푸쉬투토크 오버 셀룰러 네트워크의 응답 클라이언트 식별방법 및 그 시스템 document_id A220517005079

본 발명은 PoC(PTT over Cellular) 그룹 통화 서비스를 위한 세션 개설에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 네트워크로부터 개시되는 PoC(Push to talk Over Cellular) 그룹 세션 개설에 있어서, 개시되는 세션에 최초로 응답하는 클라이언트의 정보를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 이동통신의 획기적인 발전과 통신망의 확대로 인하여 휴대폰을 이용한 보다 확장되고 다양한 서비스와 어플리케이션이 제공되고 있다. 또한 사용자의 요구도 다양화되어 단순 통화 서비스를 벗어나 위치 서비스, 멀티미디어 서비스, PTT 서비스 등으로 확대되고 있다. 특히 PTT 서비스는 종래 무전기나 TRS 등에 가능했던 그룹 통화와 음성통화는 물론 인스턴트 메신저, 상태 표시 등 다양한 부가 기능을 지원한다. 현재, 이러한 PTT(Push To Talk) 개념을 이동통신망을 이용해 서비스하는 PoC(Push-to-talk over cellular: 이하 PoC 라 칭함) 서비스에 대한 표준 제정이 활발하게 논의되고 있다. 기존의 이동통신 서비스와 구별되는 PoC 서비스의 특징 중 하나는 사용자가 복수의 세션에 속해 있어서 필요에 따라 세션간을 이동하면서 통화를 할 수 있다는 점이다. 사용자가 복수의 세션을 이동하면서 통화 가능해야 한다는 요구사항은 이동통신 서비스를 정의하고 있는 단체인 OMA(Open Mobile Alliance)의 요구사항에 명시되어 있다. 이하, 일반적인 PoC 서비스 시스템의 구조를 설명하기로 한다. 도 1은 일반적인 PoC(Push-to-talk over Cellular) 기본 구조에 관한 개념도이다. 도 1을 참조하면, PoC 클라이언트(10)는 이동단말에 내장되는 서비스 요청자이며, 대개 억세스 망(20)을 통하여 SIP(session Initiation Protocol)와 IP (Internet Protocol) 멀티미디어 지원 핵심망인 SIP/IP 코어(core)(30)망으로 연결된다. 이때 PoC 클라이언트(10)는 PoC 사용자 단말기에 상주하면서 PoC 서비스에 접속을 가능하게 한다. 주된 기능은 PoC 사용자 측면에서 PoC 세션을 생성하고, 기존의 세션에 참가하고 세션을 종료하는 것이다. 그 외에도 토크 버스트를 만들고 전달하는 기능, Instant Personal alert를 지원하는 기능, Poc 서비스에 접속했을 때 인증하는 기능 등의 역할을 수행한다. 이하 별도의 언급이 없는 한, PoC 클라이언트(10)라는 용어는 PoC 서비스 가입자 또는 PoC 단말과 동일한 의미로 사용된다. SIP/IP 기반의 코어망은 PoC 서비스를 지원하기 위하여 PoC 서버(60)와 GLMS(Group List and Management System, 50) 그리고 프레젠스 서버(70) 등과 연결되어 서비스를 제공한다. 이때, PoC 서버(60)는 PoC 세션을 유지, 관리하는 Controlling PoC Function 기능을 수행하거나, 일대일 통화나 다자간 통화를 위해 개설되는 PoC 세션에 참가하기 위한 Participating PoC Function 등의 기능을 갖는다. 상기 PoC 서버 내의 기능별 블록을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. 도 2는 일반적인 PoC 서버의 개략적인 구조도이다. 