KR100876500B1 - 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법에 관한 것으로, 무선 통신시스템 환경에서 WiBro(Wireless Broadband, 이하, '와이브로'라 칭함) 기지국과 적어도 하나의 사용자 단말간의 실시간 와이브로 방송서비스를 제공하기 위한 채널 할당방법에 있어서, 각 사용자 단말은 목적지 포트번호를 갖는 UDP/TCP(User Datagram Protocol/Transmission Control Protocol) 패킷(및 멀티캐스트 목적지 주소를 갖는 IP 패킷)을 이용하여 상기 와이브로 기지국에 멀티캐스트 서비스 등록을 위한 메시지를 전송하는 단계와, 상기 와이브로 기지국은 각 사용자 단말로부터 전송된 UDP/TCP 패킷(및 멀티캐스트 IP 패킷)을 제공받아 이를 분석하여 목적지 포트번호의 하위 8비트(또는 IP 패킷의 목적지 멀티캐스트 주소의 하위 8비트)에 해당하는 정보를 추출하는 단계와, 상기 와이브로 기지국은 상기 추출된 목적지 포트번호(또는 IP 목적지 멀티캐스트 주소)의 하위 8비트에 해당하는 정보를 매체 접근 제어(Media Access Control, 이하, 'MAC'라 칭함) 헤더부 내의 멀티캐스트 연결 식별자(Connection ID, CID)의 하위 8비트에 매핑하여 해당 사용자 단말에 할당하는 단계를 포함함으로써, 실시간 와이브로 방송서비스를 위한 대역폭을 효율적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.
와이브로, 채널 할당, 방송서비스, 연결 식별자, 멀티캐스트, 패킷

Description

실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법{WIBRO CHANNEL ALLOCATION METHOD FOR REALTIME BROADCASTING SERVICES}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 설명하기 위한 전체적인 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UDP/TCP 패킷의 목적지 포트번호를 이용하여 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 구체적으로 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 패킷의 목적지 주소를 이용하여 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 설명하기 위한 개념도.
본 발명은 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법에 관한 것으 로, 보다 상세하게는 와이브로 방송 서비스를 위한 채널을 UDP/TCP(User Datagram Protocol/Transmission Control Protocol) 패킷의 목적지 포트번호 또는 IP 패킷의 목적지 주소를 이용하여 와이브로 기지국과 사용자 단말간의 실시간 와이브로 방송서비스를 제공하기 위한 채널 할당방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법에 관한 것으로서, 와이브로 채널과 방송서비스 채널간의 매핑 즉, 와이브로 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CID)를 대응되는 방송서비스로 매핑하여 해당 사용자 단말에 할당하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 무선 환경에서 방송서비스를 제공하기 위한 솔루션(Solution)은 고속의 멀티미디어 데이터 전송을 목적으로 하는 와이브로 망의 멀티캐스트 및 방송 서비스(Multicast Broadcast Service, 이하, 'MBS'라 칭함) 개념으로서, IP(Internet Protocol) 멀티캐스트를 기반으로 이루어진다.
이것은 일정 수준의 사용자가 동일한 셀(Cell)에 존재하는 경우, 각 사용자로의 전송 시 필요한 자원을 공유하게 함으로써, 다수의 사용자가 동일한 멀티미디어 데이터를 수신하도록 하여 자원의 효율을 높일 수 있는 장점을 가지고 있다.
각 사용자 단말이 기지국(Base Station, BS)에게 동적 서비스 첨부(Dynamic Service Addition, DSA) 메시지를 이용하여 MBS 서비스를 요청할 때, 각 사용자 단말은 기지국(BS)에게 멀티캐스트 주소(Address)와 포트번호(Port Number)를 알려준다.
이때, 기지국(BS)은 멀티캐스트 주소, 포트번호, 연결 식별자(CID), SFID(서비스 플로우 ID), MBZ_ZONE(멀티캐스트 및 브로드캐스트 플로우에 대한 CID가 유효한 지역을 나타내기 위하여 사용되는 MBS Zone 식별자)와 같은 파라미터들을 이용하여 각 사용자 단말과의 연결(Connection)을 관리하게 된다. 각 사용자 단말이 새로운 연결을 시도하거나 서비스를 요청할 때마다 이와 같은 과정은 반복적으로 행해져야 한다.
그러나, 기지국(BS)과 각 사용자 단말사이의 채널(예컨대, CID)은 변경을 하지 않는 것이 가장 최선이고, 변경을 해야 하는 상황이라면 그 절차가 간단한 것이 좋다. 왜냐하면, 예를 들어 라우터(Router)에서 IP 주소를 검색하는 것은 속도와 데이터베이스(DB) 크기(Size)에 따라서 다르므로, 성능을 약화시키게 되기 때문이다.
