KR20120041902A - 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20120041902A
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Abstract

광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 기지국 동작 방법은, 소스 단말로부터 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 데이터를 수신하는 과정과, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 MAC 계층의 제어메시지에 포함시켜, 상기 멀티캐스트 데이터를 적어도 하나 이상의 단말에 전송하는 과정을 포함하며, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MAC 계층의 제어메시지를 전송하는 과정은, 해당 단말이 유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 페이징 메시지를 전송하는 과정과, 상기 페이징 메시지 전송 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하는 과정과, 상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하는 과정을 포함한다.

Description

광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING MULTICAST DATA IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
인터넷에서 동일한 데이터를 복수의 수신 단말에 전송하는 경우를 위해 IP(Internet Protocol) 멀티캐스트 기술이 고안되었다. 상기 IP 멀티캐스트 기술은, 소스가 데이터를 전송할 때, 목적지 주소를, 각 단말의 IP 주소로 설정하는 것이 아니라, 멀티캐스트 IP 주소로 설정하여 전송며, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하고자 하는 단말은, 패킷을 전달하는 라우터에, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 데이터를 수신하겠다는 가입 메시지를 해당 라우터에 전송하면, 상기 해당 라우터는 멀티캐스팅 그룹에 가입한 단말들에 데이터를 복사하여 전송하는 방법이다.
한편, 무선통신시스템에서 데이터를 전달하는 방법은 여러 가지가 있으며, 데이터 송?수신 시 시스템마다 고유의 주소 체계를 가진다. 예를 들어, 일반적으로 이더넷(유선랜) 같은 경우, Multicast IP 주소를 48 비트의 MAC 주소로 변환하여 사용하며, WiFi(무선랜) 같은 경우에도 Multicast IP 주소를 48비트의 MAC 주소로 변환하여 사용한다.
따라서, 상기 설명한 멀티캐스트 IP 데이터에 대해서는, 목적지 주소가 특정 단말의 IP 주소가 아닌 멀티캐스트 IP 주소이므로, 특정 단말의 MAC 주소가 아닌 별도의 MAC 주소가 사용된다. 즉, 48비트 중 01:00:5e:00:00:00- 01:00:5e:7f:ff:ff의 주소 영역이 사용되며, 주소의 앞 부분 24비트는 01:00:5e를 사용하며 뒤의 24비트 00:00:00-7f:ff:ff는, 데이터의 멀티캐스트 IP 주소로부터 복사하여 사용한다. 32비트의 길이를 갖는 IPv4의 멀티캐스트 IP 주소는, 공통부분 앞 부분 4비트 0b1110을 제외하고 28비트의 길이를 가지므로 4비트의 중복되는 주소가 사용된다.
한편, 무선통신시스템의 다른 예로 IEEE 802.16e를 기반으로 하는 시스템에서는 단말을 구분하기 위해 16비트의 연결식별자(Connection IDentifier, 이하 CID)를 사용하며, IEEE 802.16m을 기반으로 하는 시스템에서는 단말을 구분하기 위해 12비트의 스테이션 식별자(Station IDentifier, 이하 STID)를 사용한다.
하지만, 16비트 혹은 12비트 길이를 갖는 주소는 각 단말을 구분하는 데에 대부분이 활용이 되므로 멀티캐스트 데이터를 위해 할당할 주소가 부족하다.
또한, 멀티캐스트 데이터를 위해 새로운 식별자를 도입하더라도(예를 들어, Multicast Group ID), 이는 슬립 모드(Sleep mode) 혹은 유휴모드(Idle mode) 에 있는 단말들을 관리하기 위해 또 다른 복잡한 관리 기법이 필요하게 된다.
