KR20140073346A - 셀룰러 통신과 단말 직접 통신의 서비스 연속성 제공 방법 - Google Patents
셀룰러 통신과 단말 직접 통신의 서비스 연속성 제공 방법Info
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Abstract
셀룰러 통신과 단말 직접 통신의 서비스 연속성 제공 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 셀룰러 통신과 단말 직접 통신의 스위칭 절차는, 게이트웨이가 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 MME에게 전달하는 단계, MME가 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 기지국에 전달하는 단계, 기지국이 D2D 베어러 QoS를 D2D 라디오 베어러 QoS에 매핑하고 단말에게 RRC 연결 재설정 메시지를 전송하는 단계, 기지국이 단말로부터 D2D 라디오 베어러의 생성을 의미하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신하는 단계, 기지국이 MME로 D2D 베어러의 생성을 의미하는 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 전송하는 단계 및 MME가 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 게이트웨이로 전달하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
Description
본 발명은 단말간 직접 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀룰러 통신과 단말간 직접 통신간의 서비스 연속성(service continuity)을 제공하기 위해서 셀룰러 통신과 단말간 직접 통신 간의 스위칭을 수행하는 망(network)의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 셀룰러 이동통신 시스템에서는 디바이스와 디바이스 사이의 직접 통신 방식에 대하여 논의가 이루어지고 있다. 이러한 것은 다양한 통신 단말의 확산에 따르는 데이터 트래픽의 급격한 증가와 맞물려 많은 사용자들에게 서비스를 제공할 수 있는 네트워크 용량, 데이터 전송률, 좋은 서비스 품질 등이 필요하게 되었기 때문이다.
기존 이동통신망의 성능을 적은 비용으로 개선하여 사용자 요구사항을 만족시키기 위한 방안으로 이동통신 디바이스 간 직접 통신, 즉 D2D(Device-to-Device) 통신을 고려하고 있다.
디바이스란 셀에 포함된 통신 단말을 칭하는 용어로 사용자(UE)와 기능상 다르지 않지만 둘 사이에 직접 통신을 취하는 경우에 Device-to-device(D2D) 통신이라 부른다.
D2D 통신의 개념은 센서 네트워크나 WiFi Direct 등과 같은 분야에서도 취하고 있으며 최근에는 3GPP 시스템에서도 셀룰러를 기반으로 하는 D2D 통신을 논의하기 시작하였다.
한편, 셀룰러 통신을 하는 두 단말이 가까이 근접하였을 때 셀룰러 통신 세션을 단말간 직접 통신 세션으로 서비스 연속성을 제공하면 망의 자원을 재사용 할 수 있는 이점이 있으나, 아직 셀룰러 통신을 수행 중인 단말들이 단말간 직접 통신으로 스위칭을 하거나, 단말간 직접 통신을 수행 중인 단말들이 셀룰러 통신으로 스위칭을 하기 위한 절차에 대해서 규정되어 있지 않다.
본 발명의 목적은, 서비스 연속성을 제공하면서 셀룰러 통신과 단말간 직접 통신 간의 스위칭을 가능하도록 하기 위한, 단말간 직접 통신의 가능 여부의 판단 조건이 되는 단말간 근접성(proximity)을 판단하는 망의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 셀룰러 통신과 단말간 직접 통신의 서비스 연속성을 제공하면서 단말간 통신 방식을 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로 스위칭하도록 하는 망의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 셀룰러 통신과 단말간 직접 통신의 서비스 연속성을 제공하면서 단말간 통신 방식을 단말간 직접 통신에서 셀룰러 통신으로 스위칭하도록 하는 망의 동작 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단말간 직접 통신을 위한 단말간 근접성(proximity)을 판단하는 망 절차로서, 게이트웨이가 D2D 측정 설정 메시지를 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단계, 상기 MME가 상기 D2D 측정 설정 메시지를 기지국에게 전달하는 단계, 상기 기지국이 측정용 신호를 전송할 제 1 단말과 상기 측정용 신호를 측정할 제 2 단말에게 측정용 신호 구성 정보를 포함한 메시지를 전송하는 단계, 상기 기지국이 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말로부터 측정 완료 메시지를 수신하고, 수신된 측정 완료 메시지에 기초한 측정 결과를 포함한 D2D 측정 설정 완료 메시지를 MME에 전달하는 단계 및 상기 MME가 상기 D2D 측정 설정 완료 메시지를 상기 게이트웨이에 전달하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 근접성 측정 설정 메시지는 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말을 지정하는 페어 식별자를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 측정용 신호 구성 정보를 포함한 메시지는 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지이며, 상기 측정 완료 메시지는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration complete) 메시지일 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 망 절차로서, 게이트웨이가 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 MME(Mobility Management Entity)에게 전달하는 단계(a), 상기 MME가 D2D 베어러 ID를 생성하고, 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지에 기초하고, 상기 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 기지국에 전달하는 단계(b), 상기 기지국이 D2D 베어러 QoS를 D2D 라디오 베어러 QoS에 매핑하고, 단말에게 RRC 연결 재설정 메시지를 전송하는 단계(c), 상기 기지국이 상기 단말로부터 D2D 라디오 베어러의 생성을 의미하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신하는 단계(d), 상기 기지국이 상기 MME로 D2D 베어러의 생성을 의미하는 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 전송하는 단계(e) 및 상기 MME가 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 게이트웨이로 전달하는 단계(f)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되며, 상기 게이트웨이가 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 MME에게 전달하는 단계는 상기 P-GW가 D2D 베어러의 QoS를 결정하고, 단말간 직접 통신 쌍의 페어 식별자를 생성하며, 상기 페어 식별자, 상기 D2D 베어러 QoS 및 귀환될 셀룰러 베어러 ID(SBI) 중 적어도 하나를 포함한 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 S-GW에게 전달하는 단계와 상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 상기 MME에게 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 단계(b)에서 상기 MME는 NAS(Non-Access Stratum) 레벨의 근접 서비스(Proximity Service) 관리 요청 메시지를 생성하여 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지에 포함하여 상기 기지국에 전송하며, 상기 근접 서비스 관리 요청 메시지는 상기 페어 식별자, IMSI, 상기 D2D 베어러 ID, 상기 D2D 베어러 QoS, D2D 베어러 트래픽 플로우 템플릿(TFT: Traffic Flow Template) 및 상기 귀환될 셀룰러 베어러 ID(SBI)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 단계(c)에서 상기 기지국은 상기 근접 서비스 관리 요청 메시지를 상기 RRC 연결 재설정 메시지에 포함하여 상기 단말에 전송할 수 있다. 이때, 상기 단계(d)에서, 상기 기지국은 상기 단말의 NAS로부터 상기 근접 서비스 관리 응답 메시지를 포함한 직접 전달(direct transfer) 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 상기 단계(e)에서, 상기 기지국은 상기 근접 서비스 관리 응답 메시지를 포함한 상향링크 NAS 전송(uplink NAS transport) 메시지를 상기 MME에게 전송할 수 있다.
