KR20150018302A - Group owner 중심 service discover 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

주변의 Wi-Fi 기기 정보를 얻기 위하여 동작 가능한 모든 주파수 대역에서 순차적으로 스캔하는 과정;
주변에서 P2P 그룹을 운영하는 GO(Group Owner)의 Beacon을 수신하는 과정;
상기 수신된 Beacon에 포함되어 있는 서비스 해쉬를 자신이 찾는 서비스의 서비스 해쉬(Service Hash)와 비교하여 일치하는지 확인하는 과정; 및
상기 확인 결과에 따라 Service discovery request 메시지를 그룹 클라이언트에 전송하여 서비스에 대한 상세 정보를 수신하여 연결을 수행하는 과정을 포함

Description

GROUP OWNER 중심 SERVICE DISCOVER 방법 및 장치{Group Owner Centric Service Discovery method and apparatus}
본 발명은 Wi-Fi Direct (혹은 Wi-Fi P2P) 표준과 관련 있으며, 특히 Service Discovery에 관한 것이다.
Wi-Fi Direct에서는 단말이 제공하는 서비스를 알아내기 위한 서비스 반결 방법으로 크게 두 가지 방법을 정의하고 있다.
첫째는 기존 Wi-Fi 메카니즘인 Probe request 및 Probe response에 Service Hash를 추가하여 단말이 제공하는 서비스가 무엇인지 문의하고 답하는 형식이다. Probe 메카니즘은 원래 상호 단말간 연결이 가능한지를 위하여 확인하는 절차인데 이를 Wi-Fi Direct에서 단말이 연결 가능한지 확인하는 동시에 특정 서비스를 제공하는지도 확인하는 방안을 추가한 것이다.
Probe 메카니즘은 broadcast를 통하여 문의하고 unicast로 답하는 방식이라broadcasting하는 probe request에 너무 많은 양의 정보를 넣을 경우 공용 자원인 주파수 활용도가 떨어지므로, 찾고자 하는 서비스 명을 SHA-256과 같은 hash 알고리즘을 통하여 hashing하여 그 중 일부분 probe request에 넣는다.
Probe을 수신한 상대 단말은 unicast로 응답을 하기 때문에 서비스명 전체를 넣어서 회신한다. 상대 단말에 찾던 서비스가 있음을 확인한 단말은 두 번째 서비스 발견 메카니즘인 Service Discovery를 수행하게 된다.
Service Discovery는 unicast 교환으로 상세하게 상대 단말이 무슨 서비스를 어떻게 지원하는지 등의 정보를 문의하기 위하여 정의한 메카니즘이다. Service Discovery는 서비스명, 서비스 기능, 서비스 요구 사항 등의 정보 교환을 지원한다.
상기 설명한 종래 기술의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, Probe 교환이던 Service Discovery 교환이던 1:1로만 이루어진다. 즉, 두 개의 단말 간 서비스 발견이 이루어진다. 그러나 Wi-Fi Direct를 통하여 몇 개의 단말이 벌써 그룹을 생성했다면 그룹의 주인인 그룹 오너(Group Owner, GO)만 발견이 가능해지고 그룹에 포함된 그룹클라이언트(Group Client, GC)들은 그룹에 연결이 되었으므로 공개적인 서비스 발견 기능을 해지한다.
따라서 서비스가 있고 제공 가능하더라도 일반적인 공개 서비스 발견이 안되기 때문에 서비스를 찾는 단말은 그룹에 포함된 그룹클라이언트들의 서비스를 발견할 수 없다.
현재 정의된 표준 기술로는 서비스를 찾는 단말은 바로 서비스는 못 찾고 그룹의 존재 그리고 그룹의 구성원의 연결 기능에 대한 정보를 그룹 오너를 통하여 획득할 수 있다.
그룹 오너로부터 그룹에 포함된 그룹클라이언트 연결 정보를 획득한 단말은 각 그룹클라이언트의 주소와 동작 주파수를 알게 된다.
