以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付図を参照として詳細に説明する。添付図と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明しようとするものであり、本発明が実施されることができる唯一の実施形態を示そうとするものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項なくとも、実施されることができるということを知っている。
いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、各構造及び装置の中核機能を中心としたブロック図の形式で示すことができる。
本明細書で、基地局は端末と直接的に通信を遂行するネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書で基地局によって遂行されるものと説明された特定の動作は、場合によっては基地局の上位ノード(upper node)によって遂行されてもよい。すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで端末との通信のために遂行される多様な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって遂行され得ることは自明である。「基地局(BS:Base Station)」は、固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved−NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)等の用語によって代替し得る。また、「端末(Terminal)」は、固定又は移動性を有し得、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、 MTC(Machine−Type communication)装置、M2M(Machine−to−Machine)装置、D2D(Device−to−Device)装置等の用語に代替され得る。
以下で、ダウンリンク(DL:downlink)は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで、送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部であり得る。アップリンクで、送信機は端末の一部であり、受信機は基地局の一部であり得る。
以下の説明で使用される特定の用語は、本発明の理解を助けるために提供され、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を免脱しない範囲で他の形態に変更され得る。
以下の技術は、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)、NOMA(non−orthogonal multiple access)等のような様々な無線接続システムに用いられ得る。CDMAはUTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で具現できる。TDMAは、GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)のような無線技術で具現できる。OFDMAは、IEEE 802.11 (Wi−Fi)、IEEE 802.16 (WiMAX)、IEEE 802−20、E−UTRA(evolved UTRA)等のような無線技術で具現できる。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project)LTE(long term evolution)は、E−UTRAを用いるE−UMTS(evolved UMTS)の一部であって、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(advanced)は3GPP LTEの進化である。
本発明の実施例は、無線接続システムであるIEEE 802、3GPP、及び3GPP2のうち少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けられることができる。すなわち、本発明の実施例のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために説明していない段階または部分は、前記文書により裏付けられることができる。また、本文書で開示している全ての用語は、前記標準文書によって説明されることができる。
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE−Aを中心に記述するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるわけではない。
本文書で使用されることができる用語は次のように定義される。
−UMTS(Universal Mobile Telecommunications System): 3GPPによって開発された、GSM(Global System for Mobile Communication) ベースの3世代(Generation)移動通信技術
−EPS(Evolved Packet System): IP(Internet protocol) ベースのパケット交換(packet switched)のコアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)とLTE、UTRAN等のアクセスネットワークで構成されたネットワークシステム。UMTSが進化した形態のネットワークである。
−NodeB:UMTSネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル(macro cell)規模である。
−eNodeB:EPSネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル(macro cell)規模である。
−端末(User Equipment):ユーザー機器。端末は、端末(terminal)、ME(Mobile Equipment)、MS(Mobile Station)等の用語として言及されることができる。また、端末は、ラップタップ、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、スマートフォン、マルチメディア機器等のように携帯可能な機器であってもよく、またはPC(Personal Computer)、車両搭載装置のように携帯できない機器であってもよい。MTCに関する内容で、端末または端末という用語は、MTC端末を指称することができる。
−IMS(Ip Multimedia Subsystem):マルチメディアサービスをIPベースに提供するサブシステム。
−IMSI(International Mobile Subscriber Identity):移動通信ネットワークで国際的に固有に割り当てられるユーザー識別子。
−MTC(Machine Type Communication):人間の介入なくともマシンにより遂行される通信。M2M(Machine to Machine)通信と称することもできる。
−MTC端末(MTC UEまたはMTC deviceまたはMTC装置):移動通信ネットワークを介した通信(例えば、PLMNを介してMTCサーバーと通信)機能を有し、MTC機能を遂行する端末(例えば、自販機、検針器)。
−MTCサーバー(MTC server):MTC端末を管理するネットワーク上のサーバー。移動通信ネットワークの内部または外部に存在することができる。MTCユーザーがアクセス(access)することができるインターフェースを有することができる。また、MTCサーバーは、他のサーバーにMTC関連サービスを提供してもよく(SCS(Services Capability Server)形態)、自身がMTCアプリケーションサーバーであってもよい。
−(MTC)アプリケーション(application):(MTCが適用される)サービス(例えば、遠隔検針、物量移動追跡、気象観測センサ等)
−(MTC)アプリケーションサーバー:(MTC)アプリケーションが実行されるネットワーク上のサーバー
−MTC特徴(MTC feature):MTCアプリケーションを支援するためのネットワークの機能。例えば、MTCモニタリング(monitoring)は、遠隔検針等のMTCアプリケーションで装備紛失等に備えるための特徴であり、低い移動性(low mobility)は、自販機のようなMTC端末に対するMTCアプリケーションのための特徴である。
−MTCユーザー(MTC User):MTCユーザーはMTCサーバーにより提供されるサービスを使用する。
−MTC加入者(MTC subscriber):ネットワークオペレーターと接続関係を有しており、一つ以上のMTC端末にサービスを提供するエンティティ(entity)である。
−MTCグループ(MTC group):少なくとも一つ以上のMTC特徴を共有し、MTC加入者に属したMTC端末のグループを意味する。
サービス機能サーバー(SCS:Services Capability Server):HPLMN(Home PLMN)上のMTC−IWF(MTC InterWorking Function)及びMTC端末と通信するためのエンティティであって、3GPPネットワークと接続されている。SCSは、一つ以上のMTCアプリケーションによる使用のための能力(capabiity)を提供する。
−外部識別子(External Identifier):3GPPネットワークの外部エンティティ(例えば、SCSまたはアプリケーションサーバー)がMTC端末(またはMTC端末が属した加入者)を指す(または識別する)ために使用する識別子(identifier)であって、全世界的に固有(globally unique)である。外部識別子は、次のようにドメイン識別子(Domain Identifier)とローカル識別子(Local Identifier)とで構成される。
−ドメイン識別子(Domain Identifier):移動通信ネットワーク事業者の制御下にあるドメインを識別するための識別子。一つの事業者は、互いに異なるサービスへの接続を提供するためにサービス別にドメイン識別子を使用することができる。
−ローカル識別子(Local Identifier):IMSI(International Mobile Subscriber Identity)を類推または獲得するのに使用される識別子。ローカル識別子は、アプリケーションドメイン内では固有(unique)でなければならず、移動通信ネットワーク事業者によって管理される。
−RAN(Radio Access Network):3GPPネットワークでNode B及びこれを制御するRNC(Radio Network Controller)、eNodeBを含む単位。端末の端に存在し、コアネットワークへの連結を提供する。
−HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server):3GPPネットワーク内の加入者情報を有しているデータベース。HSSは設定格納(configuration storage)、識別子管理(identity management)、ユーザー状態格納等の機能を遂行することができる。
−RANAP(RAN Application Part):RANとコアネットワークの制御を担当するノード(即ち、MME(Mobility Management Entity)/SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service)Supporting Node)/MSC(Mobile Switching Center))間のインターフェース。
−PLMN(Public Land Mobile Networ):個人に移動通信サービスを提供する目的で構成されたネットワーク。オペレーター別に区分されて構成されることができる。
−NAS(Non−Access Stratum):UMTS、EPSプロトコルスタックで端末とコアネットワークとの間のシグナリング、トラフィックメッセージをやり取りするための機能的な層。端末の移動性を支援し、端末とPDN GWとの間のIP連結を樹立及び維持するセッション管理手続を支援することを主な機能とする。
−SCEF(Service Capability Exposure Function):3GPPネットワークインターフェースにより提供されるサービス及び能力(capability)を安全に露出するための手段を提供するサービス能力露出(Service capability exposure)のための3GPPアーキテクチャー内のエンティティ。
以下、上記のように定義された用語に基づいて、本発明について記述する。
本発明が適用されることができるシステム一般
図1は、本発明が適用されることができるEPS(Evolved Packet System)を簡略に例示する図である。
図1のネットワークの構造図は、EPC(Evolved Packet Core)を含むEPS(Evolved Packet System)の構造を、これを簡略に再構成したものである。
EPC(Evolved Packet Core)は、3GPP技術の性能を向上するためのSAE(System Architecture Evolution)の中核的な要素である。SAEは、様々な種類のネットワーク間の移動性を支援するネットワークの構造を決定する研究課題に該当する。SAEは、例えば、IPベースに多様な無線接続技術を支援し、より向上したデータ転送能力を提供する等の最適化されたパケット−ベースのシステムを提供することを目標とする。
具体的に、EPCは3GPP LTEシステムのためのIP移動通信システムのコアネットワーク(Core Network)であり、パケット−ベースのリアルタイム及び非リアルタイムのサービスを支援することができる。既存の移動通信システム(即ち、2世代または3世代移動通信システム)では、音声のためのCS(Circuit−Switched)及びデータのためのPS(Packet−Switched)の二つの区別されるサブ−ドメインを介してコアネットワークの機能が具現された。しかし、3世代移動通信システムの進化である3GPP LTEシステムでは、CS及びPSのサブ−ドメインが一つのIPドメインとして単一化した。即ち、3GPP LTEシステムでは、IP能力(capability)を有する端末と端末間の連結が、IPベースの基地局(例えば、eNodeB(evolved Node B))、EPC、アプリケーションドメイン(例えば、IMS)を介して構成されることができる。即ち、EPCは、端対端(end−to−end)のIPサービスの具現に必須的な構造である。
EPCは多様な構成要素を含むことができ、図1では、そのうち一部に該当する、SGW(Serving Gateway)(またはS−GW)、PDN GW(Packet Data Network Gateway)(若しくはPGWまたはP−GW)、MME(Mobility Management Entity)、SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service)Supporting Node)、ePDG(enhanced Packet Data Gateway)を示す。
SGWは、無線接続ネットワーク(RAN)とコアネットワークとの間の境界点として動作し、eNodeBとPDN GWとの間のデータ経路を維持する機能をする要素である。また、端末がeNodeBによってサービング(serving)される領域にかけて移動する場合、SGWはローカル移動性アンカーポイント(anchor point)の役割を果たす。即ち、E−UTRAN(3GPPリリース8の以降から定義されるEvolved−UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)Terrestrial Radio Access Network)内での移動性のためにSGWを介してパケットがルーティングされることができる。さらに、SGWは他の3GPPネットワーク(3GPPリリース8の以前に定義されるRAN、例えば、UTRANまたはGERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution)Radio Access Network)との移動性のためのアンカーポイントとして機能することもできる。
