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KR20120071217A - 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법 및 이를 이용하는 이동통신 시스템 - Google Patents

사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법 및 이를 이용하는 이동통신 시스템 Download PDF

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Publication number
KR20120071217A
KR20120071217A KR1020100132861A KR20100132861A KR20120071217A KR 20120071217 A KR20120071217 A KR 20120071217A KR 1020100132861 A KR1020100132861 A KR 1020100132861A KR 20100132861 A KR20100132861 A KR 20100132861A KR 20120071217 A KR20120071217 A KR 20120071217A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
service
multicast service
multicast
mtc device
mtc
Prior art date
Application number
KR1020100132861A
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English (en)
Inventor
권혜연
박애순
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
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Priority to CN201110434123.2A priority patent/CN102572710B/zh
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법은, 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 포함하는 이동통신 시스템에서 사물통신 서비스를 제공하기 위한 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 사물통신 디바이스가 멀티캐스트 서비스에 가입하는 단계, 및 사물통신 디바이스가 무선을 통해 공지되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 파악하고, 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스에 대한 합류를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 전송하기 위해 상기 합류를 수행한 것이 아닌 경우, 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터가 멀티캐스트 서비스를 위한 세션을 시작하는 단계, 상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 디바이스에 대해 그룹 페이징을 수행하는 단계, 및 상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 디바이스에 대해 상기 멀티캐스트 서비스 관련 데이터를 전송하는 단계를 더 포함한다.

Description

사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법 및 이를 이용하는 이동통신 시스템{Data Transmitting Method for Machine to Machine Communication Services and Cellular Systems using the Method}
본 발명은 다수의 동시 다발적인 서비스가 요구되는 사물통신 서비스 제공을 위한 효율적인 데이터의 송수신을 수행하는 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법 및 이를 이용하는 이동통신 시스템에 관한 것이다.
사물 통신(Machine Type Communication 또는 Machine to Machine Communication)은 인간의 개입이 필수적으로 필요치 않은 하나 이상의 요소들(entities)과 연관된 데이터 통신의 형태를 의미한다.
사물 통신에 최적화된 서비스는 인간 대 인간 통신에 최적화된 서비스와는 다른데, a) 여러 시장 시나리오들, b) 데이터 통신들, c) 더 낮은 비용 및 노력, d) 통신하는 매우 많은 숫자의 잠재적인 단말들, e) 큰 범위까지, 단말당 매우 적은 트래픽과 같은 특성들과 관련된다는 점에서 현재의 모바일 네트워크 통신과 그 특징을 달리한다.
사물통신은 다양한 서비스 형태로 나타날 수 있는데, 예를 들면, 가스 검침이나 수도 계량기 검침을 원격으로 제어하는 스마트 미터링(Smart Metering), 위치추적(Tracking & Tracing), 자판기 등의 원격 보수 및 제어(Remote Maintenance & Control), 물류관리, 기계 및 설비의 원격 모니터링, 헬스케어, 인명 추적, 수량 측정 또는 수질 검사 등의 분야에서 사물통신 기술이 주요 이슈가 되고 있다.
이러한 사물통신 기술이 눈부시게 성장하면서 기존의 단순하게 데이터를 센싱하여 소량의 데이터만을 전송해주던 서비스에서 차별화된 스마트 안심 서비스나 사회 안전망 시스템과 같은 고도의 멀티미디어 서비스와 비 주기적인 정보의 송수신이 요구되는 다양한 서비스들이 증가하고 있다.
최근 3GPP에서도 사람과 사물, 사물과 사물간 지능 통신을 위한 MTC (Machine Type Communication) 기술에 대한 표준화 작업을 진행하고 있으나 아직은 사용 사례와 몇 개의 해결방안에 대한 논의가 막 시작된 시점에 불과하여, 해결되어야 할 많은 문제점들이 존재하고 있다.
