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KR20060011226A - 이동통신 시스템에서 멀티캐스트 및 방송 서비스를 위한핸드오버 지원방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 멀티캐스트 및 방송 서비스를 위한핸드오버 지원방법 Download PDF

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KR20060011226A KR1020040059932A KR20040059932A KR20060011226A KR 20060011226 A KR20060011226 A KR 20060011226A KR 1020040059932 A KR1020040059932 A KR 1020040059932A KR 20040059932 A KR20040059932 A KR 20040059932A KR 20060011226 A KR20060011226 A KR 20060011226A
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류기선
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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 멀티캐스트 및 방송 서비스(Multicast and Broadcast Service: MBS)에 관한 것으로서, 특히 이동 단말이 핸드오버 시에도 지속적으로 MBS데이터를 수신할 수 있는 방법을 제공한다. 이를 위하여 멀티캐스트 및 방송 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서, 서비스 기지국은 이동단말이 핸드오버하기 전에 인근 기지국들의 멀티캐스트 및 방송 서비스 지원 여부와 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스를 MAC 관리 메시지를 통해 주기적으로 이동단말에게 알려주어, 이동단말이 핸드오버후에도 지속적으로 MBS데이터를 수신할 수 있는 목적 기지국을 결정할 수 있도록 한다.
핸드오버, 멀티캐스트 및 방송 서비스(MBS), MAC관리 메시지

Description

이동통신 시스템에서 멀티캐스트 및 방송 서비스를 위한 핸드오버 지원방법{METHOD FOR SUPPORTING HANDOVER FOR MULTICAST AND BROADCAST SERVICE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래 MBS 영역 ID를 구성하는 일례를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에서 기지국이 종래의 네트워크 등록 MAC 관리 메시지를 사용하여 MBS 지원 여부를 비트맵(bitmap)을 통해 알려주는 일 예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에서 서비스 기지국이 인근 기지국의 정보(MBS 지원 여부와 MBS 영역 ID)를 단말로 알려주는 방송 형태의 MAC 관리 메시지의 일 예를 나타낸 도면.
도 4A는 도 3의 MAC 메시지에 포함되는 인근 기지국의 MBS 지원여부를 알려주는 일 예를 나타낸 도면
도 5B는 도 3의 MAC 메시지에 포함되는 인근 기지국의 MBS 영역 ID를 알려주는 일 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 MBS데이터를 수신하는 단말의 핸드오버 방법을 나타낸 신호 흐름도.
본 발명은 광대역 무선접속 시스템의 멀티캐스트 및 방송 서비스(Multicast and Broadcast Service: MBS)에 관한 것으로서, 특히 이동 단말이 핸드오버 시 지속적으로 MBS 데이터를 수신할 수 있는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 멀티캐스트 및 방송 서비스(이하 MBS로 약칭함)는 하나의 소스로부터 다수의 수신자에게 데이터를 전송하는 점대다(point-to-multipoint) 서비스로서, 무선자원의 효율적인 사용을 위해 공통의 무선채널을 통해 동일한 데이터를 전송한다.
광대역 무선접속 시스템에서 기지국과 단말간의 데이터 전송은 서비스 흐름(Service Flow)을 통해 이루어진다. 상기 서비스 흐름은 기지국과 단말 사이에서 해당 서비스 흐름을 식별하는 서비스 흐름 식별자(Service Flow Identifier: SF ID), 서비스 흐름 트래픽을 전달하는 접속을 식별하기 위한 연결 식별자 (connection identifier: CID) 및 서비스 흐름의 품질을 나타내는 QoS 파라미터등으로 이루어진다.
통상 서비스 흐름의 연결은 기지국과 단말간에 일대일로 형성되지만, MBS는 하나의 소스로부터 다수의 수신자에게 데이터를 전송하는 점대다 서비스를 특징으로 하기 때문에, 기지국은 하나의 서비스 흐름을 통해 여러 단말에 동일한 데이터를 전달한다. 즉, 기지국과 단말의 MBS 서비스 흐름 생성시에 기지국은 MBS 데이터 수신을 요청하는 여러 단말에게 동일한 CID를 부여함으로써, 동일한 MBS 데이터를 여러 단 말이 동시에 수신할 수 있도록 한다.
