KR101670753B1 - 와이파이 다이렉트(Wi- Fi Direct) P2P(Peer to Peer) 통신을 위한 기기 발견 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신(D2D)을 하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 단말 간 통신을 하고 있는 단말이 새로운 단말과 단말 간 통신을 추가하여 수행하는 경우에, 통신을 하는 단말의 채널 시퀀스를 결정하고, 단말 간 통신을 하는 두 단말 중 하나의 단말을 채널 동기 기준 단말로 결정하여 동기화를 하는 것을 특징으로 한다.

Description

와이파이 다이렉트(Wi- Fi Direct) P2P(Peer to Peer) 통신을 위한 기기 발견 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR FINDING INSTRUMENT FOR WI-FI DIRECT P2P(PEER TO PEER) COMMUNICATION AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 WFD P2P 통신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 WFD P2P 통신을 위한 기기 발견 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, FDMA(Frequency Division Multiple Access) 시스템, TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템, SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 시스템 등이 있다.

무선랜(Wireless Local Area Network, WLAN) 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 그룹에서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b 는 2.4.GHz 또는 5GHz 에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b 는 11Mbps 의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a 는 54 Mbps 의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g 는 2.4GHz 에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)를 적용하여 54Mbps 의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n 은 다중입출력 OFDM(Multiple Input Multiple Output-OFDM, MIMO-OFDM)을 적용하여 300Mbps 의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n 은 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40MHz 까지 지원하며, 이 경우 600Mbps 의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11p 는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)를 지원하기 위한 표준이다. 예를 들어, 802.11p 는 ITS(Intelligent Transportation Systems) 지원에 필요한 개선 사항을 제공한다. IEEE 802.11ai 는 IEEE 802.11 스테이션(station, STA)의 고속 초기 링크 셋업(fast initial link setup)을 지원하기 위한 표준이다.

IEEE 802.11e에 따른 무선랜 환경에서의 DLS(Direct Link Setup) 관련 프로토콜은 BSS(Basic Service Set)가 QoS(Quality of Service)를 지원하는 QBSS(Quality BSS)를 전제로 한다. QBSS에서는 Non-AP STA 뿐만 아니라 AP도 QoS를 지원하는 QAP(Quality AP)이다. 그런데, 현재 상용화되어 있는 무선랜 환경(예를 들어, IEEE 802.11a/b/g 등에 따른 무선랜 환경)에서는 비록 Non-AP STA이 QoS를 지원하는 QSTA(Quality STA)이라고 하더라도 AP는 QoS를 지원하지 못하는 레거시(Legacy) AP가 대부분이다. 그 결과, 현재 상용화되어 있는 무선랜 환경에서는 QSTA이라고 하더라도 DLS 서비스를 이용할 수가 없는 한계가 있다.

최근 Wi-Fi 등 무선 근거리 통신 기술이 폭넓게 시장에 적용되는 상황에서 기기 간의 연결은 로컬 네트워크 (local network) 만을 기반으로 하는 것이 아니라 기기 간의 직접 연결을 통해서도 이루어지고 있다. Wi-Fi를 이용한 기기 간의 직접 연결 기술 중의 하나가 바로 Wi-Fi 다이렉트(Direct)이다.

Wi-Fi 다이렉트는 링크 계층(Link layer)의 동작까지 기술하는 네트워크 연결성(network connectivity) 표준 기술이다. 상위에 애플리케이션 (application) 에 대한 규약이나 표준에 대한 정의가 없기 때문에 Wi-Fi 다이렉트 기기 간 연결된 이후에 애플리케이션 구동 시 호환성 및 동작의 일관성이 없게 된다. 이런 문제 때문에 Wi-Fi 다이렉트 서비스(Wi-Fi Direct Services; WFDS)라는 상위 애플리케이션기술 내용을 포함하는 표준 기술을 최근 Wi-Fi Alliance (WFA)에서 진행 중에 있다.

WFA는 Wi-Fi 다이렉트라는 모바일 기기 간 직접 연결을 통하여 데이터를 전달하기 위한 새로운 규격을 발표하였고 이에 따라 관련 업계에서는 Wi-Fi 다이렉트 규격을 만족시키기 위한 활발한 기술 개발 활동이 진행 중이다. 엄밀한 의미에서 Wi-Fi 다이렉트는 마케팅 용어로서 상표명에 해당하고 이데 대한 기술 규격은 Wi-Fi P2P(Peer to Peer)로서 통칭된다. 따라서 Wi-Fi 기반 P2P 기술을 다루는 본 발명에서는 Wi-Fi 다이렉트 또는 Wi-Fi P2P를 구분 없이 사용될 수 있다. 기존의 Wi-Fi 망에서는 AP(Access Point)를 통하여 접속한 후 인터넷 망에 접속하는 방법이 일반적인 Wi-Fi 탑재 기기의 사용 방법이었다. 기기 간 직접 연결을 통한 데이터 통신 방법은 기존에도 블루투스(Bluetooth)와 같은 무선통신 기술을 탑재한 휴대폰과 노트PC와 같은 기기에 탑재되어 일부 사용자에 의해 사용되었지만 전송속도가 느리고 실재 사용은 전송거리가 10m 이내로 제한된다. 특히 대용량 데이터 전송이나 많은 블루투스 장치가 존재하는 환경에서 사용할 때 체감 성능상에서 기술적 한계가 존재한다.

한편 Wi-Fi P2P는 기존의 Wi-Fi 표준 규격의 대부분의 기능을 유지하면서, 기기 간 직접 통신을 지원하기 위한 부분이 추가되었다. 따라서 Wi-Fi 칩(Chip)이 탑재된 기기에 하드웨어 및 물리적 특성을 충분히 활용하고, 주로 소프트웨어 기능 업그레이드만으로 기기 간 P2P 통신을 제공할 수 있는 장점이 있다.

널리 알려진 바와 같이 Wi-Fi 칩이 탑재된 기기는 노트PC, 스마트폰, 스마트TV, 게임기, 카메라 등 매우 다양한 범위로 확대되고 있으며 충분한 수의 공급자와 기술개발인력이 형성되어 있다. 그러나 Wi-Fi P2P 규격을 지원하는 소프트웨어 개발은 아직까지 활성화되지 못하고 있는데 이는 Wi-Fi P2P 규격이 발표되었다 하더라도 규격을 편리하게 활용할 수 있는 관련 소프트웨어의 배포가 이루어지지 못하기 있기 때문이다.

P2P 그룹 내부에서 기존의 인프라스트럭처(infrastructure) 망에서 AP의 역할을 담당하는 장치가 존재하는데 이를 P2P 규격에서는 P2P 그룹 오너(Group Owner; GO)라고 칭한다. P2P GO를 중심으로 다양한 P2P 클라이언트(Client)가 존재할 수 있다. 1개의 P2P 그룹 내에서 GO는 오직 1대만 존재 가능하며 나머지 장치는 모두 클라이언트 장치가 된다.

본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 WFD(Wireless Fidelity Direct) P2P(Peer to Peer) 통신을 효율적으로 수행하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 WFD P2P 통신을 위한 효율적인 이웃 발견 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양상인, 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기기 발견(device discovery) 하는 방법에 있어서, 상기 제 1 기기가 가용한 전체 채널을 스캔하는 단계; 상기 제 1 기기가 제 2 기기에게 프로브 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 2 기기로부터 상기 프로브 요청 메시지에 대한 응답으로, 프로브 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 기기는 탐색 모드(search state)에서는 프로브 요청 메시지를 전송하고, 청취 모드(listen state)에서는 타 기기로부터 프로브 요청 메시지를 수신하도록 설정되고, 상기 제 1 기기가 상기 제 2 기기와 이용하려는 와이파이 다이렉트 서비스(WFDS)의 애플리케이션 (application)에 기초하여, 상기 제 1 기기가 상기 청취 모드로 동작되는 시간이 결정될 수 있다.

바람직하게는, 상기 애플리케이션이 일정 수 이하의 기기와의 서비스에 관련된 경우에 상기 제 1 기기의 청취 모드 동작 시간은, 상기 애플리케이션이 일정 수 초과의 기기와의 서비스에 관련된 경우에 있어서의 상기 제 1 기기의 청취 모드 동작 시간보다 길도록 설정될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 기기가 탐색 모드로 동작하는 경우의 통신 채널은 특정 애플리케이션마다 하나의 채널이 설정될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 기기가 상기 제 2 기기에게 상기 프로브 요청 메시지를 전송한 후부터, 상기 제 2 기기로부터 상기 프로브 응답 메시지를 수신하기까지의 최소 대기 시간은, 상기 애플리케이션이 일정 수 이하의 기기와의 서비스에 관련된 경우가 상기 애플리케이션이 일정 수 초과의 기기와의 서비스에 관련된 경우보다 짧도록 설정될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 기기가 가용한 전체 채널을 스캔하는 시간은, 상기 애플리케이션이 일정 수 이하의 기기와의 서비스에 관련된 경우에 수행하는 시간이, 상기 애플리케이션이 일정 수 초과의 기기와의 서비스에 관련된 경우에 수행하는 시간보다 길도록 설정될 수 있다.