특히, 수십, 수만의 단말 또는 기기가 상호 통신하는 사물통신 환경에서 다량의 멀티미디어 데이터가 동시에 발생하게 되면 망에서의 부하가 증가하여 데이터 전송의 지연 및 망의 혼잡을 초래하게 되는 문제점이 예상되어, 이에 대한 대책 마련이 시급한 실정이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 수십, 수만의 단말 또는 기기가 다량의 멀티미디어 데이터를 동시에 전송하거나 수신하는 서비스를 위해 기존의 이동통신시스템에서 제공되는 멀티캐스트 서비스 기술을 이용하는, 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법 및 이를 이용하는 이동통신 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법은, 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 포함하는 이동통신 시스템에서 사물통신 서비스를 제공하기 위한 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 사물통신 디바이스가 상기 이동통신 시스템이 제공하는 멀티캐스트 서비스에 가입하는 단계 및 상기 사물통신 디바이스가 무선을 통해 공지되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 파악하고, 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스에 대한 합류를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 전송하기 위해 상기 합류를 수행한 경우를 제외한 경우들에 대해, 멀티캐스트 서비스를 위한 세션을 시작하는 단계, 상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 사물통신 디바이스에 대해 그룹 페이징을 수행하는 단계, 및 상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 사물통신 디바이스에 대해 상기 멀티캐스트 서비스 관련 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 전송하기 위해 상기 합류를 수행한 경우에는, 상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 네트워크로 전송하는 단계, 상기 사물통신 디바이스가 서비스 탈퇴를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 사물통신 디바이스는 적어도 하나의 멀티캐스트 그룹에 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법은, 상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 디바이스에 대해 상기 멀티캐스트 서비스 관련 데이터를 전송하는 단계 이후 일정 기간 데이터의 송수신이 없는 경우, 상기 세션을 중지하는 단계, 상기 세션 중지에 따라 상기 사물통신 디바이스가 자원을 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법은 또한, 상기 사물통신 디바이스가 상기 멀티캐스트 서비스 수신을 중단하고자 하는 경우 서비스 비활성화를 수행하여 합류하고 있던 멀티캐스트 서비스로부터 탈퇴하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법은 또한, 상기 사물통신 디바이스가 멀티캐스트 서비스에 가입한 이후, 네트워크가 제공하는 고유의 식별자로 구분되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 공지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스는, 사물통신 서비스의 주기적인 상태 정보 요청, 및 사물통신 디바이스의 원격 유지 보수를 위한 OTA(Over The Air) 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템은, 멀티캐스트 서비스에 가입하여 무선을 통해 공지되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 파악하며, 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스에 대한 합류를 수행하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스, 상기 사물통신 디바이스의 서비스 합류 수행에 따라, 해당 멀티캐스트 서비스를 위한 세션을 시작하고, 세션의 시작을 공지하는 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터, 상기 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터로부터 세션 시작을 통지받고 해당 멀티캐스트 서비스를 수신할 그룹에 속한 사물통신 디바이스의 위치를 파악하고, 해당 위치의 기지국에 대한 페이징을 트리거링하는 이동성 관리 장치를 포함한다.
상기 이동통신 시스템은, 상기 이동성 관리 장치로부터 페이징 메시지를 수신하여 상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 디바이스에 대해 그룹 페이징을 수행하는 기지국을 더 포함할 수 있다.
상기 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터는 기 설정된 기간 동안 해당 멀티캐스트 서비스와 관련하여 전송할 데이터가 없는 경우, 상기 세션을 중지할 수 있다.
상기 사물통신 디바이스는 세션이 중지된 경우 상기 세션에 할당되었던 자원을 해제하고, 상기 멀티캐스트 서비스의 수신을 중단하고자 하는 경우 서비스 비활성화를 수행하여 합류되어 있던 멀티캐스트 서비스로부터 탈퇴할 수 있다.
상기 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터는, 상기 사물통신 디바이스가 멀티캐스트 서비스에 가입한 이후, 고유의 식별자로 구분되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 공지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 사물통신 디바이스는, 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신망에 포함된 기지국과 통신하는 사물통신 디바이스에 관한 것으로, 멀티캐스트 서비스에 가입하여 상기 기지국을 통해 공지되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 파악하며, 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스에 대한 합류를 수행하고, 상기 기지국으로부터의 페이징을 수신하고 상기 기지국을 통해 상기 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스 관련 데이터를 수신한다.
