KR101466897B1

KR101466897B1 - 이동통신 시스템에서 피어투피어 통신의 연속성을 제공하기위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101466897B1
Application number: KR1020070068779A
Authority: KR
Inventors: 권일원; 김대관; 김영수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2014-12-02
Anticipated expiration: 2027-07-09
Also published as: WO2009008662A2; US20090016232A1; CN101689936B; EP2165436B1; WO2009008662A3; EP2165436A2; US9167613B2; EP2165436A4; KR20090005601A; CN101689936A

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 단말의 동작방법에 있어서, 제 1 기지국 내에서 상대 단말을 검색하여 P2P 통신 연결을 수행하는 과정과, 상기 P2P 통신중 상기 상대 단말과 직접 P2P 통신이 가능한지를 판단하는 과정과, 상기 직접 P2P 통신이 가능하지 않을 시, 상기 제 1 기지국을 이용한 P2P 중계를 설정하는 과정을 포함하여, 단말간 P2P 통신의 연속성을 제공할 수 있는 이점이 있다.

P2P, 연속성, 핸드오버, 윈너시스템(Winner System), 직교주파수분할다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)

Description

이동통신 시스템에서 피어투피어 통신의 연속성을 제공하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING CONNECTIVITY MANAGEMENT FOR PEER TO PEER IN WIRLESS COMMUMICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 P2P 통신에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서 발신 단말은 다른 단말과 통화를 하기 위해 착신 단말과의 거리에 관계없이 항상 이동통신망을 통해 상기 착신 단말과 통화를 한다. 즉, 발신 단말과 착신 단말 사이의 거리에 관계없이 이동통신 시스템을 구성하는 기지국, 교환국 등을 거쳐 상기 착신 단말과 연결이 이루어진다. 하지만, 발신 단말과 착신 단말간 거리가 매우 가까운 경우, 기지국의 중계를 통하지 않고 직접 통신하는 것이 더 합리적일 수 있다. 여기서, 기지국의 중계를 통하지 않고 단말간 직접 통신을 피어-투-피어(Peer-to-Peer: 이하 "P2P"라 칭함) 통신이라 칭하기로 한다. 상기 P2P 통신으로 제공 가능한 서비스로는, 대용량의 파일전송, VoIP, 비디오 회 의(Video Conference) 등 다양한 서비스가 가능하며, 기존에 기지국을 통해서 제공받던 서비스와 동일한 품질을 P2P 통신을 통해 제공받을 수 있다.

단말은 일반적인 P2P 통신을 하기 위해 이동통신 시스템에 할당되어 있는 주파수 대역이 아닌 별도의 다른 주파수 대역을 사용하고 있다. 또한, 다른 주파수 대역 신호를 처리하기 위해서 별도의 RF 송수신 장치를 사용하고 있다. 예를 들면, 적외선 무선통신 (IrDA) 또는 블루투스(Bluetooth) 통신 등이 있다. 하지만, P2P 통신과 이동통신이 같은 주파수 대역을 사용하는 경우, 효율적인 자원 운용 방안을 사용하여 간섭문제를 해결한다면 각 전송 대역을 유연하게 조정하여 더 향상된 대역폭 효율을 기대할 수 있다. 이를 위해 현재 유럽을 중심으로 윈너 시스템(WINNER SYSTEM) 프로젝트를 진행하여 연구해 오고 있다.

하지만 종래기술에서 사용자 단말간 P2P 통신은, 단말간 채널 환경에 따라 적응적으로 송신출력을 조절하여 단말간의 P2P 통신이 이루어졌기 때문에, 사용자 단말간의 거리가 멀어질 경우나 채널 환경이 심각하게 열화되는 경우 단말의 한정된 송신출력으로는 통신이 불가능하여 P2P 통신의 연속성을 제공하기 곤란하다.

상술한 바와 같이, 이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 방법 및 장치를 제안한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 단말의 동작방법에 있어서, 제 1 기지국 내에서 상대 단말을 검색하여 P2P 통신 연결을 수행하는 과정과, 상기 P2P 통신중 상기 상대 단말과 직접 P2P 통신이 가능한지를 판단하는 과정과, 상기 직접 P2P 통신이 가능하지 않을 시, 상기 제 1 기지국을 이용한 P2P 중계를 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 동일한 셀 내에서 직접 P2P 통신을 수행하는 제 1 단말 또는 제 2 단말로부터 P2P 연결 요청을 수신하는 과정과, 상기 P2P 요청에 대해, 제 1 단말 또는 제 2 단말의 P2P 통신 중계 가능 여부를 알려주는 P2P 응답 메시지를 송신하는 과정과, 상기 P2P 응답 메시지를 전송한 후, 제 1 단말 또는 제 2 단말의 P2P 통신을 중계하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 단말 장치에 있어서, 제 1 기지국 내에서 상대 단말을 검색하여 P2P 통신 연결을 수행하는 P2P 접속부와, 상기 P2P 통신중 상기 상대 단말과 직접 P2P 통신이 가능한지를 판단하는 P2P 모니터링부와, 상기 직접 P2P 통신이 가능하지 않을 시, 상기 제 1 기지국을 이용한 P2P 중계를 설정하는 P2P 핸드오버 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 동일한 셀 내에서 직접 P2P 통신을 수행하는 제 1 단말 또는 제 2 단말로부터 P2P 연결 요청을 수신하고, 상기 P2P 요청에 대해, 제 1 단말 또는 제 2 단말의 P2P 통신 중계 가능 여부를 알려주는 P2P 응답 메시지를 송신하는 P2P 접속부와,
상기 P2P 응답 메시지를 전송한 후, 제 1 단말 또는 제 2 단말의 P2P 통신을 중계하는 P2P 호 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 이동통신 시스템에서 P2P 통신시 단말의 이동 혹은 무선채널 상태의 영향으로 서비스 유지가 곤란할 때 기지국 중계 이용함으로써, 단말간 P2P 통신의 연속성을 제공할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조와 함께 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 생략할 것이다. 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.