바람직하게는, 상기 프로브 요청 메시지는 상기 제 1 기기가 탐색 모드로 동작 중에 전송한 메시지이고, 상기 프로브 응답 메시지는 상기 제 2 기기가 청취 모드로 동작 중에 상기 제 1 기기가 수신한 메시지일 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 일정 수 이하의 기기와의 서비스는, 데이터 전송(data transfer) 및 멀티미디어 스트리밍(multimedia streaming)을 포함할 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 일정 수 초과의 기기와의 서비스는, 광고(Advertisement), 소셜 네트워크 서비스(SNS)를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 기기가 상기 프로브 요청 메시지를 전송하는 방식은, 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 및 브로드캐스트(broadcast) 중 하나의 전송 방식이다.

바람직하게는, 상기 와이파이 다이렉트 서비스는, 전송(send), 재생(play), 출력(print), 표시(display) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 양상인, 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기기 발견(device discovery) 하는 방법에 있어서, 제 1 기기로부터 제 2 기기가 프로브 요청 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 기기에게 상기 프로브 요청 메시지에 대한 응답으로, 프로브 응답 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 기기는 탐색 모드(search state)에서는 프로브 요청 메시지를 전송하고, 청취 모드(listen state)에서는 타 기기로부터 프로브 요청 메시지를 수신하도록 설정되고, 상기 제 2 기기가 상기 제 1 기기와 이용하려는 와이파이 다이렉트 서비스(WFDS)의 애플리케이션 (application)에 기초하여, 상기 제 2 기기가 청취 모드로 동작되는 시간이 결정될 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 양상인, 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기기 발견(device discovery) 하는 제 1 기기에 있어서, 송수신기; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 기기가 가용한 전체 채널을 스캔하고, 상기 송수신기를 이용하여 제 2 기기에게 프로브 요청 메시지를 전송하며, 상기 제 2 기기로부터 상기 프로브 요청 메시지에 대한 응답으로, 프로브 응답 메시지를 수신하도록 설정되며, 상기 제 1 기기는 탐색 모드(search state)에서는 프로브 요청 메시지를 전송하고, 청취 모드(listen state)에서는 타 기기로부터 프로브 요청 메시지를 수신하도록 설정되고, 상기 제 1 기기가 상기 제 2 기기와 이용하려는 와이파이 다이렉트 서비스(WFDS)의 애플리케이션 (application)에 기초하여, 상기 제 1 기기가 청취 모드로 동작되는 시간이 결정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말 간 통신(D2D)을 효율적으로 수행할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치를 제공할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 채널 호핑을 하는 단말이 새로운 단말과 단말 간 통신을 하는 경우에 있어서, 동기화를 효율적으로 수행하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 구조를 예시한다.
도 2 는 액세스 장치들 및 무선 사용자 장치들을 채용하는 통신 시스템의 예시적인 동작을 나타내는 블록도이다.
도 3 은 WFD(Wi-Fi Direct) 네트워크를 예시한다.
도 4 는 WFD 네트워크를 구성하는 과정을 예시한다.
도 5는 전형적인 P2P 네트워크 토폴로지를 나타내는 도면이다.
도 6은 하나의 P2P 기기가 P2P 그룹을 형성하는 동시에 WLAN의 STA로 동작하여 AP와 연결되는 상황을 나타내는 도면이다.
도 7 은 P2P 가 적용되는 경우의 WFD 네트워크 양상을 보여주는 도면이다.
도 8은 WFDS (Wi-Fi Direct Services) 기기의 간략화된 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 9는 기존의 WFDS 에서 WFDS 기기 간 기기 발견(discovery) 및 서비스 발견하여 WFDS 세션을 연결하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10 은 이웃 발견 과정의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 11 은 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 기기 발견 과정을 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13 은 본 발명에 적용되는 WFD 기기를 간략하게 나타낸 도면이다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA 는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000 과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA 는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA 는 IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDM 은 IEEE 802.11 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.

설명을 명확하기 위해, IEEE 802.11 (Wi-Fi)를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 설명은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함되거나 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.

IEEE 802.11 구조는 복수의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 WLAN 이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)는 IEEE 802.11 LAN 의 기본 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 은 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS 각 2 개의 STA 를 포함하는 경우(STA1 및 STA2 는 BSS1 에 포함되고, STA3 및 STA4 는 BSS2 에 포함됨)를 예시한다. 여기서, STA 는 IEEE 802.11 의 MAC(Medium Access Control)/PHY(Physical) 규정에 따라 동작하는 기기를 의미한다. STA 는 AP(Access Point) STA(간단히, AP) 및 논-AP(논-AP) STA 를 포함한다. AP 는 무선 인터페이스를 통해 논-AP STA 에게 네트워크(예, WLAN) 접속을 제공하는 기기에 해당한다. AP 는 고정 형태 또는 이동 형태로 구성될 수 있으며, 핫스팟(hot-spot)을 제공하는 휴대용 무선 기기(예, 랩탑 컴퓨터, 스마트 폰 등)를 포함한다. AP 는 다른 무선 통신 분야에서 기지국(Base Station, BS), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(Evolved Node-B; eNB), 기저 송수신 시스템(Base Transceiver System, BTS), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응된다. 논-AP STA 는 랩탑 컴퓨터, PDA, 무선 모뎀, 스마트 폰과 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 논-AP STA 는 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장치(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal), 이동 가입자국(Mobile Subscriber Station, MSS) 등으로 지칭될 수 있다.

도 1 에서 BSS 를 나타내는 타원은 해당 BSS 에 포함된 STA 들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. IEEE 802.11 LAN 에서 가장 기본적인 타입의 BSS 는 독립적인 BSS(Independent BSS, IBSS)이다. 예를 들어, IBSS 는 2 개의 STA 만으로 구성된 최소 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS 의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA 들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN 은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN 이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.

STA 의 켜지거나 꺼짐, STA 가 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해, BSS 에서 STA 의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS 의 멤버가 되기 위해 STA 는 동기화 과정을 이용하여 BSS 에 참여(join)할 수 있다. BSS 기반 구조의 모든 서비스에 접속하기 위해, STA 는 BSS 에 연계(associated)될 수 있다.

도 2 는 액세스 장치(예, AP STA 들)(202A, 202B 및 202C)들 및 무선 사용자 장치들(예, 논-AP STA 들)을 채용하는 통신 시스템(200)을 예시한다.

도 2 를 참조하면, 액세스 장치들(202A-C)은 인터넷과 같은 광역 네트워크(Wide Area Network, WAN)(206)로 접속을 제공하는 스위치(204)에 연결된다. 액세스 장치들(202A-C) 각각은 시분할 다중화된 네트워크를 통해 액세스 장치의 커버리지 영역(미도시) 내의 무선 장치들에 대한 무선 접속을 제공한다. 따라서, 액세스 장치들(202A-C)은 시스템(200)의 전체 WLAN 커버리지 영역을 공동으로 제공한다. 예를 들어, 실선으로 표기된 박스에 의해 나타낸 위치에서 무선 장치(208)는 액세스 장치들(202A 및 202B)의 커버리지 영역 내에 존재할 수 있다. 따라서, 무선 장치(208)는 실선 화살표(210A 및 210B)와 같이 액세스 장치들(202A 및 202B) 각각으로부터 비컨들을 수신할 수 있다. 무선 장치(208)가 실선 박스로부터 파선 박스로 로밍하면, 무선 장치(208)는 액세스 장치(202C)의 커버리지 영역에 진입하고, 액세스 장치(202A)의 커버리지 영역을 나간다. 따라서, 무선 장치(208)는 파선 화살표(212A 및 212B)와 같이 액세스 장치들(202B 및 202C)로부터 비컨들을 수신할 수 있다.

