점대다 서비스에 대한 제어 정보 메시지 처리 방법 document_id A220623107225

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)는 유럽식 표준인 GSM (Global System for Mobile Communications)으로부터 진화한 제3세대 IMT-2000 이동통신 시스템으로, GSM 핵심망(Core Network)과 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속기술을 기반으로 하여 보다 향상된 이동통신서비스의 제공을 목표로 한다. UMTS 기술의 표준화 작업을 위해 1998년 12월에 유럽의 ETSI, 일본의 ARIB/TTC, 미국의 T1 및 한국의 TTA 등은 제3세대 공동프로젝트(3GPP: Third Generation Partnership Project)를 구성하였고, 현재까지 UMTS의 세부적인 명세서(Specification)를 작성 중에 있다. 3GPP에서는 망 구성요소들과 이들의 동작에 대한 독립성을 고려하여 UMTS 기술의 표준화 작업을 5개의 기술규격 그룹(TSG: Technical Specification Groups)으로 나누어 진행하고 있다. 각 TSG는 관련된 영역 내에서 표준규격의 개발, 승인, 그리고 그 관리를 담당하는데, 이들 중에서 무선 접속망(RAN: Radio Access Network) 그룹(TSG-RAN)은 UMTS에서 WCDMA 접속기술을 지원하기 위한 새로운 무선접속망인 UMTS 무선망 (UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network)의 기능, 요구사항 및 인터페이스에 대한 규격을 개발한다. 도 1은 UMTS 네트워크(100)을 도시한 도면으로, 상기 UMTS 네트워크(100)는 단말 혹은 사용자장치(UE)(110)와, UTRAN(120) 및 핵심망(CN)(130)으로 구성된다. UTRAN(120)은 Iub 인터페이스를 통해 연결된 다수의 RNC(Radio Network Controller)들(124, 126) 및 Node B(122)들로 구성된다. 각 RNC는 다수의 Node B들을 제어한다. 각 Node B는 하나 또는 다수의 셀들을 제어할 수 있으며, 하나의 셀은 소정 주파수상에서 소정 지리적 영역을 커버할 수 있다. 각 RNC는 Iu 인터페이스를 통해 CN, 즉 CN의 MSC(Mobile-Services Switching Center) 개체(132) 및 SGSN(Serving GPRS Support Node) 개체(131)과 연결된다. RNC들은 Iur 인터페이스를 통해 다른 RNC들과 연결될 수 있다. RNC는 무선자원들의 할당 및 관리를 담당하고, 상기 핵심망에 대한 접속점 역할을 한다. Node B들은 상향링크를 통해 단말(UE)의 물리계층에 의해 전송되는 정보를 수신하고, 하향링크를 통해 단말로 데이터를 전송한다. Node B들은 단말에 대한 UTRAN의 접속점 역할을 한다. SGSN은 Gf 인터페이스를 통해 EIR(Equipment Identity Register)(133)에 연결되고, Gs 인터페이스를 통해 MSC(132)에 연결되고, Gn 인터페이스를 통해 GGSN(Gateway GPRS Support Node)(135)에 연결되며, Gr 인터페이스를 통해 HSS(Home Subscriber Server)(134)에 연결된다. EIR은 네트워크상에서 사용가능한 단말(UE) 또는 사용불가능한 단말의 목록들이 있다. CS(Circuit Switched) 서비스들의 연결을 제어하는 MSC(132)는 NB 인터페이스를 통해 MGW(Media Gateway)(136)에 연결되고, F 인터페이스를 통해 EIR(133)에 연결되며, D 인터페이스를 통해 HSS(134)에 연결된다. 상기 MGW(136)는 C 인터페이스를 통해 HSS(134)와 연결되고, PSTN(Public Switched Telephone Network)과 연결되며, 상기 PSTN과 상기 연결된 RAN사이에 코덱들을 적용할 수 있다. GGSN(135)는 Gc 인터페이스를 통해 HSS(134)에 연결되며, Gi 인터페이스를 통해 인터넷에 연결된다. GGSN(135)는 데이터 플로우의 서로 다른 RAB(Radio Access Bearer)들로의 라우팅, 과금 및 분리를 담당한다. HSS(134)는 사용자들의 가입 데이터를 관리한다. 