KR20190133622A - Method and apparatus for allocating mptcp address for 5g network - Google Patents

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KR20190133622A
KR20190133622A KR1020190060593A KR20190060593A KR20190133622A KR 20190133622 A KR20190133622 A KR 20190133622A KR 1020190060593 A KR1020190060593 A KR 1020190060593A KR 20190060593 A KR20190060593 A KR 20190060593A KR 20190133622 A KR20190133622 A KR 20190133622A
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강유화
하정락
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한국전자통신연구원
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Abstract

Provided is user equipment comprising a processor and a memory, which performs the steps of: receiving, from an interworking function device in a non-cellular network, a first address of a multi-path transmission control protocol (MPTCP) proxy generated by a session management function (SMF) by executing a program stored in the memory; and transmitting uplink data to the MPTCP proxy using the first address.

Description

5G 네트워크에서 효율적인 MPTCP 주소 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING MPTCP ADDRESS FOR 5G NETWORK}METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING MPTCP ADDRESS FOR 5G NETWORK}

본 기재는 5G 네트워크에서 MPTCP를 위한 주소 할당 방법 및 장치에 관한 것이다. The present disclosure relates to an address allocation method and apparatus for MPTCP in a 5G network.

5G 시스템에는, 3GPP(셀룰러 네트워크)와 Non-3GPP 액세스 망(비-셀룰러 네트워크) 간의 통합 트래픽 제어를 위한 액세스 트래픽 스티어링, 스위칭, 및 스플리팅(ATSSS: Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 기능이 포함된다. 트래픽의 스티어링은 새로운 데이터 트래픽을 새로운 액세스 망을 통해 전송하는 것이고, 트래픽 스위칭은 현재 전송 중인 데이터 트래픽의 전부를 다른 엑세스 망을 통하여 전송하는 것이며, 트래픽 스플리팅은 하나의 데이터 트래픽을 복수의 액세스 망을 통해 분산 전송하는 것이다.5G systems include Access Traffic Steering, Switching and Splitting (ATSSS) for unified traffic control between 3GPP (Cellular Network) and Non-3GPP Access Networks (Non-Cellular Network). Included. Traffic steering is the transmission of new data traffic through a new access network, traffic switching is the transmission of all of the data traffic currently in transit through another access network, and traffic splitting is the transmission of one data traffic to multiple accesses. Distributed transmission over the network.

이러한 ATSSS를 위해서는 사용자 장비(user equipment, UE)와 사용자 평면 기능(user plane function, UPF) 간의 트래픽을 분산시키기 위한 다중 접속(Multi-Access, MA) 프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU) 세션(Multi-Access PDU Session)이 필수적으로 요구된다. MA PDU 세션은 생성(Establishment), 수정(Modification), 또는 해제(Release)될 수 있다. 또한 MA PDU 세션 내에 UE와 UPF 사이의 멀티 액세스를 위한 트래픽 분산에 관한 여러가지 기술이 있으며, 프로토콜(Multi-Path Transmission Control Protocol, MPTCP)도 여러 기술 중의 하나이다. For this ATSSS, a multi-access (MA) protocol data unit (PDU) session for distributing traffic between user equipment (UE) and user plane function (UPF) Multi-Access PDU Session) is required. The MA PDU session may be established, modified, or released. In addition, there are various techniques related to traffic distribution for multi-access between UE and UPF in a MA PDU session, and the protocol (Multi-Path Transmission Control Protocol, MPTCP) is one of several techniques.

한 실시예는, MPTCP 프록시의 주소를 수신하는 사용자 장비를 제공한다. One embodiment provides user equipment for receiving an address of an MPTCP proxy.

한 실시예에 따르면 사용자 장비가 제공된다. 상기 사용자 장비는 프로세서, 메모리, 및 통신 장치를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여, 세션 관리 기능(session management function, SMF)에 의해 생성된, 다중 경로 전송 제어 프로토콜(Multi-Path Transmission Control Protocol, MPTCP) 프록시의 제1 주소를 비-셀룰러 네트워크의 인터워킹 기능 장치로부터 상기 통신 장치를 이용하여 수신하는 단계, 그리고 제1 주소를 사용하여 MPTCP 프록시에게 상향링크 데이터를 상기 통신 장치를 이용하여 송신하는 단계를 수행하고, 제1 주소는 셀룰러 네트워크의 무선 액세스 네트워크 장치로부터 수신되는 MPTCP 프록시의 제2 주소와 서로 다른 주소이다.According to one embodiment, user equipment is provided. The user equipment includes a processor, a memory, and a communication device, wherein the processor executes a program stored in the memory, and is generated by a session management function (SMF). Receiving a first address of a Path Transmission Control Protocol (MPTCP) proxy from the interworking function device of a non-cellular network using the communication device, and using the first address, uplink data to the MPTCP proxy. And the first address is different from the second address of the MPTCP proxy received from the radio access network device of the cellular network.