무선 장치(208)가 시스템(200)이 제공하는 전체 WLAN 커버리지 영역 내에서 로밍할 때, 무선 장치(208)는 어느 액세스 장치가 현재 무선 장치(208)에 대한 가장 양호한 접속을 제공하는지 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 장치(208)는 근접한 액세스 장치들의 비컨(beacon)들을 반복적으로 스캐닝하고, 상기 비컨들 각각과 연관된 신호 강도(예, 전력)를 측정할 수 있다. 따라서, 무선 장치(208)는 최대 비컨 신호 강도에 기초해 최적의 네트워크 접속을 제공하는 액세스 장치와 연결될 수 있다. 무선 장치(208)는 최적 접속과 관련된 다른 기준을 이용할 수 있다. 예를 들어, 최적 접속은 보다 많은 바람직한 서비스(예, 컨텐츠, 데이터 레이트 등)와 연관될 수 있다.

도 3 은 WFD(Wi-Fi Direct) 네트워크를 예시한다.

WFD 네트워크는 Wi-Fi 장치들이 홈 네트워크, 오피스 네트워크 및 핫스팟 네트워크에 참여하지 않아도, 서로 장치-대-장치(Device to Device, D2D)(혹은, Peer to Peer, P2P) 통신을 수행할 수 있는 네트워크로서 Wi-Fi 연합(Alliance)에 의해 제안되었다. 이하, WFD 기반 통신을 WFD D2D 통신(간단히, D2D 통신) 혹은 WFD P2P 통신(간단히, P2P 통신)이라고 지칭한다. 또한, WFD P2P 수행 장치를 WFD P2P 기기, 간단히 P2P 기기라고 지칭한다.

도 3 을 참조하면, WFD 네트워크(300)는 제 1 WFD 기기(302) 및 제 2 WFD 기기(304)를 포함하는 적어도 하나의 Wi-Fi 기기를 포함할 수 있다. WFD 기기는 디스플레이 장치, 프린터, 디지털 카메라, 프로젝터 및 스마트 폰 등 Wi-Fi 를 지원하는 기기들을 포함한다. 또한, WFD 기기는 논-AP STA 및 AP STA 를 포함한다. 도시된 예에서, 제 1 WFD 기기(302)는 스마트폰이고 제 2 WFD 기기(304)는 디스플레이 장치이다. WFD 네트워크 내의 WFD 기기들은 서로 직접 연결될 수 있다. 구체적으로, P2P 통신은 두 WFD 기기들간의 신호 전송 경로가 제 3 의 기기(예, AP) 또는 기존 네트워크(예, AP 를 거쳐 WLAN 에 접속)를 거치지 않고 해당 WFD 기기들간에 직접 설정된 경우를 의미할 수 있다. 여기서, 두 WFD 기기들간에 직접 설정된 신호 전송 경로는 데이터 전송 경로로 제한될 수 있다. 예를 들어, P2P 통신은 복수의 논-STA 들이 AP 를 거치지 않고 데이터(예, 음성/영상/문자 정보 등)를 전송하는 경우를 의미할 수 있다. 제어 정보(예, P2P 설정을 위한 자원 할당 정보, 무선 장치 식별 정보 등)를 위한 신호 전송 경로는 WFD 기기들(예, 논-AP STA-대-논-AP STA, 논-AP STA-대-AP)간에 직접 설정되거나, AP 를 경유하여 두 WFD 기기들간(예, 논-AP STA-대-논-AP STA)에 설정되거나, AP 와 해당 WFD 기기(예, AP-대-논-AP STA#1, AP-대-논-AP STA#2)간에 설정될 수 있다.

도 4 는 WFD 네트워크를 구성하는 과정을 예시한다.

도 4 를 참조하면, WFD 네트워크 구성 과정은 크게 두 과정으로 구분될 수 있다. 첫 번째 과정은 이웃(기기) 발견 과정(Neighbor Discovery, ND, procedure)이고(S402a), 두 번째 과정은 P2P 링크 설정 및 통신 과정이다(S404). 이웃 발견 과정을 통해, WFD 기기(예, 도 3 의 302)는 (자신의 무선) 커버리지 내의 다른 이웃 WFD 기기(예, 도 3 의 304)를 찾고 해당 WFD 기기와의 연결(association), 예를 들어 사전-연결(pre-association)에 필요한 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 사전-연결은 무선 프로토콜에서 제 2 계층 사전-연결을 의미할 수 있다. 사전-연결에 필요한 정보는 예를 들어 이웃 WFD 기기에 대한 식별 정보 등을 포함할 수 있다. 이웃 발견 과정은 가용 무선 채널 별로 수행될 수 있다(S402b). 이후, WFD 기기(302)는 다른 WFD 기기(304)와 WFD P2P 링크 설정/통신을 위한 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, WFD 기기(302)는 주변 WFD 기기(304)에 연결된 후, 해당 WFD 기기(304)가 사용자의 서비스 요구 사항을 만족하지 못하는 WFD 기기인지 판단할 수 있다. 이를 위해, WFD 기기(302)는 주변 WFD 기기(304)와 제 2 계층 사전-연결 후 해당 WFD 기기(304)를 탐색할 수 있다. 만약, 해당 WFD 기기(304)가 사용자의 서비스 요구 사항을 만족하지 못하는 경우, WFD 기기(302)는 해당 WFD 기기(304)에 대해 설정된 제 2 계층 연결을 끊고 다른 WFD 기기와 제 2 계층 연결을 설정할 수 있다. 반면, 해당 WFD 기기(304)가 사용자의 서비스 요구 사항을 만족하는 경우, 두 WFD 기기(302 및 304)는 P2P 링크를 통해 신호를 송수신할 수 있다.

도 5는 전형적인 P2P 네트워크 토폴로지를 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이 P2P GO와 P2P 기능을 갖는 클라이언트가 직접 연결되거나, P2P GO와 P2P 기능이 없는 기존 클라이언트(legacy client)와 연결이 가능함을 나타낸다.

도 6은 하나의 P2P 기기가 P2P 그룹을 형성하는 동시에 WLAN의 STA로 동작하여 AP와 연결되는 상황을 나타내는 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, P2P 기술 규격에서는 P2P 기기가 이러한 모드로 동작하는 상황을 동시 동작(concurrent operation)으로 정의하고 있다.

일련의 P2P 기기들이 그룹을 형성하기 위해서는 어떤 기기가 P2P GO가 될 것인지는 P2P 속성 아이디(Attribute ID)의 그룹 오너 인텐트(Group Owner Intent) 값으로 정해지게 된다. 이 값은 0에서 15까지의 값을 가질 수 있는데 P2P 기기가 서로 이 값을 교환하여 가장 높은 값을 가지는 장치가 P2P GO가 된다. 한편 Wi-Fi P2P 기술을 지원하지 않는 기존 기기(legacy device)의 경우에도, P2P 그룹에 종속될 수는 있으나 이때의 기존 기기의 기능은 P2P GO를 통한 인프라스트럭처 망 접근의 기능으로 그 역할이 제한된다.

Wi-Fi P2P 규격에 따르면 P2P 기기는 P2P GO가 비컨(Beacon) 신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 사용하여 송신하므로 11b 규격은 지원하지 않고 11a/g/n이 Wi-Fi P2P 기기로 사용될 수 있다.

P2P GO와 P2P 클라이언트의 연결이 이루어지는 동작 수행을 위해 P2P 규격은 크게 다음과 같은 4개의 기능을 포함하고 있다.

첫째로 P2P 발견(Discovery)에서는 기기 발견(device discovery), 서비스 발견(service discovery), 그룹 형성(group formation), P2P 초대(P2P invitation)와 같은 기술 항목을 다루고 있다. 기기 발견은 동일한 채널을 통해 2개의 P2P 기기가 상호 기기 명칭 또는 기기 타입과 같은 장치 관련 정보를 교환한다. 서비스 발견은, P2P를 통해 이용하려는 서비스와 관련된 정보를 교환한다. 그룹 형성은 어떤 기기가 P2P GO가 될지 결정하여 새로운 그룹을 형성하는 기능이다. P2P 초대는 영구적으로 형성된 P2P 그룹을 호출하거나, P2P 기기를 기존 P2P 그룹에 참여시키는 기능이다.

둘째로 P2P 그룹 동작(Group Operation)은 P2P 그룹의 형성과 종료, P2P 그룹으로의 연결, P2P 그룹 내의 통신, P2P 클라이언트 발견을 위한 서비스, 지속적 P2P 그룹(persistent P2P group)의 동작 등에 대하여 설명하고 있다.

셋째로, P2P 전력 관리(Power Management)는 P2P 기기 전력 관리 방법과 절전 모드 시점에 신호 처리 방법을 다루고 있다.

마지막으로 관리된 P2P 기기(Managed P2P Device)에서는 한 개의 P2P 기기에서 P2P 그룹을 형성하고 동시에 WLAN AP를 통하여 인프라스트럭처 망에 접속하는 방법을 다루고 있다.