기존의 다른 연결들에 대해서는 상세히 기술하진 않지만, 당업자들에 의해 이해될 것이다. UTRAN(120)은 단말(UE)(110)과 핵심망(CN)(130)간의 통신을 위한 RAB를 형성 및 유지시킨다. 상기 핵심망은 종단간 서비스 품질(Quality of service, QoS) 요구사항을 상기 RAB에 요청하며, 상기 RAB는 상기 핵심망이 설정한 QoS 요구사항을 지원한다. 이에 따라, UTRAN은 RAB를 형성 및 유지시킴으로써 상기 종단간 QoS 요구사항을 만족시킬 수 있다. 특정 단말(UE)에 제공되는 서비스들은 크게 회로교환(Circuit Switched, CS) 서비스와 패킷교환(Packet Switched, PS) 서비스로 나눌 수 있다. 예를 들어, 일반적인 음성 통화 서비스는 CS 서비스로, 인터넷 접속을 통한 웹 브라우징 서비스는 PS 서비스로 분류된다. 회로교환 서비스들을 지원하는 경우, RNC들(124, 126)은 핵심망의 MSC(132) 와 연결되고, MSC(132)는 다른 네트워크들과의 연결을 관리하는 GMSC(Gateway Mobile Switching Center)와 연결된다. 패킷교환 서비스들을 지원하는 경우, RNC들은 핵심망의 SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Support Node)(131) 및 GGSN(Gateway GPRS Support Node)(135)와 연결된다. 상기 SGSN(131)은 RNC들과의 패킷 통신을 지원하며, 상기 GGSN(135)는 인터넷과 같은 다른 패킷교환 네트워크들과의 연결을 관리한다. 도 2는 3GPP 무선접속 네트웍 표준에 따른 단말(UE)과 UTRAN간의 무선 인터 페이스 프로토콜들의 구조를 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 물리계층, 데이터 링크 계층 및 네트워크 계층으로 구성된 수평계층들과, 사용자 데이터 전송을 위한 사용자 평면(U-plane) 및 제어정보 전송을 위한 제어 평면(C-plane)으로 구성된 수직평면들로 이루어진다. 상기 사용자 평면은 음성 혹은 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, IP) 패킷 등과 같은 사용자의 트래픽 정보를 관리하는 영역이다. 상기 제어 평면은 네트워크의 인터페이스, 호 유지 및 관리 등에 대한 제어정보를 관리하는 영역이다. 도 2의 프로토콜 계층들은 OSI (Open System Interconnection) 기준 모델의 하위 3개 계층에 근거하여 제 1계층(L1), 제 2 계층(L2) 및 제 3계층(L3)로 구분될 수 있다. 상기 제 1 계층(L1), 즉 물리계층은 다양한 무선 송신 기술들을 이용하여 상위 계층에 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 상기 물리계층은 전송채널을 통해 상위계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과 연결되어 있다. 상기 MAC계층 및 물리계층은 상기 전송채널을 통해 데이터를 교환한다. 상기 제 2 계층(L2)은 MAC계층, RLC(Radio Link Control)계층,BMC(Broadcast/Multicast Control)계층 및 PDCP(Packet Data ConvergenceProtocol)계층을 포함한다. 상기 MAC 계층은 물리채널들 및 전송채널들 간의 매핑을 관리하며, 무선자원의 할당 및 재할당을 위해 MAC 프로토콜들의 할당을 제공한다. 상기 MAC 계층은 논리채널을 통해 상위계층인 RLC계층과 연결되어 있다. 전송되는 정보의 종류에 따라 다양한 논리채널들이 제공된다. 일반적으로, 제어채널은 제어 평면의 정보를 전송하기 위해 사용되고, 트래픽 채널은 사용자 평면의 전송을 전송하기 위해 사용된다. 논리채널은 이 채널의 공유여부에 따라 공통채널이 될 수도 있고 혹은 전용채널이 될 수도 있다. 논리채널들에는 DTCH (Dedicated Traffic Channel), DCCH (Dedicated Control Channel), CTCH (Common Traffic Channel), CCCH (Common Control Channel), BCCH (Broadcast Control Channel), 및 PCCH (Paging Control Channel) 또는 SCCH (Shared Control Channel) 및 그 밖의 채널들이 있다. 