MPTCP 클라이언트와 MPTCP 프록시 사이의 데이터 서브플로우가 각 액세스 망에 대응하는 복수의 MPTCP Proxy 주소를 바탕으로 구분될 수 있다. 즉, UE와 UPF 사이의 멀티 액세스를 통한 MPTCP 기반의 ATSSS 기능이 제공될 때, UE의 주소가 아닌 서로 다른 MPTCP 프록시 주소를 통해서 MPTCP 서브플로우가 구분될 수 있다. 따라서, 하나의 UE 주소를 갖는 MA-PDU 세션 내에서, UE 주소의 추가할당 없이 MPTCP 프록시를 이용한 ATSSS 기능이 용이하게 구현될 수 있다. The data subflow between the MPTCP Client and the MPTCP Proxy can be divided based on a plurality of MPTCP Proxy addresses corresponding to each access network. That is, when the MPTCP-based ATSSS function through the multi-access between the UE and the UPF is provided, MPTCP subflows may be distinguished through different MPTCP proxy addresses instead of the UE addresses. Therefore, within the MA-PDU session having one UE address, the ATSSS function using the MPTCP proxy can be easily implemented without additional allocation of the UE address.

도 1은 한 실시예에 따른 MTPCP 프록시를 포함하는 5G 아키텍처를 나타낸 개념도이다.
도 2는 한 실시예에 따른 MTPCP PDU 세션의 설정 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 MTPCP PDU 세션의 설정 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
1 is a conceptual diagram illustrating a 5G architecture including an MTPCP proxy according to an embodiment.
2 is a flowchart illustrating a procedure for establishing an MTPCP PDU session according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a procedure of establishing an MTPCP PDU session according to another embodiment.
4 is a block diagram illustrating a wireless communication system according to an exemplary embodiment.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 기재의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present disclosure. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 사용자 장비(user equipment, UE)는, 단말(terminal), 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 기계형 통신 장비(machine type communication device, MTC device) 등을 지칭할 수도 있고, UE, MS, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, user equipment (UE) includes a terminal, a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), an advanced mobile station (AMS), a high reliability mobile station. (high reliability mobile station, HR-MS), subscriber station (SS), portable subscriber station (PSS), access terminal (AT), machine type communication device, MTC device) and the like, and may include all or a part of functions of the UE, MS, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, and the like.

도 1은 한 실시예에 따른 MTPCP 프록시를 포함하는 5G 아키텍처를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a 5G architecture including an MTPCP proxy according to an embodiment.

도 1을 참조하면, MPTCP Proxy는 ATSSS 기능을 지원하기 위해 5G 아키텍처에 포함된다. 그리고 ATSSS를 위한 기능이 UE, 사용자 데이터 관리(user data management, UDM), 세션 관리 기능(session management function, SMF), 정책 제어 기능(policy control function, PCF), 및 UPF에 포함된다. 또한 MPTCP 클라이언트는 UE 내에 포함된다. MPTCP 프록시(proxy)는 UPF 내에 포함되거나 독립형(Standalone)으로 5G 아키텍처 내에 위치할 수 있다.Referring to Figure 1, MPTCP Proxy is included in the 5G architecture to support the ATSSS function. Functions for the ATSSS are included in the UE, user data management (UDM), session management function (SMF), policy control function (PCF), and UPF. The MPTCP Client is also included in the UE. The MPTCP proxy may be included in the UPF or standalone in the 5G architecture.

종래의 프록시 서버를 이용하는 MPTCP 기술에 따르면, 복수의 액세스 망을 통한 데이터 서브플로우는, 복수의 UE 주소와 하나의 MPTCP 프록시 주소를 바탕으로 구분된다. 즉 서로 다른 액세스 망을 통하는 데이터 서브플로우는, 복수의 MPTCP 클라이언트 주소로 구분될 수 있다.According to a conventional MPTCP technique using a proxy server, data subflows through a plurality of access networks are classified based on a plurality of UE addresses and one MPTCP proxy address. That is, data subflows through different access networks may be divided into a plurality of MPTCP client addresses.

도 2는 한 실시예에 따른 MTPCP PDU 세션의 설정 절차를 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a procedure of establishing an MTPCP PDU session according to an embodiment.