이하, 본 발명은 이동통신 시스템에서 P2P(Peer-to-Peer) 통신의 연속성을 제공하기 위한 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 이동통신 시스템은 다수의 기지국들(100, 110)과 다수의 단말들(102, 104)로 구성된다. 구현에 따라, 기지국들과 단말들은 더 적거나 더 많을 수 있으며 상기 이동통신 시스템은 교환국간 혹은 기지국들간 스위칭 동작을 하는 교환국(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있지만 본 발명에서 중요하지 않으므로 생략하기로 한다.

상기 단말들(102, 104)은 해당 기지국의 서비스 셀 혹은 커버리지 영역 내에서 액세스를 절차를 통해 기지국에 접속하여 통신한다. 그리고, 별도의 P2P 송수신 장치 없이 기존 자원을 공유하여 가까운 단말과 직접 P2P 통신을 수행할 수 있다.

상기 기지국들(100, 110)은 각각 서비스 셀 영역 내의 단말들의 데이터 전송 서비스를 제공한다. 또한, 상기 기지국들(100,110)은 단말들간 P2P 통신이 곤란한 경우 단말들간 P2P 서비스를 중계하여 P2P 연속성을 유지한다. 구현에 따라, 상기 단말들(102, 104)이 P2P 중계 서비스가 필요한지를 판단하여 상기 기지국(100, 110)으로 보고할 수도 있고, 상기 기지국들(100, 110)이 P2P 단말들을 모니터링하여 P2P 중계 서비스가 필요한지를 직접 판단할 수도 있다.

여기서, 단말1(102)과 단말2(104)는 P2P 연결 절차에 따라 P2P 연결이 되어 있으며 상기 단말2(104)은 단말2'(104)로 그리고 단말2"(104)로 이동한다고 가정한다. 만약, 상기 단말2(104)가 상기 단말2'(104)에서 상기 단말2"(104)로 이동할 경우에 상기 단말2(104)는 제한된 송신전력으로 두 단말간 거리가 멀어질수록 상기 단말1(102)과 기존 P2P 서비스를 유지할 수 없다. 따라서, 기지국 P2P 중계 서비스는 필요하다. 그러나, P2P 통신과 관련된 기지국의 필요성을 결정하는 먼저 필요하다. 이 경우 기지국 연계 P2P 통신이 필요하다고 판단하고 핸드오버를 수행하여 P2P 서비스를 계속 유지하는 방법은 단말이 판단하는 방법과 기지국이 판단하는 방법으로 나누어 설명하기로 한다.

먼저, 단말2(104)가 기지국1(100)의 셀 범위 내에서 이동으로 인해 P2P 서비스가 중단되는 상황에서 단말이 P2P 서비스 가능 여부를 판단하여 P2P 연속을 제공하는 경우에 대해서 설명하기로 한다.

상기 단말2'(104)의 위치에서는 상기 단말1(102)과의 P2P 통신이 불가능하지만 상기 단말1(102)과 상기 단말2(104)는 셀 범위 내에서 각각 상기 기지국1(100)과 통신이 가능하다. 따라서, 상기 단말2'(104)의 위치에서 두 단말(102, 104)은 P2P 서비스 유지가 가능한지를 판단해서 P2P 통신이 불가능하다고 판단될 시, 상기 기지국1(100)으로 P2P 서비스가 유지될 수 없음을 보고한다. 상기 기지국1(100)이 P2P 중계 접속을 허가하면 두 단말(102, 104)은 상기 기지국1(100)를 통해 P2P 서비스를 계속 유지함으로써 단말간 P2P 서비스의 연속성(Continuity)을 제공할 수 있다. 이때 상기 단말1(102)과 상기 단말2(104) 사이의 P2P 서비스 경로는 하기 도 2를 참조하면, 경로 1-2 또는 2-1 된다.

단말2(104)가 기지국1(100)의 셀 범위 내에서 이동으로 인해 P2P 서비스가 중단되는 상황에서 기지국이 P2P 서비스 가능 여부를 판단하여 P2P 연속을 제공하는 경우에 대해서 설명하기로 한다.

상기 단말2'(104)의 위치에서는 단말1(102)과의 P2P 통신상태를 상기 기지국1(100)으로 보고하면, 상기 기지국1(100)은 P2P 서비스 유지가 가능한지를 판단해서 P2P 통신이 불가능하다고 판단될 시, 두 단말(102, 104)은 모두 기지국1(100)의 셀 영역 안에 존재하므로 기지국1(100)이 P2P 중계 접속을 허가하면 두 단말(102, 104)은 상기 기지국1(100)를 통해 P2P 서비스를 계속 유지함으로써 단말간 P2P 서비스의 연속성을 제공할 수 있다. 이때 상기 단말1(102)과 상기 단말2(104) 사이의 P2P 서비스 경로는 하기 도 2를 참조하면, 경로는 1-2 또는 2-1가 된다.

