KR102142576B1 - 단말간 통신을 위한 탐색 방법 및 장치 - Google Patents

단말간 통신을 위한 탐색 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단말간 통신을 위한 탐색 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면 단말이 D2D 통신을 위한 탐색 코드 생성 함수 요청 메시지에 어플리케이션 정보를 포함시켜서 서버로 전송하고, 상기 단말이 상기 어플리케이션 정보에 해당하는 탐색 코드 생성 함수를 포함하는 탐색 코드 생성 함수 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하고, 상기 단말이 상기 수신한 탐색 코드 생성 함수를 이용하여 탐색 코드를 생성하며, 상기 생성된 탐색 코드를 사용하여 탐색을 수행한다.

Description

단말간 통신을 위한 탐색 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DISCOVERY OF DEVICE-TO-DEVICE COMMUNICATIONS}
본 발명은 단말간 통신(Device-to-Device communications: D2D 통신)에 관한 것으로서, 특히, 무선 통신 시스템에서 단말간 통신을 위한 탐색 방법 및 장치에 관한 것이다.
단말간 통신(D2D 통신) 혹은 기기간 통신(Peer-to-Peer: P2P 통신)은 기지국이나 액세스 포인트와 같은 네트워크 개체를 거치지 않고 단말 간에 직접적으로 형성되는 통신 링크를 통해 이루어지는 통신 서비스를 의미한다.
단말간 통신 서비스를 지원하는 단말은 주변 단말들과의 동기를 획득하고, 기 설정된 시점 및 자원을 이용하여 주변 단말들을 탐색(discovery)함으로써, 적어도 하나의 주변 단말에 대한 단말 정보 및 서비스 정보를 획득한다. 여기서, 단말 정보는, 해당 단말의 식별 정보, 관심 분야(interest) 및 어플리케이션 정보 등을 포함할 수 있다.
단말간 통신 서비스는 셀룰러 기반의 이동 통신, 무선 통신 혹은 광대역 통신 시스템과 연동될 수 있다. 단말간 통신 서비스를 지원하는 단말은 이동 통신 시스템에 할당되어 있는 것과 동일한 주파수 대역을 사용하면서, 이동 통신 시스템의 기지국에 의해 설정된 시간 및 자원을 사용하여 주변 단말들을 탐색할 수 있다. 단말은 네트워크에 접속하여 인증과 보안 등 단말간 통신 서비스에 필요한 여러 지원을 제공받게 된다.
이러한 단말간 통신 서비스를 이용하기 위해서는 단말간에 보안을 설정할 필요가 있으며, 종래에는 네트워크의 도움을 받아서 사전에 공유된 비밀 키와 보안 알고리즘 및 단말의 아이디(ID)를 단말간 통신을 하고자 하는 단말들과 교환한다. 이때 교환하는 정보와 알고리즘은 단말간 통신 채널이 아닌 3G 망이나 LTE 망 등의 종래의 통신에 사용되는 보안이 설정된 통신 채널에 의해 전달된다.
그런데 기존의 통신 시스템, 예를 들어 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 경우에는 UE(User Equipment)와 MME(Mobile Management Entity)간의 NAS(Non-Access-Stratum) 보안과, UE-eNB간 AS(Access-Stratum) 보안으로 구성되어 있다. 즉, 모든 UE는 MME와 eNB간에 각각 다른 보안 키(Security Key)를 보유하고 있기 때문에 이러한 보안 키를 단말간 통신을 위해 사용할 수 없다. 즉, UE는 서로의 암호(encryption)를 복호(Decoding)할 수 없고 상대방 UE를 믿을 수 없기 때문에 Key를 공유할 수도 없다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 어플리케이션 기반의 ID와 Key 정보를 단말간 통신이 아닌 다른 네트워크(예를 들어, LTE)를 통해 전달할 수 있으나, ProSe(Proximity based Services) 요구(Requirement) 문서를 참조하면 단말간 통신에서 UE가 LTE 에서 사용하는 ID를 사용할 경우 LTE 시스템에 준하는 레벨의 보안 정책을 채택하여야 한다.
본 발명은 단말간 통신에 있어서 탐색 코드를 생성하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 광대역 무선접속 시스템에 준하는 보안 수준을 만족하면서 단말간 통신에 이용할 수 있는 보안키를 생성하여 분배하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 단말간 통신에 있어서 같은 탐색정보를 가지는 단말간에 탐색을 허용하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 단말간 통신에 있어서 같은 탐색정보를 가지는 단말간에 탐색을 허용할 때 네트워크의 제어 오버헤드를 최소화하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말간(D2D) 통신을 위한 탐색 방법에 있어서, 단말이 D2D 통신을 위한 탐색 코드 생성 함수 요청 메시지에 어플리케이션 정보를 포함시켜서 서버로 전송하는 과정과, 상기 단말이 상기 어플리케이션 정보에 해당하는 탐색 코드 생성 함수를 포함하는 탐색 코드 생성 함수 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하는 과정과, 상기 단말이 상기 수신한 탐색 코드 생성 함수를 이용하여 탐색 코드를 생성하는 과정과, 상기 생성된 탐색 코드를 사용하여 탐색을 수행하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 단말간(D2D) 통신을 위한 탐색 방법에 있어서, 단말이 D2D 통신을 위한 탐색 서비스 요청 메시지에 어플리케이션 정보를 포함시켜서 서버로 전송하는 과정과, 상기 단말이 상기 어플리케이션 정보에 해당하는 탐색 서비스 키를 포함하는 탐색 서비스 키 전달 메시지를 상기 서버로부터 수신하는 과정과, 상기 단말이 상기 탐색 서비스 키 전달 메시지를 복호하여 상기 탐색 서비스 키를 획득하는 과정과, 상기 단말이 상기 획득한 탐색 서비스 키로 탐색 코드를 암호화하여 탐색을 수행하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 단말간(D2D) 통신을 위한 탐색을 수행하는 단말 장치에 있어서, 복수의 어플리케이션을 포함하며, D2D 통신을 위한 탐색 요청 메시지에 어플리케이션 정보를 포함시켜서 전송하는 어플리케이션 영역과, 상기 어플리케이션 정보를 포함하는 탐색 코드 생성 함수 요청 메시지를 서버로 전송하고, 상기 어플리케이션 정보에 해당하는 탐색 코드 생성 함수를 포함하는 탐색 코드 생성 함수 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하며, 상기 어플리케이션 영역으로부터 탐색 명령을 수신하고, 상기 탐색 명령에 포함된 정보와 상기 수신한 탐색 코드 생성 함수를 이용하여 탐색 코드를 생성하고, 상기 생성된 탐색 코드를 사용하여 탐색을 수행하는 근접 서비스 에이전트를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 단말간(D2D) 통신을 위한 탐색을 수행하는 단말 장치에 있어서, 복수의 어플리케이션을 포함하며, D2D 통신을 위한 탐색 요청 메시지를 전송하는 어플리케이션 영역과, 상기 탐색 요청 메시지에 어플리케이션 정보를 포함시켜서 서버로 전송하며, 상기 서버로부터 탐색 서비스 키를 획득한 후 탐색 명령 메시지를 전송하는 근접 서비스 에이전트와, 상기 근접 서비스 에이전트로부터 탐색 요청 메시지를 수신함에 따라 탐색 서비스 요청 메시지를 서버로 전송하고, 상기 어플리케이션 정보에 해당하는 탐색 서비스 키를 포함하는 탐색 서비스 키 전달 메시지를 상기 서버로부터 수신하고, 상기 단말이 상기 탐색 서비스 키 전달 메시지를 복호하여 상기 탐색 서비스 키를 획득하며, 상기 근접 서비스 에이전트의 탐색 명령에 따라 상기 획득한 탐색 서비스 키로 탐색 코드를 암호화하여 탐색을 수행하는 모뎀을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 D2D 통신을 지원하는 광대역 시스템의 구성을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 단말을 위한 탐색 정보 코드를 할당하는 절차를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말간의 탐색을 허용하기 위한 코드 할당 방법을 도시한 도면
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말의 탐색을 허용하기 위한 보안키 분배 방법을 도시한 도면
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말의 탐색을 허용하기 위한 보안키 분배 방법을 도시한 도면
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말간의 탐색을 허용하기 위한 코드 할당 방법을 도시한 도면
도 7은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말간의 탐색을 허용하기 위한 코드 할당 방법을 도시한 도면
도 8은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말간의 탐색을 허용하기 위한 코드 할당 방법을 도시한 도면
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는 셀룰러 기반의 광대역 이동 통신 시스템에서 단말간 통신에 사용되는 보안키를 생성하고 분배하는 방법을 제안한다. 본 명세서에서는 광대역 무선접속 시스템의 예로서 LTE(Long-Term Evolution) 시스템을 설명할 것이나, 액세스 네트워크와 단말 간의 메시지 송수신을 필요로 하는 모든 종류의 시스템에 본 발명의 기술을 적용 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 D2D 통신을 지원하는 광대역 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 단말들(User Equipments: UEs)(102,104)은 상호 간에 D2D 통신을 위한 D2D 인터페이스(100)를 설정할 수 있도록 구성되어 있으며, 하나의 기지국(120)에 의해 커버되는 셀 내에 동시에 위치하거나, 혹은 서로 다른 기지국에 의해 커버되는 셀들 내에 각각 위치할 수 있다. 단말들(102,104) 모두, 혹은 적어도 하나는 기지국(120)을 통해 광대역 시스템의 코어 네트워크(110)에 접속하고, 코어 네트워크(110)에 의한 D2D 통신의 지원을 제공받을 수 있다.
