KR20090100766A - 멀티캐스팅을 지원하는 무선 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 단말이 멀티캐스트 할당 요청(MCA-REQ:Multicast assignment request) 메시지를 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 할당 요청 메시지로부터 멀티캐스트 패킷의 IP 주소(Internet Protocol Address)를 확인하여, 상기 확인된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소가 수신할 멀티캐스트 패킷을 제공하는 서비스 서버의 IP 주소와 동일한지를 판단하고, 상기 판단 결과 동일한 경우, 기지국으로 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응한 응답 신호를 송신한다.
Figure P1020080026170
와이브로, IGMP, 멀티캐스트 IP, CID, MBS

Description

멀티캐스팅을 지원하는 무선 통신 시스템 및 방법{A RADIO COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR MULTICASTING}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 멀티캐스팅을 지원하는 무선 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
IP 멀티캐스트 (IP multicast)(이하 '멀티캐스트'라 칭함)는 동일한 데이터를 동시에 동일한 멀티캐스트 그룹 가입자들에게 전송하여, 네트워크 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 방법을 말한다.
종래의 무선 통신 시스템에서의 멀티캐스팅의 경우 브로드캐스팅(Broadcasting) 방법을 사용하여 멀티캐스팅을 구현하거나, 특정 멀티캐스팅 그룹에 가입한 단말에 키(Key)를 할당한 후, 상기 할당된 키를 통해 멀티캐스트 패킷이 복호화될 수 있도록 하여 해당 그룹의 단말들에게만 멀티캐스트 패킷을 송신한다. 하지만 상기와 같은 방법은 키를 할당하여 관리하고, 상기 키를 통해 해당 멀티캐스트 패킷을 복호화함에 따라 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.
또한 종래에는 일대일 송신 방식인 유니캐스팅(Unicasting) 방법을 이용하여 멀티캐스트 그룹에 속한 멤버들 각각에 멀티캐스트 패킷을 송신할 수도 있지만, 멀티플 유니캐스팅(Multiple unicasting)이 발생할 경우 동일한 멀티캐스트 패킷이 하나의 단말에 중복되어 송신될 수 있으므로 네트워크 대역폭이 낭비되는 문제가 발생한다. 게다가 멀티플 유니캐스팅이 발생할 경우, 멀티캐스트 그룹에 가입한 단말이 증가할수록 제어국에서 단말까지의 네트워크 트래픽은 엄청난 양으로 늘어나게 된다. 따라서 멀티미디어나 음성 서비스 등 시간 지연에 민감한 서비스를 제공받는 사용자는 해당 서비스를 제대로 이용할 수 없는 불편을 갖게 된다.
한편, 멀티캐스트 방법을 이용하여 멀티캐스트 패킷을 전송하기 위해서는 멀티캐스팅에 대한 데이터 링크 계층의 지원이 있어야 한다. 즉, 해당 목적지로 멀티캐스트 패킷을 송신하기 위해서는 데이터 링크 계층인 MAC 계층의 지원이 있어야 한다. 이더넷(Ethernet)에서는 멀티캐스트 IP 주소(Internet Protocol Address)와 48 비트(Bit)의 MAC 주소가 맵핑(mapping)되어 있어 멀티캐스트 패킷을 해당 목적지로 송신함이 가능하다.
하지만 와이브로(WiBro) 통신 시스템에서는 상기 MAC 계층의 지원이 없으며, 데이터링크 계층에서 사용되는 식별자도 상기 이더넷에서 사용되는 48 비트의 MAC 주소와는 달리 16 비트의 연결 식별자(CID:Connection Identifier)를 갖는다. 따라서 종래의 와이브로 통신 시스템에서는 특정 목적지 없이 패킷이 송신되는 플러딩(flooding) 문제가 발생하게 된다. 상기 플러딩은 멀티캐스트 그룹에 포함되는 단말 수에 따라 패킷의 양을 증가시키는 멀티플 유니캐스팅(Multiple Unicasting)을 발생시킨다. 따라서 종래의 와이브로 통신 시스템에서는 멀티캐스팅에 따라 멀티플 유니캐스팅이 발생하여 네트워크의 성능이 저하되는 문제가 있다.