따라서, 광대역 무선통신 시스템에서 슬립모드 혹은 유휴모드의 단말까지 효율적으로 멀티캐스트 데이터를 전송하는 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 모든 단말에(슬립모드 혹은 유휴모드에 있는 단말들까지 포함) 멀티캐스트 데이터를 효과적으로 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 기지국 동작 방법에 있어서, 소스 단말로부터 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 데이터를 수신하는 과정과, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 MAC 계층의 제어메시지에 포함시켜, 상기 멀티캐스트 데이터를 적어도 하나 이상의 단말에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 단말 동작 방법에 있어서, 기지국으로부터, 멀티캐스트 IP 주소가 포함된 MAC 계층의 제어메시지를 수신하는 과정과, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 이용하여, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 기지국 장치에 있어서, 소스 단말로부터 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 MAC 계층의 제어메시지에 포함시켜, 상기 멀티캐스트 데이터를 적어도 하나 이상의 단말에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 단말 장치에 있어서, 기지국으로부터, 멀티캐스트 IP 주소가 포함된 MAC 계층의 제어메시지를 수신하고, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 이용하여, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 페이징 메시지를 사용함으로써, 유휴 모드에 있는 단말들은 별도의 네트워크 진입 절차 없이 멀티캐스트 데이터를 수신할 수 있습니다. 또한, 멀티캐스트 그룹 내의 모든 단말 각각의 연결 식별자와 멀티캐스트 IP 주소를 매핑하여 멀티캐스트 데이터를 복사해서 전송할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 멀티캐스트 데이터 전송을 위한 시스템 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 멀티캐스트 데이터 전송을 위한 기지국 동작 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 멀티캐스트 데이터 전송을 위한 단말 동작 흐름도 및,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 멀티캐스트 데이터 전송을 위한 장치도.
이하 본 발명의 바람직한 실 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 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.
이하, 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관해 설명하기로 한다.
구체적으로, 본 발명은, 기지국이 멀티캐스트 데이터 전송 시, 자원할당 메시지(예: MAP 메시지)에 멀티캐스트 IP 주소의 전체 혹은 일부분을 포함하여 전송하여, 특정 멀티캐스트 주소를 수신하는 단말들만이 해당 데이터를 수신한다. 또한 유휴모드에 있는 단말들에 페이징을 전송할 때, 기지국이 페이징 메시지에 멀티캐스트 데이터에 대한 정보를 전송하고 이후 상기 자원할당 메시지를 이용하여 데이터를 단말들에 전송하여, 상기 단말들이 별도의 네트워크 진입 절차 없이 멀티캐스트 데이터를 수신한다.
이하, 본 발명에서는 IEEE 802.16을 기반으로 시스템을 고려하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 멀티캐스트 데이터 전송을 위한 시스템 구성을 도시하고 있다.
도 1 (a)를 참조하면, 소스 단말(100)은 멀티캐스트 데이터를 다수의 목적지 단말들로 전송하는 개체로써, 인터넷망(102)에 연결되어 있는 컴퓨터, 노트북, 휴대용 단말 중 하나일 수 있다. 이때, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 목적지 단말들은 IEEE 802.16 시스템(104)에 연결된 단말들이다.
도 1 (b)를 참조하면, 소스 단말(112)은 멀티캐스트 데이터를 다수의 목적지 단말들(116, 118, 119)로 전송하는 개체로써, IEEE 802.16 시스템(104)의 전체 셀 중 하나의 셀 내(110)에서 서비스를 받는 단말이다. 그리고 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 목적지 단말들(116, 118, 119)은 상기 소스 단말(112)과 동일한 기지국(114)으로부터 서비스를 받는다.
도 1 (c)를 참조하면, 소스 단말(122)은 멀티캐스트 데이터를 다수의 목적지 단말들(132, 134, 142, 144)로 전송하는 개체로써, IEEE 802.16 시스템(104)의 전체 셀 중 하나의 셀 내(120)에서 기지국(124)으로부터 서비스를 받는 단말이다. 그리고 일부 멀티캐스트 데이터를 수신하는 목적지 단말들(132, 134)은 소스 단말과 다른 셀(130) 내에서 기지국(136)으로부터 서비스를 받고, 일부 멀티캐스트 데이터를 수신하는 다른 목적지 단말들(142, 144)은 소스 단말과 다른 셀(140) 내에서 기지국(146)으로부터 서비스를 받는다.