광대역 시스템의 코어 네트워크(110)는 이동성 관리 개체(Mobility Management Entity: MME)(112)와 D2D 제어기(D2D Controller, ProSe 서버라고도 함)(114)를 포함하며, 기지국, 즉 eNB(enhanced Node B)(120)를 통해 단말들(102,104)에게 이동 통신 서비스를 제공한다. 기지국(120)은 단말들(102,104)과 제어 신호를 교환하기 위한 무선 자원 제어(Radio Resource Control: RRC) 인터페이스(122)를 수립할 수 있다.
단말들(102,104) 간의 D2D 통신을 위한 D2D 인터페이스(100)는 통신의 종단점(End Point)을 단말들(102,104)로 정의하고, 단말들(102,104) 사이의 통신에 필요한 제어 메시지 및/또는 데이터를 교환하는데 사용된다. 단말들(102,104) 중 적어도 하나는 D2D 인터페이스(100)와는 별도로, 기지국(120)과의 연결을 위한 RRC 인터페이스(122)를 가질 수 있으며, 상기 인터페이스들(100,122)은 상호 간에 독립적 혹은 의존적으로 동작할 수 있다.
MME(112)는 기지국(120)을 통해 단말들(102,104)의 이동성을 관리하며, 시스템 구성에 따라 단말들(102,104)의 이동 통신 서비스를 제어하는 서빙 게이트웨이(Serving Gateway: S-GW) 기능을 포함할 수 있다. MME(112)의 서빙 게이트웨이 기능은 패킷 게이트웨이(Packet Gateway: P-GW)(125)를 통해 단말들(102,104)을 인터넷(120)으로 연결하는 역할을 담당한다.
D2D 제어기(114)는 단말들(102,104)을 위한 D2D 통신을 제어하고 관리한다. D2D 제어기(114)의 기능은 크게 프로비져닝(Provisioning)과 매칭(Matching)으로 나뉘어 진다. 프로비져닝 기능은 단말들(102,104)이 광대역 네트워크(110)의 지원 하에 D2D 통신을 사용할 수 있도록 승인하고, 안전한 통신을 위한 보안과 과금 및 D2D 제어 등을 추가적으로 제공한다. 매칭 기능은 D2D 통신을 위한 탐색 시 단말의 컴퓨팅과 전력 소모를 최소화할 수 있도록, 네트워크의 도움 하에 단말들(102,104)이 관심 분야(Interest)가 일치하거나 유사한 다른 단말을 찾을 수 있도록 지원한다. 여기에서는 D2D 제어기(114)를 별도의 독립적인 개체로 도시하였으나, 다른 실시예로서 D2D 제어기(114)는 논리적 개체로서, 다른 네트워크 개체, 일 예로 MME(112)와 결합될 수 있다.
D2D 통신을 지원하는 단말들(이하 D2D 단말이라 칭함)(102,104)은 D2D 제어기(114)로부터 수신한 정보와 할당 받은 무선자원을 이용하여 스스로 신호를 발생시키고, 주변 단말들은 이를 감지하고 복호하여 D2D 단말을 탐색한다. 그러므로 각 D2D 단말의 탐색범위는 자신의 위치를 중심으로 결정되며 단말의 전력 능력(Power Capability)과 규제 등의 영향을 받게 된다.
어플리케이션 서버(도시하지 않음)는 인터넷 영역에 존재하며 D2D 통신 서비스를 위해 사전 협의를 통해 D2D 제어기(114)와 규약에 의한 정보 전달이 가능하다. 상기 정보들은 D2D 제어기(114)가 코드를 생성할 때 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 D2D 단말을 위한 탐색 정보 코드를 할당하는 절차를 도시한 것이다.
단말(200)의 내부는 여러 어플리케이션이 존재하는 어플리케이션 영역(201)과 프로세 에이전트(Prose Agent)(202)로 구분된다. 어플리케이션 영역(201)은 사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 명령을 받아서 실행하기 위한 종단점이다. 어플리케이션 영역(201)에서 발생한 신호는 ProSe Agent(202)로 전달되고 광대역 통신 프로토콜에 사용될 수 있는 형태로 변형된다. 즉 ProSe Agent(202)는 어플리케이션 영역(201)과 광대역 통신 프로토콜의 중간에 위치한 미들웨어(MiddleWare)로 구성될 수 있다.
ProSe Sever(203)와 어플리케이션 서버(Application Sever)(204)는 코드를 할당하기 위한 매핑 룰(Mapping rule)을 상호 교환하고, 주기적 혹은 이벤트가 발생할 경우 매핑 룰을 업데이트 한다(211). 이와 같이 매핑 룰을 교환함으로써 ProSe Sever(203)는 각 어플리케이션이 가지는 정보를 수집할 수 있으며 이를 통해 코드를 할당할 수 있다. 어플리케이션 서버(204)는 단말(200)의 어플리케이션 영역(201)과 통신하여 필요한 정보들을 주기적 혹은 이벤트가 발생할 경우에 업데이트 한다. 이와 같이 어플리케이션 서버(204)와 단말(200)간에 정보를 공유함으로써 ProSe Sever(203)와 단말(200)간의 정보를 동기화할 수 있다. 도 2에서는 상기 정보에 대한 일례로, 친구 리스트(Friend list)를 주기적으로 체크하여 업데이트 하는 경우를 도시하였다(213). 이후, 단말의 어플리케이션 영역(201)은 업데이트된 친구 리스트를 저장 공간에 저장한다(215). 만약 이때 어플리케이션 영역(201)에서 탐색 명령이 발생하였다면, 단말(200)은 주변 단말을 탐색하기 위한 정보를 얻기 위해 ProSe Sever(203)에 도움을 요청한다.