상술한 바와 같이 종래에는 무선 통신 시스템에서 멀티캐스팅시 자원의 낭비로 인해 네트워크 성능이 저하되는 문제가 발생하였다. 또한 종래에는 각 단말이 중복된 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 멀티캐스트 패킷을 수신하는 단말이 많을 경우 해당 멀티캐스트 패킷을 수신할 때까지 시간이 지연되는 문제가 있었다.
특히, 종래의 와이브로 통신 시스템에서는 멀티캐스트 패킷의 목적지 주소를 알 수 있는 방법이 없어, 기지국은 수신된 멀티캐스트 패킷을 해당 단말에게 정확히 송신할 수 없는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 무선 통신 시스템에서 자원 효율적인 멀티캐스팅을 수행할 수 있도록 하기 위한 멀티캐스팅을 지원하는 방법 및 무선 통신 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 멀티캐스트 패킷을 해당 단말에게 정확하고 빠르게 송신할 수 있도록 하기 위한 멀티캐스팅을 지원하는 방법 및 무선 통신 시스템을 제공한다.
본 발명은 무선 통신 시스템의 단말에서 멀티캐스팅을 지원하는 방법에 있어서, 멀티캐스트 할당 요청(MCA-REQ:Multicast assignment request) 메시지를 수신하는 과정과, 상기 수신된 멀티캐스트 할당 요청 메시지로부터 멀티캐스트 패킷의 IP 주소(Internet Protocol Address)를 확인하는 과정과, 상기 확인된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소가 수신할 멀티캐스트 패킷을 제공하는 서비스 서버의 IP 주소와 동일한지를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과 동일한 경우, 기지국으로 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응한 응답 신호를 송신하는 과정을 포함한다.
그리고 본 발명은 무선 통신 시스템의 기지국에서 멀티캐스팅을 지원하는 방법에 있어서, 멀티캐스트 패킷을 수신하는 과정과, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 멀티캐스트 할당 요청(MCA-REQ:Multicast assignment request) 메시지에 포함하여 단말로 송신하는 과정과, 상기 단말로부터 응답 신호가 수신된 경우, 상기 응답 신호에 포함된 멀티캐스트 IP 주소와 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 비교하는 과정과, 상기 비교 결과 동일한 경우, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷을 상기 단말로 송신하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명은 멀티캐스팅을 지원하는 무선 통신 시스템에 있어서, 단말과, 기지국을 포함하며, 상기 단말은 멀티캐스트 할당 요청(MCA-REQ:Multicast assignment request) 메시지를 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 할당 요청 메시지로부터 멀티캐스트 패킷의 IP 주소(Internet Protocol Address)를 확인하며, 상기 확인된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소가 수신할 멀티캐스트 패킷을 제공하는 서비스 서버의 IP 주소와 동일한지를 판단하여 상기 판단 결과 동일한 경우, 기지국으로 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응한 응답 신호를 송신하고, 상기 기지국은 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 상기 멀티캐스트 할당 요청 메시지에 포함하여 상기 단말로 송신하고, 상기 단말로부터 응답 신호가 수신된 경우, 상기 응답 신호에 포함된 멀티캐스트 IP 주소와 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 비교하여 상기 비교 결과 동일한 경우, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷을 상기 단말로 송신함을 특징으로 한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 자원 효율적인 멀티캐스팅을 수행할 수 있는 이점이 있다. 게다가 본 발명은 무선 통신 시스템상에서 비디오 스트리밍(Video Streaming), UCC(User Created Content) 및 IPTV 등과 같은 멀티미디어 데이터 서비스의 제공시, 네트워크 내의 중복된 패킷으로 인해 발생하는 지연 시간을 감소시킴으로써 해당 단말 사용자들에게 보다 높은 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 무선 통신 시스템의 단말이 멀티캐스트 할당 요청(MCA-REQ:Multicast assignment request) 메시지를 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 할당 요청 메시지로부터 멀티캐스트 패킷의 IP 주소(Internet Protocol Address)를 확인하여, 상기 확인된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소가 수신할 멀티캐스트 패킷을 제공하는 서비스 서버의 IP 주소와 동일한지를 판단하고, 상기 판단 결과 동일한 경 우 기지국으로 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응한 응답 신호를 송신한다.
이하 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티캐스팅을 지원하는 무선 통신 시스템을 예시한 도면이다.
