KR20150079995A - 장치 간(ｄ２ｄ) 통신 메커니즘 - Google Patents

장치 간(ｄ２ｄ) 통신 메커니즘 Download PDF

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KR20150079995A
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무타이아 벤카타차람
푸니트 제인
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인텔 코포레이션
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Abstract

무선 네트워크에서 장치 간(D2D) 통신을 가능하게 하는 기술이 공개된다. 한 방법은 무선 네트워크 내의 제1 전송 노드에서 검출 기능(DF) 모듈로부터 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하는 단계를 포함한다. D2D 셋업 메시지는 D2D 링크를 확립하기 위해서 제1 전송 노드로부터 전송될 수 있고, 여기서 D2D 링크는 무선 네트워크에 대한 서빙 게이트웨이를 우회하고 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간의 통신을 제공한다.

Description

장치 간(Ｄ２Ｄ) 통신 메커니즘{DEVICE TO DEVICE(D2D) COMMUNICATION MECHANISMS}
관련 출원
이 출원은 서류 번호가 P40031Z인 2011년 10월 3일자 출원된 미합중국 가특허 출원 시리얼 No.61/542726의 이익을 주장하며 이를 참조로 통합한다.
무선 통신 장치들의 이용은 현대 사회에서 더욱 보편화하고 있다. 무선 장치들의 이용에 있어 실질적인 증가는 부분적으로는 장치의 증가하는 능력에 의해 기인한다. 무선 장치들이 한동안 음성과 텍스트를 통신하는데만 이용되어 왔을지라도, 시청각 표현을 디스플레이할 수 있는 이들의 능력은 화상, 게임에 관련된 정보, 텔레비전, 영화 등을 송수신할 수 있는 필요성을 낳게 하였다.
통신이 될 수 있는 데이터량을 증가시키는 한 방법은 무선 네트워크에서 발생할 수 있는 잠재적인 병목현상을 줄이는 것이다. 예를 들어, 서빙 게이트웨이 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이와 같은 게이트웨이들은 무선 네트워크의 높은 사용 기간 동안 한계에 이를 수 있다.
본 발명의 특징들 및 장점들은, 본 발명의 특징들을 예로서 보여주는 첨부 도면들에 연관해서 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 한 예에 따른 무선 네트워크의 블록 도를 보여주고 있다.
도 2는 한 실시 예에 따른 무선 네트워크의 간략한 블록 도를 보여주고 있다.
도 3은 한 예에 따른 장치 간(D2D) 연결을 위한 무선 데이터 경로가 있는 무선 네트워크의 블록 도를 보여주고 있다.
도 4는 한 예에 따른 도 3의 D2D 연결을 위한 무선 데이터 경로를 셋업하기 위한 흐름도를 보여주고 있다.
도 5는 한 예에 따른 D2D 연결을 위한 추가 무선 데이터 경로가 있는 무선 네트워크의 블록 도를 보여주고 있다.
도 6은 한 예에 다른 도 4의 D2D 연결을 위한 무선 데이터 경로를 셋업하기 위한 흐름도를 보여주고 있다.
도 7은 한 예에 따른 전송 노드에서 무선 네트워크의 장치 간(D2D) 통신을 가능하게 하는 흐름도를 묘사하고 있다.
도 8은 한 예에 따른 이동성 관리 엔티티(MME)에서 무선 네트워크의 장치 간(D2D) 통신을 가능하게 하는 흐름도를 묘사하고 있다.
도 9는 한 예에 따른 무선 장치의 다이어그램을 보여주고 있다.
이제 도시된 예시적인 실시 예들에 대한 참조가 이루어지고, 이를 기술하는데 특정 언어가 여기에 이용될 것이다. 그렇더라도 이에 의해서 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아님을 이해할 것이다.
본 발명이 공개되고 기술되기 전에, 이 발명이 여기 공개된 특정한 구조, 처리 단계 또는 재료에 한정되지 않으며 관련 분야에 보통의 숙련된 자들이 인식할 수 있는 그들의 균등물에까지 확장될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 여기에 이용된 용어는 단지 특정 실시 예들을 기술할 목적으로 이용되는 것이지 한정하려는 의도가 아님을 이해하여야 한다.
정의
여기에 이용된, 용어 "실질적으로"는 액션, 특성, 속성, 상태, 구조, 아이템 또는 결과의 완전한 또는 거의 완전한 범위나 정도를 나타낸다. 예를 들어, "실질적으로" 둘러싸여 있는 물체는 이 물체가 완전히 둘러싸여 있거나 거의 완전하게 둘러싸여 있는 것을 의미한다. 절대 완전성에서 정확한 허용가능 편차 정도는 어떤 경우들에서는 특정한 전후 사정에 의존한다. 그러나, 일반적으로 말하면 완결의 근접성은 마치 완전한 전체 완성이 이루어진 것처럼 동일한 종합적인 결과를 얻기 위한 것이다. "실질적으로"의 이용은 액션, 특성, 속성, 상태, 구조, 아이템 또는 결과의 완전한 또는 거의 완전한 결핍을 나타내기 위해 부정 함축 의미로 이용될 때도 동일하게 적용될 수 있다.
본보기 실시 예들
기술 실시 예들의 초기 개요는 아래 제공되며 이후에 특정 기술 실시 예들이 좀더 상세히 기술된다. 이러한 초기 요약은 이 기술을 독자가 좀더 신속하게 이해하는데 도움을 주고자 함이지 이 기술의 핵심 특징 또는 기본적인 특징을 확인하려는 것도 아니고 청구된 주체의 범위를 한정하고자 함도 아니다. 다음의 정의는 아래 기술된 개요와 실시 예들의 명료성을 위해 제시된다.
개방 인터넷에서 D2D(device to device) 또는 P2P(peer to peer) 데이터 트래픽을 자연스럽게 허용해주는 많은 애플리케이션이 있다. 예를 들어, P2P 네트워킹의 장점을 취하고 있는 하나의 애플리케이션으로는 Skype®가 있다. Skype를 이용할 때, 로그인, 인증 및 빌링은 직접 Skype 서버에 라우트된다. 사후 인증, 임의 음성 또는 비디오 호출에 대한 임의 데이터 경로 확립은 서버를 통해서 라우트되지 않고 직접 Skype 사용자들 간에 행해진다. 많은 다른 유형의 메시징 애플리케이션이 또한 이러한 식으로 작동할 수 있다.
그러나, Skype와 같은 P2P 애플리케이션이 무선 네트워크에서 2명의 사용자 간에 개시되고 이들 사용자가 이 네트워크에서 상이한 무선 전송 노드들에 연계되어 있을 때, 이 네트워크 내의 데이터 경로는 P2P 또는 D2D 트래픽에 대해서 최적화되지 않는다. P2P 및 D2D 연결의 장점을 취하는 애플리케이션들이 점점 더 많이 생성되므로, 무선 네트워크들은 무선 장치들 간의 좀더 직접적인 연결을 위한 데이터 경로들을 최적화하기 위해 재구성될 수 있다. 좀더 직접적인 경로로 장치들을 연결할 수 있는 능력은 또한 높은 트래픽 기간 동안 나타날 수 있는 무선 네트워크 병목현상을 줄여줄 수 있다. 본 발명의 한 실시 예에 따라서, 다양한 형태의 "오퍼레이터 제어" D2D 구성을 가능하게 하는 메커니즘들이 제공된다.