먼저, 어플리케이션 영역(201)에서 Prose Agent(202)에게 자신의 아이디를 포함한 친구 리스트와 어플리케이션 ID를 포함하는 탐색 코드 요청(Discovery Code Request) 메시지를 발송한다(217). ProSe Agent(202)는 탐색 코드 요청 메시지에 포함된 어플리케이션 ID를 확인하고 상기 탐색 코드 요청 메시지를 ProSe Sever(203)에 전송하여 탐색 코드 할당을 요청한다(219). ProSe Sever(203)는 상기 탐색 코드 요청 메시지를 받아서 어플리케이션 아이디를 이용하여 자신을 지칭하는 탐색 코드(My app ID=40I0SFAKDJ)를 생성하고(221), 상기 메시지에 포함된 친구 리스트 중 현재 자신의 관리 범위 내에서 ProSe 탐색을 사용 중이거나 사용을 원하는 단말이 있는지를 확인하며, 해당 단말이 있는 경우에 자신의 탐색 코드(My app ID=40I0SFAKDJ)와 해당 단말의 탐색 코드를 탐색 코드 응답(Discovery code Response) 메시지에 담아서 ProSe Agent(202)로 전송한다(223). 상기 탐색 코드 응답 메시지를 수신한 ProSe Agent(202)는 메시지 안에 포함되어 있는 탐색 코드들을 저장한다(225). 상기 저장된 탐색 코드는 탐색 시 다른 단말을 발견하거나 자신을 알릴 때 사용한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말간의 탐색을 허용하기 위한 코드 할당 방법을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 단말(310)의 Application 영역(311)은 탐색 요청 메시지를 통해 운용자(Operator, 도시하지 않음)로부터 다운로드 받은 허가된 어플리케이션의 ID와 같은 어플리케이션 정보를 ProSe Agent(312)에게 전달하여 탐색에 필요한 코드를 만들기 위한 준비를 한다(351). 어플리케이션은 컨텐츠 제공자(Content Provider)에 의해 제작되고 운영자의 허가를 받아 등록되어 있다고 가정한다. 운영자는 등록된 어플리케이션에 ID를 부여하고 관리한다.
상기 ProSe Agent(312)는 탐색을 위한 코드를 받기 위해 탐색 요청(Discovery Request) 메시지를 ProSe sever(330)에 전송한다(353). 상기 탐색 요청 메시지는 어플리케이션 ID를 포함하고 있다. 이후, ProSe Sever(330)는 단말(310)과 어플리케이션 ID를 검증(Verification)하여 유효성을 판단한다. 만약 상기 어플리케이션 ID가 유효하다면 해당 어플리케이션이 탐색에 사용하고 있는 함수(Function F())를 할당하여 탐색 응답(Discovery Response) 메시지를 통해 단말(310)에게 전송한다(355). 일례로 각각의 어플리케이션들은 탐색 코드를 생성하기 위한 함수를 공유하고 있고, 상기 함수는 운영자의 관리 하에 있다. 또 다른 예로 모든 어플리케이션은 하나의 함수를 가지며 상기 함수는 운영자의 관리하에 있다. 상기 함수를 수신한 단말(310)의 ProSe Agent(312)는 탐색 요청 메시지를 전송한 어플리케이션의 ID를 상기 함수에 삽입하여 탐색 코드(K08RE12A76)를 생성한다(357). 이렇게 생성한 탐색 코드를 이용할 경우 같은 함수와 같은 어플리케이션을 사용하는 단말들은 해당 탐색 코드를 복호하여 어플리케이션 ID 정보를 얻을 수 있다.
이후, 어플리케이션 영역(311)에서 고유의 정보를 삽입하여 원하는 정보가 담긴 코드를 생성할 수 있다. 일례로, 자신의 ID를 아는 사람들만 자신의 탐색 신호를 듣기 원한다면 어플리케이션 영역(311)에서 탐색 명령(Discovery Command) 메시지에 자신의 아이디(My ID) 정보를 삽입하여 보내주면(359) ProSe Agent(312)는 상기 My ID 정보를 Fucntion F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드(40ISFAKDJ)를 생성한다(361). 또 다른 실시예로, 친구를 찾는 경우 어플리케이션 영역(311)에서 탐색 명령 메시지에 친구의 아이디(Friend ID)를 삽입하여 보내주면(363) ProSe Agent(312)는 상기 Friend ID 정보를 Function F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드(M73A1N90U8)를 생성한다(365). 또 다른 실시예로, 그룹을 찾기를 원한다면 어플리케이션 영역(311)에서 탐색 명령 메시지에 그룹 ID를 삽입하여 보내주면(367) ProSe Agent(312)는 그룹 ID를 Function F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드(25SA3S0N96)를 생성한다(369). 상기 실시 예들에서는 하나의 정보만을 탐색 코드 생성 함수의 입력으로 사용했지만 복수의 입력을 사용하는 것도 가능하다. 상기 함수는 결과값을 이용한 역산이 불가능한(irreversible) 함수이다. 다시 말해 같은 정보를 가진 단말은 같은 입력값을 넣어서 탐색 코드를 만들 수 있지만. 탐색 코드와 함수를 가지고 있더라도 입력값에 대한 정보를 얻을 수 없다.
이러한 과정을 거쳐서 단말(310)의 ProSe Agent(312)에서 탐색 코드 생성이 완료되면 ProSe Agent(312)는 생성된 탐색 코드를 주변에 방송(Broadcasting)하여 탐색 절차에 참여한다(371).
한편, 단말(320)도 단말(310)과 동일한 방법으로 ProSE Agent(322)는 어플리케이션 영역(321)으로부터 탐색 요청 메시지를 통해 어플리케이션 ID를 전송받고, ProSe Sever(330)를 통해 어플리케이션 ID를 검증하여 유효성을 판단받고 탐색 코드 함수를 전송받는다(381 내지 385). 이후, 일례로서 어플리케이션 영역(321)의 탐색 명령 메시지를 통해 친구를 찾고 싶다는 명령이 Friend ID와 함께 ProSe Agent(322)에게 전송되면(387), 상기 ProSe Agent(322)는 Function F()에 Friend ID를 입력하여 탐색 코드(40I0SFAKDJ)를 생성한 후 이를 저장한다(389). 탐색 코드 리스트는 어플리케이션 영역의 요구사항에 따라 하나 혹은 그 이상이 만들어질 수 있다. 이후, 단말(320)의 ProSe Agent(322)는 탐색 절차에 참여하여 주변으로부터 들려오는 탐색 코드를 청취하고(371), ProSe Agent(322)에 저장된 탐색 코드 리스트에 포함되어 있는 탐색 코드와 일치하는 탐색 코드를 찾을 경우(391) 탐색 코드가 일치함을 알리는 메시지(Match Notification 메시지)를 통해 어플리케이션 영역(321)으로 탐색되었음을 공지한다(393).
본 발명의 제 1 실시예에서 서술된 탐색코드 생성 함수는 또 다른 의미에서 이질적인 정보를 가진 다른 단말로부터의 보안을 유지시켜주는 매체가 될 수 있다. 그러므로 본 발명의 제 2 실시예에서는 탐색코드 생성 함수를 보안 키의 분배를 위해 사용하는 방법을 제안한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말의 탐색을 허용하기 위한 보안키 분배 방법을 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, D2D 단말(410)의 내부는 여러 어플리케이션이 존재하는 어플리케이션 영역(411)과 ProSe Agent 영역(412) 그리고 3GPP 모뎀(Modem) 영역(413)으로 구분된다. 상기 어플리케이션 영역(411)은 사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 명령을 받아서 실행하기 위한 종단점이다. 어플리케이션 영역(411)에서 발생한 신호는 ProSe Agent(412)에 전달되고 광대역 통신 프로토콜에 사용될 수 있는 형태로 변형된다. 즉 ProSe Agent(412)는 어플리케이션 영역(411)과 광대역 통신 프로토콜의 중간에 위치한 미들웨어로 구성될 수 있다. 3GPP 영역은 실제로 광대역 네트워크의 프로토콜을 따라서 네트워크로 신호를 전송하는 영역이다.