도 1에서는 멀티캐스트 라우터(Multicast Router)(100), 제어국(이하 'ACR'이라 칭함)(102), 기지국(이하 'RAS'라 칭함)(104) 및 하나 이상의 단말(Subscribe Station:SS)(106)~(110)을 포함하는 무선 통신 시스템의 구성을 보이고 있다.
멀티캐스트 라우터(100)는 로컬 네트워크에 연결되어 인터넷 그룹 관리 프로토콜(IGMP:internet group management protocol) 질의 메시지를 송신한다. 특히, 본 발명의 실시 예에서 멀티캐스트 라우터(100)는 다수의 서비스 서버(도시하지 않음)로부터 제공되는 멀티캐스트 패킷(Multicat Packet)을 송신한다.
ACR(102)은 단말 방향의 인터페이스 즉, 멀티캐스트 IP 주소(Internet Protocal Address)와 RAS(104)의 MAC 주소를 저장하기 위한 멀티캐스트 경로 테이블(이하 '경로 테이블'이라 칭함)을 포함한다. 이에 따라 ACR(102)은 상기 멀티캐스트 라우터(100)로부터 멀티캐스트 패킷이 수신되면, 상기 경로 테이블을 체크하여 상기 수신된 패킷의 목적지 IP 주소 즉, 멀티캐스트 IP 주소가 있는지를 확인한다. 여기서 상기 ACR(102)은 상기 체크 결과 멀티캐스트 IP 주소가 확인된 경우, 해당 멀티캐스트 IP 주소에 대응되는 MAC 주소를 상기 경로 테이블로부터 획득하고, 그 획득한 MAC 주소를 갖는 RAS로 상기 멀티캐스트 패킷을 송신한다.
RAS(104)는 상기 ACR(102)과 연결되어 상기 ACR(102)로부터 송신되는 멀티캐스트 패킷을 수신한다. 그리고 RAS(104)는 다수의 단말(106)~(110)을 멀티캐스트 그룹에 가입시키기 위하여 멀티캐스트 할당 요청(Multicast assignment request, 이하 'MCA-REQ'라 칭함) 메시지를 해당 단말들(106)~(110)로 송신한다. 이때 본 발명의 실시 예에 따라 RAS(104)는 상기 MCA-REQ 메시지에 멀티캐스트 IP 주소를 포함시킨 후 상기 MCA-REQ 메시지를 송신한다.
이에 따라 본 발명에서 제안하는 MCA-REQ 메시지의 구성은 다음의 표 1과 같다.
Figure 112008020481074-PAT00001
상기 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명에서는 종래의 MCA-REQ 메시지에 멀티캐스트 IP 주소를 추가시킨다. 이는 해당 단말들이 상기 MCA-REQ 메시지를 이용하여 자신이 가입한 멀티캐스트 그룹에 대한 폴링인지를 확인할 수 있도록 하기 위함이다.
이에 따라 상기 RAS(104)로부터 MCA-REQ 메시지를 수신한 단말(106)은 상기 수신된 MCA-REQ 메시지로부터 멀티캐스트 IP 주소를 확인한다. 그리고 상기 단말(106)은 상기 확인된 멀티캐스트 IP 주소가 자신이 IGMP를 통해 가입한 멀티캐스트 그룹에 대한 IP 주소(이하 'IGMP IP'라 칭함) 즉, 수신할 멀티캐스트 패킷을 제공하는 서비스 서버의 IP 주소와 동일한지를 체크한다. 그리고 상기 단말(106)은 체크 결과 상기 멀티캐스트 IP가 자신의 IGMP IP와 동일한 경우, 상기 RAS(104)로 멀티캐스트 할당 응답(Multicast assignment response, 이하 'MCA-RSP'라 칭함) 메시지를 송신한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 MCA-RSP 메시지에는 상기 동일한 것으로 판단된 IP 주소가 포함된다.
상기 RAS(104)는 상기 단말(106)로부터 MCA-RSP 메시지를 수신하여, 해당 멀티캐스트 IP에 따른 멀티캐스트 그룹 테이블(이하 '그룹 테이블'이라 칭함)을 생성한다. 본 발명의 실시 예에서는 하나의 멀티캐스트 그룹당 하나의 그룹 테이블이 생성되지만, 이는 본 발명의 실시 예에 따라 다양한 방식으로 변경됨이 가능하다.