도 1은 한 유형의 무선 네트워크의 예, 즉 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP) 롱 텀 에볼루션(LTE) 무선 접근 네트워크(RAN) 시스템을 보여주고 있다. 이 시스템은 릴리즈 8, 9 및 10과 같은 3GPP LTE 스펙을 기반으로 작동한다. 이 예가 제공되더라도, 이는 한정을 의미하는 것이 아니다. 일반적으로 WiMAX라 칭해지는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준, 및 일반적으로 Wi-Fi라 칭해지는 IEEE 802.11 표준과 같은 다른 무선 네트워크들은 각자의 네트워크에서 운용될 수 있게 구성된 무선 장치들 간의 좀더 직접적인 연결들이 허용되도록 재구성될 수 있다. 표준 집합은 5 GHz 및 3.7 GHz 대역의 통신을 위한 1999년에 배포된 IEEE 802.11a 표준, 2.4 GHz 대역의 통신을 위해 또한 1999년에 배포된 IEEE 802.11b 표준, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 및/또는 직접 시퀀스 스프레드 스펙트럼(DSSS)을 통한 2.4 GHz 범위의 통신을 위한 2003년에 배포된 802.11g 표준, 및 다중-입력 다중-출력(MIMO)을 이용하는 2.4 GHz 및 5 GHz 대역의 통신을 위한 2009년에 배포된 802.11n 표준을 포함한다.
WiFi 또는 블루투스와 같은 표준들은 WiMAX(worldwide interoperability for microwave access) 및 3GPP와 같은 셀룰러 네트워킹 표준을 액세스할 수 있는 이중 모드 장치들에 의해 액세스될 수 있는 무선 근거리 네트워크(WLAN)fmf 제공하는데 이용된다. IEEE 802.16 표준의 릴리즈들은 IEEE 802.16e-2005, 802.16-2009, 및 802.16m-2011을 포함한다. 3GPP 표준의 릴리즈들은 2008년 사사분기의 3GPP LTE, 릴리즈 8 및 2011년 일사분기의 3GPP LTE 어드밴스드 릴리즈 10을 포함한다.
3GPP LTE의 경우, 도 1에 도시된 RAN(110)은 eNodeB(112A 및 112B)로 표현되는, E-UTRAN 또는 eUTRAN(evolved universal terrestrial radio access), 또는 UTRAN 모듈과 같은 전송 노드를 포함할 수 있다. RAN은 EPC(evolved packet core) 모듈과 통신 상태에 있을 수 있다. EPC는 서빙 게이트웨이(S-GW)와 이동성 관리 엔티티(MME)(130)를 포함할 수 있다. EPC는 또한 인터넷(180), 인트라-넷, 또는 기타 유사한 네트워크와 같은 PDN에 S-GW를 연결하기 위한 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이(P-GW)(142)를 포함할 수 있다. S-GW는 RAN에 연계된 모바일 장치들에 P2P 인터넷 네트워크 액세스 및 표준 네트워크 액세스를 제공할 수 있다. S-GW 및 MME는 라우터나 리피터와 같은 케이블, 유선, 광섬유, 및/또는 전송 하드웨어를 통해서 서로 직접 통신 상태에 있을 수 있다. eNodeB(112A-B)는 각각 LTE 무선 링크(115A-B)를 통해서 무선 장치들(150A-B)에 연결될 수 있다. X2 링크와 같은 백홀 링크(114)는 eNB들을 연결하는데 이용될 수 있다. X2 링크는 통상 eNB들 간의 광대역 유선 또는 광학 연결을 통해 형성된다. eNB(112A-B), S-GW(120) 및 MME(130) 간의 연결들은 S1 타입 연결(124A-B 및 126A-B)을 통해서 이루어질 수 있다. S1 인터페이스는 일반인이 이용가능한, 3GPP TS(Technical Specification) 36.410 버전 8(2008-12-11), 9(2009-12-10) 및 10(2011-03-23)에 기술되어 있다.
EPC(160)는 거의 실시간으로 무선 네트워크에서의 정책 규칙을 판정하는데 이용될 수 있는 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF) 노드(144)를 또한 포함할 수 있다. PCRF 노드는 이해할 수 있듯이 과금 시스템과 같은 가입자 데이터베이스 및 다른 특정 기능들을 액세스할 수 있다. 오퍼레이터가 적어도 2개의 무선 장치들 간에 D2D 연결을 형성하기 위해 네트워크를 구성(configure)할 수 있을 때를 실시간으로 확인할 수 있는 추가 정책들이 부가될 수 있다. 여기에 이용되는, 오퍼레이터는 무선 네트워크 서비스 제공자이다. 무선 장치들은 모두 오퍼레이터의 네트워크 안에 있을 수 있다. 아니면 무선 장치들 중 하나는 다른 오퍼레이터의 네트워크에서 작동할 수 있다.
도 2는 제1 UE(250A)와 제2 UE(250B) 간의 통신에서 전형적인 데이터 경로를 보여주는 도 1의 무선 네트워크에 대한 간략한 뷰를 제공한다. 이 예에서, LTE 무선 링크(215A)(즉, 3GPP LTE 스펙 버전 8/9/10에 기반한 무선 링크)는 제1 UE(250A)와 eNodeB(212A) 사이에 형성된다. 이후 데이터는 S1 연결(226A)을 통해서 eNodeB(212A)로부터 EPC(260)에 전달되고, 여기서 데이터는 S-GW, P-GW, MME 등에 전달될 수 있고 이들을 통해서 제어될 수 있다. 이후 데이터는 제2 UE(UE2)(250B)에 연계되어 있는 eNodeB(212B)로 라우트된다. 데이터는 S1 연결(226B)을 통해서 eNodeB로 라우트된다. 이후 데이터는 eNodeB에 의해서 LTE 무선 링크(215B)를 통해 UE2로 라우트된다.
P2P 또는 D2D 타입 연결의 경우, EPC(260)의 사용은 비효율적일 수 있다. 더욱이, 많은 타입의 P2P 및 D2D 연결은 비디오와 같은 대용량 데이터 전송(즉, Skype), 및 대용량 데이터 파일의 다운로드에 관여할 수 있다. 이들 대용량 데이터 전송은 EPC에 혼잡을 초래할 수 있다. 따라서, P2P 또는 D2D 타입 연결이 요구되거나 셋업될 때, 좀더 직접적인 데이터 경로가 구성될 수 있다. 여기서 이용되는, 용어 D2D는 P2P 타입 통신 및/또는 P2P 기반으로 운용되게 구성된 애플리케이션들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, EPC(260)는 검출 기능(DF) 모듈(270)을 포함할 수 있다. DF 모듈이 EPC의 일부인 것으로 도시되어 있을지라도 이는 이에 한정되지 않는다. DF 모듈은 또한 멀리서 P-GW에 연결된 PDN을 통해서 EPC에 연결될 수 있다. DF 모듈은 MME(130), S-GW(120), P-GW(142), PCRF(144), eNodeB(112A-B), 또는 무선 네트워크 내의 다른 엔티티에 상주하거나 이들과 통신 상태에 있을 수 있다(도 1). DF 모듈은 또한 독립형 엔티티로서 동작할 수 있다. DF는 네트워크에 D2D 혼잡이 있을 때를 식별하기 위해 트래픽을 검출하는데 이용될 수 있다. DF 모듈은 또한 D2D 연결이 형성되기 이전에 D2D 연결이 셋업되고 있는 때를 판정하는데 이용될 수 있다. DF 모듈은 또한 D2D 연결이 셋업될 수 있는지 여부를 확인하기 위해서 2개 이상의 무선 장치들의 근접성을 검출하는데 이용될 수 있다.
