KR100442425B1 - 이동통신 시스템에서 인터넷 아이피멀티캐스팅/브로드캐스팅 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 인터넷 아이피멀티캐스팅/브로드캐스팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 인터넷으로부터 수신된 IP 멀티캐스팅이나 브로드캐스팅 데이터를 이동통신단말기에 멀티캐스팅하거나 브로드캐스팅하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 이동통신시스템에서 인터넷 IP데이터의 멀티캐스팅/브로드캐스팅 방법은, 인터넷 패킷 데이터를 이동통신단말기로 전달하는 이동통신망에서 인터넷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷 데이터를 이동통신시스템에서 서비스 받고 있는 이동통신단말기로 전달하는 방법에 있어서, (a) 상기 패킷 데이터의 서빙 노드(PDSN)에서 TCP/UDP 포트를 통하여 BSC/PCF로 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 전달하는 단계; (b) 상기 BSC/PCF에 수신된 메시지를 메시지 헤더 정보의 속성에 따라 제어하고 있는 모든 또는 일부 BTS로 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 리케스트 형태로 송신하는 단계; (c) 상기 무선 기지국이 수신된 셀룰라 기지국 제어기 메시지를 브로드캐스팅 채널로 송신하여 이동통신 단말기로 해당 메시지를 수신하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 같은 본 발명에 의하면, 인터넷에 연결된 PDSN-BSC/PCF-BTS 기반 망으로 이동통신단말기에 시스템 브로드캐스팅/멀티캐스팅 트래픽 채널 또는 제어채널로 송신토록 함으로써, 많은 채널을 점유하지 않아 자원낭비를 해소하고 효율적으로 인터넷 데이터를 멀티캐스팅/브로드캐스팅 하도록 함에 있다.

Description

이동통신 시스템에서 인터넷 아이피 멀티캐스팅/브로드캐스팅 방법{Internet IP multicasting/broadcasting method in mobile communication system}
본 발명은 이동통신시스템에 있어서, 특히 인터넷으로부터 수신된 IP 멀티캐스팅이나 브로드캐스팅 데이터를 이동통신 단말기에 멀티캐스팅하거나 브로드캐스팅하기 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 인터넷 패킷 데이터 접속 서비스를 위한 이동통신망 구성도를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 인터넷(100)과, 이동 IP사용자가 접속하기 위한 게이트 웨이 기능하는 HA(Home Agent) 및 사용자에 대한 인증, 권한 검증, 과금기능을 담당하는 AAA(Authertication, Authorization, and Accounting) 서버로 이루어진 캐리어 인터넷(101)과, 이동통신단말기의 무선 통신을 위해 PPP유선 데이터링크로 연결된 기지국(BTS:Base Transmission Station)(221)과, 상기 기지국(221)을 제어하는 기지국 제어기(BSC) 및 PCF(211), PDSN(Packet Data Serving Node)(201),이동 호 관리자(MSC)/비스터 로케이션 레지스터(VLR)과, 무선통신 단말기 및 패킷 데이터 서비스 단말기(301,302)로 구성된다.
이러한 이동통신 망에서의 인터넷 패킷 데이터 접속 서비스는 먼저, 이동통신 단말기(301) 및 무선 패킷 데이터 단말기(302), 기지국(BTS)(221), 기지국 제어기/패킷 제어기(BSC/PCF)(211)로 이루어진 이동통신망에서, 인터넷으로부터 송신된 멀티캐스팅/브로드캐스팅 IP데이터 그램(Datagram) 또는 메시지를 멀티캐스팅/브로드캐스팅(Multicasting/Broadcating)하게 된다.
이를 위해서 인터넷(100)으로부터 IP브로드 캐스팅/멀티캐스팅 데이터가 해당 PDSN(201)에 수신되면, 각 PDSN(201)은 개별 단말기와 설정딘 모든 PPP링크 즉, 기지국 제어기/패킷 제어기(211) 및 기지국(221) 중 설정된 채널을 통해서 IP데이터 그램을 송신하면, 단말기(302)는 PPP링크로부터 IP데이터 그램을 수신한다.
즉, 종래 인터넷 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅은 인터넷(100)으로부터 멀티캐스팅/브로드캐스팅 IP 데이터 그램이 수신되면 PDSN(202)이 방문 등록된 모든 단말기로 PPP링크를 통하여 포인트 투 포인트(Point to Point)의 개별 IP 데이터 그램 송신을 하는 방식으로 서비스하게 된다.