도 2에서 MPTCP 서브플로우는 복수의 UE 주소와 하나의 MPTCP 프록시 주소를 바탕으로 구분될 수 있다. 도 2를 참조하면, UE는 AMF에게 PDU 세션 설정 요청을 송신한다(S101). UE는 비신뢰(untrusted) 비3GPP(non-3GPP) 접속에 대한 PDU 세션 설정 절차도 개시할 수 있다. PDU 세션 설정 요청을 수신한 AMF는 MTPCP 절차를 지원하는 SMF를 선택한다(S102). 그리고 AMF는 선택된 SMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청을 송신한다(S103). Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청을 수신한 SMF는 UDM에서 가입자 정보(subscription information)을 검색하고 UE를 등록한다(S104a). 이때 SMF는 UDM의 가입자정보를 업데이트할 수 있다(S104b). In FIG. 2, the MPTCP subflow may be divided based on a plurality of UE addresses and one MPTCP proxy address. Referring to FIG. 2, the UE transmits a PDU session establishment request to the AMF (S101). The UE may also initiate a PDU session establishment procedure for an untrusted non-3GPP connection. Upon receiving the PDU session establishment request, the AMF selects an SMF that supports the MTPCP procedure (S102). The AMF transmits an Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request to the selected SMF (S103). Receiving the Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request, the SMF retrieves subscription information from the UDM and registers the UE (S104a). At this time, the SMF may update the subscriber information of the UDM (S104b).

SMF는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 응답을 AMF에게 송신한다(S105), 이후 PDU 세션의 인증(authentication) 및 UE에 대한 접속 승인(authorization)이 선택적으로 수행될 수 있다(secondary authorization/authentication)(S106). The SMF sends an Nsmf_PDUSession_CreateSMContext response to the AMF (S105), after which authentication of a PDU session and authorization for a UE may be selectively performed (secondary authorization / authentication) (S106).

동적 정책 및 과금 제어(policy and charging control, PCC)가 적용되면, SMF는 PCF 선택을 수행한다(S107a). 그리고 SMF는 세션 관리 정책 설정(Session management policy establishment) 또는 세션 관리 정책 수정(Session management policy modification)을 수행할 수 있다(S107b). If dynamic policy and charging control (PCC) is applied, the SMF performs PCF selection (S107a). The SMF may perform session management policy establishment or session management policy modification (S107b).

SMF는 MTPCP 프록시 기능(proxy functionality)을 포함하는 UPF를 선택한다(S108). 이후 SMF는 세션 관리 정책 수정 절차를 수행할 수 있다(S109).The SMF selects the UPF including the MTPCP proxy functionality (S108). Thereafter, the SMF may perform a session management policy modification procedure (S109).

단계 S110 내지 S117는, UE가 3GPP 접속을 통해 데이터 서브플로우를 송수신하는 방법에 관한 것이다. 단계 S110 내지 S117에서 3GPP 접속을 통한 PDU 세션의 사용자 평면이 설정되고, UE는 3GPP 접속을 통해서 제1 MTPCP 서브플로우를 송수신할 수 있다. 도2에서는 MPTCP 응용이 아닌 서비스를 위해 MA PDU 세션 당 생성되는 UE의 주소에 대해서는 언급되지 않는다. 도 2를 참조하면, SMF와 UPF는 N4 세션 설정/수정(N4 Session Establishment/Modification)의 요청 및 응답을 송수신한다(S110a, S110b). 그리고 SMF는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer를 통해 AMF에게 MTPCP 프록시 주소와 MPTCP용 UE 주소(MPTCP용 제1 UE 주소)를 지시한다(S111). MTPCP 프록시 주소와 MPTCP용 UE 주소는 AMF에서 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)으로 전달되는 NAS 메시지(N2 PDU 세션 요청)를 통해 전달되고(S112), UE는 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)으로부터 MTPCP 프록시 주소를 포함하는 PDU 세션 설정 수락(PDU Session Establishment Accept) 메시지를 수신한다(S113). 따라서, UE는 3GPP 접속을 통한 MTPCP PDU 세션이 설정되었음을 판단할 수 있다. NG-RAN은 AMF에게 N2 PDU 세션 요청 ACK를 송신하고(S114), UE의 MPTCP 응용의 첫 번째 상향링크 데이터는 NG-RAN을 거쳐 MTPCP 프록시에게 전달될 수 있다(MTPCP 프록시와의 제1 MTPCP 서브플로우의 생성).Steps S110 to S117 relate to a method for the UE to transmit and receive data subflows through a 3GPP connection. In step S110 to step S117 the user plane of the PDU session over the 3GPP connection is set, the UE may transmit and receive the first MTPCP subflow through the 3GPP connection. In FIG. 2, the address of the UE generated per MA PDU session for services other than the MPTCP application is not mentioned. 2, the SMF and the UPF transmit and receive requests and responses of N4 Session Establishment / Modification (S110a and S110b). The SMF instructs the AMF through the Namf_Communication_N1N2MessageTransfer to the MTPCP proxy address and the MPTCP UE address (the first UE address for the MPTCP) (S111). The MTPCP proxy address and the UE address for MPTCP are delivered via NAS messages (N2 PDU session requests) that are forwarded from AMF to the NG-RAN (Next Generation Radio Access Network) (S112), and the UE receives the NG-RAN (Next Generation Radio Access). A PDU session establishment accept message including an MTPCP proxy address is received from the network (S113). Accordingly, the UE may determine that the MTPCP PDU session over the 3GPP connection is established. The NG-RAN transmits an N2 PDU session request ACK to the AMF (S114), and the first uplink data of the MPTCP application of the UE may be delivered to the MTPCP proxy via the NG-RAN (first MTPCP sub with the MTPCP proxy). Generation of flows).