서비스를 찾는 단말은 상기 과정을 통하여 주소와 동작 주파수를 사용하여 각각의 그룹 클라이언트에게 Service Discovery request를 보낼 수 있다.
Service Discovery request를 수신한 각 그룹클라이언트는 서비스를 찾는 단말에게 Service Discovery response를 회신하게 된다. 이 과정을 통하여 서비스를 찾는 단말은 서비스를 발견할 수 있게 된다.
그러나 서비스를 찾는 단말은 unicast로 각각의 그룹 클라이언트에게 Service Discovery를 해야 하므로 서비스를 찾을 때까지 반복적인 문의를 해야 한다. 예를 들어, 그룹에 5개의 그룹클라이언트가 있다면 서비스를 찾는 단말은 최악의 경우 5번의 Service Discovery를 수행해야 한다.
이는 문제는 서비스를 찾는 단말이 그룹 오너가 많은 지역에서 서비스를 찾고자 할 경우 더욱 악화된다. 주변에 그룹 오너가 5개가 있고 각각의 그룹에 5개의 그룹클라이언트가 있다면 최악의 경우에는 25번의 Service Discovery를 수행할 수도 있다.
이러한 문제는 배터리로 운영되는 휴대 단말에게는 매우 비효율적이고 소모적이며 더욱 나아가서는 사무실이나 회의장과 같이 여러 그룹과 무선 단말이 많은 곳에서는 많은 트리픽을 유발하므로 공용 주파수를 사용하는 Wi-Fi에서는 큰 효율 저하를 일으킨다.
따라서, 본 발명은 효율적으로 Service Discovery를 수행할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 SERVICE DISCOVER 방법은, 주변의 Wi-Fi 기기 정보를 얻기 위하여 동작 가능한 모든 주파수 대역에서 순차적으로 스캔하는 과정, 주변에서 P2P 그룹을 운영하는 GO(Group Owner)의 Beacon을 수신하는 과정, 상기 수신된 Beacon에 포함되어 있는 서비스 해쉬를 자신이 찾는 서비스의 서비스 해쉬(Service Hash)와 비교하여 일치하는지 확인하는 과정 및 상기 확인 결과에 따라 Service discovery request 메시지를 그룹 클라이언트에 전송하여 서비스에 대한 상세 정보를 수신하여 연결을 수행하는 과정을 포함한다.
본 발명에 의하면, 효율적으로 Service Discovery를 수행할 수 있다.
도 1은 종래 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작 개념을 설명하기 신호 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 P2P 단말의 동작 과정을 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 GO의 동작과정을 보여주는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작 개념을 설명하기 신호 흐름도이다.
도 2를 참조하면, GO(Group Owner)는 자신의 그룹에 속해 있는데 모든 그룹클라이언트에 대하여 간략하게는 probe 또는 상세하게 Service Discovery를 수행하여 그룹 내의 모든 서비스에 대한 정보를 취합한다. 서비스 취합은 각 그룹 클라이언트가 그룹에 join할 때 또는 필요 시 수행 가능하다.
개별적으로 수행할 때는 unicast를 사용하며 모든 그룹 클라이언트에 대하여 수행시에는 broadcast/방송을 하여 서비스 정보를 요청한다.
서비스 정보를 취합한 GO는 각 서비스에 대하여 서비스 해쉬(service hash)를 생성한다.
서비스 해쉬는 서비스 정보에 있는 서비스명을 Wi-Fi 표준에서 정의한 SHA-256 적용 후 첫 6 바이트를 사용하는 메카니즘을 활용한다.
서비스 해쉬를 생성한 GO는 각 서비스 해쉬와 각 서비스를 제공하는 그룹 클라이언트와의 관계를 내부적으로 유지한다.
