KR100617760B1 - 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 페이징 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 멀티미디어 브로드캐스팅/멀티캐스팅 서비스를 위한 페이징 방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 방법에서는 업링크 응답을 응답을 감소시키기 위해 페이징 절차와 무선자원 설정 절차가 병합된다. 본 발명에 따르면, MBMS 표시 비트(MI)를 PCH IubFP 프레임에 추가함으로써 기존의 PCH IubFP 프레임 구조를 확장시킨다. 페이징 메시지는 MBMS 서비스 정보를 나른다. MBMS 서비스 식별자 또는 MBMS 페이징 표시자가 페이징 표시자 채널(PICH) 프레임 구조의 예비된 12 비트에 추가된다. 무선자원 제어기(RNC)는, 무선 인터페이스 상에서 전송되도록 페이징 표시자 메시지와 페이징 메시지를 기지국(노드 B)으로 전송한다.
페이징 절차, 페이징 메시지, 멀티미디어, 브로드캐스트, 멀티캐스트 서비스 페이징.

Description

멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 페이징 방법 {Multimedia Broadcast and Multicast Service Paging}
본 발명은 이동통신 시스템에서 사용자들을 페이징하는 방법에 관한 것으로서, 특히 이동통신 시스템에서 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스를 위하여 점대다점(point-to-multipoint) 그룹을 이용한 사용자 페이징 방법에 관한 것이다.
(1) 종래 페이징의 기본적인 동작 절차
종래 통신시스템에서의 페이징은 점대점(point-to-point) 사용자 중심으로 이루어지며, 이러한 페이징의 기본적인 동작 절차가 도 3에 도시되어 있다.
이동 단말기가 네트워크에 등록된 후 하나의 페이징 그룹으로 분류될 것이다. 각 페이징 그룹에는 페이징 표시자(Paging Indicator; 이하, 'PI'라고 함; 204)가 구비된다. 하나의 페이징 그룹에 속하는 단말기가 페이징되면, 그 페이징 그룹에 대응되는 PI 가 페이징 표시자 채널(Paging Indicator Channel; 이하, 'PICH' 라고 함; 202) 상에 주기적으로 나타날 것이다.
상기 단말기가 PICH 상에서 자신의 PI를 탐지하면, 보조의 공통제어 물리채널(Secondary Common Control Physical Channel; 이하, 'SCCPCH' 라고 함; 201)로 부터 특정 페이징 메시지를 수신하기 시작한다. 다시 말해, PICH 는 단지 PI 정보만을 전달하고, 페이징 메시지는 SCCPCH 에 의해 전달된다. 페이징 메시지에 대한 설명은 사용자 단말(User Equipment; UE) 프로토콜의 상위 계층 기능이다.
전력 소비를 감소시키기 위하여, 단말기는 불연속 수신(Discrete Receiving; 이하, 'DRX' 라고 함) 모드로 설계된다. 즉, 단말기는 유휴 상태에 있을 때 슬립모드를 유지하게 된다. 이 모드에서, 단말기는 전력을 거의 소비하지 않는다. 단말기가 자신의 PI를 탐지하였을 때에만, 단말기가 깨어나 특정 페이징 메시지를 수신하게 된다.
단말기에 의한 PI 감시도 또한 주기적으로 수행되며, 그 주기의 길이는 네트워크에 의해 결정된다. 상기 주기가 길수록, 단말기가 슬립모드에서 깨어날 가능성은 더 적어지게 됨으로써 단말기 배터리의 스텐바이 시간은 더 길어지게 되나, 그 대가로서 네트워크 페이징에 대한 단말기의 응답속도가 늦어지게 된다.
(2) 종래 PICH 의 프레임 구조
PICH 는 PI를 전달하기 위해 사용되는 순수 물리채널로서, 3GPP 규격중 'TS 25.211 v4.2.0'에 상세히 설명되어 있다. 도 4는 PICH 프레임의 구조를 도시하고 있다.
PICH 무선 프레임의 길이는 10ms 이며, 그 프레임은 300 개의 비트들로 구성된다. 그 중, 288개의 비트들은 PI를 전달하는데 사용되고, 나머지 12개의 비트들은 나중의 사용을 위해 남겨져 전송되지 않는다. 하나의 페이징 표시자(PI)는 수개의 비트들로 구성된다. PI의 길이가 달라짐에 따라, PICH 프레임은 18개, 36개, 72개 또는 144개의 PI들을 전달할 수 있다. 'Np'는 PICH 프레임 내에 포함된 PI의 개수를 나타낸다.
프레임 내에서의 PI 위치는 가입자의 국제 이동가입자 식별번호(International Mobile Subscriber Identity number; 이하, 'IMSI' 라고 함)에 따라 계산되며, 그 계산방법은 다음과 같은 방법을 이용한다:
PI=DRX Index mod Np.
상기 방정식에서, DRX Index는 IMSI div 8192와 동일하며, 'mod'는 모듈러스 연산(modulus operation)을 나타내고, 'div'는 나눗셈을 위한 반올림 연산을 나타낸다.
전송의 신뢰성을 보장하기 위하여, 종래 기술에서는 하기의 SFN 기반의 슬라이딩 메커니즘을 전개한다.
Figure 112005008232509-pct00001
상기 수학식에서, 'q'는 프레임 내에서 PI의 실제 위치를 나타내고, SFN 은 시간에 따라 변동되는 시스템 프레임 번호이다. SFN의 변화에 따라, PI의 위치(즉, 'q')가 슬라이딩 이동될 것이다. '
Figure 112005008232509-pct00002
'은 반올림 연산을 가리키며, ‘mod'는 모듈러스 연산을 가리킨다.
'Pq'는 'q' 위치에서의 PI 값을 가리키기 위해 사용된다. 만일 'Pq'가 '1'이라면, 그것은 'PI'가 유효하고 메시지를 읽기 위해 UE가 깨어나야 함을 가리킨 다. 'Pq'가 '0' 이라면, 그것은 'PI'가 무효하고 메시지를 읽기 위해 UE가 깨어날 필요가 없음을 나타낸다. 페이징 표시자(Pq)와 PICH 간의 매핑관계가 하기의 표 1에 보여진다.
Figure 112005008232509-pct00003
표 1을 참고하면, 'Pq=1' 일 때에는 PI를 구성하는 모든 비트들이 '-1'로 설정되고, 'Pq=0' 일 때에는 PI를 구성하는 모든 비트들이 '+1'로 설정됨을 알 수 있다.
(3) 종래 PCH IubFP 의 프레임 구조
페이징은 네트워크에 의해 시작되므로, 페이징 정보는 단말기의 용이한 수신을 위하여 적당한 모드를 통하여 무선 인터페이스로 전송되어야 한다. 도 5는 종래 PCH의 노드 B와 무선 네트워크 제어기 인터페이스 프레임 프로토콜(Radio Network Controller interface frame protocol; 이하, 'PCH IubFP'라고 함)의 프레임 구조를 도시하고 있다. PCH IubFP는 기지국(노드 B) 과 무선 네트워크 제어기(이하, 'RNC' 라고 함) 간의 페이징 정보를 전송하기 위해 사용된다. 종래 PCH IubFP 프레임 구조에 대하여는 3GPP 규정 TS25.435 v4.2.0에 상세히 기재되어 있다.
PCH IubFP 프레임은 PI 정보와 페이징 메시지를 포함한다. 하나의 UE를 페이징하려면, 2개의 연속하는 PCH IubFP 프레임들이 사용되어야 할 것이다. 그 중, 첫 번째 프레임은 PI 정보를 포함하고 두 번째 프레임은 페이징 메시지를 포함한다. 도 5에 기재된 성분들에 대해 설명하면 다음과 같다.