AMF는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 요청 메시지를 SMF에게 송신한다(S115). SMF와 MTPCP 프록시는 N4 세션 수정 요청/응답을 교환하고(S116a, S116b), MTPCP 프록시는 UE에게 NG-RAN을 거쳐 첫 번째 하향링크 데이터를 송신할 수 있다. N4 신호의 교환 이후 SMF는 AMF에게 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 응답 메시지를 송신한다(S117). The AMF sends an Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext request message to the SMF (S115). The SMF and the MTPCP proxy exchange N4 session modification request / response (S116a, S116b), and the MTPCP proxy may transmit the first downlink data to the UE via the NG-RAN. After the exchange of the N4 signal, the SMF transmits an Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext response message to the AMF (S117).

단계 S119 내지 S127은, UE가 비3GPP 접속을 통해 데이터 서브플로우를 송수신하는 방법에 관한 것이다. 단계 S119 내지 S127에서 비신뢰 비3GPP 접속을 거친 PDU 세션의 사용자 평면이 설정되고, UE는 비신뢰 비3GPP 액세스를 통해서 부가(additional) MTPCP 서브플로우를 송수신할 수 있다. 도 2에서 단계 S110 내지 S117은 단계 S119 내지 S127와 병렬적으로 실행될 수 있다.Steps S119 to S127 relate to a method for the UE to transmit and receive data subflows over a non-3GPP connection. In step S119 to S127 the user plane of the PDU session through the untrusted non-3GPP access is set, the UE can send and receive additional MTPCP subflows through the untrusted non-3GPP access. In FIG. 2, steps S110 to S117 may be executed in parallel with steps S119 to S127.

도 2를 참조하면, 먼저 UE는 비-3GPP 인터워킹 기능(Non-3GPP Inter-Working Function, N3IWF) 장치와 IPSec 보안 연계(Security Association, SA)를 설정한다(S118). 그리고 SMF와 UPF는 N4 세션 설정/수정(N4 Session Establishment/Modification)의 요청 및 응답을 송수신한다(S119a, S119b). 그리고 SMF는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer를 통해 다른 MPTCP 클라이언트용 UE 주소(MPTCP용 제2 UE 주소)를 AMF에게 전달한다(S120). 이후 NAS 메시지를 포함하는 N2 PDU 세션 요청이 AMF에서 N3IWF에게 전달되고(S121), UE는 N3IWF와 IPSec child SA를 설정한다(S122). UE는 N3IWF로부터 PDU 세션 설정 수락(PDU Session Establishment Accept) 메시지를 수신한다(S123). 이후 N3IWF는 AMF에게 N2 PDU 세션 요청 ACK를 송신하고(S124), UE의 첫 번째 상향링크 데이터가 N3IWF를 거쳐 MTPCP 프록시에게 전달될 수 있다(MTPCP 프록시와의 제2 MTPCP 서브플로우의 생성).Referring to FIG. 2, firstly, the UE establishes an IPSec Security Association (SA) with a Non-3GPP Inter-Working Function (N3IWF) device (S118). The SMF and the UPF transmit and receive requests and responses of N4 Session Establishment / Modification (S119a and S119b). The SMF transmits another MPTCP client UE address (second UE address for MPTCP) to the AMF through Namf_Communication_N1N2MessageTransfer (S120). Thereafter, the N2 PDU session request including the NAS message is delivered from the AMF to the N3IWF (S121), and the UE sets the N3IWF and the IPSec child SA (S122). The UE receives a PDU Session Establishment Accept message from the N3IWF (S123). Thereafter, the N3IWF transmits an N2 PDU session request ACK to the AMF (S124), and the first uplink data of the UE may be delivered to the MTPCP proxy via the N3IWF (generation of a second MTPCP subflow with the MTPCP proxy).

AMF는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 요청 메시지를 SMF에게 송신하고(S125), SMF와 UPF는 N4 세션 수정 요청/응답을 교환한다(S126a, S126b), N4 메시지를 SMF와 교환한 UPF는 MTPCP 프록시를 통해 UE에게 비3GPP 액세스를 통한 첫 번째 하향링크 데이터를 송신할 수 있다. MTPCP 프록시와 N4 메시지를 교환한 SMF는 AMF에게 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 응답 메시지를 송신한다(S127). AMF sends Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext request message to SMF (S125), SMF and UPF exchange N4 session modification request / response (S126a, S126b), and UPF that exchanges N4 message with SMF to non-3GPP to UE through MTPCP proxy The first downlink data through the access can be transmitted. The SMF having exchanged the N4 message with the MTPCP proxy transmits an Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext response message to the AMF (S127).