여기에서, 상기 단계(f)에서 상기 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되며, 상기 단계(f)는 상기 MME가 상기 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 상기 S-GW에 전달하는 단계 및 상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 상기 P-GW에 전달하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 단말간 직접 통신을 수행하는 망 절차로서, 게이트웨이에서 MME로 단말간 직접 통신을 수행하기 위한 D2D 커맨드(D2D command) 메시지를 MME에게 전달하는 단계(a), 상기 MME가 상기 D2D 커맨드 메시지를 기지국에게 전달하는 단계(b) 및 상기 기지국이 상기 D2D 커맨드 메시지를 포함한 RRC 상태(RRC status) 메시지를 단말에게 전송하는 단계(c)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 단계(b)에서, 상기 기지국이 상기 MME로부터 적어도 둘 이상의 단말들에 대한 D2D 커맨드 메시지를 수신하면 L2 스케쥴링을 개시하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 망 절차로서, 게이트웨이가 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 MME(Mobility Management Entity)에게 전달하는 단계(a), 상기 MME가 상기 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 비활성화 요청 메시지를 기지국에 전달하는 단계(b), 상기 기지국이 상기 D2D 베어러 ID에 대응된 D2D 라디오 베어러 ID를 포함하며 상기 D2D 라디오 베어러 ID에 의해 지시되는 D2D 라디오 베어러를 해제할 것을 요청하는 RRC 연결 재설정 메시지를 단말에게 전송하는 단계(c), 상기 기지국이 상기 단말로부터 D2D 라디오 베어러의 해제를 의미하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신하는 단계(d), 상기 기지국이 상기 MME로 D2D 베어러의 해제를 의미하는 D2D 베어러 비활성화 응답 메시지를 전송하는 단계(e) 및 상기 MME가 D2D 베어러 비활성화 응답 메시지를 게이트웨이로 전달하는 단계(f)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 단계(a)에서 상기 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되며, 상기 단계(a)는 상기 P-GW가 셀룰러 통신으로의 전환을 결정하고 셀룰러 통신으로 전환할 단말간 직접 통신 쌍의 페어 식별자 및 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 S-GW로 전달하는 단계 및 상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 상기 MME에게 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 단계(b)에서 상기 MME는 NAS(Non-access Stratum) 레벨의 근접 서비스(proximity service) 관리 요청 메시지를 생성하여 상기 D2D 베어러 삭제 요청 메시지에 포함하여 상기 기지국에 전송하며, 상기 근접 서비스 관리 요청 메시지는 상기 페어 식별자 및 상기 D2D 베어러 ID를 포함할 수 있다. 이때, 상기 단계(c)에서 상기 기지국은 상기 근접 서비스 관리 요청 메시지를 상기 RRC 연결 재설정 메시지에 포함하여 상기 단말에 전송할 수 있다. 이때, 상기 단계(d)에서, 상기 기지국은 상기 단말의 NAS로부터 상기 근접 서비스 관리 응답 메시지를 포함한 직접 전달(direct transfer) 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 상기 단계(e)에서, 상기 기지국은 상기 근접 서비스 관리 응답 메시지를 포함한 상향링크 NAS 전송(uplink NAS transport) 메시지를 상기 MME에게 전송할 수 있다.
여기에서, 상기 단계(f)에서 상기 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되며, 상기 단계(f)는 상기 MME가 상기 D2D 베어러 삭제 응답 메시지를 상기 S-GW에 전달하는 단계 및 상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 삭제 응답 메시지를 상기 P-GW에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 셀룰러 기반의 이동통신시스템에서 단말간 직접 통신을 할 수 있는 단말들이 셀룰러 통신을 하다가 서로 가까이 있을 때 기존에 사용하던 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신을 스위칭하고, 단말간 직접통신을 하다가 어떤 조건일 때 셀룰러로 스위칭 할 수 있도록 설정하는 절차를 정의하여 단말간 직접통신으로 스위칭 될 때 망의 자원을 재사용 할 수 있는 장점이 있다.
이러한 서비스 연속성을 제공하기 위한 기존의 시스템에서 정의된 메시지 등을 이용하기 때문에 적은 비용으로 목적을 달성할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 셀룰러 통신을 하는 두 단말들간의 데이터 이동 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 단말들 간의 근접성을 확인하기 위한 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭의 일 측면을 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭의 다른 측면을 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 단말간 직접 통신에서 셀룰러 통신으로의 세션 스위칭 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 단말들 간의 근접성을 확인하기 위한 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭의 일 측면을 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭의 다른 측면을 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 단말간 직접 통신에서 셀룰러 통신으로의 세션 스위칭 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 ‘단말’은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 ‘기지국’은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 셀룰러 통신을 하는 두 단말들간의 데이터 이동 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 1을 참조하면, 제 1 단말(110)과 제 2 단말(111)이 송수신하는 데이터는 S-GW/P-GW(게이트웨이; 120)를 거쳐서 상호간에 전달된다.
즉, 제 1 단말(110)로부터 제 2 단말(111)에게 전달되는 데이터는 먼저 기지국(140)을 거쳐서 게이트웨이(120)까지 도달되었다가(151), 다시 게이트웨이(120)에서 기지국(140)을 거쳐 제 2 단말(111)에게 도달된다(152). 셀룰러 통신에서는 제 1 단말(110)과 제 2 단말(111)이 인접한 거리에 위치한 경우에도 상술된 것과 같은 우회적인 데이터 전달이 이루어지게 된다.