광대역 무선접속 시스템에서 기지국은 MBS데이터를 수신하고자 하는 모든 단말들에게 동일한 임의의 CID를 부여함으로써 MBS데이터를 전송한다. 그런데, MBS 데이터를 수신하는 도중에 이동단말이 기지국간의 핸드오버를 수행하는 경우에는 동일한 MBS 데이터가 기지국간 서로 다른 CID를 통하여 제공될 수 있다. 따라서, 이동단말이 핸드오버 이후에도 MBS데이터를 계속 수신하기 위해서는 핸드오버 과정에서 목적(Target) 기지국이 MBS 제공이 가능한지를 확인해야 하며, MBS 제공이 가능하다면 어떤 CID를 통해 MBS 데이터가 전송되는지에 대한 설정정보를 업데이트해야 한다. 이러한 절차를 수행하지 않는 경우 실시간으로 전송되는 MBS 컨텐츠를 수신중이던 이동단말은 핸드오버 과정 중에 패킷 손실이 발생할 가능성이 있다.
종래에는 이동단말이 서비스 기지국으로부터 인근 기지국의 MBS 지원가능 여부와 수신중인 MBS 데이터를 핸드오버 후에도 지속적으로 수신이 가능한지에 대한 정보를 획득하는 방법 및 절차가 정의 되지 않았다. 따라서, MBS 데이터를 수신중인 이동단말이 핸드오버 시에 연속적으로(단절없이) MBS 데이터 수신을 하는데 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 이동단말이 핸드오버 시에 단절없이 MBS 데이터 수신할 수 있는 핸드오버 지원방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동단말이 서비스 기지국으로부터 인근 기지국의 MBS 지원 가능 여부와 핸드오버 후에도 MBS데이터를 지속적으로 수신할 수 있는지에 대한 정보를 획득하는 방법 및 절차를 정의하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 멀티캐스트 및 방송 서비스(MBS)를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서, 서비스 기지국은 이동단말이 핸드오버하기 전에 인근 기지국들의 멀티캐스트 및 방송 서비스(MBS) 지원 여부와 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스를 MAC 관리 메시지를 통해 주기적으로 이동단말에게 알려준다.
바람직하게, 상기 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스는 MBS 영역 ID를 나타낸다.
바람직하게, 상기 서비스 기지국은 인근 기지국의 모든 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스를 이동단말에게 전송한다.
바람직하게, 상기 이동단말은 전달된 인근 기지국들의 멀티캐스트 및 방송 서비스(MBS) 지원 여부와 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스를 근거로 핸드오버시에 목적 기지국을 결정한다.
바람직하게, 상기 서비스 기지국은 백본 메시지를 통하여 인근 기지국들과 MBS관련 정보를 교환하고 MBS영역을 관리한다.
바람직하게, 상기 MBS관련 정보는 MBS지원여부, MBS 영역 ID,연결 ID(CID) 및 서비스품질정보(QoS)를 포함한다.
바람직하게, 상기 서비스 기지국은 백본 메시지를 통하여 인근 기지국으로 MBS 지원 여부 및 제공 가능한 MBS 영역 ID를 요청하고, 백본 메시지를 통해 제공받는다.
바람직하게, 상기 서비스 기지국은 백본 메시지를 사용하여 특정 기지국을 MBS 영역에 추가하거나 삭제한다.
본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에서 구현된다. 그러나, 본 발명은 다른 표준에 따라 동작하는 무선 통신 시스템에도 적용되어 질 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 자세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 MBS 데이터를 수신중인 이동단말(이하 단말로 약칭함)이 핸드오버 시에도 단절없이 서비스 데이터를 수신할 수 있는 방법을 제시한다. 이를 위해 단말은 핸드오버전에 인근 기지국들의 MBS 제공 가능여부를 현재의 서비스 기지국으로부터 수신하여, 인근 기지국들중에서 목적 기지국을 선택하기 위한 기준으로 활용한다.