도 2에 도시된, MTPCP 클라이언트(예를 들어, UE)와 MTPCP 프록시 사이의 주소 할당 방식은 일반적인 IP 망에 적합하다. 하지만, ATSSS 기술에서 UE는 다중 액세스(multi access, MA) PDU 세션마다 하나의 공통 IP 주소를 사용할 수 있다. 이때, MTPCP 프록시의 주소는 MA-PDU 세션 설정 절차 내에서 네트워크에서 UE에게 전송된다. 만약 UE가 MA PDU 세션당 할당되는 하나의 주소만 사용하면, 도 2에 도시된 하나의 MTPCP 프록시 주소를 이용한 데이터 MPTCP 서브플로우 구분 방법은 한계가 있다. The address allocation scheme between the MTPCP client (eg, UE) and the MTPCP proxy shown in FIG. 2 is suitable for a general IP network. However, in ATSSS technology, the UE can use one common IP address for each multi access (MA) PDU session. At this time, the address of the MTPCP proxy is transmitted to the UE in the network in the MA-PDU session establishment procedure. If the UE uses only one address allocated per MA PDU session, there is a limitation in the method of classifying data MPTCP subflows using one MTPCP proxy address shown in FIG. 2.

도 2를 참조하면, UE의 첫 번째 액세스에 관한 단계 S110 내지 S113 사이에서 MTPCP 프록시의 주소가 네트워크에서 UE에게 전달된다. UE의 두 번째 액세스에 관한 단계 S118 내지 S122에서는 MTPCP 프록시의 주소가 네트워크에서 UE에게 전송되지 않고 MPTCP용 클라이언트 주소만 전송된다. 즉, UE가 복수의 액세스 망을 통해 데이터 서브플로우를 전달하기 위해 MA-PDU 세션 당 하나의 IP 주소를 사용하면, MTPCP 클라이언트와 MTPCP 프록시의 주소는 N:1 관계를 갖고, 다중 액세스 망을 통해 전송되는 서브플로우가 MA-PDU 세션 내에서 구분되나, 추가적인 MPTCP용 주소 관리가 필요하다.Referring to FIG. 2, an address of the MTPCP proxy is transmitted from the network to the UE between steps S110 to S113 regarding the first access of the UE. In steps S118 to S122 regarding the second access of the UE, the address of the MTPCP proxy is not transmitted to the UE in the network, only the client address for MPTCP is transmitted. That is, if a UE uses one IP address per MA-PDU session to deliver data subflows over multiple access networks, the addresses of the MTPCP Client and the MTPCP Proxy have an N: 1 relationship, and over multiple access networks Subflows sent are separated within the MA-PDU session, but require additional address management for MPTCP.

도 3은 다른 실시예에 따른 MTPCP PDU 세션의 설정 절차를 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a procedure of establishing an MTPCP PDU session according to another embodiment.

도 3을 참조하면, UE는 AMF에게 PDU 세션 설정 요청을 송신한다(S201). UE는 비신뢰 비3GPP 접속에 대한 PDU 세션 설정 절차도 개시할 수 있다. PDU 세션 설정 요청을 수신한 AMF는 MTPCP 절차를 지원하는 SMF를 선택한다(S202). 그리고 AMF는 선택된 SMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청을 송신한다(S203). Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청을 수신한 SMF는 UDM에서 가입자 정보를 검색하고 UE를 등록한다(S204a). 이때 SMF는 UDM의 가입자 정보를 업데이트할 수 있다(S204b). Referring to FIG. 3, the UE transmits a PDU session establishment request to the AMF (S201). The UE may also initiate a PDU session establishment procedure for an untrusted non3GPP connection. Upon receiving the PDU session establishment request, the AMF selects an SMF that supports the MTPCP procedure (S202). The AMF transmits an Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request to the selected SMF (S203). Receiving the Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request, the SMF retrieves subscriber information from the UDM and registers the UE (S204a). At this time, the SMF may update the subscriber information of the UDM (S204b).

SMF는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 응답을 AMF에게 송신한다(S205), 이후 PDU 세션의 인증(authentication) 및 UE에 대한 접속 승인(authorization)이 수행될 수 있다(secondary authorization/authentication)(S206). The SMF sends an Nsmf_PDUSession_CreateSMContext response to the AMF (S205), after which authentication of a PDU session and authorization for a UE may be performed (secondary authorization / authentication) (S206).