반대로, 상기 단말2'(104)에서 다시 단말2(104)의 위치로 이동시 상기 기지국1(100)을 통한 P2P 통신 중, 단말2(104)가 P2P 통신의 채널환경의 모니터링을 통해서 기지국1(100)을 경유하지 않고 직접 단말1(102)과의 통신이 가능하다고 판단될 시, 자신이 접속해 있던 기지국1(100)에 해당 사실을 보고하고, 단말간 직접 P2P 접속 허가 절차를 거쳐서 두 단말(102, 104)들은 "기지국 중계 P2P 통신모드"에서 "직접 P2P 통신모드"로 변경하게 된다. 채널환경이 좋은 직접 P2P 통신으로 서비스 연속성 제공이 가능해 진다.

"직접 P2P 통신모드” 변경의 또 다른 실시 예로서, 상기 단말2'(104)에서 단말2(104) 위치로 이동시 기지국1(100)을 통한 P2P 통신 중에, 단말2(104)가 P2P 통신의 무선채널 환경을 기지국으로 보고하면, 상기 기지국(100)은 P2P 통신의 유 지 여부를 판단해서, "기지국 연계 P2P 통신 모드"에서 "직접 P2P 통신모드"로 변경하게 된다. 채널환경이 좋은 직접 P2P 통신으로 서비스 연속성 제공이 가능해 진다.

다음, 단말2'(104)에서 단말2"(104)로 이동할 경우 즉, 상기 단말2(104)가 기지국2(110)의 다른 셀로 이동할 시, 하나의 기지국 중계를 통한 P2P 서비스가 중단되는 상황에서 단말(단말1(102) 혹은 단말2(104))이 P2P 서비스 가능 여부를 판단하여 P2P 연속을 제공하는 경우에 대해서 설명하기로 한다.

상기 단말2"(104)는 기지국2(110)의 서비스 셀 영역 안으로 이동하기 때문에. 상기 단말2"(104)는 상기 단말2"(104)의 위치에서는 단말1(102)과의 P2P 통신이 더 이상 불가능하게 된다. 상기 단말1(102)은 상기 기지국1(100)의 셀 내에 존재하므로 기지국1(100)과 접속을 유지하지만, 상기 단말2"(104)는 상기 기지국1(100)의 셀 영역을 벗어나므로 상기 단말2"(104)는 인접 셀 기지국2(110)을 스캐닝한 후 핸드오버를 통해 상기 단말2"(104)는 인접 기지국2(110)로 핸드오버하게 된다. 결과적으로, 상기 단말1(102)은 상기 기지국1(100)과 상기 단말2"(104)는 기지국2(110)와 P2P 중계 통신을 하게 되며 기지국1(100), 기지국2(110)간 백본망을 통해 단말1(102)과 단말2"(104)간 P2P 데이터 통신의 연결성/연속성을 지원하게 된다. 이때 상기 단말1(102)과 상기 단말2(104) 사이의 P2P 서비스 경로는 하기 도 2를 참조하면, 경로는 1-4-3 혹은 3-4-1이 된다.

단말2'에서 단말2" 위치로 이동시 기지국이 P2P 서비스 가능 여부를 판단하는 경우, 상기 단말2”의 위치에서는 단말1과의 P2P 통신이 더 이상 불가능하므로 두 단말이 자신이 접속해 있던 기지국1(100)으로 해당 사실을 보고하면, 상기 기지국1(100)은 단말의 P2P 통신 상태를 파악하게 된다. 이때, 단말1(102)은 기지국1(100)의 셀 내에 존재하므로 기지국1(100)과 접속을 유지하지만 상기 단말2"(104)는 기지국1(100)의 셀 영역을 벗어나므로 기지국1(100)은 후보 기지국에 대한 정보를 단말2"(104)로 전달하고, 상기 단말2"(104)는 인접 기지국2(110)로 핸드오버하게 된다. 따라서, 상기 단말1은 상기 기지국1(100)과 상기 단말2"(104)는 상기 기지국2(110)와 기지국 연계 통신을 하게 되며 기지국 1, 2간 백본망을 통해 단말1(102)과 상기 단말2"(104)간 P2P 데이터 통신의 연속성을 지원하게 된다. 이때 P2P 경로는 상기 도 2를 참조하면 1-3-4 혹은 4-3-1이 된다.

반대로, 단말2"에서 단말2'으로 위치로 이동하는 경우, 단말2" 위치에서 기지국1(100), 상기 기지국2(110)를 통해 상기 단말1(102)과 P2P 통신을 하다가, 단말2'위치로 이동을 하게 되면 단말2"(104)는 기지국2(110)의 셀 영역을 벗어나므로 단말2"(104)는 인접 셀 기지국(기지국1(100))을 스캐닝한 후, 상기 단말2"(104)는 기지국1(100)로 핸드오버하게 되어, P2P 통신의 연속성을 지원하게 된다.