그러나, 인터넷 상에서 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터가 단말기로 멀티캐스팅/브로드캐스팅될 때, 무선 통신망에서는 모든 동보 단말기들이 트래픽채널(traffic channel)을 점유하게 되므로, 무선통신망 측면에서는 멀티캐스팅이 아니고 개별 회선 접속과 같기 때문에, 무선 자원의 낭비가 심하고, 유선 BTS-BSC-PCF-PDSN의 자원도 접속 서비스 단말기의 개수 만큼 사용되므로 동일한 멀티캐스팅 메시지를 통보하는데 아주 비효율적이다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이동통신망에서 인터넷으로부터 PDSN으로 송신된 멀티캐스팅/브로드캐스팅 IP 데이터그램 또는 메시지를 이동통신 단말기에 멀티캐스팅/브로드캐스팅하기 위해, PDSN에서 BSC/PCF로 하나의 IP 멀티캐스팅/브로드캐시팅 메시지를 송신하고, BS/PCF는 자신이 관할하는 BTS로 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 송신하여 기지국이 시스템 브로드캐스팅/멀티캐스팅 트래픽 채널 또는 제어 채널로 송신토록 한 이동통신시스템에서의 인터넷 IP 데이터 멀리캐스팅/브로드캐스팅 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 인터넷 패킷 데이터의 접속 서비스를 위한 이동통신망 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터 포맷도.
상기한 목적 달성을 위한, 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 인터넷 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 방법은, 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN), 기지국제어기/패킷 제어기(BSC/PCF)를 기반망으로 하여 인터넷 패킷 데이터를 이동통신단말기로 전달하는 이동통신 망에서 인터넷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷 데이터를 이동통신 시스템에서 서비스 받고 있는 이동통신 단말기로 전달하는 방법으로서,
(a) 상기 패킷 데이터의 서빙 노드(PDSN)에서 TCP/UDP 포트를 통하여 BSC/PCF로 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 전달하는 단계;
(b) 상기 BSC/PCF에 수신된 메시지를 메시지 헤더 정보의 속성에 따라 제어하고 있는 모든 또는 일부 BTS로 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 리케스트 형태로송신하는 단계;
(c) 상기 무선 기지국이 수신된 셀룰라 기지국 제어기 메시지를 브로드 캐스팅 채널로 송신하여 이동통신 단말기로 해당 메시지를 수신하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 셀룰라 망의 패킷 데이터 서빙 노드와 인터넷 호스트 간에 셀룰라/IMT2000/PCS 등의 이동통신단말기로 브로드캐스팅/멀티캐스팅하기 위한 방법으로서, TCP/UDP 포트를 통해 PDSN과 PCF의 통신에서 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 식별용 헤더를 부가하여 통신하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, GSM/GPRS/UMTS 네트워크의 GGSN과 인터넷 호스트간에, 셀룰라/IMT-2000/PCS 등의 이동통신단말기로 브로드캐스팅/멀티캐스팅 하기 위한 방법으로서, TCP/UDP포트를 통하여 GGSN과 SGSN간의 통신에서 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 식별용 헤더를 부가하여 통신하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, PDSN과 MS의 PPP링크 프레임으로서, 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터가 PPP링크 상태에 무간하게, 수신될 수 있고 PPP링크 레이어에서 셀룰라 멀리캐스팅/브로드캐스팅 프레임 데이터라는 것을 식별할 있는 프로토콜 ID를 할당하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, PDSN이 인터넷 호스트로부터 수신된 셀룰라 멀리캐스팅/브로드캐스팅 메시지의 바디를 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터로 프레밍하고, 멀티캐스팅/브로드캐스팅 IP 패킷 헤더를 부가하여 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 프레임 PPP데이터 그램의 바디를 만드는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 이동통신 단말기가 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 프레임 PPP 데이터 그램을 수신하여 상위 PPP링크 또는 IP 레이어에 데이터를 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 인터넷 IP 브로드캐스팅/멀티캐스팅 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 적용된 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터 포맷으로서, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 인터넷 IP 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터의 구성은 도 2에 도시된 바와 같이, 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 헤더(Cellular M/B Header)와 길이정보(length) 및 바디정보(body)를 포함하는 데이터 포맷을 갖는다.