동적(dynamic) PCC가 적용되면, SMF는 PCF 선택을 수행한다(S207a). 그리고 SMF는 세션 관리 정책 설정(Session management policy establishment) 또는 세션 관리 정책 수정(Session management policy modification)을 수행할 수 있다(S207b). When the dynamic PCC is applied, the SMF performs PCF selection (S207a). The SMF may perform session management policy establishment or session management policy modification (S207b).

SMF는 MTPCP 프록시 기능(proxy functionality)을 포함하는 UPF를 선택한다(S208). 이후 SMF는 세션 관리 정책 수정 절차를 수행할 수 있다(S209).The SMF selects a UPF including MTPCP proxy functionality (S208). Thereafter, the SMF may perform a session management policy modification procedure (S209).

단계 S210 내지 S217은, UE가 3GPP 접속을 통해 데이터 서브플로우를 송수신하는 방법에 관한 것이다. 단계 S210 내지 S217에서 3GPP 접속을 통한 PDU 세션의 사용자 평면이 설정되고, UE는 3GPP 접속을 통해서 제1 MTPCP 서브플로우를 송수신할 수 있다. Steps S210 to S217 relate to a method for the UE to transmit and receive data subflows through a 3GPP connection. In steps S210 to S217, the user plane of the PDU session over the 3GPP connection is set, and the UE may transmit and receive the first MTPCP subflow through the 3GPP connection.

도 3을 참조하면, SMF와 UPF는 N4 세션 설정/수정(N4 Session Establishment/Modification)의 요청 및 응답을 송수신한다(S210a, S110b). 그리고 SMF는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer를 통해 AMF에게 MA PDU 세션 UE 주소 및 제1 MTPCP 프록시 주소를 지시한다(S211). 제1 MTPCP 프록시 주소는 AMF에서 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)으로 향하는 NAS 메시지를 포함하는 N2 PDU 세션 요청 메시지가 전달되고(S212), UE는 제1 MTPCP 프록시 주소를 포함하는 PDU 세션 설정 수락(PDU Session Establishment Accept) 메시지를 NG-RAN으로부터 수신한다(S213). 따라서, UE는 3GPP 접속을 통한 MTPCP PDU 세션이 설정되었음을 판단할 수 있다. NG-RAN은 AMF에게 N2 PDU 세션 요청 ACK를 송신하고(S214), UE의 첫 번째 상향링크 데이터는 NG-RAN을 거쳐 MTPCP 프록시에게 전달될 수 있다(MTPCP 프록시와의 제1 MTPCP 서브플로우의 생성). AMF는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 요청 메시지를 SMF에게 송신한다(S215). SMF와 UPF는 N4 세션 수정 요청/응답을 교환하고(S216a, S116b), MTPCP 프록시는 UE에게 NG-RAN을 거쳐 첫 번째 하향링크 데이터를 송신할 수 있다. N4 신호의 교환 이후 SMF는 AMF에게 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 응답 메시지를 송신한다(S217). Referring to FIG. 3, the SMF and the UPF transmit and receive requests and responses of N4 Session Establishment / Modification (S210a and S110b). The SMF indicates the MA PDU session UE address and the first MTPCP proxy address to the AMF through Namf_Communication_N1N2MessageTransfer (S211). The first MTPCP proxy address is delivered with an N2 PDU session request message including a NAS message destined for the Next Generation Radio Access Network (NG-RAN) from AMF (S212), and the UE establishes a PDU session including the first MTPCP proxy address. A PDU Session Establishment Accept message is received from the NG-RAN (S213). Accordingly, the UE may determine that the MTPCP PDU session over the 3GPP connection is established. The NG-RAN transmits an N2 PDU session request ACK to the AMF (S214), and the first uplink data of the UE may be delivered to the MTPCP proxy via the NG-RAN (generation of a first MTPCP subflow with the MTPCP proxy). ). The AMF sends an Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext request message to the SMF (S215). The SMF and the UPF exchange N4 session modification request / response (S216a, S116b), and the MTPCP Proxy may transmit the first downlink data to the UE via the NG-RAN. After the exchange of the N4 signal, the SMF transmits an Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext response message to the AMF (S217).

단계 S219 내지 S227은, UE가 비3GPP 접속을 통해 데이터 서브플로우를 생성하는 방법에 관한 것이다. 단계 S219 내지 S227에서 비신뢰 비3GPP 접속을 거친 PDU 세션의 사용자 평면이 설정되고, UE는 비신뢰 비3GPP 액세스를 통해서 부가(additional) MTPCP 서브플로우를 송수신할 수 있다. 도 3에서 단계 S210 내지 S217은 단계 S219 내지 단계 S227와 병렬적으로 실행될 수 있다.Steps S219 through S227 relate to a method for the UE to generate a data subflow over a non-3GPP connection. In steps S219 to S227, a user plane of a PDU session that has passed through an untrusted non-3GPP connection is set, and the UE may transmit and receive additional MTPCP subflows through an untrusted non-3GPP access. In FIG. 3, steps S210 to S217 may be executed in parallel with steps S219 to S227.