서비스와 그룹 클라이언트와의 관계는 구현에 따라 서비스 해쉬 생성 전 단계에서 유지가 가능하다. 서비스 해쉬는 그룹에 여러 서비스가 있을 경우 서비스 수만큼 생성한다. 서비스 해쉬가 많을 경우 전송 효율을 높이기 위하여 모든 서비스 해쉬를 bloom filter와 같은 기법을 적용하여 하나의 서비스 해쉬 값으로 통합할 수 있다. Bloom filter를 적용한 서비스 해쉬의 크기는 단일 서비스 해쉬와 같다. 서비스의 존재를 알리기 위하여 GO는 생성된 서비스 해쉬를 beacon에 추가 하여 전송한다.
한 가지 옵션으로는 Beacon에 Advertise Service Info와 그룹 클라이언트 정보를 쌍으로 넣거나 P2P Group Info라는 Probe 요소에 그룹클라이언트 주소와 함께 서비스명을 쌍으로 넣어서 전송하는 방법이 가능하다.
이럴 경우에는 Beacon을 수신한 P2P 단말은 바로 원하는 서비스를 제공하는 그룹 클라이언트에게 Service Discovery를 전송하여 상세 서비스 정보를 획득 후 연결을 시도할 수 있다.
Beacon을 수신한 P2P 단말(Device)은 서비스 해쉬 정보를 보고 필요한 서비스가 있는지를 확인한다. 이는 P2P 단말이 자체적으로 지원하는 서비스 목록의 해쉬 값과 비교하여 확인한다.
P2P 단말이 필요로 하는 서비스가 서비스 해쉬와 일치할 경우 P2P 단말은 GO에게 다시 자신이 원하는 서비스의 서비스 해쉬 값이 포함된 Probe Request 메시지를 전송한다.
Probe Request를 수신한 GO는 다음 세 가지 방법 중 한 가지를 선택하여Probe Response 메시지를 생성하여 P2P 단말에 전송한다.
첫째는 Advertise Service Info라는 Probe 요소에 서비스명과 더불어 서비스를 갖고 있는 그룹클라이언트의 주소를 쌍으로 넣어서 전송하는 것이다
둘째는 P2P Group Info라는 Probe 요소에 그룹클라이언트 주소와 함께 서비스명을 쌍으로 넣어서 전송하는 방법이다.
셋째는 기존과 동일하게 Probe에 그룹 클라이언트들의 주소만을 넣어서 전송하는 방법이다.
GO로부터 probe response를 받은 P2P 단말은 GO가 그룹 클라이언트들을 대신하여 Service Discovery를 제공해줄 경우 GO에게 Service Discovery request를 하여 Service 정보를 획득 후 원하는 서비스를 제공하는 그룹 클라이언트에게 연결한다.
만약 GO가 상기 서비스를 제공하지 않을 경우, P2P 단말은 원하는 서비스를 제공하는 그룹 클라이언트에게 Service Discovery request를 전송하여 상세한 서비스 정보를 획득 후 연결을 한다.
P2P 단말이 직접 그룹 클라이언트에게 Service Discovery 메시지 전송 또는 연결 요청을 효율적으로 하기 위해서는 상기 probe response 중 첫째 또는 둘째 방법이 지원되어야 한다.
첫째 및 둘째 방법이 지원되어야 P2P 단말이 바로 서비스가 있는 그룹클라이언트의 주소를 알고 메시지 전송을 할 수 있기 때문이다. 만약 첫째 또는 둘째 방법이 지원되지 않았을 경우에는 P2P 단말은 각각의 그룹 클라이언트에게 서비스가 찾아질 때까지 Service Discovery를 수행해야 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 P2P 단말의 동작 과정을 보여주는 순서도이다.
도 3을 참조하면, P2P 단말은 주변의 Wi-Fi 기기 정보를 얻기 위하여 동작 가능한 모든 주파수 대역에서 순차적으로 scan을 한다.
Scan을 하면서 P2P 단말은 주변에서 P2P 그룹을 운영하는 GO의 Beacon을 수신하게 된다.
Beacon을 수신한 P2P 단말은 Beacon에 포함되어 있는 서비스 해쉬를 자신이 찾는 서비스의 서비스 해쉬(Service Hash)와 비교하여 일치하는지 확인한다(Check Service Hash).