상기 RAS(104)는 상기 MCA-RSP 메시지를 송신한 단말들에 동일한 연결 식별자(Connection identifier, 이하 'CID'라 칭함)를 할당한다. 그리고 상기 RAS(104)는 상기 할당한 CID를 멀티캐스트 IP 주소에 맵핑(Mapping)하여 상기 그룹 테이블에 저장한다. 이에 따라 상기 MCA-RSP 메시지를 송신한 단말은 상기 RAS(104)의 그룹 테이블에 등록됨으로써, 이후 자신이 가입한 멀티캐스트 그룹에 따른 멀티캐스트 패킷을 상기 RAS(104)로부터 수신함이 가능해진다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 멀티캐스팅에 따른 신호 흐름도를 보인 도면인 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 단말(106)은 200 단계에서 인터넷 그룹 관리 규약(IGMP : Internet Group Management Protocol)에 따라 멀티캐스트 그룹 가입을 위한 그룹 가입 메시지(IGMP join message)를 생성하여 RAS(104)를 통해 ACR(102)로 송신한다. 그러면 상기 ACR(102)은 상기 그룹 가입 메시지를 수신하여, 상기 RAS(104)의 MAC 주소와 상기 그룹 가입 메시지에 따른 해당 멀티캐스트 IP 주소를 저장한다. 그리고 상기 ACR(102)은 202 단계에서 멀티캐스트 라우터(100)로 그룹 가입 메시지를 송신한다.
그러면 멀티캐스트 라우터(100)는 상기 그룹 가입 메시지를 수신하여 서비스 서버로 송신하고, 이후 상기 서비스 서버로부터 멀티캐스트 패킷이 수신되면 204 단계에서 상기 멀티캐스트 패킷을 상기 ACR(102)로 송신한다. 이어 상기 ACR(102)은 멀티캐스트 패킷을 수신하여, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소를 그룹 테이블에서 확인하고 해당 IP 주소에 대응되는 MAC 주소를 체크한다. 그리고 ACR(102)은 206 단계에서 상기 체크된 MAC 주소를 갖는 RAS(104)로 멀티캐스트 패킷(206)을 송신한다. 이때 멀티캐스트 패킷은 본 발명의 실시 예에 따라 일반 라우팅 캡슐화 (GRE:Generic Routing Encapsulation)를 통해 멀티캐스트 IP 주소를 갖는 IP 데이터그램(IP Datagram)으로 캡슐화(Encapsulation)되어 일반 라우팅 캡슐화 터널(GRE Tunnel)을 통해 RAS(104)로 송신된다.
RAS(104)는 상기 멀티캐스트 패킷을 수신하여 멀티캐스트 CID를 생성하고, 상기 생성된 멀티캐스트 CID를 멀티캐스트 IP 주소와 맵핑한다. 그리고 상기 RAS(104)는 멀티캐스트 폴링 그룹에 해당 단말들을 등록시키기 위하여 208 단계에서 멀티캐스트 IP 주소를 MCA-REQ 메시지에 포함시켜 해당 단말(106)로 송신한다.