단말간 직접 통신의 효율성은 제 1 단말(110)과 제 2 단말(111)이 인접하여 상호간의 데이터 송수신이 가능할 정도의 거리에 위치할 경우에 단말 상호간의 직접적인 데이터 송수신을 수행하는 것에 의해서 얻어질 수 있다.
본 발명에서는 셀룰러 통신을 수행하는 단말들이 셀룰러 통신 세션을 단말간 직접 통신 세션으로 스위칭하거나, 단말간 직접 통신 세션에서 셀룰러 통신 세션으로 스위칭하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 셀룰러 통신을 수행하는 단말들이 단말간 직접 통신으로 전환하여 데이터를 송수신할 수 있을 만큼 인접하였는지 두 단말간의 근접성(proximity)를 판단하기 위한 절차가 필요하다.
이하에서는, 단말들간의 근접성을 판단하기 위한 망의 절차를 먼저 설명하고, 세션 스위칭 절차를 후술하도록 한다.
단말간의
근접성(
proximity
) 확인 절차
도 2는 본 발명에 따른 단말들 간의 근접성을 확인하기 위한 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 2는 게이트웨이(혹은 두 단말의 위치를 관리하는 노드, 여기에서는 게이트웨이라고 칭함, 아래 절차에서는 S-GW(Serving Gateway)/P-GW(Packet Data Network Gateway)로 표시함)를 통하여 통신 중인 두 단말이 가까이 있는지 여부(근접성)를 측정하는 절차를 설명하고 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 단말간 근접성 확인 절차는 망 구성요소(게이트웨이(220), MME(230), 기지국(240))와 단말들(제 1 단말(210), 제 2 단말(211))간의 메시지 교환을 통한 측정(measurement) 설정과 단말들 간의 측정 절차를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 단말간 근접성 확인 절차는 게이트웨이가 D2D 측정 설정 메시지를 MME로 전송하는 단계(S210), MME가 상기 근접성 측정 메시지를 기지국에게 전달하는 단계(S220), 기지국이 측정용 신호를 전송할 제 1 단말과 상기 측정용 신호를 측정할 제 2 단말에게 측정용 신호 구성 정보를 포함한 메시지를 전송하는 단계(S230, S232), 기지국이 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말로부터 측정 완료 메시지를 수신하고(S231, S233), 수신된 측정 완료 메시지에 기초한 측정 결과를 포함한 결과 메시지를 MME에 전달하는 단계(S240); 및 상기 MME가 상기 결과 메시지를 상기 게이트웨이에 전달하는 단계(S250)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 단계(S210)에서 게이트웨이(220)는 제 1 단말과 제 2 단말이 동일 셀에 접속되어 있는지, 네트워크 부하, 트래픽 볼륨(traffic volume) 등을 근거로 근접성 측정의 개시를 결정한다. 측정을 시작하기 위하여 게이트웨이는 MME(단말의 세션 정보 및 제어정보를 관리하는 노드)에게 D2D 측정 설정 메시지(D2D Measurement Configuration message)를 전송한다. D2D 측정 설정 메시지는 단말간 직접 통신을 수행하는 단말 쌍을 식별하기 위한 페어 식별자(pair ID)를 포함할 수 있다. 이때, 상술된 근접성 측정의 개시는 P-GW에 의해서 결정될 수 있고, 페어 식별자도 P-GW에 의해서 할당될 수 있다. 상술된 D2D 측정 설정 메시지는 P-GW에 의해서 S-GW로 전달되고, S-GW에 의해서 MME로 전송될 수 있다.
다음으로, 단계(S220)에서 게이트웨이로부터 D2D 측정 설정 메시지를 수신한 MME(230)는 기지국(eNB; 240)에게 D2D 측정 설정 메시지를 전달한다. 이때, MME는 게이트웨이로부터 수신한 D2D 측정 설정 메시지를 그대로 기지국에게 전달할 수도 있고, 게이트웨이로부터 수신한 D2D 측정 설정 메시지에 기초하여 포맷과 내용을 일부 추가한 D2D 측정 설정 메시지를 생성하여 기지국에 전달하도록 구성될 수도 있다.
다음으로, 단계(S230)에서 기지국은 측정용 신호를 송신할 제 1 단말에게 D2D 측정용 신호의 전송을 지시하기 위한 RRC 연결 재설정 메시지(RRC Connection Reconfiguration message)를 전송한다. 이때, RRC 연결 재설정 메시지는 측정 신호 송신에 필요한 구성 정보(예컨대, 무선 자원 정보, 측정용 신호의 시퀀스 정보 등)를 포함한다. 제 1 단말은 수신된 구성 정보에 따라 측정용 신호를 전송하는 동작을 수행하게 된다.
단계(S232)에서 기지국은 측정용 신호를 수신할 제 2 단말에게도 RRC 연결 재설정 메시지를 전송한다. 제 2 단말에게 전송되는 RRC 연결 재설정 메시지에는 제 1 단말이 전송하는 측정용 신호의 수신에 필요한 구성 정보(예컨대, 무선 자원 정보, 측정용 신호의 시퀀스 정보 등)가 포함될 수 있으며, 이는 제 1 단말에게 전달된 측정용 신호의 송신에 필요한 구성 정보에 대응될 수 있다. 제 2 단말은 수신된 구성 정보에 따라 측정용 신호를 수신하는 동작을 수행하게 된다.
이때, 도 2에서는 동일한 기지국으로부터 측정 요청 메시지가 전달되는 것으로 도시되어 있으나, 근접성을 확인하기 위한 대상 단말이 동일한 기지국이 아닌 서로 다른 기지국에 접속되어 있는 경우도 가능하다. 이 경우, MME는 각각의 단말이 속한 기지국에게 동일한 측정용 메시지를 전송하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 단계(S231, S233)에서 기지국은 단말들로부터 근접성 측정이 완료되었음을 의미하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration Complete message)를 수신한다. 기지국은 양측 단말로부터 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 모두 수신한 것으로 제 1 단말과 제 2 단말 사이의 측정이 이루어진 것을 확인한다.