PDN GWは、パケットデータネットワークに向かったデータインターフェースの終端点(termination point)に該当する。PDN GWは、ポリシー執行特徴(Policy enforcement features)、パケットフィルタリング(packet filtering)、課金支援(charging support)等をサポートすることができる。また、3GPPネットワークと非−3GPP(non−3GPP)ネットワーク(例えば、I−WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)のような信頼できないネットワーク、CDMA(Code Division Multiple Access)ネットワークや、Wimaxのような信頼できるネットワーク)との移動性管理のためのアンカーポイントの役割を果たすことができる。
図1のネットワーク構造の例示では、SGWとPDN GWが別のゲートウェイで構成されることを示すが、二つのゲートウェイが単一ゲートウェイ構成オプション(Single Gateway Configuration Option)によって具現されることもできる。
MMEは、端末のネットワーク連結に対するアクセス、ネットワークリソースの割り当て、トラッキング(tracking)、ページング(paging)、ローミング(roaming)、及びハンドオーバー等を支援するためのシグナリング及び制御機能を遂行する要素である。MMEは、加入者及びセッション管理に関する制御平面機能を制御する。MMEは、数多くのeNodeBを管理し、他の2G/3Gネットワークに対するハンドオーバーのための従来のゲートウェイの選択のためのシグナリングを遂行する。また、MMEは、保安過程(Security Procedures)、端末対ネットワークセッションハンドリング(Termianl−to−network Session Handling)、遊休端末位置決定管理(Idle Terminal Location Management)等の機能を遂行する。
SGSNは、他の3GPPネットワーク(例えば、GPRSネットワーク)に対するユーザーの移動性管理及び認証(authentication)のような全てのパケットデータをハンドリングする。
ePDGは、信頼できない非−3GPPネットワーク(例えば、I−WLAN、WiFiホットスポット(hotspot)等)に対する保安ノードとしての役割を果たす。
図1を参照して説明したように、IP能力を有する端末は、3GPPアクセスはもちろん、非−3GPPアクセスベースでもEPC内の多様な要素を経由して、事業者(即ち、オペレーター(operator))が提供するIPサービスネットワーク(例えば、IMS)にアクセスすることができる。
また、図1では、多様なリファレンスポイント(例えば、S1−U、S1−MME等)を示す。3GPPシステムでは、E−UTRAN及びEPCの異なる機能個体(functional entity)に存在する2つの機能を連結する概念的なリンクをリファレンスポイント(reference point)と定義する。次の表1は、図1に示すリファレンスポイントを整理したものである。表1の例示以外にもネットワーク構造によって様々なリファレンスポイント(reference point)が存在することができる。
図1に示すリファレンスポイントのうち、S2a及びS2bは、非−3GPPインターフェースに該当する。S2aは信頼できる非−3GPPアクセス及びPDN GW間の関連制御及び移動性リソースをユーザー平面に提供するリファレンスポイントである。S2bは、ePDG及びPDN GW間の関連制御及び移動性リソースをユーザー平面に提供するリファレンスポイントである。
図2は、本発明が適用されることができるE−UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)のネットワーク構造の一例を示す。
E−UTRANシステムは、既存のUTRANシステムで進化したシステムであって、例えば、3GPP LTE/LTE−Aシステムであり得る。通信ネットワークは、IMS及びパケットデータを介して音声(voice)(例えば、VoIP(Voice over Internet Protocol))のような多様な通信サービスを提供するために広範囲に配置される。
図2を参照すると、E−UMTSネットワークは、E−UTRAN、EPC、及び一つ以上のUEを含む。E−UTRANは端末に制御平面(control plane)とユーザー平面(user plane)のプロトコルを提供するeNBで構成され、eNBはX2インターフェースを介して連結される。
X2ユーザー平面インターフェース(X2−U)は、eNBの間に定義される。X2−Uインターフェースは、ユーザー平面PDU(protocol data unit)の保証されない伝達(non guaranteed delivery)を提供する。X2制御平面インターフェース(X2−CP)は、二つの隣り合うeNBの間に定義される。X2−CPは、eNB間のコンテキスト(context)伝達、ソースeNBとターゲットNBとの間のユーザー平面トンネルの制御、ハンドオーバー関連メッセージの伝達、アップリンク負荷管理等の機能を遂行する。
eNBは、無線インターフェースを介して端末と連結され、S1インターフェースを介してEPC(evolved packet core)に連結される。
S1ユーザー平面インターフェース(S1−U)は、eNBとサービングゲイトウェイ(S−GW:serving gateway)との間に定義される。S1制御平面インターフェース(S1−MME)は、eNBと移動性管理個体(MME:mobility management entity)との間に定義される。S1インターフェースは、EPS(evolved packet system)ベアラーサービス管理機能、NAS(non−access stratum)シグナリングトランスポート機能、ネットワークシェアリング、MME負荷バランシング機能等を遂行する。S1インターフェースはeNBとMME/S−GWとの間に多対多関係(many−to−many−relation)を支援する。
MMEは、NASシグナリング保安(security)、AS(Access Stratum)保安(security)制御、3GPPアクセスネットワーク間の移動性を支援するためのCN(Core Network)ノード間(Inter−CN)シグナリング、(ページング再転送の遂行及び制御を含んで)アイドル(IDLE)モードUE接近性(reachability)、(アイドル及びアクティブモード端末のための)トラッキング領域識別子(TAI:Tracking Area Identity)管理、PDN GW及びSGW選択、MMEが変更されるハンドオーバーのためのMME選択、2Gまたは3G 3GPPアクセスネットワークへのハンドオーバーのためのSGSN選択、ローミング(roaming)、認証(authentication)、専用ベアラー確立(dedicated bearer establishment)を含むベアラー管理機能、公共警報システム(PWS:Public Warning System)(地震及びツナミ警報システム(ETWS:Earthquake and Tsunami Warning System)、及び商用モバイル警報システム(CMAS:Commercial Mobile Alert System)を含む)メッセージ転送の支援等の様々な機能を遂行することができる。
図3は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて、E−UTRAN及びEPCの構造を例示する。
図3を参照すると、eNBはゲートウェイ(例えば、MME)の選択、無線リソース制御(RRC:radio resource control)活性(activation)の間ゲートウェイへのルーティング、放送チャンネル(BCH:broadcast channel)のスケジューリング及び転送、アップリンク及びダウンリンクでUEへ動的リソースの割り当て、かつLTE−ACTIVE状態で移動性制御連結の機能を遂行することができる。前述したように、EPC内におけるゲートウェイは、ページング開始(orgination)、LTE_IDLE状態管理、ユーザー平面(user plane)の暗号化(ciphering)、システム構造進化(SAE:System Architecture Evolution)ベアラー制御、かつNASシグナリングの暗号化(ciphering)及び完全性(intergrity)保護の機能を遂行することができる。
図4は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて、端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコル(radio interface protocol)の構造を示す。
図4(a)は、制御平面(control plane)に対する無線プロトコルの構造を示し、図4(b)は、ユーザー平面(user plane)に対する無線プロトコルの構造を示す。
図4を参照すると、端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルの層は、通信システムの技術分野に公知となった広く知られている開放型システム間の相互接続(OSI: open system interconnection)の標準モデルの下位3層に基づき、第1層L1、第2層L2、及び第3層L3に分割できる。端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的に物理層(physical layer)、データリンク層(data link layer)、及びネットワーク層(network layer)からなり、垂直的にはデータ情報の転送のためのプロトコルスタック(protocol stack)のユーザー平面(user plane)と、制御信号(signaling)の伝達のためのプロトコルスタックの制御平面(control plane)とに区分される。
制御平面は、端末とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが転送される通路を意味する。ユーザー平面は、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータ等が転送される通路を意味する。以下、無線プロトコルの制御平面とユーザー平面の各層を説明する。
第1層L1である物理層(PHY:physical layer)は、物理チャンネル(physical channel)を用いることによって、上位層への情報送信サービス(information transfer service)を提供する。物理層は、上位レベルに位置した媒体接続制御(MAC:medium access control)層に転送チャンネル(transport channel)を介して連結され、転送チャンネルを介してMAC層と物理層との間でデータが転送される。転送チャンネルは、無線インターフェースを介してデータがどのように、どんな特徴で転送されるかによって分類される。また、互いに異なる物理層との間、送信端の物理層と受信端の物理層との間には物理チャンネル(physical channel)を介してデータが転送される。物理層は、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)方式で変調され、時間と周波数を無線資源として活用する。
物理層で用いられる幾つかの物理制御チャンネルがある。物理ダウンリンク制御チャンネル(PDCCH: physical downlink control channel)は、端末にページングチャンネル(PCH:paging channel)とダウンリンク共有チャンネル(DL−SCH: downlink shared channel)のリソース割当、及びアップリンク共有チャンネル(UL−SCH: uplink shared channel)と関連したHARQ(hybrid automatic repeat request)情報を知らせる。また、PDCCHは、端末にアップリング転送のリソース割当を知らせるアップリンクの承認(UL grant)を運ぶことができる。物理制御フォーマット指示子チャンネル(PDFICH: physical control format indicator channel)は、端末にPDCCHに用いられるOFDMシンボルの数を知らせ、毎サブフレーム毎に転送される。物理HARQ指示子チャンネル(PHICH: physical HARQ indicator channel)は、アップリンク転送の応答として、HARQ ACK(acknowledge)/NACK(non−acknowledge)信号を運ぶ。物理アップリング制御チャンネル(PUCCH: physical uplink control channel)は、ダウンリンクの転送に対するHARQ ACK/NACK、スケジューリングの要求及びチャンネル品質指示子(CQI: channel quality indicator)等のようなアップリンク制御情報を運ぶ。物理アップリンク共有チャンネル(PUSCH: physical uplink shared channel)はUL−SCHを運ぶ。
第2層L2のMAC層は、論理チャンネル(logical channel)を介して上位層である無線リンク制御(RLC:radio link control)層にサービスを提供する。また、MAC層は、論理チャンネルと転送チャンネルとの間のマッピング及び論理チャンネルに属するMACサービスデータユニット(SDU:service data unit)の転送チャンネル上に物理チャンネルに提供される転送ブロック(transport block)への多重化/逆多重化機能を含む。
第2層L2のRLC層は、信頼性のあるデータ転送を支援する。RLC層の機能は、RLC SDUの連結(concatenation)、分割(segmentation)、及び再結合(reassembly)を含む。無線ベアラー(RB:radio bearer)が要求する多様なQoS(quality of service)を保証するために、RLC層は透過モード(TM:transparent mode)、非確認モード(UM: unacknowledged mode)、及び確認モード(AM:acknowledge mode)の三つの動作モードを提供する。AM RLCは、ARQ(automatic repeat request)を介して誤謬訂正を提供する。一方、MAC層がRLC機能を行う場合に、RLC層はMAC層の機能ブロックに含まれることができる。
第2層L2のパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP:packet data convergence protocol)層は、ユーザー平面でユーザーデータの伝達、ヘッダー圧縮(header compression)、及び暗号化(ciphering)機能を行う。ヘッダー圧縮機能は、小さい帯域幅を有する無線インターフェースを介して、IPv4(internet protocol version 4)またはIPv6(internet protocol version 6)のようなインターネットプロトコル(IP:internet protocol)パケットを効率的に転送させるために、相対的にサイズが大きく、不要な制御情報を含んでいるIPパケットヘッダーのサイズを減らす機能を意味する。制御平面でのPDCP層の機能は、制御平面データの伝達及び暗号化/完全性保護(integrity protection)を含む。
第3層L3の最下位部分に位置する無線リソース制御(RRC:radio resource control)層は、制御平面のみに定義される。RRC層は、端末とネットワークとの間の無線リソースを制御する役割を遂行する。このため、端末とネットワークは、RRC層を介してRRCメッセージを互いに交換する。RRC層は、無線ベアラーの設定(configuration)、再設定(re−configuration)、及び解除(release)と関連して、論理チャンネル、転送チャンネル、及び物理チャンネルを制御する。無線ベアラーは、端末とネットワークとの間のデータ転送のために、第2層L2によって提供される論理的な経路を意味する。無線ベアラーが設定されるというのは、特定のサービスを提供するために、無線プロトコル層及びチャンネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を設定することを意味する。無線ベアラーは、再度シグナリング無線ベアラー(SRB:signaling RB)とデータ無線ベアラー(DRB:data RB)の二つに分けられる。SRBは、制御平面でRRCメッセージを転送する通路として用いられ、DRBは、ユーザー平面でユーザーデータを転送する通路として用いられる。
RRC層の上位に位置するNAS(non−access stratum)層は、セッション管理(session management)や移動性管理(mobility management)等の機能を遂行する。
基地局を構成する一つのセルは、1.25、2.5、5、10、20Mhz等の帯域幅のうち一つに設定され、様々な端末にダウンまたはアップの転送サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定されることができる。