단말(410)의 어플리케이션(411)에서 발생한 탐색 요청(Discovery Request) 메시지를 ProSe Agent(412)가 수신하고(441), ProSe Agent(412)는 상기 메시지에 포함된 어플리케이션 정보(예를 들어, 어플리케이션 아이디)를 3GPP 모뎀 영역(413)으로 전송한다. 이때 하나의 실시 예로서, 단말의 어플리케이션 영역(411)은 운용자(Operator, 도시하지 않음)로부터 다운로드 받은 허가된 어플리케이션의 아이디를 ProSe Agent(412)에게 전달하여 탐색에 필요한 코드를 만들기 위한 준비를 한다(443). 어플리케이션은 컨텐츠 제공자(Content Provider)에 의해 제작되고 운영자의 허가를 받아 등록되어 있다고 가정한다. 운영자는 등록된 어플리케이션에 ID를 부여하고 관리한다. ProSe Agent(412)는 어플리케이션 영역(411)으로부터 수신한 탐색 요청 메시지에 어플리케이션 아이디를 포함시켜서 3GPP 모뎀 영역(413)으로 전송하며, 3GPP 모뎀 영역(413)은 탐색 서비스 요청(Discovery Service Request) 메시지를 통해 ProSe Sever(420)에게 어플리케이션 아이디를 전달하여 Key를 요청한다(445). 이때 하나의 실시예로서 3GPP 모뎀(413)과 ProSe Sever(420)는 3GPP LTE의 초기 접속절차를 마치고 망에 등록되어 있는 상태이며, AS와 NAS 채널은 안전하다(Secure)고 전제한다. 또한 다른 실시예로서, GBA(Generic Bootstrapping Architecture) 또는 TSL(Transport Layer Security) 등의 안전한 채널을 이용할 수 있다. 탐색 서비스 요청 메시지를 수신한 ProSe sever(420)는 단말(410)과 어플리케이션 아이디의 유효성을 검사하고(447) 이상이 없다면 어플리케이션 등록시 부여한 DSK(Discovery Service secret Key)를 확인해서(449) 탐색 서비스 키 전달(Discovery Service Key Delivery) 메시지를 통해 단말(410)에게 전달한다(451). DSK는 주기적으로 변경되며 운영자의 관리하에 유지된다. 또한 어플리케이션 별로 다른 DSK혹은 같은 DSK를 할당할 수 있으며, 필요에 따라서는 전체 D2D 서비스에 가입한 단말이 사용할 수 있는 하나의 DSK를 할당할 수 도 있다. 상기 탐색 서비스 키 전달 메시지는 AS, NAS 보안 혹은 앞서 언급된 다른 방법으로 암호화 되어 전송된다.
단말(410)의 3GPP 모뎀(413)은 탐색 서비스 키 전달 메시지를 수신하여 복호한 후 DSK를 획득한다(453,455). 이후 3GPP 모뎀(413)은 ProSe Agent(412)에게 탐색 준비(Discovery Ready) 메시지를 전송하여 DSK를 획득하였음을 알린다(457). 해당 어플리케이션을 사용하는 모든 사용자가 들어도 되는 탐색 정보를 송출할 경우 상기 DSK만을 이용하여 암호화할 수도 있다. 다시 말해 상기 ProSe Agent(412)가 탐색 명령(Discovery Command)에서 오픈 디스커버리(Open Discovery) 명령을 내리면(459) 3GPP 모뎀 영역(413)은 탐색 코드를 DSK로 암호화하여 송출한다(461).
어플리케이션 영역(411)은 주기적으로 혹은 이벤트가 발생하였을 때 어플리케이션 특정 정보 갱신을 수행한다. 다시 말해 어플리케이션 별로 새로운 정보가 삽입/삭제/변경되었을 때 주로 업데이트를 수행하며 상기 업데이트는 단말(410)측에서 먼저 시작하거나 어플리케이션 서버(430) 측에서 먼저 시작할 수도 있다. 도 4에서는 단말(410)에서 자신의 그룹 내 멤버가 추가/삭제/변경 되었을 때 이에 대한 정보 갱신을 요청하는 경우를 예로 들어 도시하였다. 즉, 단말(410)이 어플리케이션 서버(430)로 어플리케이션 특정 정보 갱신 요청(Application Specific Information Update Request) 메시지를 전송하면(463), 상기 요청을 받은 어플리케이션 서버(430)는 사용자 아이디를 통해 유효성을 검사하고(465) 멤버를 추가할 그룹 이름을 검색하고(467), 요청된 멤버의 아이디 또는 멤버 이름을 어플리케이션 서버에 등록한 후(469) 어플리케이션 특정 정보 갱신 응답(Application Specific Information Update Response) 메시지를 단말의 어플리케이션 영역(411)으로 전송한다. 또한 해당 그룹의 다른 등록된 맴버들에게 푸쉬 메시지를 전송하여 해당 정보를 갱신하도록 함으로써 정보 동기화를 수행한다.
이후 단말(410)의 어플리케이션 영역(411)에서 어플리케이션 내의 특정 그룹 혹은 같은 정보를 가진 단말을 탐색하고자 할 경우 ProSe Agent(412)으로 탐색 요청(Discovery Request)를 전송하고, ProSe Agent(412)는 탐색 명령(Discovery Command) 메시지에 그룹 아이디를 삽입해서 3GPP 모뎀(413)으로 전송한다(477). 3GPP 모뎀(413)은 탐색 명령(Discovery Command) 메시지에 포함된 정보와 DSK 그리고 다른 랜덤 입력값 등을 이용하여 DPK(Discovery Private Key)를 파생(Derivation)한다(479). 하나의 실시 예로, 3GPP 모뎀(413)은 ProSe Agent(412)로부터 받은 Group ID를 입력값으로 하고 시간에 따라 변하는 랜덤값(Random Number)을 추가하여 지정된 보안 알고리즘(Security Algorithm)을 이용하여 DSK를 DPK로 Derivation 할 수 있다. 이후 3GPP 모뎀(413)은 DPK를 이용하여 같은 정보를 공유하는 단말들을 탐색하기 위한 신호를 암호화하여 전송한다.
이와 같이 같은 정보를 가진 단말들은 동일한 DSK를 획득할 수 있고, 같은 정보를 입력으로 해서 만들어진 DPK를 암호화에 사용하기 때문에 상기 암호키로 암호화된 코드를 해석할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말의 탐색을 허용하기 위한 보안키 분배 방법을 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, D2D 단말(510)의 내부는 여러 어플리케이션이 존재하는 어플리케이션 영역(511)과 ProSe Agent 영역(512) 그리고 3GPP 모뎀(Modem) 영역(513)으로 구분된다. 상기 어플리케이션 영역(511)은 사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 명령을 받아서 실행하기 위한 종단점이다. 어플리케이션 영역(511)에서 발생한 신호는 ProSe Agent(512)에 전달되고 광대역 통신 프로토콜에 사용될 수 있는 형태로 변형된다. 즉 ProSe Agent(512)는 어플리케이션 영역(511)과 광대역 통신 프로토콜의 중간에 위치한 미들웨어로 구성될 수 있다. 3GPP 영역은 실제로 광대역 네트워크의 프로토콜을 따라서 네트워크로 신호를 전송하는 영역이다.