예를 들어, DF 모듈은 데이터 흐름을 기반으로, D2D 연결이 이루어진 때를 확인하기 위해 EPC를 통해서 흐르는 정보의 심층 패킷 검사를 실행할 수 있게 구성될 수 있다. DF 모듈은 또한 EPC를 통해서 여행하는 패킷들의 목적지 IP 주소를 살펴볼 수 있게 구성될 수 있다. 목적지 IP 주소가 모바일 오퍼레이터 네트워크 서브넷에 속한다면, 트래픽은 동일 네트워크 내의 2명의 사용자 간의 P2P 애플리케이션 실행에 따른 것일 수 있다.
다른 예에서, DF는 무선 액세스 네트워크(RAN) 및 코어 네트워크(CN) 베어러들을 살펴볼 수 있게 구성될 수 있다. 데이터 경로 내의 게이트웨이가 패킷을, S1 또는 S5 인터페이스와 같은 주어진 인터페이스상의 하나의 업링크 터널로부터 동일 네트워크 내의 동일 인터페이스상의 다른 다운링크 터널로 라우팅하고 있다면, 이 터널 상의 IP 흐름들 중 1 이상은 D2D 트랙픽을 반송하는 것으로 취급될 수 있다.
DF는 또한 위치 정보를 기반으로 D2D 연결이 이루어질 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, D2D 통신에 연루된 UE들의 셀 ID들이 확인될 수 있다. 동일한 셀들 또는 근방의 셀들에 2개의 UE가 있다면, EPC 내의 혼잡을 줄이기 위해서 D2D 연결이 확립될 수 있다.
다른 메커니즘들도 또한 D2D 근접성 검출에 이용될 수 있다. 이들은, 이해할 수 있듯이, GPS(global positioning satellite) 수신기, UTDOA(uplink time difference of arrival), UE에 의한 근방의 액세스 포인트들의 물리적인 스캐닝, 또는 다른 메커니즘을 통한 UE 위치 식별을 포함한다.
2개의 UE들 간의 임의의 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 흐름에 대해, D2D 연결은 주어진 IP 흐름 세션의 시작에서 또는 IP 흐름 세션 동안 확립될 수 있다. 무선 장치들 간의 D2D 연결을 위한 데이터 흐름 경로는 오버헤드를 줄이고, 데이터 전송 속도를 증가시키고 네트워크 혼잡을 줄일 수 있게 최적화될 수 있다.
도 3은 최소의 기반 구조를 이용하는 D2D 연결을 위한 최적화된 무선 데이터 경로의 일례를 보여주고 있다. 데이터는 제1 UE(350A)로부터 LTE 무선 링크(315A)를 통해서 이 UE가 위치해 있는 셀의 eNodeB(312A)에 전달될 수 있다. 이후 데이터는 다른 eNodeB(312B)에 직접 라우트되고 LTE 무선 링크(315B)를 통해서 원하는 UE(350B)에 보내질 수 있다. eNodeB들 간의 직접 라우팅은 백홀 링크(314)를 통해서 실행될 수 있다. 이는 이하 좀더 완전하게 논의된다.
도 3의 예에서, D2D 연결을 위해 최적화된 무선 데이터 경로에 eNodeB들을 이용하면 2개의 UE들을 직접 함께 연결할 때 가능한 것보다 더 먼 거리에 걸쳐서 연결이 가능해진다. EPC(320)를 통한 경로를 제거함으로써, 오버헤드가 감소할 수 있고 EPC 내의 혼잡이 줄어들 수 있다.
D2D 셋업은 UE에 의해서 또는 네트워크에 의해서 트리거될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, D2D 데이터 경로를 셋업하기 위한 일례가 도 4의 흐름도에 제시되어 있다. 일 실시 예에서, 2개의 무선 장치들 간의 전형적인 무선 연결은 도 4의 초기 데이터 경로로 보여준 바와 같이 이미 셋업되어 있을 수 있다. 이러한 전형적인 무선 데이터 경로는 도 2에 도시되어 있다.
도 4의 흐름도에 도시되어 있는 바와 같이, 최적화된 데이터 경로는 D2D 연결을 위해 생성될 수 있다. 이 흐름도의 단계 1에서, D2D 트래픽 흐름은 앞서 논의된 바와 같이 검출될 수 있다. 일 실시 예에서, DF 모듈은 D2D 트래픽 흐름을 검출하는데 이용될 수 있다. DF 모듈은 D2D 연결을 셋업하거나 이용하는 UE에 연계되어 있는 eNodeB와 통신 상태에 있을 수 있다.
2개의 무선 장치들의 근접성도 도 2에 도시된 바와 같이 검출될 수 있다. 도 4의 단계들이 도시되어 있는 순서는 반듯이 이들 단계가 실행되어야 하는 순서가 아님을 유의해야 한다. 일 실시 예에서, DF 모듈은 D2D 연결이 형성되거나 이미 형성되어 있는 제1 무선 장치의 위치와 제2 무선 장치 간의 근접성을 검출하는데 이용될 수 있다. 무선 장치들이 상이한 셀들에 위치에 있고 여전히 eNodeB들을 이용해서 간접적으로 통신할지라도, eNodeB들은 백홀 링크(314)를 통해서 연결되어 있다(도 3). 그래서, 도 3에 도시된 바와 같이 경로 최적화를 이용한 D2D 연결의 경우에, eNodeB들은 비교적 가까운 근방에 위치해 있어야만 한다.
일 실시 예에서, eNodeB들은 동일한 협력 다중 포인트(CoMP) 그룹의 일부일 수 있다. 그러나, 백홀 링크를 통해서 다른 eNodeB와 연결되어 있는 임의 eNodeB는 eNodeB(들)과 통신하는 2 이상의 D2D 장치들에 대한 최적화된 데이터 경로를 형성하는데 이용될 수 있다.
다른 실시 예에서, 싱글 eNodeB는 도 3에 도시된 D2D 최적화된 데이터 경로를 형성하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 2개의 UE들은 eNodeB에 기반을 두고 있는 셀의 대향 측들에 위치해 있을 수 있다. eNodeB는 EPC를 필요로 하지 않고 D2D 연결을 형성하기 위해서 데이터를 한 UE로부터 다른 UE로 효과적으로 전달하는데 이용될 수 있다.
단계 3에서, DF 모듈은 D2D 트래픽 흐름을 셋업하기 위한 정책 인가를 획득할 수 있게 구성될 수 있다. 정책 인가는 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF) 모듈로부터 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, PCRF 모듈은 장치-간 라우팅 정책(IDRP) 모듈을 포함할 수 있다. IDRP 모듈은 D2D 기술 정책, D2D 가입 정책, 애플리케이션 정책, 무선 주파수(RF) 신호 세기 정책, 또는 D2D 연결에 고려될 필요가 있을 수 있는 기타 정책 및 변수를 판정하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 이들 정책의 조합도 이용될 수 있다. PCRF 모듈 내의 IDRP 모듈은, PCRF 모듈 내의 IDRP 모듈과 통신하는 정보를 기반으로 오퍼레이터 제어 D2D 구성을 통해 동신하도록 UE를 셋업하도록 구성된 UE 내의 IDRP 모듈과 통신할 수 있다.
예를 들어, D2D 통신에 바람직한 기술을 선택할 때, 선택은 LTE, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (Wi-Fi) 표준과 같은 무선 근거리 네트워크(WLAN) 통신 스킴, Bluetooth® 표준을 기반으로 작동하도록 구성된 송수신기, 등과 같은 다수의 상이한 통신 타입들로부터 행해질 수 있다. 선택된 통신 스킴의 타입은 D2D 링크에 이용되는 애플리케이션의 타입에 기반을 둘 수 있다. 예를 들어, 비디오 호출(call)과 같은 인터넷 프로토콜(IP) 흐름에서, 선택된 기술은 WLAN 또는 LTE일 수 있으나 블루투스와 같은 낮은 대역폭이나 단거리 통신은 선택되지 않을 수 있다.