상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 전송하기 위해 상기 합류를 수행한 경우에는, 상기 사물통신 디바이스는 합류 직후 수집한 데이터 정보를 네트워크로 전송하고 서비스 탈퇴를 수행할 수 있다.
본 발명은 여러 사물통신 디바이스에 대해 동시에 전송되는 형태의 트래픽에 대해 기존의 이동통신 시스템에서 제공하는 멀티캐스트 서비스를 이용함으로써, 다량의 데이터 전송이 필요한 사물통신 서비스에서 자원이 효율적으로 사용될 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 MTC 서비스를 제공하는 이동 통신망의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 MBMS 아키텍쳐(Architecture)의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 사물통신 서비스 및 멀티캐스트 서비스 지원을 고려했을 때의 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사물통신 디바이스의 동작 흐름을 설명한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 '단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명은, 수십, 수만의 단말 또는 기기가 다량의 멀티미디어 데이터를 동시에 전송하거나 수신하는 서비스를 위해 기존 이동통신시스템에서 제공되는 멀티캐스트 서비스 기술을 이용하도록 한다.
멀티캐스트 서비스는 데이터 패킷을 다수의 사용자들에게 동시에 전송하는 방법으로, 동일한 멀티캐스트 그룹에 속한 사용자에게 한 번에 데이터가 전송되어 데이터의 중복전송으로 인한 네트워크 자원 낭비를 막을 수 있다.
특히, 고비용의 무선 자원을 요하는 이동통신시스템에서 동일한 셀에 존재하는 일정 수준의 사용자에게 전송하는 데이터에 대해 필요한 자원을 공유하게 함으로써 자원의 효율을 높일 수 있다.
멀티캐스트 서비스의 일 예로, 3GPP 시스템에서는 MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service)가 지원되어 다수의 사용자가 자원을 공유하여 저렴하게 멀티미디어 서비스를 이용할 수 있도록 하고 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 MTC 서비스를 제공하는 이동 통신망의 일 실시예를 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이 MTC 서비스를 제공하는 이동 통신망은 기존의 이동 통신망에 더하여 MTC 서비스를 제공하기 위한 MTC 서버(300), MTC 디바이스(100), 그리고 MTC 사용자(400) 등을 추가로 포함한다.
MTC 디바이스(100)는 PLMN(Public Land Mobile Network)을 통해 MTC 서버(300) 및 다른 MTC 디바이스들과 통신하는 MTC 통신 기능을 가지는 단말(UE)이다.
MTC 서버(300)는 PLMN과 통신하며, PLMN을 통해 MTC 디바이스(100)와 통신한다. MTC 서버(300)는 또한 MTC 사용자(400)에 의해 액세스 가능한 인터페이스를 가지며, MTC 사용자(400)를 위한 서비스를 제공한다. MTC 사용자(400)는 MTC 서버(300)에 의해 제공되는 서비스를 이용한다.
도 1의 구성에서 MTC 서버(300)는 네트워크 오퍼레이터에 의해 제어되며, 네트워크 오퍼레이터는 MTC 서버(300) 상에 API(Application Programming Interface)를 제공하며, MTC 사용자(400)는 API를 통해 네트워크 오퍼레이터의 MTC 서버(300)에 액세스한다.
한편, 도 1에서는 네트워크 오퍼레이터 도메인 내에 MTC 서버가 포함된 구성을 취하고 있으나, MTC 서버는 네트워크 오퍼레이터 도메인 내에 위치하지 않고 네트워크 오퍼레이터 도메인 외부에 위치할 수도 있으며, 이 경우 MTC 서버는 네트워크 오퍼레이터에 의해 제어받지 않는 형태를 띤다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 MBMS 아키텍쳐(Architecture)의 일 실시예를 나타낸다.
본 발명이 적용될 수 있는 MBMS 아키텍쳐는 도 2에 도시된 바와 같이, MME(220), MCE(212), MBMS 게이트웨이(MBMS Gateway)(230), 기지국(211)을 포함하여 구성될 수 있다.