이때, 도 2에서는 기지국이 제 1 단말에게 RRC 연결 재설정 메시지를 전송하고(S230), 제 1 단말이 기지국에게 제 1 단말로부터 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신한 다음(S231), 제 2 단말과 RRC 연결 재설정 메시지를 전송하는(S232) 것으로 도시되어 있으나, 제 1 단말과 제 2 단말의 RRC 연결 재설정 절차는 동시에 병행적으로 진행될 수 있다.
다음으로, 단계(S240)에서 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 양측 단말들로부터 모두 수신한 기지국은, 제 1 단말과 제 2 단말에 대한 D2D 측정 설정이 완료되었음을 인지하고 D2D 측정 설정 완료 메시지를 MME에게 전송한다.
마지막으로, 단계(S250)에서 MME는 D2D 측정 설정 완료 메시지를 게이트웨이에게 전달한다.
단계(S250)에서 게이트웨이는 MME로부터 수신한 메시지에 포함된 측정 결과에 기초하여 단말들간의 근접성을 판단할 수 있다. 한편, 근접성의 판단은 게이트웨이뿐만 아니라 기지국 또는 MME에서 이루어질 수도 있으며, 이 경우 기지국 또는 MME는 근접성 판단 결과를 게이트웨이로 전달할 수 있다.
게이트웨이는 판단된 단말들간의 근접성에 기초하여 셀룰러 통신을 수행하는 단말들의 셀룰러 통신 세션을 단말간 직접 통신 세션으로 전환할 것인지를 결정할 수 있다.
일단, 상술된 단말들간의 근접성 확인 절차를 통하여 단말들이 단말간 직접 통신을 수행할 수 있을 만큼 근접한 것이 확인되면, 셀룰러 통신을 수행 중인 단말들이 단말간 직접 통신으로 세션을 전환할 수 있다.
셀룰러 통신에서
단말간
직접 통신으로의 세션 스위칭 절차
본 발명에 따른 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭 절차는 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로 세션을 스위칭하기 위한 준비 절차를 구성하는 첫 번째 측면과 상기 준비 절차 이후의 실제 단말간 직접 통신을 수행하는 절차를 구성하는 두 번째 측면으로 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭의 일 측면을 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 3에서 예시하는 절차는 셀룰러 통신 세션을 통하여 통신하는 두 단말이 가까이 근접했음을 망에서 인지하여 망의 자원을 재사용을 위해 단말간 직접통신 세션으로 스위칭하기 위한 준비 절차를 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 세션 스위칭 절차는 망 구성요소(게이트웨이, MME, 기지국)와 단말들(제 1 단말, 제 2 단말)간의 메시지 교환 및 세션 스위칭 절차를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭 절차는 게이트웨이가 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 MME에게 전달하는 단계(S310, S311), MME가 D2D 베어러 ID를 생성하고, 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지에 기초하고, 상기 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 셋업 요청 메시지를 기지국에 전달하는 단계(S320, S321), 상기 기지국이 D2D 베어러 QoS를 D2D 라디오 베어러 QoS에 매핑하고, 단말에게 RRC 연결 재설정 메시지를 전송하는 단계(S330, S331), 상기 기지국이 상기 단말로부터 D2D 라디오 베어러의 생성을 의미하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신하는 단계(S340, S341), 상기 기지국이 상기 MME로 D2D 베어러의 생성을 의미하는 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 전송하는 단계(S350, S351) 및 상기 MME가 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 게이트웨이로 전달하는 단계(S380, S381)를 포함하여 구성될 수 있다.
단계(S310)에서 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 나누어질 수 있다.
본 발명에 따른 세션 스위칭 방법에서 P-GW가 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭을 결정할 수 있다. 즉, 앞서 도 2를 통하여 설명된 근접성 측정 절차에 의해서 측정된 근접성 측정 결과를 토대로 게이트웨이는 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로 세션을 스위칭할 것인지를 결정할 수 있는데, P-GW가 세션 스위칭 여부를 결정한다.
또한, P-GW는 QoS 정책에 근거하여 D2D 베어러의 QoS를 결정한다. 즉, P-GW는 베어러 레벨에서 QCI(QoS Class Identifier), ARP(Allocation and Retention Priority), GBR(Guaranteed Bit Rate) 및 MBR(Maximum Bit Rate) 등의 QoS 파라미터를 결정하게 된다.
또한, P-GW는 단말간 직접 통신을 수행하는 단말 쌍(pair)의 페어 식별자(pair ID)를 할당한다. 앞서 도 2를 통하여 설명된 근접성 측정 절차에 의하여 페어 식별자가 이미 할당되어 있는 경우에는 기존의 페어 식별자를 사용한다.
한편, P-GW는 진행하려는 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 스위칭이 서비스 연속성(service continuity)을 필요로 하는 스위칭인지 아닌지를 결정할 수 있다.
단계(S310)에서 P-GW는 D2D 베어러 생성 요청(Create D2D Bearer Request) 메시지를 S-GW에 전송할 수 있으며, D2D 베이러 생성 요청 메시지는 페어 식별자, IMSI(), D2D 베어러 QoS, D2D 트래픽 플로우 템플릿(TFT: Traffic Flow Template) 및 스위치백 베어러 ID(SBI)를 포함한 메시지일 수 있다. SBI(Switchback EPS Bearer Id)는 단말간 직접 통신을 수행하다가 다시 셀룰러 통신으로 전환하기 위한 스위치 백(switch back)을 위해서 이용되는 귀환용 베어러다. SBI 값은 스위칭에 해당하는 EPS 베어러 ID이며, 스위치백을 필요로 하지 않는 경우 SBI=0으로 정의한다. S-GW는 P-GW로부터 수신한 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 MME에게 전달한다.
단계(S320)에서, 게이트웨이로부터 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 수신한 MME는 D2D 베어러 ID를 선택한다. 이때, D2D 베어러 ID는 UE내에 국한된 지역적(local) 정보일 수 있다.
또한, MME는 NAS(Non-Access Stratum) 레벨의 근접 서비스(Proximity Service) 관리 요청 메시지(ProSe management(PSM) request message)를 구성할 수 있다. 근접 서비스 관리 요청 메시지는 페어 식별자, IMSI, D2D 베어러 ID, D2D 베어러 QoS, D2D 베어러 TFT 및 SBI를 포함할 수 있다.