⊙ 페이징 표시자(PI)
설명: 그 프레임이 PI-비트맵을 갖고 있는지 여부를 가리킨다.
값의 범위: {0 = PI-비트맵이 없음; 1 = PI-비트맵이 있음}
필드 길이: 1 비트
⊙ PI 비트맵(PI-비트맵)
설명: PI0 ... PIN-1 의 비트맵들을 나타낸다. 첫 번째 바이트중 7번째 비트는 PI0를 포함하고 6번째 비트는 PI1을 포함하며; 두 번째 바이트중 7번째 비트는 PI8을 포함하는 등의 방식으로 구성된다.
값의 범위: {18, 36, 72, 144 PI들}
필드 길이: 3, 5, 9 or 18 바이트들
(4) 종래 페이징 과 무선 베어러 설정의 흐름
3GPP 규정 TS23.846 v1.1.0에는 MBMS 서비스 페이징과 무선 베어러 설정 절차가 설명되어 있다. 도 6은 페이징과 무선 베어러 설정에 대한 시그널링 흐름을 도시하고 있다. 이하에서, 각 단계가 상세히 설명된다.
601단계에서, BM-SC는 데이터를 GGSN을 통하여 SGSN으로 보낸다.
602단계에서, SGSN은 'MBMS 통지'를 UTRAN으로 전송함으로써 어떤 MBMS 서비스가 시작될 것인지를 알려준다.
603단계에서, UTRAN 은 'MBMS 통지'를 MBMS 서비스 영역내에 있는 UE에게로 보낸다.
604단계에서, UTRAN 은 'MBMS 서비스 요청' 메시지를 SGSN 으로 전송하여 서비스를 요청한다.
605단계와 606 단계에서, URRAN과 SGSN 간의 무선 접속 베어러(이하, 'RAB'라고 함)가 설정된다.
607단계에서, MBMS 서비스를 활성화시킨 UE는 'MBMS 통지'를 수신한 후, 'MBMS 무선 요청' 메시지를 네트워크로 전송한다.
608단계에서, UTRAN은 무선 인터페이스에 대해 무선 베어러(이하, 'RB' 라고 함)를 설정하고 'MBMS 무선 할당' 메시지를 UE로 전송한다.
609단계에서, 모든 무선 자원이 성공적으로 설정된 후, 데이터 전송이 수행될 수 있다.
610단계에서, 데이터 전송이 종료된 후 모든 무선 자원을 해제시킨다.
도 6에 따르면, 603단계의 데이징 절차와 608단계의 무선 베어러 설정 절차가 각각 독립적으로 수행되고 있다.
(5) 종래의 페이징 메시지
3GPP 규정 TS25.331 v4.2.0 에서는, 종래 페이징 메시지를 '페이징 타입 1' 로서 간주하고 있다. UE에 대한 페이징이 필요할 때, 무선 네트워크 제어기(Radio Network controller; 이하, 'RNC'라 함)는 '페이징 타입 1' 메시지를 기지국(노드 B)을 경유하여 UE로 전송한다.
이 메시지는 하기의 여러 가지 관점에서의 정보를 포함한다.
- 이 메시지에 의해 페이징된 UE의 식별자(identity)를 나열하고 있는 페이징 기록 리스트
- 시스템 방송 정보를 위한 수정 지시를 나타내는 방송제어채널(Broadcast Control Channel; BCCH) 수정 정보
하나의 페이징 메시지가 다수의 UE들을 위한 페이징 기록들을 포함할 수 있으며, 이것이 '페이징 레코드(Paging Record)'라고 알려져 있다. 페이징 기록은 하기와 같이 여러 가지 파라미터들을 포함한다.
- 그 페이징을 시작하게 된 원인을 나타내는 페이징 원인, 즉, 현재 규정 내에 리스트되어 있는 원인들은 다음과 같다.
* 통화 호(착신 통화 호)
* 스트리밍 호(착신 스트리밍 호)
* 양방향 호(착신 양방향 호)
* 배경 호(착신 배경 호)
* 고순위 시그널링(착신 고순위 시그널링)
* 저순위 시그널링(착신 저순위 시그널링)
* 원인 불명(착신- 원인 불명)
- UE의 식별자를 나타내는 UE 식별자(UE Identity); 이 식별자는 국제 이동 가입자 식별자(IMSI), 임시 이동 가입자 식별자(TMSI), 패킷-임시 이동 가입자 식별자(P-TMSI), UE-무선네트워크 임시 식별자(U-RNTI) 등일 수 있다. UE는 상기 UE 식별자를 체킹함으로써 자신의 페이징(self-paging)을 확인한다.
종래 이동통신 시스템에서의 페이징 기술은 UE에 기반을 둔 점대점(point-to-point) 페이징을 이용하는 것으로서, 서비스 사용자들을 한사람씩 각각 페이징해야 하며, 이에 따라 무선 자원의 낭비될 뿐만 아니라 페이징 효율을 크게 저하시키게 된다. 이에, 종래 이동통신 시스템에서의 페이징 기술이 갖는 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 종래 페이징 메커니즘을 기반으로 한 이동통신 시스템에 있어서, MBMS를 위해 점대다점(point-to-multipoint) 그룹을 이용하여 사용자를 페이징하는 방법을 제공한다. 점대다점 페이징 및 무선자원의 공유를 통하여 상기 서비스를 이용하는 모든 사용자들을 동시에 페이징할 수 있으며, 이에 따라 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있고 페이징 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 종래에는 페이징 절차와 무선자원 설정 절차가 각각 별도로 수행된다. MBMS 서비스동안, 동일한 종류의 서비스를 받는 사용자들이 상당히 집중되기 때문에, 한번의 페이징 및 서비스 설정 절차에서 많은 사용자들이 네트워크 접속을 요구할 수 있으며, 이에 따라 단말기로부터 네트워크로의 업링크 폭주를 초래하게 된다. 이러한 폭주를 감소시키기 위하여, 본 발명은 업링크 응답을 감소시킬 수 있도록 상기 페이징 절차와 상기 무선자원 설정 절차를 결합시킨 페이징 방법을 제공한다.