그러면, PDSN(201)으로 수신되는 멀티캐스팅/브로드캐스팅 IP 데이터 그램을 종래의 멀티캐스트 백본(Multicast Backbone)에 의한 데이터 이외에, 인터넷 호스트에서 PDSN(201)으로 MS가입자에 대한 셀룰라 모빌 브로드캐스팅/멀티캐스팅을 위한 메시지를 TCP(Transport Control Protocol) 또는 UDP(User Datagram Protocol) 위에서 전달하는 형태가 된다.
여기서, TCP/IP의 트랜스포트층 프로토콜로서는 UDP와 TCP의 2종류가 있는데, UDP는 독립된 UDP패킷(데이터 그램)을 어플리케이션(User)이 직접 주고 받기 위한 프로토콜이며, TCP와는 논리적인 접속을 설정하지 않는 비접속형 통신이다.
이러한 UDP의 주된 기능은 UDP헤더를 사용하여 수신자와 송신자의 포트를 지정하는 일이다. 포트는 IP어드레스를 가진 호스트의 내부에서 서비스 또는 상위 프로토콜별로 수신자와 송신자를 구별하기 위한 번호이다.
상기 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터 포맷에서의 헤더는 브로드 캐스팅될 메시지의 바디 데이터 속성을 나타내는 정보로서, 서비스 품질(QoS), 멀티캐스팅/브로드캐스팅 타입(type), 멀티캐스팅/브로드캐스팅 그룹(group)등을 표시하며, 길이(length)는 메시지의 바디를 포함하는 길이를 나타내도록 한다.
그러면, R-P링크에서의 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 보면, 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터 포맷의 메시지를 무선 데이터 링크의 PDSN(201)이 PCF로, TCP/UDP포트를 통하여 전달한다.
이때 바디 데이터는 셀룰라 망의 PDSN(201)으로부터 단말기까지의 데이터 링크 계층이 PPP링크이므로, PDSN에서 작성시 PPP프레임 포맷으로 작성하며, PPP프레임 포맷의 헤더의 프로토콜 ID로서 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅을 의미하는 식별자를 추가한다.
이렇게 함으로써, 패킷 데이터 서비스 단말기(302)와 PDSN(201)의 PPP링크 상태와 무관하게 패킷 데이터 서비스 단말기(302)가 PPP 프레임 데이터를 수신하여 상위 IP레이어로 전달되고, PPP프레임 패킷의 IP데이터 그램은 브로드캐스팅/멀티캐스팅 헤더를 가지도록 한다.
그리고, 상기 BSC/PCF(211)는 상기 PDSN(201)로부터 입력된 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 데이터 포맷의 헤더정보로부터 기지국(221)로 보낼 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 리케스트 메시지(Request messgae)를 작성하고, 도 2와 같은 포맷 데이터를 메시지 데이터로 송신한다.
상기 기지국(221)은 기지국 제어기로부터의 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 리케스트 메시지의 헤더 내용에 따라 기지국 브로드캐스팅 채널을 통하여 송신하고, 패킷 데이터 서비스 단말기(302)는 수신된 브로드캐스팅 메시지를 PPP계층 또는 IP계층에 제공한다.
이를 상세하게 설명하면, 인터넷(100)에 접속된 PDSN(201)이 상기 인터넷 호스트로부터 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷 데이터를 수신하거나 멀티 캐스트 백본(Multicast Backbone)의 브로드캐스팅 IP데이터 그램을 수신하면, 상기 PDSN(201)은 해당 메시지의 바디 데이터를 PPP프레임 데이터로 하고, 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 ID를 프로토콜 식별자에 표기하여 BSC/PCF(211)에 송신한다.
또한, PDSN(201)은 인터넷 호스트로부터 수신된 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지의 바디를 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 프레임 데이터로 프레임(framing)하고, 멀티캐스팅/브로드캐스팅 IP패킷 헤더를 부가하여 셀루라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 프레임 PPP데이터 그램의 바디를 만들어 주게 된다.
그러면, BSC/PCF(211)는 수신된 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐시팅 메시지를 그 요구 메시지를 만들어서 해당 기지국(221)로 전송하게 되고, 기지국(221)은 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 리케스트의 헤더정보에 따라서 브로드캐스팅 채널로 상기 메시지를 전달한다.