단말(510)의 어플리케이션(511)에서 발생한 탐색 요청(Discovery Request) 메시지를 ProSe Agent(512)가 수신하고(541), ProSe Agent(512)는 상기 메시지에 포함된 어플리케이션 정보(예를 들어, 어플리케이션 아이디)를 3GPP 모뎀 영역(513)으로 전송한다. 이때 하나의 실시 예로서, 단말의 어플리케이션 영역(511)은 운용자(Operator, 도시하지 않음)로부터 다운로드 받은 허가된 어플리케이션의 아이디를 ProSe Agent(512)에게 전달하여 탐색에 필요한 코드를 만들기 위한 준비를 한다(543). 어플리케이션은 컨텐츠 제공자(Content Provider)에 의해 제작되고 운영자의 허가를 받아 등록되어 있다고 가정한다. 운영자는 등록된 어플리케이션에 ID를 부여하고 관리한다. ProSe Agent(512)는 어플리케이션 영역(511)으로부터 수신한 탐색 요청 메시지에 어플리케이션 아이디를 포함시켜서 3GPP 모뎀 영역(513)으로 전송하며, 3GPP 모뎀 영역(513)은 탐색 서비스 요청(Discovery Service Request) 메시지를 통해 ProSe Sever(520)에게 어플리케이션 아이디를 전달하여 Key를 요청한다(545). 이때 하나의 실시예로서 3GPP 모뎀(513)과 ProSe Sever(520)는 3GPP LTE의 초기 접속절차를 마치고 망에 등록되어 있는 상태이며, AS와 NAS 채널은 안전하다(Secure)고 전제한다. 또한 다른 실시예로서, GBA(Generic Bootstrapping Architecture) 또는 TSL(Transport Layer Security) 등의 안전한 채널을 이용할 수 있다. 탐색 서비스 요청 메시지를 수신한 ProSe sever(520)는 단말(510)과 어플리케이션 아이디의 유효성을 검사하고(547) 이상이 없다면 어플리케이션 등록시 부여한 DSK(device secret key)를 확인해서(549) 탐색 서비스 키 전달(Discovery Service Key Delivery) 메시지를 통해 단말(510)에게 전달한다(551). DSK는 주기적으로 변경되며 운영자의 관리하에 유지된다. 또한 어플리케이션 별로 다른 DSK혹은 같은 DSK를 할당할 수 있으며, 필요에 따라서는 전체 D2D 서비스에 가입한 단말이 사용할 수 있는 하나의 DSK를 할당할 수 도 있다. 상기 탐색 서비스 키 전달 메시지는 AS, NAS 보안 혹은 앞서 언급된 다른 방법으로 암호화 되어 전송된다.
단말(510)의 3GPP 모뎀(513)은 탐색 서비스 키 전달 메시지를 수신하여 복호한 후 DSK를 획득한다(553,555). 이후 3GPP 모뎀(513)은 ProSe Agent(512)에게 탐색 준비(Discovery Ready) 메시지를 전송하여 DSK를 획득하였음을 알린다(557). 해당 어플리케이션을 사용하는 모든 사용자가 들어도 되는 탐색 정보를 송출할 경우 상기 DSK만을 이용하여 암호화할 수도 있다. 다시 말해 상기 ProSe Agent(512)가 탐색 명령(Discovery Command)에서 오픈 디스커버리(Open Discovery) 명령을 내리면(559) 3GPP 모뎀 영역(513)은 탐색 코드를 DSK로 암호화하여 송출한다(561).
한편, 어플리케이션 영역(511)에서 특정 어플리케이션에 연관된 정보에 한정되어 탐색 요청이 발생하여 ProSe Agent(512)에 전달되면(563), ProSe Agnet(512)는 어플리케이션(511)으로부터 전달받은 정보를 이용하여 새로운 탐색 보안 키의 생성을 시도한다. 하나의 실시예로서, 어플리케이션의 연관정보는 Group ID 가 될 수 있으며, ProSe Agent(512)는 상기 Group ID를 포함하는 탐색 요청(Discovery Request) 메시지를 3GPP 모뎀(513)에 전달하고(565), 상기 연관정보를 수신한 3GPP 모뎀(513)은 특정 정보의 탐색에 사용할 키를 만들기 위한 입력값의 정보를 얻기 위한 동작을 수행한다.
먼저, 3GPP 모뎀(513)은 DPK 요청(Discovery Private Key Request) 메시지를 ProSe Sever(520)에 전송한다(567). 상기 메시지에는 Group ID와 같은 어플리케이션 특정 정보와 단말의 유효성을 판단하기 위한 정보가 포함된다. 또한 상기 메시지는 3GPP 계층에 준하는 보안성을 갖추고 있으며 3GPP AS, NAS 채널 또는 TSL, GBA를 통해 보안이 이루어진다. ProSe Sever(520)는 단말의 유효성을 검사하고 어플리케이션 특정 정보를 어플리케이션 서버(530)에 전달하여 정보의 유효성을 확인한다. 정보의 유효성 확인을 요청받은 어플리케이션 서버(530)는 사용자 ID를 통해 유효성을 검사하고 요청받은 정보를 갱신하고 단말과의 정보 동기화를 수행한다. 하나의 실시예로 그룹 멤버가 추가된 경우 그룹 이름이나 그룹 번호를 관리하고 있는 어플리케이션 서버(530)는 추가된 멤버의 ID 혹은 이름을 등록하고 해당 그룹의 다른 등록된 맴버들에게 푸쉬 메시지를 통해 해당 정보의 갱신을 수행하도록 함으로써 정보 동기화를 수행한다. 이후 어플리케이션 서버(520)는 갱신된 내용을 ProSe Sever(520)에 알려줌으로써 정보 갱신 과정을 마친다(569).
이후, ProSe Sever(520)는 키를 생성할 때 사용할 입력값을 DPK 응답(Discovery Private Key Response) 메시지에 포함시켜서 3GPP 모뎀(513)으로 전송한다. 이때 입력값은 ProSe Sever(520)에 의해 가공된 어플리케이션 정보일 수 있다.
3GPP 모뎀(513)은 이전에 수신한 정보와 DSK, 다른 랜덤 입력값 그리고 ProSe Sever(520)로부터 수신한 어플리케이션 정보 등을 이용하여 DPK를 Derivation 한다(573). 하나의 실시 예로, 상기 ProSe Agent(512)로부터 받은 Group ID를 입력값으로 시간에 따라 변하는 랜덤값을 추가하여 지정된 보안 알고리즘을 이용하여 DSK를 DPK로 Derivation 할 수 있다. 3GPP 모뎀(513)은 같은 정보를 공유하는 단말들을 탐색하기 위한 신호를 상기 파생된 DPK로 암호화하여 전송한다(579). 같은 정보를 가진 단말들은 같은 DSK를 획득하고, 같은 정보를 입력으로 만들어진 DPK를 사용하기 때문에 상기 암호 키로 암호화된 코드를 풀어낼 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말간의 탐색을 허용하기 위한 코드 할당 방법을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 단말(610)의 Application 영역(611)은 탐색 함수 요청 메시지를 통해 운용자(Operator, 도시하지 않음)로부터 다운로드 받은 허가된 어플리케이션의 ID와 자신의 ID(My ID)를 포함하는 필요한 어플리케이션 정보를 ProSe Agent(620)에게 전달하여 탐색에 필요한 코드를 만들기 위한 준비를 한다(651). 어플리케이션은 컨텐츠 제공자(Content Provider)에 의해 제작되고 운영자의 허가를 받아 등록되어 있다고 가정한다. 운영자는 등록된 어플리케이션에 ID를 부여하고 관리한다.
상기 ProSe Agent(620)는 탐색을 위한 코드를 받기 위해 탐색 함수 요청(Discovery Function Request) 메시지를 ProSe sever(620)에 전송한다(653). 상기 탐색 함수 요청 메시지는 My ID와 어플리케이션 ID를 포함한 필요한 어플리케이션 정보를 포함하고 있다. 이후, ProSe Sever(630)는 단말(610)과 어플리케이션 ID를 검증(Verification)하여 유효성을 판단한다. 만약 상기 어플리케이션 ID가 유효하다면 상기 ProSe Sever(630)는 수신한 어플리케이션 정보를 정보 요청(Information Request) 메시지에 포함하여 어플리케이션 서버(640)로 전송한다(655). 어플리케이션 서버(640)는 ProSe Sever(630)로부터 수신한 메시지를 해독하고 관련 어플리케이션 정보를 코드화 할 입력 파라미터(Input Parameter)를 정보 응답(Information Response) 메시지에 포함하여 ProSe Sever(630)로 전송한다(657).