ネットワークから端末にデータを転送するダウンリンク転送チャンネル(downlink transport channel)は、システム情報を転送する放送チャンネル(BCH:broadcast channel)、ページングメッセージを転送するPCH、ユーザートラフィックや制御メッセージを転送するDL−SCHなどがある。ダウンリンクマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、DL−SCHを介して転送されることもでき、または別途のダウンリンクマルチキャストチャンネル(MCH:multicast channel)を介して転送されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを転送するアップリンク転送チャンネル(uplink transport channel)としては、初期の制御メッセージを転送するランダムアクセスチャンネル(RACH:random access channel)、ユーザートラフィックや制御メッセージを転送するUL−SCH(uplink shared channel)がある。
論理チャンネル(logical channel)は転送チャンネルの上位にあり、転送チャンネルにマッピングされる。論理チャンネルは、制御領域情報の伝達のための制御チャンネルとユーザー領域情報の伝達のためのトラフィックチャンネルとに区分できる。制御チャンネルとしては、放送制御チャンネル(BCCH:broadcast control channel)、ページング制御チャンネル(PCCH:paging control channel)、共通制御チャンネル(CCCH:common control channel)、専用制御チャンネル(DCCH:dedicated control channel)、マルチキャスト制御チャンネル(MCCH:multicast control channel)等がある。トラフィックチャンネルとしては、専用トラフィックチャンネル(DTCH:dedicated traffic channel)、マルチキャストトラフィックチャンネル(MTCH:multicast traffic channel)等がある。PCCHはページング情報を伝達するダウンリンクチャンネルであり、ネットワークがUEの属したセルを知らない時に用いられる。CCCHは、ネットワークとのRRC連結を有さないUEにより用いられる。MCCHネットワークからUEへのMBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)制御情報を伝達するために用いられる一対多(point−to−multipoint)ダウンリンクチャンネルである。DCCHは、UEとネットワークとの間に専用制御情報を伝達するRRC連結を有する端末により用いられる一対一(point−to−point)両方向(bi−directional)チャンネルである。DTCHは、アップリンク及びダウンリンクで存在し得るユーザー情報を伝達するために一つの端末に専用される一対一(point−to−point)チャンネルである。MTCHは、ネットワークからUEへのトラフィックデータを伝達するための一対多(point−to−multipoint)ダウンリンクチャンネルである。
論理チャンネル(logical channel)と転送チャンネル(transport channel)との間のアップリンク連結の場合、DCCHはUL−SCHとマッピングされてもよく、DTCHはUL−SCHとマッピングされてもよく、CCCHはUL−SCHとマッピングされてもよい。論理チャンネル(logical channel)と転送チャンネル(transport channel)との間のダウンリンク連結の場合、BCCHはBCHまたはDL−SCHとマッピングされてもよく、PCCHはPCHとマッピングされてもよく、DCCHはDL−SCHとマッピングされてもよく、DTCHはDL−SCHとマッピングされてもよく、MCCHはMCHとマッピングされてもよく、MTCHはMCHとマッピングされてもよい。
図5は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて、物理チャンネルの構造を簡略に例示する図である。
図5を参照すると、物理チャンネルは、周波数領域(frequency domain)で一つ以上のサブキャリアと時間領域(time domain)で一つ以上のシンボルで構成される無線リソースを介してシグナリング及びデータを伝達する。
1.0ms長さを有する一つのサブフレームは複数のシンボルで構成される。サブフレームの特定のシンボル(例えば、サブフレームの第一のシンボル)はPDCCHのために用いられることができる。PDCCHは動的に割り当てられるリソースに対する情報(例えば、リソースブロック(Resource Block)、変調、及びコーディング方式(MCS: Modulation and Coding Scheme)等)を運ぶ。
次世代無線アクセスネットワーク(NG−RAN: New Generation Radio Access Network)(またはRAN)システム
次世代無線アクセスネットワークで使用される用語は、次のように定義されることができる。
−EPS(Evolved Packet System): IP(Internet protocol) ベースのパケット交換(packet switched)コアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)とLTE、UTRAN等のアクセスネットワークで構成されたネットワークシステム。UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)が進化した形態のネットワークである。
−eNodeB:EPSネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル(macro cell)規模である。
−IMSI(International Mobile Subscriber Identity):移動通信ネットワークで国際的に固有に割り当てられるユーザーの識別子。
−PLMN(Public Land Mobile Networ):個人に移動通信サービスを提供する目的で構成されたネットワーク。オペレーター別に区分されて構成されることができる。
−5Gシステム(5GS:5G System):5Gアクセスネットワーク(AN:Access Networ)、5Gコアネットワーク及びユーザー装置(UE:User Equipment)で構成されるシステム
−5Gアクセスネットワーク(5G−AN:5G Access Network)(又はAN):5Gコアネットワークに連結される次世代無線アクセスネットワーク(NG−RAN:New Generation Radio Access Network)及び/又は非−3GPPアクセスネットワーク(non−3GPP AN:non−5G Access Network)で構成されるアクセスネットワーク。
次世代無線アクセスネットワーク(NG−RAN:New Generation Radio Access Network)(又はRAN):5GCに連結されるという共通の特徴を有し、次のオプションのうちの一つ以上を支援する無線アクセスネットワーク:
1)スタンドアロンの新たな無線(Standalone New Radio)。
2)E−UTRA拡張を支援するアンカー(anchor)である新たな無線(new radio)。
3)スタンドアロンE−UTRA(例えば、eNodeB)。
4)新たな無線(new radio)拡張を支援するアンカー(anchor)。
−5Gコアネットワーク(5GC:5G Core Network):5Gアクセスネットワークに連結されるコアネットワーク
−ネットワーク機能(NF−Network Function):ネットワーク内の3GPPで採択(adopted)されるか、又は3GPPで定義された処理機能を意味し、このような処理機能は、定義された機能的な動作(functional behavior)と3GPPで定義されたインターフェースを含む。
−NFサービス(NF service):サービス−ベースのインターフェースを介してNFによって露出され、他の認証されたNFによって用いられる(consumed)機能
−ネットワークスライス(Network Slice):特定のネットワーク能力及びネットワーク特徴を提供する論理的なネットワーク
−ネットワークスライスインスタンス(Network Slice instance):配置されるネットワークスライスを形成するNFインスタンス及び要求されるリソース(例えば、計算、格納、及びネットワーキングリソース)のセット
−プロトコルデータユニット(PDU:Protocol Data Unit)連結サービス(PDU Connectivity Service):UEとデータネットワークとの間のPDUの交換を提供するサービス。
−PDUセッション(PDU Session):PDU連結サービスを提供するUEとデータネットワークとの間の連係(association)。連係タイプは、インターネットプロトコル(IP:Internet Protocol)、イーサネット(Ethernet)、又は非構造化(unstructured)されることができる。
−NAS(Non−Access Stratum):EPS、5GSプロトコルスタックで端末とコアネットワークとの間のシグナリング、トラフィックメッセージをやり取りするための機能的な層。端末の移動性を支援し、セッション管理手続を支援することを主な機能とする。
本発明が適用されることができる5Gシステムのアーキテクチャー
5Gシステムは、4世代LTE移動通信技術から進歩した技術であって、既存の移動通信網構造の改善(Evolution)あるいはクリーンステート(Clean−state)の構造を通じて、新たな無線アクセス技術(RAT:Radio Access Tecnhology)、LTE(Long Term Evolution)の拡張された技術としてeLTE(extended LTE)、non−3GPP(例えば、WLAN)アクセス等を支援する。
5Gシステムはサービス−ベースに定義され、5Gシステムのためのアーキテクチャー(architecture)内ネットワーク機能(NF:Network Function)間の相互動作(interaction)は、次のように二つの方式で示すことができる。
−リファレンスポイントの表現(representation)(図6):二つのNF (例えば、AMF及びSMF)間の一対一のリファレンスポイント(例えば、N11)によって記述されるNF内のNFサービス間の相互動作を示す。
−サービスベースの表現(representation)(図7):制御平面(CP:Control Plane)内ネットワーク機能(例えば、AMF)は、他の認証されたネットワーク機能が自身のサービスにアクセスすることを許容する。この表現は、必要な場合、一対一(point−to−point)のリファレンスポイント(reference point)も含む。
図6は、リファレンスポイントの表現を用いた5Gシステムのアーキテクチャーを例示した図である。
図6を参照すると、5Gシステムのアーキテクチャーは、多様な構成要素(すなわち、ネットワーク機能(NF:network function))を含むことができ、本図には、そのうち一部に該当する、認証サーバー機能(AUSF: Authentication Server Function)、アクセス及び移動性管理機能(AMF: (Core) Access and Mobility Management Function)、セッション管理機能(SMF: Session Management Function)、ポリシー制御機能(PCF: Policy Control function)、アプリケーション機能(AF: Application Function)、統合されたデータ管理(UDM: Unified Data Management)、データネットワーク(DN:Data network)、ユーザー平面機能(UPF:User plane Function)、(無線)アクセスネットワーク((R)AN:(Radio)Access Network)、ユーザー装置(UE:User Euipment)を例示する。
各NFは次のような機能を支援する。
−AUSFは、UEの認証のためのデータを格納する。
−AMFは、UE単位の接続及び移動性管理のための機能を提供し、一つのUE当たり基本的に一つのAMFに連結されることができる。
具体的に、AMFは、3GPPアクセスネットワーク間の移動性のためのCNノード間のシグナリング、無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)CPインターフェース(すなわち、N2インターフェース)の終端(termination)、NASシグナリングの終端(N1)、NASシグナリング保安(NAS暗号化(ciphering)、及び 完全性保護(integrity protection))、AS保安制御、登録管理(登録領域(Registration Area)管理)、連結管理、アイドルモードUE接近性(reachability)(ページング再転送の制御及び遂行を含む)、移動性管理制御(加入及びポリシー)、イントラ−システムの移動性及びインター−システムの移動性支援、ネットワークスライシング(Network Slicing)の支援、SMF選択、合法的傍受(Lawful Intercept)(AMFイベント及びLIシステムへのインターフェースに対する)、UEとSMFとの間のセッション管理(SM:session management)メッセージの伝達提供、SMメッセージルーティングのための透過型プロキシ(Transparent proxy)、アクセス認証(Access Authentication)、ローミング権限チェックを含むアクセス許可(Access Authentication)、UEとSMSF(SMS(Short Message Service)function)との間のSMSメッセージの伝達提供、保安アンカー機能(SEA:Security Anchor Function)及び/又は保安コンテキスト管理(SCM:Security Context Management)等の機能を支援する。
AMFの一部または全体の機能は、一つのAMFの単一のインスタンス(instance)内で支援されることができる。
−DNは、例えば、運営者サービス、インターネット接続またはサードパーティ(3rd party)サービス等を意味する。DNは、UPFにダウンリンクプロトコルデータユニット(PDU:Protocol Data Unit)を転送するか、UEから転送されたPDUをUPFから受信する。
−PCFは、アプリケーションサーバーからパケットの流れに対する情報を受信し、移動性管理、セッション管理等のポリシーを決定する機能を提供する。具体的に、PCFはネットワーク動作をコントロールするための単一化したポリシーフレームワークの支援、CP機能(例えば、AMF、SMF等)がポリシーの規則を施行することができるようにポリシー規則提供、ユーザーデータリポジトリ(UDR:User Data Repository)内のポリシーを決定するために関連した加入情報にアクセスするためのフロントエンド(Front End)具現等の機能を支援する。
−SMFはセッション管理機能を提供し、UEが多数のセッションを有する場合、各セッション別に互いに異なるSMFによって管理されることができる。
具体的に、SMFは、セッション管理(例えば、UPFとANノードとの間のトンネル(tunnel)維持を含んでセッションの確立、修正及び解除)、UE IPアドレスの割り当て及び管理(選択的に認証を含む)、UP機能の選択及び制御、UPFでトラフィックを適切な目的地にルーティングするためのトラフィックステアリング(traffic steering)設定、ポリシー制御機能(Policy control functions)に向かったインターフェースの終端、ポリシー及びQoSの制御部分施行、合法的傍受(Lawful Intercept)(SMイベント及びLIシステムへのインターフェースに対する)、NASメッセージのSM部分の終端、ダウンリンクデータ通知(Dwonlink Data Notification)、AN特定SM情報の開始子(AMFを経由してN2を介してANに伝達)、セッションのSSCモード決定、ローミング機能等の機能を支援する。
SMFの一部または全体の機能は、一つのSMFの単一のインスタンス(instance)内で支援されることができる。
−UDMは、ユーザーの加入データ、ポリシーデータ等を格納する。UDMは二つの部分、即ち、アプリケーションのフロントエンド(FE:front end)及びユーザーデータリポジトリ(UDR:User Data Repository)を含む。