이때 상기 MCA-REQ 메시지를 수신한 단말(106)은 상기 MCA-REQ 메시지에 대응하여, 상기 MCA-REQ 메시지에 포함된 멀티캐스트 IP와 미리 저장된 IGMP IP를 비교한다. 그리고 상기 단말(106)은 상기 비교 결과 상기 멀티캐스트 IP와 IGMP IP가 동일한 경우, 210 단계에서 MCA-RSP 메시지에 상기 멀티캐스트 IP를 포함시켜 상기 RAS(104)로 송신한다. 그러면 RAS(104)는 상기 MCA-RSP 메시지에 포함된 멀티캐스트 IP 주소와 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 비교하여 동일한 것으로 판단되면, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷을 상기 단말(106)로 송신한다. 이에 따라 상기 단말(106)은 RAS(104)가 관리하는 멀티캐스트 폴링 그룹에 좀 더 자원 효율적인 방법으로 등록되어, 해당 멀티캐스트 그룹에 따른 멀티캐스트 패킷을 시간 지연없이 수신함이 가능해진다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따라 상기 단말(106)은 상기 비교 결과 멀티캐스트 IP와 상기 IGMP IP가 동일하지 않은 경우, MCA-RSP 메시지를 상기 RAS(104)로 송신하지 않는다. 즉, 상기 단말(106)은 상기 RAS(104)에 응답하지 않음으로써 해당 멀티캐스트 그룹에 등록되지 않도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 RAS(104)는 단말들이 멀티캐스트 그룹에 가입하거나 그룹을 탈퇴할 때, 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 RAS에서 단말들을 멀티캐스트 그룹 테이블에 등록하는 과정을 보인 도면인 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, RAS(104)는 300 단계에서 신규 멀티캐스트 패킷이 수신되는지 판단한다. 즉, RAS(104)는 어떠한 멀티캐스트 패킷이 수신되었을 때, 이 패킷이 새로운 멀티캐스트 패킷인지를 판단한다. 본 발명의 실시 예에서는 하나의 멀티캐스트 그룹당 하나의 그룹 테이블이 생성되므로, 상기 RAS(104)는 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 그룹 테이블이 있는지의 여부를 확인함으로써, 수신한 멀티캐스트 패킷이 신규 멀티캐스트 패킷인지를 판단할 수 있다.
RAS(104)는 새로운 멀티캐스트 패킷으로 판단된 경우, 302 단계로 진행하여 모든 단말에 MCA-REQ 메시지를 송신한다. 여기서 상기 단말들에 송신되는 MCA-REQ 메시지에는 신규 멀티캐스트 패킷에 대한 멀티캐스트 IP 주소가 포함된다.
RAS(104)는 304 단계에서 MCA-RSP 메시지가 수신되는지 판단한다. 즉, MCA-REQ 메시지의 송신에 따른 응답 메시지가 수신되는지를 판단한다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 RAS(104)로부터 MCA-REQ 메시지를 수신한 각 단말은 MCA-REQ 메시지 안에 포함된 멀티캐스트 IP 주소와 해당 IGMP IP를 비교하여, 일치하는 경우 MCA-RSP 메시지를 상기 RAS(104)에게 송신하고 그렇지 않은 경우 MCA-REQ 메시지를 송신하지 않는다.
이에 따라 상기 RAS(104)는 MCA-REQ 메시지가 수신된 경우 해당 단말들을 멀티캐스트 그룹 가입 요청을 한 단말로 간주하여 306 단계에서 해당 단말들을 자신의 멀티캐스트 그룹 테이블에 추가한다. 그리고 RAS(104)는 308 단계에서 상기 그룹 테이블에 추가된 단말들에 CID를 할당한다. 이때 각 단말들에 할당되는 CID는 본 발명의 실시 예에 따라 모두 동일하다. 즉, 동일한 멀티캐스트 그룹에 속하는 단말들은 모두 동일한 CID를 갖게 된다. 따라서 RAS(104)는 이후 해당 멀티캐스트 그룹에 상응되는 멀티캐스트 패킷이 수신되면, 그룹 테이블에서 멀티캐스트 패킷의 IP 주소에 상응하는 CID를 확인하여 해당 CID를 갖는 단말들로 상기 수신된 멀티캐스트 패킷을 송신하게 된다.
한편, 상기 RAS(104)는 304 단계에서 MCA-RSP 메시지가 수신되지 않은 것으로 판단되면, 310 단계로 진행하여 설정 시간이 경과되었는지를 판단한다. 그리고 상기 RAS(104)는 상기 판단 결과 설정 시간이 경과된 경우, 312 단계로 진행하여 상기 수신된 신규 멀티캐스트 패킷을 폐기한다. 즉, 상기 RAS(104)는 일정 시간 동안 모든 단말들로부터 응답이 없을 경우 해당 멀티캐스트 그룹에 가입할 단말이 없는 것으로 판단하여 해당 신규 멀티캐스트 패킷을 폐기한다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 RAS(104)는 멀티캐스트 패킷을 송신한 후에 추가로 자신의 멀티캐스트 그룹 테이블에 단말을 등록할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명을 위하여, 이하 본 발명의 실시 예에 따른 RAS에서 멀티캐스트 그룹 테이블에 단말을 추가 등록하는 과정을 보인 도면인 도 4를 참조하여 설명한다.