단계(S320)에서, MME는 기지국(eNB)에게 D2D 베어러 셋업 요청 메시지(D2D Bearer Setup Request message)를 전송할 수 있다. D2D 베어러 셋업 요청 메시지는 페어 식별자, D2D 베어러 ID 및 D2D 베어러 QoS를 포함하여 구성될 수 있고, 추가적으로 앞서 설명된 근접 서비스 관리 요청 메시지를 포함할 수 있다.
단계(S330)에서, 기지국(eNB)은 D2D 베어러 QoS를 D2D 라디오 베어러(radio bearer) QoS에 매핑하고 단말에게 RRC 연결 재구성 메시지(RRC Connection Reconfiguration message)를 전송한다. 이때, RRC 연결 재구성 메시지는 D2D 라디오 베어러 ID 및 D2D 라디오 베어러 QoS를 포함할 수 있고, 추가적으로 앞서 MME로부터 D2D 베어러 셋업 요청 메시지를 통하여 수신한 근접 서비스 관리 요청 메시지를 포함할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 근접 서비스 관리 요청 메시지에 기초하여 D2D 라디오 베이러 ID와, SBI 및 TFT를 저장하게 된다. 또한, 단말의 NAS 레벨은 페어 식별자와 D2D 베어러 ID를 포함하는 근접 서비스 관리 응답 메시지를 구성할 수 있고, 직접 전달(Direct Transfer) 메시지로서 근접 서비스 관리 응답 메시지를 eNB에게 전송할 수 있다(S360).
단계(S340)에서, 기지국은 단말로부터 RRC 연결 재구성 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration complete message)를 수신하게 된다. 이때, 기지국이 단말로부터 수신하는 RRC 연결 재구성 완료 메시지는 단말이 D2D 라디오 베어러의 생성이 완료되었음을 기지국에게 알리는 역할을 가진다.
단계(S350)에서, 기지국은 D2D 라디오 베어러가 생성되었음을 알리는 D2D 베어러 셋업 응답 메시지로 MME에게 전송한다. D2D 베어러 셋업 응답 메시지는 페어 식별자, D2D 베어러 ID를 포함할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크 NAS 전송 메시지로서 단계(S360)을 통하여 단말로부터 수신한 근접 서비스 관리 응답 메시지를 MME에게 전송할 수 있다(S370).
이때, MME가 D2D 베어러 셋업 응답 메시지와 근접 서비스 관리 응답 메시지를 수신한 것은 단말들이 단말간 직접 통신을 수행할 준비가 완료된 것을 의미한다.
마지막으로, 단계(S380)에서 MME는 D2D 베어러 생성 응답 메시지(Create D2D Bearer Response)를 게이트웨이에게 전달한다. 이때, D2D 베어러 생성 응답 메시지는 페어 식별자 및 D2D 베어러 ID를 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 단계(S380)는 MME가 S-GW에게 상기 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 전달하는 단계와 상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 P-GW에게 전달하는 단계로 구성될 수 있다.
한편, 상술된 단계(S310, S320, S330, S340, S350, S360, S370, S380)는 제 1 단말(310)에 대하여 수행되는 절차이며, 제 1 단말과 단말간 직접 통신을 수행할 제 2 단말(320)에게 대해서도 상기 단계(S310, S320, S330, S340, S350, S360, S370, S380)에 대응되는 동일한 단계들(S311, S321, S331, S341, S351, S361, S371, S381)이 수행될 수 있다.
이때, 도 3에서 예시한 것과 같이 제 2 단말에 대한 단계들이 제 1 단말에 단계들이 수행된 이후에 이루어져 하는 것은 아니며, 제 1 단말에 대한 단계들과 제 2 단말에 대한 단계들은 독립적인 단말 컨텍스트(UE context)에서 이루어지는 동작이기 때문에 병행하여 수행될 수 있다. 또한, 각각의 단말들에 대한 단계들은 요청과 대응되는 응답 메시지의 순서만 유지되면 도 3에서 예시된 순서를 반드시 따를 필요가 없음에도 유의하여야 한다.
도 3을 통하여 설명된 준비 절차가 완료되면, D2D 베어러와 D2D 라디오 베어러의 생성과 설정이 모두 완료되어, D2D 베어러 생성의 대상이 된 단말들은 언제든지 단말간 직접 통신을 수행할 수 있는 상태로 준비된다.
도 4는 본 발명에 따른 셀룰러 통신에서 단말간 직접 통신으로의 세션 스위칭의 다른 측면을 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
즉, 도 4에서 설명되는 본 발명에 따른 세션 스위칭 절차의 다른 측면은 실제 단말간 직접 통신을 수행하기 위한 절차이다. 본 발명에 따른 세션 스위칭 절차의 다른 측면은 단말간 직접 통신을 수행하기 위한 절차로서, 게이트웨이에서 단말간 직접 통신을 수행하기 위한 D2D 커맨드(D2D command) 메시지를 MME에게 전달하는 단계(S410, S411), 상기 MME가 상기 D2D 커맨드 메시지를 기지국에게 전달하는 단계(S420, S421) 및 상기 기지국이 상기 D2D 커맨드 메시지를 포함한 RRC 상태(RRC status) 메시지를 단말에게 전송하는 단계(S430, S431)를 포함하여 구성될 수 있다.
단계(S410)에서 게이트웨이(420)는 단말 쌍(제 1 및 제 2 단말)이 D2D 스케쥴링을 할 수 있는 대상인 것으로 판단하면 단말간 직접 통신을 수행하기 위한 D2D 커맨드(D2D command) 메시지를 MME에게 전달한다.
더 구체적으로, 단계(S410)는, 앞서 설명된 본 발명의 세션 스위칭 절차의 일 측면에서 게이트웨이를 구성하는 P-GW가 제 1 단말로부터의 D2D 베어러 생성 응답 메시지와 제 2 단말로부터의 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 수신하여, 제 1 및 제 2 단말로 구성된 페어가 D2D 스케쥴링 대상이 될 수 있는 것으로 판단하면, D2D 커맨드를 S-GW에게 전송하고 S-GW가 P-GW로부터 수신한 D2D 커맨드를 MME에게 전달하는 것으로 구성될 수 있다.