이후 상기 ProSe Sever(630)는 해당 어플리케이션이 탐색에 사용하고 있는 함수(Function F())를 할당하고 My ID와 관련된 Input parameter와 함께 탐색 함수 응답(Discovery Function Response) 메시지를 통해 단말(610)에게 전송한다(659). 일례로 각각의 어플리케이션들은 탐색 코드를 생성하기 위한 함수를 공유하고 있고, 상기 함수는 운영자의 관리 하에 있다. 또 다른 예로 모든 어플리케이션은 하나의 함수를 가지며 상기 함수는 운영자의 관리하에 있다. 상기 함수를 수신한 단말(610)의 ProSe Agent(612)는 ProSe Sever(630)로부터 수신 받은 My ID에 관련된 Input Parameter를 상기 함수에 삽입하여 탐색 코드(K08RE12A76)를 생성한다(661). 이렇게 생성한 탐색 코드를 이용할 경우 같은 함수와 같은 어플리케이션을 사용하는 단말들은 해당 탐색 코드를 복호하여 어플리케이션 ID 정보를 얻을 수 있다. 또 다른 실시예로, 친구를 찾는 경우 어플리케이션 영역(611)에서 탐색 함수 요청 메시지에 친구의 아이디(Friend ID)를 삽입하여 보내주면 ProSe Agent(612)는 상기 Friend ID 정보를 ProSe Sever(630)로 전송하고 해당 정보는 어플리케이션 서버(640)에 전해져 Input Parameter로 변형되어 단말(610)에 전달된다. 단말(610)은 상기 정보를 Function F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드(M73A1N90U8)를 생성한다. 또 다른 실시예로, 그룹을 찾기를 원한다면 어플리케이션 영역(611)에서 탐색 함수 요청 메시지에 친구의 아이디(Friend ID)를 삽입하여 보내주면 ProSe Agent(612)는 상기 Friend ID 정보를 ProSe Sever(630)로 전송하고 해당 정보는 어플리케이션 서버(640)에 전해져 Input Parameter로 변형되어 단말(610)에 전달된다. 단말(610)은 상기 정보를 Function F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드(25SA3S0N96)를 생성한다. 상기 실시 예들에서는 하나의 정보만을 탐색 코드 생성 함수의 입력으로 사용했지만 복수의 입력을 사용하는 것도 가능하다. 상기 함수는 결과값을 이용한 역산이 불가능한(irreversible) 함수이다. 다시 말해 같은 정보를 가진 단말은 같은 입력값을 넣어서 탐색 코드를 만들 수 있지만. 탐색 코드와 함수를 가지고 있더라도 입력값에 대한 정보를 얻을 수 없다.
이러한 과정을 거쳐서 단말(610)의 ProSe Agent(612)에서 탐색 코드 생성이 완료되면 ProSe Agent(612)는 생성된 탐색 코드를 주변에 방송(Broadcasting)하여 탐색 절차에 참여한다(663).
한편, 단말(620)도 단말(610)과 동일한 방법으로 ProSE Agent(622)는 어플리케이션 영역(621)으로부터 탐색 요청 메시지를 통해 어플리케이션 ID와 My ID를 전송받고, ProSe Sever(630)를 통해 어플리케이션 ID를 검증하여 유효성을 판단받고 입력 파라미터를 전송받는다. 이후, 일례로서 어플리케이션 영역(621)의 탐색 명령 메시지를 통해 친구를 찾고 싶다는 명령이 Friend ID와 함께 ProSe Agent(622)에게 전송되면, 상기 ProSe Agent(622)는 Function F()에 Friend ID를 입력하여 탐색 코드(40I0SFAKDJ)를 생성한 후 이를 저장한다. 탐색 코드 리스트는 어플리케이션 영역의 요구사항에 따라 하나 혹은 그 이상이 만들어질 수 있다. 이후, 단말(620)의 ProSe Agent(622)는 탐색 절차에 참여하여 주변으로부터 들려오는 탐색 코드를 청취하고(663), ProSe Agent(622)에 저장된 탐색 코드 리스트에 포함되어 있는 탐색 코드와 일치하는 탐색 코드를 찾을 경우(665) 탐색 코드가 일치함을 알리는 메시지(Match Notification 메시지)를 통해 어플리케이션 영역(621)으로 탐색되었음을 공지한다(667).
도 7은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말간의 탐색을 허용하기 위한 코드 할당 방법을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 단말(710)의 Application 영역(711)은 탐색 함수 요청(Discovery Function Request) 메시지를 통해 자신의 ID(My ID)와 운용자(Operator, 도시하지 않음)로부터 다운로드 받은 허가된 어플리케이션의 ID를 포함하는 필요한 어플리케이션 정보를 ProSe Agent(712)에게 전달하여 탐색에 필요한 코드를 만들기 위한 준비를 한다(753). 상기 ProSe Agent(712)는 탐색 코드를 만들기 위한 함수(Function F())를 미리 가지고 있다(751). 어플리케이션은 컨텐츠 제공자(Content Provider)에 의해 제작되고 운영자의 허가를 받아 등록되어 있다고 가정한다. 운영자는 등록된 어플리케이션에 ID를 부여하고 관리한다.
상기 ProSe Agent(712)는 탐색을 위한 코드를 생성하기 위한 정보를 얻기 위해 탐색 파라미터 요청(Discovery Parameter Request) 메시지를 ProSe sever(730)에 전송한다(755). 상기 메시지는 My ID와 어플리케이션 ID를 포함한 필요한 어플리케이션 정보를 포함하고 있다. 이후, ProSe Sever(730)는 단말(710)과 어플리케이션 ID를 검증(Verification)하여 유효성을 판단한다. 만약 상기 어플리케이션 ID가 유효하다면 상기 ProSe Sever(730)는 수신한 어플리케이션 정보를 정보 요청(Information Request) 메시지에 포함하여 어플리케이션 서버(740)에 전송한다(757). 상기 어플리케이션 서버(740)는 ProSe Sever(630)로부터 수신한 정보 요청 메시지를 해독하고 관련 어플리케이션 정보를 코드화 할 Input Parameter를 정보 응답(Information Response) 메시지에 포함하여 ProSe Sever(730)로 응답한다(759).
이후 상기 ProSe Sever(730)는 Input parameter를 탐색 파라미터 응답(Discovery Parameter Response) 메시지를 통해 단말(710)에게 전송한다(761). 일례로 각각의 단말은 탐색 코드를 생성하기 위한 함수를 보유하고 있고, 상기 함수는 Pre-Configured 되어있으며 운영자에 의해 만들어지고 운영자의 관리 하에 있다. 이후, 단말(710)의 ProSe Agent(712)는 수신 받은 Input Parameter를 상기 함수에 삽입하여 탐색 코드(K08RE12A76)를 생성한다(763). 이렇게 생성한 탐색 코드를 이용할 경우 상기 코드 생성에 사용한 함수와 같은 어플리케이션 정보를 사용하는 단말들은 해당 탐색 코드를 복호하여 어플리케이션 관련 정보를 얻을 수 있다. 또 다른 실시예로, 친구를 찾는 경우 어플리케이션 영역(711)에서 탐색 함수 요청 메시지에 친구의 아이디(Friend ID)를 삽입하여 보내주면 ProSe Agent(712)는 상기 Friend ID 정보를 ProSe Sever(730)로 전송하고 해당 정보는 어플리케이션 서버(740)에 전해져 Input Parameter로 변형되어 단말(710)에 전달된다. 단말(710)은 상기 정보를 Function F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드(M73A1N90U8)를 생성한다. 또 다른 실시예로, 그룹을 찾기를 원한다면 어플리케이션 영역(711)에서 탐색 함수 요청 메시지에 친구의 아이디(Friend ID)를 삽입하여 보내주면 ProSe Agent(712)는 상기 Friend ID 정보를 ProSe Sever(730)로 전송하고 해당 정보는 어플리케이션 서버(740)에 전해져 Input Parameter로 변형되어 단말(710)에 전달된다. 단말(710)은 상기 정보를 Function F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드(25SA3S0N96)를 생성한다. 상기 실시 예들에서는 하나의 정보만을 탐색 코드 생성 함수의 입력으로 사용했지만 복수의 입력을 사용하는 것도 가능하다. 상기 함수는 결과값을 이용한 역산이 불가능한(irreversible) 함수이다. 다시 말해 같은 정보를 가진 단말은 같은 입력값을 넣어서 탐색 코드를 만들 수 있지만. 탐색 코드와 함수를 가지고 있더라도 입력값에 대한 정보를 얻을 수 없다.
