KR20150116045A - 단말간 직접 통신에서 디스커버리 서비스 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

단말간 직접 통신에서 디스커버리 서비스 제공 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

디스커버리 서비스 제공 시스템이 제1 단말과 제2 단말간 직접 통신 시스템에서의 디스커버리 서비스를 제공하기 위하여, 서비스 서버가 제2 단말로부터 제1 단말의 식별 정보를 포함하는 디스커버리 서비스 요청 신호를 수신하면, 서비스 서버가 제1 단말과 제2 단말의 위치 정보를 확인한다. 단말간 직접 통신이 가능한 위치라면, EPC로 제1 단말 및 제2 단말의 식별 정보를 포함하여 디스커버리 서비스를 위한 자원 할당을 요청한다. EPC는 제1 단말의 상태를 확인하고 제1 단말이 유휴 상태이면, EPC는 제1 단말로 제2 단말의 식별 정보와 할당된 자원 정보를 포함하는 페이징 메시지를 전송하며, 페이징 메시지를 수신한 제2 단말이 유휴 상태에서 연결 상태로 상태를 천이하고 제2 단말로부터 전송되는 디스커버리 신호를 수신한 후, 제1 단말과 제2 단말 사이에 직접 통신이 수행된다.

Description

단말간 직접 통신에서 디스커버리 서비스 제공 시스템 및 방법{System and method for providing discovery service in device to device communication}
본 발명은 단말간 직접 통신에서 디스커버리 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 이동통신 분야에서는 이동통신망을 기반으로 하는 이동통신 단말간 직접 통신, 즉 D2D(Device-to-Device) 통신을 고려하고 있다. 현재 3GPP 표준화 그룹에서 D2D 통신을 ProSe(Proximity Service)로 부르며 작업 항목(work item)으로 다루고 있다.
단말들이 일정영역 안에서 다른 단말과 서로 근접해 있음을 각각 발견할 수 있고, 단말간 서로 통신을 수행하는 것을 D2D라 지칭한다. D2D는 셀룰러 영역 안 밖에서 모두 가능하다.
단말이 D2D 디스커버리 서비스, 즉 자신에 근접한 다른 단말을 발견하는 서비스를 이용하기 위해서는, 다른 단말이 현재 어떤 상태에 있던지 가능해야 한다. 즉, 단말이 망에 접속된 상태(RRC-connected)와 유휴 상태(RRC-idle)에서 모두 가능해야 한다. 이에 따라 3GPP RAN 표준화 그룹에서 D2D 디스커버리를 지원하기 위한 자원 할당 방법이나 망의 구조 등을 논의하고 있다.
따라서, 본 발명은 단말이 유휴 상태일 때 디스커버리를 지원할 수 있는 디스커버리 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 디스커버리 서비스 제공 시스템이 제1 단말과 제2 단말간 직접 통신 시스템에서의 디스커버리 서비스를 제공하는 방법은,
상기 디스커버리 서비스 제공 시스템은 서비스 서버 및 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하며, 상기 서비스 서버가 상기 제2 단말로부터 상기 제1 단말의 식별 정보를 포함하는 디스커버리 서비스 요청 신호를 수신하는 단계; 상기 서비스 서버가 상기 제1 단말과 제2 단말의 위치 정보를 확인하여 단말간 직접 통신이 가능한 위치라면, 상기 EPC로 상기 제1 단말 및 제2 단말의 식별 정보를 포함하여 디스커버리 서비스를 위한 자원 할당을 요청하는 단계; 상기 EPC는 자원을 할당한 후 상기 제1 단말의 상태를 확인하고, 상기 제1 단말이 유휴 상태이면 상기 제1 단말로 상기 제2 단말의 식별 정보와 할당된 자원 정보를 포함하는 페이징 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 페이징 메시지를 수신한 제2 단말이 유휴 상태에서 연결 상태로 상태를 천이하고 상기 제2 단말로부터 전송되는 디스커버리 신호를 수신한 후, 상기 제1 단말과 제2 단말 사이에 직접 통신이 수행되는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 이동통신 시스템 기반의 D2D 통신에서, 통신하고자 하는 상대 단말이 휴지 상태에 있더라도 효율적으로 찾아내어 디스커버리를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스커버리 서비스가 제공되는 환경에 대한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EPC에 대한 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스커버리 서비스 제공 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유휴 상태 단말의 프로세스 처리 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는 D2D 통신에서 단말이 유휴 상태에서 단말 디스커버리가 가능하도록 하는 방법과 이를 위한 서비스 제공 시스템에 대해 관한 것이다. 현재 표준 규격(TS36.304)에서 RRC 유휴 상태인 단말이 제공하는 서비스 타입은 다음과 같다.