더불어, 종래 페이징 메커니즘에 기반을 둔 MBMS용 페이징 모드를 제공하기 위하여, 본 발명은 MBMS 서비스 파라미터들을 전달할 수 있는 페이징 메시지를 구성한다. 즉, MBMS 서비스 식별번호를 PICH 프레임 구조중 예비된 12비트에 포함시키고, 종래 PCH IubFP 프레임 구조를 확장하여 페이징 정보(즉, PI 정보와 페이징 메시지를 포함하는 페이징 정보)가 무선 인터페이스를 통해 전송될 수 있도록 하며, 이에 따라 상기 페이징 정보가 RNC부터 노드 B까지 전달될 수 있게 된다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 이동통신 시스템에서 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스(MBMS)를 제공하기 위해 사용자 단말(UE)들을 페이징하는 방법에 있어서: (a) 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 센터(BM-SC)가 게이트웨이 제너럴 패킷 무선 서비스 지원 노드(Gateway General Packet Radio Service Supporting Node; 이하, 'GGSN' 라고 함)를 경유하여 서비스 제너럴 패킷 무선 서비스 지원 노드(Service General Packet Radio Service Supporting Node; 이하, 'SGSN' 라고 함)로 데이터를 전송하는 단계; (b) 상기 SGSN이 상기 GGSN으로부터 데이터를 수신한 후, 상기 SGSN이 MBMS 통지를 무선 네트워크 제어기(RNC)로 전송하는 단계; (c) 상기 RNC가 상기 SGSN으로부터 상기 통지를 수신한 후, 상기 통지에 따른 페이징 채널(PCH) Iub 프레임 프로토콜(FP)에 따라 프레임을 구성하되, 상기 프레임은 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 프레임에 MBMS 표시자 비트(MI)를 포함시키고, 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)은 MBMS 페이징 표시자(PI)와 페이징 메시지를 포함하는 단계; (d) 상기 RNC가 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임을 상기 기지국(노드 B)으로 전송하는 단계; 그리고, (f) 기지국(노드 B)이 사용자 단말(UE)을 위한 페이징 메시지를 나르는 페이징 표시자 채널(PICH)의 최종 12 비트들과 보조의 공통제어 물리채널(SCCPCH) 프레임을 사용하여, 일시적 MBMS 그룹 식별자(MBMS TMGI)나 MBMS 페이징 표시자(PI)를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 이동통신 시스템에서 UE에게 MBMS 페이징을 제공하는 방법에 있어서: (a) 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 센터(BM-SC)가 게이트웨이 제너럴 패킷 무선 서비스 지원 노드(GGSN)를 경유하여 서비스 제너럴 패킷 무선 서비스 지원 노드(SGSN)로 데이터를 전송하는 단계; (b) 상기 SGSN이 상기 GGSN으로부터 데이터를 수신한 후, 상기 SGSN이 MBMS 통지를 무선 네트워크 제어기(RNC)로 전송하는 단계; (c) 상기 RNC가 상기 SGSN으로부터 상기 통지를 수신한 후, 상기 통지의 내용에 따라 페이징 채널 RNC 와 노드 인터페이스 프레임 프로토콜(PCHIubFP)의 프레임을 구성하고, 상기 PCHIubFP 프레임에 MBMS 표시 비트(MI)를 추가하되, 상기 PCHIubFP 프레임은 MBMS 서비스에 대한 페이징 메시지와 페이징 표시자(PI)를 포함하며, 상기 페이징 메시지가 MBMS 서비스에 대한 서비스 정보를 나르도록 하는 단계; (d) 상기 RNC가 상기 PCH IubFP 프레임을 노드 B로 전송하는 단계; (e) 상기 노드 B가 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 프레임을 수신한 후, 먼저, 수신된 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 프레임의 MBMS 표시 비트(MI)를 검사하되, MI가 '0' 이면 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 프레임이 기존의 페이징에 속하는 것으로 판단하고, MI가 '1' 이면 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 프레임이 MBMS 서비스 정보를 포함하는 것으로 판단하는 단계; (f) 노드 B가 PI를 판독하여 PICH를 구성하고, 일시적 MBMS 그룹 식별자(MBMS TMGI)나 MBMS PI를 나르는 PICH 내의 최종 12 비트들을 사용하는 단계; (g) 노드 B가 MBMS 페이징 메시지를 판독하여 MBMS 페이징 메시지를 나르는 보조의 공통제어 물리채널(SCCPCH) 구성하는 단계; (h) 노드 B가 PI를 나르는 페이징 표시자 채널(PICH)과 사용자 단말(UE)이 판독할 페이징 메시지를 나르는 보조의 공통제어 물리채널(SCCPCH)을 전송하는 단계; (i) UE가 우선적으로 PICH를 검사하되, 만일 UE가 MBMS 서비스를 활성화시켰으면 PICH의 최종 12 비트들들 판독함으로써 현재의 페이징 서비스가 필요한 것인지 여부를 판단하고, 그 서비스가 일치한다면, UE가 SCCPCH를 판독하여 MBMS 페이징 메시지를 획득하는 단계; 그리고, (j) UE에 의해 수신된 상기 페이징 메시지가 무선 베어러 파라미터들을 포함하고 있으면, UE가 페이징 절차동안 무선 베어러를 설정하고, 그렇지 않다면, UE가 페이징 절차동안 무선 베어러를 설정하지 않는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 (j) 다음에, 사용자 단말(UE)이, 상기 시스템의 요청에 따라 상기 네트워크로 페이징 응답 메시지를 전송할 것인지 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 (c)에서, MBMS PI-비트맵이 PI 내에 포함되며, MBMS 표시자(MI)와 상기 MBMS PI-비트맵은 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임 구조중 예비 부분과 확장 부분에 각각 위치되는 것을 특징으로 한다. 선택적으로, 상기 단계 (c)에서, MBMS 그룹 식별자 마스크(TMGI mask)가 상기 페이징 표시자에 포함되며, MBMS 표시자(MI)와 상기 MBMS TMGI 마스크는 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임 구조중 예비 부분과 확장 가능 부분에 각각 위치될 수 있다. 또한, 선택적으로, 상기 단계 (c)에 기재된 MBMS 표시자(MI)는 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 프레임 구조중 예비 부분에 위치될 수 있다.
또한, PICH 프레임 구조에 있어서, 종래 기술에서 나중의 사용을 위해 예비된 최종 12 비트들이 MBMS 서비스 식별자(TMGI)를 나르기 위해 사용될 수 있다. 상기 12 비트들에 대한 사용모드로는 3가지 종류가 있다. 제1 모드는 상기 페이징 표시자 채널(PICH)의 상기 예비된 12 비트들을 Nm 개의 그룹으로 나누는 것인데, 상기 그룹의 개수(Nm)는 고정되거나 가변적일 수 있다. 상기 Nm의 값은 1,2,3,4,6 또는 12 가 될 수 있으며, 각 그룹은 MBMS 페이징 표시자(MPI)를 저장한다. 각 일시적 MBMS 그룹 식별자(TMGI)는 아래 방정식에 의해 MBMS 페이징 표시자(MPI)를 얻는다:
MPI = (TMGI div 8192) mod Nm.
상기 방정식에서, MPI는 상기 각 그룹에 의해 표시된 상기 MBMS 페이징 표시자이고, TMGI는 일시적 MBMS 그룹 식별자(TMGI)를 나타내며, 'div'는 나눗셈을 위한 반올림 연산을 나타내고, 'mod'는 모듈러스 연산을 나타낸다. 제2 모드는 상기 페이징 표시자 채널(PICH)의 상기 예비된 12 비트들을 m 개의 MBMS 페이징 그룹(MPG)들로 나누는 것인데, 상기 그룹의 개수인 m은 고정되거나 가변적일 수 있다. 상기 m의 값은 1,2,3,4,6 또는 12 가 될 수 있으며, 각 그룹은 MBMS 그룹 식별자 마스크(TMGI 마스크)를 저장한다. 그룹 식별자 마스크를 위한 계산식은 다음과 같다:
TMGI 마스크 = TMGI mod (212/m).
12 비트들내에서 TMGI 마스크의 그룹 위치를 위한 계산식은 다음과 같다:
i = TMGI mod m.
상기 방정식에서, TMGI는 일시적 MBMS 페이징 표시자를 나타내며, TMGI 마스크는 일시적 MBMS 그룹 식별자(TMGI) 마스크를 나타내고, 'mod'는 모듈러스 연산을 나타내며 'i'는 그룹 위치를 나타낸다. 제3 모드는 상기 페이징 표시자 채널(PICH)의 예비된 12 비트들중에서, 다수의 비트들이 MBMS 페이징 표시자(MPI)로서 사용되기 위해 선택되는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, MBMS 서비스 정보의 페이징 메시지를 위해, 2가지 방식을 제공한다.
제1 방식은 기존의 '페이징 타입 1'을 수정하는 것이다. 즉, 제1 방식에 따르면, 기존의 페이징 메시지 '페이징 타입 1'의 '페이징 원인'의 정의에 새로운 요소인 '착신 MBMS 콜'이 추가되고, 기존의 페이징 메시지 '페이징 타입 1'의 'UE 식별자'의 정의에 새로운 요소인 '일시적 MBMS 그룹 식별자(MBMS TMGI)'가 추가된다. 상기 페이징 메시지 '페이징 타입 1'은 MBMS 서비스 식별자(ID)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 페이징 메시지 '페이징 타입 1'은 응답 표시자와 활성화 시간을 포함할 수 있다.
