KR20130050120A - 이동단말의 이동성에 의한 동적 ｍｂｓ 존 구성 방법 및 그 장치 - Google Patents

이동단말의 이동성에 의한 동적 ｍｂｓ 존 구성 방법 및 그 장치 Download PDF

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이동단말의 이동성에 의한 동적 MBS 존 구성 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 MBS 존 구성 방법은 이동단말이 서비스받고 있는 MCBCS 서비스 정보, 이동단말 정보, 서빙 기지국 정보와 타겟 기지국 정보 및 MCBCS 정보를 이용하여 동적 MBS 존을 구성하는 단계를 포함한다. 이에 따라, MBS 존에 속하는 기지국을 동적으로 구성할 수 있어 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

Description

이동단말의 이동성에 의한 동적 ＭＢＳ 존 구성 방법 및 그 장치 {Apparatus and method for controlling the dynamic MBS zone configuration by the mobility of a mobile station}
본 발명의 일 양상은 이동통신 서비스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모바일 와이맥스를 기반으로 한 이동통신 시스템에서 이동단말의 이동성에 의한 동적 MBS 존 구성을 위한 제어 기술에 관한 것이다.
멀티캐스트 및 방송 서비스는 실시간 영상 및 음성, 정지 영상, 문자 등 멀티미디어 전송 형태를 하나의 소스로부터 다수의 수신자에 데이터를 전송하는 점대다(point-to-multipoint) 서비스로서, 무선자원의 효율적인 사용을 위해 공통의 무선채널을 통하여 동일한 데이터를 다수의 수신자에 전송한다.
최근에는 이동통신 서비스를 지원하는 무선망을 이용해 멀티미디어 방송 서비스를 지원하는 3GPP MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service)와 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX) MCBCS(Multicast Broadcast Service)가 제시되고 있다. 모바일 와이맥스 MCBCS 기술은 MBS 존(Zone)과 MBS MAP을 이용해서 이동단말에 MBS(Multicast Broadcast Service)를 제공하고 있다.
MBS 존을 구성하고 있는 기지국들은 시간 동기화된 같은 형태의 무선 신호를 전송함으로써 셀의 가장자리에서 셀간 간섭 현상을 줄이고 매크로 다이버시티 효과를 얻어 이동단말에 보다 나은 품질의 MBS를 제공하고자 한다.
정적으로 구성된 MBS 존에서 MBS를 제공하기 위해 기지국은 무선 프레임의 고정된 영역(MBS Permutation Zone)을 사용하여 MBS 데이터를 실어 이동단말에 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 한다. 그러나 이동단말이 MBS를 종료하는 경우, 이동단말이 MBS 존에 속하는 기지국 간 핸드오버를 하는 경우 또는 기지국에 MBS를 수신하는 이동단말이 더 이상 존재하지 않을 때, 기지국은 MBS를 위해 사용한 무선 프레임의 고정된 영역을 언제나 비워 놓아야 하는 문제가 발생한다. 따라서 무선자원의 낭비를 초래할 수 있다.
선행기술 한국 공개특허 10-2010-0006421에는 사용자의 위치에 따라 제공받을 수 있는 컨텐츠를 고려하여 존(MCBCS Tx 존, MBS 존)을 구성하는 기술에 대해, 한국 공개특허 10-2011-0065284에는 단말의 위치가 셀의 경계지역인 경우에 해당 단말과 가장 가까운 기지국을 MBS 영역으로 구성하는 기술에 대해 각각 개시하고 있다.
일 양상에 따라, MBS 존의 기지국을 동적으로 구성하게 함으로써, 기지국에서 사용하지 못하는 MBS 고정 영역의 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 하기 위한 제어 방법을 제안한다.