상기 PoC 서버는 PoC 세션을 전반적으로 유지, 관리하는 Controlling PoC Function(이하, ''CF''라 칭함)과 각 세션간의 유지 관리를 담당하는 Participating PoC Function(이하, ''PF''라 칭함)로 구분되며 각 표를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. CF는 표 1과 같이, PoC 서버의 기능 중 PoC 세션을 총체적으로 관리하는 역할을 하는데, 특히 PoC 클라이언트들의 말할 권리(floor) 요청(발언권)을 받아 들여 순서를 정하고 권한을 부여하고, 임의의 클라이언트가 요청한 토크 버스트(talk burst)를 그룹 호출에 참여한 모든 다른 클라이언트들에게 분배하며, 그룹호출에 참석한 클라이언트의 정보를 제공한다. PF는 아래 표 2와 같이, PoC 세션에서 CF와 각 클라이언트와 연계된 세션들을 관리하는데, 특히 클라이언트가 발언권을 요구하거나, CF에서 클라이언트에게 발언권을 부여할 때 PF가 중계하는 역할을 한다. 또한, CF와 클라이언트 사이에 미디어를 중계하는 역할, 둘 사이에 다른 코덱을 쓰고 있다면 트랜스코딩하는 역할, 동시 세션의 경우엔 하나의 세션에서 이야기하고 있을 때 다른 세션에서도 이야기하면 PoC 사용자의 선택에 따라 하나를 필터링해주는 역할을 수행한다. 상기와 같이 구성된 PoC 시스템은 PoC 사용자가 자신의 단말기를 통하여 GLMS(40)에 그룹 및 그룹 멤버에 관한 정보를 입력할 수 있으며 또는 GLMS(40)로부터 전송 받은 개인 혹은 그룹 목록을 통해 자신이 호출할 수 있는 PoC 사용자들의 정보를 알 수 있다. GLMS 에 그룹 및 그룹 멤버의 생성, 수정 및 관리할 수 있는 또 다른 방법은 인터넷이나 인트라넷 등 PoC 서비스 제공자가 신뢰할 수 있는 통신망을 통하여 입력할 수 있는 방법이 있다. PoC 호출 서비스를 이용하기 위하여, PoC 사용자는 SIP/IP에 자신의 PoC 주소를 등록한다. 이때 SIP/IP 코어에서는 PoC 사용자의 요청을 바탕으로 PoC 사용자에 관한 정보를 저장한다. 따라서, 다른 PoC 사용자가 PoC 그룹 호출을 하려고 할 때, 상기한 바와 같이 자신의 정보를 SIP/IP 코어망에 먼저 등록하고 GLMS로부터 전송받은 그룹 식별 정보를 이용하여 자신의 SIP/IP 코어망에 호출 요청을 한다. 이때, SIP/IP 코어는 요청하는 PoC 사용자 정보를 이용하여 주소 결정과 도메인 위치 결정 과정을 거친 후 요청하는 PoC 사용자가 등록된 홈 PoC 서버로 PoC 통화 요청을 전달한다. PoC 서버는 이러한 PoC 통화 요청에 대하여 PoC 세션 개설을 준비하고 GLMS 서버로부터 각각의 사용자 정보를 획득한 후, 해당 SIP/IP 코어 망으로 통화 요청 신호를 전달한다. 이때 인트라 도메인 내의 사용자들에 대한 통화 요청일 경우, PoC 서버는 PF와 CF의 기능을 모두 수행하게 된다. 통화 요청된 PoC 사용자를 관리하는 PoC 서버는 자신에게 전달된 PoC 사용자의 정보를 이용하고 SIP/IP 코어망의 위치 결정 과정을 거친 후 PoC 사용자에게로 통화 요청을 하게 된다. 도 3은 PoC 서버의 Controlling PoC Function 블럭과 Participating PoC Function 블럭을 도식적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 각 PoC 클라이언트(111,121,131,141)들은 PF(110,120,130,140)를 통해 CF(100)로 접속하여 PoC 세션을 맺는다. 이때, CF(100)에서 허락한 발언 요청자에게 발언권이 부여되면 해당 PoC 클라이언트의 발언에 대한 미디어가 각 PoC 클라이언트 들로 전달된다. 상기와 같은 구성을 갖는 PoC 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, 수신측은 POC 사용자의 요구에 따라 자신의 응답 모드를 설정할 수 있으며 크게 자동 응답 모드와 수동 응답 모드로 분류할 수 있다. 자동응답 모드는 수신측에서 지정한 POC 사용자 리스트에 포함되면 수신자의 수동적인 응답에 대신하여 해당 네트워크에서 송신측으로 즉시 응답을 보내도록 하는 것을 의미한다. 이러한 네트워크에서 단말의 동작에 대신해 자동적인 응답을 보내는 것은 단말의 응답 모드 설정 요구에 따라 PoC 서버에서 응답 모드와 해당 사용자 리스트를 저장하는 기능을 갖기 때문이다. 