기초로, 상기 적어도 하나의 단말이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있는, 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 트래픽을 이용하는지 여부를 식별하는 단계를 더 포함하고,
    상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는,
    상기 식별 결과, 상기 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국에 획득된 트래픽의 QoS(quality of service) 플로우(flow)에 대한 5QI 값을 기초로, 상기 적어도 하나의 단말이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있는, 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 트래픽을 이용하는지 여부를 식별하는 단계를 더 포함하고,
    상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하는 단계는,
    상기 식별 결과, 상기 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 방법.
  7. 무선통신시스템에서 단말이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서,
    기지국과 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하는 단계;
    상기 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 상기 트래픽의 전송 방식이 상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경됨에 따라, 상기 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 메시지가 수신됨에 따라, 상기 전송 방식이 변경된 어플리케이션, 서비스 또는 세션을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 어플리케이션, 서비스 또는 세션의 트래픽을 브로드캐스트/멀티캐스트 방식에 따라 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 트래픽의 전송 방식은,
    상기 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 유니캐스트 방식에서 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경되는, 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션의 이용 여부에 대한 확인을 요청하는 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 단말이 상기 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션 중 어느 하나의 트래픽을 이용함에 따라, 상기 기지국에 상기 트래픽의 이용을 알리는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 무선통신시스템에서 데이터를 송수신하는 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 기지국에 접속된 적어도 하나의 단말에 유니캐스트 방식을 통해 트래픽을 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 기지국에 접속하여 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말이 이용하는 트래픽에 관한 정보를 기초로 상기 트래픽의 전송 방식을 상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 변경할지 여부를 결정하며,
    상기 트래픽의 전송 방식이 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정됨에 따라, 상기 트래픽의 전송 방식이 변경됨을 알리는 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는, 기지국.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 프로세서는,
    코어 네트워크 장치에 상기 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 이에 대한 알림을 요청하는 이벤트 구독 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하며,
    상기 코어 네트워크 장치로부터 상기 알림이 수신됨에 따라, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 기지국.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 프로세서는,
    코어 네트워크 장치에 상기 특정 어플리케이션, 상기 특정 서비스 또는 상기 특정 세션을 이용하는 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽에 관한 정보를 요청하는 이벤트 구독 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 유니캐스트 방식에서 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로의 변경 여부를 결정하며,
    상기 코어 네트워크 장치로부터 수신된 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽에 관한 정보를 기초로 판단한 결과, 상기 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 기지국.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 단말에, 상기 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 이용 여부에 대한 확인을 요청하는 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 요청에 대한 응답으로 상기 단말로부터 수신한 정보를 기초로, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 기지국.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 기지국에 획득된 트래픽의 GTP-U 헤더에 포함된 값을 기초로, 상기 적어도 하나의 단말이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있는, 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 트래픽을 이용하는지 여부를 식별하고,
    상기 식별 결과, 상기 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 기지국.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 기지국에 획득된 트래픽의 QoS(quality of service) 플로우(flow)에 대한 5QI 값을 기초로, 상기 적어도 하나의 단말이 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 전송될 수 있는, 특정 어플리케이션, 특정 서비스 또는 특정 세션의 트래픽을 이용하는지 여부를 식별하고,
    상기 식별 결과, 상기 단말의 수 또는 상기 단말의 트래픽이 임계값을 초과하는 경우, 상기 전송 방식을 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 방식으로 결정하는, 기지국.
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