도 3을 참조하면, 먼저 UE는 비-3GPP 인터워킹 기능(Non-3GPP Inter-Working Function, N3IWF) 장치와 IPSec 보안 연계(Security Association, SA)를 설정한다(S218). 그리고 SMF와 UPF는 N4 세션 설정/수정(N4 Session Establishment/Modification)의 요청 및 응답을 송수신한다(S219a, S219b). 그리고 SMF는 제2 MPTCP 프록시 주소가 포함된 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer를 AMF에게 전달한다(S220). 즉, 한 실시예에 따르면, SMF는 UE가 비-3GPP(즉, 비-셀룰러 네트워크)를 통해 접속할 때에도 MPTCP 프록시의 주소(제2 MPTCP 프록시 주소)를 생성하고, 이를 UE에게 전달할 수 있다. 즉, UE와 MPTCP 프록시 간의 주소 관계가 1:N이 되어서, 데이터 트래픽에 대한 ATSSS 기능이 효율적으로 구현될 수 있다. 즉 추가적인 MPTCP 기능을 위한 UE의 IP가 할당되지 않는다. Referring to FIG. 3, a UE first establishes an IPSec Security Association (SA) with a Non-3GPP Inter-Working Function (N3IWF) device (S218). The SMF and the UPF transmit and receive requests and responses of N4 session establishment / modification (S219a and S219b). The SMF transmits Namf_Communication_N1N2MessageTransfer including the second MPTCP proxy address to the AMF (S220). That is, according to one embodiment, the SMF may generate an address of the MPTCP proxy (second MPTCP proxy address) even when the UE connects via a non-3GPP (ie, a non-cellular network) and deliver it to the UE. That is, since the address relationship between the UE and the MPTCP proxy is 1: N, the ATSSS function for data traffic can be efficiently implemented. That is, the IP of the UE for the additional MPTCP function is not assigned.

이후 AMF는 제2 MPTCP 프록시 주소를 NAS 메시지를 포함하는 N2 PDU 세션 요청 메시지를 통해 N3IWF에게 전달하고(S221), UE는 N3IWF로부터 PDU 세션 설정 수락(PDU Session Establishment Accept) 메시지를 수신한다(S223). UE는 PDU 세션 설정 수락 메시지를 통해 제2 MPTCP 프록시 주소를 수신할 수 있다. UE와 N3IWF 간의 IPSec child SA도 설정된다(S222). 이후 N3IWF는 AMF에게 N2 PDU 세션 요청 ACK를 송신하고(S224), UE는 제2 MPTCP 프록시 주소를 사용하여 첫 번째 상향링크 데이터를 N3IWF를 거쳐 MTPCP 프록시에게 전달할 수 있다(제2 MPTCP 프록시 주소를 갖는 MTPCP 프록시와의 제2 MTPCP 서브플로우의 생성).Thereafter, the AMF transfers the second MPTCP proxy address to the N3IWF through an N2 PDU session request message including a NAS message (S221), and the UE receives a PDU Session Establishment Accept message from the N3IWF (S223). . The UE may receive the second MPTCP proxy address through the PDU session establishment accept message. An IPSec child SA between the UE and the N3IWF is also set (S222). Thereafter, the N3IWF transmits an N2 PDU session request ACK to the AMF (S224), and the UE may transmit the first uplink data to the MTPCP proxy via the N3IWF using the second MPTCP proxy address (having the second MPTCP proxy address). Generation of a second MTPCP subflow with an MTPCP proxy).

AMF는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 요청 메시지를 SMF에게 송신하고(S225), SMF와 MTPCP 프록시는 N4 세션 수정 요청/응답을 교환한다(S226a, S226b), N4 메시지를 SMF와 교환한 MTPCP 프록시는 UE에게 비3GPP 액세스를 통한 첫 번째 하향링크 데이터를 송신할 수 있다. UPF와 N4 메시지를 교환한 SMF는 AMF에게 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 응답 메시지를 송신한다(S227). The AMF sends an Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext request message to the SMF (S225), the SMF and the MTPCP Proxy exchange N4 session modification request / response (S226a, S226b), and the MTPCP Proxy that exchanges the N4 message with the SMF provides the UE with a non-3GPP access. The first downlink data can be transmitted. The SMF exchanging the NF message with the UPF transmits an Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext response message to the AMF (S227).