단말2"에서 단말2'으로 위치로 이동하는 경우, 단말2" 위치에서 기지국1(100), 상기 기지국2(110)를 통해 단말1(102)과 P2P 통신을 하다가, 단말2'위치로 이동을 하게 되면 단말2"는 기지국2(110)의 셀 영역을 벗어나므로, 상기 단말2"는 자신이 접속해 있던 기지국(기지국2(110))에 해당 사실을 보고하면, 상기 기지국2(110)는 단말의 현상태를 파악해서 후보 기지국에 대한 정보를 단말2"에 전달하고, 상기 단말2"(104)는 기지국1(100)로 핸드오버 하게 되며, P2P 통신의 연속성을 지원하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 신호 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 단말1(302)과 단말2(304)는 P2P 연결 절차를 통해 P2P 데이터 통신(308)을 수행한다. 상기 P2P 연결 절차는 본 발명의 범위를 벗어나므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이후, 상기 단말1(302)과 상기 단말2(304)는 단말간 거리가 멀어질 경우나 무선채널 환경이 심각하게 열화되는 경우 제한된 송신출력으로 P2P 서비스 유지가 불가능함으로, 각각 상대 단말의 신호 세기 등을 참조하여 주기적으로 혹은 스케줄링하여 P2P 서비스 가능 여부를 모니터링하여 판단한다(310).

상기 단말1(302)은 P2P 서비스 유지가 어렵다고 판단되면(예를 들면, 신호레벨이 임계치보다 낮아질 때) P2P 연결 요청(P2P_Connection_REQ) 메시지(312)를 전송하여 기지국1(300)로 P2P 서비스 중계를 요청한다. 상기 기지국1(300)은 상기 P2P 연결 요청 메시지를 수신하여 P2P 연결 요청 여부를 알려주는 P2P 연결 응답(P2P_Connection_RSP) 메시지를 상기 단말1(302)로 전송한다(314). 마찬가지로, 상기 단말2(304)는 P2P 서비스 유지가 어렵다고 판단되면 기지국1(300)로 P2P 연결 요청 메시지(316)를 전송하여 P2P 서비스 중계를 요청한다. 상기 기지국1(300)은 상기 P2P 연결 요청 메시지를 수신하여 P2P 연결 요청 여부를 알려주는 P2P 연결 응답 메시지(318)를 상기 단말2(304)로 전송한다. 이때, 상기 단말1(302)과 상기 단말2(304)는 같은 셀 내에서 이동을 하고 있다고 가정한다.

아래는 P2P 연결 요청 메시지 포맷을 나타내고 있다.

P2P_connection_REQ_Format(){

Management message type = A

P2Pnet_ID

P2P_MS_ID

P2P_resorce_information

P2P_service_type

}

여기서, P2P 연결 요청 메시지는 관리 메시지 형태, P2P 네트워크 ID, P2P 단말 ID, P2P 자원 정보, P2P 서비스 형태 등의 정보를 포함한다.

아래는 P2P 연결 응답 메시지 포맷을 나타내고 있다.

P2P_connection_RSP_Format(){

Management message type =B

P2P_connection_approved

Anchor BS ID

P2P_service_type

}

여기서, P2P 연결 응답 메시지는 관리 메시지 형태, P2P 연결 허가 여부, 고정 기지국 ID, P2P 서비스 형태 등의 정보를 포함한다.

이후, 상기 기지국1(300)은 P2P 서비스를 위한 자원의 상태를 확인하여 상기 단말1(302)과 상기 단말2(304)로부터 P2P 연결 요청을 허가한다. 상기 기지국1(300)이 상기 단말1(302) 혹은 단말2(304)의 P2P 연결 요청을 허가하면, 상기 단말1(302)은 상기 기지국1(300)의 중계(319)를 통해 P2P 데이터 통신을 한다(즉, 상기 단말1(302)은 상기 기지국1(300)과 P2P 세션을 유지한다). 마찬가지로, 상기 단말2(304)도 상기 기지국1(300)의 중계(320)를 통해 상기 단말1(302)과 P2P 데이터 통신을 한다(즉, 상기 단말2(304)은 상기 기지국1(300)과 P2P 세션을 유지한다).

만약, P2P 서비스 가능 여부를 판단(321)하여 P2P 통신을 수행하는 단말2(304)가 다른 기지국2(306)의 셀로 이동하여 P2P 서비스 유지가 어렵다고 판단할 시, 상기 단말2(304)는 스캐닝 요청 메시지(SCaNning interval allocation REQuest: SCN_REQ)(322)를 상기 기지국1(300)으로 전송한다. 상기 기지국1(300)은 상기 스캐닝 요청 메시지를 수신하여 스캐닝 응답 메시지(SCaNning interval allocation ReSPonse: SCN_RSP)를 상기 단말2(304)로 전송한다. 이때, 상기 단말2(304)은 상기 스캐닝 응답 메시지를 수신한 후 스캐닝을 통해 핸드오버 대상 기지국(여기서 상기 기지국(2)가 핸드오버 대상 기지국으로 가정)을 찾고 상기 기지국2(306)의 방송 메시지를 수신하여 기지국 정보 및 동기 정보를 획득(325)한다.