이하, 멀티캐스트 데이터를 수신하는 목적지 단말들은 소스 단말과 동일한 셀 내에 존재하고, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 목적지 단말들은 동일한 멀티캐스트 그룹에 포함된다고 가정한다. 다른 실시 예에 따라서, 하나의 셀 내에서 적어도 하나 이상의 멀티캐스트 그룹이 존재할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 2를 참조하면, 기지국(207)과 단말들(201, 203, 205)은 210단계에서 인터넷 그룹 관리 프로토콜 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol: 이하 "IGMP"라 칭함)를 기반으로, 멀티캐스트 그룹을 설정한다.
즉, 상기 기지국(207)은 상기 단말들(201, 203, 205)에 멀티캐스트 데이터를 수신할지 문의하면, 이에 상기 단말들(201, 203, 205)은 상기 멀티캐스트 데이터를 수신할지를 응답한다. 이에, 상기 기지국(207)은 멀티캐스트 그룹 리스트를 관리한다. 다른 구현에 있어서, 상기 IGMP 프로토콜 대신 다른 멀티캐스팅 프로토콜이 사용될 수 있다.
이후, 상기 기지국(207)은 211단계에서 소스 데이터(209)로부터 멀티캐스트 데이터를 수신하면, 상기 단말들(201, 203, 205)의 연결상태를 기반으로 자원을 할당하여 멀티캐스트 데이터를 포워딩한다.
예를 들어, 상기 단말들(201, 203, 205)이 유휴모드에 있으며, 단말1(201)과 단말들(203, 205)이 다른 페이징 주기로 동작한다고 하면, 상기 기지국(207)은 213단계에서 t1 시점에 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 MOB_PAG-ADV 메시지(하기 <표 1> 참조)를 단말2(203) 및 단말3(205)에 전송하여 멀티캐스트 데이터가 있음을 알린다.
Type Length (bits) Value Scope
1 Variable; N_Multicast_Data x 28 (Full or partial) Multicast IP address MOB_PAG-ADV
상기 <표 1>의 페이징 메시지에 들어가는 멀티캐스트 IP 주소 포맷에 대한 예시이다. IEEE 802.16e를 기반으로 하는 시스템에서는 MOB_PAG-ADV 메시지가 유휴 모드에 있는 단말을 깨울 때 사용되며(이를 페이징이라 한다), 그때 유니캐스트 데이터에 대해서는 해당 단말의 MAC 주소가 사용된다. 본 발명에서는 멀티캐스트 데이터에 대해, 28비트 완전한 멀티캐스트 IP 주소를 사용하여 알려주거나, 일부 멀티캐스트 IP 주소(예를 들어, LSB 24 bits)를 사용하여 페이징한다. 즉, 네트워크 계층에 사용되는 멀티캐스트 IP 주소는 MAC 계층의 MOB_PAG-ADV 메시지에 포함한다.
이후, 상기 기지국(207)은 215단계에서 멀티캐스트 전송을 위한 MAP 메시지(하기 <표 2> 참조)를 사용하여 멀티캐스트 데이터를 전송한다. 이때 단말2 (303)과 단말3 (305)는 동일한 페이징 그룹에 속해 있어서 동시에 데이터를 수신할 수 있다.
Syntax Size( bit ) Notes
Multicast_DL_MAP_IE() {
DIUC 4 0xE (to indicate Extended-2 DIUC)
Extended-2 DIUC 4 0xF (to indicate Extended-3 UIUC)
Length 8 Length in bytes of the unspecified data field plus the extended-3 DIUC field (10 bytes in full Multicast IP address case)
Extended-3 DIUC 4 0x1 (To indicate Multicast data transmission)
(Full or Partial) Multicast IP address 28 LSB 28 bits of Multicast IP address (in full Multicast IP address case)
OFDMA Symbol offset 8 The offset of the OFDMA symbol in which the burst starts
Subchannel offset 6 The lowest index OFDMA subchannel used for carrying the burst
Boosting 3 000: Normal (not boosted); 001: +6dB;
010: -6dB; 011: +9dB; 100: +3dB;
101: -3dB; 110: -9dB; 111: -12dB;
No. OFDMA Symbols 7 The number of OFDMA symbols that are used to carry the burst
No. Subchannels 6 The number of subchannels with subsequent indexes, used to carry the burst.