다른 IDRP 정책은 장치 가입(subscription)을 기반으로 D2D 연결을 생성하는 일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 D2D 연결을 생성할 수 있으려면 가산 금액을 모바일 네트워크 오퍼레이터(MNO)에게 지급해야 한다. 정책들은 또한 MNO의 타입을 기반으로 설정될 수 있다. 한 MNO는 그의 사용자들이 다른 MNO의 사용자들과의 D2D 연결을 생성하는 것을 허용할 수 없다.
IDRP 정책의 다른 예는 애플리케이션 타입을 기반으로 D2D 연결을 셋업해야 하는지 여부를 판정하는 일이다. 예를 들어, Skype와 같은 특정 애플리케이션들은 D2D 연결을 형성할 수 있게 허용될 수 있는 한편, 파일 공유와 같은 다른 애플리케이션들은 MNO에 의한 정책 선택을 기반으로 제한될 수 있다.
추가 IDRP 정책은 상술된 바와 같이 RF 신호 세기에 기반을 둘 수 있다. 예를 들어, D2D 연결은 무선 장치가 특정한 임계값보다 큰 RF 신호 세기를 가지면 허용될 수 있다. 신호 세기 정책은 직접 D2D 연결에 유용할 수 있고, 이는 도 5 및 도 6에 관해서 좀더 완전하게 논의된다.
도 4로 돌아가 보면, 단계 4는 트래픽 흐름 최적화 메시지를 DF 모듈로부터 EPC 내의 MME 노드에 전달하는 일을 포함할 수 있다. MME 모듈은 수신확인 메시지로 DF 모듈에 응답할 수 있다. 단계 5에서, MME 노드는 트래픽 흐름 최적화 메시지를 D2D 연결을 형성하는 UE들에 연계된 2개의 eNodeB에 전송할 수 있다. 각 eNodeB는 수신확인 메시지로 응답할 수 있다. 흐름 최적화 메시지는 각 eNodeB에게 eNodeB들 간의 D2D 링크의 셋업을 개시하도록 지시할 수 있고, 그럼으로써 S-GW 및/또는 EPC 내의 다른 네트워크 컴포넌트들이 우회될 수 있다.
따라서, 단계 6에서, X2 링크와 같은 백홀 링크가, D2D 연결을 형성하는 UE들에 연계되어 있는 eNodeB들 간에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 eNodeB는 MME로부터 최적화 흐름 메시지의 수신시에 X2 확립 요청을 제2 eNodeB에게 전송할 수 있다. 이후 제2 eNodeB는 수신확인을 제1 eNodeB에게 전송할 수 있다.
단계 7에서, 새로운 D2D 데이터 경로가 형성될 수 있고, 여기서 데이터는 UE들과 그들 각자의 eNodeB들 간의 무선 링크를 통해서 제1 UE와 제2 UE 간에 전달될 수 있고, D2D 링크는 최적화된 D2D 데이터 경로를 완성하기 위해서 2개의 eNodeB들 간의 X2 연결과 같은 백홀 링크를 통해 형성될 수 있다.
일단 새로운 데이터 경로가 형성되면, 초기 데이터 경로는 해제될 수 있다. 도 4의 예에서, S1-u 연결 해제가 MME로부터 게이트웨이(즉, S-GW)에 전송될 수 있고 수신확인이 리턴될 수 있다. 이때 게이트웨이는 S1-u 해제 메시지를 각 eNodeB에 전송할 수 있고, 수신확인이 각 eNodeB로부터 수신된다. 초기 데이터 경로의 해제시(즉, 도 2), D2D에 대한 새로운 최적화된 데이터 경로(즉, 도 3)는 S-GW와 같은 EPC 내의 네트워크 장치들의 도움없이 2개의 장치 간에 데이터를 전달하는데만 책임을 질 수 있고, 그럼으로써 네트워크 혼잡이 줄어든다.
도 5는 D2D 통신을 위한 최적화된 데이터 경로의 다른 예를 제시한다. 이 예에서, 제1 및 제2 UE(550A-B)는 UE들 간에 직접 데이터 경로(560)를 셋업할 수 있게 구성될 수 있다. 이는 EPC(520)와 eNodeB들(512A-B)에서의 네트워크 혼잡을 효과적으로 줄여준다. 게다가, UE들의 위치에 따라서, UE들 간의 위치는 UE로부터 각자의 eNB까지의 거리보다 상당히 짧을 수 있기 때문에, 이는 또한 배터리 사용량을 줄여줄 수 있고 데이터 전송 속도를 증가시켜줄 수 있다.
도 3에서와 같이, 2개의 eNodeB(512A-B)가 도 5에 도시되어 있지만, 동일한 셀 내에서 작동하고 동일한 eNodeB에 할당되어 있는 UE들(550A-B)과 같은 2개의 무선 장치들을 위한 D2D 연결이 셋업될 수 있다. 따라서, 제2 eNodeB(512B)는 선택적일 수 있음을 나타내는 점선을 이용하여 도시하였다.
도 5에 도시된 바와 같은 최적화된 D2D 데이터 경로를 셋업하기 위한 한 예는 도 6의 흐름도로 제시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 초기 데이터 경로는 이 흐름도의 상단에 도시되어 있다. 단계 1-4는 도 4의 흐름도의 단계들과 실질적으로 유사하다. 이들 단계들은: 도 5에 도시된 바와 같이, (1) D2D 트래픽 흐름의 검출; (2) UE들의 위치를 기반으로 UE의 근접성 검출; (3) D2D 트래픽 흐름에 대한 정책 제어 및 인가; 및 (4) 최적화된 데이터 경로의 셋업을 개시하기 위해 검출 기능(DF) 모듈로부터 MME에 흐름 최적화 메시지 전달을 포함한다. 이들 단계들은 이전에 상세히 기술되었으며 또한 도 5 및 도 6에 도시된 최적화 데이터 경로의 초기 셋업에 적용된다. 도 6의 흐름도 내의 단계 2는 선택적임에 유의해야 한다. 근접성 검출은 이후 단락들에서 논의되는 바와 같이, 도 8에서 성취될 수 있다.
도 6의 단계 5에서, 직접 모드 NAS(non-access stratum) 메시지는 MME 노드로부터 UE들과 같은 제1 및 제2 무선 장치에 전달된다. 직접 모드 NAS 메시지는 제1 및 제2 UE들에 D2D 링크를 위한 초기화 메시지를 제공한다. 이때 각 UE는 수신확인 메시지를 MME에 전송할 수 있다. 단계 6에서, 직접 모드 S1-애플리케이션 프로토콜(AP) 트리거 메시지는 MME로부터 제1 및 제2 eNodeB에 전송된다. S1-AP 메시지는 UE들에게 S1 인터페이스를 통해서 UE들 간의 D2D 링크를 셋업하도록 지시하는 초기화 메시지를 eNodeB들에 제공한다. eNodeB들은 각각 S1-AP 메시지가 수신되었음을 확인하는 수신확인 메시지를 MME에게 전송할 수 있다.
따라서, 단계 7에서 제1 및 제2 eNodeB는 직접 모드 무선 자원 제어(RRC) 트리거를 제1 및 제2 UE에게 전송한다. 직접 모드 RRC 트리거 메시지는 제1 UE에게 제2 UE와의 직접 D2D 링크를 확립하도록 지시할 수 있다. 수신확인 메시지는 각 UE로부터 각 eNodeB에 전송된다. 단일 eNodeB가 있다면, 단일 eNodeB는 2 이상의 UE들에게 D2D 연결을 셋업하도록 지시하는 RRC 트리거 메시지를 이들에게 전달할 수 있음을 유의해야 한다.