이후, 상기 단말2(304)는 상기 기지국2(306)과 동기를 맞추고 스캐닝 결과를 보고하기 위해 스캐닝 보고 메시지(326)를 상기 기지국1(300)로 전송한다(326).

이후, 상기 단말2(304)는 상기 기지국2(306)으로 핸드오버를 개시하기 위해 핸드오버 요청 메시지(MSHO_REQ)(328)를 상기 기지국1(300)로 전송한 후, 상기 기 지국1(300)으로부터 핸드오버 응답 메시지(BSHO_RSP)(330)를 수신한다. 그리고, 단말2(304)는 상기 핸드오버 응답 메시지를 수신하면 핸드오버 취소 또는 거절 여부를 알려주는 핸드오버 지시 메시지(MOB_HO_IND)(332)를 전송한다.

이후, 상기 단말2(304)는 레인징 요청 메시지(Ranging Request: RNG_REQ)(334)를 상기 기지국2(306)으로 전송한 후, 상기 기지국2(306)으로부터 레인징 응답 메시지(Ranging Response)(336)를 수신한다.

이로써, 상기 단말1(302)은 상기 기지국1(300)의 중계(338)를 통해 P2P 서비스를 유지하고, 상기 단말2(304)은 상기 기지국2(306)의 중계(342)를 통해 P2P 서비스를 유지한다. 마지막으로, 상기 기지국1(300)과 상기 기지국2(306)간(340)은 교환국 또는 백본(Backboon)망을 통해 연결되어 상기 단말1(302)과 상기 단말2(304) 사이의 P2P 서비스(344)의 연속성을 제공한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 단말 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 단말은 400 단계에서 P2P 통신을 하는 상대 단말의 신호 세기를 모니터링한다. 구현에 따라서, P2P 통신을 모니터링은 응답신호의 지연시간을 이용하여 모니터링할 수도 있다.

이후, 상기 단말은 402 단계에서 모니터링 결과로부터 P2P 서비스 유지가 가능한지를 판단하여 P2P 서비스가 유지가 가능할 시, 상기 400 단계로 진행하여 계속 P2P 통신을 모니터링한다.

반면, P2P 유지가 불가능할 시 상기 단말은 404 단계에서 접속 기지국의 연결상태를 확인한다. 상기 단말은 404 단계에서 접속 기지국 연결상태가 가능하면 상기 단말은 406 단계으로 진행하여 P2P 연결 요청 메시지를 해당 기지국으로 전송하여 P2P 서비스 중계를 요청한다. 이때, P2P 통신을 하는 두 단말들이 같은 서비스 셀 내에 존재한다.

이후, 상기 단말은 408 단계에서 접속 기지국을 통한 P2P 통신으로 전환하여 P2P 서비스를 유지한다.

만약, 404 단계에서 접속 기지국 연결상태가 불가능하면 상기 단말은 410 단계로 진행하여 핸드오버 대상 기지국을 찾기 위해 스캐닝 절차를 수행한다.

이후, 상기 단말은 412 단계에서 해당 기지국으로 핸드오버하기 위한 핸드오버 절차를 수행한다. 여기서, 상기 핸드오버 절차는 기설정된 핸드오버 절차에 따라 수행한다.

이후, 상기 단말은 본 발명의 P2P 통신의 연속성 절차를 종료한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 먼저 기지국은 500 단계에서 서비스 셀 내에 P2P 통신을 하는 단말로부터 P2P 중계 요청 시, P2P 통신을 하는 두 단말이 서비스 셀에 같이 존재하는지를 판단하여, 두 단말이 서비스 셀에 존재할 시 상기 기지국은 508 단계에서 두 단말로부터 P2P 연결 요청 메시지를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 510 단계에서 상기 P2P 연결 요청 메시지에 대한 P2P 연결 응답 메시지를 상기 두 단말로 전송하여 P2P 연결 중계 여부를 허가한다.

이후, 상기 기지국은 512 단계에서 단말들의 P2P 서비스를 중계한다.

반면, 상기 500 단계에서 두 단말이 서비스 셀에 존재하지 않을 시 (즉, 두 단말 중 하나의 단말이 다른 서비스 셀로 이동할 시), 상기 기지국은 502 단계에서 해당 단말(다른 서비스 셀로 이동한 단말)과 스캐닝 절차를 수행하여, 상기 해당 단말의 인접 기지국들의 정보를 수신한다.

이후, 현 셀 내에 P2P 통신이 유지되지 않을 시 상기 기지국은 502 단계에서 단말과 스캐닝 절차를 수행한다.

이후, 상기 기지국은 504 단계에서 상기 해당 단말과 핸드오버 절차를 수행한다. 이때, 상기 기지국은 상기 해당 단말이 이동한 기지국(타깃 기지국으로 칭함)의 정보를 저장하여 상기 타깃 기지국과 인터페이스를 유지한다.

이후, 상기 기지국은 506 단계에서 다른 셀 내의 단말과의 P2P 서비스를 지원하여 P2P 연속성을 제공한다.

이후, 상기 기지국은 본 발명의 P2P 통신의 연속성 절차를 종료한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 기지국 장치도를 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 기지국은 RF 처리부(600), OFDM 송신부(602), 제어부(604), OFDM 수신부(606), RF 처리부(608), P2P 제어부(610)를 포함하여 구 성된다. 여기서, 상기 P2P 제어부(610)는 P2P 접속부(611), P2P 모니터링부(612), P2P 호제어부(613), P2P 자원관리부(614), P2P 핸드오버 관리부(615)를 포함하여 전반적인 단말간 P2P 중계 통신을 제어한다.