각 기지국은 MBS 영역(Zone) ID를 사용하여 MBS서비스의 제공 가능 여부를 나타낼 수 있다. 또한, MBS 컨텐츠는 지역에 따라 제공이 가능한 기지국과 가능하지 않은 기지국이 있을 수 있기 때문에 각 기지국은 특정 MBS 컨텐츠의 제공 가능 여부를 단말에게 알려줄 필요가 있다. 따라서, 상기 단말은 MBS 서비스 흐름(Service Flow)의 생성시에 기지국으로부터 MBS 영역 ID를 부여 받아, 해당 MBS 영역 ID와 동일한 기지국으로 이동할 때 동일한 채널 설정 정보를 사용하여 MBS 데이터를 수신할 수 있다.
도 1은 MBS 영역 ID를 구성하는 일례를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, MBS 영역은 특정 MBS 컨텐츠를 제공할 수 있는 하나 이상의 기지 국으로 이루어진다. 동일한 MBS 영역 ID를 갖는 기지국끼리는 하나의 MBS 컨텐츠에 대하여 동일한 CID를 통해 MBS데이터를 전송한다. 기지국은 복수의 MBS 영역 ID를 가질 수 있는데, 예를들어, MBS 영역 #2에 속하는 기지국은 MBS 영역 ID #1과 MBS 영역 ID #2를 갖는다.
따라서, 동일한 MBS 영역 ID를 갖는 기지국간의 핸드오버를 하는 단말은 MBS 데이터를 수신하기 위해 CID 갱신과 같은 별도의 절차를 수행하지 않고도, 지속적으로 MBS 데이터를 수신할 수 있다.
본 발명에서 서비스 기지국은 단말이 네트워크에 최초로 등록하는 과정에서 상기 단말로 자신의 MBS 지원 여부를 MAC 관리 메시지를 통해 전달한다. 도 2는 기지국이 종래의 네트워크 등록 MAC 관리 메시지에 MBS 지원 여부를 비트맵(bitmap)을 통해 알려주는 일 예로서, 기지국은 이동도 지원 (Mobility Support) TLV에 MBS 지원여부를 비트맵으로 포함시켜 전송한다. 따라서, 단말이 네트워크에 등록할 때 단말과 기지국은 MAC 관리 메시지에 도 2와 같은 TLV를 포함시켜 MBS지원여부를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명에서 서비스 기지국은 인근 기지국이 MBS를 지원하는지의 여부와 인근 기지국의 MBS 영역 ID를 방송형태의 MAC 관리 메시지를 통해 단말에게 알려준다. 도 3은 서비스 기지국이 인근 기지국의 정보(MBS 지원 여부와 MBS 영역 ID)를 단말로 알려주는 방송 형태의 관리 메시지 즉, MAC 관리 메시지의 일 예이다. 특히 도 4A와 4B는 도 3의 MAC 메시지에 포함되는 인근 기지국의 MBS 지원여부와 MBS 영 역 ID를 알려주는 일 예이다.
이와 같은 MAC 관리 메시지를 이용하여 서비스 기지국은 단말이 핸드오버 하기 전에 인근 기지국의 MBS 지원 여부와, 만약 인근 기지국이 MBS를 지원한다면 MBS 영역 ID가 어떤 값인지를 미리 단말로 알려줌으로써, 단말이 상기 정보(인근 기지국의 MBS 지원 여부와 MBS 영역 ID)를 이용하여 핸드오버시에 목적 기지국을 결정하는 파라미터로 사용할 수 있도록 하며, 특히 핸드오버 후에도 지속적으로 MBS 수신이 가능한지를 미리 알 수 있도록 한다.
도 1에서 설명한 바와같이, MBS 영역은 MBS 컨텐츠에 따라 다르게 적용될 수 있으므로 하나의 기지국이 복수의 MBS 영역 ID를 가질 수 있다. 인근 기지국이 복수의 MBS 영역 ID를 갖는 경우 서비스 기지국은 해당 인근 기지국의 모든 MBS 영역 ID를 도 3의 MAC 관리 메시지를 통해 단말로 알려준다.
한편, 기지국과 기지국간에는 백본 메시지를 통해 MBS 관련 정보를 교환하고, MBS 영역을 관리할 수 있다. 다음의 도 5는 MBS 백본 메시지의 일례이다.