제2 방식은 'MBMS 페이징'이라는 새로운 페이징 메시지를 구성한 것으로서, 이 'MBMS 페이징'은 하기의 사항들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
- MBMS 서비스 식별자 (MBMS TMGI);
- MBMS 서비스 식별자 (MBMS Service ID);
- 응답 표시자 (Response Indicator);
- 활성화 시간 (Activation Time).
또한, 상기 두가지 방식의 페이징은 무선 베어러 파라미터들을 포함한다. 상기 무선 베어러 파라미터들은 무선 베어러 정보(RB info), 전송채널 정보(TrCH info), 물리채널 정보(PhyCH info), 코드 정보(Code info), 전송 포맷 세트(TFS), 전송포멧 결합 세트(TFCS), 그리고 활성화 시간를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, UE는 MBMS 페이징을 수신하기 위해 불연속 수신 모드를 채택하고 있으며, 이것은 단말기의 전력 소비를 감소시킬 수 있게 한다. 또한, 본 발명에서 제안된 MBMS 페이징은 기존의 불연속 수신 사이클 (각 사이클마다 UE가 깨어나 PICH 를 판독함)를 사용하고, MBMS를 위한 새로운 불연속 수신 사이클은 구성하지 않는다. 그래서, UE가 깨어있는 시간이 증가되지 않는다. 이에 따라, UE의 전력 소비가 감소되고 UE의 스탠바이 시간이 늘어난다.
본 발명에 따른 MBMS 페이징은 점대다점의 서비스 기반 그룹 페이징이며, 이것은 페이징 효율과 무선자원 이용률을 향상시키고 페이징 채널의 정체 현상을 피할 수 있게 한다.
본 발명에서는, 기존의 시스템에서의 페이징 자원을 모두 사용하며, 페이징 메시지 뿐만 아니라 PICH 프레임 구조와 PCH IubFP 프레임 구조를 새롭게 구성한다. 이것은 기존의 페이징에 영향을 끼치지 않으며 시스템이 역방향 호환성을 갖을 수 있게 한다.
본 발명의 상술한 목적 및 특징은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 보다 명백해질 것이다. 첨부도면에서:
도 1은 MBMS 시스템 구조를 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 MBMS 멀티캐스트 서비스를 나타내는 흐름도;
도 3은 종래 기술에 따른 페이징 절차를 개략적으로 도시한 도면;
도 4는 종래 기술에 따른 PICH 프레임 구조를 도시한 구조도;
도 5는 종래 기술에 따른 PCH IubFP 프레임 구조를 도시한 도면;
도 6은 종래 기술에 따른 페이징 절차와 무선 베어러 설정 절차를 도시한 도 면;
도 7은 제1 방식에 따른 MBMS PICH 프레임 구조(Nm=3)을 도시한 도면;
도 8은 제2 방식에 따른 MBMS PICH 프레임 구조(m=3)을 도시한 도면;
도 9는 MBMS PICH 비트맵에 대한 일 예를 개략적으로 도시한 도면;
도 10은 제1 방식에 따라 PCH IubFP 프레임 구조를 도시한 도면;
도 11은 제2 방식에 따라 PCH IubFP 프레임 구조를 도시한 도면;
도 12는 MBMS 서비스 절차를 도시한 흐름도;
도 13은 MBMS 페이징 시그널링 절차를 도시한 흐름도;
도 14는 UTRAN 페이징 절차의 흐름도;
도 15는 노드 B에 의해 수행된 PCH IubFP 절차를 개략적으로 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스(이하, 'MBMS' 라고 함)은 3GPP(Third Generation Partnership Project)에 의해 제안되고 표준화된 새로운 서비스이다. 이 MBMS 서비스는 단방향성의 점대다점(point-to-multipoint) 서비스이다. 상기 MBMS의 가장 두드러진 특징은 무선 자원과 네트워크 자원을 효율적으로 사용할 수 있게 한다는 것이다.
MBMS는 두가지 모드, 즉 멀티캐스트 모드와 브로드캐스트 모드를 갖는다. 멀티캐스트와 브로드캐스트의 차이점은, 멀티캐스트 서비스는 그 서비스를 수신하 기전에 서비스 제공자로부터 미리 동의를 얻고 해당 멀티캐스트 그룹에 가입해야 하며 더불어 멀티캐스트 서비스의 수신에 대한 비용지불이 필요하다는 점이다. 시스템이 멀티멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스를 송신하기 전에, 그 서비스가 곧 제공될 것이라는 것을 사용자에 알리기 위하여 페이징이 필요하다.
본 발명은 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스의 MBMS에 있어서 사용자 단말(User Equipment; 이하, 'UE' 라고 함)을 페이징하기 위해 사용된다.
이하, MBMS의 시스템 구조를 도 1을 참고하여 설명한다.
MBMS 네트워크 구조는 제너럴 패킷 무선서비스(General Packet Radio Service; 이하, 'GPRS' 라고 함)의 코아(core) 네트워크을 기반으로 하고 있으며, 여기에 새로운 네트워크 요소들이 추가된다. 브로드캐스트와 멀티캐스트 서비스 센터(BM-SC; 101)는 MBMS 시스템의 서비스 제어 센터이다. 게이트웨이 제너럴 패킷 무선 서비스 지원 노드(Gateway General Packet Radio Service Supporting Node; 이하, 'GGSN' 라고 함; 102)와 서비스 제너럴 패킷 무선 서비스 지원 노드(Service General Packet Radio Service Supporting Node; 이하, 'SGSN' 라고 함) 는 MBMS 서비스의 전송 네트워크를 구성하고 데이터 전송을 위한 경로를 제공한다. 홈 위치 레지스터(Home Location Register; 이하, 'HLR' 이라 함; 106)는 사용자와 관련된 데이터를 저장하며 사용자 인증과 같은 서비스들을 제공할 수 있다. UMTS 지상 무선접속 네트워크(UMTS Terrestrial Radio Access Network; 이하, 'UTRAN' 이라 함; 104)는 무선 인터페이스 상에서 MBMS 서비스를 위한 무선 자원을 제공한다. Uu(107)은 단말기와 접속 네트워크 간의 무선 인터페이스를 나타낸다. UE(105)는 데이터를 수신하기 위해 사용된 단말 장치이다. MBMS 서비스에 의해 사용된 무선 자원은 한명의 사용자에 의해 독점되지 않고 이 서비스를 이용하는 모든 사용자에 의해 공유된다.
이하, MBMS 멀티캐스트 서비스의 흐름이 도 2를 참조하여 설명된다.
우선, 000 단계(가입)에서 사용자와 서비스 제공자 간의 관계가 설정된다. 허가를 받은 사용자는 관련 MBMS 서비스를 수신할 수 있다. 그 다음, 001 단계(서비스 알림)에서, 서비스 제공자가 그 서비스가 제공될 것 임을 사용자에게 통지한다. 예컨대, 상기 시스템은 베이찡 도심에서의 축구 경기를 오후 7시에 중계방송 할 수 있을 것이다. 만일 사용자가 상기 서비스 제공자에 의해 제공될 상기 서비스를 수신하고자 한다면, 002 단계(참여)에서 그 사용자는 소정의 그룹으로의 참여를 희망한다. 즉, 그 사용자는 그 자신이 해당 멀티캐스트 서비스의 수신을 원한다는 것을 상기 네트워크에 알린다. 003 단계(MBMS 멀티캐스트 모드 베어러 설정)에서, MBMS 데이터 전송을 위한 네트워크 자원을 설정한다. 그 다음, 004 단계(MBMS 통지)에서, MBMS 데이터 전송이 곧 수행될 것임을 사용자에게 통지한다. 005 단계(데이터 전송)는 MBMS 서비스 데이터를 사용자에게 전송하는 절차를 나타낸다. 006 단계(MBMS 멀티캐스트 베어러 해제)는, MBMS 서비스 데이터의 전송이 완료된 후 네트워크 자원을 해제시킴을 나타낸다. 007 단계(이탈)는 002 단계(참여)에 대응된다. 이것은 사용자가 해당 그룹으로부터 이탈함을, 즉, 사용자가 어떤 서비스의 데이터 수신을 더 이상 원하지 않음을 나타낸다.