위에서 설명한 대로, MPTCP 클라이언트(UE)와 MPTCP 프록시 사이의 데이터 서브플로우가 각 액세스 망에 대응하는 복수의 MPTCP Proxy 주소를 바탕으로 구분될 수 있어서, 하나의 UE 주소를 가지는 MA-PDU 세션 내에서 MPTCP 프록시를 이용한 ATSSS 기능이 용이하게 구현될 수 있다. As described above, the data subflow between the MPTCP Client (UE) and the MPTCP Proxy can be divided based on a plurality of MPTCP Proxy addresses corresponding to each access network, so that MPTCP within a MA-PDU session with one UE address ATSSS function using a proxy can be easily implemented.

도 4는 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a wireless communication system according to an exemplary embodiment.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은, 네트워크 기능 장치(410) 및 사용자 장비(420)를 포함한다. Referring to FIG. 4, a wireless communication system according to an embodiment includes a network function device 410 and user equipment 420.

네트워크 기능 장치(410)는, 5G 네트워크의 AMF, SMF, PCF, UDM, NG-RAN, 또는 N3IWF의 기능을 수행할 수 있다. 네트워크 기능 장치(410)는, 프로세서(processor)(411), 메모리(memory)(412), 그리고 무선 통신부(radio frequency unit, RF unit)(413)를 포함한다. 메모리(412)는 프로세서(411)와 연결되어 프로세서(411)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(411)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 무선 통신부(413)는 프로세서(411)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(411)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 과정, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 기재의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(411)에 의해 구현될 수 있다. 일 실시예에 따른 네트워크 기능 장치(410)의 동작은 프로세서(411)에 의해 구현될 수 있다.The network function device 410 may perform a function of AMF, SMF, PCF, UDM, NG-RAN, or N3IWF of a 5G network. The network function device 410 includes a processor 411, a memory 412, and a radio frequency unit (RF unit) 413. The memory 412 may be connected to the processor 411 to store various information for driving the processor 411 or at least one program executed by the processor 411. The wireless communication unit 413 may be connected to the processor 411 to transmit and receive wireless signals. The processor 411 may implement a function, process, or method proposed in the embodiments of the present disclosure. In this case, in the wireless communication system according to the exemplary embodiment of the present disclosure, the air interface protocol layer may be implemented by the processor 411. The operation of the network function device 410 according to an embodiment may be implemented by the processor 411.

사용자 장비(420)는, 프로세서(421), 메모리(422), 그리고 무선 통신부(423)를 포함한다. 메모리(422)는 프로세서(421)와 연결되어 프로세스(421)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 무선 통신부(423)는 프로세서(421)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(421)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 단계, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 기재의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(421)에 의해 구현될 수 있다. 일 실시예에 따른 사용자 장비(420)의 동작은 프로세서(421)에 의해 구현될 수 있다.User equipment 420 includes a processor 421, a memory 422, and a wireless communication unit 423. The memory 422 may be connected to the processor 421 and store various information for driving the process 421. The wireless communication unit 423 may be connected to the processor 421 to transmit and receive a wireless signal. The processor 421 may implement the functions, steps, or methods proposed in the embodiments of the present disclosure. In this case, in the wireless communication system according to the exemplary embodiment of the present disclosure, the air interface protocol layer may be implemented by the processor 421. Operation of the user equipment 420 according to one embodiment may be implemented by the processor 421.

본 기재의 실시예에서 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서와 연결될 수 있다. 메모리는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체이며, 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the memory may be located inside or outside the processor, and the memory may be connected to the processor through various known means. The memory is various types of volatile or nonvolatile storage media, and for example, the memory may include read-only memory (ROM) or random access memory (RAM).

이상에서 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concepts defined in the following claims also belong to the scope of rights.

Claims (1)

사용자 장비로서,
프로세서, 메모리, 및 통신 장치를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여,
세션 관리 기능(session management function, SMF)에 의해 생성된, 다중 경로 전송 제어 프로토콜(Multi-Path Transmission Control Protocol, MPTCP) 프록시의 제1 주소를 비-셀룰러 네트워크의 인터워킹 기능 장치로부터 상기 통신 장치를 이용하여 수신하는 단계, 그리고
상기 제1 주소를 사용하여 상기 MPTCP 프록시에게 상향링크 데이터를 상기 통신 장치를 이용하여 송신하는 단계
를 수행하고, 상기 제1 주소는 셀룰러 네트워크의 무선 액세스 네트워크 장치로부터 수신되는 상기 MPTCP 프록시의 제2 주소와 서로 다른 주소인, 사용자 장비.
As user equipment,
A processor, a memory, and a communication device, the processor executing a program stored in the memory,
A first address of a Multi-Path Transmission Control Protocol (MPTCP) proxy, generated by a session management function (SMF), is obtained from an interworking function device of a non-cellular network. Receiving by using, and
Transmitting uplink data using the communication device to the MPTCP proxy using the first address
And wherein the first address is a different address than the second address of the MPTCP proxy received from a radio access network device of a cellular network.
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