도 3에서는 도시되지 별도로 찾고자 하는 서비스가 없었다면 자신이 지원하는 서비스들과 일치하는 서비스가 있는 확인하여 사용자에게 알려 주고 진행할 수도 있다.
이어, 서비스 일치 여부를 확인한다.
서비스 일치가 없을 경우(No), P2P 단말은 다음 Beacon을 찾기 위하여 Scan을 수행한다.
서비스 일치가 있을 경우(Yes)에는, 서비스를 제공하는 그룹 클라이언트의 주소(Address of Client)를 알고 있는지 확인한다.
서비스를 제공하는 그룹 클라이언트(Group Client)의 주소를 모를 경우에는, GO에게 probe request를 하여 GO의 그룹에 있는 그룹클라이언트 주소 정보(Group Client Info)와 서비스 정보를 probe response를 통하여 획득한다.
찾고 있는 서비스를 보유한 그룹클라이언트의 주소를 확보한 P2P 단말은Service discovery request 메시지를 전송하여(Send Service Discovery to Group Client), 서비스에 대한 상세한 정보를 수신하여 연결을 수행한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 GO의 동작과정을 보여주는 순서도이다.
도 4를 참조하면, GO는 먼저 자신의 그룹에 연결되어 있는 모든 그룹 클라이언트의 서비스 정보를 갖고 있는지 확인한다.
없을 경우에는 Probe 또는 Service Discovery를 통하여 그룹에 연결되어 있는 모든 그룹클라이언트의 서비스 정보(All service info of Group Clients)를 확보한다. Probe 사용시에는 각 서비스명만 확보가 가능하고, Service Discovery 시에는 상세한 서비스 정보까지 확보 가능하다. Service Discovery는 일반적으로 unicast이나, 필요 시 broadcast로 송신하여 unicast로 각 그룹 클라이언트로부터 회신 가능하다.
각 서비스의 서비스명을 갖는 GO는 서비스 해쉬(Service Hash)를 각각의 서비스(each Service)에 대하여 생성한다(create).
상세한 동작은 상기 도 2의 설명을 참조한다.
서비스 해쉬 생성 후 개수가 많다고 판단될 경우 서비스 해쉬를 bloom filter를 사용하여 한 개의 서비스 해쉬 형태로 통합(Merging) 작업을 수행한 후, beacon테 추가하여 전송한다.
통합(Merging)이 필요없는 경우에는 바로 각각의 해쉬를 Beacon에 추가하여 전송한다.
Beacon 전송 후 서비스 해쉬를 포함한 probe를 수신할 경우 probe response에 상기 도 2의 설명에서 제시한 세 가지 방법 중 한 가지를 택하여 추가한다.
Probe response 송신 후 Service Discovery Query가 수신되고 그룹 클라이언트를 대신하여 Service Discovery response를 제공해줄 수 있을 경우에는 Service Discovery response를 생성하여 P2P 단말에게 전송한다.
그룹 클라이언를 대신하여 Service Discovery response를 제공해줄 수 있을 경우에는 제공 불가임을 회신에 추가한다.

Claims (1)

  1. P2P 단말의 GROUP OWNER 중심 SERVICE DISCOVER 방법에 있어서,
    주변의 Wi-Fi 기기 정보를 얻기 위하여 동작 가능한 모든 주파수 대역에서 순차적으로 스캔하는 과정;
    주변에서 P2P 그룹을 운영하는 GO(Group Owner)의 Beacon을 수신하는 과정;
    상기 수신된 Beacon에 포함되어 있는 서비스 해쉬를 자신이 찾는 서비스의 서비스 해쉬(Service Hash)와 비교하여 일치하는지 확인하는 과정; 및
    상기 확인 결과에 따라 Service discovery request 메시지를 그룹 클라이언트에 전송하여 서비스에 대한 상세 정보를 수신하여 연결을 수행하는 과정을 포함하는 GROUP OWNER 중심 SERVICE DISCOVER 방법.
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