문맥 (context)
도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 망구조를 나타낸 그림이다. E-UTRAN시스템은 기존 UTRAN시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UTRAN 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고도 불린다.
E-UTRAN은 기지국(이하 eNode B또는 eNB로 약칭)들로 구성되며. eNB들간에는 X2 인터페이스를 통해 연결된다. eNB는 무선인터페이스를 통해 단말(User Equipment; 이하 UE로 약칭)과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC (Evolved Packet Core)에 연결된다.
단말과 망사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속 (Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이중에서 제 1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC계층은 단말과 망간에 RRC메시지를 서로 교환한다.
도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸다. 도2의 무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 2의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속 (Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control)계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
제2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; 이하 MAC로 약칭)는 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control)계층에게 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 RLC로 약칭)계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능이 MAC내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우에는 RLC계층은 존재하지 않을 수도 있다. 제2계층의 PDCP 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러 (Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 단말의 RRC와 무선망의 RRC계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC연결상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC휴지상태(Idle Mode)에 있게 된다.
RRC계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 Session Management과 Mobility Management등의 기능을 수행한다.
eNB를 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 이때 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.
논리채널은 전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑된다. 논리채널은 제어용 논리채널과 트래픽용 논리채널로 크게 구분된다.
도 3은 종래기술의 제어채널 전송을 나타내는 예시도 이다. 물리채널(Physical Channel)은 시간축상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축상에 복수의 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫 번째 심볼)의 특정 서브캐리어들을 이용할 수 있다. 하나의 서브프레임은 0.5 ms이며, 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 2개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
무선망은 특정 셀에서 특정 MBMS 서비스를 수신하고 있는 단말의 존재여부를 파악하거나 또는 단말의 수를 계수하고자 할 때 MBMS계수(Counting)과정을 수행할 수 있다. MBMS 계수 과정은 무선망이 MCCH채널을 통해 접속정보(Access Information) 메시지를 송신하면, 단말이 접속정보 메시지에 대한 응답으로 RRC연결요청(Connection Setup) 메시지 또는 셀 갱신(Cell Update) 메시지를 전송하는 과정을 말한다.
도 4는 UTRAN에서 셀 방송 서비스를 위한 네트워크 구조를 나타낸다. CBS메시지들은 셀 방송 센터(Cell Broadcast Centre; 이하 CBC라 약칭함)에 연결된 다수의 셀 방송 엔터티(Cell Broadcast Entity; 이하 CBE라 약칭함)로부터 시작된다. CBE는 CBS메시지를 다수의 페이지들로 분리하는 기능을 수행한다. 그리고 CBC는 핵심망의 한 노드로서 CBS 메시지를 관리하여 CBS 메시지에 대한 스케줄링 기능을 수행한다. Iu-BC는 CBC와 RNC사이에 정의되는 interface로서 서비스지역방송프로토콜(Service Area Broadcast Protocol; 이하 SABP로 약칭함)이 여기에 사용된다. CBC는 SABP 프로토콜을 이용하여 RNC에게 새로운 메시지를 방송 명령하거나, 기존의 방송 메시지를 수정 또는 중지하도록 할 수 있다. RNC는 BMC 프로토콜을 이용하여 CBC가 전달한 CBS 메시지를 스케줄링하고 특정 셀에 방송하는 기능을 수행한다. 또한 RNC는 BMC 계층 상위에 방송/멀티캐스트상호연동기능(Broadcast/Multicast Interworking Function; 이하 BMC-IWF라 약칭함)을 두어 CBC로부터 전달받은 메시지와 정보를 해석하는 기능을 수행한다. 단말은 UTRAN에서 방송되는 CBS 메시지를 수신하는 기능을 수행한다.
BMC 프로토콜에서 사용되는 BMC메시지로는 사용자 정보를 전달하는 CBS 메시지와 단말의 CBC 메시지 수신을 용이하도록 하기 위한 Schedule 메시지, ANSI41 망에서 전달하는 단문메시지를 전달하는 CBS41 메시지가 있다. 모든 메시지는 논리채널 CTCH(Common Traffic Channel)채널을 통해 UTRAN에서 단말 방향으로만 전송된다. 단말은 UTRAN이 논리채널 CTCH(Common Traffic Channel)채널을 통해 전송하는 스케줄(Schedule) 메시지의 정보를 이용하여 불연속 수신(Discontinuous Reception; 이하 DRX로 약칭) 기능을 수행함으로써 배터리 사용량을 줄일 수 있다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
무선망이 특정 셀에서 특정 MBMS 서비스를 수신하고 있는 단말의 존재 여부를 파악하거나 단말의 수를 계수하고자 할 때 수행하는 MBMS 계수 과정의 작동 방식은 어떠한가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretationMBMS 계수 과정이 어떻게 이루어지는지 그 작동 메커니즘을 설명해야 한다.
- MBMS 계수(Counting)과정을 수행할 수 있다.
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2정보 추출
information_extraction계수 과정의 단계별 메시지 교환 흐름을 추출한다.
- 무선망이 MCCH채널을 통해 접속정보(Access Information) 메시지를 송신하면, 단말이 접속정보 메시지에 대한 응답으로 RRC연결요청(Connection Setup) 메시지 또는 셀 갱신(Cell Update) 메시지를 전송하는 과정을 말한다.
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3근거 선택
evidence_selection무선망의 송신 동작과 단말의 응답 동작을 구분하여 근거를 선별한다.
- 무선망이 MCCH채널을 통해 접속정보(Access Information) 메시지를 송신
- 단말이 접속정보 메시지에 대한 응답으로 RRC연결요청(Connection Setup) 메시지 또는 셀 갱신(Cell Update) 메시지를 전송
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4논리 통합
logical_integration망의 메시지 송신 후 단말의 응답이 이어지는 순차적 관계로 통합한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation무선망이 MCCH 채널로 접속정보 메시지를 보내면 단말이 이에 응답하여 특정 메시지를 보내는 과정임을 정리한다.
- 무선망이 MCCH채널을 통해 접속정보(Access Information) 메시지를 송신하면, 단말이 접속정보 메시지에 대한 응답으로 RRC연결요청(Connection Setup) 메시지 또는 셀 갱신(Cell Update) 메시지를 전송하는 과정을 말한다.
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 단계별 작동 방식을 기술한다.
- 무선망이 MCCH채널을 통해 접속정보(Access Information) 메시지를 송신하면, 단말이 접속정보 메시지에 대한 응답으로 RRC연결요청(Connection Setup) 메시지 또는 셀 갱신(Cell Update) 메시지를 전송하는 과정을 말한다.
최종 답변 (final_answer)
무선망이 MCCH채널을 통해 접속정보(Access Information) 메시지를 송신하면, 이에 대한 응답으로 단말이 RRC연결요청(Connection Setup) 메시지 또는 셀 갱신(Cell Update) 메시지를 전송하는 방식으로 수행된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
MBMS 계수 과정은 무선망의 접속정보 메시지 송신과 단말의 응답 메시지(RRC연결요청 또는 셀 갱신) 전송 간의 상호작용을 통해 이루어지는 절차이다.