이때, D2D 커맨드는 단말간 직접 통신을 수행할 단말 쌍을 구성하는 각 단말에게 전달되어야 한다. 예컨대, 단계(S410)은 제 1 단말에 대한 D2D 커맨드를 MME에 전송하는 것이고, 단계(S411)은 제 1 단말과 단말간 직접 통신을 수행할 제 2 단말에 대한 D2D 커맨드를 MME에 전송하는 것이다.
단계(S420, S421)에서, MME는 D2D 커맨드를 기지국(eNB)에게 전달한다. 이때, D2D 커맨드는 단말간 직접 통신을 수행할 단말 쌍을 구성하는 각 단말에게 전달되어야 한다. 제 1 단말에 대한 D2D 커맨드와 제 2 단말에 대한 D2D 커맨드를 수신한 기지국은 이들 단말에 대한 L2 스케쥴링을 시작한다.
단계(S430, S431)에서, D2D 커맨드를 수신한 기지국은 D2D 커맨드 메시지의 내용을 포함한 RRC 상태(RRC Status) 메시지를 제 1 단말과 제 2 단말에게 전송한다.
이후에, 제 1 단말과 제 2 단말은 단말간 직접 통신을 수행하는데(S440), 단말들은 앞서 본 발명의 세션 스위칭 절차의 일 측면에서 수신하였던 근접 서비스 관리 요청 메시지를 통해 수신하여 저장하였던 D2D TFT에 포함된 D2D 패킷 필터(packet filter)를 이용하여 어플리케이션의 트래픽 플로우(traffic flow)를 D2D 라디오 베어러(Radio Bearer)로 전환한다.
한편, 상술된 단계들(S410, S420, S430)은 제 1 단말(410)에 대하여 수행되는 절차이며, 제 1 단말과 단말간 직접 통신을 수행할 제 2 단말(420)에게 대해서도 상기 단계들(S410, S420, S430)에 대응되는 동일한 단계들(S411, S421, S431)이 수행될 수 있다.
이때, 도 4에서 예시한 것과 같이 제 2 단말에 대한 단계들이 제 1 단말에 단계들이 수행된 이후에 이루어져 하는 것은 아니며, 제 1 단말에 대한 단계들과 제 2 단말에 대한 단계들은 독립적인 단말 컨텍스트(UE context)에서 이루어지는 동작이기 때문에 병행하여 수행될 수 있다. 또한, 각각의 단말들에 대한 단계들은 요청과 대응되는 응답 메시지의 순서만 유지되면 도 4에서 예시된 순서를 반드시 따를 필요가 없음에도 유의하여야 한다.
단말간
직접 통신에서 셀룰러 통신으로의 세션 스위칭 절차
도 5는 본 발명에 따른 단말간 직접 통신에서 셀룰러 통신으로의 세션 스위칭 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 5에서 예시하는 절차는 단말간 직접 통신 세션을 통하여 통신하는 두 단말이 셀룰러 통신 세션으로 스위칭하는 절차를 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 세션 스위칭 절차는 망 구성요소(게이트웨이, MME, 기지국)와 단말들(제 1 단말, 제 2 단말)간의 메시지 교환 및 세션 스위칭 절차를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 단말간 직접 통신에서 셀룰러 통신으로의 세션 스위칭 절차는, 게이트웨이가 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 MME에게 전달하는 단계(S510, S511), 상기 MME가 상기 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 비활성화 요청 메시지를 기지국에 전달하는 단계(S520, S521), 상기 기지국이 상기 D2D 베어러 ID에 대응된 D2D 라디오 베어러 ID를 포함하며 상기 D2D 라디오 베어러 ID에 의해 지시되는 D2D 라디오 베어러를 해제할 것을 요청하는 RRC 연결 재설정 메시지를 단말에게 전송하는 단계(S530, S531), 상기 기지국이 상기 단말로부터 D2D 라디오 베어러의 해제를 의미하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신하는 단계(S540, S541), 상기 기지국이 상기 MME로 D2D 베어러의 해제를 의미하는 D2D 베어러 비활성화 응답 메시지를 전송하는 단계(S550, S551) 및 상기 MME가 D2D 베어러 비활성화 응답 메시지를 게이트웨이로 전달하는 단계(S580, S581)를 포함하여 구성될 수 있다.
단계(S510, S511)에서 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 나누어질 수 있다. 앞서 설명된 단말간 직접 통신으로의 스위칭과 마찬가지로 P-GW가 단말간 직접 통신에서 셀룰러 통신으로의 스위칭을 결정할 수 있다. 즉, 앞서 도 2를 통하여 설명된 근접성 측정 절차에 의해서 측정된 근접성 측정 결과를 토대로 게이트웨이는 단말간 직접 통신에서 셀룰러 통신으로 세션을 스위칭할 것인지를 결정할 수 있는데, P-GW가 세션 스위칭 여부를 결정한다. 예컨대, 앞서 단말간 직접 통신으로의 전환과는 달리 근접성 측정 결과에 의해서 단말간의 거리가 멀어지거나 단말간의 무선 채널 상태가 불량해진 경우에 셀룰러 통신으로 전환이 결정될 수 있을 것이다.
단계(S510, S511)에서 P-GW는 D2D 베어러 삭제 요청(Delete D2D Bearer Request) 메시지를 S-GW에 전송할 수 있으며, D2D 베어러 삭제 요청 메시지는 페어 식별자 및 D2D 베어러 ID를 포함할 수 있다. S-GW는 P-GW로부터 수신한 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 MME에게 전달한다.
단계(S520, S521)에서, 게이트웨이로부터 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 수신한 MME는 기지국(eNB)에게 D2D 베어러 비활성화 요청 메시지(Deactivate D2D Bearer Request message)를 전송할 수 있다.
또한, MME는 NAS(Non-Access Stratum) 레벨의 근접 서비스 관리 요청 메시지(ProSe management(PSM) request message)를 구성할 수 있다. 근접 서비스 관리 요청 메시지는 페어 식별자 및 D2D 베어러 ID를 포함할 수 있다.