본 발명은 004 단계인 MBMS 통지 절차에 대한 연구에 관한 것이며, 본 발명 에서는 이 절차를 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 페이징(MBMS 페이징)이라 한다.
이하, 본 발명의 MBMS 서비스를 위한 UE 페이징 절차를 도 12를 참조하여 설명한다.
먼저, BM-SC(901)은 GGSN(902)를 통하여 SGSN(903)으로 데이터를 전송한다.
그 다음, SGSN(903)은 GGSN(902)로부터 데이터를 수신한 후, 무선 네트워크 제어기(이하, 'RNC' 라고 함; 904)로 MBMS 통지를 전송함으로써 해당 MBMS 서비스 정보를 알린다.
이어서, RNC(904)는 SGSN(903)로부터 MBMS 통지를 수신한 후, 그 통지의 내용에 따라 페이징채널 및 무선네트워크제어기/노드 B 인터페이스 프레임 프로토콜(이하, 'PCH IubFP' 라고 함)의 프레임을 구성한다. 즉, PCH IubFP 프레임에 MBMS 표시자 비트(MI)를 포함시킨다. 상기 PCH IubFP 프레임은 MBMS PI와 페이징 메시지를 포함한다. 상기 페이징 메시지는 MBMS 서비스 정보를 나른다. PCH IubFP 프레임을 구성한 후, 상기 RNC(904)는 상기 PCH IubFP 프레임을 기지국(노드 B; 905)으로 전송한다.
노드 B는 PCH IubFP 프레임을 수신한 후, 수신된 상기 PCH IubFP 프레임의 MBMS 표시 비트(이하, 'MI' 라고 함)를 검사한다. 만일, MI가 '0' 이라면 그것은 해당 PCH IubFP 프레임이 기존의 페이징에 속한다는 것을 가리키며, 만일 MI가 '1' 이라면 그것은 해당 PCH IubFP 프레임이 MBMS 서비스 정보를 포함하고 있음을 가리킨다.
기지국(905)은 PI를 판독하여 페이징 표시자 채널(Paging Indicator Channel; 이하, PICH' 라고 함)을 구성하고, 일시적 MBMS 그룹 식별자(Temporary MBMS Group Identifier; 이하, 'TMGI' 라고 함)나 MBMS PI를 나르기 위해, PICH 내에 예비된 최종 12 비트들을 사용한다. 기지국(905)은 MBMS 페이징 메시지를 판독하여 MBMS 페이징 메시지를 나르기 위한 보조의 공통제어 물리채널(Secondary Common Control Physical Channel; SCCPCH)을 구성한다. 그 다음, 기지국(노드 B; 905)은 PI를 나르는 페이징 표시자 채널 프레임과 UE(907)에 의해 판독될 페이징 메시지를 나르는 보조의 공통제어 물리채널(SCCPCH)를 전송한다.
UE(907)은 먼저 PICH를 검사한다. 만일 UE가 MBMS 서비스를 활성화시켰으면 PICH의 최종 12 비트들을 판독함으로써 현재의 페이징 서비스가 필요한 것인지 여부를 판단한다. 이때, 그 서비스가 일치한다면, UE(907)는 SCCPCH를 판독함으로써 MBMS 페이징 메시지를 획득한다.
만일 RNC가 서비스 페이징 전에 무선 베어러 파라미터들을 결정할 수 있다면, 그 파라미터들을 MBMS 페이징 메시지에 포함시킴으로써 페이징 절차와 무선 베어러 설정 절차의 결합을 실현한다.
사용자들의 숫자에 따라, 무선 베어러 파라미터들은 2가지 타입, 즉, 점대다점 무선 베어러와 점대점 무선 베어러로 나누어진다. 사용자의 수가 많다면, 점대다점 무선 베어러가 전개되고, 그렇지 않다면 점대점 베어러가 전개된다. RNC가 무선 베어러 파라미터들을 결정할 수 있는 모드로는 다른 채널들부터의 사용자 숫자에 대한 RNC 획득 정보, 디폴트(default) 점대다점 무선 베어러 등, 여러 종류가 있다.
UE는 페이징 메시지를 수신한 후, 상기 메시지 내의 무선 베어러 파라미터들에 따라 대응하는 무선 자원을 설정할 수 있고, 이어지는 절차 동안에 무선 베어러 설정 절차를 다시 수행할 필요가 없으며, 이에 따라 신호 흐름이 단순화된다.
또한, 무선 베어러 파라미터들은 무선 베어러 정보(RB info), 전송채널 정보(TrCH info), 물리채널 정보(PhyCH info), 코드 정보(Code info), 전송 포맷 세트(TFS), 전송포멧 결합 세트(TFCS), 그리고 활성화 시간를 포함할 수 있다.
더욱이, UE는 무선 네트워크 제어기(RNC)로 응답 메시지를 전송할 것인지 여부를 페이징 메시지의 요청에 따라 결정한다. 만일 페이징 메시지가 상기 RNC로의 응답 메시지 전송을 요청되었으면, 사용자 단말(UE)는 상기 RNC로 페이징 응답을 전송하고, 그렇지 않다면, UE는 전송하지 않는다.
만일 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 센터(BM-SC)가, RNC가 페이징 응답을 되돌려 보낼 것을 요청하였으면, RNC는 상기 페이징 응답을 SGSN 또는 GGSN을 경유하여 BM-SC로 전송하며, 만일 요청되지 않았다면 그렇게 하지 않다.
PCH IubFP 프레임 구조
MBMS 페이징을 지원하기 위해, 본 발명은 3가지 방식의 PCH IubFP 프레임 구조를 제안하며, 그 각각은 나중에 설명될 3가지 방식의 페이징 표시자 채널(PICH) 프레임 구조에 각각 대응된다.
제1 방식
제1 방식에 따른 PCH IubFP 프레임 구조가 도 10에 도시되어 있으며, 이것은 나중에 설명될 제1 방식의 PICH 프레임 구조에 대응된다. MBMS 관련 정보가 프레임 구조의 예비부분에 추가된다.
이 방식의 프레임 구조에는 MBMS 표시자(MI)와 MBMS PI-비트맵이 추가된다. MI는 페이로드(payload)에서 MBMS PI-비트맵의 존재 여부를 나타낸다. 상기 시스템의 역방향 호환성 때문에, MBMS PI-비트맵은 프레임 구조 내에서 페이로드의 확장부분에 위치하게 된다.
이하에서, MI와 MBMS PI-비트맵이 상세히 설명된다.
⊙ MBMS 표시자(MI)
설명: 이것은 상기 페이로드 내에 MBMS PI 비트맵의 존재 여부를 나타낸다.
값의 범위: {0 = 페이로드 내에 MBMS PI-비트맵이 없음; 1 = 페이로드 내에 MBMS PI-비트맵이 있음}
필드 길이: 1 비트
⊙ MBMS PI-비트맵(MBMS PI-bitmap)
설명: PI0 ... PINm-1 의 MBMS PI-비트맵들. 첫 번째 바이트중에서, 7번째 비트는 MBMS PI0를 나타내고, 6번째 비트는 MBMS PI1을 나타내며,,.., 0번째 비트는 MBMS PI7을 나타낸다. 두번째 바이트중에서, 7번째 비트는 MBMS PI8를 나타내고, ... 3번째 비트는 MBMS PI11을 나타낸다. 여기서, MBMS PI는 나중에 설명될 PICH 프레임 구조의 제1 방식에서의 MPI에 대응된다.