도 6의 단계 8에서, 제1 및 제2 UE의 근접성이 성취될 수 있다. 각 UE의 근접성은 스캔(scan)을 기반으로 판정될 수 있다. 근접성 스캔은 각 UE와 각자의 eNodeB 간에 LTE 인터페이스를 통해서 이루어질 수 있다. 대안으로, 근접성 스캔은 Wi-Fi 또는 블루투스와 같은 대안 기술을 이용하여 성취될 수 있다. 근접성 검출 메시지는 도 6에 도시된 바와 같이 각 UE로부터 각 eNodeB에 전달될 수 있다.
단계 9-11에서, UE1은 UE들 간에 직접 새로운 데이터 경로를 형성하기 위해서 UE2에 어태치(attach)할 수 있다. 새로운 데이터 경로의 형성은 앞에서 논의한 바와 같이 IDRP 기반으로 제시될 수 있는 다양한 정책에 의존할 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 6에 관련해서 기술된 새로운 데이터 경로는 2개의 무선 장치 간의 RF 신호 세기에 따라서 셋업될 수 있다. 신호 세기는 서로에 대한 무선 장치 근접 위치(즉, 장치들간의 거리), 각 무선 장치의 특성(즉, 안테나 사이즈, 안테나의 수, 증폭기 전력, 저잡음 증폭기 타입), 등에 의존할 수 있다.
앞에서 논의한 바와 같이, 새로운 데이터 경로는 스펙트럼의 허가 또는 비-허가 부분을 이용하여 형성될 수 있다. 스펙트럼의 허가(license) 부분은 공공 또는 민간 기업에 의한 사용이 허가되는 무선 대역들을 포함한다. 새로운 데이터 경로는 초기 데이터 경로와 동일한 하가 스펙트럼을 이용하여 구현될 수 있다. 대안으로, 데이터 경로는 ISM 대역과 같은 스펙트럼의 비-허가 부분을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 새로운 데이터 경로(10)는 Wi-Fi 연결을 통해서 형성될 수 있다. Wi-Fi 연결은 IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 및 802.11ac 스펙 기반의 연결일 수 있다. 802.11ac의 드래프트는 2011년 11월에 배포되었다. Wi-Fi 연결은 또한 추가 타입의 Wi-Fi 표준에 기반을 둘 수 있다. 이 리스트는 한정을 의미하지 않는다.
일단 새로운 데이터 경로가 형성되면, 초기 데이터 경로는 해제될 수 있다. 도 6의 예에서, S1-u 연결 해제는 MME로부터 게이트웨이(즉, S-GW)에 전송될 수 있고, 수신확인이 리턴될 수 있다. 이때 게이트웨이는 S1-u 해제 메시지를 각 eNodeB에 전송할 수 있고, 수신확인이 각 eNodeB로부터 수신된다. 초기 데이터 경로의 해제시(즉, 도 2), D2D을 위한 새로운 최적화된 데이터 경로(즉, 도 5)는 S-GW와 같은 EPC 내의 eNodeB들이나 네트워크 장치들의 도움없이 2개의 장치 간에 데이터를 전달하는데만 책임을 질 수 있고, 그럼으로써 EPC 내에서 그리고 각 eNodeB에서 네트워크 혼잡이 줄어든다.
액세스 네트워크 발견 및 선택 기능(ANDSF)은 EPC 내의 엔티티이다. ANDSF의 목적은 보통 WIMAX라 불리는, Wi-Fi 또는 IEEE 802.16과 같은 논-3GPP 액세스 네트워크를 UE가 발견하는데 도움을 주는 것이다. 3GPP 액세스 네트워크들 외에도 논-3GPP 액세스 네트워크들이 데이터 통신을 위해 이용될 수 있다. 앞에서 논의된 IDRT 정책들은 도 3 및 도 5의 예에 도시된 데이터 경로와 같은 D2D 통신을 위한 최적화된 데이터 경로의 셋업에 도움을 주는데 이용될 수 있다.
일례에서, 무선 네트워크에서 장치 간(D2D) 통신을 가능하게 하기 위한 전송 노드가 공개된다. 전송 노드는 eNodeB일 수 있다. 대안으로 전송 노드는 다른 타입의 무선 액세스 포인트일 수 있다. 전송 노드는 D2D 링크를 확립하기 위해서 검출 기능 모듈로부터 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하고 D2D 셋업 메시지를 전송할 수 있게 구성되어 있다. 검출 기능 노드는 트래픽 흐름 최적화 메시지를 이동성 관리 엔티티(MME) 노드에 전달할 수 있다. 이때 MME 노드는 트래픽 흐름 최적화 메시지를 전송 노드에 전달할 수 있다. D2D 셋업 메시지에 기반해서 생성될 수 있는 D2D 링크는 무선 네트워크를 위한 서빙 게이트웨이를 우회할 수 있고 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간의 직접 통신을 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, D2D 링크를 확립하기 위해 D2D 셋업 메시지를 전송할 수 있게 구성되어 있는 전송 노드는 전송 노드와 무선 네트워크 내의 제2 전송 노드 간의 백홀 링크를 확립할 수 있게 더 구성되어 있다. D2D 링크는 백홀 링크를 포함할 수 있다. 전송 노드는 D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)를 우회하는 백홀 링크를 통해서 제1 전송 노드와 제2 전송 노드 간에 직접 통신할 수 있게 더 구성될 수 있다. 제1 무선 장치는 전송 노드와 통신 상태에 있을 수 있고 제2 무선 장치는 제2 전송 노드와 통신 상태에 있을 수 있다.
트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신할 수 있게 구성되어 있는 전송 노드는 직접 모드 S1-애플리케이션 프로토콜(S1-AP) 트리거 메시지를 수신할 수 있게 더 구성될 수 있다. 트래픽 흐름 최적화 메시지는 직접 모드 S1-AP 트리거 메시지를 포함할 수 있다. D2D 링크를 확립하기 위해 D2D 셋업 메시지를 전송할 수 있게 구성되어 있는 전송 노드는 직접 모드 무선 자원 제어(RRC) 트리거 메시지를 제1 무선 장치에 전송할 수 있게 더 구성될 수 있다. D2D 셋업 메시지는 직접 모드 무선 RRC 트리거 메시지를 포함할 수 있다. 직접 모드 RRC 트리거 메시지는 제1 무선 장치에게 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간에 직접 D2D 링크를 확립하도록 지시할 수 있고, 그럼으로써, D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)와 전송 노드가 우회된다.
전송 노드는 SGW로부터 베어러 해제 메시지를 수신할 수 있게 더 구성될 수 있다. 베어러 해제 메시지는 전송 노드에게 D2D 통신을 위해 SGW를 통한 네트워크 링크의 이용을 중단하도록 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, 전송 노드는 제2 무선 장치 위치를 포함하는 근접성 검출 메시지를 제1 무선 장치로부터 수신할 수 있다.
전송 노드는 eNodeB(evolved Node B), BS(base station), BBU(base band unit), WAP(wireless access point), 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다. 무선 네트워크은 오퍼레이터 네트워크, 허가 대역 네트워크, 비-허가 대역 네트워크, 무선 원거리 네트워크(WWAN), 무선 근거리 네트워크(WLAN), 무선 개인 네트워크(WPAN), 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다.