FEは、位置管理、加入管理、資格証明(credential)の処理等を担当するUDM FEとポリシー制御を担当するPCFを含む。UDRは、UDM−FEによって提供される機能のために要求されるデータとPCFによって要求されるポリシープロファイルを格納する。UDR内に格納されるデータは、加入識別子、保安資格証明(security credential)、アクセス、及び移動性関連の加入データ並びにセッション関連の加入データを含むユーザー加入データとポリシーデータを含む。UDM−FEは、UDRに格納された加入情報にアクセスし、認証資格証明処理(Authentication Credential Processing)、ユーザー識別子ハンドリング(User Identification Handling)、アクセス認証、登録/移動性管理、加入管理、SMS管理等の機能を支援する。
−UPFはDNから受信したダウンリンクPDUを(R)ANを経由してUEに伝達し、(R)ANを経由してUEから受信したアップリンクPDUをDNに伝達する。
具体的に、UPFは、イントラ(intra)/インター(inter)RAT移動性のためのアンカーポイント、データネットワーク(Data Network)への相互連結(interconnect)の外部PDUセッションポイント、パケットルーティング、及びフォワーディング、パケット検査(inspection)、並びにポリシー規則施行のユーザー平面部分、合法的傍受(Lawful Intercept)、トラフィック使用量の報告、データネットワークへのトラフィックフローのルーティングを支援するためのアップリンク分類子(classifier)、マルチ−ホーム(multi−homed)PDUセッションを支援するためのブランチポイント(Branching point)、ユーザー平面のためのQoSハンドリング(handling)(例えば、パケットフィルタリング、ゲーティング(gating)、アップリンク/ダウンリンクレート施行)、アップリンクトラフィックの検証(サービスデータフロー(SDF :Service Data Flow)とQoSフロー間のSDFマッピング)、アップリンク及びダウンリンク内の伝達レベル(transport level)パケットマーキング、ダウンリンクパケットバッファリング及びダウンリンクデータ通知トリガリング機能等の機能を支援する。UPFの一部または全体の機能は、一つのUPFの単一のインスタンス(instance)内で支援されることができる。
−AFは、サービス提供(例えば、トラフィックルーティング上でのアプリケーションの影響、ネットワーク能力露出(Network Capability Exposure)の接近、ポリシー制御のためのポリシーフレームワークとの相互動作等の機能を支援)のために3GPPコアネットワークと相互動作する。
−(R)ANは、4G無線アクセス技術の進化したバージョンである進化したE−UTRA(evolved E−UTRA)と新たな無線アクセス技術(NR:New Radio)(例えば、gNB)を全て支援する新たな無線アクセスネットワークを総称する。
gNBは、無線リソース管理のための機能(すなわち、無線ベアラー制御(Radio Bearer Control)、無線許可制御(Radio Admission Control)、接続移動性制御(Connection Mobility Control)、アップリンク/ダウンリンクでUEにリソースの動的割り当て(Dynamic allocation of resources)(即ち、スケジューリング))、IP(Internet Protocol)ヘッダー圧縮、ユーザーデータストリームの暗号化(encryption)、及びと完全性保護(integrity protection)、UEに提供された情報からAMFへのルーティングが決定されていない場合、UEの接続(attachment)時のAMFの選択、UPFへのユーザー平面データルーティング、AMFへの制御平面情報ルーティング、連結セットアップ及び解除、ページングメッセージのスケジューリング及び転送(AMFから発生した)、システムブロードキャスト情報のスケジューリング及び転送(AMFまたは運営及び維持(O&M:operating and maintenance)から発生した)、移動性及びスケジューリングのための測定及び測定報告の設定、アップリンクで伝達レベルパケットマーキング(Transport level packet marking)、セッション管理、ネットワークスライシング(Network Slicing)の支援、QoS流れの管理及びデータ無線ベアラーへのマッピング、非活動モード(inactive mode)であるUEの支援、NASメッセージの分配機能、NASノード選択機能、無線アクセスネットワーク共有、二重連結性(Dual Connectivity)、NRとE−UTRAとの間の密接な相互動作(tight interworking)等の機能を支援する。
−UEは、ユーザー機器を意味する。ユーザー装置は、端末(terminal)、ME(Mobile Equipment)、MS(Mobile Station)等の用語として言及され得る。また、ユーザー装置は、ラップタップ、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、スマートフォン、マルチメディア機器などのように携帯可能な機器であってもよく、またはPC(Personal Computer)、車両搭載装置のように携帯できない機器であってもよい。
本図では、説明の明確性のために、非構造化されたデータ格納ネットワーク機能(UDSF:Unstructured Data Storage network function)、構造化されたデータ格納ネットワーク機能(SDSF:Structured Data Storage network function)、ネットワーク露出機能(NEF:Network Exposure Function)、及びNFリポジトリ機能(NRF:NF Repository Function)が示されていないが、本図に示されている全てのNFは、必要に応じて、UDSF、NFF、及びNRFと相互動作を遂行することができる。
−NEFは、3GPPネットワーク機能によって提供される、例えば、第三者(3rd party)、内部露出(internal exposure)/再露出(re−exposure)、アプリケーション機能、エッジコンピューティング(Edge Computing)のためのサービス、及び、能力を安全に露出するための手段を提供する。NEFは、他のネットワーク機能から(他のネットワーク機能の露出された能力に基づいた)情報を受信する。NEFは、データ格納ネットワーク機能への標準化されたインターフェースを用いて、構造化されたデータとして受信された情報を格納することができる。格納された情報は、NEFによって他のネットワーク機能、およびアプリケーション機能に再露出(re−expose)され、分析等のような他の目的として用いられることができる。
−NRFは、サービスディスカバリー機能を支援する。NFインスタンスからNFディスカバリーの要求を受信し、発見されたNFインスタンスの情報をNFインスタンスに提供する。また、用いることができるNFインスタンスとそれらが支援するサービスを維持する。
−SDSFは、あるNEFによる構造化されたデータであって、情報を格納及び回収(retrieval)する機能を支援するための選択的な機能である。
−UDSFは、あるNFによる非構造的データであって、情報を格納及び回収(retrieval)する機能を支援するための選択的な機能である。
5Gシステムで端末と無線の転送/受信を担当するノードは、gNBであり、EPSでのeNBのような役割を遂行する。端末が3GPP接続と非−3GPP接続に同時に連結されている場合、端末は、図6のように一つのAMFを介してサービスを受けることになる。図6では、非−3GPP接続で接続する場合と、3GPP接続で接続する場合の一つの同一のUPFで連結されることを示しているが、必ずしもそうする必要はなく、互いに異なる複数のUPFで連結されることができる。
但し、端末がローミングシナリオでHPLMNにあるN3IWK(「N3IWF(non−3GPP InterWorking Function)」とも指称可能)を選択し、非−3GPP接続に連結された場合には、3GPP接続を管理するAMFはVPLMNに位置し、非−3GPP接続を管理するAMFはHPLMNに位置することができる。
非−3GPPアクセスネットワークは、N3IWK/N3IWFを介して、5Gコアネットワークに連結される。N3IWK/N3IWFは、N2及びN3インターフェースを介して、5Gコアネットワーク制御平面機能及びユーザー平面機能を各々インターフェースする。
本明細書で言及する非−3GPP接続の代表的な例としては、WLAN接続があり得る。
一方、本図では、説明の便宜上、UEが一つのPDUセッションを用いて、一つのDNにアクセスする場合に対する参照モデルを例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
UEは、多重のPDUセッションを用いて、二つの(即ち、地域的(local)かつ中心になる(central))データネットワークに同時にアクセスすることができる。このとき、互いに異なるPDUセッションのために二つのSMFが選択されることができる。但し、各SMFは、PDUセッション内の地域的なUPF及び中心になるUPFを全て制御することができる能力を有することができる。
また、UEは、単一のPDUセッション内で提供される二つの(即ち、地域的かつ中心になる)データネットワークに同時にアクセスすることもできる。
3GPPシステムでは、5Gシステム内のNF間を連結する概念的なリンクをリファレンスポイント(reference point)と定義する。次は、本図で表現された5Gシステムのアーキテクチャーに含まれるリファレンスポイントを例示する。
−N1:UEとAMFとの間のリファレンスポイント
−N2:(R)ANとAMFとの間のリファレンスポイント
−N3:(R)ANとUPFとの間のリファレンスポイント
−N4:SMFとUPFとの間のリファレンスポイント
−N5:PCFとAFとの間のリファレンスポイント
−N6:UPFとデータネットワークとの間のリファレンスポイント
−N7:SMFとPCFとの間のリファレンスポイント
−N24:訪問ネットワーク(visited network)内のPCFとホームネットワーク(home network)内のPCFとの間のリファレンスポイント
−N8:UDMとAMFとの間のリファレンスポイント
−N9:二つのコアUPF間のリファレンスポイント
−N10:UDMとSMFとの間のリファレンスポイント
−N11:AMFとSMFとの間のリファレンスポイント
−N12:AMFとAUSFとの間のリファレンスポイント
−N13:UDMと認証サーバー機能(AUSF:Authentication Server function)との間のリファレンスポイント
−N14:二つのAMF間のリファレンスポイント
−N15:非−ローミングシナリオの場合、PCFとAMFとの間のリファレンスポイント、ローミングシナリオの場合、訪問ネットワーク(visited network)内のPCFとAMFとの間のリファレンスポイント
−N16:二つのSMF間のリファレンスポイント(ローミングシナリオの場合、訪問ネットワーク(visited network)内のSMFとホームネットワーク(home network)内のSMFとの間のリファレンスポイント
−N17:AMFとEIRとの間のリファレンスポイント
−N18:あるNFとUDSFとの間のリファレンスポイント
−N19:NEFとSDSFとの間のリファレンスポイント
図7は、サービス−ベースの表現を用いた5Gシステムのアーキテクチャーを例示した図である。
本図で例示されたサービス−ベースのインターフェースは、所定のNFにより提供される/露出されるサービスのセットを示す。サービス−ベースのインターフェースは制御平面内で用いられる。次は、本図のように表現された5Gシステムのアーキテクチャーに含まれるサービス−ベースのインターフェースを例示する。
−Namf:AMFにより公開された(exhibited)サービス−ベースのインターフェース
−Nsmf:SMFにより公開された(exhibited)サービス−ベースのインターフェース
−Nnef:NEFにより公開された(exhibited)サービス−ベースのインターフェース
−Npcf:PCFにより公開された(exhibited)サービス−ベースのインターフェース
−Nudm:UDMにより公開された(exhibited)サービス−ベースのインターフェース
−Naf:AFにより公開された(exhibited)サービス−ベースのインターフェース
−Nnrf:NRFにより公開された(exhibited)サービス−ベースのインターフェース
−Nausf:AUSFにより公開された(exhibited)サービス−ベースのインターフェース
NFサービスは、NF(即ち、NFサービス供給者)により他のNF(即ち、NFサービス消費者)にサービス−ベースのインターフェースを介して露出される能力の一種である。NFは、一つ以上のNFサービスを露出することができる。NFサービスを定義するために次のような基準が適用される:
−NFサービスは、終端間(end−to−end)の機能を説明するための情報の流れから導出される。
−完全な終端間(end-to−end)のメッセージの流れは、NFサービス呼出(invocation)のシーケンスによって説明される。
−NFが自身のサービスをサービス−ベースのインターフェースを介して提供する二つの動作は次の通りである:
i)「要求−応答(Request−response)」:制御平面NF_B(即ち、NFサービス供給者)は、また別の制御平面NF_A(即ち、NFサービス消費者)から特定のNFサービス(動作の遂行及び/又は情報の提供を含む)の提供の要求を受ける。NF_Bは、要求内でNF_Aにより提供された情報に基づいたNFサービスの結果を応答する。
要求を満たすために、NF_Bは交互に他のNFからのNFサービスを消費することができる。要求−応答のメカニズムで、通信は二つのNF(即ち、消費者及び供給者)間の一対一で遂行される。
ii)「加入−通知(Subscribe−Notify)」
制御平面NF_A(即ち、NFサービス消費者)は、また別の制御平面NF_B(即ち、NFサービス供給者)により提供されるNFサービスに加入する。多数の制御平面NFは、同一の制御平面NFサービスに加入することができる。NF_Bは、このNFサービスの結果をこのNFサービスに加入された興味のあるNFに通知する。消費者からの加入要求は、周期的なアップデートまたは特定のイベント(例えば、要求された情報の変更、特定の臨界値の到達等)を通じてトリガーされる通知のための通知要求を含むことができる。このメカニズムは、NF(例えば、NF_B)が明示的な加入要求なく暗黙的に特定の通知に加入した場合(例えば、成功的な登録手続により)も含む。
図8は、本発明が適用されることができるNG−RANのアーキテクチャーを例示する。
図8を参照すると、次世代アクセスネットワーク(NG−RAN:New Generation Radio Access Network)は、UEに向かったユーザー平面及び制御平面プロトコルの終端を提供する、gNB(NR NodeB)及び/又はeNB(eNodeB)で構成される。
gNBの間に、かつgNBと5GCに連結されるeNBの間にXnインターフェースを用いて相互連結される。gNB及びeNBは、また5GCにNGインターフェースを用いて連結され、さらに具体的に、NG−RANと5GCとの間の制御平面インターフェースであるNG−Cインターフェース(即ち、N2リファレンスポイント)を用いてAMFに連結され、NG−RANと5GCとの間のユーザー平面インターフェースであるNG−Uインターフェース(即ち、N3リファレンスポイント)を用いてUPFに連結される。
無線プロトコルのアーキテクチャー
図9は、本発明が適用されることができる無線プロトコルスタックを例示した図である。特に、図9(a)は、UEとgNBとの間の無線インターフェースユーザー平面プロトコルスタックを例示し、図9(b)は、UEとgNBとの間の無線インターフェース制御平面プロトコルスタックを例示する。
制御平面は、UEとネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが転送される通路を意味する。ユーザー平面は、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータ等が転送される通路を意味する。
図9(a)を参照すると、ユーザー平面プロトコルスタックは、第1層(Layer 1)(即ち、物理(PHY:Physical layer)層)、第2層(Layer 2)に分割されることができる。
図9(b)を参照すると、制御平面プロトコルスタックは、第1層(即ち、PHY層)、第2層、第3層(即ち、無線リソース制御無線リソース制御(RRC:radio resource control)層)、ノンアクセスストラタム(NAS:Non−Access Stratum)層に分割されることができる。