상기 RF처리기(608)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 상기 OFDM 수신부(606)는 상기 RF처리기(608)로부터의 아날로그 신호를 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 그리고, 상기 샘플데이터를 FFT(Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역의 데이터로 변환하고, 상기 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택하여 출력한다. 구현에 따라, 상기 OFDM 수신부(606)는 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 상기 제어부(604) 혹은 상기 P2P 제어부(610)로 출력한다.

상기 제어부(604)는 교환국 혹은 기지국을 통한 일반적인 이동통신 프로토콜 처리 수행중 필요한 정보를 물리계층의 해당 구성부로 제공받거나, 물리계층의 해당 구성부로 제어신호를 발생한다. 상기 제어부(604)는 송신부와 수신부를 TDD(Time Division Duplex) 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 모드로 제어하여 사용할 수 있다.

반면, 상기 P2P 제어부(610)는 단말간 P2P 통신 프로토콜을 처리 수행중 필요한 정보를 물리계층의 해당 구성부로 제공받거나, 물리계층의 해당 구성부로 제어신호를 발생한다. 여기서, 상기 P2P 제어부(610)도 TDD 또는 FDD 방식으로 사용가능하다.

상세한 P2P 제어부(610)의 동작을 살펴보면, 상기 P2P 접속부(611)는 P2P 통신모드 선택시 해당 단말의 위치를 확인하여 기설정된 절차에 따라서 상기 해당 단말과 P2P 연결을 한다. 또한, 상기 P2P 접속부(611)는 P2P 통신을 하는 상대 단말이 이동하거나 채널상태가 좋지않아 직접 P2P 통신이 어려울 시, 기지국으로 P2P 연결 요청 메시지에 대한 P2P 연결 응답 메시지를 생성하여 해당 단말로 전송하여 단말의 P2P 중계상태로 접속한다.

상기 P2P 모니터링부(612)는 P2P 통신 시 주기적으로 혹은 스케줄링에 의해 해당 단말을 모니터링하여 P2P 서비스가 계속 가능한지를 확인한다. 구현에 따라서, 상기 기지국은 단말로부터 상기 P2P 통신가능 여부 상태를 보고받을 수 있다.

상기 P2P 호제어부(613)는 착신 P2P 호 처리, 혹은 발신 호 P2P 호 처리를 제어한다. 또한, 상기 P2P 호제어부(613)는 상기 P2P 모니터링부(612)로부터의 P2P 통신 가능 여부 상태를 확인한 후 단말간 직접 P2P 통신이 어려울 시, 기지국을 통한 P2P 중계가 이루어지도록 제어한다. 예를 들면, 같은 셀 내에 있는 단말들이 직접 P2P 통신이 되지 않을 경우, 상기 P2P 접속부(611)를 통해 P2P 중계를 유지시켜고, 서로 다른 셀 사이에서 P2P 통신이 이루어지지 않을 경우 상기 P2P 핸드오버 관리부(615)를 통해 P2P 통신이 중계되도록 한다.

상기 P2P 핸드오버 관리부(615)는 상기 P2P 호제어부(613)의 제어하에 P2P 통신을 하는 단말들이 서로 다른 셀로 이동할 시 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위해 핸드오버를 제어한다.

상기 P2P 자원관리부(614)는 P2P 통신을 위한 자원을 관리하여 필요시 P2P 통신을 위한 자원을 할당한다. 예를 들면, 상기 P2P 접속부(611)가 해당 단말과 접속을 할 때, 상기 P2P 모니터링부(612)가 단말간 P2P 통신을 모니터링할 때, 상기 P2P 호제어부(613)가 호 처리를 할 때 그리고, 상기 P2P 핸드오버 관리부(615)가 핸드오버 절차를 수행할 때 필요한 자원을 할당해 준다. 구현에 따라 상기 P2P 통신을 자원은 고정으로 할당되거나 동적으로 할당될 수 있다.

상기 OFDM 송신부(602)는 상기 제어부(604) 혹은 상기 P2P 제어부(610)로부터의 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조한다. 그리고, 상기 변조된 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 샘플데이터(OFDM 심볼)를 출력한다. 그리고, 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 RF 처리부(600)로 출력한다. 상기 RF처리기(600)는 상기 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 단말 장치도를 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면, 상기 단말은 RF 처리부(700), OFDM 송신부(702), 제어부(704), OFDM 수신부(706), RF 처리부(708), P2P 제어부(710)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 P2P 제어부(710)는 P2P 접속부(711), P2P 모니터링부(712), P2P 호제어부(713), P2P 자원관리부(714)를 포함하여 전반적인 단말간 P2P 중계 통신을 제어한다. 여기서, 상기 RF 처리부(700), 상기 OFDM 송신부(702), 상기 제어부(704), 상기 OFDM 수신부(706), 상기 RF 처리부(708)의 기능은 상기 도 7에서의 기능과 유사함으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 P2P 제어부(710)는 P2P 통신 프로토콜을 처리 수행중 필요한 정보를 물리계층의 해당 구성부로 제공받거나, 물리계층의 해당 구성부로 제어신호를 발생한다.