따라서, 무료, Pay per View, 다운로드 형태 등과 같은 다양한 방송서비스를 위한 새로운 연결과 변경이 필요한 경우, 간단한 파라미터의 바인딩(Binding)을 통해 채널을 할당해 주는 방법이 필요한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 와이브로의 기지국과 사용자 단말간의 연결(Connection) 관리기법을 방송용 채널 할당을 위해 적절하게 매핑(Mapping)하여 실시간 방송서비스를 제공할 수 있도록 한 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 성능 및 속도를 고려하여 분류된 실시간 방송서비스 채널을 UDP/TCP 패킷의 목적지 포트번호 또는 IP 패킷의 멀티캐스트 목적지 주소를 이용하여 할당하는 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, 무선 통신시스템 환경에서 와이브로(WiBro) 기지국과 적어도 하나의 사용자 단말간의 실시간 와이브로 방송서비스를 제공하기 위한 채널 할당방법에 있어서, (a) 각 사용자 단말은 목적지 포트번호를 갖는 UDP/TCP 패킷을 이용하여 상기 와이브로 기지국에 멀티캐스트 서비스 등록을 위한 메시지를 전송하는 단계; (b) 상기 와이브로 기지국은 각 사용자 단말로부터 전송된 UDP/TCP 패킷을 제공받아 이를 분석하여 목적지 포트번호의 하위 8비트에 해당하는 정보를 추출하는 단계; 및 (c) 상기 와이브로 기지국은 상기 추출된 목적지 포트번호의 하위 8비트에 해당하는 정보를 MAC 헤더부 내의 멀티캐스트 연결 식별자(CID)의 하위 8비트에 매핑하여 해당 사용자 단말에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 측면은, 무선 통신시스템 환경에서 와이브로(WiBro) 기지국과 적어도 하나의 사용자 단말간의 실시간 와이브로 방송 서비스를 제공하기 위한 채널 할당방법에 있어서, (a') 각 사용자 단말은 목적지 주소를 갖는 IP 패킷을 이용하여 상기 와이브로 기지국에 멀티캐스트 서비스 등록을 위한 메시지를 전송하는 단계; (b') 상기 와이브로 기지국은 각 사용자 단말로부터 전송된 IP 패킷을 제공받아 이를 분석하여 목적지 주소의 하위 8비트에 해당하는 정보를 추출하는 단계; 및 (c') 상기 와이브로 기지국은 상기 추출된 목적지 주소의 하위 8비트에 해당하는 정보를 MAC 헤더부 내의 멀티캐스트 연결 식별자(CID)의 하위 8비트에 매핑하여 해당 사용자 단말에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 IP 패킷은 클래스(Class) D 주소(Address)로 이루어짐이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 MAC 헤더부는 와이브로의 규격에서 미리 정해놓은 2계층의 식별자이다.
바람직하게는, 상기 무선 통신시스템 환경은 IEEE 802.16 통신 시스템이다.
본 발명의 제3 측면은, 상술한 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설 명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
먼저, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 규격에서의 멀티캐스트 방송을 위한 MBS는 단일-기지국 접속(Single-Base Station Access) 방식과 다중-기지국 접속(Multi-Base Station Access) 방식으로 나뉘며, 하나의 송신자가 여러 수신자에게 데이터를 보내는 형식과 유사하다. 이를 기존 IP 멀티캐스트 서비스와 연동시키기 위해서는 소스-기반 멀티캐스트(Source-Specific Multicast) 기술과 MBS를 매핑(Mapping)하는 기술이 요구된다.
IEEE 802.16 규격에서의 연결(Connection) 관리를 위한 용도로서의 연결 식별자(CID)는 널(Null)이 아닌 AdmittedQoSParamSet 또는 ActiveQoSParamSet을 가진 서비스 플로우에 기지국(Base Station, BS)이 할당한 식별자(ID)를 의미한다.
단일-기지국-MBS(Single-BS-MBS)는 하나의 기지국(BS)을 이용해서 MBS를 제공하는 방식으로서, 서비스의 식별을 위해 연결 식별자(CID)를 이용하며, 이러한 연결 식별자(CID)는 MAC 계층에서 받아지고 프로세싱(Processing) 된다.
다중-기지국-MBS(Multi-BS-MBS)는 여러 개의 기지국(BS)을 이용해서 멀티캐스트 및 브로드캐스(Multicast and Broadcast) 서비스를 제공하는 방식으로서, 특정 다중-기지국 MBS 연결에 성공적으로 등록이 된 모든 사용자 단말들은 주어진 시간 내에 다중 기지국이 전송한 멀티캐스트 및 브로트캐스트 컨텐츠의 암호화된 데이터들을 셀 상에서 받을 수 있다.