第2層は、媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)サブ層と、無線リンク制御(RLC:Radio Link Control)サブ層と、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDC:Packet Data Convergence Protocol)サブ層と、サービスデータ適応プロトコル(SDAP:Service Data Adaptation Protocol)サブ層(ユーザー平面の場合)とに分割される。
無線ベアラーは、二つのグループに分類される:ユーザー平面データのためのデータ無線ベアラー(DRB:data radio bearer)と制御平面データのためのシグナリング無線ベアラー(SRB:signalling radio bearer)
以下、無線プロトコルの制御平面とユーザー平面の各層を説明する。
1)第1層であるPHY層は、物理チャンネル(physical channel)を用いることによって、上位層への情報送信サービス(information transfer service)を提供する。物理層は、上位レベルに位置したMACサブ層に転送チャンネル(transport channel)を介して連結され、転送チャンネルを介してMACサブ層とPHY層との間でデータが転送される。転送チャンネルは、無線インターフェースを介してデータがどのように、どんな特徴により転送されるかによって分類される。また、互いに異なる物理層の間、送信端のPHY層と受信端のPHY層との間には物理チャンネル(physical channel)を介してデータが転送される。
2)MACサブ層は、論理チャンネル(logical channel)と転送チャンネル(transport channel)との間のマッピング;転送チャンネルを介してPHY層に/から伝達される転送ブロック(TB:transport block)に/から一つまたは異なる論理チャンネルに属するMACサービスデータユニット(SDU:Service Data Unit)の多重化/逆多重化;スケジューリング情報の報告;HARQ(hybrid automatic repeat request)を介したエラー訂正;動的スケジューリングを用いたUE間の優先順位ハンドリング;論理チャンネルの優先順位を用いて、一つのUEの論理チャンネル間の優先順位ハンドリング;パディング(Padding)を遂行する。
互いに異なる種類のデータは、MACサブ層により提供されるサービスを伝達する。各論理チャンネルのタイプは、どんなタイプの情報が伝達されるかを定義する。
論理チャンネルは、二つのグループに分類される:制御チャンネル(Control Channel)及びトラフィックチャンネル(Traffic Channel)。
i)制御チャンネルは、制御平面の情報のみを伝達するために用いられ、次の通りである。
−ブロードキャスト制御チャンネル(BCCH:Broadcast Control Channel):システム制御情報をブロードキャストするためのダウンリンクチャンネル。
−ページング制御チャンネル(PCCH:Paging Control Channel):ページング情報及びシステム情報変更の通知を伝達するダウンリンクチャンネル。
−共通制御チャンネル(CCCH:Common Control Channel):UEとネットワークとの間の制御情報を転送するためのチャンネル。このチャンネルは、ネットワークとRRC連結を有さないUEのために用いられる。
−専用制御チャンネル(DCCH:Dedicated Control Channel):UEとネットワークとの間に専用制御情報を転送するための一対一(point−to−point)の両方向チャンネル。RRC連結を有するUEによって用いられる。
ii)トラフィックチャンネルは、ユーザー平面の情報のみを使用するために用いられる:
−専用トラフィックチャンネル(DTCH:Dedicated Traffic Channel:ユーザー情報を伝達するための、単一のUEに専用される、一対一(point−to−point)チャンネル。DTCHは、アップリンク及びダウンリンクが全て存在することができる。
ダウンリンクで、論理チャンネルと転送チャンネルとの間の連結は次の通りである。
BCCHはBCHにマッピングされてもよい。BCCHはDL−SCHにマッピングされてもよい。PCCHはPCHにマッピングされてもよい。CCCHはDL−SCHにマッピングされてもよい。DCCHはDL−SCHにマッピングされてもよい。DTCHはDL−SCHにマッピングされてもよい。
アップリンクで、論理チャンネルと転送チャンネルとの連結は次の通りである。CCCHはUL−SCHにマッピングされてもよい。DCCHはUL−SCHにマッピングされてもよい。DTCHはUL−SCHにマッピングされてもよい。
3)RLCサブ層は、三つの転送モードを支援する:透過モード(TM:Transparent Mode)、非確認モード(UM:Unacknowledged Mode)、確認モード(AM:Acknowledged Mode)。
RLC設定は、論理チャンネル別に適用されることができる。SRBの場合、TMまたはAMモードが用いられ、反面、DRBの場合、UMまたはAMモードが用いられる。
RLCサブ層は、上位層PDUの伝達;PDCPと独立のシーケンスナンバリング;ARQ(automatic repeat request)を介したエラー訂正;分割(segmentation)、及び再分割(re−segmentation);SDUの再結合(reassembly);RLC SDU廃棄(discard);RLC再確立(re−establishment)を遂行する。
4)ユーザー平面のためのPDCPサブ層は、シーケンスナンバリング(Sequence Numbering);ヘッダー圧縮及び圧縮−解除(decompression)(ロバストヘッダー圧縮)(RoHC:Robust Header Compression)の場合のみ);ユーザーデータ伝達;再配列(reordering)及び複写検出(duplicate detection)(PDCPよりも上位の層に伝達が要求される場合);PDCP PDUルーティング(分割ベアラー(split bearer)の場合);PDCP SDUの再転送;暗号化(ciphering)及び解読化(deciphering);PDCP SDUの廃棄;RLC AMのためのPDCP再確立及びデータの復旧(recovery);PDCP PDUの複製を遂行する。
制御平面のためのPDCPサブ層は、追加的にシーケンスナンバリング(Sequence Numbering);暗号化(ciphering)、解読化(deciphering)、及び完全性保護(integrity protection);制御平面データの伝達;複製検出;PDCP PDUの複製を遂行する。
RRCにより無線ベアラーのための複製(duplication)が設定されるとき、複製されたPDCP PDUを制御するために追加的なRLC個体及び追加的な論理チャンネルが無線ベアラーに追加される。PDCPでの複製は同一のPDCP PDUを二回転送することを含む。一回目は元のRLC個体に伝達され、二回目は更なるRLC個体に伝達される。このとき、元のPDCP PDU及び該当複製本は、同一の転送ブロック(transport block)に転送されない。互いに異なる二つの論理チャンネルが同一のMAC個体に属してもよく(CAの場合)、または互いに異なるMAC個体に属してもよい(DCの場合)。前者の場合、元のPDCP PDUと該当複製本が同一の転送ブロック(transport block)に転送されないように保証するために、論理チャンネルマッピングの制限が用いられる。
5)SDAPサブ層は、i)QoSのフローとデータ無線ベアラーとの間のマッピング、ii)ダウンリンク及びアップリンクパケット内のQoSフロー識別子(ID)のマーキングを遂行する。
SDAPの単一のプロトコル個体が各個別のPDUセッション別に設定されるが、例外的に二重連結性(DC:Dual Connectivity)の場合、二つのSDAP個体が設定されることができる。
6)RRCサブ層は、AS(Access Stratum)及びNAS(Non−Access Stratum)に関するシステム情報のブロードキャスト;5GCまたはNG−RANにより開始されたページング(paging);UEとNG−RANとの間のRRC連結の確立、維持、及び解除(さらに、キャリア併合(carrier aggregation)の修正及び解除を含み、また、追加的にE−UTRANとNRとの間に、又はNR内での二重連結性(Dual Connectivity)の修正及び解除をさらに含む);キー管理を含む保安機能;SRB及びDRBの確立、設定、維持、及び解除;ハンドオーバー及びコンテキストの伝達;UEセルの選択及び再解除並びにセルの選択/再選択の制御;RAT間の移動性を含む移動性機能;QoS管理機能、UE測定報告及び報告制御;無線リンク失敗の検出及び無線リンク失敗から回復;NASからUEへのNASメッセージの伝達及びUEからNASへのNASメッセージの伝達を遂行する。
ネットワークスライシング(Network Slicing)
5Gシステムは、ネットワークリソースとネットワーク機能を各サービスによって独立のスライス(slice)で提供するネットワークスライシング(Network Slicing)技術を導入した。
ネットワークスライシングが導入されることによって、各スライス別にネットワーク機能及びネットワークリソースの分離(Isolation)、独立管理(independent management)等を提供することができる。これによって、サービス、ユーザー等によって5Gシステムのネットワーク機能を選択して組み合わせることによって、サービス、ユーザー別に独立且つより柔軟なサービスを提供することができる。
ネットワークスライスは、アクセスネットワークとコアネットワークを論理的に統合したネットワークを指す。
ネットワークスライス(Network Slice)は、次の一つ以上を含むことができる:
−コアネットワーク制御平面及びユーザー平面機能
−NG−RAN
−非−3GPPアクセスネットワークへの非−3GPP相互動作機能(N3IWF:Non−3GPP InterWorking Function)
各ネットワークスライス別に支援される機能及びネットワーク機能の最適化が異なり得る。多数のネットワークスライスインスタンス(instance)が同一の機能を互いに異なるUEのグループに提供することができる。
一つのUEは、5G−ANを経由して一つ以上のネットワークスライスインスタンスに同時に連結されることができる。一つのUEは、最大8個のネットワークスライスにより同時にサービスを受けることができる。UEをサービングするAMFインスタンスは、UEをサービングする各ネットワークスライスインスタンスに属することができる。即ち、このAMFインスタンスは、UEをサービングするネットワークスライスインスタンスに共通し得る。UEをサービングするネットワークスライスインスタンスのCN部分はCNにより選択される。
一つのPDUセッションは、PLMN別に特定の一つのネットワークスライスインスタンスにのみ属する。互いに異なるネットワークスライスインスタンスは、一つのPDUセッションを共有しない。
一つのPDUセッションは、PLMN別に特定の一つのネットワークスライスインスタンスに属する。互いに異なるスライスが同一のDNNを用いるスライス−特定のPDUセッションを有し得るが、互いに異なるネットワークスライスインスタンスは一つのPDUセッションを共有しない。
単一のネットワークスライス選択補助情報(S−NSSAI:Single Network Slice Selection Assistance information)は、ネットワークスライスを識別する。各S−NSSAIは、ネットワークが特定のネットワークスライスインスタンスを選択するために用いられる補助情報である。NSSAIは、S−NSSAIの集合である。S−NSSAIは次を含む。
−スライス/サービスタイプ(SST:Slice/Service type):SSTは機能とサービスの側面で予想されるネットワークスライスの動作を示す。
−スライス区分子(SD:Slice Differentiator):SDは指示されたSSTを全て順守する潜在的な複数のネットワークスライスインスタンスからネットワークスライスインスタンスを選択するためのSSTを補完する選択的な情報である。
1)初期の接続時にネットワークスライスを選択
UEは、PLMN別にホームPLMN(HPLMN:Home PLMN)により設定NSSAI(Configured NSSAI)の設定を受けることができる。Configured NSSAIはPLMNに特定され、HPLMNは各Configured NSSAIが適用されるPLMNを指示する。
UEの初期連結時、RANはNSSAIを用いてメッセージを伝達すべき初期のネットワークスライスを選択する。このために、登録手続でUEはネットワークに要求NSSAI(Requested NSSAI)を提供する。このとき、UEがネットワークにRequested NSSAIを提供するとき、所定のPLMN内のUEは、該当PLMNのConfigured NSSAIに属したS−NSSAIのみを用いる。
もし、UEがRANにNSSAIを提供しないか、または提供されたNSSAIによって適切なネットワークスライスをRANが選択できないとき、RANはデフォルト(Default)ネットワークスライスを選択することができる。
加入データは、UEが加入されたネットワークスライスのS−NSSAIを含む。一つ以上のS−NSSAIは、基本(default)S−NSSAIとしてマーキングされることができる。S−NSSAIが基本としてマーキングされると、UEが登録要求(Registration request)内でネットワークにどんなS−NSSAIも転送しなくても、ネットワークは関連したネットワークスライスでUEにサービスすることができる。
UEが成功的に登録されると、CNは全体の許可NSSAI(Allowed NSSAI)(一つ以上のS−NSSAIを含む)を提供することによって、(R)ANに知らせる。また、UEの登録手続が成功的に完了したとき、UEはこのPLMNのためのAllowed NSSAIをAMFから獲得することができる。
Allowed NSSAIは、このPLMNのためのConfigured NSSAIに優先する。UEは、その後、サービングPLMN内のネットワークスライス選択関連手続のためのネットワークスライスに該当するAllowed NSSAI内のS−NSSAIのみを用いる。
各PLMNにおいて、UEはConfigured NSSAI及びAllowed NSSAI(存在する場合)を格納する。UEがPLMNのためのAllowed NSSAIを受信するとき、このPLMNのための以前に格納されたAllowed NSSAIをオーバーライド(override)する。
2)スライス変更
ネットワークは、ローカルポリシー、UEの移動性、加入情報変更等によって既に選択されたネットワークスライスインスタンスを変更することができる。即ち、UEのネットワークスライスのセットは、UEがネットワークに登録されている間、いつでも変更されることができる。また、UEのネットワークスライスのセットの変更は、ネットワークまたは特定の条件下のUEによって開始されることができる。
地域(local)ポリシー、加入情報変更及び/又はUEの移動性に基づき、ネットワークはUEが登録された、許可されるネットワークスライスのセットを変更することができる。ネットワークは、登録手続中にこのような変更を遂行することができ、または、登録手続をトリガーすることができる手続を用いて、支援されるネットワークスライスの変更をUEに通知することができる。
ネットワークスライスの変更時、ネットワークは新たなAllowed NSSAI及びトラッキング領域リスト(Tracking Area list)をUEに提供することができる。UEは、移動性管理手続(Mobility Management Procedure)によるシグナリングに新たなNSSAIを含ませて転送することによって、スライスインスタンスの再選択を誘発する。スライスインスタンスの変更によってこれを支援するAMFも変更されることができる。
UEがネットワークスライスがこれ以上用いることができない領域に進入すると、コアネットワークはPDUセッション解除手続を介して、これ以上用いることができないネットワークスライスに相応するS−NSSAIに対するPDUセッションを解除する。
これ以上用いることができないスライスに相応するPDUセッションが解除されるとき、UEはUEポリシーを用いて既存のトラフィックが他のスライスに属するPDUセッションを介してルーティングされることができるか否かを決定する。
用いられるS−NSSAIのセットの変更のために、UEは登録手続を開始する。
3)SMF選択
PCFはネットワークスライス選択ポリシー(NSSP:Network Slice Selection Policy)をUEに提供する。NSSPは、UEをS−NSSAIと連係させ、トラフィックがルーティングされるPDUセッションを決定するためにUEによって用いられる。