본 발명의 실시 예에서 상기 RAS(104)는 멀티캐스트 그룹 테이블에 등록된 전체 멀티캐스트 그룹에 대해 모든 단말들에게 MCA-REQ 메시지를 매 1초마다 송신한다. 이에 따라 상기 RAS(104)는 1초마다 타임 아웃이 발생하였는지를 체크하고, 다음과 같은 과정을 수행한다.
먼저 상기 RAS(104)는 400 단계에서 타임 아웃(Time out)이 발생하였는지를 판단한다. 상기 RAS(104)는 1초가 타임 아웃되면, 402 단계로 진행하여 모든 단말에 MCA-REQ 메시지를 송신하고, 404 단계에서 MCA-RSP 메시지가 수신되는지를 판단한다.
상기 RAS(104)는 상기 MCA-RSP 메시지가 수신된 경우, 406 단계에서 상기 MCA-RSP 메시지를 송신한 해당 단말이 신규 단말 즉, 자신의 그룹 테이블에 해당 멀티캐스트 IP에 대응되어 저장되지 않은 단말인지를 판단한다.
여기서 상기 RAS(104)는 해당 단말이 신규 단말인 것으로 판단된 경우, 408 단계로 진행하여 해당 단말을 그룹 테이블에 추가하고, 410 단계에서 그룹 테이블에 추가된 해당 단말들에 CID를 할당한다.
그리고 상기 RAS(104)는 상기 406 단계에서 해당 단말이 신규 단말이 아닌 것으로 판단된 경우, 자신의 그룹 테이블에 이미 해당 단말이 등록되어 있는 것으로 간주하여 412 단계에서 현재의 그룹 테이블을 유지한다.
한편, 상기 RAS(104)는 404 단계에서 MCA-RSP 메시지가 수신되지 않은 경우, A의 과정을 수행한다. 여기서 A는 도 4의 404 단계와 도 5의 500 단계가 연결됨을 보이기 위해 사용된 것이다. 이하 상기 A의 과정을 구체적으로 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 RAS에서 멀티캐스트 그룹 테이블에서 단말을 삭제하기 위한 과정을 보인 도면인 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 상기 RAS(104)는 500 단계에서 설정 시간이 경과되었는지를 판단한다. 그리고 상기 RAS(104)는 상기 설정 시간이 경과된 경우 502 단계로 진행하여 그룹 테이블을 체크한다.
상기 RAS(104)는 504 단계에서 MCA-RSP 메시지를 송신하지 않은 단말이 존재하는지를 판단하여, 상기 단말이 존재하는 경우 506 단계로 진행하여 해당 단말에 대한 만료 플래그의 값을 1 증가시킨다. 여기서 만료 플래그는 본 발명의 실시 예에 따라 RAS(104)의 그룹 테이블에 각 단말에 대응되는 필드값으로 저장된다.
이어 상기 RAS(104)는 그룹 테이블을 다시 체크함으로써 508 단계에서 만료 플래그가 3인 단말이 존재하는지를 판단한다. 이때 상기 RAS(104)는 상기 만료 플래그가 3인 단말이 존재하는 경우, 510 단계로 진행하여 해당 단말을 그룹 테이블에서 삭제한다.
이처럼 본 발명의 실시 예에서는 단말이 상기 RAS(104)의 그룹 테이블에서 삭제되기까지 최소 3초의 시간이 요구된다. 하지만 상기와 같은 과정은 단말이 멀티캐스트 그룹 탈퇴 메시지(IGMP leave message)를 미리 멀티캐스트 라우터에게 송신한 후에 수행되기 때문에 별다른 문제가 발생하지 않는다. 다만, 하나의 멀티캐스트 그룹 테이블에 마지막으로 등록되어 있는 단말이 해당 멀티태스크에서 탈퇴할 때, RAS(104)가 해당 테이블이 삭제될 때까지 3초의 시간을 소요할 뿐이다.