상세한 P2P 제어부(710)의 동작을 살펴보면, 상기 P2P 접속부(711)는 P2P 통신모드 선택시 상대 단말의 위치를 확인하여 기설정된 절차에 따라서 상기 상대 단말과 P2P 연결을 한다. 또한, 상기 P2P 접속부(711)는 상대 단말이 이동하거나 채널상태가 좋지않아 직접 P2P 통신이 어려울 시, 기지국으로 P2P 연결 요청 메시지를 전송하거나 P2P 연결 응답 메시지를 수신하여 상기 기지국을 통해 P2P 중계로 접속한다.

상기 P2P 모니터링부(712)는 P2P 통신 시 주기적으로 혹은 스케줄링에 의해 해당 단말을 모니터링하여 P2P 서비스가 계속 가능한지를 확인한다. 구현에 따라서, 상기 단말은 기지국으로부터 상기 P2P 통신가능 여부 상태를 보고받아 동작할 수도 있다.

상기 P2P 호제어부(713)는 착신 P2P 호 처리, 혹은 발신 호 P2P 호 처리를 제어한다. 또한, 상기 P2P 호제어부(713)는 상기 P2P 모니터링부(712)로부터의 P2P 통신 가능 여부 상태를 확인한 후 직접 P2P 통신이 어려울 시, 기지국을 통한 P2P 중계가 이루어지도록 기지국과 통신한다. 예를 들면, 같은 셀 내에 있는 단말들이 직접 P2P 통신이 되지 않을 경우, 상기 P2P 접속부(711)를 통해 기지국을 이용한 P2P 연결을 시도하고, 서로 다른 셀 사이에서 P2P 통신이 이루어지지 않을 경우 해 당 기지국과 P2P 핸드오버를 수행한다.

상기 P2P 자원관리부(714)는 P2P 통신을 위한 자원을 관리하여 필요시 P2P 통신을 위한 자원을 할당한다.

상술한 구성에서, 상기 제어부(604, 704)는 일반적인 이동통신 프로토콜 제어부로서, 상기 P2P 제어부(610, 710)는 P2P 통신 프로토콜로써 구별 설명하였지만. 실제로 구현하는 경우 이들 모두를 제어부(604, 704)에서 처리하도록 구성할 수 있으며, 상기 P2P 제어부(610, 710)의 일부만 상기 제어부(604)에서 처리하도록 구성할 수도 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신 연결을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 신호 흐름도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 단말 동작 흐름도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 기지국 동작 흐름도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 기지국 장치도 및,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말간 P2P 통신의 연속성을 지원하기 위한 단말 장치도.

Claims

이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 단말의 동작방법에 있어서,

제 1 기지국 내에서 상대 단말을 검색하여 P2P 통신 연결을 수행하는 과정과,

상기 P2P 통신중 상기 상대 단말과 직접 P2P 통신이 가능한지를 판단하는 과정과,

상기 직접 P2P 통신이 가능하지 않을 시, 상기 제 1 기지국을 이용한 P2P 중계를 설정하는 과정을 포함하고,

상기 직접 P2P 통신이 가능한지를 판단하는 과정은,

상대 단말과의 P2P 통신에 필요한 대역폭이 미리 정해진 대역폭보다 작을 시, 직접 P2P 통신이 가능하지 않다고 판단하고, 상기 대역폭보다 같거나 크면 직접 P2P 통신이 가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

직접 P2P 통신이 가능한지를 판단하는 과정은,

상대 단말의 신호세기가 임계치보다 낮아질 때, 직접 P2P 통신이 가능하지 않다고 판단하고, 임계치보다 같거나 크면 직접 P2P 통신이 가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 제 1 기지국을 이용한 P2P 중계를 설정하는 과정은,

상기 P2P 통신을 하는 두 단말이 동일 셀 내에 있는 경우, P2P 연결 요청 메시지를 해당 상기 제 1 기지국으로 전송하는 과정과,

상기 P2P 연결 요청 메시지에 대한 P2P 연결 응답 메시지를 수신하는 과정과,

상기 P2P 연결 응답 메시지를 수신한 후, 상기 제 1 기지국을 통해 상기 상대 단말과의 P2P 통신을 연결하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 기지국을 이용한 P2P 중계를 설정하는 과정은

상기 제 1 기지국에서 인접 기지국으로 이동할 시, 상기 인접 기지국을 스캐닝하는 과정과,

상기 스캐닝하여 검색된 인접 기지국으로 핸드오버하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 직접 P2P 통신이 가능한지를 결정하기 위해 상기 중계 P2P 통신을 모니터링하는 과정과,

상기 P2P 중계 동안, P2P 통신을 모니터링하여 단말간 직접 P2P 통신이 가능할 경우, 단말간 직접 P2P 통신을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6항에 있어서,

상기 모니터링은 해당 단말의 신호세기를 모니터링하고, 채널상태를 모니터링하고, 그리고 해당 단말로부터의 신호의 지연 시간을 모니터링하는 것 중 적어도 하나으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 기지국의 동작방법에 있어서,