따라서, D2D 베어러 비활성화 요청 메시지는 페어 식별자 및 D2D 베어러 ID를 포함하여 구성될 수 있고, 추가적으로 앞서 설명된 근접 서비스 관리 요청 메시지를 포함할 수 있다.
단계(S530, S531)에서, 기지국(eNB)은 단말에게 D2D 베어러의 해제를 요청하는 RRC 연결 재구성 메시지(RRC Connection Reconfiguration message)를 전송한다. 이때, RRC 연결 재구성 메시지는 앞서 D2D 베어러 비활성화 요청 메시지에 포함된 D2D 베어러 ID에 대응되는 D2D 라디오 베어러 ID를 포함할 수 있고, 추가적으로 앞서 MME로부터 D2D 베어러 비활성화 요청 메시지를 통하여 수신한 근접 서비스 관리 요청 메시지를 포함할 수 있다.
단말은 라디오 베어러 ID와 SBI의 링크를 이용하여 어플리케이션의 트래픽 플로우를 EPS 라디오 베어러로 전환한다. 그리고 D2D 베어러와 D2D 라디오 베어러를 해제한다. 또한, 단말 NAS는 페어 식별자와 D2D 베어러 ID를 포함하는 근접 서비스 관리 응답 메시지를 구성한다. 그리고 단말은 직접 전달(Direct Transfer) 메시지를 이용하여 근접 서비스 관리 응답 메시지를 기지국에게 전송한다(S560, S561).
단계(S540, S541)에서, 기지국은 단말로부터 D2D 베어러의 해제가 완료되었음을 알리는 RRC 연결 재구성 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration complete message)를 수신하게 된다.
단계(S550, S551)에서 기지국은 D2D 라디오 베어러가 해제된 것을 의미하는 D2D 베어러 비활성화 응답 메시지를 MME에게 전송한다. 이때, D2D 베어러 비활성화 응답 메시지에는 페어 식별자 및 D2D 베어러 ID가 포함될 수 있다. 또한, 기지국은 상향 링크 NAS 전송을 통해서 근접 서비스 관리 응답 메시지를 MME에게 전송할 수 있다(S570, S571).
이때, MME가 D2D 베어러 비활성화 응답 메시지와 근접 서비스 관리 응답 메시지를 수신한 것은 단말간 직접 통신의 해제가 완료된 것을 의미한다.
마지막으로, 단계(S580, S581)에서 MME는 D2D 베어러 삭제 응답 메시지(Delete D2D Bearer Response)를 게이트웨이에게 전달한다. 이때, D2D 베어러 삭제 응답 메시지는 페어 식별자 및 D2D 베어러 ID를 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 단계(S580, S581)는 MME가 S-GW에게 상기 D2D 베어러 삭제 응답 메시지를 전달하는 단계와 상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 삭제 응답 메시지를 P-GW에게 전달하는 단계로 구성될 수 있다.
한편, 상술된 단계들(S510, S520, S530, S540, S550, S560, S570, S580)은 제 1 단말(510)에 대하여 수행되는 절차이며, 제 1 단말과 단말간 직접 통신을 수행할 제 2 단말(520)에 대해서도 상기 단계들에 대응되는 동일한 단계들(S511, S521, S531, S541, S551, S561, S571, S581)이 수행될 수 있다.
이때, 도 5에서 예시한 것과 같이 제 2 단말에 대한 단계들이 제 1 단말에 단계들이 수행된 이후에 이루어져 하는 것은 아니며, 제 1 단말에 대한 단계들과 제 2 단말에 대한 단계들은 독립적인 단말 컨텍스트(UE context)에서 이루어지는 동작이기 때문에 병행하여 수행될 수 있다. 또한, 각각의 단말들에 대한 단계들은 요청과 대응되는 응답 메시지의 순서만 유지되면 도 5에서 예시된 순서를 반드시 따를 필요가 없음에도 유의하여야 한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110,210,310,410,510: 제 1 단말
111,211,311,411,511: 제 2 단말
120,220,320,420,520: 게이트웨이(P-GW/S-GW)
130,230,330,430,530: MME
140,240,340,440,540: 기지국(eNB)
111,211,311,411,511: 제 2 단말
120,220,320,420,520: 게이트웨이(P-GW/S-GW)
130,230,330,430,530: MME
140,240,340,440,540: 기지국(eNB)
Claims (19)
- 단말간 직접 통신을 위한 단말간 근접성(proximity)을 판단하는 망 절차로서,
게이트웨이가 D2D 측정 설정 메시지를 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단계(a);
상기 MME가 상기 D2D 측정 설정 메시지를 기지국에게 전달하는 단계(b);
상기 기지국이 측정용 신호를 전송할 제 1 단말과 상기 측정용 신호를 측정할 제 2 단말에게 측정용 신호 구성 정보를 포함한 메시지를 전송하는 단계(c);
상기 기지국이 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말로부터 측정 완료 메시지를 수신하고, 수신된 측정 완료 메시지에 기초한 측정 결과를 포함한 D2D 측정 설정 완료 메시지를 MME에 전달하는 단계(d); 및
상기 MME가 상기 D2D 측정 설정 완료 메시지를 상기 게이트웨이에 전달하는 단계(e)를 포함한 단말간 직접 통신을 위한 단말간 근접성 판단 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단계(a)에서 상기 근접성 측정 설정 메시지는 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말을 지정하는 페어 식별자를 포함하는 단말간 직접 통신을 위한 단말간 근접성 판단 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단계(c)의 상기 측정용 신호 구성 정보를 포함한 메시지는 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지이며, 상기 단계(d)의 상기 측정 완료 메시지는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration complete) 메시지인 단말간 직접 통신을 위한 단말간 근접성 판단 방법. - 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 망 절차로서,
게이트웨이가 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 MME(Mobility Management Entity)에게 전달하는 단계(a);
상기 MME가 D2D 베어러 ID를 생성하고, 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지에 기초하고, 상기 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 기지국에 전달하는 단계(b);
상기 기지국이 D2D 베어러 QoS를 D2D 라디오 베어러 QoS에 매핑하고, 단말에게 RRC 연결 재설정 메시지를 전송하는 단계(c);
상기 기지국이 상기 단말로부터 D2D 라디오 베어러의 생성을 의미하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신하는 단계(d);
상기 기지국이 상기 MME로 D2D 베어러의 생성을 의미하는 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 전송하는 단계(e); 및