Repetition Coding Indication 2 0b00: No repetition coding
0b01: Repetition coding of 2 used
0b10: Repetition coding of 4 used
0b11: Repetition coding of 6 used
}
즉, 상기 MAP 메시지는 완전한 28비트의 멀티캐스트 IP 주소를 포함하거나, 그보다 작은 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함하여, 단말로 하여금 자원할당 메시지를 수신하면, 자신이 실제 데이터를 수신하여야 하는지 아닌지를 판단할 수 있다.
한편, 상기 기지국(207)은 다른 페이징 그룹에 속해 있는 단말1(201)에 멀티캐스트 데이터를 송신하기 위해, 217단계에서 상기 211단계에서 수신한 멀티캐스트 데이터를 복사하여, 단말1(201)이 깨어나는 시점(t2 시점)에 맞추어 페이징 메시지(상기 <표 1> 참조)를 전송하고, 219단계에서 멀티캐스트 전송을 위한 MAP 메시지(하기 <표 2> 참조)를 사용하여 동일한 멀티캐스트 데이터를 전송한다.
한편, 상기 단말들(201, 203, 205)이 연결모드로 동작할 시, 상기 기지국(207)은 상기 <표 1>의 페이징 메시지를 전송할 필요없이(즉, 213단계 및 217단계를 수행하지 않음), 상기 <표 2>의 멀티캐스트 전송을 위한 MAP 메시지를 사용하여 멀티캐스트 데이터를 전송한다.
다음으로, IEEE 802.16m을 기반으로 하는 시스템에 대해 설명토록 한다. 본 발명에서 제안하는 멀티캐스트 데이터 전송 시 기지국(207) 동작 및 단말(203, 205, 207) 동작은 동일하나, IEEE 802.16m에서의 각각 자원할당 메시지는 크기가 40비트로 제한되기 때문에, 멀티캐스트 전송을 위한 MAP 메시지(하기 <표 2> 참조)를 그대로 사용할 수 없다.
따라서, 전체 28 비트 멀티캐스트 IP 주소 가운데 하위 18 비트만을 자원할당 메시지로 전송한다. 따라서 10비트의 중복이 발생가능하므로, 불필요한 데이터 전달을 막기 위해 추가로 확장 헤더를 데이터 전송 시 붙여서 전송한다.
하기 <표 3>은 IEEE 802.16m에서의 Multicast_DL_A-MAP_IE이고 하기 <표 4>는 불필요한 데이터 전달을 막기 위해 추가로 확장 헤더 포맷이다.
Syntax S ize
( bit ) 		Description / Notes
Multicast_DL_A-MAP_IE() {
A-MAP IE Type 4 0xD (to indicate Multicast_DL_A-MAP_IE)
Partial Multicast IP address 18 LSB 18 bits of Multicast IP address
Burst Size 6 Burst size
Resource Index 11 5 MHz: 0 in first 2 MSB bits + 9 bits for resource index
10 MHz: 11 bits for resource index
20 MHz: 11 bits for resource index
Resource index includes location and allocation size.
Long_TTI_Indicator 1 Indicates number fo AAI subframes spanned by the allocated resource.