상기 BCCH는 단말이 시스템에 접속하기 위해 활용한 정보를 포함하는 정보를 제공한다. 상기 PCCH는 UTRAN이 단말에 접속하기 위하여 이용된다. 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스들(MBMS 혹은 MBMS 서비스)와 같 은 점대다 서비스들을 지원하기 위하여, 추가적인 트래픽 채널 및 제어채널이 MBMS 표준에 제시되어 있다. 예를 들면, MCCH (MBMS point-to-multipoint Control Channel)을 사용하여 MBMS 제어정보를 전송하고, MTCH (MBMS point-to-multipoint Traffic Channel)을 사용하여 MBMS 서비스 데이터를 전송한다. MSCH(MBMS Scheduling Channel)을 이용하여 스캐줄링 정보를 전송한다. 기존의 서로 다른 종류의 논리채널들은 다음과 같이 나타낼 수 있다: 제어채널 (CCH) - BCCH (Broadcast Control Channel) PCCH (Paging Control Channel) DCCH (Dedicated Control Channel) CCCH (Common Control Channel) SHCCH (Shared Channel Control Channel) MCCH (MBMS point-to-multipoint Control Channel) MSCH (MBMS Scheduling Channel) 트래픽 채널 (TCH)- DTCH (Dedicated Traffic Channel) CTCH (Common Traffic Channel) MTCH (MBMS point-to-multipoint Traffic Channel) 상기 MAC 계층은 전송채널들에 의해 물리계층에 연결되며, 관리되는 전송채 널의 종류에 따라 MAC-b 부계층, MAC-d 부계층, MAC-c/sh 부계층, MAC-hs 부계층 및 MAC-m 부계층으로 나누어질 수 있다. 상기 MAC-b 부계층은 시스템 정보의 방송을 담당하는 전송채널인 BCH(Broadcast Channel)을 관리한다. 상기 MAC-c/sh 부계층은 다수의 단말들이 공유하는 FACH(Forward Access Channel) 혹은 DSCH(Downlink shared channel)과 같은 공통 전송 채널, 혹은 상향링크로는 RACH (Radio Access Channel)을 관리한다. 상기 MAC-m 부계층은 MBMS 데이터를 관리한다. 도 3은 UE의 관점에서 논리채널들과 전송채널들 간의 가능한 매핑을 도시하 고 있다. 도 4는 UTRAN의 관점에서 논리채널들과 전송 채널들 간의 가능한 매핑을 도 시하고 있다. 상기 MAC-d 부계층은 특정 단말의 전용 전송채널인 DCH(Dedicated channel) 을 관리한다. 상기 MAC-d 부계층은 해당 단말을 관리하는 서빙 RNC(SRNC)에 위치하며, 하나의 MAC-d 부계층은 각 단말에 존재한다. 상기 RLC 계층은 RLC 동작모드에 따라 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 지원하며 상위계층에서 전달된 다수의 RLC SDU들(RLC Service Data Units)의 분할 및 연결을 수행한다. 상기 RLC계층은 상위계층으로부터 RLC SDU들을 수신할 경우 처리용량에 따라 적합한 방식으로 각 RLC SDU의 크기를 조절하여 헤더 정보가 부가된 데이터 유닛들을 생성한다. PDU(Packet Data Unit)이라고 불리는 이러한 데이터 유닛들은 논리채널을 통해 MAC 계층으로 전달된다. 상기 RLC 계층은 RLC SDU들 및/또는 RLC PDU들을 저장하기 위한 RLC 버퍼를 포함한다. *BMC계층은 핵심망으로부터 전달된 CB(Cell Broadcast) 메시지를 스케줄링하 며, 이러한 CB 메시지를 특정 셀 혹은 셀들에 위치한 단말들에게 방송한다. PDCP 계층은 RLC 계층의 상위에 위치하며, IPv4 혹은 IPv6와 같은 네트워크 프로토콜 데이터를 상대적으로 작은 대역폭을 갖는 무선 인터페이스상으로 효율적으로 전송하기 위하여 이용된다. 이러한 목적을 위하여, PDCP 계층은 유선 네트워크에서 사용되는 불필요한 제어정보를 줄여주는데, 이러한 기능을 헤더압축이라고 부른다. RRC(Radio Resource Control) 계층은 제 3계층(L3)의 가장 하위에 위치한 계 층으로 제어평면에서만 정의된다. 