제1 무선 장치와 제2 무선 장치는 사용자 장비(UE)와 이동국(MS)을 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다. 무선 장치들은 오퍼레이터 네트워크, 허가 대역 네트워크, 비-허가 대역 네트워크, 무선 원거리 네트워크(WWAN), 무선 근거리 네트워크(WLAN), 또는 무선 개인 네트워크(WPAN)에 연결할 수 있게 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 장치들은 안테나, 터치 감지 디스플레이 스크린, 스피커, 마이크로폰, 그래픽 프로세서, 애플리케이션 프로세서, 내부 메모리, 비-휘발성 메모리 포트, 또는 이들의 조합 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 무선 네트워크에서 장치 간(D2D) 통신을 가능하게 해주는 이동성 관리 엔티티(MME) 노드가 제시된다. MME 노드는 검출 기능(DF) 모듈로부터 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신할 수 있게 구성되어 있다. MME는 무선 네트워크에서 트래픽 흐름 최적화 메시지를 제1 전송 노드에 전송할 수 있게 더 구성되어 있다. 트래픽 흐름 최적화 메시지는 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간에 D2D 링크의 셋업을 개시할 수 있고, 그럼으로써 D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)가 우회된다. 제1 및 제2 무선 장치들 간의 D2D 링크는 이해할 수 있듯이 허가 대역들 또는 비-허가 대역들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, D2D 링크는 3GPP LTE 네트워크 오퍼레이터에 의해서 이용되는 대역과 같은 허가 대역을 통해서 형성될 수 있다. 대안으로, D2D 링크는 IEEE 802.11 스펙에서의 통신에 이용되는 대역 또는 산업, 과학 및 의학(ISM) 대역들 내의 다른 대역과 같은 비-허가 대역을 통해서 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 허가 대역들과 비-허가 대역들은 증가한 추가 대역폭을 제공하기 위해서 무선 장치들 중 1 이상에 의해 함께 합쳐질 수 있다.
트래픽 흐름 최적화 메시지는 제1 전송 노드에게: 무선 네트워크에서 제1 전송 노드와 제2 전송 노드 간의 백홀 링크를 확립하고 - 여기서 D2D 링크는 백홀 링크를 포함함 - ; 그리고 D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)를 우회해서 백홀 링크를 통해서 제2 전송 노드와 직접 통신하도록 지시할 수 있다. 제1 무선 장치는 전송 노드와 통신 상태에 있을 수 있고, 제2 무선 장치는 제2 전송 노드와 통신 상태에 있을 수 있다.
MME 노드는 직접 모드 NAS(non-access stratum) 메시지를 제1 무선 장치에 전송할 수 있게 더 구성될 수 있다. 직접 모드 NAS 메시지는 D2D를 위한 초기화 메시지를 NAS 층을 통해서 제1 무선 장치에 제공할 수 있다. MME 노드는 직접 모드 S1-애플리케이션 프로토콜(S1-AP) 트리거 메시지를 전송할 수 있다. 트래픽 흐름 최적화 메시지는 직접 모드 S1-AP 메시지를 포함할 수 있다. 직접 모드 S1-AP 메시지는 초기화 메시지를 S1 인터페이스를 통해서 D2D 링크를 셋업하도록 제1 전송 노드에 제공할 수 있다. 직접 모드 NAS 메시지 및 직접 모드 S1-AP 메시지는 제1 무선 장치에게 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간의 직접 D2D 링크를 확립하도록 지시할 수 있고, 그럼으로써 D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)와 전송 노드들이 우회된다.
MME 노드는 SGW로부터 베어러 해제 메시지를 수신할 수 있게 더 구성될 수 있다. 베어러 해제 메시지는 MME 노드에게 D2D 통신을 위해 SGW를 통한 네트워크 링크의 이용을 중단하도록 지시할 수 있다.
다른 예는 도 7에 흐름도로 도시된 바와 같이, 무선 네트워크에서 장치 간(D2D) 통신을 가능하게 하는 방법(700)을 제공한다. 이 방법은 머신에서 명령어들로 실행될 수 있고, 이들 명령어는 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 매체에 포함되어 있다. 전송 노드는 이 방법을 실행할 수 있게 구성될 수 있다. 이 방법은 블록 710에서와 같이, 검출 기능 모듈로부터 무선 네트워크 내의 제1 전송 노드에서 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하는 동작을 포함한다. 검출 기능 모듈은 트래픽 흐름 최적화 메시지를 이동성 관리 엔티티(MME) 노드에 전달할 수 있다. 이 방법은, 블록 720에서와 같이, D2D 링크를 확립하기 위해서 제1 전송 노드로부터 D2D 셋업 메시지를 전송하는 동작을 포함하고, 여기서, D2D 링크는 무선 네트워크를 위한 서빙 게이트웨이를 우회하며 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간의 통신을 제공한다.
일 실시 예에서, D2D 링크를 확립하는 일은 무선 네트워크에서 제1 전송 노드와 제2 전송 노드 간의 백홀 링크를 확립하기 위한 명령어를 더 포함할 수 있다. D2D 링크는 백홀 링크를 포함할 수 있다. D2D 링크를 확립하는 일은 또한 D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)를 우회하는 백홀 링크를 통해서 제1 전송 노드와 제2 전송 노드 간에 직접 통신하기 위한 명령어를 더 포함할 수 있다. 제1 무선 장치는 제1 전송 노드와 통신 상태에 있을 수 있고, 제2 무선 장치는 제2 전송 노드와 통신 상태에 있을 수 있다.
트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하는 동작은 직접 모드 S1-애플리케이션 프로토콜(S1-AP) 트리거 메시지를 수신하기 위한 명령어를 더 포함할 수 있다. D2D 링크를 확립하기 위해서 제1 전송 노드로부터 D2D 셋업 메시지를 전송하기 위한 명령어는 직접 모드 무선 자원 제어(RRC) 트리거 메시지를 제1 전송 노드로부터 제1 무선 장치에 전송하기 위한 명령어를 더 포함할 수 있다. 직접 모드 RRC 트리거 메시지는 D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)와 제1 전송 노드를 우회하여 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간의 직접 D2D 링크를 확립하도록 제1 무선 장치에 지시할 수 있다.
방법(700)은 또한 SGW로부터 제1 전송 노드에서 베어러 해제 메시지를 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 베어러 해제 메시지는 제1 전송 노드에게 D2D 통신을 위해 SGW를 통한 네트워크 링크의 이용을 중단하도록 지시할 수 있다. 추가 동작은 제1 무선 장치 위치에 관련한 제2 무선 장치 위치를 포함하는 근접성 검출 메시지를 제1 무선 장치로부터 제1 전송 노드에서 수신하는 일을 포함한다.
방법(700)의 다른 동작은 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하기 위한 명령어 이전에 제1 전송 노드와 통신하는 검출 기능(DF)모듈에서 D2D 트래픽 흐름을 검출하고; 검출 기능 유닛에서 제1 무선 장치 위치와 제2 무선 장치 위치 간의 근접성을 검출하고; 검출 기능 모듈에서 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF) 모듈로부터 D2D 트래픽 흐름을 위한 정책 인가를 구하고; 트래픽 흐름 최적화 메시지를 검출 기능 모듈로부터 이동성 관리 엔티티(MME) 노드에 전송하는 일을 포함할 수 있다.
제1 무선 장치 위치와 제2 무선 장치 위치 간의 근접성을 검출하기 위한 명령어는 GPS(global positioning system), UTDOA(uplink time difference of arrival), 셀 식별(ID) 번호, 또는 이들의 조합을 통해서 제1 무선 장치 위치와 제2 무선 장치 위치를 판정하기 위한 명령어를 더 포함할 수 있다.