P2P 그룹의 특성에 대하여 설명한다. P2P 그룹은 P2P GO가 AP의 역할을 하고 P2P 클라이언트가 STA의 역할을 수행한다는 점에서 기존의 인프라스트럭처 BSS(Basic Service Set)와 유사하다. 따라서 P2P 기기는 GO와 클라이언트의 역할을 수행할 수 있는 소프트웨어가 탑재되어야 한다. P2P 기기는 MAC 어드레스와 같은 P2P 기기 어드레스를 사용함으로써 구분된다. 단, P2P 기기가 P2P 그룹 내에서 통신할 때는 P2P 인터페이스 어드레스를 사용하여 통신하는데 이때는 단일 식별자(Globally unique ID) 어드레스를 사용할 필요는 없다. P2P 그룹은 단일 식별자 P2P 그룹 ID를 가지는데 이는 SSID(Service Set Identifier)와 P2P GO의 P2P 기기 어드레스 조합으로 구성된다. Wi-Fi P2P 규격에서 보안을 위해 WPA2-PSK/AES를 사용한다. P2P 그룹의 생명주기는 일회적(temporary) 연결 방법과 일정시간 후 다시 동일한 연결을 시도하는 지속적(persistent) 연결 방법이 있다. Persistent 그룹의 경우 일단 P2P 그룹이 형성되면 서로의 역할, 자격증명, SSID, P2P 그룹 ID가 캐시(cache)하였다가 재연결 시 동일한 연결 형식을 적용하여 신속하게 그룹을 연결하는 것이 가능하도록 하는 방법이다.

Wi-Fi P2P 연결 방법에 대하여 설명한다. Wi-Fi 기기는 크게 두 단계(phase)의 연결 과정을 갖는다. 첫째로 두 개의 P2P 기기가 서로 상대방을 발견(find)을 하는 단계이고 둘째로 서로 발견된 기기들 간에 P2P GO 또는 P2P 클라이언트 역할을 결정하는 그룹 형성(group formation) 단계로 구성된다. 먼저 발견 단계는 P2P 기기가 서로 연결되도록 하는 단계인데 세부적으로 탐색(search)과 청취(listen) 상태로 구성된다. 탐색 단계(Search state)는 프로브 요청 프레임(Probe Request frame)을 사용하여 능동 탐색을 실시하는데 이때 빠른 탐색을 위하여 탐색의 범위를 한정하는데 채널 1, 6, 및 11의 소셜 채널(social channel)을 사용하여 탐색을 실시한다. 청취 상태(listen state)의 P2P 기기는 3개의 소셜 채널 중 하나의 채널만을 선택하여 수신 상태로 유지되다가 만약 다른 P2P 기기가 탐색 상태에서 전송한 프로브 요청 프레임을 수신하면 프로브 응답 프레임(Probe Response frame)으로 응답한다. P2P 기기는 각각 탐색 및 청취 상태를 계속 반복하다가 서로의 공통 채널에 도달할 수 있다. P2P 기기는 서로 상대방을 발견한 후 선택적으로 결합하기 위하여 디바이스 타입, 제작사, 또는 친근한 기기 이름을 발견하기 위하여 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임을 사용한다. 또한 P2P 기기 내부에 존재하는 기기 간의 호환 가능한 서비스를 확인하기 위해 서비스 발견(service discovery)을 사용할 수 있는데 이는 각각의 기기 내부에서 제공되는 서비스가 다른 기기에서 호환이 가능한지를 결정하기 위함이다. P2P 규격에서는 특정한 서비스 발견 규격을 지정하지 않고 있다. P2P 기기 사용자는 주변의 P2P 기기 및 기기가 제공하는 서비스를 검색한 후 자신이 원하는 장치나 서비스에 빠르게 연결할 수 있다.

둘째 단계로 그룹 형성(group formation) 단계를 설명한다. P2P 기기가 위에서 설명한 발견(find) 단계를 완료하면 서로 상대방 기기의 존재 확인이 완료된다. 이를 기반으로 두 P2P 기기들은 BSS을 구성하기 위한 GO 협상 단계로 진입하여야 한다. 이러한 협상 단계는 크게 두 가지 서브(sub) 단계로 나누어지는데, 첫째는 GO 협상(negotiation) 단계이고 둘째는 WPS(Wi-Fi Protected Setup) 단계이다. GO 협상 단계에서는 서로의 기기가 P2P GO 또는 P2P 클라이언트로서의 역할을 협상하고 P2P 그룹 내부에서 사용할 동작 채널(operating channel)을 설정하게 된다. WPS 단계에서는 기존의 WPS에서 이루어지는 통상적인 작업이 이루어지는데 기기의 사용자가 키패드 등을 통하여 입력한 PIN 정보 교환, 푸시 버튼을 통한 간편 셋업 등의 내용이다. P2P 그룹 내에서 P2P GO의 역할은 P2P 그룹의 핵심을 담당한다. P2P GO는 P2P 인터페이스 어드레스를 할당하고 그룹의 동작 채널을 선택하며 그룹의 각종 동작 매개변수를 포함하는 비컨 신호를 송출한다. P2P 그룹 내에서 오직 P2P GO만이 비컨 신호를 전송할 수 있는데 이를 이용하여 P2P 기기가 연결 초기 단계인 스캔 단계(scan phase)에서 빠르게 P2P GO를 확인하고 그룹에 참여하는 역할을 수행한다. 또는 P2P GO는 자체적으로 P2P 그룹 세션을 시작할 수 있으며 P2P 발견 단계에서 기술된 방법을 사용한 후에 세션을 시작할 수도 있다. 이처럼 중요한 역할을 수행하는 P2P GO가 되고자 하는 값은 어떤 기기에 고정된 값으로 존재하는 것이 아니라 응용 또는 상위 계층 서비스에 의해 조정이 가능하므로 각각의 응용프로그램의 용도에 따라서 개발자는 P2P GO가 되고자 하는 적절한 값을 선택할 수 있다.

다음으로 P2P 어드레싱(addressing)에 대하여 설명한다. P2P 기기는 P2P 그룹 세션 내에서 MAC 어드레스를 사용하여 P2P 인터페이스 어드레스를 할당하여 사용한다. 이때 P2P GO의 P2P 인터페이스 어드레스는 BSSID(BSS Identifier)인데 이는 실질적으로 P2P GO의 MAC 어드레스이다.

P2P 그룹의 연결 해제에 대하여 설명한다. 만약 P2P 세션이 종료되었을 경우 P2P GO는 모든 P2P 클라이언트에게 De-authentication을 통하여 P2P 그룹 세션의 종료를 알려야 한다. P2P 클라이언트 측면에서도 P2P GO에게 연결해제를 할 수 있는데 이때 가능하다면 해제(disassociation) 절차를 거쳐야 한다. 클라이언트의 연결 해제요청을 받은 P2P GO는 P2P 클라이언트가 연결 해제되었음을 파악할 수 있다. 만약 P2P GO가 P2P 클라이언트로부터 비정상적인 프로토콜 에러나 P2P 그룹의 연결을 방해하는 동작을 하는 P2P 클라이언트가 감지되면 인증 거절(rejection of authentication)이나 결합 거부(denial of association)을 유발하는데, 구체적인 실패 사유를 association 응답에 기록한 후 전송한다.

도 7 은 P2P 가 적용되는 경우의 WFD 네트워크 양상을 보여주는 도면이다.

도 7 에 신규 P2P 응용(예, 소셜 채팅, 위치-기반 서비스 제공, 게임 연동 등)이 적용되는 경우의 WFD 네트워크 양상을 예시하였다. 도 7 을 참조하면, WFD 네트워크에서 다수의 P2P 기기들(702a~702d)이 P2P 통신(710)을 수행하며, P2P 기기의 이동에 의해 WFD 네트워크를 구성하는 P2P 기기(들)이 수시로 변경되거나, WFD 네트워크 자체가 동적/단시간적으로 새로 생성되거나 소멸될 수 있다. 이와 같이, 신규 P2P 응용 부분의 특징은 덴스(dense) 네트워크 환경에서 상당히 다수의 P2P 기기간에 동적/단시간적으로 P2P 통신이 이뤄지고 종료될 수 있다는 점이다.

도 8은 WFDS (Wi-Fi Direct Services) 기기의 간략화된 블록 다이어그램을 나타낸 도면이다.