일 양상에 따른 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(Multicast Broadcast Service:MCBCS)를 제공하는 이동통신 시스템이 이동단말의 이동성에 의한 동적 MBS 존을 구성하는 방법은, 이동단말이 서비스받고 있는 MCBCS 서비스 정보, 이동단말 정보, 서빙 기지국 정보와 타겟 기지국 정보 및 MCBCS 정보를 이용하여 동적 MBS 존을 구성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 고정된 MBS 존에 속하는 기지국은 MBS를 수신하는 이동단말이 없더라도 MBS를 위해 할당된 무선자원을 사용할 수 없기 때문에 무선자원 낭비를 초래할 수 있는 데 비하여, 본 발명에서는 MBS 존에 속하는 기지국을 동적으로 구성하게 할 수 있는 제어 방법을 제공함으로써 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 모바일 와이맥스를 기반으로 MCBCS 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 동일한 ASN-GW 내에 있는 기지국 간 핸드오버에 의한 절차를 도시한 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 서로 다른 ASN-GW에 있는 기지국 간 핸드오버에 의한 절차를 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 MCBCS C/S가 ASN-GW MBS 프락시부로부터 메시지 수신 후 절차를 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 동적 MBS 존 구성을 위해 이동단말이 핸드오버 하는 경우 새롭게 정의한 제어 메시지 구조를 도시한 참조도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 MCBCS C/S가 MBS 프락시부에 전송하는 Access-Accept 메시지에 새롭게 추가되는 정보 요소들을 도시한 참조도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 모바일 와이맥스를 기반으로 MCBCS 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 이동통신 시스템은 이동단말(101), 기지국(102), ASN 게이트웨이(103), MCBCS 컨트롤러/서버(104) 및 콘텐츠 서버(105)를 포함한다.
이동단말(Mobile Station:MS)(101)은 기지국(Base Station:BS)(102)에 접속하여 무선접속 규격에 따라 무선채널 송수신 기능을 수행하고, MCBCS(Multicast Broadcast Service) 베어러 전송의 활성화 또는 활성화 해제를 지원하며, MCBCS 세션 콘텐츠에 관련되는 MCBCS 사용자 컨텍스트를 유지하는 기능을 수행한다.
MBS 존(Multicast Broadcast Service zone) 내에 다수의 기지국(102)이 존재하는데, 기지국(102)은 이동단말(101)에 단대다(Point-To-Multipoint) 서비스를 제공한다. 기지국(102)은 ASN(Access Service Network) 게이트웨이(103)로부터 수신한 무선자원의 동기정보를 기반으로 MCBCS 콘텐츠를 스케쥴링하여 이동단말(101)에 동기화된 콘텐츠를 제공한다.
ASN 게이트웨이(103)는 MCBCS 콘텐츠에 대한 세션 관리 및 기지국(102)과 ASN 게이트웨이(103) 간 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널 생성을 위한 제어정보를 처리하는 기능을 수행한다. 또한, MCBCS 컨트롤러/서버(104)로부터 제공되는 MCBCS 콘텐츠를 GRE 터널을 통해 기지국(102)으로 전송하는 기능을 수행한다.
MCBCS 컨트롤러/서버(104)는 MCBCS 세션 제어 시그널 처리 기능과 콘텐츠 서버(105)로부터 수신한 MCBCS 콘텐츠를 ASN 게이트웨이(103)에 전송하는 기능을 수행한다. 콘텐츠 서버(105)는 콘텐츠를 생성하여, MCBCS 컨트롤러/서버(104)에 콘텐츠를 전송한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 동일한 ASN-GW 내에 있는 기지국 간 핸드오버에 의한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 이동단말(20)이 MBS를 수신하는 중에 핸드오버를 하는 경우, 이동단말(20)은 핸드오버 준비 절차에 의해 최종적으로 핸드오버할 타겟 BS(24)가 결정되면 서빙 BS 제어부(2200)에 MOB_HO-IND 메시지를 전송한다(201). 서빙 BS 제어부(2200)는 HO_Cnf 메시지에 이동단말(20)이 현재 서비스받고 있는 MCBCS 서비스 정보, 이동단말 정보, 서빙 BS 정보 및 타겟 BS 정보를 실어 타겟 BS 제어부(2400)에 전송한다(202). 타겟 BS 제어부(2400)는 서빙 BS 제어부(2200)로부터 수신한 정보를 HO_Cnf 메시지에 실어 ASN-GW 제어부(2600)에 전송한다(203). 해당 정보를 전송하는 이유는 MCBCS 컨트롤러/서버(28)에 이를 전달하여 MCBCS 컨트롤러/서버(28)가 동적으로 MBS 존을 관리할 수 있도록 하기 위함이다. 이어서, ASN-GW 제어부(2600)는 타켓 BS 제어부(2400)에 HO_Ack 메시지를 전송(204)하고 타겟 BS 제어부(2400)는 서빙 BS 제어부(2200)에 HO_Ack 메시지를 전송한다(205).