상기 RRC계층은 무선베어러들(RBs)의 설정, 재설정 및 해제 혹은 취소와 관련하여 전송채널들 및 물리 채널들을 제어한다. 상기 RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전송을 위해 제 2계층(L2)에서 제공하는 서비스를 의미한다. 일반적으로, RB를 설정한다는 것은 특정 데이터 서비스를 제공하기 위해 필요한 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하여 세부적인 파라미터 및 동작 방법을 각각 설정하는 과정을 의미한다. 또한, 상기 RRC 계층은 RAN 내에서의 사용자 이동성 및 추가적인 서비스, 예를 들어, 위치 서비스를 관리한다. 도 5는 네트워크에서 RNC가 제어하는 Node B들에 의해 관리되는 다수의 셀들 과 채널들(DCH, HS-DSCH)이 설정된 UE를 도시하고 있다. RB들 및 전송채널들 간에 여러 가지 가능한 매핑 관계들이 항상 가능한 것이 *아니다. UE/UTRAN은 UE의 상태나 UE/UTRAN이 현재 수행하고 있는 과정에 따라 가능한 매핑을 추론한다. 이하 본 발명에 관한 서로 다른 상태 및 모드들에 대한 설명은 보다 상세하게 설명된다. 서로 다른 전송채널들은 서로 다른 물리채널들에 매핑된다. 상기 물리채널들 의 설정은 RNC와 UE 사이에서 교환된 RRC 시그널링에 의해 주어진다. RRC 모드는 단말의 RRC와 UTRAN의 RRC 사이에 논리연결이 존재하는지를 나타 낸다. 연결이 존재하면, 상기 단말은 RRC 연결 모드에 있는 것이고, 연결이 존재하지 않으면, 상기 단말은 휴지모드에 있는 것이다. RRC 연결모드에 있는 단말들의 경우 RRC 연결이 존재하기 때문에, UTRAN은 셀 유닛내의 특정 단말의 존재여부, 예를 들면, RRC 연결모드의 단말이 어떤 셀이나 셀들의 세트에 있는지와, UE가 어떤 물리채널을 청취하고 있는지를 판단할 수 있으므로, 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에, UTRAN은 휴지모드에 있는 단말의 존재여부를 판단할 수 없다. 위치 (location)나 라우팅 영역과 같이 셀보다 큰 영역내에 휴지모드에 있는 단말이 존재하는지 만이 핵심망에 의해서 판단된다. 따라서, 상기 휴지모드의 단말의 존재여부는 큰 영역내에서 판단된다. 음성이나 데이터와 같은 이동 통신 서비스를 수신하기 위하여, 상기 휴지모드의 단말은 RRC 연결 모드로 이동 혹은 변경되어야 한다. 도 6은 UE의 모드들 및 상태들 간의 가능한 전이(transition)를 도시하고 있 다. RRC 연결 모드의 UE는 CELL_FACH 상태, CELL_PCH 상태, CELL_DCH 상태, URA_PCH 상태와 같이 서로 다른 상태에 있을 수 있다. 그 밖의 상태들도 또한 존재할 수 있다. 이러한 상태들에 따라, UE는 서로 다른 동작을 수행하고 또한 서로 다른 채널들을 청취한다. 예를 들어, CELL_DCH 상태의 단말은 DTCH 및 DCCH 전송채널을 포함하고 특정 DPCH, DPDSCH 혹은 다른 물리채널들로 매핑될 수 있는 (여러 채널들 중) DCH 타입의 전송 채널들을 청취하고자 할 것이다. CELL_FACH 상태에 있는 UE는 특정 S-CCPCH로 매핑되는 여러 개의 FACH 전송채널들을 청취할 것이다. PCH상태에 있는 UE는 PICH채널 및 특정 S-CCPCH 물리채널로 매핑되는 PCH채널을 청취할 것이다. 네트워크(UTRAN)는 다양한 종류의 서비스들을 단말(UE)에 제공할 것이다. 일 예로, MBMS 혹은 MBMS 서비스로 일컬어지는 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스를 들 수 있다. 서비스 시작시, UE는 상황에 따라 서로 다른 메시지들을 판독하고 있을 것이 다. 예를 들면, UE는 집계 획득, RRC 연결을 설정, MTCH 수신 등을 수행하여야 한다. 이러한 메시지들을 송수신하기 위하여, 특정 순서(시퀀스 혹은 배열)이 이용 되는데, 이는 콘텐츠가 변경된 메시지가 콘텐츠가 변경되지 않은 메시지들보다 먼저 전송/수신되도록 하기 위해서이다. MCCH 상에서의 MBMS 시그널링은 식별자들을 사용하여 기준 정보가 하나의 메 시지(메시지 A)를 통해 전달되고 다른 메시지(메시지 B)를 통해 언급되도록 한다. 이러한 식별자들은 동일한 수정주기내에 판독된 메시지들에 대해서만 유효하다.