Wi-Fi Direct MAC 계층과 상위에는 ASP (Application Service Platform)라는 애플리케이션 서비스를 위한 플랫폼을 정의하고 있다. ASP는 상위 애플리케이션과 하위 Wi-Fi Direct 사이에서 세션 관리, 서비스의 명령 처리, ASP간 제어(control) 및 보안(security) 역할을 한다. ASP 상위에는 WFDS에서 정의하는 4개의 기본 서비스인 전송(Send), 재생(Play), 디스플레이(Display), 출력(Print) 서비스와 해당 애플리케이션 및 UI (User Interface)를 지원한다. 이때 전송(Send) 서비스는 두 WFDS 기기 간 파일 전송을 수행할 수 있는 서비스 및 애플리케이션을 말한다. 재생(Play) 서비스는 두 WFDS 기기 간 DLNA를 기반으로 하는 A/V, 사진, 음악을 공유하는 스트리밍(streaming)하는 서비스 및 애플리케이션을 의미한다. 출력(Print) 서비스는 문서, 사진 등 컨텐츠를 가지고 있는 기기와 프린터 장치 사이에서 문서 및 사진 출력을 가능하게 하는 서비스 및 애플리케이션을 정의하고 있다. 디스플레이(Display) 서비스는 WFA의 미라캐스트(Miracast) Source와 Miracast Sink 사이에 화면 공유(sharing)을 가능하게 하는 서비스 및 애플리케이션을 정의하고 있다. 그리고 활성화(Enable) 서비스는 기본 서비스 외에 third party application 지원 시 ASP 공통 플랫폼 이용을 위해서 정의한다.

본 발명에서 설명하는 용어 중 서비스 해쉬 (Service Hash)는 서비스 네임(Service Name)의 서비스 해쉬 알고리즘 (예. SHA256) 해쉬(hashing)의 첫번째 6 옥텟(octet)을 이용하여, 서비스 네임으로부터 형성된다. 본 발명에서 사용되는 서비스 해쉬는 특정한 것을 의미하는 것만은 아니며, 프로브 요청/응답 발견 메커니즘을 이용한 서비스 네임의 충분한 표시로 이해함이 바람직하다. 간단하게 예를 들면, 서비스 네임이 "org.wifi.example" 일 경우, 이 서비스 네임을 SHA256으로 해쉬(hashing)한 값의 앞의 6 바이트(byte)가 해쉬 값(hash value)이다.

WFDS에서는 프로브 요청 메시지에 해쉬 값을 포함하고, 서비스가 매칭되면, 서비스 내임을 포함한 프로브 응답 메시지로 응답하여 서비스 지원 여부를 확인한다. 즉, 서비스 네임은 DNS 형태의 사용자가 읽을 수 있는(user readable) 서비스의 이름이다. 서비스 해쉬 값은, 이 서비스 네임을 알고리즘(예. SHA256) 을 통해서 생성된 256 바이트 값 중의 상위 6 바이트를 의미한다. 앞의 예에서와 같이, 서비스 네임이 "org.wifi.example" 일 경우, 서비스 해쉬는 "4e-ce-7e-64-39-49" 값일 수 있다.

따라서 본 발명에서는 서비스 네임을 알고리즘을 통해 해쉬(hashing)한 값의 일부를 서비스 해쉬(정보)라고 표현하며, 하나의 정보로서 메시지 내에 포함될 수 있다.

기존의 WFDS 설정 방법

도 9는 기존의 WFDS 에서 WFDS 기기 간 기기 발견(discovery) 및 서비스 발견하여 WFDS 세션을 연결하는 과정을 보여주는 도면이다.

설명의 편의를 위하여 도 4에 도시된 바와 같이, A 기기는 자신이 제공할 수 있는 WFDS를 검색자(seeker)에게 광고(advertise)하는 광고자(advertiser) 역할을 하고, B 기기는 광고된 서비스를 검색(seek)하는 역할을 하는 것을 가정한다. A 기기는 자신의 서비스를 광고하고 상대방이 서비스를 찾아서 시작하고자 하는 기기이며, B 기기는 상위 애플리케이션 혹은 사용자의 요청에 의해서 서비스를 지원하는 기기를 찾는 과정을 수행한다.

A 기기의 서비스(service) 단은 자신이 제공할 수 있는 WFDS를 A 기기의 애플리케이션 서비스 플랫폼(Application Service Platform; ASP) 단에 광고한다. B 기기의 서비스 단도 역시, 자신이 제공할 수 있는 WFDS를 B 기기의 ASP 단에 광고할 수 있다. B 기기는 검색자(seeker)로서 WFDS를 이용하기 위하여 이용하려는 서비스를 B 기기의 애플리케이션 단에서 서비스 단에 지시하고, 서비스 단은 다시 ASP 단에 해당 WFDS를 이용할 대상 기기를 찾도록 지시한다.

B 기기의 ASP 단은 자신의 WFDS 대상 기기를 찾기 위하여, P2P(peer to peer) 프로브 요청(P2P Probe Request) 메시지를 전송한다(S910). 이 때 P2P 프로브 요청 메시지 내에는 자신이 찾고자 하는 혹은 자신이 지원 가능한 서비스의 서비스 네임(service name)을 해쉬(hashing)하여 서비스 해쉬 형태로 넣어서 요청한다. 검색자로부터 P2P 프로브 요청 메시지를 수신한 A 기기는, 해당 서비스를 지원하는 경우 이에 대한 응답으로 B 기기에 P2P 프로브 응답(P2P Probe Response) 메시지를 전송한다(S920). P2P 프로브 응답 메시지에는 서비스 네임 혹은 해쉬 값으로 지원하는 서비스와 해당 광고(advertise) ID 값을 포함한다. 이 과정은 A 기기 및 B 기기가 서로 WFDS 기기 임과 지원하는 서비스의 여부를 알 수 있는 기기 발견(Device Discovery) 과정이다.

이후, 선택적으로(optionally), P2P 서비스 발견 과정을 통해서 특정 서비스에 대한 자세한 내용을 알 수 있게 된다. 자신과 WFDS를 할 수 있는 기기를 찾은 B 기기는 해당 기기에 P2P 서비스 발견 요청(P2P Service Discovery Request) 메시지를 전송한다(S930). B 기기로부터 P2P 서비스 발견 요청 메시지를 수신한 A 기기는 ASP 단에서, 앞서 A 기기의 서비스 단에서 광고(advertise)한 서비스와 B 기기로부터 받은 P2P 서비스 네임 및 P2P 서비스 정보를 매칭(matching)하여 B 기기에게 P2P 서비스 발견 응답 (P2P Service Discovery Response) 메시지를 전송한다(S940). 이는 IEEE 802.11u에서 정의된 GAS 프로토콜(protocol)을 사용하게 된다. 이렇게 서비스 검색에 대한 요청이 완료되면 B 기기는 검색 결과를 애플리케이션 및 사용자에게 알릴 수 있게 된다. 이 시점까지 Wi-Fi Direct의 그룹이 형성되지 않는 상태이며, 사용자가 서비스를 선택하여 서비스가 연결 세션(Connect Session)을 수행하는 경우 P2P 그룹 형성(P2P Group formation)이 진행된다.

본 발명의 설명에 앞서, 한가지 주의할 점은, 기존의 Wi-Fi Direct 연결과, 본 발명에서 다루는 Wi-Fi 다이렉트 서비스(Direct Services; WFDS) 연결을 구분지을 필요가 있다. 종래의 Wi-Fi Direct에서 L2 계층(layer)까지를 중점적으로 다룬 것에 비해, 최근 논의되고 있는 WFDS 연결의 경우, L2 계층 뿐만 아니라, 그 상위 계층까지 다루면서 애플리케이션 서비스 플랫폼(Application Service Platform)에서 이루어지는 서비스 세션 연결 등을 다루고 있다. 따라서, 기존의 L2 계층의 연결에 비해 보다 다양하고 복잡한 사례들이 발생할 수 있으며, 이 사례들에 대한 정의가 요구된다. 추가로, 기기간 Wi-Fi 다이렉트 연결만을 하는 경우와 Wi-Fi 다이렉트 서비스를 연결하는 경우, Wi-Fi를 통해서 교환되는 컨트롤 프레임의 구성과 순서가 다르게 된다.

도 10 은 기기 발견 과정의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 10 에서는 기기 발견 과정을 보다 자세히 도시하였다. 본 예는 도 4 에서 WFD 장치(302)와 WFD 장치(304) 사이의 동작을 예시한다.