·제한적 서비스(Limited service)
·상용 서비스(Normal Service)
·운용 서비스(Operator service)
상기에서 살펴본 바와 같이 단말 직접 통신은 고려되지 않고, 셀룰러 망에 단말이 접속하기 위한 서비스 타입만 정의되어 있다. 따라서, D2D를 고려한 내용이 반영되어 있지 않기 때문에, D2D 디스커버리를 위한 서비스 타입은 상용 서비스로 정의하여 이용하는 것을 예로 하여 설명한다.
이하 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 D2D 디스커버리 서비스 제공 시스템 및 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스커버리 서비스가 제공되는 환경에 대한 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, D2D 통신을 수행하는 두 단말(100, 100')이 각각 ProSe(Proximity-based-Service) 서버(이하, 설명의 편의를 위하여 '서비스 서버'라 지칭함)(200)에 연결되어 있고, 서비스 서버(200)는 EPC(Evolved Packet Core)(300)에 연동한다.
서비스 서버(200)는 단말의 위치 정보나 단말(100, 100')이 위치한 지점의 셀 식별 정보를 토대로, 두 단말(100, 100')이 D2D 통신을 수행할 수 있을 정도로 근접해 있는지 여부를 확인한다.
서비스 서버(200)는 EPC(300)와 연동하며, EPC(300)로 단말(100, 100')들의 정보를 포함하여 디스커버리를 위한 전용 자원을 할당할 것을 요청한다. EPC(300)는 서비스 서버(200)로부터 수신한 단말들의 정보를 토대로, 단말의 상태에 따라 디스커버리를 위한 전용 자원을 할당한다. 또한, EPC(300)는 일반적인 EPC의 기능도 수행한다. 본 발명의 실시예에서는 EPC(300)와 서비스 서버(200)를 포함하여 디스커버리 서비스 제공 시스템이라 지칭한다.
이러한 환경에서 EPC(300)의 구조에 대하여 도 2를 참조로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EPC에 대한 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 디스커버리 서비스를 제공하기 위하여 EPC(300)는 단말 상태 확인부(310) 및 메시지 전송부(320)를 포함한다. 이 외에도 EPC(300)는 EPC의 기능을 수행하기 위한 구성 요소들을 포함할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 상세한 구조는 생략한다.
단말 상태 확인부(310)는 서비스 서버(200)로부터 단말(100')을 찾는 다른 단말(100)의 정보를 포함하고 있는 디스커버리 요청 신호를 수신하면, 단말(100')의 현재 상태가 연결 상태인지 유휴 상태인지 확인한다. 단말 상태 확인부(310)가 단말(100')의 현재 상태를 확인하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
메시지 전송부(320)는 단말 상태 확인부(310)가 확인한 단말(100')의 상태에 따라, 단말(100')로 디스커버리 서비스 요청이 있음을 알리는 메시지를 전송한다. 즉, 단말(100')이 유휴 상태인 경우에는 페이징 메시지에 디스커버리 요청이 있음을 알리는 정보와 단말 정보 그리고 디스커버리 서비스를 위한 전용 자원 정보를 포함하여 단말(100')로 전송한다. 그러나, 단말(100')이 연결 상태인 경우에는, RRC 메시지에 디스커버리 서비스를 위한 전용 자원에 대한 정보를 포함하여 단말(100')로 전송한다. 여기서 페이징 메시지는, 일반적인 페이징 메시지에 디스커버리 서비스를 위한 엘리먼트인 d2d discovery가 추가된 형태를 나타낸다.
이러한 환경에서 디스커버리 서비스를 제공하는 방법에 대하여 도 3을 참조로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스커버리 서비스 제공 방법에 대한 흐름도이다.