값의 범위: {1,2,3,4,6 or 12 개의 MBMS PI들}
필드 길이: 2 바이트
제2 방식
제2 방식에 따른 PCH IubFP 프레임 구조가 도 11을 참조하여 아래 설명되며, 이것은 나중에 설명될 제2 방식의 PICH 프레임 구조에 대응된다. 상기 제2 방식은 상기 제1 방식과 유사하나, 프레임 구조 내에 있는 각 요소의 정의와 의미에 있어서 차이가 있다.
MBMS 표시자(MI) 비트와 MBMS TMGI mask(이하, 'MBMS TMGI 마스크' 라고 함)가 이 방식의 PCH IubFP 프레임 구조에 추가된다. MI는 페이로드에서의 MBMS TMGI 마스크 존재여부를 나타낸다. 상기 시스템의 역방향 호환성 때문에, MBMS TMGI 마스크는 프레임 구조 내에서 페이로드의 확장부분에 위치된다.
이하에서, MI 와 MBMS TMGI 마스크가 상세히 설명된다.
⊙ MBMS 표시자(MI)
설명: 이것은 상기 프레임 구조의 페이로드 내의 MBMS TMGI 마스크 존재 여부를 나타낸다.
값의 범위: {0 = MBMS TMGI 마스크가 없음; 1 = MBMS TMGI 마스크가 있음}
필드 길이: 1 비트
TMGI 마스크의 계산은 나중에 설명될 PICH 프레임 구조와 함께 설명한다. 상기 마스크는 PICH의 예비된 12 비트들과 대응되어 12 비트의 길이를 차지한다.
제3 방식
제3 방식은 나중에 설명될 제3 방식의 PICH에 대응된다. 이 방식은 MBMS 표 시자(MI)를 PCH IubFP 프레임 구조의 예비부분에 단지 추가하기만 하며 PI 정보를 페이로드에 추가할 필요는 없다. 이러한 환경에 때문에, 기지국(노드 B; 905)은 PCH IubFP 프레임을 무선 네트워크 제어기(RNC)로부터 수신한 후, MI를 판독하고 MI 값에 따라 제3 방식의 PICH 프레임 구조 내에서 MBMS PI 비트를 설정하기만 하면 된다. PICH 프레임 내의 MBMS PI에 따라, 사용자 단말(UE)은 상세한 MBMS 서비스 정보(예컨대, TMGI 등)를 확인하기 위해 MBMS 페이징 메시지를 판독할 것인지 여부를 결정한다.
페이징 표시자 채널(PICH)의 프레임 구조
PICH 프레임 구조를 위하여, 종래기술에서 미래 사용을 위해 예비된 최종 12 비트가, 본 발명에서 MBMS 서비스 식별자인 TMGI를 나르기 위해 사용된다. 이러한 12 비트를 위한 사용 모드로는 3가지 방식이 있다.
이러한 방식들에 대하여 상세히 설명한다.
제1 방식
이하, 제1 방식에 따른 페이징 표시자 채널(PICH)의 프레임 구조를 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
페이징 표시자 채널(PICH)에서 설명된 예비의 12 비트들은 다수의 그룹으로 나누어질 수 있으며, 각 그룹은 MBMS 페이징 표시자(MBMS Paging Indicator; 이하, 'MPI' 라고 함)를 나타내도록 사용될 수 있다. 상기 12비트를 다수의 그룹으로 나누는 목적은 다수의 MBMS 서비스들을 동시에 페이징하여 페이징 효율을 향상시키기 위한 것이다.
만일 상기 12 비트들을 'Nm' 그룹으로 나눈다면, 각 그룹은 '12/Nm'개의 비트들(Nm=1,2,3,4,6,12)를 갖는다. 'Nm'의 값은 고정될 수도 있으며, 가변적일 수도 있다. 만일 'Nm'의 값이 가변적이라면, RNC가 페이징을 수행하기 전에 UE가 현재의 'Nm' 값을 얻어야만 한다. UE는 시스템정보 방송이나 다른 시그널링을 통하여 'Nm' 값을 얻을 수 있다.
MBMS 페이징 표시자(MPI)는 아래 방법에 따라 계산될 수 있다:
MPI = DRX Index mod Nm (여기서, DRX Index = TMGI div 8192).
신뢰성있는 전송을 보장하기 위하여, 종래 기술인 슬라이딩(sliding) 메커니즘이 이용될 수 있다.
Figure 112005008232509-pct00004
상기 수학식에서, 'q'는 프레임 내에서 PI의 실제 위치를 나타내고, SFN 은 시간에 따라 변동되는 시스템 프레임 번호이다. SFN의 변화에 따라, MBMS PI의 위치(즉, 'q')가 변화될 것이다. '
Figure 112005008232509-pct00005
'은 반올림 연산을 가리키며, 'mod'는 모듈러스 연산을 가리킨다.
만일 ‘Nm'이 ‘1’이라면, 그것은 12 비트가 모두 동일한 그룹에 속함을 나타낸다. 이때, 상기 12 비트는 MBMS PI의 존재를 나타내는 표시로만 사용된다. UE가 이러한 표시를 수신한 후, 페이징 메시지 내용을 계속 체킹하여 현재 페이징된 MBMS 서비스를 확인하는 것이 필요하다.
'Pq'는 'q' 위치에서의 PI 값을 나타내기 위해 사용된다. 만일 'Pq'가 '1' 이라면, 그것은 'PI'가 유효하고 페이징 메시지를 읽기 위해 UE가 깨어나야 함을 나타낸다. 'Pq'가 '0'이라면, 그것은 'PI'가 무효하고 페이징 메시지를 읽기 위해 UE가 깨어날 필요가 없음을 나타낸다. PICH 상에서 MBMS 페이징 표시자의 비트맵핑 관계가 하기의 표 2에 나타나 있다.
Figure 112005008232509-pct00006
표 2을 참고하면, 'Pq=1' 일 때에는 PI를 구성하는 비트들이 모두 '-1' 로 설정되고, 'Pq=0' 일 때에는 PI를 구성하는 비트들이 모두 '+1' 로 설정됨을 알 수 있다.
제2 방식
도 8은 제2 방식에 따른 PICH의 프레임 구조를 나타내고 있다. 상기 제2 방식에 있어서, 12 비트들은 다수의 그룹, 즉 다수의 MBMS 페이징 표시자 그룹(이하, 'MPG' 라고 함)으로 나누어질 수 있으며, 각 MPG는 TMGI 마스크를 나를 수 있다.
만일 상기 12 비트들을 'm' 그룹으로 나눈다면, 각 그룹은 '12/m'개의 비트(m=1,2,3,4,6,12)들을 갖는다. 'm'의 값은 고정될 수도 있으며, 가변적일 수도 있다. 만일 'm'의 값이 가변적이라면, RNC가 페이징을 수행하기 전에 UE가 현재의 'm' 값을 얻어야만 한다. UE는 시스템정보 방송이나 다른 시그널링을 통하여 'm' 값을 얻을 수 있다.
만일 각 그룹의 비트수를 나타내기 위해 'I'가 사용되었다면, 이때 'I=12/m'. 각 그룹의 최대값은 'n=2I-1' 로 표현된다.
예컨대, 만일 m=3, 이때 I=4 이고, n=24-1=15 이다.