MME(Mobility Management Entity)(220)는 단말(User Equpment)과 CN(Core Network) 간의 시그널링을 처리하는 제어 노드이다. MME(220)가 제공하는 주요 기능은 베어러 관리(bearer management) 관련 기능들 및 연결 관리(connection management) 관련 기능들을 포함한다.
MCE(212)는 수락 제어(admission control) 및 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 동작을 이용한 멀티-셀 MBMS 전송을 위한 MBSFN 지역의 모든 기지국들에 의해 사용되는 무선 자원의 할당을 담당한다. 여기서, MBSFN이란 복수 개의 셀로부터 일정한 기간 동안 시간적으로 동기화된 공통의 신호를 전송하는 기술을 칭하며, MBSFN 기술을 적용하는 경우 일정 지역에 있는 이동통신 노드(또는 셀)들이 동일 무선자원을 이용해 동시에 멀티캐스트 브로드캐스트 트래픽 또는 제어 데이터를 전송한다. MBSFN 전송이 이루어지는 하나 혹은 다수 개의 셀로 구성되는 지역을 MBSFN 지역(MBSFN Area)이라 한다.
MCE(212)는 또한, 해당 MBMS 서비스에 대해 무선 자원이 충분치 않은 경우 새로운 MBMS 서비스의 라디오 베어러(radio bearer)를 설정하지 않을 것을 결정하는데, 이는 시간/주파수 무선 자원의 할당뿐 아니라, 예를 들어, 변조(modulation) 및 코딩 방식과 같은 무선 구성(radio configuration)의 세부사항을 결정하는 기능을 포함한다. MCE(212)는 MBMS 세션 제어 시그널링에 관여하며, 도 2에 도시된 바와 같은 독립적인 요소로 존재하지 않고 다른 네트워크 요소의 일부로서 기능할 수도 있다.
MBMS 게이트웨이(230)는 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스를 전송할 각 기지국으로 MBMS 패킷을 송신 또는 브로드캐스팅하는 역할을 담당한다. MCE(212)와 마찬가지로 MBMS 게이트웨이(230)도 다른 네트워크 요소의 일부로서 기능할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 사물통신 서비스 및 멀티캐스트 서비스의 지원을 고려했을 때의 이동통신 시스템의 구성을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사물통신을 지원하는 이동통신 시스템은, 다수의 사물통신 디바이스(100)가 도 3에 도시된 바와 같은 네트워크를 통해 원거리의 서버 또는 사용자 및 다른 사물통신 디바이스와 통신할 수 있다.
사물통신 디바이스(100)는 사물통신 서비스를 지원하기 위해, 자료수집 장치, 센서 및 통신기능 등을 포함하는 종단에 위치하는 장치를 나타낸다. 다수의 사물통신 디바이스는 서로 같거나 다른 여러 개의 멀티캐스트 그룹에 포함될 수 있으며, 동일한 사물통신 그룹에 속한 디바이스는 동시에 동일한 링크 및 무선 구간에서의 공용 채널을 통해 데이터 전송이 가능하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사물통신 디바이스는, 멀티캐스트 서비스에 가입하여 무선을 통해 공지되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 파악하며, 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스에 대한 합류를 수행한다.
이동성 관리 장치인 MME(220)는 이동통신망에서의 데이터 전송 제어를 위한 시그널링 정보 처리 및 사용자 인증을 처리하는 네트워크 노드를 나타낸다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동성 관리 장치는, 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터로부터 세션 시작을 통지받고 해당 멀티캐스트 서비스를 수신할 그룹에 속한 사물통신 디바이스의 위치를 파악하고, 해당 위치의 기지국에 대한 페이징을 트리거링한다.
E-UTRAN(210)은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동통신 무선액세스 접근 지점 노드를 나타내며, 적어도 하나의 사물통신 디바이스와 무선으로 통신하는 기지국을 포함한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기지국은, 이동성 관리 장치로부터 페이징 메시지를 수신하여 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 디바이스에 대해 그룹 페이징을 수행한다.