한편 수동 응답 모드는 자동 응답 사용자 리스트에 포함되지 않거나 불분명한 경우, 또는 수신자가 모든 사용자에 대하여 수동응답으로 설정한 경우에 해당하며 POC 통화 요청은 수신 네트워크를 거쳐 사용자의 단말까지 전송되어 POC 사용자의 허락에 의해 통화가 연결되는 것을 의미한다. 둘째, 사용자의 홈 네트워크 내 PoC 서버와의 연결 설정 여부에 따라 on-demand 세션 모드와 pre-established 세션 모드로 분류된다. pre-established 세션 모드는 POC 사용자가 자신의 요구에 따라 POC 클라이언트(POC Client)와 자신의 홈 네트워크에 속하는 POC 서버 사이에 사전에 세션을 설정해 두는 기술이다. 이러한 pre-established 세션은 POC 사용자가 자신이 사용할 미디어 파라미터를 POC 서버와 사전에 협상하여 향후 사용될 PoC 서버-클라이언트 간의 미디어 파라미터를 재협상 할 필요없이 빠른 세션 개설 진행을 하기 위해 필요한 기능이다. 사전 세션의 설정을 위해서는 POC 클라이언트가 SIP INVITE의 method를 통하여 본문부(SDP MIME body)에 지원하는 미디어 파라미터를 제공하고 서버에서 제공된 미디어 파라미터에 대한 응답을 함으로써 구현되며 서버로부터 수신하는 응답 메시지에 새롭게 설정되는 사전 세션의 식별정보를 콘퍼런스 식별자(conference URI)를 포함하여 PoC 사용자에게 회신하게 된다. 상기의 사전 세션을 이용할 경우, IP 주소, 포트 번호, 사용될 코덱(codec) 및 토크 버스트의 제어를 위한 프로토콜(talk burst control protocol) 등의 사전 협상이 가능하다. On-demand 세션 모드는 POC 사용자가 사전 세션을 설정하지 않은 상태를 의미하며 다른 POC 사용자의 초대 메시지를 받은 이후, POC 호 연결 절차를 수행하는 것을 의미한다. 한편, OMA에서 표준화 중인 PoC 스펙은 상기와 같은 통신 시스템의 기본적 기능 외에 다음과 같은 특징을 수반한다. 먼저 PoC 서비스는 half duplex 통신 방식의 다자간 컨퍼런스 기능을 지원하며그룹의 목적에 따라 다양한 타입을 지원한다. 즉, PoC 컨퍼런스는 참여하는 그룹의 특성에 따라 애드혹 PoC 그룹(ad hoc PoC group), 사전 설정 PoC 그룹(pre-arranged PoC group) 및 챗 PoC 그룹(chat PoC group)으로 나뉘어 진다. 먼저 애드 혹 그룹 및 사전 설정 그룹 통화의 경우, 컨퍼런스 서버에 세 션 개설 요청을 하여 포커스 역할을 하는 서버(컨퍼런스 서버)에서 각 해당 클라이언트로 세션 요청을 보내는 다이얼 아웃(dial-out)의 세션 개설 특징을 갖는다. 다음으로 챗 그룹의 경우는 해당 세션의 정보를 각 클라이언트들이 미리 알고 있어 컨퍼런스 서버에 대하여 다이얼 인(dial-in)의 세션 개설 절차를 갖는 것을 특징으로 한다. 다음으로 PoC 시스템에서 통화 요청에 대한 응답모드의 설정은 네트워크상의 엘리먼트인 POC 서버와 사용자측의 단말인 POC 클라이언트에서 모두 저장할 수 있으며 특히 PoC 클라이언트를 관리하는 홈 네트워크에 응답 모드를 설정할 때, POC 클라이언트가 속해있는 홈 네트워크 내에서 세션 참여 기능(participating function, PF)을 하는 PoC 서버에서 응답모드가 구현된다. 이와 같이 네트워크 측의 응답 모드를 설정할 경우, 다른 PoC 서버로부터 PoC 통화가 요청될 때 PF가 즉시 자동으로 세션 진행 메시지를 통화 요청 네트워크로 응답함으로써, POC 클라이언트까지 세션 셋업 메시지가 전달된 후 응답 되는 절차에 비해 통화 요청의 절차를 간소하게 할 수 있으며 이에 따라 초기 발언권 부여 시간을 줄일 수 있다. 한편, CF를 포함하는 PoC 세션 제어 네트워크는 수신측 네트워크로 INVITE 요청 메시지를 전달한 후 이에 대한 응답 메시지를 수신하게 된다. 수신측 네트워크에서 응답되는 SIP 메시지는 수신측 클라이언트와 PF의 설정에 따라 1XX의 임시 응답 메시지(provisional response)나 2XX의 성공 응답 메시지(successful response) 또는 4XX~6XX 등의 오류 응답 메시지일 수 있다. 