Hola,
Una opción es la siguiente:
- Al generar el reporte y por ende el PDF, escribir información relativa a ese PDF en algún lado (DB, archivo, etc). Relacionado con un ID único
- Modificar la respuesta del servicio para que devuelva también el ID del PDF
- Crear otro servicio, u otro punto de entrada del mismo servicio, que reciba el ID y como respuesta devuelva el PDF
Pienso que enviar el PDF inmediatamente en el servicio actual, incrementaría los recursos de red y hasta podría afectar el rendimiento del envío actual. Así también la visualización del PDF es opcional.
No se si tu servicio es SOAP, pero si es el caso,
en este link explican como crear un servicio que retorne un binario