PDN(Packet Data Network) 게이트웨이(240)는 이동통신망에서의 데이터 전송을 담당하는 게이트웨이로, 단말에 대한 IP 주소 할당 및 QoS(Quality of Service) 시행 등을 담당한다. MBMS 게이트웨이(230)는 멀티캐스트 데이터를 전송할 각 기지국으로 멀티캐스트 데이터 패킷을 송신하는 역할을 담당한다.
BM-SC(Broadcast Multicast-Service Center, 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터)(250)는 컨텐츠 제공자의 서비스를 공급하거나 전달하는 기능을 제공하며, 사물통신 서비스 제공자의 서버와 통신하며 관련 데이터를 전송하거나 전달한다. BM-SC(250)는 MBMS 데이터의 근원지로서, MBMS 관련 서비스에 관한 대부분의 내용을 관리하는 네트워크 구성요소이다. BM-SC(250)는 각 MBMS 관련 서비스별로 데이터의 스케줄링을 담당하여 컨텐츠 제공업자의 인증 및 검증과 사용자의 과금 정보를 관리하는 역할을 수행한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 BM-SC(250)는 사물통신 디바이스(100)의 서비스 합류 수행에 따라, 해당 멀티캐스트 서비스를 위한 세션을 시작하고, 세션의 시작을 공지하는 역할을 담당한다.
사물통신서비스 제공자(108)는 사물통신 디바이스(100)를 제어하고 원격 관리하며 사물통신 디바이스(100)로부터 수집된 자료를 수신하여 필요한 정보를 저장하고 가공하고 적절한 조치를 취하는 사업자 또는 서버를 나타낸다. 즉, 사물통신 서비스 제공자의 바람직한 일 실시예가 도 1의 MTC 서버(300)라 할 것이다. 콘텐츠 제공자(109)는 멀티캐스트 전송을 필요로 하는 멀티미디어 콘텐츠를 제공하는 사업자를 나타낸다.
도 3에 제시된 E-UTRAN(210), MME(220), PDN GW(240), MBMS GW(230), BM-SC(250)는 일반적인 셀룰러 이동통신 시스템을 구성하는 바람직한 실시예들일 뿐이며, 본 발명의 구성요소들이 도 3에 나타낸 요소들에 국한된 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사물통신 디바이스의 동작 흐름을 설명한다.
사물통신 디바이스가 일반적인 멀티캐스트 서비스를 이용하기 위해서는, 사물통신 디바이스의 멀티캐스트 그룹 가입(Subscription)과 합류(Joining) 및 탈퇴(Leaving) 절차가 필요하다.
사물통신 디바이스(100)는 가입 과정(S401)을 통해 상기 BM-SC(250) 서버에 등록된다. 이 절차는 사물통신 디바이스(100)가 멀티캐스트 서비스를 수행하기 위한 기본적인 등록 과정이다. 가입은 일반적으로 사용자와 서비스 제공자 사이에 이루어지는 절차로서, 사용자가 멀티미디어 데이터 수신을 위한 등록 키 등을 수신하며, 이를 통해 사용자가 BM-SC(250)에 등록된다. 즉, 사물통신 디바이스(100)는 가입 과정을 통해 BM-SC(250) 서버에 등록된다.
가입 절차 이후에 이루어지는 서비스 공지(Service announcement) 절차(S402)는 전송 중이거나 또는 전송될 서비스에 대한 세부 정보를 사용자들에게 전송하는 과정으로, 이를 통해 사물통신 서비스 제공자가 제공하는 서비스에 대한 정보가 공지된다.
이때, 공지되는 서비스는 주기적인 상태 정보 요청, 사물통신 디바이스의 원격 유지 보수를 위한 OTA(Over The Air) 기능, 예를 들어 펌웨어 업그레이드 혹은 기기 리셋 등과 같은 다양한 서비스를 포함할 수 있으며, 각 서비스별로 식별자(ID)가 부여될 것이다. 또한, 이러한 서비스들은 단지 본 발명의 실시예들에 지나지 않으며, 공지되는 서비스의 종류에 제한을 두고자 함이 아니다. 즉, 본 발명에서는 공지되는 서비스의 종류에 대해 제한을 두지 않는다.