ネットワークスライス選択ポリシーは、UEのアプリケーション別に提供し、これは、UEアプリケーション別にS−NSSAIをマッピングすることができる規則を含む。AMFは、UEが伝達したSM−NSSAI及びDNN情報と共に、加入者情報、ローカル事業者ポリシー等を用いてPDUセッションの管理のためのSMFを選択する。
特定のスライスインスタンスのためのPDUセッションが確立されるとき、RANがスライスインスタンスの特定機能にアクセスできるように、CNはこのPDUセッションが属したスライスインスタンスに該当するS−NSSAIを(R)ANに提供する。
セッション管理(Session Management)
5GCは、PDU連結サービス(PDU Connectivity Service)、即ち、UEとデータネットワーク名称(DNN:Data Network Name)(またはアクセスポイント名称(APN:Access Point Name))により識別されるDN間にPDUの交換を提供するサービスを支援する。PDU連結サービスは、UEから要求時に確立されるPDUセッションを介して支援される。
各PDUセッションは、単一のPDUセッションタイプを支援する。即ち、PDUセッションの確立時、UEによって要求された単一のタイプのPDUの交換を支援する。次のようなPDUセッションタイプが定義される。IPバージョン4(IPv4:IP version4)、IPバージョン6(IPv6:IP version6)、イーサネット(Ethernet)、非構造化(unstructured)。ここで、UEとDNとの間に交換されるPDUのタイプは、5Gシステムで完全にトランスペアレント(transparent)である。
PDUセッションは、UEとSMFとの間にN1を介して交換されるNAS SMシグナリングを用いて(UEの要求時)確立され、(UE及び5GCの要求時)修正され、(UE及び5GCの要求時)解除される。アプリケーションサーバーからの要求時、5GCはUE内特定のアプリケーションをトリガーすることができる。UEはトリガーメッセージを受信すると、該当メッセージを識別されたアプリケーションに伝達し、識別されたアプリケーションは特定のDNNにPDUセッションを確立することができる。
SMFは、UEの要求がユーザー加入情報に従うか否かをチェックする。このため、SMFはUDMからSMFレベル加入データ(SMF level subscription data)を獲得する。このようなデータはDNN別に許可されたPDUセッションタイプを指示することができる:
多数のアクセスを介して登録されたUEは、PDUセッションを確立するためのアクセスを選択する。
UEは3GPPと非−3GPPアクセスとの間にPDUセッションを移動するために要求することができる。3GPPと非−3GPPアクセスとの間にPDUセッションを移動するための決定は、PDUセッション別に作られる。即ち、UEは他のPDUセッションが非−3GPPアクセスを用いる中に3GPPアクセスを用いたPDUセッションを有することができる。
ネットワークで転送されるPDUセッション確立の要求内で、UEはPDUセッション識別子(PDU Session Id(identity))を提供する。UEはまた、PDUセッションタイプ、スライシング(slicing)情報、DNN、サービス、及びセッションの連続性(SSC:Service and Session Continuity)モードを提供することができる。
UEは、同一のDNで、又は互いに異なるDNで、3GPPアクセスを経由して、及び/又は非−3GPPアクセスを経由して、多数のPDUセッションを同時に確立することができる。
UEは、互いに異なるUPF終端N6によりサービスされる同一のDNで多数のPDUセッションを確立することができる。
多数の確立されたPDUセッションを有するUEは、互いに異なるSMFによりサービスされることができる。
同一のUEに属した(同一または互いに異なるDNNで)互いに異なるPDUセッションのユーザー平面経路は、DNと接続(interfacing)したUPFとANとの間に完全に分離されることができる。
5Gシステムのアーキテクチャーは、セッション及びサービスの連続性(SCC:session and service continuity)を支援することで、UE内の互いに異なるアプリケーション/サービスの多様な連続性の要求事項を満たすことができる。5Gシステムは、互いに異なるSSCモードを支援する。PDUセッションアンカー(anchor)と関連したSSCモードは、PDUセッションが確立している間に変更されない。
−SSCモード1が適用されるPDUセッション場合、ネットワークはUEに提供される連続性のサービスを維持する。IPタイプのPDUセッションの場合、IPアドレスが維持される。
−SSCモード2が用いられる場合、ネットワークはUEに伝達される連続性のサービスを解除することができ、また、該当PDUセッションを解除することができる。IPタイプのPDUセッションの場合、ネットワークはUEに割り当てられたIPアドレスを解除することができる。
−SSCモード3が用いられる場合、ユーザー平面に対する変更はUEが分かるが、ネットワークはIEが連結性を失わないように保証する。より良いサービスの連続性を許可するために、以前の連結が終了する前に新たなPDUセッションアンカーポイントを介した連結が確立される。IPタイプのPDUセッションの場合、アンカーの再配置の間にIPアドレスは維持されない。
SSCモード選択ポリシーは、UEのアプリケーション(又はアプリケーショングループ)と関連したSSCモードのタイプを決定するために用いられる。運営者は、SSCモード選択ポリシーをUEに予め設定することができる。このポリシーは、UEがアプリケーション(またはアプリケーショングループ)と関連したSSCモードのタイプを決定するために使用されることができる一つまたはそれ以上のSSCモード選択ポリシー規則を含む。また、このポリシーは、UEの全てのアプリケーションに適用されることができる基本(default)SSCモード選択ポリシー規則を含むことができる。
UEが新たなPDUセッションを要求するときにSSCモードを提供すると、SMFは要求されたSSCモードを許諾するか、または要求されたSSCモードを加入情報及び/又は地域(local)設定に基づいて修正するか選択する。UEが新たなPDUセッションを要求するときにSSCモードを提供しないと、SMFは加入情報内に挙げられたデータネットワークのためのdefault SSCモードを選択するか、またはSSCモードを選択するためのlocal設定を適用する。
SMFはUEにPDUセッションに対して選択されたSSCモードを知らせる。
移動性管理(Mobility Management)
登録管理(RM:Registration Management)は、UE/ユーザーをネットワークに登録(register)または登録−解除(de−register)するために、かつユーザーコンテキストをネットワーク内に確立するために用いられる。
1)登録管理
UE/ユーザーは、登録を要求するサービスを受けるために、ネットワークに登録する必要がある。一度登録された後、適用可能であれば、UEは周期的に接近可能(reachable)を維持するために(周期的な登録アップデート)、または移動時(移動性登録アップデート)、または自身の能力をアップデートしたり、プロトコルパラメータを再交渉するためにネットワークに自身の登録をアップデートすることができる。
最初の登録手続は、ネットワークアクセス制御機能(Network Access Control function)の実行(即ち、UDM内の加入プロファイルに基づいたユーザー認証及びアクセス認証)を含む。登録手続の結果として、サービングAMFの識別子がUDM内に登録される。
図10は、本発明が適用されることができるRM状態のモデルを例示する。特に、図10(a)は、UE内のRM状態のモデルを示し、図10(b)はAMF内のRM状態のモデルを示す。
図10を参照すると、選択されたPLMN内のUEの登録状態を反映するためにUE及びAMF内でRM−DEREGISTERED及びRM−REGISTEREDの二つのRM状態が使用される。
RM−DEREGISTERED状態で、UEはネットワークに登録されない。AMF内のUEコンテキストは、UEに対する有効な位置またはルーティング情報が維持されず、よって、UEはAMFにより接近可能(reachable)ではない。しかし、例えば、毎登録手続の間に認証手続が遂行されることを防止するために、一部のUEコンテキストは、依然としてUE及びAMF内に格納されることができる。
RM−DEREGISTERED状態で、UEが登録を要求するサービスを受ける必要があると、UEは最初の登録手続を用いて選択されたPLMNに登録を試みる。または、最初の登録時に登録拒絶(Registration Reject)を受信すると、UEはRM−DEREGISTERED状態で残る。反面、登録承認(Registration Accept)を受信するとき、UEはRM−REGISTERED状態で進入する。
RM−DEREGISTERED状態で、適用可能であるとき、AMFは登録承認(Registration Accept)をUEに転送することによって、UEの最初の登録を承認し、RM−REGISTERED状態で進入する。または、適用可能であるとき、登録拒絶(Registration Reject)をUEに転送することによって、UEの最初の登録を拒絶する。
RM−REGISTERED状態で、UEはネットワークに登録される。RM−REGISTERED状態で、UEはネットワークに登録を要求するサービスを受けることができる。
RM−REGISTERED状態で、現在のサービングセルのトラッキング領域識別子(TAI:Tracking Area Identity)がネットワークからUEが受信していたTAIのリスト内になければ、UEの登録を維持してAMFがUEにページングすることができるように、UEは移動性登録アップデート手続(mobility Registration Update procedure)を遂行する。または、UEが依然として活動(active)状態であるとネットワークに知らせるために、UEは周期的なアップデートタイマーの満了によって、トリガーされた周期的な登録アップデート手続(periodic Registration Update procedure)を遂行する。または、自身の能力情報をアップデートしたり、ネットワークとプロトコルパラメータを再交渉するために、UEは登録アップデート手続(Registration Update procedure)を遂行する。または、UEがこれ以上PLMNに登録される必要がないとき、UEは登録−解除手続(Deregistration procedure)を遂行し、RM−DEREGISTERED状態で進入する。UEは、いつでもネットワークから登録−解除(deregister)を決定することができる。または、UEは登録拒絶(Registration Reject)のメッセージ、登録解除(Deregistration)のメッセージを受信するとき、またはどんなシグナリングの開始なく、ローカル登録解除(local deregistration)手続を行うとき、RM−DEREGISTERED状態で進入する。
−RM−REGISTERED状態で、UEがこれ以上PLMNに登録される必要がないとき、AMFは登録−解除手続(Deregistration procedure)を遂行し、RM−DEREGISTERED状態で進入する。AMFはいつでもUEの登録−解除(deregister)を決定することができる。または、暗黙的な登録−解除タイマー(Implicit Deregistration timer)が満了した後、AMFはいつでも暗黙的な登録−解除(Implicit Deregistration)を遂行する。AMFは、暗黙的な登録−解除(Implicit Deregistration)後にRM−DEREGISTERED状態で進入する。または、通信の終端(end)で登録解除(deregistraion) を遂行するために交渉していたUEのために地域登録解除(local deregistration)を遂行する。AMFは、地域登録解除(local deregistration)後にRM−DEREGISTERED状態で進入する。または、適用可能であるとき、AMFは、UEから登録アップデート(Registration Update)を承認または拒絶する。AMFは、UEから登録アップデート(Registration Update)を拒絶するとき、UE登録を拒絶することができる。
登録領域の管理は、UEに登録領域を割り当て、及び再度割り当てる機能を含む。登録領域は、アクセスタイプ(即ち、3GPPアクセスまたは非−3GPPアクセス)別に管理される。
UEが3GPPアクセスを介してネットワークに登録されるとき、AMFはUEにTAIリスト内のトラッキング領域(TA:Tracking Area)のセットを割り当てる。AMFが登録領域を割り当てるとき(即ち、TAIリスト内TAのセット)、AMFは多様な情報(例えば、移動性パターン及び許容された/非許容された領域等)を考慮することができる、サービング領域として全体PLMN(whole PLMN,all PLMN)を有するAMFは、MICOモードであるUEに登録領域として全体PLMNを割り当てることができる。
5Gシステムは、単一のTAIリスト内の互いに異なる5G−RATを含むTAIリストの割り当てを支援する。
UEが非−3GPPアクセスを介してネットワークに登録されるとき、非−3GPPアクセスのための登録領域は、固有の予約されたTAI値(即ち、非−3GPPアクセスに専用された)に該当する。従って、5GCへの非−3GPPアクセスのための固有のTAが存在し、これをN3GPP TAIと指称する。
TAIリストを生成するとき、AMFはTAIリストが転送されたアクセスに適用可能なTAIのみを含ませる。
2)連結管理
連結管理(CM:Connection Management)は、UEとAMFとの間のシグナリング連結を確立及び解除するために用いられる。CMはN1を介したUEとAMFとの間のシグナリング連結を確立及び解除する機能を含む。このシグナリング連結は、UEとコアネットワークとの間にNASシグナリング交換を可能なようにするために用いられる。このシグナリング連結は、UEとANとの間のUEのためのANシグナリング連結及びANとAMFとの間のUEのためのN2連結の全てを含む。
図11は、本発明が適用されることができるCM状態のモデルを例示する。特に、図11(a)は、UE内のCM状態の遷移を示し、図11(b)は、AMF内のCM状態の遷移を示す。
図11を参照すると、AMFとのUEのNASシグナリング連結を反映するためにCM−IDLE及びCM−CONNECTEDの二つのCM状態が使用される。
CM−IDLE状態内のUEは、RM−REGISTERED状態であり、N1を介したAMFと確立されたNASシグナリング連結を有さない。UEは、セルの選択、セルの再選択、及びPLMNの選択を遂行する。
CM−IDLE状態内のUEに対するANシグナリング連結、N2連結、及びN3連結が存在しない。
−CM−IDLE状態で、UEはMICOモードでなければ、サービス要求手続(service request procedure)を遂行することによって、ページングに応答する(受信した場合)。または、UEが転送すべきアップリンクシグナリングまたはユーザーデータを有するとき、サービス要求手続(service request procedure)を遂行する。または、ANシグナリング連結がUEとANとの間に確立される毎に、UEはCM−CONNECTED状態で進入する。または、最初のNASメッセージ(Initial NAS message)(登録要求(Registration Request)、サービス要求(Service Request)または登録−解除要求(Deregistration Request))の転送は、CM−IDLE状態からCM−CONNECTED状態で遷移を開始する。
CM−IDLE状態で、UEがMICOモードでなければ、AMFがUEに転送されるシグナリングまたは端末−終端(mobile−terminated)データを有するとき、ページング要求(Paging Request)を該当UEに転送することによって、ネットワークによりトリガーされたサービス要求手続(network triggered service request procedure)を遂行する。ANとAMFとの間の該当UEに対するN2連結が確立される毎に、AMFはCM−CONNECTER状態で進入する。
CM−CONNECTED状態であるUEは、N1を介してAMFとのNASシグナリング連結を有する。
CM−CONNECTED状態で、ANシグナリング連結が解除される毎にUEはCM−IDLE状態で進入する。
−CM−CONNECTED状態で、UEのためのN2シグナリングの連結及びN3連結が解除される毎にAMFはCM−IDLE状態で進入する。