이동단말(20)은 네트워크 재진입 절차(Network Re-entry Procedure)를 수행하기 위해 RNG-REQ 메시지를 타겟 BS 제어부(2400)에 전송한다(206). 타겟 BS 제어부(2400)는 이동단말(20)의 재등록을 네트워크에 알리기 위해 MS_Attachment_Req 메시지를 ASN-GW 제어부(2600)에 전송한다(207). ASN-GW 제어부(2600)는 MBS_HO_Req 메시지에 MCBCS 정보, 이동단말 정보, 서빙 BS 정보 및 타겟 BS 정보를 실어 ASN-GW MBS 프락시부(2610)에 전송한다(208). ASN-GW MBS 프락시부(2610)는 Access-Request 메시지에 수신한 정보들을 실어 MCBCS 컨트롤러/서버(28)에 전송한다(209). 그러면, MCBCS 컨트롤러/서버(28)는 수신한 정보를 기반으로 동적 MBS 존을 구성하고 Access-Accept 메시지에 갱신된 정보들을 실어 ASN-GW MBS 프락시부(2610)에 전송한다(210).
ASN-GW MBS 프락시부(2610)는 타겟 BS(24)가 MBS 존에 속하는 경우 MBS 서비스를 위한 데이터 경로를 설정하기 위해 MBS_Join_Req 메시지에 MCBCS 정보와 타겟 BS 정보를 실어 ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(2620)에 전송한다(211). ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(2620)는 타겟 BS 데이터 트래픽 처리부(2410)와 데이터 경로 설정을 위해 Path_Reg_Req/Rsp/Ack 메시지를 주고 받는다(212). ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(2620)는 MBS_Join_Rsp 메시지를 ASN-GW MBS 프락시부(2610)에 전송한다(213).
ASN-GW MBS 프락시부(2610)는 갱신된 MCBCS 정보를 MBS_HO_Rsp 메시지에 실어 ASN-GW 제어부(2600)에 전송한다(214). ASN-GW 제어부(2600)는 갱신된 MCBCS 정보를 MS_Attachment_Rsp 메시지에 실어 타겟 BS 제어부(2400)에 전송한다(215). 타겟 BS 제어부(2400)는 갱신된 MCBCS 정보를 RNG-RSP 메시지에 실어 이동단말(20)에 전송한다(216). 타겟 BS 제어부(2400)는 MS_Attachment_Ack 메시지를 ASN-GW 제어부(2600)에 전송한다(217). 타겟 BS(24)와 서빙 BS(22) 간에 핸드오버 완료 절차를 위해 HO_Comp(218)/HO_Ack(219) 메시지를 주고 받는다.
ASN-GW MBS 프락시부(2610)는 서빙 BS(22)가 MBS 존에 포함되지 않는 경우 MBS 서비스를 위해 설정된 데이터 경로를 해제하기 위해 MBS_Leave_Req 메시지에 MCBCS 정보와 서빙 BS 정보를 실어 ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(2620)에 전송한다(220). ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(2620)는 서빙 BS 데이터 트래픽 처리부(2210)와 데이터 경로 해제를 위해 Path_Dereg_Req/Rsp/Ack 메시지를 주고 받는다(221). ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(2620)는 MBS_Leave_Rsp 메시지를 ASN-GW MBS 프락시부(2610)에 전송한다(222).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 서로 다른 ASN-GW에 있는 기지국 간 핸드오버에 의한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 이동단말(30)이 MBS를 수신하는 중에 핸드오버를 하는 경우, 이동단말(30)은 핸드오버 준비 절차에 의해 최종적으로 핸드오버할 타겟 BS(34)가 결정되면 서빙 BS 제어부(3100)에 MOB_HO-IND 메시지를 전송한다(301).
서빙 BS 제어부(3100)와 타겟 BS 제어부(3400) 간에 주고 받는 HO_Cnf/HO_Ack 메시지는 서빙 ASN-GW 제어부(3200)와 타겟 ASN-GW 제어부(3300)를 통해 전달된다(302~307). 이때 MCBCS 정보, 이동단말 정보, 서빙 BS 정보 및 타겟 BS 정보가 전송된다.