0b0: 1 AAI subframe (default TTI)
0b1: 4 DL AAI subframe for FDD or all DL AAI subframes for TDD (long TTI)
}
Syntax Size( bit ) Description / Notes
Multicast_Address_EH () {
Type 4 0b1010 (to indicate Multicast_Address_EH)
Partial Multicast IP address 10 MSB 10 bits of Multicast IP address
Reserved 2 For byte alignment
}
<표 4>는 본 발명에서 제안하는 멀티캐스트 주소를 포함하는 확장 헤더의 포맷이다
즉, 상기 단말은 실제 데이터 전송시 헤더 다음에 붙는 확장 헤더의 10 비트 멀티캐스트 IP 주소와 Multicast_DL_A-MAP_IE 맵 메시지의 18비트 멀티캐스트 IP 주소를 조합하여 멀티캐스트 데이터를 수신한다.
또한, IEEE 802.16m 시스템에서의 페이징 메시지에 들어가는 멀티캐스트 IP 주소포맷은 하기 <표 5>와 같다.
M/O Attributes / Array
of attributes 		Size ( bits ) Value / Note Conditions
O Multicast IP address array [1..255] Variable The list of multicast IP address to be sent after sending the AAI_PAG-ADV message Present if Multicast data exists
M A) Multicast IP address 28 Multicast IP address
즉, IEEE 802.16m를 기반으로 하는 시스템에서는 AAI_PAG-ADV 메시지가 유휴 모드에 있는 단말을 깨울 때 사용되며, 그때 유니캐스트 데이터에 대해서는 해당 단말의 MAC 주소가 사용된다. 본 발명에서는 멀티캐스트 데이터에 대해, 28비트 완전한 멀티캐스트 IP 주소를 사용하여 알려주거나, 그것보다 작은 값(예를 들어, LSB 24 bits)들을 사용하여 페이징한다. 따라서, 멀티캐스트 IP 주소 array가 AAI_PAG-ADV 메시지에 포함된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 멀티캐스트 데이터 전송을 위한 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 기지국은 301단계에서, 단말들에 멀티캐스트 데이터를 수신할지를 문의하고, 303단계에서, 상기 단말들로부터 멀티캐스팅 그룹 참가 메시지를 수신한다.
이후, 상기 기지국은 305단계에서, 상기 단말들로부터 멀티캐스팅 그룹 참가 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스팅 그룹을 결정한다. 즉, 상기 기지국은 해당 멀티캐스팅 그룹에 참가하는 단말들을 리스트로 관리한다.
이후, 상기 기지국은 307단계에서, 소스 단말로부터 멀티캐스트 데이터를 수신할 시, 309단계로 진행하여 상기 수신된 멀티캐스트 데이터에 포함된 멀티캐스팅 IP 주소에 해당하는 멀티캐스팅 그룹을 선택한다.
여기서, 상기 소스 데이터는 멀티캐스트 데이터를 전송하는 개체로, 상기 단말들과 동일한 셀 내에 존재하거나(도 1 (b) 참조), 혹은 상기 단말들과 다른 셀 내에 존재할 수 있다(도 1 (c)). 구현에 따라, 백본을 통해 인터넷망에 연결된 다른 시스템 내에 존재할 수도 있다(도 1 (a) 참조).
이후, 상기 기지국은 311단계에서, 선택된 멀티캐스팅 그룹 내 단말들의 상태를 확인한다. 즉, 선택된 멀티캐스팅 그룹 내 단말이 유휴모드에 존재하는지 연결모드에 있는지를 확인한다.
상기 기지국은 313단계에서, 단말이 유휴모드 혹은 슬립모드에 있을 시, 315단계로 진행하여, 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 페이징 메시지(상기 <표 1> 혹은 상기 <표 5>) 즉, 페이징 주기에 MOB_PAG_ADV 메시지를 구성하여 전송한다. 만약, 313단계에서 단말이 연결모드에 있을 시, 317단계로 진행한다.
이후, 상기 기지국은 317단계에서, 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 Multicast_DL_MAP_IE 구성하여 전송하여(IEEE 802.16e 시스템에서는 상기 <표 2>을 이용하고, IEEE 802.16m 시스템에서는 상기 <표 3> 및 <표 4>을 이용하고), 상기 단말들이 수신할 멀티캐스트 데이터의 위치를 알려준다.