−NASシグナリング手続が完了するとき、AMFはUEのNASシグナリング連結を解除するように決定することができる。ANシグナリング連結の解除が完了するとき、UE内のCM状態はCM−IDLEに変更される。N2コンテキスト解除手続が完了するとき、AMF内のUEのためのCM状態はCM−IDLEに変更される。
AMFは、UEがコアネットワークから登録−解除(de−register)するまでUEをCM−CONNECTED状態で維持させることができる。
CM−CONNECTED状態であるUEは、RRC非活性(RRC Inactive)状態であり得る。UEがRRC Inactive状態であるとき、UEの接近可能性(reachability)は、コアネットワークからの補助情報を用いてRANにより管理される。また、UEがRRC Inactive状態であるとき、UEページングはRANにより管理される。さらに、UEがRRC Inactive状態であるとき、UEはUEのCN及びRAN識別子を用いてページングをモニタする。
RRC Inactive状態は、NG−RANに適用される(即ち、5G CNに連結されるNR及びE−UTRAに適用される。)。
ネットワークの設定に基づき、UEをRRC Inactive状態で切り換えるか否かに対するNG−RANの決定を補助するために、AMFは補助情報をNG−RANに提供する。
RRC Inactive補助情報は、RRC Inactive状態中にRANページングのためのUE特定DRX(Discontinuous Reception)値、且つUEに提供される登録領域を含む。
CN補助情報は、N2活性化(activation)中に(即ち、登録、サービス要求、経路スイッチ中に)サービングNG RANノードに提供される。
N2及びN3リファレンスポイントの状態は、RRC Inactiveを伴うCM−CONNECTED状態で進入するUEにより変更されない。RRC Inactive状態であるUEはRAN通知領域を知っている。
UEがRRC Inactiveを伴うCM−CONNECTED状態であるとき、UEはアップリンクデータ待機(pending)、端末開始(Mobile initiated)シグナリング手続(即ち、周期的な登録アップデート)、RANページングに対する応答またはUEがRAN通知領域を外れていることをネットワークへの通知によってRRC連結を再開(resume)することができる。
UEが同一のPLMN内の互いに異なるNG−RANノードで連結が再開されると、UE ASコンテキストは、以前(old)のNG RANノードから回収され、手続はCNに向かってトリガーされる。
UEがRRC Inactiveを伴うCM−CONNECTED状態であるとき、UEはGERAN/UTRAN/EPSにセル選択を遂行し、アイドルモード手続に従う。
また、RRC Inactiveを伴うCM−CONNECTED状態であるUEは、CM−IDLEモードで進入し、次のような場合に関連するNAS手続に従う。
−RRC再開手続が失敗する場合、
−RRC Inactiveモード内で解決できない失敗のシナリオ内でUEのCM−IDLEモードへの移動が要求される場合。
NASシグナリング連結管理は、NASシグナリング連結を確立及び解除する機能を含む。
NASシグナリング連結確立の機能は、CM−IDLE状態であるUEのNASシグナリング連結を確立するためにUE及びAMFにより提供される。
CM−IDLE状態であるUEがNASメッセージを転送する必要があるとき、UEはAMFへのシグナリング連結を確立するために、サービス要求(Service Request)または登録(registration)手続を開始する。
UEの選好度、UE加入情報、UE移動性パターン、及びネットワーク設定に基づき、AMFはUEがネットワークから登録−解除(de−register)するまでNASシグナリング連結を維持することができる。
NASシグナリング連結の解除手続は、5G(R)ANノードまたはAMFにより開始される。
UEがANシグナリング連結が解除されることを感知すると、UEはNASシグナリング連結が解除されたと判断する。AMFがN2コンテキストが解除されたと感知すると、AMFはNASシグナリング連結が解除されたと判断する。
3)UE移動性制限(Mobility Restriction)
移動性制限は、5Gシステム内UEのサービスアクセスまたは移動性制御を制限する。移動性制限機能は、UE、RAN、及びコアネットワークにより提供される。
移動性制限は3GPPアクセスにのみ適用され、非−3GPPアクセスには適用されない。
CM−IDLE状態、及びRRC Inactiveを伴うCM−CONNECTED状態で、移動性制限はコアネットワークから受信された情報に基づいてUEにより遂行される。CM−CONNECTED状態で、移動性制限はRAN及びコアネットワークにより遂行される。
CM−CONNECTED状態で、コアネットワークはRANに移動性制限のためのハンドオーバー制限リスト(Handover Restriction List)として提供する。
移動性制限は、次のようにRAT制限、禁止された領域(Forbidden area)及びサービス領域制限を含む:
−RAT制限:RAT制限は、UEのアクセスが許可されない3GPP RATと定義される。制限されたRAT内のUEは、加入情報に基づいてネットワークとのどんな通信を開始するように許可されない。
−禁止された領域:所定のRAT下の禁止された領域内で、UEは加入情報に基づいてネットワークとのどんな通信を開始するように許可されない。
−サービス領域制限:UEが次のようにネットワークとの通信を開始することができるか、または開始することができない領域を定義する:
−許可された領域(Allowed area):所定のRAT下の許可された領域内で、UEは、加入情報によって許可されると、ネットワークとの通信を開始するように許可される。
−許可されていない領域(Non−allowed area):所定のRAT下の許可されていない領域内で、UEは、加入情報に基づいてサービス領域が制限される。UE及びネットワークは、サービス要求(Service Request)またはユーザーサービスを獲得するための(CM−IDLE及びCM−CONNECTED状態のすべて)のセッション管理シグナリングを開始するように許可されない。UEのRM procedureはAllowed areaと同一である。許可されていない領域内のUEは、コアネットワークのページングにサービス要求(Service Request)として応答する。
所定のUEにおいて、コアネットワークは、UE加入情報に基づいてサービス領域制限を決定する。選択的に、許可された領域は、PCFにより精巧に調整(fine−tuned)(例えば、UE位置、永久的な機器識別子(PEI:Permanent Equipment Identifier)、ネットワークポリシー等に基づいて)されることができる。サービス領域制限は、例えば、加入情報、位置、PEI及び/又はポリシーの変更により変更されることができる。サービス領域制限は、登録(Registration)手続中にアップデートされることができる。
UEがRAT制限、禁止された領域、許可された領域、許可されていない領域またはこれらの組み合わせの間に重なる領域を有すると、UEは次のような優先順位によって進行する:
−RAT制限の評価は、どんな他の移動性制限の評価よりも優先する;
−禁止された領域の評価は、許可された領域及び許可されていない領域の評価よりも優先する;及び
−許可されていない領域の評価は、許可された領域の評価よりも優先する。
4)端末開始連結専用(MICO:Mobile Initiated Connection Only)モード
UEは、最初の登録、又は登録アップデート中にMICOモードの選好(preference)を指示することができる。AMFは、Local設定、UEが指示したpreference、UE加入情報、及びネットワークポリシーまたはこれらの組み合わせに基づいてMICOモードがUEに許可されるか否かを決定し、登録手続中にUEに知らせる。
UE及びコアネットワークは、次の登録シグナリングでMICOモードを再開始(re−initiate)または終了(exit)する。MICOモードが登録手続内で明確に指示されず登録手続が成功的に完了すると、UE及びAMFはMICOモードを用いない。即ち、UEは一般のUEとして動作し、ネットワークも該当UEは一般のUEとして取り扱う。
AMFは、登録手続中にUEに登録領域を割り当てる。AMFがUEにMICOモードを指示すると、登録領域はページング領域のサイズに制限されない。AMFサービング領域が全体のPLMNであれば、AMFはUEに「全てのPLMN」の登録領域を提供することができる。この場合、移動性による同一のPLMNへの再登録は適用しない。MICOモードであるUEに移動性制限が適用されると、AMFは許可された領域/許可されていない領域にUEに割り当てる。
AMFがUEにMICOモードを指示すると、AMFはUEがCM−IDLE状態である間には常に接近可能ではないと(unreachable)と見なす。AMFは、MICOモードであり、CM−IDLE状態である該当UEに対するダウンリンクデータ伝達のためのどんな要求も拒絶する。AMFは、また、NASを介したSMS、位置サービス等のようなダウンリンクの伝達(transport)を遅延させる。MICOモード内のUEは、UEがCM−CONNECTEDモードであるときのみ、端末終端(mobile terminated)データまたはシグナリングのために接近可能である(reachable)。
MICOモードであるUEがCM−CONNECTEDモードに切り換えるとき、mobile terminatedデータ及び/又はシグナリングを直ちに伝達することができるように、AMFはペンディングデータ指示(Pending Data indication)をRANノードに提供することができる。RANノードがこの指示を受信すると、RANノードはユーザー非活動性(inactivity)を決定するときにこの情報を考慮する。
MICOモードであるUEはCM−IDLE状態の間にページングを聴取する必要がない。MICOモードであるUEが次のような理由の一つにより、CM−IDLEからCM−CONNECTEDモードへの切り換えを開始するまで、UEはCM−IDLE状態内でどんなAS手続を中断することができる:
−UE内の変更(例えば、設定変更)がネットワークへの登録アップデートを要求する場合
−周期的な登録タイマーが満了する場合
−MO(Mobile Originating)データがペンディング(pending)である場合
−MOシグナリングがペンディング(pending)である場合
サービスの品質(QoS:Quality of Service)モデル
Qosとは、多様なトラフィック(メール、データ転送、音声、映像)を各々の性格によってユーザーに円滑なサービスを伝達するための技術である。
5G QoSモデル(model)は、フレームワークベースのQoSフロー(flow)を支援する。5G QoS modelは、保証されたフロービットレート(GFBR:Guaranteed Flow Bit Rate)を要求するQoSフロー及びGFBRを要求しないQoSフローを全て支援する。
QoSフローは、PDUセッションでQoS区別のための最も精密な単位(finest granularity)である。
QoSフロー識別子(QFI:QoSフローID)は、5Gシステム内でQoSフローを識別するために用いられる。QFIは、PDUセッション内で固有である。ODUセッション内の同一のQFIを有するユーザー平面トラフィックは、同一のトラフィック伝達の処理(例えば、スケジューリング、承認臨界値(admission threshold)等)を受信する。QFIは、N3(及びN9)上でカプセル化ヘッダー(encapsulation header)内で伝達される。QFIは互いに異なるペイロードのタイプのPDU(即ち、IPパケット、unstructuredパケット、イーサネットフレーム)に適用されることができる。
ただし、本明細書では、説明の便宜のために、「QoS」と「QoSフロー」 を混用して使用する。従って、本明細書での「QoS」は「QoSフロー」を意味するか、または「QoS」は「QoSフロー」を意味するものと解釈され得る。
5Gシステム内で、QoSフローは、PDUセッションの確立(establishment)またはQoSフローの確立/変更(modification)時にSMFによって制御されることができる。
適用可能な場合、全てのQoSフローは、次のような特徴を有する:
−予めANに設定されるか、またはN2リファレンスポイントを介してSMFからAMFを経てANに提供されるQoSプロファイル;
−N1リファレンスポイントを介してAMFを経てSMFからUEに提供された一つ以上のネットワーク−提供のQoS規則及び/又は一つ以上のUE導出(derived)QoS規則
−N4リファレンスポイントを介してSMFからUPFに提供されたSDF分類およびQoS関連の情報(例えば、セッション−AMBR(Aggregate Maximum Bit Rate))。
QoSフローは、QoSプロファイルによって、「保証されたビットレート (GBR:Guaranteed Bit Rate)」または「保証されていないビットレート(Non−GBR:Non−Guaranteed Bit Rate)」になることができる。QoSフローのQoSプロファイルは、次のようなQoSパラメータを含む:
i)それぞれのQoSフローに対し、QoSパラメータは、次を含むことができる:
−5G QoSの指示子(5QI:5G QoS Indicator):5QIは、5G QoSの特徴(即ち、QoSフローのための制御QoS伝達取り扱いアクセスノード−特定のパラメータ、例えば、スケジューリングの加重値、承認臨界値、キュー管理臨界値、リンク層のプロトコル設定など)を参照するためのスカラーである。
−割り当て及び保有の優先順位(ARP:Allocation and Retention Priority):ARPは、優先順位レベル、先取り(pre−emption)能力、及び先取りの脆弱性(vulnerability)を含む。優先順位レベルは、リソース要求の相対的な重要性を定義する。これは、リソースが制限された場合、新たなQoSフローが受け入れ可能か拒絶される必要があるかを決定するために用いられ、また、リソースが制限された間に、既存のQoSフローがリソースを先取りするか否かを決定するために用いられる。
ii)また、各GBR QoSフローの場合にのみ、QoS、パラメータは、 さらに次を含むことができる:
−GFBR−アップリンク及びダウンリンク;
−最大フロービットレート(MFBR:Maximum Flow Bit Rate)−アップリンク及びダウンリンク;及び
−通知制御(Notification control)。
iii)Non−GBR QoSフローの場合にのみ、QoSパラメータは、さらに以下を含むことができる:Reflective QoS属性(RQA:Reflective QoS Attribute)
次のようなQoSフローを制御する方法が支援される:
1)non−GBR QoSフローの場合:標準化された5QIまたは予め設定された5QIが用いられる場合、前記5QI値はQoSフローのQFIとして用いられ、基本ARPがANに予め設定される;
2)GBR QoSフローの場合:標準化された5QIまたは予め設定された5QIが用いられる場合、前記5QI値は、QoSフローのQFIとして用いられる。基本ARPは、PDUセッションの確立時にRANに転送され、NG−RANが用いられる毎にPDUセッションのUP(User Plane)が活性化される;
3)GBRおよびnon−GBR QoSフローの場合:割り当てられたQFIが用いられる。5QI値は、規格化、予め設定または非規格化されることができる。QoSフローのQoSプロファイル及びQFIはPDUセッションの確立時またはQoSフローの確立/変更時にN2を介して(R)ANに提供されることができ、NG−RANが用いられる毎にPDUセッションのUP(User Plane)が活性化される。
UEは、QoS規則に基づいて、ULユーザー平面トラフィックのマーキング及び分類(即ち、QoSフローに対するULトラフィックの連係(association))を遂行することができる。このような規則は、明示的にUEに提供されるか(PDUセッションの確立またはQoSフローの確立時)、UEに予め設定されているか、またはreflective QoSを適用することにより、UEによって暗示的に導出されることができる。
QoS規則は、PDUセッション内で固有のQoS規則識別子、関連したQoSフローのQFI、一つ以上のパケットフィルタおよび優先順位値(precedence value)を含むことができる。さらに、割り当てられたQFIに対して、QoS規則は、UEに関連したQoSパラメータを含むことができる。同一のQoSフロー(即ち、同一のQFIを有する)に関連したQoS規則が一つ以上存在することができる。