상기 메시지를 수신한 이동통신단말기(302)는 브로드캐스팅 채널로 수신된 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷을 수신하여, PPP계층 또는 IP계층으로 전달하게 된다.
이와 같이 PDSN, BSC/PCF를 기반 망으로 하여 인터넷 패킷 데이터를 이동통신단말기로 전달하는 이동통신망에서, 인터넷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷 데이터를 IMT2000/PCS/Cellular시스템을 통해 서비스 받고 있는 이동통신 단말기로 전달하기 위해 PDSN이 TCP/UDP포트를 통하여 PCF로 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 전달하고, BSC/PCF가 수신된 메시지의 헤더 정보의 속성에 따라서 제어하고 있는 모든 또는 일부 기지국으로 멀티캐스팅/브로드캐스팅 요구 메시지 형태로 송신하고, 해당 기지국이 수신된 셀룰라 기지국 제어기의 메시지를 브로드캐스팅 채널로 송신하여 이동통신단말기가 해당 메시지를 수신하도록 한다.
또한 셀룰라 망의 PDSN과 인터넷 호스트간에 IMT2000/PCS/Cellular시스템에서 서비스 받고 있는 이동통신 단말기에 상기 TCP/UDP포트를 통하여 PDSN과 PCF의 통신에서 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 식별용 헤더를 부가하여 통신하도록 해 준다.
그리고, GSM/GPRS/UMTS 망의 GGSN(Gateway GSN)과 인터넷 호스트간에 상기 IMT2000/PCS/Cellular 시스템에서 서비스 받고 있는 이동통신 단말기로, 상기 TCP/UDP 포트를 통하여 GGSN과 SGSN이 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 식별용 헤더를 부가하여 통신하도록 한다.
따라서, 셀룰라 블로드캐스팅/멀티캐스팅 데이터가 PPP링크 상태와 무관하게 수신될 수 있고, PPP링크 계층에서 프로토콜 ID로 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 프레임 데이터라는 것을 인식하게 된다. 그리고 이동통신 단말기가 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 프레임 PPP데이터 그램을 수신하여 상위 PPP링크 또는 IP계층에 데이터를 송신해 주게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 인터넷에 연결된 PDSN에서 기지국 제어기/PCF로 하나의 IP멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 송신하고, 기지국 제어기/PCF에서 자신이 관할하는 BTS로 IP멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 송신하여 기지국이 이동통신단말기에 시스템 브로드캐스팅/멀티캐스팅 트래픽 채널 또는 제어채널로 송신토록 함으로써, 많은 채널을 점유하지 않아 자원낭비를 해소하고 효율적으로 인터넷 데이터를 멀티캐스팅/브로드캐스팅할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN), 기지국제어기/패킷 제어기(BSC/PCF)를 기반망으로 하여 인터넷 패킷 데이터를 이동통신단말기로 전달하는 이동통신 망에서 인터넷 멀티캐스팅/브로드캐스팅 패킷 데이터를 이동통신 시스템에서 서비스 받고 있는 이동통신 단말기로 전달하는 방법으로서,
    (a) 상기 패킷 데이터의 서빙 노드(PDSN)에서 TCP/UDP 포트를 통하여 BSC/PCF로 멀티캐스팅/브로드캐스팅 메시지를 전달하는 단계;
    (b) 상기 BSC/PCF에 수신된 메시지를 메시지 헤더 정보의 속성에 따라 제어하고 있는 모든 또는 일부 BTS로 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 리케스트 형태로 송신하는 단계;
    (c) 상기 무선 기지국이 수신된 셀룰라 기지국 제어기 메시지를 브로드 캐스팅 채널로 송신하여 이동통신 단말기로 해당 메시지를 수신하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 인터넷 IP데이터의 멀티캐스팅/브로드캐스팅 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 이동통신망 중 GSM/GPRS/UMTS망의 GGSN과 인터넷 호스트간에 TCP/UDP 포트를 통해 GGSN과 SSGN이 셀룰라 멀티캐스팅/브로드캐스팅 식별용 헤더를 부가하여 통신하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 인터넷 IP데이터의 멀티캐스팅/브로드캐스팅 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 TCP/UDP포트를 통하여 PDSN과 PCF가 멀티캐스팅/브로드캐스팅 식별용 헤더를 부가하여 통신하도록 하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 인터넷 IP데이터의 멀티캐스팅/브로드캐스팅 방법.
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