TMGI 마스크에 대한 계산은 다음과 같다:
TMGI 마스크 = TMGI mod (n+1);
TMGI가 속한 그룹은 'MPGi' (여기서, i=TMGI mod m, mode는 모듈러스 연산)
일 예로, 만일 TMGI=59이고 m=3이라면,
TMGI 마스크=59 mod 16 =11;
59 mod 3 = 2이므로 TMGI는 MPG2 내에 있게 된다.
이 실시예에 따르면, PICH 비트맵은 도 9에 도시된 바와 같다.
제3 방식
MBMS PI로 사용되기 위해, PICH 프레임 구조 내의 예비된 12 비트들로부터 다수의 비트들이 선택된다. MBMS 서비스를 활성화시킨 UE가 이러한 다수의 PICH 비트들을 판독한 후, 상기 UE는 페이징 메시지를 계속 판독함으로써, MBMS 페이징이 상기 다수의 비트들에 의해 표시되었을 때 MBMS 서비스 식별자(TMGI)와 서비스 정보를 획득하고 확인한다.
멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스(MBMS) 페이징 메시지
서비스-기반의 MBMS 그룹 페이징을 지원하기 위하여, MBMS 서비스 정보를 전달할 수 있는 페이징 메시지들을 추출하는 것이 필요하다. RNC가 먼저 페이징 메시지를 PCH IubFP를 경유하여 기지국으로 전송하면, 상기 기지국은 상기 페이징 메시지를 SCCPCH를 경유하여 UE로 전송한다. 본 발명은 두가지 방식의 MBMS 페이징 메시지를 제공한다. 그 중 한 가지 방식은 기존의 '페이징 타입 1'을 수정한 것이고, 다른 한 가지 방식은 'MBMS 페이징' 이라고 명명한 새로운 페이징 메시지를 구성한 것이다. 이하, 이 두 가지 방식에 대하여 상술한다.
제1 방식
제1 방식은 기존 메시지의 내용에 MBMS 서비스 관련 정보를 추가함으로써 기존의 '페이징 타입 1'을 확장시킨 것이며, 이것의 상세한 구성은 다음과 같다.
메시지의 페이징 원인에 새로운 항목이 추가되며, 이것을 착신 MBMS 콜(Terminating MBMS Call)이라 한다.
메시지의 UE 식별자에 'TMGT' 라는 새로운 항목이 추가된다. 여기서, 'TMGT'는 UE의 실제 식별자가 아닌 MBMS 서비스의 식별자이다.
만일 무선 베어러 정보(RB info), 전송채널 정보(TrCH info), 물리채널 정보(PhyCH info), 코드 정보(Code info), 전송 포맷 세트(TFS), 전송포멧 결합 세트(TFCS), 활성화 시간와 같은 무선 베어러 파라미터들이, 페이징 메시지 내에 포함될 필요가 있다면, 그것들이 상기 메시지에 추가될 수 있다. UE는 이러한 파라미터들에 따라 대응하는 무선 자원을 설정한다.
메시지는 다른 MBMS 서비스 관련 정보를 또한 포함할 수 있다.
MBMS 서비스를 활성화시킨 UE는 페이징 메시지를 수신한 후, MBMS 서비스 수신을 위한 준비가 필요한지 여부를 확인하기 위하여 그 메시지 내의 TMGI를 체크할 수 있다.
제2 방식
제2 방식은 새로운 MBMS 페이징 메시지를 제공하며, 이 새로운 메시지에는 아래와 같은 여러 관점에서의 정보가 포함될 수 있다.
- 일시적 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 그룹 식별자(TMGI);
- 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 식별자(MBMS Service ID);
- 응답 표시자(Response Indicator).
상기 메시지는 페이징된 MBMS 서비스에 대한 기본적인 정보(예컨대, TMGI, 서비스 식별자, 등)을 포함한다. 상기 메시지는 또한, MBMS 서비스에 관한 다른 정보를 포함할 수도 있다.
'응답 식별자'는 UE가 해당 페이징 메시지에 대한 응답을 위해 준비할 필요가 있는지 여부를 나타내기 위해 사용된다.
만일, RNC 가 상기 페이징에 대해 응답할 필요가 없다면, 업링크 시그널링의 과부하를 경감시킬 수 있다.
만일, 필요하다면, 상기 메시지는 무선 베어러 파라미터들을 또한 포함할 수 있다. 이러한 무선 베어러 파라미터들은, 무선 베어러 정보(RB info), 전송채널 정보(TrCH info), 물리채널 정보(PhyCH info), 코드 정보(Code info), 전송 포맷 세트(TFS), 전송포멧 결합 세트(TFCS), 그리고 활성화 시간 등, MBMS 서비스 전송을 위해 필요한 파라미터들을 포함한다. 상기 페이징 메시지를 수신한 후, UE는 그 메시지에 포함된 무선 베어러 정보 파라미터들에 따라 MBMS를 위한 대응하는 무선자원을 설정할 수 있다.
MBMS 페이징 시그널링의 흐름
도 13은 MBMS 페이징의 시그널링 흐름을 도시하고 있다. 이하, 각 동작 단계를 상세히 설명한다.
701 단계에서, BM-SC는 GGSN을 경유하여 SGSN으로 데이터를 전송한다.
702 단계에서, SGSN은 'MBMS 통지'를 전송함으로써 TMGI 와 현재 서비스 지역을 UTRAN에게 알려준다.
703 단계에서, UTRAN 과 SGSN 간의 RAB가 설정된다.
704 단계에서, UTRAN은 'MBMS 페이징'을 UE로 전송함으로써 MBMS 데이터가 곧 전송될 것임을 알린다. 또한, 무선 베어러 파라미터들이 포함될 수도 있다. 만일 무선 베어러 파라미터들이 포함된다면, UE는 해당 무선자원을 설정할 수 있으므로, 추가적인 무선 베어러 설정 절차가 불필요하게 된다. 만일 무선 베어러 파라미터들이 포함되지 않는다면, 해당 무선자원을 설정하기 위해 별도의 독립적인 무선 베어러 설정 절차가 필요하다.
705 단계에서, 페이징 메시지의 수신시 UE가 유휴모드인 상태에 있다면, 무선자원 제어(Radio Resource Control;이하, 'RRC' 라고 함) 결합 설정 절차가 필요하다. 만일 UE가 RRC 결합 모드에 있다면, 이 절차는 불필요하다.
706 단계에서, UE는 페이징 응답을 UTRAN으로 전송한다. 만일 UTRAN이 MBMS 페이징 응답을 다루지 않는다면, UTRAN의 요청에 따라 업링크 시그널링을 감소시키도록 이 절차가 생략될 수 있다.
707 단계에서, UTRAN은 SGSN 과 GGSN을 경유하여 BM-SC로 페이징 응답을 전송한다. BM-SC의 요청에 따라, 어떤 상황 하에서 이 메시지의 전송이 불필요할 수도 있다.
이하, UTRAN에서의 MBMS 페이징 절차를 도 14를 참고하여 설명한다.
801 단계에서 RNC가 SGSN으로부터 'MBMS 통지'를 수신하면, 802 단계에서 착신호 서비스가 분석되고 PCH IubFP 프레임이 구성되며, 이어서 803 단계에서 상기 프레임이 기지국으로 전송된다.
804 단계에서, 기지국은 FP 프레임을 분석하고 PICH 와 SCCPCH를 구성한다. 제1 방식은, UE가 PICH를 판독하기 위해 깨어날 때마다 매번, UE가 PICH의 최종 12 비트들을 체크하는 것이다. 이 경우, PICH 와 SCCPCH은 모든 사용자에 의해 수신될 수 있도록 소정 주기로 반복될 것이다(805 와 807 단계). 제2 방식은, UE가 네트워크로부터 타이밍 클럭을 얻고, 클럭이 정해진 시간에 도달되었을 때에만 UE가 MBMS 페이징을 수신하기 시작하는 것이다.