이러한 과정을 거쳐서 단말(710)의 ProSe Agent(712)에서 탐색 코드 생성이 완료되면 ProSe Agent(712)는 생성된 탐색 코드를 주변에 방송(Broadcasting)하여 탐색 절차에 참여한다(765).
한편, 단말(720)도 단말(710)과 동일한 방법으로 ProSE Agent(722)는 어플리케이션 영역(721)으로부터 탐색 요청 메시지를 통해 어플리케이션 ID와 My ID와 Function F()를 전송받고, ProSe Sever(730)를 통해 어플리케이션 ID를 검증하여 유효성을 판단받고 입력 파라미터를 전송받는다. 이후, 일례로서 어플리케이션 영역(721)의 탐색 명령 메시지를 통해 친구를 찾고 싶다는 명령이 Friend ID와 함께 ProSe Agent(722)에게 전송되면, 상기 ProSe Agent(722)는 Function F()에 Friend ID를 입력하여 탐색 코드(40I0SFAKDJ)를 생성한 후 이를 저장한다. 탐색 코드 리스트는 어플리케이션 영역의 요구사항에 따라 하나 혹은 그 이상이 만들어질 수 있다. 이후, 단말(720)의 ProSe Agent(722)는 탐색 절차에 참여하여 주변으로부터 들려오는 탐색 코드를 청취하고(765), ProSe Agent(722)에 저장된 탐색 코드 리스트에 포함되어 있는 탐색 코드와 일치하는 탐색 코드를 찾을 경우(767) 탐색 코드가 일치함을 알리는 메시지(Match Notification 메시지)를 통해 어플리케이션 영역(721)으로 탐색되었음을 공지한다(769).
도 8은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 동일한 탐색 정보를 가진 D2D 단말간의 탐색을 허용하기 위한 코드 할당 방법을 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 단말(810)의 Application 영역(811)은 탐색 함수 요청 메시지를 통해 운용자(Operator, 도시하지 않음)로부터 다운로드 받은 허가된 어플리케이션의 ID를 ProSe Agent(812)에게 전달하여 탐색에 필요한 코드를 만들기 위한 준비를 한다(851). 어플리케이션은 컨텐츠 제공자(Content Provider)에 의해 제작되고 운영자의 허가를 받아 등록되어 있다고 가정한다. 운영자는 등록된 어플리케이션에 ID를 부여하고 관리한다.
상기 ProSe Agent(812)는 탐색을 위한 코드를 받기 위해 탐색 함수 요청(Discovery Function Request) 메시지를 ProSe sever(830)에 전송한다(853). 상기 탐색 함수 요청 메시지는 어플리케이션 ID를 포함하고 있다. 이후, ProSe Sever(830)는 단말(810)과 어플리케이션 ID를 검증(Verification)하여 유효성을 판단한다. 만약 상기 어플리케이션 ID가 유효하다면 해당 어플리케이션이 탐색에 사용하고 있는 함수(Function F())를 할당하여 탐색 함수 응답(Discovery Function Response) 메시지를 통해 단말(810)에게 전송한다(855). 일례로 각각의 어플리케이션들은 탐색 코드를 생성하기 위한 함수를 공유하고 있고, 상기 함수는 운영자의 관리 하에 있다. 또 다른 예로 모든 어플리케이션은 하나의 함수를 가지며 상기 함수는 운영자의 관리하에 있다. 상기 함수를 수신한 단말(810)의 ProSe Agent(812)는 탐색 함수 요청 메시지를 전송한 어플리케이션의 ID를 상기 함수에 삽입하여 탐색 코드(K08RE12A76)를 생성한다(857). 이렇게 생성한 탐색 코드를 이용할 경우 같은 함수와 같은 어플리케이션을 사용하는 단말들은 해당 탐색 코드를 복호하여 어플리케이션 ID 정보를 얻을 수 있다.
이후, 어플리케이션 영역(811)에서 고유의 정보를 요청하여 원하는 정보가 담긴 코드를 생성할 수 있다. 일례로, 자신의 ID를 아는 사람들만 자신의 탐색 신호를 듣기 원한다면 어플리케이션 영역(811)에서 탐색 명령(Discovery Command) 메시지에 자신의 아이디(My ID) 정보를 삽입하여 보내주면(859) ProSe Agent(812)는 상기 My ID 정보를 탐색 파라미터 요청 메시지에 삽입하여 ProSe Sever(812)에 전송하고(861), 상기 ProSe Sever(812)는 이 정보를 어플리케이션 서버(840)에 전달하고(863), 어플리케이션 서버(840)는 이 정보를 Input Parameter로 변경하고 정보 응답 메시지에 실어서 ProSe Sever(812)에 응답하고(865), ProSe Server(812)는 탐색 파라미터 응답 메시지를 통해 상기 Input Parameter를 단말(810)로 전송한다(867). Input Parameter를 전송받은 단말(810)은 상기 정보를 Fucntion F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드(K032145122)를 생성한다(869). 또 다른 실시예로, 친구를 찾는 경우 어플리케이션 영역(811)에서 탐색 명령 메시지에 친구의 아이디(Friend ID)를 삽입하여 보내주면 ProSe Agent(812)는 상기 Friend ID 정보를 탐색 파라미터 요청 메시지에 삽입하여 ProSe Server(830)로 전송하고, 상기 ProSe Sever(830)는 이 정보를 어플리케이션 서버(840)에 전달하여 Input Parameter로 변경하여 응답한다. Input Parameter를 전송받은 단말(810)은 상기 정보를 Fucntion F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드를 생성한다. 또 다른 실시예로, 그룹을 찾기를 원한다면 어플리케이션 영역(811)에서 탐색 명령 메시지에 그룹 ID를 삽입하여 보내주면 ProSe Agent(812)는 그룹 ID 정보를 탐색 파라미터 요청 메시지에 삽입하여 ProSe Sever(830)에 전송하고, 상기 ProSe Sever(830)는 이 정보를 어플리케이션 서버(840)에 전달하며, 어플리케이션 서버(840)는 이 정보를 Input Parameter로 변경하여 단말(810)로 응답한다. Input Parameter를 전송받은 단말(810)은 상기 정보를 Fucntion F()에 삽입하여 새로운 탐색 코드를 생성한다. 상기 실시 예들에서는 하나의 정보만을 탐색 코드 생성 함수의 입력으로 사용했지만 복수의 입력을 사용하는 것도 가능하다. 상기 함수는 결과값을 이용한 역산이 불가능한(irreversible) 함수이다. 다시 말해 같은 정보를 가진 단말은 같은 입력값을 넣어서 탐색 코드를 만들 수 있지만. 탐색 코드와 함수를 가지고 있더라도 입력값에 대한 정보를 얻을 수 없다.
이러한 과정을 거쳐서 단말(810)의 ProSe Agent(812)에서 탐색 코드 생성이 완료되면 ProSe Agent(812)는 생성된 탐색 코드를 주변에 방송(Broadcasting)하여 탐색 절차에 참여한다(871).
한편, 단말(820)도 단말(810)과 동일한 방법으로 ProSE Agent(822)는 어플리케이션 영역(621)으로부터 탐색 함수 요청 메시지를 통해 어플리케이션 ID를 전송받고, ProSe Sever(630)를 통해 어플리케이션 ID를 검증하여 유효성을 판단받고 탐색 코드 생성 함수를 전송받는다. 또한 이후 일례로 어플리케이션 영역(821)의 탐색 명령 메시지를 통해 친구를 찾고 싶다는 명령이 Friend ID와 함께 ProSe Agent(822)에게 전송되면, 상기 ProSe Agent(822)는 Friend ID를 탐색 파라미터 요헝 메시지에 실어서 ProSe Server(830)로 전송하고, 해당 정보는 어플리케이션 서버(840)에 전해져 Input Parameter로 변형되어 단말(810)에 전달된다. 이후 단말(810)은 Function F()에 Friend ID를 입력하여 탐색 코드(40I0SFAKDJ)를 생성한 후 이를 저장한다. 탐색 코드 리스트는 어플리케이션 영역의 요구사항에 따라 하나 혹은 그 이상이 만들어질 수 있다. 이후, 단말(820)의 ProSe Agent(822)는 탐색 절차에 참여하여 주변으로부터 들려오는 탐색 코드를 청취하고(871), ProSe Agent(822)에 저장된 탐색 코드 리스트에 포함되어 있는 탐색 코드와 일치하는 탐색 코드를 찾을 경우(873) 탐색 코드가 일치함을 알리는 메시지(Discovery Notification 메시지)를 통해 어플리케이션 영역(821)으로 탐색되었음을 공지한다(875).