공지되는 서비스의 종류를 파악한 사물통신 디바이스는 서비스 합류 절차(S403)를 수행할 수 있다. 서비스 합류(Joining) 절차(S403)는 이미 등록된 사용자가 서비스 공지를 통해 알게 된 서비스를 수신하고자 하는 의사를 BM-SC에 전달하는 과정이다. 이때, 사물통신 디바이스는 해당 서비스 식별자(ID)를 BM-SC에 전달하여 데이터 전송을 준비하도록 한다. 이 과정을 통해 멀티캐스트 데이터는 해당 사물통신 디바이스가 위치하는 지역으로만 전송된다.
한편, 서비스 합류의 이유가 사물통신 디바이스로부터의 일방적인 데이터 송신인 경우(S404의 예)에, 사물통신 디바이스는 서비스 합류(S403) 직후 수집된 데이터 정보를 전송(S410)한 후 바로 서비스 탈퇴를 수행할 수도 있다(S409).
하지만, 그 외의 경우는 서비스 합류 절차(S403) 이후 정상적인 데이터 송수신 과정이 진행된다.
즉, 사물통신서비스 제공자는 해당 서비스의 데이터 전송이 준비가 되면 세션 시작(S405)을 알린다. 세션 시작(session start)은 해당 서비스의 멀티캐스트 데이터 전송이 준비되었음을 알리는 단계이다.
이를 수신한 BM-SC는 MBMS 게이트웨이 및 E-UTRAN, MME에게 멀티캐스트 세션 시작 메시지를 전송하여, 데이터의 전송을 요청하고 필요한 베어러를 설정하는 과정을 시작하도록 한다.
세션 시작 절차(S405) 이후에 수행되는 멀티캐스트 통지(MBMS notification) 절차(S406)에서는, 세션 시작을 수신한 E-UTRAN에서 해당 서비스를 수신할 디바이스가 위치한 셀을 알기 위하여 그룹 페이징을 통해 사물통신 디바이스에게 알리고, 이를 수신한 사물통신 디바이스들은 필요한 경우 통지에 대한 응답 메시지를 전송하여 필요한 자원을 할당받는 과정을 수행한다. 이후의 데이터 송수신 절차(S407)에서는 멀티캐스트 데이터의 송수신이 이루어진다.
이후 데이터 전송이 일정 기간 중단되면 자원의 효율적인 전송을 위하여 BM-SC는 세션 중지 메시지를 전송(S408)할 수 있다. 세션 중지 메시지가 사물통신 디바이스로 수신되면, 사물통신 디바이스는 해당 세션에 할당되었던 자원을 해제할 수 있다.
또한, 사물통신 디바이스가 서비스의 수신을 중단하고자 할 경우 서비스 비활성화(service deactivation)을 수행하여 이미 합류되어 있는 서비스로부터 탈퇴(S409)할 수 있다.