서비스 기지국은 도 5에 도시된 MBS 백본 메시지를 통해 다른(인근) 기지국에게 MBS 관련 정보(예를 들어, MBS 지원 여부, MBS 영역 ID, CID, QoS 정보)를 요청하여 MBS 관련 정보를 획득 할 수 있으며, 특정 기지국을 MBS 영역에 추가하거나 삭제할 수 있다.
즉, MBS 영역에 새로운 기지국을 추가하고자 할 경우 서비스 기지국은 MBS 관리 메시지의 동작코드(Action code)를 0으로 설정하고, MBS 영역 ID , CID 및 QoS 파 라미터등을 설정하여 해당 기지국에게 전달함으로써 MBS 영역에 특정 기지국을 추가한다. 반면에, MBS 영역에서 특정 기지국을 제외시키고자 할 경우 서비스 기지국은 MBS 관리 메시지의 동작코드를 1로 설정한 후 MBS 영역 ID를 설정하여 해당 기지국에게 전달함으로써 MBS 영역에서 해당 기지국을 삭제한다.
또한, 특정 기지국으로부터 MBS 관련정보를 얻고자 할 경우 서비스 기지국은 MBS 관리 메시지의 동작코드를 2로 설정하여 해당 기지국에 전달함으로써 MBS 관련 정보를 요청한다. MBS 관련 정보를 요청 받은 기지국이 MBS를 지원하는 경우, 해당 기지국은 MBS 관리 메시지의 동작코드를 3으로 설정한 후 MBS 영역 ID 및 CID, QoS 파라미터등을 설정하여 상기 서비스 기지국으로 전달함으로써 자신의 MBS 관련 정보를 다른 기지국(서비스 기지국)에 제공한다. 만약, MBS 관련 정보를 요청 받은 기지국이 MBS를 지원하지 않는 경우, 해당 기지국은 MBS 관리 메시지의 동작코드를 4로 설정하여 상기 서비스 기지국으로 전달한다.
위에서 기술한 메시지들 및 파라미터들은 본 발명에서 사용될 수 있는 일 예를 설명한 것으로, 본 발명과 동일한 목적을 위하여 다른 형태의 메시지 및 파라미터들이 사용되어 질 수 있음을 밝혀둔다.
이후, 단말이 네트워크에 등록한 다음 MBS 데이터를 수신하면서 핸드오버를 수행하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 MBS데이터를 수신하는 이동 단말의 핸드오버 방법을 나타낸 신호 흐름도이다.
먼저, 단말(MSS)은 네트워크에 등록하는 과정에서 서비스 기지국(BS1)으로 MBS의 지원여부를 묻는 등록요구 메시지(REG-REQ)를 전송하고, 기지국 (BS1)은 등록응답 메시지(REG-REQ)를 통해 MBS를 지원여부를 단말(MSS)에게 알려준다.
단말(MSS)은 DSA-REQ 메시지를 통해 MBS 서비스 수신을 기지국 (BS1)으로 요청하고, 이에 응답하여 기지국(BS1)은 DSA-RSP 메시지를 통해 MBS 데이터를 전달하기 위한 CID와 MBS 영역 ID를 알려준다. 따라서, 단말(MSS)은 해당 CID를 이용하여 기지국(BS1)으로부터 MBS 데이터(e.x.데이터 패킷)를 수신한다.
이때, 상기 서비스 기지국(BS1)은 인근 기지국(BS2~BS4)들로부터 MBS 백본 메시지를 통해 MBS 관련 정보를 수신하여, 주기적으로 방송 형태의 NBR-ADV MAC 관리 메시지를 통해 상기 인근 기지국(BS2~BS4)들의 MBS 관련정보를 기지국내의 모든 단말들에게 전달한다. 즉, 서비스 기지국(BS1)은 각 인근 기지국(BS2~BS4)의 MBS 지원 여부와 각 MBS 컨텐츠 별로 서비스 가능 지역을 나타내는 MBS 영역 ID를 단말 (MSS)에게 전달한다.