방법(700)은 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하기 위한 명령어 이전에 제1 전송 노드와 통신하는 검출 기능(DF) 모듈에서 D2D 트래픽 흐름을 검출하는 일; 검출 기능 모듈에서 D2D 트래픽 흐름을 위한 정책 인가를 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF) 모듈로부터 구하는 일; 제1 전송 노드에서 제1 무선 장치 위치에 관련한 제2 무선 장치 위치를 포함하는 근접성 검출 메시지를 제1 무선 장치로부터 수신하는 일; 및 트래픽 흐름 최적화 메시지를 검출 기능 모듈로부터 이동성 관리 엔티티(MME) 노드에 전송하는 일을 더 포함할 수 있다.
정책 인가는 D2D 통신을 위한 표준을 선택하는 정책, 무선 장치 가입을 기반으로 D2D 통신을 선택하는 정책, 애플리케이션 타입을 기반으로 D2D 통신을 선택하는 정책, 무선 주파수(RF) 신호 세기를 기반으로 D2D 통신을 선택하는 정책, 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 장치-간 라우팅 정책(IDRP)을 포함할 수 있다.
방법(700)은 D2D 트래픽 흐름을 위한 애플리케이션 타입의 심층 패킷 검사; 제1 무선 장치에 대한 셀 식별(ID) 번호 및 제2 무선 장치에 대한 셀 ID 번호의 비교; 제1 무선 장치에 대한 목적지 주소의 모바일 오퍼레이터 네트워크 서브넷과 제2 무선 장치에 대한 목적지 주소의 모바일 오퍼레이터 네트워크 서브넷의 비교; 및 제1 무선 장치에 대한 무선 액세스 네트워크(RAN) 및 코어 네트워크(CN)과 제2 무선 장치에 대한 RAN 및 CN의 비교를 포함하는 근접성 검출 절차를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 근접성 검출 메시지는 제1 무선 장치 또는 제2 무선 장치에 의한 물리적인 스캐닝 후에 생성될 수 있다.
다른 예는 도 8에 흐름도로 도시된 바와 같이, 무선 네트워크에서 장치 간(D2D) 통신을 가능하게 하는 방법(800)을 제공한다. 이 방법은 머신에서 명령어들로서 실행될 수 있고, 이들 명령어는 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 매체에 포함되어 있다. 이동성 관리 엔티티(MME) 노드는 이 방법을 실행할 수 있게 구성될 수 있다. 이 방법은 블록 810에서와 같이, 이동선 관리 엔티티(MME) 노드에서 검출 기능(DF) 모듈로부터 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하는 동작을 포함한다. 이 방법은 무선 네트워크에서 트래픽 흐름 최적화 메시지를 MME 노드로부터 제1 전송 노드에 전송하는 동작을 포함하고, 여기서 트래픽 흐름 최적화 메시지는 블록 680에서와 같이, D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)를 우회하여 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간에 D2D 링크의 셋업을 개시한다.
방법(800)은 제1 전송 노드에게 제1 전송 노드와 제2 전송 노드 간에 백홀 링크를 확립하고 - 여기서 D2D 링크는 백홀 링크를 포함함 - ; 그리고 D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW)를 우회하는 백홀 링크를 통해 제1 전송 노드와 제2 전송 노드 간의 직접 통신을 하도록 지시하는 일을 더 포함할 수 있다. 제1 무선 장치는 제1 전송 노드와 통신 상태에 있을 수 있고, 제2 무선 장치는 제2 전송 노드와 통신 상태에 있을 수 있다.
방법(800)은 직접 모드 NAS(non-access stratum) 메시지를 MME로부터 제1 무선 장치에 전송하는 일을 포함할 수 있다. 직접 모드 NAS 메시지는 D2D 링크를 위한 초기화 메시지를 NAS 층을 통해서 제1 무선 장치에 제공할 수 있다. 트래픽 흐름 최적화 메시지를 전송하기 위한 명령어는 직접 모드 S1-애플리케이션 프로토콜(S1-AP) 트리거 메시지를 전송하기 위한 명령어를 더 포함할 수 있다. 직접 모드 S1-AP 메시지는 S1 인터페이스를 통해서 D2D 링크를 셋업하기 위해 초기화 메시지를 제1 전송 모드에 제공할 수 있다. 직접 모드 NAS 메시지 및 직접 모드 S1-AP 메시지는 제1 무선 장치에게 제1 무선 장치와 제2 무선 장치 간의 직접 D2D 링크를 확립하도록 지시할 수 있고, 그럼으로써 D2D 통신을 위해 서빙 게이트웨이(SGW) 및 전송 노드들이 우회된다.
방법(800)은 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하기 위한 명령어 이전에 MME 노드와 통신하는 검출 기능 모듈에서 D2D 트래픽 흐름을 검출하는 일; 검출 기능 모듈에서 제1 무선 장치 위치와 제2 무선 장치 위치 간의 근접성을 검출하는 일; 및 검출 기능 모듈에서 정책 및 과금 규칙(PCRF) 모듈로부터 D2D 트래픽 흐름에 대한 정책 인가를 구하는 일을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무선 장치 위치와 제2 무선 장치 위치 간의 근접성을 검출하기 위한 명령어는 GPS(global positioning system), UTDOA(uplink time difference of arrival), 셀 식별(ID) 번호, 또는 이들의 조합을 통해서 제1 무선 장치 위치와 제2 무선 장치 위치를 판정하기 위한 명령어를 더 포함할 수 있다.
방법(800)은 트래픽 흐름 최적화 메시지를 수신하기 위한 명령어 이전에 MME 노드와 통신하는 검출 기능(DF) 모듈에서 D2D 트래픽 흐름을 검출하는 일; 검출 기능 모듈에서 D2D 트래픽 흐름을 위한 정책 인가를 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF) 모듈로부터 구하는 일; 및 제1 전송 노드에서 제1 무선 장치 위치에 관련한 제2 무선 장치 위치를 포함하는 근접성 검출 메시지를 제1 무선 장치로부터 수신하는 일을 더 포함할 수 있다.
방법(800)은 또한 SGW로부터 MME 노드에서 베어러 해제 메시지를 수신하는 일을 포함할 수 있고, 여기서, 베어러 해제 메시지는 MME 노드에게 D2D 통신을 위해 SGW를 통한 네트워크 링크의 이용을 중단하도록 지시할 수 있다.
도 9는 사용자 장비(UE), 이동국(MS), 모바일 무선 장치, 모바일 통신 장치, 태블릿, 핸드셋 또는 다른 타입의 모바일 무선 장치와 같은 모바일 장치를 예시하고 있다. 이 모바일 장치는 기지국(BS), eNB(evolved Node B), BBU(base band unit), RRH(remote radio head), RRE(remote radio equipment), RS(relay station), RE(radio equipment), 또는 다른 유형의 무선 원거리 네트워크(WWAN) 액세스 포인트와 같은, 노드, 매크로 노드, 저전력 노드(LPN), 또는 전송국과 통신하도록 구성된 1 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 모바일 장치는 3GPP LTE, WiMAX, 고속 패킷 액세스(HSPA), 블루투스, 및 WiFi를 포함하는 적어도 하나의 무선 통신 표준을 이용하여 통신할 수 있게 구성될 수 있다. 모바일 장치는 각 무선 통신 표준을 위한 개별 안테나 또는 다수의 무선 통신 표준을 위한 공유 안테나를 이용하여 통신할 수 있다. 모바일 장치는 무선 근거리 네트워크(WLAN), 무선 개인 네트워크(WPAN), 및/또는 WWAN에서 통신할 수 있다.