이후, 상기 기지국은 319단계에서, 상기 Multicast_DL_MAP_IE가 지시하는 위치에서 멀티캐스트 데이터를 전송한다.
이후, 본 발명의 절차를 종료한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 멀티캐스트 데이터 전송을 위한 단말 동작 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 단말은 401단계에서, 기지국이 멀티캐스트 데이터 수신을 문의할 시, 멀티캐스트 그룹 참가 여부를 결정하여 상기 기지국에 알려준다.
이후, 상기 단말은 403단계에서, 멀티캐스트 그룹에 참가하지 않는 경우 해당모드로 진행한다. 상기 단말은 해당모드에서 유니캐스트 데이터 혹은 브로드캐스트 데이터를 수신할 수 있다.
상기 단말은 상기 단말은 멀티캐스트 그룹에 참가할 경우, 405단계에서 유휴모드 혹은 슬립모드에 있는 판단하여, 유휴모드 혹은 슬립모드에 있을 시 407단계로 진행하여 해당 페이징 주기에 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MOB_PAG_ADV 메시지를 수신한다. 만약, 상기 단말은 연결모드에 있을 시 409단계로 진행한다.
이후, 상기 단말은 409단계에서, 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 Multicast_DL_MAP_IE 수신하여 수신할 멀티캐스트 데이터의 위치를 확인하고, 상기 단말은 413단계에서, 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 Multicast_DL_MAP_IE 구성하여 전송하여, 상기 단말은 Multicast_DL_MAP_IE가 지시하는 위치의 멀티캐스트 데이터를 수신한다.
이후, 본 발명의 절차를 종료한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 멀티캐스트 데이터 전송을 위한 장치도를 도시하고 있다. 여기서, 장치는 기지국 혹은 단말 중 하나이다.
상기 도 5를 참조하면, 단말(또는 기지국)은 RF처리기(501), 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Convertor)(503), OFDM복조기(504), 복호화기(507), 메시지 처리부(509), 제어부(511), 메시지 생성부(517), 부호화기(519), OFDM변조기(521), 디지털/아날로그 변환기(Digital/Analog Convertor)(523), RF처리기(524), TDD 스위치(527), 시간제어기(529)를 포함하여 구성된다.
먼저 상기 TDD 스위치(527)는 프레임 동기에 근거해서 스위칭 동작을 제어한다. 예를 들어, 신호를 수신하는 구간이면, 상기 TDD 스위치(527)는 안테나와 수신단의 RF처리기(501)가 연결되도록 스위치를 제어한다. 또한, 신호를 송신하는 구간이면 상기 안테나와 송신단의 RF처리기(525)가 연결되도록 스위치를 제어한다.
수신 구간동안, 상기 RF처리기(501)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(503)는 상기 RF처리기(501)로부터의 아날로그 신호를 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(505)는 상기 아날로그/디지털 변환기(503)에서 출력되는 샘플데이터를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다. 상기 복호화기(507)는 상기 OFDM복조기(505)로부터 제공받은 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택하고, 상기 선택된 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 출력한다. 상기 메시지 처리부(509)는 상기 복호화기(507)로부터 입력되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 제어부(411)로 제공한다.
상기 제어부(511)는 기지국 혹은 단말이 전반적인 제어를 수행한다. 그리고 상기 메시지 처리부(509)로부터 제공받은 정보들에 대한 해당 처리를 수행하고, 그 결과를 메시지 생성부(517)로 제공한다.
상기 메시지 생성부(517)는 상기 제어부(511)를 통해 제공받은 각종 정보들을 가지고 메시지를 생성하여 물리계층의 부호화기(519)로 출력한다. 상기 부호화기(519)는 상기 메시지 생성부(517)로부터의 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. 상기 OFDM변조기(521)는 상기 부호화기(519)로부터의 데이터를 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 샘플데이터(OFDM심볼)를 출력한다. 상기 디지털/아날로그 변환기(523)는 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(524)는 상기 디지털/아날로그 변환기(523)로부터의 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.