동일한 셀 내에서 직접 P2P 통신을 수행하는 제1 단말과 제2 단말 사이의 직접 P2P 통신이 가능하지 않을 시 상기 제 1 단말 또는 상기 제 2 단말로부터 P2P 연결 요청을 수신하는 과정과,

상기 P2P 요청에 대해, 상기 제 1 단말 또는 상기 제 2 단말의 P2P 통신 중계 가능 여부를 알려주는 P2P 응답 메시지를 송신하는 과정과,

상기 P2P 응답 메시지를 전송한 후, 상기 제 1 단말 그리고 상기 제 2 단말의 P2P 통신을 중계하는 과정을 포함하고,

상기 제1 단말 및 상기 제2 단말은,

상대 단말과의 P2P 통신에 필요한 대역폭이 미리 정해진 대역폭보다 작을 시, 직접 P2P 통신이 가능하지 않다고 판단하고, 상기 대역폭보다 같거나 크면 직접 P2P 통신이 가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7항에 있어서,

상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말의 P2P 통신을 중계하는 동안에, 상기 제 1 단말 또는 상기 제 2 단말이 인접 기지국으로 이동시, 상기 제 1 단말 또는 상기 제 2 단말을 상기 인접 기지국으로 핸드오버하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 단말 장치에 있어서,

제 1 기지국 내에서 상대 단말을 검색하여 P2P 통신 연결을 수행하는 P2P 접속부와,

상기 P2P 통신중 상기 상대 단말과 직접 P2P 통신이 가능한지를 판단하는 P2P 모니터링부와,

상기 직접 P2P 통신이 가능하지 않을 시, 상기 제 1 기지국을 이용한 P2P 중계를 설정하는 P2P 핸드오버 관리부를 포함하고,

상기 P2P 모니터링부는,

상대 단말과의 P2P 통신에 필요한 대역폭이 미리 정해진 대역폭보다 작을 시, 직접 P2P 통신이 가능하지 않다고 판단하고, 상기 대역폭보다 같거나 크면 직접 P2P 통신이 가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10항에 있어서,

상기 P2P 모니터링부는

상대 단말의 신호세기가 임계치보다 낮아질 때, 직접 P2P 통신이 가능하지 않다고 판단하고, 임계치보다 같거나 크면 직접 P2P 통신이 가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
삭제
제 10항에 있어서,

상기 P2P 제어부는

상기 P2P 접속부는 상기 P2P 통신을 하는 두 단말이 동일 셀 내에 있는 경우, P2P 연결 요청 메시지를 해당 상기 제 1 기지국으로 전송하고, 상기 P2P 연결 요청 메시지에 대한 P2P 연결 응답 메시지를 수신하고,

상기 P2P 핸드오버 관리부는 상기 P2P 연결 응답 메시지를 수신한 후, 상기 제 1 기지국을 통해 상기 상대 단말과의 P2P 통신을 연결하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10항에 있어서,

상기 P2P 핸드오버 관리부는

상기 제 1 기지국에서 인접 기지국으로 이동할 시, 상기 인접 기지국을 스캐닝하고, 상기 스캐닝하여 검색된 인접 기지국으로 핸드오버하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10항에 있어서,

상기 P2P 접속부는

상기 제 1 기지국을 이용한 P2P 중계 동안, P2P 통신을 모니터링하여 단말간 직접 P2P 통신이 가능할 경우, 단말간 직접 P2P 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 15항에 있어서,

상기 모니터링은 해당 단말의 신호세기를 모니터링하고, 채널상태를 모니터링하고, 그리고 해당 단말로부터의 신호의 지연 시간을 모니터링하는 것 중 적어도 하나으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
이동통신 시스템에서 P2P 통신의 연속성을 제공하기 위한 기지국 장치에 있어서,

동일한 셀 내에서 직접 P2P 통신을 수행하는 제1 단말과 제2 단말 사이의 직접 P2P 통신이 가능하지 않을 시 상기 제 1 단말 또는 상기 제 2 단말로부터 P2P 연결 요청을 수신하고, 상기 P2P 요청에 대해, 제 1 단말 또는 제 2 단말의 P2P 통신 중계 가능 여부를 알려주는 P2P 응답 메시지를 송신하는 P2P 접속부와,

상기 P2P 응답 메시지를 전송한 후, 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말의 P2P 통신을 중계하는 P2P 호 제어부를 포함하고,

상기 제1 단말 및 상기 제2 단말은,

상대 단말과의 P2P 통신에 필요한 대역폭이 미리 정해진 대역폭보다 작을 시, 직접 P2P 통신이 가능하지 않다고 판단하고, 상기 대역폭보다 같거나 크면 직접 P2P 통신이 가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 17항에 있어서,

P2P 호 제어부는

상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말의 P2P 통신을 중계하는 동안에, 상기 제 1 단말 또는 상기 제 2 단말이 인접 기지국으로 이동시, 상기 제 1 단말 또는 상기 제 2 단말을 상기 인접 기지국으로 핸드오버하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 17항에 있어서,

상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말을 모니터링에 의해 P2P 서비스가 유지될 수 있는지를 결정하기 위한 P2P 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19항에 있어서,

상기 모니터링은 어떤 시간 주기에 의한 모니터링, 스케줄에 의한 모니터링, 그리고 적어도 하나 이상의 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말로부터의 P2P 교환 보고를 수신하여 모니터링하는 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 장치.