다중 기지국간 동기화 된 멀티캐스트 서비스는 사용자 단말이 다중 기지국으로부터 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 전송을 받을 수 있다. 다중-기지국 MBS 연결은 같은 연결 식별자(CID)를 사용해야만 하며, 기지국 그룹간 동기화 된 관리에서 똑같은 데이터를 제공해야만 한다.
각각의 방송서비스는 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CID)에 의해 식별되며, 멀티캐스트 서비스를 수신하기 위해 사용자 단말이 특정 멀티캐스트 서비스의 고객이라는 것을 기지국에 통지하고 멀티캐스트 연결식별자(Multicast CID)를 할당 받아야 한다.
모든 사용자 트래픽은 트랜스포트 연결(Transport Connection)로 전송되며, 이는 IP와 같은 Connection-less 프로토콜을 구현하는 서비스 플로우의 경우에도 적용된다.
기지국에 의해 할당된 자원을 가지고 있으나 이러한 파라미터들이 활성적이지는 않은 admitted, 혹은 기지국에 의해 수행된 자원을 가지고 있는 활성적인 Active 서비스 플로우(SFID에 의해 구별됨)는 기지국에 의해 할당되는 트랜스포트 연결 식별자(Transport CID)에 매핑(Mapping)된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 설명하기 위한 전체적인 개념도로서, 와이브로 방송서비스를 위한 채널을 UDP 패킷(Packet)의 목적지 포트번호(Destination Port Number) 또는 IP 패킷(Packet)의 멀티캐스트 목적지 주소를 이용하여 와이브로에서 트랜스포트 연결 식별자(CID)가 적어도 하나의 사용자 단말(예컨대, 휴대폰, PDA, 노트북 등과 같은 이동통신 단말기)에 할당되는 과정에서 이용되는 구성요소들과 데이터의 흐 름을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 각 사용자 단말이 예컨대, 인터넷 그룹 관리 프로토콜을 이용하여 방송서비스를 등록할 때, 기지국(Base Station, BS)은 IP 주소(Address)와 포트번호(Port Number)에 대한 정보를 알 수 있으며, 이와 같은 정보들을 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CIDs)와 매핑(Mapping)하여 해당 사용자 단말에게 트랜스포트 연결정보를 전달함으로써, 채널할당이 이루어진다.
한편, 상위계층 구성요소들은 예컨대, 브릿지(Bridge), 라우터(Router), 호스트(Host) 등이 있으며, 하향링크 분류요소는 예컨대, 포트번호(Port #), 클래스(Class) D 주소(Address) 등이 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도로서, 와이브로 방송서비스를 위한 채널을 UDP 패킷의 목적지 포트번호 또는 IP 패킷의 멀티캐스트 목적지 주소를 이용하여 할당하는 전체적인 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저, 상위계층 구성요소들(예컨대, 브릿지(Bridge), 라우터(Router), 호스트(Host) 등)로부터 도착하면(S100), 상기 도착한 패킷으로부터 하향 링크 분류요소들(예컨대, 포트번호 또는 클래스 D 주소 등)을 검사한다(S200).
다음으로, 실시간 방송을 위한 멀티캐스트 서비스인지 아닌지를 판단하여(S300), 멀티캐스트 서비스인 경우 본 발명의 채널 할당방법 즉, 포트번호 또는 클래스 D 주소의 하위 8비트(bits)와 IEEE 802.16 규격에 있는 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CID)의 하위 8비트(bits)를 매핑(Mapping)하여 해당 사용자 단말에게 전달함으로써 채널할당이 이루어진다(S400).
한편, 상기 단계S300에서의 판단 결과, 멀티캐스트 서비스가 아닌 경우 미리 정의된 기본 연결 식별자(Basic CID)에 패킷(Packet)을 매핑(Mapping)하여 해당 사용자 단말에게 전달함으로써 채널할당이 이루어진다(S500).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UDP/TCP 패킷의 목적지 포트번호를 이용하여 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 구체적으로 설명하기 위한 개념도로서, 예컨대, UDP(User Datagram Protocol) 패킷의 목적지 포트번호와 와이브로의 규격에서 정해놓은 2계층의 식별자인 MAC 헤더(Header) 내의 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CID) 패킷 포맷(Format)을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 포트번호(Port Number)를 이용한 채널 할당방법은 UDP/TCP 패킷의 목적지 포트주소의 2 옥텟(Octets)을 이용한 방법으로서, 와이브로의 규격에서 정해놓은 2계층(Layer 2)의 식별자인 MAC 헤더(Header)내에 할당되는 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 트랜스포트 연결(Transport Connection)을 식별하는 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CID)의 2 옥텟(Octets)과 매핑(Mapping)시키는 기법이다.