806 단계에서, UE는 PICH의 최종 12 비트를 체크한다. 그 페이징 서비스가 UE가 원하는 서비스라면, SCCPCH가 해당 페이징 메시지를 수신하는 것이 시작될 것이다. UE는 페이징 메시지를 분석한 후, 만일 그 메시지가 유용하다면 무선 베어러를 설정하고 RNC로 페이징 응답을 전송할 것이다.
이하, PCH IubFP 프레임의 처리 절차를 도 15를 참고하여 설명한다. 노드 B는 우선, 수신된 PCH IubFP 프레임 구조 내의 MI를 검사한다. 만일 MI가 '0' 이라면, 그것은 PCH IubFP 프레임이 기존의 페이징에 속하는 것으로서 MBMS와 무관하다는 것을 나타낸다. 만일 MI가 '1' 이라면, 그것은 이 프레임의 페이로드에 MBMS PI 비트맵 또는 MBMS TMGI 마스크가 포함되어 있음을 나타낸다. 그리고, 최초의(original) 페이징 메시지에 대한 절차를 종료한 후, 노드 B는 MBMS PI를 판독하여 PICH의 최종 12비트를 구성하는 것과 MBMS 페이징 메시지를 판독하여 SCCPCH를 구성하는 것을 계속한다. 최종적으로, 기지국은 사용자가 판독할 페이징 메시지와 PI를 나르는 PICH와 SCCPCH 프레임들을 전송한다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형, 추가 및 치환이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다.

Claims (20)

  1. 이동통신 시스템에서 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스(MBMS)를 제공하기 위해 사용자 단말(UE)들을 페이징하는 방법에 있어서:
    (a) 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스 센터(BM-SC)가 게이트웨이 GPRS 지원 노드(Gateway General Packet Radio Service Supporting Node; GGSN)를 경유하여 서비스 GPRS 지원 노드(Service General Packet Radio Service Supporting Node; SGSN)로 데이터를 전송하는 단계;
    (b) SGSN이 GGSN으로부터 데이터를 수신한 후, 상기 SGSN이 MBMS 통지를 무선 네트워크 제어기(RNC)로 전송하는 단계;
    (c) RNC가 SGSN으로부터 상기 통지를 수신한 후, 상기 통지에 따른 페이징 채널(PCH) Iub 프레임 프로토콜(FP)에 따라 프레임을 구성하는 단계로서, 상기 프레임은 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임에 MBMS 표시자 비트(MI)를 포함시키고, 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)은 MBMS 페이징 표시자(PI)와 페이징 메시지를 포함하는 단계;
    (d) RNC가 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임을 기지국(노드 B)으로 전송하는 단계; 그리고,
    (f) 기지국(노드 B)이 사용자 단말(UE)을 위한 페이징 메시지를 나르는 페이징 표시자 채널(PICH)의 최종 12 비트와 보조의 공통제어 물리채널(SCCPCH) 프레임을 사용하여, 일시적 MBMS 그룹 식별자(MBMS TMGI)나 MBMS 페이징 표시자(PI)를 전 송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (j) 다음에, 사용자 단말(UE)이, 상기 시스템의 요청에 따라 상기 네트워크로 페이징 응답 메시지를 전송할 것인지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서, 상기 페이징 표시자는 MBMS PI-비트맵을 포함하며, MBMS 표시자(MI)와 상기 MBMS PI-비트맵은 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임 구조의 예비 부분과 확장가능 부분에 각각 위치되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서, 상기 페이징 표시자는 MBMS 그룹 식별자 마스크(TMGI 마스크)를 포함하며, MBMS 표시자(MI)와 상기 TMGI 마스크는 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임 구조의 예비 부분과 확장가능 가능 부분에 각각 위치되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서, 상기 MBMS 표시자(MI)는 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임 구조중 예비 부분에 위치함을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 페이징 표시자 채널(PICH)의 상기 예비된 12 비트들은 Nm 개의 그룹으로 나누어지되 상기 그룹의 개수인 Nm은 고정되거나 가변적일 수 있고, 상기 Nm의 값은 1,2,3,4,6 또는 12가 될 수 있으며, 각 그룹은 MBMS 페이징 표시자(MPI)를 저장하고, 각 일시적 MBMS 그룹 식별자(TMGI)는 아래 방정식에 의해 MBMS 페이징 표시자(MPI)를 얻으며:
    MPI = (TMGI div 8192) mod Nm,
    상기 방정식에서, MPI는 상기 각 그룹에 의해 표시된 상기 MBMS 페이징 표시자이고, TMGI는 일시적 MBMS 그룹 식별자(TMGI)를 나타내며, 'div'는 나눗셈을 위한 반올림 연산을 나타내고, 'mod'는 모듈러스 연산(modulus operation)을 나타냄을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 페이징 표시자 채널(PICH)의 상기 예비된 12 비트들은 m 개의 MBMS 페이징 그룹(MPG)들로 나누어지되 상기 그룹의 개수인 m은 고정되거나 가변적일 수 있고, 상기 m의 값은 1,2,3,4,6 또는 12 가 될 수 있으며, 각 그룹은 MBMS 그룹 식 별자 마스크(TMGI 마스크)를 저장하되 그 계산식은 'TMGI 마스크 = TMGI mod (212/m)'이고, 12 비트 내에서 TMGI 마스크(MPGi)의 그룹 위치를 위한 계산방법 아래와 같으며:
    i = TMGI mod m,
    이 방정식에서, TMGI는 일시적 MBMS 그룹 표시자를 나타내며, TMGI 마스크는 그룹 식별자 마스크를 나타내고, 'mod'는 모듈러스 연산을 나타내며, 'i'는 그룹 위치를 나타냄을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 페이징 표시자 채널(PICH)의 상기 예비된 12 비트들중에서, 다수의 비트들이 MBMS 페이징 표시자로서 사용되기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    새로운 요소인 '착신 MBMS 콜(Terminating MBMS Call)'이 기존의 페이징 메시지인 '페이징 타입 1'의 '페이징 원인'의 정의에 추가되고, 새로운 요소인 '일시적 MBMS 그룹 식별자(MBMS TMGI)'가 기존 페이징 메시지인 '페이징 타입 1'의 'UE 식별자'의 정의에 추가되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 '페이징 타입 1'의 페이징 메시지가 MBMS 서비스 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 '페이징 타입 1'의 페이징 메시지가 응답 표시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 '페이징 타입 1'의 페이징 메시지가 활성화 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이징 메시지가 'MBMS 페이징'을 채택함을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 'MBMS 페이징' 메시지가 MBMS 그룹 표시자(TMGI)와 MBMS 서비스 ID를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 'MBMS 페이징' 메시지가 응답 표시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 'MBMS 페이징' 메시지가 활성화 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 베어러 파라미터들은 무선 베어러 정보(RB info), 전송채널 정보(TrCH info), 물리채널 정보(PhyCH info), 코드 정보(Code info), 전송 포맷 세트(TFS), 전송포멧 결합 세트(TFCS), 그리고 활성화 시간를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국(노드 B)은 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임을 판단하되, MI가 '0' 이면 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임이 기존의 페이징에 속하는 것으로 판단하고, MI가 '1' 이면 상기 프레임 프로토콜(PCH IubFP)의 상기 프레임이 MBMS 서비스 정보를 포함하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    사용자 단말(UE)은 PICH의 최종 12 비트를 검사하고, 상기 PICH가 SCCPCH를 판독하라고 표시하고 있으면 상기 SCCPCH 프레임을 판독하여 MBMS 페이징 메시지를 획득하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    UE에 의해 수신된 상기 페이징 메시지는 무선 베어러 파라미터들을 포함하며, UE는 무선 베어러를 설정하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말들을 페이징하는 방법.
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