이동단말(30)은 네트워크 재진입 절차(Network Re-entry Procedure)를 수행하기 위해 RNG-REQ 메시지를 타겟 BS 제어부(3400)에 전송한다(308). 타겟 BS 제어부(3400)는 이동단말(30)의 재등록을 네트워크에 알리기 위해 MS_Attachment_Req 메시지를 타겟 ASN-GW 제어부(3300)에 전송한다(309). 타겟 ASN-GW 제어부(3300)는 MBS_HO_Req 메시지에 MCBCS 정보, 이동단말 정보, 서빙 BS 정보 및 타겟 BS 정보를 실어 타겟 ASN-GW MBS 프락시부(3310)에 전송한다(310).
타겟 ASN-GW MBS 프락시부(3310)는 Access-Request 메시지에 타겟 ASN-GW 제어부(3300)로부터 수신한 정보를 실어 MCBCS 컨트롤러/서버(35)에 전송한다(311). MCBCS 컨트롤러/서버(35)는 수신한 정보를 기반으로 동적 MBS 존을 구성하고 Access-Accept 메시지에 갱신된 정보들을 실어 타겟 ASN-GW MBS 프락시부(3310)에 전송한다(312).
타겟 ASN-GW MBS 프락시부(3310)는 타겟 BS(34)가 MBS 존에 속하는 경우 MBS 서비스를 위한 데이터 경로를 설정하기 위해 MBS_Join_Req 메시지에 MCBCS 정보와 타겟 BS 정보를 실어 타겟 ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(3320)에 전송한다(313). 타겟 ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(3320)는 타겟 BS 데이터 트래픽 처리부(3410)와 데이터 경로 설정을 위해 Path_Reg_Req/Rsp/Ack 메시지를 주고 받는다(314). 타겟 ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(3320)는 MBS_Join_Rsp 메시지를 타겟 ASN-GW MBS 프락시부(3310)에 전송한다(315).
타겟 ASN-GW MBS 프락시부(3310)는 MBS_HO_Rsp 메시지를 타겟 ASN-GW 제어부(3300)에 전송한다(316). 타겟 ASN-GW 제어부(3300)는 MS_Attachment_Rsp 메시지에 갱신된 MCBCS 정보를 실어 타겟 BS 제어부(3400)에 전송한다(317). 타겟 BS 제어부(3400)는 갱신된 MCBCS 정보를 RNG-RSP 메시지에 실어 이동단말(30)에 전송한다(318). 타겟 BS 제어부(3400)는 MS_Attachment_Ack 메시지를 타겟 ASN-GW 제어부(3300)에 전송한다(319). 타겟 BS(34)와 서빙 BS(31) 간에 핸드오버 완료 절차를 위해 HO_Comp/HO_Ack 메시지를 주고 받는다(320~325).
타겟 ASN-GW MBS 프락시부(3310)는 서빙 BS(31)가 MBS 존에 포함되지 않는 경우 서빙 ASN-GW MBS 프락시부(3210)에 알리기 위해 MBS_Zone_Leave_Req 메시지를 전송한다(326). 서빙 ASN-GW MBS 프락시부(3210)는 서빙 BS(31)에 대한 MBS 서비스를 위해 설정된 데이터 경로를 해제하기 위해 MBS_Leave_Req 메시지에 서빙 BS 정보를 실어 서빙 ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(3220)에 전송한다(327). 서빙 ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(3220)는 서빙 BS 데이터 트래픽 처리부(3110)와 데이터 경로 해제를 위해 Path_Dereg_Req/Rsp/Ack 메시지를 주고 받는다(328). 서빙 ASN-GW MBS 데이터 트래픽 처리부(3220)는 MBS_Leave_Rsp 메시지를 서빙 ASN-GW MBS 프락시부(3210)에 전송한다(329). 서빙 ASN-GW MBS 프락시부(3210)는 MBS_Zone_Leave_Rsp 메시지를 타겟 ASN-GW MBS 프락시부(3310)에 전송한다(330).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 MCBCS C/S가 ASN-GW MBS 프락시부로부터 메시지 수신 후 절차를 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, MCBCS C/S는 초기에 메시지 수신 대기 상태가 된다(400). 