즉, 16비트(bits) 목적지 포트번호(Destination Port Number)의 하위 8비트(bits)에 해당하는 정보를 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CID)의 하위 8비 트(bits)에 매핑(Mapping)하여 각 사용자 단말이 등록하길 원하는 방송서비스를 위한 트랜스포트 연결 식별자(Transport CID)로 할당되는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 패킷의 목적지 주소를 이용하여 실시간 방송서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법을 설명하기 위한 개념도로서, 클래스(Class) D에 해당하는 멀티캐스트 IP 주소(Address) 중 하위 16비트(bits)에서 상위 8비트(bits)가 FE로 고정된(fixed) 주소와 와이브로의 규격에서 정해놓은 2계층(Layer 2)의 식별자인 MAC 헤더(Header) 내의 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CID) 패킷 포맷(Format)을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 IP 패킷(Packet)의 목적지 주소 예컨대, 클래스(Class) D 멀티캐스트 주소를 이용한 채널 할당방법은 IP 패킷(Packet)의 목적지 주소의 4 옥텟(Octets) 중 하위 2 옥텟(Octets)을 이용한 방법으로서, 와이브로의 규격에서 정해놓은 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 트랜스포트 연결(Transport Connection)을 식별하는 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CID)의 2 옥텟(Octets)과 매핑(Mapping)시키는 기법이다.
즉, 상기의 클래스(Class) D 주소를 이용한 채널 할당방법을 나타내는 것으로서 하위 16비트(bits)가 FE로 시작하는 클래스(Class) D 주소(Address)의 하위 8비트(bits)에 해당하는 정보를 멀티캐스트 연결 식별자(Multicast CIDs)의 하위 8비트(bits)에 매핑(Mapping)하여 각 사용자 단말이 등록하길 원하는 방송서비스를 위한 트랜스포트 연결 식별자(Transport CID)로 와이브로의 기지국과 사용자 단말사이에 채널이 할당되는 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 롬(ROM), 램(RAM), 시디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 이동식 저장장치, 비휘발성 메모리(Flash Memory), 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다.
또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법에 따르면, 와이브로 방송 서비스를 위한 채널을 UDP/TCP(User Datagram Protocol/Transmission Control Protocol) 패킷의 목적지 포트번호 또는 IP 패킷의 목적지 주소를 이용하여 와이브로 기지국과 사용자 단말간에 실시간 와이브로 방송서비스를 제공하기 위한 채널을 할당함으로써, 실시간 와이브로 방송서비스를 위한 대역폭을 효과적으로 제공할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 무선 통신시스템 환경에서 와이브로(WiBro) 기지국과 적어도 하나의 사용자 단말간의 실시간 와이브로 방송서비스를 제공하기 위한 채널 할당방법에 있어서,
    (a) 각 사용자 단말은 목적지 포트번호를 갖는 UDP/TCP 패킷을 이용하여 상기 와이브로 기지국에 멀티캐스트 서비스 등록을 위한 메시지를 전송하는 단계;
    (b) 상기 와이브로 기지국은 각 사용자 단말로부터 전송된 UDP/TCP 패킷을 제공받아 이를 분석하여 목적지 포트번호의 하위 8비트에 해당하는 정보를 추출하는 단계; 및
    (c) 상기 와이브로 기지국은 상기 추출된 목적지 포트번호의 하위 8비트에 해당하는 정보를 MAC 헤더부 내의 멀티캐스트 연결 식별자(CID)의 하위 8비트에 매핑하여 해당 사용자 단말에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법.
  2. 무선 통신시스템 환경에서 와이브로(WiBro) 기지국과 적어도 하나의 사용자 단말간의 실시간 와이브로 방송 서비스를 제공하기 위한 채널 할당방법에 있어서,
    (a') 각 사용자 단말은 목적지 주소를 갖는 IP 패킷을 이용하여 상기 와이브로 기지국에 멀티캐스트 서비스 등록을 위한 메시지를 전송하는 단계;
    (b') 상기 와이브로 기지국은 각 사용자 단말로부터 전송된 IP 패킷을 제공 받아 이를 분석하여 목적지 주소의 하위 8비트에 해당하는 정보를 추출하는 단계; 및
    (c') 상기 와이브로 기지국은 상기 추출된 목적지 주소의 하위 8비트에 해당하는 정보를 MAC 헤더부 내의 멀티캐스트 연결 식별자(CID)의 하위 8비트에 매핑하여 해당 사용자 단말에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 IP 패킷은 클래스(Class) D 주소(Address)로 이루어진 것을 특징으로 하는 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 MAC 헤더부는 와이브로의 규격에서 미리 정해놓은 2계층의 식별자인 것을 특징으로 하는 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 무선 통신시스템 환경은 IEEE 802.16 통신 시스템인 것을 특징으로 하는 실시간 방송 서비스를 위한 와이브로 채널 할당방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 실행시킬 수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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