이하 종래의 와이브로상에서 멀티캐스팅을 제공하기 위한 멀티플 유니캐스팅을 사용하는 방법과 본 발명에서 제안하는 멀티캐스팅 방법에 따른 효과를 비교하여 설명한다. 상기 비교를 위하여 NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 개발된 IEEE 802.16e model for NS-2를 사용하고, 하나의 멀티캐스트 송신자가 300kbps로 데이터를 전송하는 것을 가정하여 설명한다. 그리고 단말 수의 증가에 따르는 영향을 살펴보기 위해 단말의 수를 50개까지 증가시키고 다음의 표 2의 파라미터를 사용하는 것으로 가정한다.
Figure 112008020481074-PAT00002
상기와 같은 가정하에 종래의 멀티플 유니캐스팅을 이용한 멀티캐스팅 방법과 본 발명에서 제안하는 멀티캐스팅 방법을 비교하여 보면, 단말 수의 증가에 따른 멀티캐스트 처리 속도(throughput)는 다음 표 3a 및 표 3b에 도시된 바와 같이 다르게 나타난다.
하기 표 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티캐스팅 방법을 이용할 경우의 멀티캐스트 처리 속도를 보인 그래프이다.
Figure 112008020481074-PAT00003
그리고 하기 표 3b는 멀티플 유니캐스팅을 이용한 멀티캐스팅 방법을 할 경우의 멀티캐스트 처리 속도를 보이고 있다.
Figure 112008020481074-PAT00004
상기 표 3a 및 표 3b를 비교하여 볼 때, 본 발명에 따른 방법에서는 단말 수가 증가함에도 불구하고, 300kbps의 처리 속도를 유지할 수 있다. 하지만, 종래의 멀티플 유니캐스팅을 이용한 방법의 경우에는, 단말 수의 증가에 따라 처리 속도가 감소한다. 이는 멀티플 유니캐스팅의 경우, 중복된 유니캐스트 트래픽의 증가로 인해 대역폭이 낭비되기 때문이다.
한편, 상기 본 발명에서 제안하는 방법과 종래의 멀티플 유니캐스팅의 방법은 패킷 지연 시간(Packet delay time)에도 그 차이를 보인다.
Figure 112008020481074-PAT00005
상기 표 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티캐스팅 방법을 이용할 경우의 패킷 지연 시간을 보인 도면이다. 그리고 다음의 표 4b는 종래의 멀티플 유니캐스팅 방법을 이용할 경우의 패킷 지연 시간을 보인 도면이다.
Figure 112008020481074-PAT00006
상기 표 4a와 표 4b를 비교하여 보면, 본 발명에 따른 방법에서는 단말의 수가 증가되더라도 패킷 지연 시간에는 큰 영향을 받지 않지만, 종래의 멀티플 유니캐스팅 방법에서는 단말의 수가 증가됨에 따라 패킷 지연 시간이 증가하게 된다. 한편, 상기 표 4a 및 표 4b에서 1초에 패킷 지연 시간 그래프가 상승한 이유는 단말들이 1초에 멀티캐스트 패킷을 동시에 수신함에 따라 대역폭 할당 요청이 충돌되어 패킷 드롭(Packet drop)이 발생되었기 때문이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티캐스팅을 지원하는 무선 통신 시스템을 예시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 멀티캐스팅에 따른 신호 흐름도를 보인 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 RAS에서 단말들을 멀티캐스트 그룹 테이블에 등록하는 과정을 보인 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 RAS에서 멀티캐스트 그룹 테이블에 단말을 추가 등록하는 과정을 보인 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 RAS에서 멀티캐스트 그룹 테이블에서 단말을 삭제하기 위한 과정을 보인 도면.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템의 단말에서 멀티캐스팅을 지원하는 방법에 있어서,
    멀티캐스트 할당 요청(MCA-REQ:Multicast assignment request) 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 멀티캐스트 할당 요청 메시지로부터 멀티캐스트 패킷의 IP 주소(Internet Protocol Address)를 확인하는 과정과,
    상기 확인된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소가 수신할 멀티캐스트 패킷을 제공하는 서비스 서버의 IP 주소와 동일한지를 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과 동일한 경우, 기지국으로 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응한 응답 신호를 송신하는 과정을 포함하는 멀티캐스팅을 지원하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 할당 요청 메시지를 수신하기 위해 멀티캐스트 그룹 가입 요청 메시지를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 멀티캐스팅을 지원하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 그룹 가입 요청 메시지는 인터넷 그룹 관리 규약(IGMP:Internet Group Management Protocol)에 따라 생성된 그룹 가입 메시지(IGMP join message)임을 특징으로 하는 멀티캐스팅을 지원하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 응답 신호는 상기 수신된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소를 포함함을 특징으로 하는 멀티캐스팅을 지원하는 방법.