도 10 를 참조하면, 도 4 의 이웃 발견 과정은 SME(Station Management Entity)/애플리케이션/사용자/벤더의 지시에 의해 개시될 수 있고(S1010), 스캔 단계(scan phase)(S1012)와 찾기 단계(find phase)(S1014~S1016)로 나눠질 수 있다. 스캔 단계(S1012)는 가용한 모든 무선 채널에 대해 802.11 방식에 따라 스캔하는 동작을 포함한다. 이를 통해, P2P 기기는 최상의 동작 채널을 확인할 수 있다. 찾기 단계(S1014~S1016)는 청취(listen) 모드 (S1014)와 탐색(search) 모드 (S1016)를 포함하며, P2P 기기는 청취 모드(S1014)와 탐색 모드(S1016)를 교대로 반복한다. P2P 기기(302, 304)는 탐색 모드(S1016)에서 프로브 요청 프레임(Probe request frame)을 사용하여 능동 탐색을 실시하며, 빠른 탐색을 위하여 탐색 범위를 채널 1, 6, 11(2412, 2437, 2462MHz)의 소셜 채널(social channel)로 한정할 수 있다. 또한, P2P 기기(302, 304)는 청취 모드(S1014)에서 3 개의 소셜 채널 중 하나의 채널만을 선택하여 수신 상태로 유지한다. 이 때, 다른 P2P 기기(예, 302)가 탐색 모드에서 전송한 프로브 요청 프레임이 수신된 경우, P2P 기기(예, 304)는 프로브 응답 프레임(probe response frame)으로 응답한다. 청취 모드(S1014) 시간은 랜덤하게 주어질 수 있다(예, 100, 200, 300 TU(Time Unit; msec)). P2P 기기는 탐색 모드와 수신 모드를 계속 반복하다 서로의 공통 채널에 도달할 수 있다. P2P 기기는 다른 P2P 기기를 발견한 후 해당 P2P 기기에 선택적으로 결합하기 위해, 프로브 요청 프레임과 프로브 응답 프레임을 사용하여 장치 타입, 제작사 또는 친근한 장치 이름을 발견/교환할 수 있다. 이웃 발견 과정을 통해 주변 P2P 기기를 발견하고 필요한 정보를 얻은 경우, P2P 기기(예, 302)는 SME/애플리케이션/사용자/벤더에게 P2P 기기 발견을 알릴 수 있다(S1018)

기기 발견 과정을 좀더 자세히 검토하면, 종래의 기기 발견 과정에서는 청취 모드(listen state)와 탐색 모드(search state)가 교대로 반복된다. 청취 모드에서 P2P 기기가 특정 채널 (2.4GH 기준으로 채널 1, 6 및 11 중 하나)를 랜덤으로 선택하여 랜덤 시간(100, 200, 300 msec(TU))동안 프로브 요청 프레임을 수신한다. 프로브 요청 프레임을 수신한 P2P 기기는 프로브 응답 프레임으로 회신하며, 랜덤 시간이 경과되면 청취 모드에서 다시 탐색 모드로 전환한다. 탐색 모드에서는 1, 6, 11 채널을 스위치하면서 프로브 요청 프레임을 전송하는데, 전송 후 일정 시간 동안 프로브 응답 프레임을 수신하지 못하면 다음 채널로 스위치 동작한다. 기기 발견을 원하는 P2P 기기는 서로의 기기 정보를 송수신 하여야 하며, 특정 시간에 한 P2P 기기는 청취 모드이어야 하고, 다른 P2P 기기는 탐색 모드이어야 한다. 이 때, 서로 프로브 요청 프레임 및 프로브 응답 프레임을 정상적으로 송수신하여야 기기 발견 과정을 수행하게 된 것이다.

하지만, 종래의 WFD 의 기기 발견 과정은 시간이 많이 소요된다는 단점을 가지고 있다. 기기 발견에서 통신 후 해제까지 짧은 시간에 진행되는 점에서, 두 P2P 기기가 서로를 발견하려면 같은 시간에 같은 채널에서 서로 다른 모드(청취 모드 및 탐색 모드)로 동작해야 한다는 점에서, P2P 기기를 실질적으로 사용하는 사용자는 불편함을 느낄 수 있다. 실제 측정 결과에서도 5 초 이상의 지연 시간이 측정되고 있어, 불편을 해소할 방안이 요구된다.

기기 발견 소요시간의 단축

이하, 본 발명에서는 P2P 기기 간에 기기 발견(device discovery) 과정에 소요되는 시간을 줄이는 방법을 제안한다.

도 11 은 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 기기 발견 과정을 나타내는 도면이다.

도 11 에 도시된 바와 같이, 기기 발견을 위해서는 필수적으로 소요되는 시간이 존재한다. 먼저, 기기가 자신이 동작할 수 있는 전체 가용 채널을 탐색하는 스캐닝 단계(scan phase)에서 소요되는 시간이 있으며, 스캐닝 단계 이후, 청취 모드(listen state)에서 타 기기의 프로브 요청(probe request) 메시지를 수신하기 위하여 기다리는 시간이 존재한다. 일정 시간 동안 타 기기로부터 프로브 요청 메시지를 수신하지 못한 경우, 청취 모드에서 탐색 모드(search state)로 전환하여, 타 기기에게 프로브 요청 메시지를 전송할 수 있다. 프로브 요청 메시지를 전송하는 때에는 3 개의 소셜 채널(social channel; 1 번, 6 번 및 11 번) 만을 이용하는데, 1 번 채널에서 타 기기를 발견하지 못한다면, 6 번(또는 11 번) 채널로 채널 호핑(channel hopping)하여, 청취 모드에서는 프로브 요청 메시지를 수신하고, 탐색 모드에서는 프로브 요청 메시지를 수신하고, 6 번 채널에서 타 기기를 발견하지 못한다면, 11 번(또는 1 번) 채널로 채널 호핑하여 기기 발견 과정을 반복할 수 있다. 이렇게, 와이파이 다이렉트 서비스를 이용하기 위하여, 기기 발견 과정에서 소비되는 시간을 줄이기 위하여, 서비스 애플리케이션에 따라서 통신 채널의 청취 모드로 동작되는 시간을 조절할 수 있다.

청취 모드 동작 시간의 단축

본 발명에서 제안하는 방법은, 제 1 기기가 제 2 기기에게 프로브 요청 메시지를 전송하고, 제 2 기기로부터 프로브 응답 메시지를 수신하는 단계에서 시간을 줄이기 위하여, 청취 모드(listen state)로 동작되는 시간을 줄이는 방법이다. 제 1 기기가 제 2 기기와 이용하려는 와이파이 다이렉트 서비스(WFDS)의 애플리케이션 (application)에 기초하여, 청취 모드로 동작되는 시간을 다르게 결정하여 전체 기기 발견 시간을 줄이는 방법을 제안한다.

와이파이 다이렉트 서비스(WFDS)의 종류는 다양하다. 일반적으로, 전송(send), 재생(play), 출력(print), 표시(display)의 4 가지를 기본 서비스를 정의하고 있으나, 이외의 서비스들도 가능하다. 본 발명에서는 상기 4 가지의 기준에서 WFDS 를 분류하는 것이 아니라, 서비스 애플리케이션이, 소수의 사용자들에 의해 사용되는지, 다수의 사용자들에 의하여 사용되는지에 따라 구별한다.

먼저, 적은 수(少數)의 사용자들에 의해 사용되는 서비스 애플리케이션을 쉽게 설명하면, 적은 수의 기기 사용자들이 이용하는 서비스를 의미하며, 예를 들어, 데이터 전송(data transfer) 또는 멀티미디어 스트리밍(multimedia streaming) 등을 살펴볼 수 있다. 데이터 전송의 경우, 특정 기기에서 데이터를 원하는 기기로 전송하거나, 데이터 전송을 원하는 기기에서 승인을 거쳐 전송하므로, 그 서비스를 이용하는 사용자가 제한적이며, 일정 수 이하인 적은 수의 사용자인 경우가 일반적이다. 멀티미디어 스트리밍의 경우도, 유료 서비스를 지원하는 컨텐츠의 경우라면 승인을 요구하고, 전송 기기 또는 수신 기기에서의 승인 등의 제한적인 서비스 제공이 이루어지므로, 일정 수 이하의 적은 수의 사용자에 의하여 이용되고 있다.

반면에, 많은 수(多數)의 사용자들에 의해 사용되는 서비스 애플리케이션으로는, 광고(advertisement) 또는 소셜 네트워크 서비스(Social Network Service; SNS) 등을 예로 들 수 있다. 광고와 같은 경우에, 정보를 특정 또는 불특정 다수에게 제한없이 전송하는 경우가 일반적이므로, 많은 수의 사용자들이 이용하는 서비스로 파악될 수 있다. 소셜 네트워크 서비스의 경우도, 일대일(1:1) 서비스도 가능하지만, 일대다(1:多) 서비스가 가능하며, 이 또한 많은 수의 사용자들이 이용하는 서비스로 파악될 수 있다. 적은 수의 사용자가 이용하는 서비스와 많은 수의 사용자가 이용하는 서비스를 상기에서 예를 들어 설명하였지만, 반드시 이로서 제한되는 것이 아니라, 서비스 애플리케이션이 실질적으로 이용되는 형태에 따라서 구분하는 것이 바람직하다는 점에 주의할 필요가 있다.