이상의 실시예를 통해 살펴본 본 발명의 바람직한 실시예들에서 제시된 사물통신 시스템을 위한 구성요소들 및 멀티캐스트 서비스를 위한 구성요소들은 3GPP의 MTC(Machine Type Communication) 서비스뿐 아니라 M2M(Machine-to-Machine) 서비스를 제공하는 여러 시스템을 비롯한 모든 사물통신 구성요소들에도 적용 가능함이 이해될 수 있을 것이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 포함하는 이동통신 시스템에서 사물통신 서비스를 제공하기 위한 데이터 전송 방법에 있어서,
    사물통신 디바이스가 상기 이동통신 시스템이 제공하는 멀티캐스트 서비스에 가입하는 단계; 및
    상기 사물통신 디바이스가 무선을 통해 공지되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 파악하고, 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스에 대한 합류를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 전송하기 위해 상기 합류를 수행한 경우를 제외한 경우들에 대해,
    멀티캐스트 서비스를 위한 세션을 시작하는 단계;
    상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 사물통신 디바이스에 대해 그룹 페이징을 수행하는 단계; 및
    상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 사물통신 디바이스에 대해 상기 멀티캐스트 서비스 관련 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는, 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 전송하기 위해 상기 합류를 수행한 경우에는,
    상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 네트워크로 전송하는 단계; 및
    상기 사물통신 디바이스가 서비스 탈퇴를 수행하는 단계를 더 포함하는, 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사물통신 디바이스는 적어도 하나의 멀티캐스트 그룹에 포함되는 것을 특징으로 하는, 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 디바이스에 대해 상기 멀티캐스트 서비스 관련 데이터를 전송하는 단계 이후 일정 기간 데이터의 송수신이 없는 경우, 상기 세션을 중지하는 단계;
    상기 세션 중지에 따라 상기 사물통신 디바이스가 자원을 해제하는 단계를 더 포함하는, 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 사물통신 디바이스가 상기 멀티캐스트 서비스 수신을 중단하고자 하는 경우 서비스 비활성화를 수행하여 합류하고 있던 멀티캐스트 서비스로부터 탈퇴하는 단계를 더 포함하는, 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 사물통신 디바이스가 멀티캐스트 서비스에 가입한 이후, 네트워크가 제공하는, 고유의 식별자로 구분되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 공지하는 단계를 더 포함하는, 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스는,
    사물통신 서비스의 주기적인 상태 정보 요청 및 사물통신 디바이스의 원격 유지 보수를 위한 OTA(Over The Air) 기능 중 적어도 하나를 포함하는, 사물통신 서비스를 위한 데이터 전송 방법.
  8. 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템으로서,
    멀티캐스트 서비스에 가입하여 무선을 통해 공지되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 파악하며, 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스에 대한 합류를 수행하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스;
    상기 사물통신 디바이스의 서비스 합류 수행에 따라, 해당 멀티캐스트 서비스를 위한 세션을 시작하고, 세션의 시작을 공지하는 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터; 및
    상기 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터로부터 세션 시작을 통지받고 해당 멀티캐스트 서비스를 수신할 그룹에 속한 사물통신 디바이스의 위치를 파악하고, 해당 위치의 기지국에 대한 페이징을 트리거링하는 이동성 관리 장치를 포함하는 이동통신 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 이동성 관리 장치로부터 페이징 메시지를 수신하여 상기 멀티캐스트 서비스를 수신할 적어도 하나의 디바이스에 대해 그룹 페이징을 수행하는 기지국을 더 포함하는 이동통신 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터는 기 설정된 기간 동안 해당 멀티캐스트 서비스와 관련하여 전송할 데이터가 없는 경우, 상기 세션을 중지하는 것을 특징으로 하는, 이동통신 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 사물통신 디바이스는 세션이 중지된 경우 상기 세션에 할당되었던 자원을 해제하고, 상기 멀티캐스트 서비스의 수신을 중단하고자 하는 경우 서비스 비활성화를 수행하여 합류하고 있던 멀티캐스트 서비스로부터 탈퇴하는 것을 특징으로 하는, 이동통신 시스템.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 사물통신 디바이스가 멀티캐스트 서비스에 가입한 이후, 상기 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스 센터가 고유의 식별자로 구분되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 공지하는 것을 특징으로 하는, 이동통신 시스템.
  13. 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신망에 포함된 기지국과 통신하는 사물통신 디바이스로서,
    멀티캐스트 서비스에 가입하여 상기 기지국을 통해 공지되는 적어도 하나의 멀티캐스트 서비스를 파악하며, 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스에 대한 합류를 수행하고, 상기 기지국으로부터의 페이징을 수신하고 상기 페이징 이후에 상기 기지국을 통해 상기 수신하고자 하는 멀티캐스트 서비스 관련 데이터를 수신하는 사물통신 디바이스.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 사물통신 디바이스가 수집한 데이터 정보를 전송하기 위해 상기 합류를 수행한 경우에는,
    상기 합류 직후 수집한 데이터 정보를 네트워크로 전송하고 서비스 탈퇴를 수행하는 것을 특징으로 하는 사물통신 디바이스.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 사물통신 디바이스는 적어도 하나의 멀티캐스트 그룹에 포함되는 것을 특징으로 하는, 사물통신 디바이스.
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