상기 MME가 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 게이트웨이로 전달하는 단계(f)를 포함한 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 단계(a)에서 상기 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되며, 상기 단계(a)는
상기 P-GW가 D2D 베어러의 QoS를 결정하고, 단말간 직접 통신 쌍의 페어 식별자를 생성하며, 상기 페어 식별자, 상기 D2D 베어러 QoS 및 귀환될 셀룰러 베어러 ID(SBI) 중 적어도 하나를 포함한 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 S-GW에게 전달하는 단계; 및
상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지를 상기 MME에게 전달하는 단계를 포함한 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 단계(b)에서 상기 MME는 NAS(Non-Access Stratum) 레벨의 근접 서비스(Proximity Service) 관리 요청 메시지를 생성하여 상기 D2D 베어러 생성 요청 메시지에 포함하여 상기 기지국에 전송하며,
상기 근접 서비스 관리 요청 메시지는 상기 페어 식별자, IMSI, 상기 D2D 베어러 ID, 상기 D2D 베어러 QoS, D2D 베어러 트래픽 플로우 템플릿(TFT: Traffic Flow Template) 및 상기 귀환될 셀룰러 베어러 ID(SBI)를 포함한 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 단계(c)에서 상기 기지국은 상기 근접 서비스 관리 요청 메시지를 상기 RRC 연결 재설정 메시지에 포함하여 상기 단말에 전송하는 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 단계(d)에서, 상기 기지국은 상기 단말의 NAS로부터 상기 근접 서비스 관리 응답 메시지를 포함한 직접 전달(direct transfer) 메시지를 수신하는 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 단계(e)에서, 상기 기지국은 상기 근접 서비스 관리 응답 메시지를 포함한 상향링크 NAS 전송(uplink NAS transport) 메시지를 상기 MME에게 전송하는 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 단계(f)에서 상기 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되며, 상기 단계(f)는
상기 MME가 상기 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 상기 S-GW에 전달하는 단계; 및
상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 생성 응답 메시지를 상기 P-GW에 전달하는 단계를 포함하는 셀룰러 통신을 단말간 직접 통신으로 전환하는 방법. - 단말간 직접 통신을 수행하는 망 절차로서,
게이트웨이에서 MME(Mobility Management Entity)로 단말간 직접 통신을 수행하기 위한 D2D 커맨드(D2D command) 메시지를 MME에게 전달하는 단계(a);
상기 MME가 상기 D2D 커맨드 메시지를 기지국에게 전달하는 단계(b); 및
상기 기지국이 상기 D2D 커맨드 메시지를 포함한 RRC 상태(RRC status) 메시지를 단말에게 전송하는 단계(c)를 포함한 단말간 직접 통신 수행 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 단계(b)에서, 상기 기지국이 상기 MME로부터 적어도 둘 이상의 단말들에 대한 D2D 커맨드 메시지를 수신하면 L2 스케쥴링을 개시하는 단말간 직접 통신 수행 방법. - 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 망 절차로서,
게이트웨이가 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 MME(Mobility Management Entity)에게 전달하는 단계(a);
상기 MME가 상기 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 비활성화 요청 메시지를 기지국에 전달하는 단계(b);
상기 기지국이 상기 D2D 베어러 ID에 대응된 D2D 라디오 베어러 ID를 포함하며 상기 D2D 라디오 베어러 ID에 의해 지시되는 D2D 라디오 베어러를 해제할 것을 요청하는 RRC 연결 재설정 메시지를 단말에게 전송하는 단계(c);
상기 기지국이 상기 단말로부터 D2D 라디오 베어러의 해제를 의미하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신하는 단계(d);
상기 기지국이 상기 MME로 D2D 베어러의 해제를 의미하는 D2D 베어러 비활성화 응답 메시지를 전송하는 단계(e); 및
상기 MME가 D2D 베어러 비활성화 응답 메시지를 게이트웨이로 전달하는 단계(f)를 포함한 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 단계(a)에서 상기 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되며, 상기 단계(a)는
상기 P-GW가 셀룰러 통신으로의 전환을 결정하고 셀룰러 통신으로 전환할 단말간 직접 통신 쌍의 페어 식별자 및 D2D 베어러 ID를 포함한 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 S-GW로 전달하는 단계; 및
상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 삭제 요청 메시지를 상기 MME에게 전달하는 단계를 포함한 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 단계(b)에서 상기 MME는 NAS(Non-access Stratum) 레벨의 근접 서비스(proximity service) 관리 요청 메시지를 생성하여 상기 D2D 베어러 삭제 요청 메시지에 포함하여 상기 기지국에 전송하며,
상기 근접 서비스 관리 요청 메시지는 상기 페어 식별자 및 상기 D2D 베어러 ID를 포함한 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 단계(c)에서 상기 기지국은 상기 근접 서비스 관리 요청 메시지를 상기 RRC 연결 재설정 메시지에 포함하여 상기 단말에 전송하는 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 단계(d)에서, 상기 기지국은 상기 단말의 NAS로부터 상기 근접 서비스 관리 응답 메시지를 포함한 직접 전달(direct transfer) 메시지를 수신하는 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 단계(e)에서, 상기 기지국은 상기 근접 서비스 관리 응답 메시지를 포함한 상향링크 NAS 전송(uplink NAS transport) 메시지를 상기 MME에게 전송하는 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 단계(f)에서 상기 게이트웨이는 P-GW(Packet Data Network Gateway)와 S-GW(Serving Gateway)로 구성되며, 상기 단계(f)는
상기 MME가 상기 D2D 베어러 삭제 응답 메시지를 상기 S-GW에 전달하는 단계; 및
상기 S-GW가 상기 D2D 베어러 삭제 응답 메시지를 상기 P-GW에 전달하는 단계를 포함하는 단말간 직접 통신을 셀룰러 통신으로 전환하는 방법.
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