기지국 동작을 살펴보면, 상기 제어기(511)는 단말에 멀티캐스트 데이터 수신을 문의하여 멀티캐스트 그룹을 결정한다.
그리고, 멀티캐스팅 그룹 내 단말들의 상태를 확인하여, 소스 단말로부터 수신한 멀티캐스트 데이터를 해당 단말들로 전송하기 위해 상기 <표 1> 내지 상기 <표 5>의 구성하거나 단말로 전송한다.
예를 들어, 단말이 유휴모드 혹은 슬립모드에 있을 시, 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 페이징 메시지(상기 <표 1> 혹은 상기 <표 5>) 즉, 페이징 주기에 MOB_PAG_ADV 메시지를 구성하여 전송하고, 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 Multicast_DL_MAP_IE 구성하여 전송하여(IEEE 802.16e 시스템에서는 상기 <표 2>을 이용하고, IEEE 802.16m 시스템에서는 상기 <표 3> 및 <표 4>을 이용하고), 상기 단말들이 수신할 멀티캐스트 데이터의 위치를 알려준다.
단말 동작을 살펴보면, 상기 제어기(511)는 멀티캐스트 데이터 수신을 문의할 시, 멀티캐스트 그룹 참가 여부를 결정하여 상기 기지국에 알려준다. 그리고, 기지국으로부터 멀티캐스트 데이터를 수신하기 위해, 유휴모드 혹은 슬립모드에 있을 시 해당 페이징 주기에 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MOB_PAG_ADV 메시지를 수신하고, 멀티캐스팅 IP 주소를 포함한 Multicast_DL_MAP_IE 수신하여 수신할 멀티캐스트 데이터의 위치를 확인한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
511: 제어부, 505: OFDM복조기, 521: OFDM변조기

Claims (26)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 기지국 동작 방법에 있어서,
    소스 단말로부터 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 데이터를 수신하는 과정과, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며,
    상기 멀티캐스트 IP 주소를 MAC 계층의 제어메시지에 포함시켜, 상기 멀티캐스트 데이터를 적어도 하나 이상의 단말에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 데이터를 적어도 하나 이상의 단말에 전송하는 과정은,
    상기 소스 단말로부터 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 데이터를 수신할 시, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신할 멀티캐스팅 그룹을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 멀티캐스팅 그룹의 각 단말들의 연결상태를 확인하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MAC 계층의 제어메시지를 전송하는 과정과,
    상기 MAC 계층의 제어메시지를 기반으로, 상기 멀티캐스트 데이터를 적어도 하나 이상의 단말에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 선택된 멀티캐스팅 그룹의 각 단말들의 연결상태를 확인하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MAC 계층의 제어메시지를 전송하는 과정은,
    해당 단말이 유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 페이징 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 페이징 메시지 전송 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 선택된 멀티캐스팅 그룹의 각 단말들의 연결상태를 확인하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MAC 계층의 제어메시지를 전송하는 과정은,
    해당 단말이 연결 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 선택된 멀티캐스팅 그룹의 각 단말들의 연결상태를 확인하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MAC 계층의 제어메시지를 전송하는 과정은,
    해당 단말이 유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 페이징 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 페이징 메시지 전송 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지를 포함한 확장 헤더를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 선택된 멀티캐스팅 그룹의 각 단말들의 연결상태를 확인하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MAC 계층의 제어메시지를 전송하는 과정은,
    해당 단말이 연결 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지를 포함한 확장 헤더를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 IP 주소를 기반으로 멀티캐스트 데이터를 수신하는 멀티캐스팅 그룹을 설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 단말 동작 방법에 있어서,
    기지국으로부터, 멀티캐스트 IP 주소가 포함된 MAC 계층의 제어메시지를 수신하는 과정과, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며,
    상기 멀티캐스트 IP 주소를 이용하여, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 기지국이 멀티캐스트 데이터 수신을 문의할 시, 멀티캐스팅 그룹 참가메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 IP 주소가 포함된 MAC 계층의 제어메시지를 수신하는 과정은,
    유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 페이징 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 페이징 메시지 수신 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 IP 주소가 포함된 MAC 계층의 제어메시지를 수신하는 과정은,
    해당 단말이 연결 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 IP 주소가 포함된 MAC 계층의 제어메시지를 수신하는 과정은,
    해당 단말이 유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 페이징 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 페이징 메시지 수신 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지를 포함한 확장 헤더를 수신하는 과정과,