제2 단말(100')이 제1 단말(100)과의 D2D 통신을 위해 제1 단말(100)을 찾는다고 가정한다. 그리고 제1 단말(100)의 현재 상태가 유휴 상태라고 가정한다.
그러면 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 단말(100)이 유휴 상태이고(S100), 제2 단말(100')이 제1 단말(100)과의 D2D 통신을 위해 제1 단말(100)을 찾는다고 가정한다. 그러면, 제2 단말(100‘)은 제1 단말(100)의 식별 정보를 포함하여 서비스 서버(200)로 디스커버리 요청 신호를 전송한다(S101). 제2 단말(100')이 제1 단말(100)의 식별 정보를 수집하는 방법은 여러 방법을 통해 수행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하여 설명하지 않는다.
서비스 서버(200)는 제2 단말(100')로부터 디스커버리 요청 신호를 수신하면, 제2 단말(100')과 제1 단말의 위치를 파악한다(S102). 서비스 서버(200)가 단말들의 위치를 파악하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하여 설명하지 않는다.
서비스 서버(200)는 S102 단계에서 확인한 두 단말의 위치 정보를 토대로, 두 단말이 D2D 통신이 가능한 위치에 있는 것으로 확인하면, 서비스 서버(200)는 EPC(300)로 제1 단말(100) 및 제2 단말(100')의 식별 정보를 포함하여, 디스커버리 서비스를 위한 자원의 할당을 요청하는 디스커버리 요청 신호를 전송한다(S103). 이때, D2D 통신이 가능한 위치는 어느 하나의 거리로 한정하여 설명하지 않는다.
EPC(300)는 서비스 서버(200)로부터 수신한 디스커버리 요청 신호를 토대로 디스커버리 서비스를 위한 전용 자원을 할당하고, 제2 단말(100')이 찾고자 하는 제1 단말(100)의 현재 상태를 확인한다(S104, S105). EPC(300)가 단말들의 상태를 확인하는 방법은 여러 방법을 통해 수행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하여 설명하지 않는다. 또한, 디스커버리 서비스를 위한 전용 자원은 어느 특정 자원으로 한정하여 설명하지 않는다.
EPC(300)가 제1 단말(100)의 현재 상태가 유휴 상태인 것으로 확인하면, EPC(300)는 제1 단말(100)로 페이징 메시지를 전송한다(S106). 페이징 메시지에는 제2 단말의 디스커버리 서비스 요청에 대한 내용이 포함되어 있다.
그러나 제1 단말이 연결 상태인 경우에는, 페이징 메시지를 이용하지 않고 RRC 메시지를 이용하여, 디스커버리 서비스를 위한 전용 자원을 제1 단말(100)에 할당한다(S109). 또는, 서비스 서버(200)가 사용자 데이터로 제1 단말(100)에 직접 전용 자원에 대한 정보를 전송할 수도 있다.
S106 단계에서 EPC(300)가 제1 단말(100)로 페이징 메시지를 전송하면(S106), 제1 단말(100)은 제2 단말이 디스커버리 서비스를 통해 D2D 통신을 원하는 것을 인지하게 되어, 유휴 상태에서 연결 상태로 상태 천이를 수행한다(S107). 제1 단말(100)이 상태를 천이하면, 제2 단말(100')에서 전송하는 D2D 통신을 위한 디스커버리 신호를 수신하여, D2D 통신을 통해 통신 서비스를 이용한다(S108).
보통 제1 단말(100)로 전송된 페이징 메시지는 RRC 규격에서 다음 표 1과 같이 정의하고 있다.
Paging message
pagingRecordList
etws-Indication
nonCriticalExtension
따라서, 본 발명의 실시예에 따라 S106 단계에서 페이징 메시지를 전송하기 위하여, 페이징 메시지에 D2D 디스커버리 엘리먼트를 추가하거나, 페이징 메시지의 pagingRecordList element로 D2D 디스커버리 엘리먼트를 추가할 수 있다.
pagingRecordList는 다음 표 2와 같이 PagingRecord로 구성된다.