적은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션일 때의 제 1 기기가 제 2 기기의 프로브 요청 메시지를 수신하는 청취 모드(listen state) 시간은, 많은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션일 경우보다 긴(longer) 시간으로 설정할 수 있다. 적은 수의 사용자가 이용하는 서비스는 서비스 이용의 상대가 제한적이므로, 기기 발견에 있어서, 제 1 기기에게 프로브 요청 메시지를 전송하는 제 2 기기도 제한된 수로 한정될 수 있다. 적은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션은 상대 기기를 발견하는 것이 중요하므로(핵심적이므로), 일정 시간 이상을 유지하여 상대 기기를 발견하는 것이 보장되도록 설정할 수 있다. 반대로, 많은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션의 경우라면, 적은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션의 경우보다, 상대 기기를 발견하는 것이 핵심적이지 않다. 특정 다수 또는 불특정 다수의 상대 기기를 발견하는 것이므로, 다수의 기기의 프로브 요청 메시지를 수신하는 청취 모드 동작 시간을 절약하여 전체 기기 발견 시간을 단축시킬 수 있다. 아래의 표 1 은 서비스 애플리케이션에 따라, 청취 모드 동작 시간을 달리하는 설정의 예를 보여주고 있다. 데이터 전송 또는 멀티미디어 스트리밍 등의 서비스 애플리케이션의 경우, 청취 모드로 동작하는 시간을 100, 200 또는 300 msec(TU)로 설정하여, 일정 시간 이상으로 유지할 수 있으며, 광고 또는 SNS 의 경우는 10, 20 또는 30 msec(TU)로 설정하여, 시간을 절약할 수 있다.

탐색 및 청취 모드에서의 소셜 채널 특정

탐색 및 청취 모드에서 동작하는 기기의 소셜 채널(social channel)을 서비스 애플리케이션에 따라 특정하여, 전체 기기 발견 시간을 줄일 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 일반적으로 스캐닝 단계가 완료된 이후, 기기는 탐색 모드와 청취 모드를 교대로 전환해가며 상대 기기를 발견한다. 이 때, 전체 채널 중 3 개의 소셜 채널(1 번, 6 번 및 11 번)을 채널 호핑(channel hopping) 하며 상대 기기를 찾는 것이 일반적이다. 이러한 방식으로 상대 기기를 발견하려면, 제 1 기기(찾으려는 기기) 및 제 2 기기(대상 기기)가 3 개의 채널 중 같은 하나의 채널에서 동작 중이어야 하고, 제 1 기기가 탐색 모드일 때 제 2 기기는 프로브 요청 메시지를 수신하는 청취 모드로 동작 중에 있어야 한다. 이 조건을 모두 충족시키는 시간에 상대 기기를 발견할 수 있으므로, 그 과정에서 경과되는 시간을 무시할 수 없고, 이는 릴레이(delay)로서 작용하게 된다. 따라서, 서비스 애플리케이션에 따라서 3 개의 소셜 채널 중 하나의 채널로 특정(제한)한다면, 두 기기가 채널까지 같아야 할 조건을 완화하는 것이어서, 딜레이를 줄일 수 있다. 도 11 에 도시된 바와 같이, 제 1 기기가 이용하려는 서비스 애플리케이션에 대하여, 소셜 채널 중 1 번 채널로 특정할 경우, 제 2 기기도 1 번 채널에서 서로 탐색 모드 및 청취 모드를 전환해가며 기기 발견을 할 수 있어, 6 번 채널 또는 11 번 채널에서 동작하는 시간을 줄일 수 있다.

최소 대기 시간의 단축

상대 기기를 발견하려는 제 1 기기는 탐색 모드(search state)에서 프로브 요청 메시지를 전송하고, 상대 기기로부터 프로브 응답 메시지를 수신할 수 있다. 탐색 모드로 동작 중인 제 1 기기가 프로브 요청 메시지를 전송하는 방식은, 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 및 브로드캐스트(broadcast) 중 하나의 전송 방식일 수 있으며, 제 2 기기가 프로브 응답 메시지를 전송하는 방식은 유니캐스트(unicast) 또는 멀티캐스트(multicast) 방식일 수 있다. 최소 대기 시간(MinChannelTime)은 프로브 요청 메시지를 전송하고, 프로브 응답 메시지를 수신하기까지의 대기 시간을 의미한다. 3 개의 소셜 채널 (1 번, 6 번 및 11 번) 중 하나의 채널에서 프로브 요청 메시지를 전송하고, 일정 시간 동안 프로브 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우라면, 다른 소셜 채널로 채널 호핑하여 다시 프로브 요청 메시지를 전송하고, 프로브 응답 메시지의 수신을 위하여 대기하므로, 대기 시간을 정하는 기준 시간 즉, 최소 대기 시간을 조절하는 것은 전체 기기 발견 시간을 줄이는 데에 영향을 미칠 수 있다.

적은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션의 경우는 일정 수 이하의 사용자만을 대상으로 하므로, 해당 채널에 상대 기기가 없는 경우, 빨리 다른 소셜 채널로 호핑하여 기기 발견 과정을 수행하는 것이 바람직하다. 하지만, 다수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션의 경우는, 가능한 많은 상대 기기로부터 프로브 응답 메시지를 받는 것이 유리하므로, 최소 대기 시간을 일정 시간 이상 보장하는 것이 바람직하다. 하기의 표 2 는 서비스 애플리케이션에 따라서, 최소 대기 시간을 설정하는 예를 나타낸다.

스캐닝 단계의 수행 여부 결정

스캐닝 단계(scan phase)를 서비스 애플리케이션에 따라 수행할 것인지 여부를 달리하여 전체 기기 발견 시간을 단축시킬 수 있다. 스캐닝 단계의 경우, 앞서 설명한 바와 같이 제 1 기기가 동작할 수 있는 전체 가용 채널을 탐색하기 위하여 수행한다. 스캐닝 단계 이후에 기기 발견을 하게 되면, P2P 그룹을 형성하고 그룹 내에서 사용할 채널을 결정하는데, 이 때 필요한 채널 정보가 스캐닝 단계에서 스캔한 채널 정보이다. 따라서, 제 1 기기가 최적의 조건을 갖추는 채널에서 이후 P2P 통신을 하게 되는 바, 스캐닝 단계를 기기 발견 전에 수행하는 것은 다소 이른 감이 있다. 또한 기기를 발견하기 전의 상황에서, 이후 최적의 채널을 스캐닝 하는 것은, 전체 기기 발견 소요 시간을 효율적으로 사용하지 못하는 경우가 될 수 있으므로, 서비스 애플리케이션에 따라 스캐닝 단계를 수행할 것인지 아닌지를 구분하여, 전체 기기 발견 소요 시간을 단축시킬 수 있다.

먼저, 적은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션의 경우의 예를 들면, 데이터 전송(data transfer) 또는 멀티미디어 스트리밍(multimedia streaming) 서비스 애플리케이션을 들 수 있다. 이러한 경우에는, 일반적으로 고용량의 데이터를 전송하여야 하는데, 고용량의 데이터 전송을 위해서는 기기 간에 최적의 채널을 찾는(scanning) 것이 전체 통신에 중요한 요소로 작용한다. 따라서, 이러한 서비스 애플리케이션의 경우에는, 스캐닝 단계가 하나의 중요 단계이므로, 기기 발견 단계 전에 일정 시간 수행하는 것이 필요하다.

반대로, 많은 수의 사용자가 이용하는 시비스 애플리케이션의 경우의 예를 들면, 광고(advertisement) 또는 SNS(social network service) 서비스 애플리케이션을 들 수 있다. 이러한 경우에는, 일반적으로 크지 않은 용량의 데이터를 전송하고, 이동성이 크므로, 전송 속도가 빠른 최적의 채널을 찾는 것보다는 기기 발견 과정의 딜레이(delay)를 줄이는 것이 효과적이다. 따라서, 많은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션에 대하여, 스캐닝 단계(scan phase)를 생략하는 방안을 고려할 수 있다. 하기의 표 3 은 서비스 애플리케이션에 따라 스캐닝 단계의 수행 여부를 구분한 표이다.