도 9는 모바일 장치로부터의 오디오 입력 및 출력을 위해 이용될 수 있는 마이크로폰 및 1 이상의 스피커의 도해를 제공한다. 디스플레이 스크린은 액정 디스플레이(LCD) 스크린, 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이와 같은 다른 타입의 디스플레이 스크린일 수 있다. 디스플레이 스크린은 터치 스크린으로 구성될 수 있다. 터치 스크린은 정전 용량, 저항성 또는 다른 타입의 터치 스크린 기술을 이용할 수 있다. 애플리케이션 프로세서 및 그래픽 프로세서는 처리 및 디스플레이 능력을 제공하기 위해 내부 메모리에 연결될 수 있다. 비-휘발성 메모리 포트는 또한 데이터 입력/출력 옵션(option)을 사용자에게 제공하는데 이용될 수 있다. 비-휘발성 메모리 포트는 또한 모바일 장치의 메모리 능력을 확장하는데 이용될 수 있다. 키보드는 모바일 장치에 일체로 되거나 무선으로 모바일 장치에 연결되어 추가 사용자 입력을 제공할 수 있다. 터치 스크린을 이용하여 가상 키보드가 또한 제공될 수 있다.
다양한 기법 또는 특정 양태들 또는 그들의 부분들은 플로피 디스켓, CD-ROM, 하드 드라이브, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체, 또는 임의 다른 머신-판독가능 저장 매체와 같은 유형의 매체에 구현된 프로그램 코드(즉, 명령어들)의 형태를 취할 수 있고, 여기서, 프로그램 코드가 컴퓨터와 같은 머신에 로딩되어 머신에 의해 실행될 때, 머신은 다양한 기법을 실시하기 위한 장치가 된다. 프로그램어블 컴퓨터에서 프로그램 코드가 실행되는 경우에, 컴퓨팅 장치는 프로세서, 프로세서에 의해 판독가능한 저장 매체(휘발성 및 비-휘발성 메모리 및/또는 저장 요소들을 포함해서), 적어도 하나의 입력 장치, 및 적어도 하나의 출력 장치를 포함할 수 있다. 휘발성 및 비-휘발성 메모리 및/또는 저장 요소들은 RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 또는 전자 데이터를 저장하기 위한 다른 매체일 수 있다. 기지국 및 모바일 장치는 또한 전송 모듈, 카운터 모듈, 처리 모듈, 및/또는 클록 모듈 또는 타이머 모듈을 포함할 수 있다. 여기에 기술된 다양한 기법들을 구현하거나 이용할 수 있는 1 이상의 프로그램들은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API), 리유저블 제어(reusable controls) 등을 이용할 수 있다. 그러한 프로그램들은 컴퓨터 시스템과 통신하기 위해서 하이 레벨 절차 또는 객체 지향 프로그래밍 언어로 구현될 수 있다. 그러나, 프로그램(들)은 필요하다면 어셈블리 또는 기계어로 구현될 수 있다. 어떤 경우에도, 언어는 컴파일된 또는 해석된 언어일 수 있고 하드웨어 구현에 결합될 수 있다.
이 명세서에 기술된 기능 유닛들 중 대부분은 이들의 구현 독립성을 좀더 특별하게 강조하기 위해서 모듈로서 표기되었음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 모듈은 커스톰 VLSI 회로 또는 데이트 어레이를 포함하는 하드웨어 회로, 로직 칩들과 같은 오프-더-셀프(off-the-shelf) 반도체, 또는 다른 이산 컴포넌트로 구현될 수 있다. 모듈은 또한 필드 프로그램어블 게이트 어레이, 프로그램어블 어레이 로직, 프로그램어블 로직 장치 등과 같은 프로그램어블 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.
모듈들은 또한 다양한 유형의 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 실행가능한 코드의 식별된 모듈은, 예를 들어, 컴퓨터 명령어들의 1 이상의 물리적 또는 논리적 블록들을 포함할 수 있고, 이는, 예를 들어, 객체, 절차 또는 기능으로 구성될 수 있다. 그렇기는 하지만, 식별된 모듈의 실행파일들(executables)은 물리적으로 함께 위치할 필요는 없으나 상이한 위치들에 저장된 이질적인 명령어들을 포함할 수 있고, 이들은 논리적으로 함께 합쳐질 때 모듈을 포함하며 이 모듈에 대해 언급한 목적을 성취한다.
실로, 실행가능 코드의 모듈은 단일 명령어 또는 다수의 명령어일 수 있고, 수개의 상이한 코드 세그먼트들에 걸쳐서, 상이한 프로그램들 중에, 수개의 메모리 장치들 전반에 분산될 수 있다. 유사하게, 운영 데이터는 모듈들 내에 식별되어 삽화로 표시될 수 있으며, 임의 적당한 형태로 체화될 수 있고 임의 적당한 타입의 데이터 구조 안에 구성될 수 있다. 운영 데이터는 단일 데이터 세트로 수집될 수 있고, 또는 상이한 저장 장치들에 분산되는 것을 포함하여 상이한 위치들에 분산될 수 있고, 적어도 부분적으로, 시스템 또는 네트워크의 전자 신호로서만 존재할 수 있다. 원하는 기능을 실행할 수 있는 에이전트를 포함해서 모듈들은 수동 또는 능동일 수 있다.
이 명세서 전반에서 "일 실시 예" 또는 "실시 예"에 대한 참조는 이 실시 예에 연관해서 기술된 특정한 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 일 실시 예에 포함되어 있음을 의미한다. 그래서, 이 명세서의 다양한 장소에 있는 구 "일 실시 예에서" 또는 "실시 예에서"의 출현은 반듯이 모두가 동일한 실시 예를 참조하는 것이 아니다.
여기에 이용된 바와 같은 복수의 아이템, 구조 요소들, 구성 요소들, 및/또는 재료는 편의상 공통 리스트에 제시될 수 있다. 그러나, 이들 리스트는 마치 이 리스트의 각 부재가 개별적으로 개별 및 고유 부재로서 식별되는 것처럼 해석되어야 한다. 그래서, 그러한 리스트의 개별 부재는 다른 표시가 없다면 단지 공통 그룹 내의 이들의 표현을 기반으로 동일 리스트의 사실상 동등한 임의 다른 부재로서 해석되어야 한다. 게다가, 본 발명의 다양한 실시 예들과 예는 그의 다양한 컴포넌트의 대체물과 함께 여기서 언급될 수 있다. 그러한 실시 예들, 예들 및 대체물은 사실상 서로 동등한 것으로 해석되지는 않지만 본 발명의 개별 및 자율적 표현으로 고려하여야 하는 것으로 이해된다.
더욱이, 기술된 특징, 구조 또는 특성은 1 이상의 실시 예에서 임의 적합한 방식으로 결합할 수 있다. 다음 설명에서, 본 발명의 실시 예들을 철저히 이해할 수 있도록 재료, 파스너, 사이즈, 길이, 폭, 모양 등의 예와 같이 수많은 특정 세부사항이 제시된다. 그러나, 관련 분야에 숙련된 자는 본 발명이 특정 세부사항들 중 1 이상이 없이 또는 다른 방법, 컴포넌트, 재료 등을 이용해서 실행될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 예들에서, 널리-알려진 구조, 재료 또는 동작들은 본 발명의 양태들이 모호해지지 않도록 상세히 도시되거나 기술되지 않았다.
이전의 예들은 본 발명의 원리를 1 이상의 특정 응용으로 보여주고 있지만, 창의적인 능력을 발휘하지 않고도 또는 본 발명의 원리 및 개념을 벗어나지 않고도 구현의 형태, 이용 및 세부사항에 있어서의 수많은 수정이 행해질 수 있음은 이 방면에 보통의 숙련된 자들에게 자명하다. 따라서, 본 발명은 아래 제시된 특허청구범위에 의한 경우를 제외하고는 한정되지 않는다.

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  1. 장치.
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