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 단말간(D2D) 통신을 위한 탐색 방법에 있어서,
    단말이 D2D 통신을 위한 탐색 서비스 요청 메시지에 ProSe(proximity based service)를 위한 어플리케이션 정보 및 그룹 정보 중 적어도 하나를 포함시켜서 서버로 전송하는 과정과,
    상기 단말이 상기 ProSe를 위한 상기 어플리케이션 정보 및 상기 그룹 정보 중 적어도 하나에 해당하는 탐색 서비스 키를 포함하는 탐색 서비스 키 전달 메시지를 상기 서버로부터 수신하는 과정과,
    상기 단말이 상기 탐색 서비스 키 전달 메시지를 복호하여 상기 어플리케이션의 상기 탐색 서비스 키를 획득하는 과정과,
    상기 단말이 상기 획득한 탐색 서비스 키로 탐색 코드를 암호화하여 상기 D2D 통신을 위한 탐색을 수행하는 과정을 포함하고,
    상기 어플리케이션 정보는 다운로드 받은 어플리케이션에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D통신을 위한 탐색을 위해 사용되는 정보를 포함 하고,
    상기 그룹 정보는 상기 어플리케이션이 속한 그룹에 대한 정보를 포함하는 탐색 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단말이 특정 어플리케이션 내의 그룹에 속한 단말들을 탐색할 경우,
    상기 서버로부터 수신한 그룹 정보와 상기 탐색 서비스 키를 이용하여 탐색 전용 키를 생성하고,
    상기 탐색 전용 키로 상기 탐색 코드를 암호화하여 상기 D2D통신을 위한 탐색을 수행하는 과정을 더 포함하는 탐색 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 단말이 특정 어플리케이션에 연관된 정보에 대해 탐색할 경우,
    탐색 전용 키의 생성을 위한 정보를 서버로 요청하고,
    상기 서버로부터 상기 탐색 전용 키를 생성하기 위한 정보를 수신하고,
    상기 생성한 탐색 전용 키로 상기 탐색 코드를 암호화하여 상기 D2D통신을 위한 탐색을 수행하는 과정을 더 포함하는 탐색 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 ProSe를 위한 상기 어플리케이션 정보 및 상기 그룹 정보 중 적어도 하나를 포함하는 D2D 통신을 위한 탐색 코드 생성 함수 요청 메시지를 상기 서버로 전송하는 과정;
    상기 ProSe를 위한 상기 어플리케이션 정보 및 상기 그룹 정보 중 적어도 하나에 대응되는 탐색 코드 생성 함수를 포함하는 탐색 코드 생성 함수 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하는 과정; 및
    상기 수신된 탐색 코드 생성 함수 및 상기 ProSe를 위한 상기 어플리케이션 정보 및 상기 그룹 정보 중 적어도 하나를 사용하여 상기 탐색 코드를 생성하는 과정을 더 포함하는 탐색 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 탐색 코드는 상기 서버에 의해 생성되어 상기 단말로 전송되는 탐색 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 탐색 코드는 상기 단말에 저장된 탐색 코드 생성 함수를 이용하여 상기 단말에 의해 생성되는 탐색 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 탐색 코드 생성 함수는 비가역 함수인 탐색 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 탐색 코드 생성 함수 응답 메시지는 상기 탐색 코드 생성 함수의 입력 파라미터를 더 포함하고,
    상기 탐색 코드를 생성하는 단계는 상기 탐색 코드 생성 함수 및 상기 입력 파라미터를 사용하여 상기 탐색 코드를 생성하는 단계를 포함하는 탐색 방법.
  10. 삭제
  11. 단말간(D2D) 통신을 위한 탐색을 수행하는 단말 장치에 있어서,
    신호를 송수신 하는 송수신기;
    복수의 어플리케이션들을 저장하는 메모리, 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    단말이 D2D 통신을 위한 탐색 요청 메시지에 ProSe(proximity based service)를 위한 어플리케이션 정보 및 그룹 정보 중 적어도 하나를 포함시켜서 서버로 전송하도록 제어하며,
    상기 단말이 상기 ProSe를 위한 상기 어플리케이션 정보 및 상기 그룹 정보 중 적어도 하나에 해당하는 탐색 서비스 키를 포함하는 탐색 서비스 키 전달 메시지를 상기 서버로부터 수신하도록 제어하고,
    상기 단말이 상기 탐색 서비스 키 전달 메시지를 복호하여 상기 어플리케이션의 상기 탐색 서비스 키를 획득하도록 제어하며,
    상기 단말이 상기 획득한 탐색 서비스 키로 탐색 코드를 암호화하여 상기 D2D 통신을 위한 탐색을 수행하도록 제어하고,
    상기 어플리케이션 정보는 다운로드 받은 어플리케이션에 대한 정보 및 상기 단말의 상기 D2D통신을 위한 탐색을 위해 사용되는 정보를 포함하고, 상기 그룹 정보는 상기 어플리케이션이 속한 그룹에 대한 정보를 포함하는 단말 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    탐색 단말들이 상기 그룹에 속해있을 경우, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 그룹 정보와 상기 탐색 서비스 키를 이용하여 탐색 전용 키를 생성하고,
    상기 탐색 전용 키로 상기 탐색 코드를 암호화하여 상기 D2D 통신을 위한 탐색을 수행하는 단말 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    탐색 정보가 특정 어플리케이션과 연관된 경우, 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 특정 어플리케이션에 연관된 정보에 대한 탐색을 요청받은 경우, 탐색 전용 키생성을 위한 정보를 서버로 요청하고,
    상기 요청에 따라 상기 서버로부터 수신한 탐색 전용 키생성을 위한 정보를 이용하여 탐색 전용 키를 생성하고,
    상기 생성한 탐색 전용 키로 탐색 코드를 암호화하여 탐색을 수행하는 단말 장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 ProSe를 위한 상기 어플리케이션 정보 및 상기 그룹 정보 중 적어도 하나를 포함하는 탐색 코드 생성 함수 요청 메시지를 상기 서버로 전송하고,
    상기 ProSe를 위한 상기 어플리케이션 정보 및 상기 그룹 정보 중 적어도 하나에 대응되는 탐색 코드 생성 함수를 포함하는 탐색 코드 생성 함수 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하고,
    탐색 명령을 수신하고,
    상기 탐색 명령에 포함된 정보 및 상기 수신된 탐색 코드 생성 함수 및 상기 ProSe를 위한 상기 어플리케이션 정보 및 상기 그룹 정보 중 적어도 하나를 사용하여 상기 탐색 코드를 생성하도록 제어되는, 단말 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 탐색 코드는 상기 서버에 의해 생성되어 상기 단말로 전송되는 단말 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 탐색 코드는 상기 단말에 저장된 탐색 코드 생성 함수를 이용하여 상기 단말에 의해 생성되는 단말 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 탐색 코드 생성 함수는 비가역 함수인 단말 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 탐색 코드 생성 함수 응답 메시지는 상기 탐색 코드 생성 함수의 입력 파라미터를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 탐색 코드 생성 함수 및 상기 입력 파라미터를 사용하여 상기 탐색 코드를 생성하도록 제어되는, 단말 장치.
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