  5. 무선 통신 시스템의 기지국에서 멀티캐스팅을 지원하는 방법에 있어서,
    멀티캐스트 패킷을 수신하는 과정과,
    상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소(Internet Protocol Address)를 멀티캐스트 할당 요청(MCA-REQ:Multicast assignment request) 메시지에 포함하여 단말로 송신하는 과정과,
    상기 단말로부터 응답 신호가 수신된 경우, 상기 응답 신호에 포함된 멀티캐스트 IP 주소와 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 비교하는 과정과,
    상기 비교 결과 동일한 경우, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷을 상기 단말로 송신하는 과정을 포함하는 멀티캐스팅을 지원하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비교하는 과정은, 상기 응답 신호에 포함된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소를 식별하는 과정과,
    상기 식별된 멀티캐스트 IP 주소에 상응하는 멀티캐스트 그룹 테이블이 존재하는지 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과 상기 멀티캐스트 그룹 테이블이 존재하는 경우, 상기 멀티캐스트 그룹 테이블에 상기 단말의 연결 식별자(CID:Connection identifier)를 추가하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 멀티캐스팅 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 판단 결과 상기 멀티캐스트 그룹 테이블이 존재하지 않는 경우, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 멀티캐스트 그룹 테이블을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 멀티캐스트 그룹 테이블에 상기 단말의 연결 식별자를 추가하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 멀티캐스팅 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 단말의 연결 식별자를 추가하는 과정은 상기 단말에게 상기 연결 식별자를 할당하는 과정을 포함하는 멀티캐스팅 방법.
  9. 멀티캐스팅을 지원하는 무선 통신 시스템에 있어서,
    단말과,
    기지국을 포함하며,
    상기 단말은 멀티캐스트 할당 요청(MCA-REQ:Multicast assignment request) 메시지를 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 할당 요청 메시지로부터 멀티캐스트 패킷의 IP 주소(Internet Protocol Address)를 확인하며, 상기 확인된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소가 수신할 멀티캐스트 패킷을 제공하는 서비스 서버의 IP 주소와 동일한지를 판단하여 상기 판단 결과 동일한 경우, 기지국으로 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응한 응답 신호를 송신하고,
    상기 기지국은 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 상기 멀티캐스트 할당 요청 메시지에 포함하여 상기 단말로 송신하고, 상기 단말로부터 응답 신호가 수신된 경우, 상기 응답 신호에 포함된 멀티캐스트 IP 주소와 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 비교하여 상기 비교 결과 동일한 경우, 상기 수신된 멀티캐스트 패킷을 상기 단말로 송신함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단말은 상기 멀티캐스트 할당 요청 메시지를 수신하기 위해 멀티캐스트 그룹 가입 요청 메시지를 상기 기지국으로 송신함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 그룹 가입 요청 메시지는 인터넷 그룹 관리 규약(IGMP:Internet Group Management Protocol)에 따라 생성된 그룹 가입 메시지(IGMP join message)임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 응답 신호는 상기 수신된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 응답 신호에 포함된 멀티캐스트 IP 주소와 상기 수신된 멀티캐스트 패킷에 상응하는 멀티캐스트 IP 주소를 비교할 때, 상기 응답 신호에 포함된 멀티캐스트 패킷의 IP 주소를 식별하고, 상기 식별된 멀티캐스트 IP 주소에 상응하는 멀티캐스트 그룹 테이블이 존재하는지 판단하여, 상기 판단 결과 상기 멀티캐스트 그룹 테이블이 존재하는 경우, 상기 멀티캐스트 그룹 테이블에 상기 단말의 연결 식별자(CID:Connection identifier)를 추가함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 판단 결과 상기 멀티캐스트 그룹 테이블이 존재하지 않는 경우, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 멀티캐스트 그룹 테이블을 생성하고, 상기 생성된 멀티캐스트 그룹 테이블에 상기 단말의 연결 식별자를 추가함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 단말의 연결 식별자를 추가할 때, 상기 단말에게 상기 연결 식별자를 할당함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
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