이어서, MCBCS C/S는 MBS 프락시부로부터 MCBCS 정보, 이동단말 정보, 서빙 BS 정보 및 타겟 BS 정보를 포함하는 Access-Request 메시지를 수신한다(402). MCBCS C/S는 이동단말이 타겟 BS로 이동했기 때문에 서빙 BS의 이동단말 카운트 값을 감소시킨다(404). 그리고, 서빙 BS의 이동단말 카운트 값이 0인지 여부를 판단한다(406). 판단 결과, 서빙 BS의 이동단말 카운트 값이 0이면 MCBCS C/S는 서빙 BS를 MBS 존에서 탈퇴시킨다(408). 서빙 BS의 이동단말 카운트 값이 0이 아니면 타겟 BS가 MBS 존에 속하는지 여부를 판단한다(410). 판단 결과, 타겟 BS가 MBS 존에 속한다면 이동단말이 타겟 BS로 이동했기 때문에 이동단말의 카운트 값을 증가시킨다(414). 이에 비해, 타겟 BS가 MBS 존에 속하지 않는다면 MCBCS C/S는 동적 MBS 존 구성 알고리즘에 의해 타겟 BS에 MBS Zone ID와 MCID를 할당(412)하고, 타겟 BS의 이동단말 카운트 값을 증가시킨다(414). 이어서, MCBCS C/S는 Access-Accept 메시지에 새롭게 갱신된 MCBCS 정보, 서빙 BS 정보 및 타겟 BS 정보를 실어 MBS 프락시부에 전송한다(416). 그리고, MCBCS C/S는 메시지 수신 대기 상태가 된다(418).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 동적 MBS 존 구성을 위해 이동단말이 핸드오버 하는 경우 새롭게 정의한 제어 메시지 구조를 도시한 참조도이다.
도 5를 참조하면, MBS_HO_REQUEST 메시지(501)에 MCBCS 서비스를 식별하기 위한 MCBCS Transmission Zone ID(505)와 PDFID 정보(506), 이동단말 식별자(507), 서빙 BS 식별자(508) 및 타겟 BS 식별자(509)가 포함된다. 식별자는 노드의 IP 주소가 될 수 있다. MBS_HO_RESPONSE 메시지(502)에는 응답에 대한 결과(510)와 MCBCS 서비스 식별자 정보(505)가 포함된다. MBS_ZONE_LEAVE_REQUEST 메시지(503)에는 MCBCS 서비스 식별자 정보(505)와 MBS 존에서 탈퇴된 서빙 BS의 정보(510)가 포함된다. MBS_ZONE_LEAVE_RESPONSE 메시지(504)에는 응답에 대한 결과(510)와 MCBCS 서비스 식별자 정보(505)가 포함된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 MCBCS C/S가 MBS 프락시부에 전송하는 Access-Accept 메시지에 새롭게 추가되는 정보 요소들을 도시한 참조도이다.
도 6을 참조하면, BS 정보에는 서빙 또는 타겟 표시자(601), BS가 MBS 존에 포함되는지를 나타내는 MBS Zone Indicator(602), 그리고 BS의 MBS Zone Indicator가 0x01일 때 MBS Zone ID(603) 및 MCID(604)가 포함된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
101 : 이동단말 102 : 기지국
103 : ASN 게이트웨이 104 : MCBCS 컨트롤러/서버
105 : 콘텐츠 서버

Claims (1)

  1. 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(Multicast Broadcast Service: MCBCS)를 제공하는 이동통신 시스템이 이동단말의 이동성에 의한 동적 MBS 존을 구성하는 방법에 있어서,
    상기 이동단말이 서비스 받고 있는 MCBCS 서비스 정보, 이동단말 정보, 서빙 기지국 정보와 타겟 기지국 정보 및 MCBCS 정보를 이용하여 동적 MBS 존을 구성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 MBS 존 구성방법.
KR1020110115290A 2011-11-07 2011-11-07 이동단말의 이동성에 의한 동적 ｍｂｓ 존 구성 방법 및 그 장치 KR20130050120A (ko)

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WO2022203289A1 (ko) * 2021-03-26 2022-09-29 주식회사 케이티 Mbs 세션을 제어하는 방법 및 장치

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