다만, 표 3 에서 보듯이, 서비스 애플리케이션에 따라서 스캐닝 단계(scan phase)를 수행할 것인지 수행하지 않을 것인지 이분법적으로 구분하는 것이 불가능한 상황이 존재할 수 있다. 많은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션의 경우도 경우에 따라서는 최적의 채널을 찾아 통신을 하여야 하므로, 스캐닝 단계를 수행하지 않는 것 보다는, 적은 수의 사용자가 이용하는 서비스 애플리케이션의 경우보다 스캐닝 시간을 짧게 설정하여, 전체 기기 발견 소요 시간을 단축시킬 수 있다.

도 12 는 본 발명에 적용되는 WFD 기기를 간략하게 나타낸 도면이다.

도 12 에서, RF 송수신기를 설명하면, PHY 모듈에서 만들어진 정보는 PF 스펙트럼으로 이동하고, 필터링(filtering), 증폭(Amplification) 등을 수행하여 안테나를 통해 전송하거나, 안테나를 통해 수신되는 RF 신호를 PHY 모듈에서 처리가 가능한 대역으로 옮기고, 이를 위한 필터링 등의 과정을 처리하는 기능을 담당한다. 송수신기의 전송 및 수신 기능을 전환하기 위한 전환(switch) 기능 등도 포함될 수 있다.

PHY 프로토콜 모듈에 대하여 설명하면, MAC 모듈에서 전송을 요구하는 데이터에 대하여 FEC 엔코딩 및 변조(modulation), 프리앰블(preamble) 및 파일럿(pilot) 등의 부가 신호를 삽입하는 등의 처리를 하여 RF 송수신기로 전달하는 역할과 동시에 RF 송수신기로부터 전달되는 수신 신호를 복조(demodulation), 등화(equalization), FEC 디코딩 및 PHY 레이어에서 부가된 신호의 제거 등의 과정을 통해 MAC 모듈로 데이터를 전달하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, PHY 모듈에서는 변조기(modulator), 복조기(demodulator), 등화기(equalizer), FEC 인코더 및 FEC 디코더 등이 포함될 수 있다.

다음으로, MAC 프로토콜 모듈에 대하여 설명하면, 이 모듈은 상위 레이어에서 전달되는 데이터를 PHY 프로토콜 모듈로 전달 및 전송하기 위하여 필요한 과정을 수행하며, 기본적인 통신이 이루어지기 위한 부가적인 전송을 담당한다. 이를 위하여 상위 레이어에서 요구되는 데이터를 전송하기 적합한 형태로 가공하여 PHY 프로토콜 모듈로 전달 및 전송하도록 처리한다. 또한, PHY 프로토콜 모듈에서 전달된 수신 데이터를 가공하여 상위 레이어로 전달하는 역할을 수행한다. 이러한 데이터 전달을 위해서 필요한 부가적인 송수신을 담당함으로써 통신 프로토콜을 처리하는 역할도 담당한다.

도 13 은 본 발명에 적용되는 WFD 기기를 간략하게 나타낸 또 다른 도면이다.

도 13 을 참조하면, WFD 네트워크는 제 1 WFD 기기(1310) 및 제 2 WFD 기기(1320)을 포함한다. 제 1 WFD 기기(1310)는 프로세서(1312), 메모리(1314) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(1316)을 포함한다. 프로세서(1312)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1314)는 프로세서(1312)와 연결되고 프로세서(1312)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(1316)은 프로세서(1312)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 제 2 WFD 기기 (1320)는 프로세서(1322), 메모리(1324) 및 RF 유닛(1326)을 포함한다. 프로세서(1322)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1324)는 프로세서(1322)와 연결되고 프로세서(1322)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(1326)은 프로세서(1322)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 제 1 WFD 기기 (1310) 및/또는 제 2 WFD 기기 (1320)는 단일 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

이상 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNodeB(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 실명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다.

상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

상술한 바와 같은 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 효율적인 피드백 전송 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (12)

1. 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기기 발견(device discovery) 하는 방법에 있어서,
   제1 기기가 가용한 전체 채널을 스캔하는 단계;
   상기 제1 기기가 제2 기기에게 프로브 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
   상기 제2 기기로부터 상기 프로브 요청 메시지에 대한 응답으로, 프로브 응답 메시지를 수신하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 제1 기기는 탐색 모드(search state)에서는 프로브 요청 메시지를 전송하고, 청취 모드(listen state)에서는 프로브 요청 메시지를 수신하도록 설정되고,
   상기 제1 기기가 상기 제2 기기와 이용하려는 와이파이 다이렉트 서비스(WFDS)의 애플리케이션 (application)에 기초하여, 상기 제1 기기가 상기 청취 모드로 동작되는 시간이 결정되는, 기기 발견 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 애플리케이션이 일정 수 이하의 기기와의 서비스에 관련된 경우에 상기 제1 기기의 청취 모드 동작 시간은, 상기 애플리케이션이 일정 수 초과의 기기와의 서비스에 관련된 경우에 있어서의 상기 제1 기기의 청취 모드 동작 시간보다 길도록 설정되는, 기기 발견 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기기가 탐색 모드로 동작하는 경우의 통신 채널은 특정 애플리케이션마다 하나의 채널이 설정되는, 기기 발견 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기기가 상기 제2 기기에게 상기 프로브 요청 메시지를 전송한 후부터, 상기 제2 기기로부터 상기 프로브 응답 메시지를 수신하기까지의 최소 대기 시간은,
   상기 애플리케이션이 일정 수 이하의 기기와의 서비스에 관련된 경우가 상기 애플리케이션이 일정 수 초과의 기기와의 서비스에 관련된 경우보다 짧도록 설정되는, 기기 발견 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기기가 가용한 전체 채널을 스캔하는 시간은,
   상기 애플리케이션이 일정 수 이하의 기기와의 서비스에 관련된 경우에 수행하는 시간이, 상기 애플리케이션이 일정 수 초과의 기기와의 서비스에 관련된 경우에 수행하는 시간보다 길도록 설정되는, 기기 발견 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 프로브 요청 메시지는 상기 제1 기기가 탐색 모드로 동작 중에 전송한 메시지이고,
   상기 프로브 응답 메시지는 상기 제2 기기가 청취 모드로 동작 중에 상기 제1 기기가 수신한 메시지인, 기기 발견 방법.
7. 제2항에 있어서,
   상기 일정 수 이하의 기기와의 서비스는, 데이터 전송(data transfer) 및 멀티미디어 스트리밍(multimedia streaming)을 포함하는, 기기 발견 방법.
8. 제2항에 있어서,
   상기 일정 수 초과의 기기와의 서비스는, 광고(Advertisement), 소셜 네트워크 서비스(SNS)를 포함하는, 기기 발견 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기기가 상기 프로브 요청 메시지를 전송하는 방식은, 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 및 브로드캐스트(broadcast) 중 하나의 전송 방식인, 기기 발견 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 와이파이 다이렉트 서비스는, 전송(send), 재생(play), 출력(print), 표시(display) 중 하나 이상을 포함하는, 기기 발견 방법.
11. 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기기 발견(device discovery) 하는 방법에 있어서,
    제1 기기로부터 제2 기기가 프로브 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 기기에게 상기 프로브 요청 메시지에 대한 응답으로, 프로브 응답 메시지를 전송하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제2 기기는 탐색 모드(search state)에서는 프로브 요청 메시지를 전송하고, 청취 모드(listen state)에서는 프로브 요청 메시지를 수신하도록 설정되고,
    상기 제2 기기가 상기 제1 기기와 이용하려는 와이파이 다이렉트 서비스(WFDS)의 애플리케이션 (application)에 기초하여, 상기 제2 기기가 청취 모드로 동작되는 시간이 결정되는, 기기 발견 방법.
12. 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기기 발견(device discovery) 하는 제1 기기에 있어서,
    송수신기; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 기기가 가용한 전체 채널을 스캔하고, 상기 송수신기를 이용하여 제2 기기에게 프로브 요청 메시지를 전송하며, 상기 제2 기기로부터 상기 프로브 요청 메시지에 대한 응답으로, 프로브 응답 메시지를 수신하도록 설정되며,
    상기 제1 기기는 탐색 모드(search state)에서는 프로브 요청 메시지를 전송하고, 청취 모드(listen state)에서는 프로브 요청 메시지를 수신하도록 설정되고, 상기 제1 기기가 상기 제2 기기와 이용하려는 와이파이 다이렉트 서비스(WFDS)의 애플리케이션 (application)에 기초하여, 상기 제1 기기가 청취 모드로 동작되는 시간이 결정되는, 제1 기기.

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