단말은 MBS 데이터를 수신하는 도중에 서비스 기지국(BS1)보다 신호품질이 더 좋은 기지국으로 핸드오버를 수행할 필요성이 있는지 체크하여 핸드오버를 결정한다. 만약, 서비스 기지국(BS1)보다 신호품질이 좋고, 현재 수신중인 MBS 데이터를 핸드오버 후에도 제공 받을 수 있는 기지국이 있으면 즉, MBS를 지원하고 동일한 MBS 영역 ID를 가진 기지국(BS2)이 있으면 핸드오버를 수행한다. 이를 위하여 단말(MSS)은 기지국(BS1)으로 핸드오버 요청(HO-REQ) 메시지를 전송하여 핸드오버를 알리며, 상기 기지국(BS1)으로부터 핸드오버응답(HO-RSP) 메시지가 수신되면 새로운 서비스 기지국(BS2)으로 MBS의 지원여부를 묻는 등록요구 메시지(REG-REQ)를 전송하고, 상기 서비스 기지국(BS2)은 등록응답 메시지(REG-REQ)를 통해 MBS를 지원여부를 단말(MSS)에게 알려준다.
따라서 단말(MSS)은 핸드오버 후에 새로운 서비스 기지국(BS2)으로부터 단절없이 MBS데이터를 수신할 수 있게 된다.
상술한 바와같이, 본 발명은 네트워크에 등록하는 과정에서 단말이 서비스 기지국이 MBS를 제공할 수 있는지를 확인할 수 있도록 하며, 특히 인근 기지국이 MBS 데이터를 제공할 수 있는지에 관한 정보를 서비스 기지국으로부터 단말로 주기적으로 전송함으로써 단말은 핸드오버 시에도 단절없이 MBS 데이터를 수신할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 멀티캐스트 및 방송 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서,
    이동단말이 최초에 네트워크에 등록할 때 기지국과 이동단말은 멀티캐스트 및 방송 서비스의 지원여부에 대한 정보를 MAC 관리 메시지를 통해 서로 알려주는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정보는
    비트맵형태로 포함되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  3. 멀티캐스트 및 방송 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서,
    서비스 기지국은 이동단말이 핸드오버하기 전에 인근 기지국들의 멀티캐스트 및 방송 서비스(MBS) 지원 여부와 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스를 MAC 관리 메시지를 통해 주기적으로 이동단말에게 알려주는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스는
    MBS 영역 ID를 나타내는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 서비스 기지국은
    인근 기지국의 모든 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스를 이동단말에게 전송하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 이동단말은
    전달된 인근 기지국들의 멀티캐스트 및 방송 서비스(MBS) 지원 여부와 제공 가능한 멀티캐스트 및 방송 서비스를 근거로 핸드오버시에 목적 기지국을 결정하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 서비스 기지국은
    백본 메시지를 통하여 인근 기지국들과 MBS관련 정보를 교환하고 MBS영역을 관리하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 MBS관련 정보는
    MBS지원여부, MBS 영역 ID,연결 ID(CID) 및 서비스품질정보(QoS)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 서비스 기지국은
    백본 메시지를 통하여 인근 기지국으로 MBS 지원 여부 및 제공 가능한 MBS 영역 ID 를 요청하고, 백본 메시지를 통해 제공받는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 서비스 기지국은
    백본 메시지를 사용하여 특정 기지국을 MBS 영역에 추가하거나 삭제하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  11. 이동단말로 멀티캐스트 및 방송 서비스(MBS) 데이터를 전송하는 단계와;
    제1메시지를 통해 인근 기지국들로부터 MBS관련 정보를 수신하는 단계와;
    수신된 인근 기지국들의 MBS관련 정보를 제2메시지를 통해 주기적으로 이동단말에게 통지하는 단계와;
    상기 전달된 MBS관련 정보를 근거로 목적 기지국을 결정하는 단계와;
    핸드오버 후 상기 목적 기지국으로부터 MBS데이터를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 핸드오버 지원방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1메시지는
    MBS 백본 메시지인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 핸드오버 지원방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 MBS관련 정보는
    MBS지원여부, MBS 영역 ID,접속 ID(CID) 및 서비스품질정보(QoS)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 지원방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제2메시지는
    MBS 관리 메시지인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 핸드오버 지원방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 이동단말은
    인근 기지국들의 멀티캐스트 및 방송 서비스(MBS) 지원 여부와 MBS 영역 ID를 이용하여, 이동단말에서 핸드오버후에도 지속적으로 MBS데이터를 수신할 수 있는 목적 기지국을 결정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 핸드오버 지원방법.
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