만약 AUTO-ANSWER 응답의 경우 SIP 183 ''Session progress'' 신호로 수신할 수 있으며 이를 통하여 통화 요청자의 IMS 망에서 PoC 서버와 클라이언트 사이의 연결을 진행할 수 있다. 수신자의 통화 허락 신호는 상기 SIP 183 ''Session Progress''나 SIP 200 ''OK'' response로 회신되며 CF와 PF의 PoC 서버를 경유하여 POC 클라이언트 A로 전달하게 된다. 이후 CF는 수신측 PoC 서버로부터 200 OK 응답이나 183 Session progress 신호를 수신한 후, PoC 호가 연결되었음을 판단하여 클라이언트 A에 대하여 토크 버스트 발언권을 부여하는 floor granted 신호를 보내게 된다. 상기의 응답(200 OK 또는 183 session progress)에 따라 토크 버스트 권한을 부여하는 것은 ''confirmed'' 또는 ''unconfirmed''로 구분될 수 있으며 ''unconfirmed'' 응답을 수신할 경우 CF에서 버퍼링 기능이 필요하게 된다. 한편 송신측 POC 클라이언트 A는 INVITE 요청 신호에 대한 응답 신호를 수신한 후, 토크 버스트 전송 허여 신호(통화 연결음)를 전달하는 floor granted 신호를 RTCP 프로토콜을 이용하여 수신하게 된다. 이때 floor granted 신호는 CF에서 토크 버스트 중재 권한을 갖는 CF에서 생성되어 상기 해당 PoC 클라이언트를 관리하는 PF를 거쳐 PoC 클라이언트로 전송되며, SIP 프로토콜을 이용하지 않고 베어러의 경로를 이용하므로 SIP/IP 핵심망을 거치지 않고 전송될 수 있다. 마지막으로 이러한 통화 연결음을 확인한 POC 사용자는 미디어(대표적으로 음성) 스트림을 RTP 프로토콜을 이용하여 전송하게 된다. 이하, 종래의 사전 세션을 이용하는 PoC 클라이언트의 세션 개설 과정을 살펴보기로 한다. 도 4를 참조하면, 송신측 PoC 클라이언트 A(111)는 수신측 그룹 정보(수신측 클라이언트 주소 정보를 포함하는 URI 리스트)와 세션 개설을 위한 여러 정보(PoC 그룹 식별자, Pre-established 세션 URI, 세션 타입 URI 파라미터, SIP request 방법)를 SIP REFER 메시지를 통해 전달하며(S11,S12) 이에 대한 응답을 수신한다(S13,S14). 한편 REFER 메시지를 수신한 PoC 서버 A(100)는 해당 주소정보로 세션 요청 INVITE 메시지를 전송하며 이에 따른 첫번째 응답을 수신했을 경우, 세션이 연결되었음을 알리고(S15) 발언권을 부여하기 위한 TBCP(Talk Burst Control Protocol) 메시지를 송신측 PoC 클라이언트 A(111)에 전달하고(S17) 이후 미디어를 전송하게 된다(S18). 실제 TBCP에 사용되는 프로토콜은 RTCP(RTP Control Protocol) APP(application)을 이용하며 수신 측으로부터 첫 번째 응답시 세션 연결과 발언권을 부여하는 것은 PoC 서비스에서 신속하게 초기에 발언권을 부여하기 위함이다. 상기의 절차는 가장 먼저 응답한 PoC 사용자와의 세션을 연결하여 미디어를 전송시키고 이후 세션 요청에 응답하는 사용자들의 정보는 NOTIFY 메시지를 통해 전달받을 수 있다(S21,S22,S23,S24). 상기 TBCP 메시지는 송신측 클라이언트가 요청하는 PoC 그룹 정보를 PoC 세션 식별자와 그룹 식별자(PoC Group Identity)로 전달하나 세션 요청에 첫번째로 응답한 수신측 클라이언트의 정보를 포함하지 않음으로써 발언권을 획득한 PoC 클라이언트의 사용자가 처음 발언을 누구에게 하는지 알지 못하게 한다. 이는 또한 초기 연결된 상호 사용자의 식별을 위해 발언권 허여와 발언권 릴리스 간의 시간 지연을 가져옴을 의미하므로 자원 사용 면에서 비효율적이다. 또한, 세션 연결 요청을 받는 수신측에서는 애드 혹 그룹에 참가하는 리스트 정보를 얻지 못하므로 자신이 참가하는 세션의 특성을 판단하기가 어렵다는 문제점이 있다.