    상기 자원할당 맵 메시지에 포함된 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 주소와 상기 확장 헤더에 포함된 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지 주소를 조합하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 조합하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 IP 주소가 포함된 MAC 계층의 제어메시지를 수신하는 과정은,
    해당 단말이 연결 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지를 포함한 확장 헤더를 수신하는 과정과,
    상기 자원할당 맵 메시지에 포함된 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 주소와 상기 확장 헤더에 포함된 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지 주소를 조합하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 조합하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 기지국 장치에 있어서,
    소스 단말로부터 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며,
    상기 멀티캐스트 IP 주소를 MAC 계층의 제어메시지에 포함시켜, 상기 멀티캐스트 데이터를 적어도 하나 이상의 단말에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소스 단말로부터 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 데이터를 수신할 시, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신할 멀티캐스팅 그룹을 선택하고,
    상기 선택된 멀티캐스팅 그룹의 각 단말들의 연결상태를 확인하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 MAC 계층의 제어메시지를 전송하고,
    상기 MAC 계층의 제어메시지를 기반으로, 상기 멀티캐스트 데이터를 적어도 하나 이상의 단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    해당 단말이 유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 페이징 메시지를 전송하고,
    상기 페이징 메시지 전송 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하고,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    해당 단말이 연결 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하고,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    해당 단말이 유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 페이징 메시지를 전송하고,
    상기 페이징 메시지 전송 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하고,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지를 포함한 확장 헤더를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    해당 단말이 연결 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 전송하고,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지를 포함한 확장 헤더를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 멀티캐스트 IP 주소를 기반으로 멀티캐스트 데이터를 수신하는 멀티캐스팅 그룹을 설정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 데이터를 전송하기 위한 단말 장치에 있어서,
    기지국으로부터, 멀티캐스트 IP 주소가 포함된 MAC 계층의 제어메시지를 수신하고, 상기 멀티캐스트 IP 주소는 네트워크 계층에 사용되며,
    상기 멀티캐스트 IP 주소를 이용하여, 상기 멀티캐스트 데이터를 수신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 기지국이 멀티캐스트 데이터 수신을 문의할 시, 멀티캐스팅 그룹 참가메시지를 상기 기지국으로 전송하는 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 제어부는,
    유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 페이징 메시지를 수신하고,
    상기 페이징 메시지 수신 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 혹은 전체를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 제어부는,
    해당 단말이 연결 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 21항에 있어서,
    상기 제어부는,
    해당 단말이 유휴 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 포함한 페이징 메시지를 수신하고,
    상기 페이징 메시지 수신 후, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 수신하고,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지를 포함한 확장 헤더를 수신하고,
    상기 자원할당 맵 메시지에 포함된 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 주소와 상기 확장 헤더에 포함된 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지 주소를 조합하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 조합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 21항에 있어서,
    상기 제어부는,
    해당 단말이 연결 모드일 시, 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부를 포함한 멀티캐스트 전송을 위한 자원할당 맵 메시지를 수신하고,
    상기 자원할당 맵 메시지를 기반으로 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지를 포함한 확장 헤더를 수신하고,
    상기 자원할당 맵 메시지에 포함된 상기 멀티캐스트 IP 주소의 일부 주소와 상기 확장 헤더에 포함된 상기 멀티캐스트 IP 주소의 나머지 주소를 조합하여, 상기 멀티캐스트 IP 주소를 조합하는 것을 특징으로 하는 장치.
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Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20101022

PG1501 Laying open of application
PC1203 Withdrawal of no request for examination
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