PagingRecordList SEQUENCE (SIZE (1..maxPageRec)) OF PagingRecord
RagingReord ue-Identity, cn-Domain, d2d-discovery
표 2에 나타낸 바와 같이 PagingRecord의 엘리먼트로 discovery(cause) 형식으로 d2d discovery에 대한 내용을 삽입할 수 있다.
이상에서 설명한 절차를 하나의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
D2D 디스커버리 서비스로 친구를 찾는 경우를 예로 한다고 가정한다. 이에 따라 제2 단말(100')을 소지한 사용자 A가 B 지역에 도착하여 제1 단말(100)을 소지한 사용자 C를 찾고자 한다고 가정한다. 또한 사용자 A와 사용자 C는 모두 D2D 디스커버리 서비스에 가입이 되어 있다고 가정한다.
그러면 사용자 A는 사용자 C를 찾기 위해 디스커버리 서비스를 개시하고, 제1 단말(100)은 잠시 유휴 상태인 경우라면, 제1 단말(100)로 제2 단말(100')의 소지자인 사용자 A가 근처에서 찾고 있음을 알려줘야 한다.
일반적으로 단말이 유휴 상태인 경우, 페이징 메시지를 통해 전화가 오거나 데이터가 망에서 도착하였음을 알리고, 단말은 연결 상태로 상태 천이를 수행한다. 따라서, D2D 디스커버리 서비스를 위해 유휴 상태인 단말에 기존의 페이징 절차와 유사한 방법을 이용하여 다른 단말이 찾고 있음을 단말에 알려, 유휴 상태인 단말이 연결 상태로 전환되도록 해야 한다.
그러므로, EPC(300)는 사용자 C의 단말 상태를 확인하고, 만약 유휴 상태라면 페이징 메시지를 제1 단말(100)로 전송하여 제2 단말(100')이 제1 단말(100)을 찾고 있음을 알려준다. 페이징 메시지를 수신한 제1 단말(100)은 상태를 유휴 상태에서 연결 상태로 천이하고, 제2 단말(100')로부터 전송되는 디스커버리 신호를 수신하여 D2D 통신 서비스를 이용하도록 한다.
다음은 단말이 유휴 상태일 경우의 프로세스 처리에 대하여 도 4를 참조로 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유휴 상태 단말의 프로세스 처리 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 단말이 유휴 상태일 경우 네 가지 프로세스 즉, PLMN(Public Land Mobile Network) 선택, 셀 선택/재선택, 위치 등록, CSG(Closed Subscriber Group) 선택을 위한 지원 프로세스로 나뉘어 상호 연동하여 동작한다.
기존의 단말 유휴 상태에서의 프로세스를 바탕으로, 추가적으로 D2D 디스커버리를 유휴 상태에서 지원할 경우, 셀 선택/재선택 상태에서 디스커버리를 페이징으로 지원하는 것을 알 수 있다. 이 외에 다른 프로세스의 절차는 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

  1. 디스커버리 서비스 제공 시스템이 제1 단말과 제2 단말간 직접 통신 시스템에서의 디스커버리 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 디스커버리 서비스 제공 시스템은 서비스 서버 및 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하며,
    상기 서비스 서버가 상기 제2 단말로부터 상기 제1 단말의 식별 정보를 포함하는 디스커버리 서비스 요청 신호를 수신하는 단계;
    상기 서비스 서버가 상기 제1 단말과 제2 단말의 위치 정보를 확인하여 단말간 직접 통신이 가능한 위치라면, 상기 EPC로 상기 제1 단말 및 제2 단말의 식별 정보를 포함하여 디스커버리 서비스를 위한 자원 할당을 요청하는 단계;
    상기 EPC는 자원을 할당한 후 상기 제1 단말의 상태를 확인하고, 상기 제1 단말이 유휴 상태이면 상기 제1 단말로 상기 제2 단말의 식별 정보와 할당된 자원 정보를 포함하는 페이징 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 페이징 메시지를 수신한 제2 단말이 유휴 상태에서 연결 상태로 상태를 천이하고 상기 제2 단말로부터 전송되는 디스커버리 신호를 수신한 후, 상기 제1 단말과 제2 단말 사이에 직접 통신이 수행되는 단계
    를 포함하는 디스커버리 서비스 제공 방법.
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