基本(default)QoS規則は、全てのPDUセッションに必要であり得る。基本QoS規則は、パケットフィルタを含まないことがあるPDUセッションの唯一のQoS規則であり得る(この場合、最も高い優先順位値(即ち、最も低い優先順位)が用いられなければならない)。万が一、基本QoS規則がパケットフィルタを含まなければ、基本QoS規則は、PDUセッションで他のQoS規則とマッチしないパケットの処理を定義する。
SMFはSDFのQoS及びサービスの要件事項に応じて、QoSフローに対するSDF間のバインディング(binding)を遂行する。SMFは、新たなQoS フローに対してQFIを割り当て、PCFによって提供された情報から新たなQoSフローのQoSパラメータを導出する。適用可能な場合、SMFは(R)ANにQoSプロファイルと共にQFIを提供することができる。SMFはSDFの優先順位、QoS関連情報及び対応するパケットマーキング 情報(即ち、QFI、DSCP(Differentiated Services Code Point)値、及び選択的にUPFに対するreflective QoS指示を用いて、ユーザー平面トラフィックの分類、帯域幅の適用及びマーキングを可能にする)と共にSDFテンプレート(即ち、PCFから受信されたSDFと関連したパケットフィルタのセット)を提供する。適用可能な場合、SMFは、QoSフローのQFIを追加したPDUセッション内で固有のQoS規則識別子を割り当て、SDFテンプレートのUL部分に対するパケットフィルタを設定し、SDF優先順位に対してQoS規則の優先順位を設定することにより、PDUセッションに対するQoS規則を生成する。QoS規則は、ULユーザー平面トラフィックの分類およびマーキングを可能にするUEに提供される。
図12は、本発明の一実施例に係るQoSフローのための分類及びユーザー平面マーキング、QoSフローのANリソースへのマッピングを例示する。
1)ダウンリンク
SMFは毎QoSフローのためのQFIを割り当てる。また、SMFはPCFによって提供された情報からQoSパラメータを導出する。
SMFは、QoSフローのQoSパラメータを含むQoSプロファイルと共にQFIを一緒に(R)ANに提供する。また、PDUセッションまたはQoSフローが確立されるとき、N2を介してQoSプロファイルとしてQoS フローのQoSパラメータが(R)ANに提供される。また、NG−RANが用いられる毎に、ユーザー平面は活性化される。また、non−GBR QoSフローのためにQoSパラメータは、(R)ANに予め設定されることができる。
また、UPFがダウンリンクユーザー平面パケットの分類及びマーキングを遂行することができるように、SMFはSDF選好(precedence)と該当QFIと共にSDF template(即ち、PCFから受信したSDFと関連したパケットフィルタのセット)をUPFに提供する。
ダウンリンク流入データパケットは、SDF選好(precedence)(追加的にN4シグナリングの開始なく)によるSDFテンプレートに基づいて分類される。CNはQFIを用いたN3(およびN9)ユーザー平面マーキングを介してQoSフローに属するユーザー平面トラフィックを分類する。ANは QoSフローをANリソース(即ち、3GPP RANの場合DRB)にバインディング(bind)する。このとき、QoSフローとANリソースとの間の関係は、1:1に制限されない。UEがQFIを受信できるようにQoSフローをDRBにマッピングするために必要なANリソースを設定することは、ANにかかっている(また、reflective QoSが適用されることができる)。
万が一、マッチングが発見されず、全てのQoSフローが一つ以上のDLパケットフィルタと関連する場合、UPFはDLデータパケットを廃棄することができる。
ダウンリンクトラフィックを処理するのに適用される特徴は、以下の通りである:
−UPFはSDFテンプレートに基づいて、ユーザー平面トラフィックを QoSフローにマッピングする。
−UPFは、セッション−AMBRの施行を遂行し、充電を支援するためにPDUカウンティングを行う。
−UPFは5GCと(A)ANとの間の単一のトンネルでPDUセッションのPDUを転送することができ、UPFはQFIをカプセル化ヘッダーに含ませることができる。
−UPFは、ダウンリンクで転送レベルパケットマーキングを遂行する(例えば、外部(outer)のIPヘッダーにDiffServコードを設定する)。転送レベルパケットマーキングは、5QI及び関連したQoSフローの ARPをベースとする。
−(R)ANは、ダウンリンクパケットと関連したN3トンネルを考慮して、QFI及び関連の5G QoS特性及びパラメータに基づいて、QoSフローからのPDUをアクセス−特定のリソースにマッピングする。
−万が一、reflective QoSが適用される場合、UEは、新たなderived QoS規則(または「UE derived QoS規則」と指称可能)を生成することができる。Derived QoS規則内のパケットフィルタは、DLパケット(即ち、DLパケットのヘッダー)から導出されることができ、derived QoS規則のQFIはDLパケットのQFIに応じて設定されることができる。
2)アップリンク
SMFは、QoS規則識別子を割り当て、QoSフローのQFIを追加し、SDF templateのアップリンク部分にパケットフィルタをセッティングし、SDF precedenceにQoS規則precedenceをセッティングすることで、PDUセッションのためのQoS規則を生成する。 UEが分類及びマーキングを遂行することができるように、SMFは、QoS規則をUEに提供することができる。
QoS規則は、QoS規則識別子、QoSフローのQFI、一つまたはそれ以上のパケットフィルタ、及び選好値(precedence value)を含む。同一のQFI(即ち、同一のQoSフロー)と一つ以上のQoS規則が関連することができる。
基本QoS規則は、毎PDUセッションに要求される。基本QoS規則は、 パケットフィルタを含まない(この場合、最も高いprecedence value(即ち、最も低い優先順位(priority))が用いられる)PDUセッションのQoS規則である。基本QoS規則がパケットフィルタを含まないと、基本QoS規則は、PDUセッション内のどんな他のQoS規則ともマッチされないパケットの処理を定義する。
UEは、アップリンクユーザー平面トラフィックの分類およびマーキングを行う。即ち、QoS規則に基づいてアップリンクトラフィックをQoSフローに連係させる。この規則は、N1を介して明示的にシグナリングされてもよく(PDUセッションの確立時またはQoSフローの確立時)、またはUE内に予め設定されてもよく、または反映されるQoSからUEによって暗黙的に導出されてもよい。
ULで、UEはマッチングQoS規則(即ち、パケットフィルタがULパケットとマッチング)が発見されるまでQoS規則の優先順位値(precedence value)に基づいて(即ち、precedence valueが増加される順序に)QoS規則のパケットフィルタに対してULパケットを評価する。UEは、相応するマッチングQoS規則でのQFIを用いて、ULパケットをQoSの流れにバインディングする。UEは、QoSフローをANリソースにバインディン(bind)する。
万が一、マッチングが発見されず、基本QoS規則が一つ以上のULパケットフィルタが含んでいる場合、UEは、ULデータパケットを廃棄することができる。
アップリンクトラフィックを処理するのに適用される特徴は、以下の通りである:
−UEは、ULユーザー平面トラフィックとQoSフローとの間のマッピングを決定するために格納されたQoS規則を使用することができる。UEは、UL PDUをマッチングパケットフィルタを含むQoS規則のQFIにマーキングし、前記UL PDUをRANによって提供されたマッピングをベースにQoSフローのための対応するアクセスの特定リソースを用いて転送することができる。
−(R)ANは、UPFに対してN3トンネルを介してPDUを転送する。 ULパケットが(R)ANからCNを通過するとき、(R)ANは、QFIをUL PDUのカプセル化ヘッダーに含ませ、N3トンネルを選択する。
−(R)ANは、アップリンクで転送レベルパケットマーキングを遂行することができ、転送レベルパケットマーキングは、5QI及び連係したQoSフローの ARPに基づくことができる。
−UPFは、UL PDUのQFIが、UEに提供されるか、UEによって暗示的に導出された(例えば、reflective QoSの場合)QoS規則と整列されるかを確認する。
−UPFは、セッション−AMBF施行を遂行し、充電のためのパケットをカウンティングする。
UL分類子(classifier)PDUセッションの場合、UL分類子機能を支援するUPFにULおよびDLセッション−AMBRが施行されなければならない。また、DLセッション−AMBRは、N6インターフェースを終端する全てのUPFで別に施行されなければならない(即ち、UPF間の相互作用(interaction)を必要としない)。
マルチホームPDUセッションの場合、分岐点の機能を支援するUPFにULおよびDLセッション−AMBRが適用される。また、DLセッション−AMBRは、N6インターフェースを終端する全てのUPFで別に施行されなければならない(即ち、UPF間の相互作用(interaction)を必要としない)。
(R)ANは、non−GBR QoSフロー別にULおよびDLで最大のビットレート(UE−AMBR)の制限を施行しなければならない。UEは、セッション−AMBRを受信すると、セッション−AMBRを用いてnon−GBRトラフィックのためのPDUセッションベースのULレート制限を遂行しなければならない。PDUセッション当たりレート制限の施行は、保証された フロービットレートを要求しないフローに適用する。SDF当たりMBRは、GBR QoSフローに義務的(mandatory)であるが、non−GBR QoSフローに対しては、選択的(optional)である。MBRはUPFで施行される。
非構造的(unstructured)PDUに対するQoS制御は、PDUセッションレベルで遂行される。PDUセッションが非構造的PDUの転送のためにセットアップされるとき、SMFはPDUセッションのいずれか(any)のパケットに適用されるQFIをUPF及びUEに提供する。
接続解除(detach)手続
図13は、本発明に適用されることができるE−UTRANでのUE−開始(initiated)接続解除手続を例示する。
特に、図13は、UEがE−UTRANにキャンピング中であり、接続解除の要求がMMEに転送された場合を仮定する。本実施例に関して、TS 23.401が、本明細書と併合されることができる。
1.まず、UEは、接続解除を要求するNASメッセージ(GUTI(Globally Unique Temporary Identifier)、スイッチオフを含む)をMMEに転送することができる。このNASメッセージは、UEがECM−IDLEモードにある場合、S1連結の確立(establishment)をトリガリングするのに用いられる。スイッチオフは、端末のスイッチオフの状況による接続解除であるか否かを指示する。eNodeBは、UEが用いているセルのTAI及びECGI(E−UTRAN Cell Global Identifier)と共に、このNASメッセージをMMEに転送する。
MMEは、スイッチオフの状況による接続解除ではないということを指示するスイッチオフパラメータを有するCSGセルを介して接続解除の要求を受信し、このCSG ID及び関連するPLMNに対するCSGの加入がないか満了となった場合、MMEはMME−開始接続解除手続をトリガリングすることができる。万が一、NASメッセージがS1連結を確立するために用いられると、保安手続が呼び出される(invoke)ことができる。成功的に認証されていない緊急接続(emergency attached)UEの場合、保安手続が遂行されない。
2.UEが活性化されたPDN接続を有さないと、2段階乃至10段階は実行されない。SCEFに対する任意のPDN接続に対して、MMEは、TS 23.682[74]に沿って、UEに対するPDN接続がこれ以上有効ではないことをSCEFに指示し、2段階乃至10段階は実行されない。P−GWに対するPDN接続に対して、この特定のUEに関するサービングGWの活性EPSベアラーは、サービングGWに対するPDN連結毎にMMEが転送するセッション削除の要求(LBI(Linked EPS Bearer Identity)、ユーザー位置情報(ECGI))によって解除される。ISR(idle state signalling reduction)が活性化されると、サービングGWは、5段階でセッション削除要求のメッセージを受信するまでMME/SGSNに割り当てられた制御平面TEID(Tunneling End ID)を解除してはならない。UEの時間帯(time zone)が変更された場合、MMEはUEの時間帯IE(Information Element)をこのメッセージに含ませる。
3.サービングGW(S−GW)がISR活性化状態のMMEまたはSGSNから最初のセッション削除要求のメッセージを受信すると、サービングGWはISRを非活性化し、関連するEPSベアラーコンテキスト情報を解除(release)し、セッション削除応答(原因)として応答する。S−GWがISR非活性化状態のMMEまたはSGSNからセッション削除要求のメッセージを受信すると、サービングGWは、関連するEPSベアラーコンテキスト情報を解除(release)して、PDN GWに対するPDN連結ごとにセッション削除要求のメッセージ(LBI)を転送することにより、6段階に直ぐに進入することができる。7段階の後に、サービングGWは、セッション削除応答のメッセージ(原因)でMME/SGSNに再度応答する。
4.ISRが活性化されると、MMEは、接続解除指示のメッセージ(原因)を関連するSGSNに転送することができる。原因は、完全な接続解除を指示する。
5.この特定のUEに関するサービングGWでの活性化されたPDP(Power Delay Profile)コンテキストは、サービングGWに対するPDN連結ごとにセッション削除の要求(LBI、CGI/SAI)を転送するSGSNによって非活性化される。万が一、UEの時間帯が変更されると、SGSNは、このメッセージにUEの時間帯IEを含ませる。
6.ISRが活性化されると、サービングGWはISRを非活性化する。 万が一、サービングGWからISRが活性化されないと、サービングGWはPDN GWに対するPDN連結ごとにセッション削除の要求(LBI、ユーザー位置情報(ECGI又はCGI/SAI))を転送する。万が一、ISRが活性化されない場合、この段階は、2段階によってトリガリングされる。このメッセージは、該当PDN連結に属した全てのベアラーが解除(release)されなければならないということを指示する。万が一、MME及び/又はSGSNが2段階及び/又は5段階でUEの位置(location)情報及び/又はUEの時間帯情報を転送する場合、S−GWは、ユーザー位置情報、UEの時間帯及び/又は最新のユーザーCSG情報(User CSG information with the least age)を、このメッセージに含ませる。
7.PDN GWが、セッション削除応答(原因)に対して、受信応答(acknowledge)を遂行する。
8.PDN GWは、TS 23.203[6]で定義されたPCEF(Policy and charging enforcement function)−開始IP CAN(connectivity access network)セッション終了手続をPCRF(Policy and Charging Rules Function)と共に用いて、PCRFがネットワークで適用されると、EPSベアラーが解除(release)されることをPCRFに知らせることができる。PCRFによって要求された場合、PDN GWは、TS 23.203[6]で定義されているように、ユーザー位置情報及び/又はUEの時間帯情報をPCRFに指示する。
9.Serving GWは、セッション削除応答(原因)に対して、受信確認(acknowledge)する。
10.SGSNはMMEに接続解除確認(Detach Acknowledge)のメッセージを転送することができる。
11.スイッチオフがスイッチオフの状況による接続解除ではないことを指示する場合、MMEは、接続解除の承認をUEに転送する。
12.MMEは原因を接続解除に設定したS1解除(release)命令(command)をeNodeBに転送してUEに対するS1−MMEシグナリング連結を解除する。本段階の細部事項は、TS 23.401の5.3.5節で説明された「S1解除手続」に従う。
図14は、本発明に適用されることができるISRが活性化されたGERAN/UTRANでのUE−開始接続解除手続を例示する。
特に、図14は、ISRが活性化されたUEがGERAN/UTRANにキャンピング中であり、接続解除要求がSGSNに転送された場合を仮定する。本実施例に関して、TS 23.401が、本明細書と併合されることができる。ISRが活性化されていない場合、UE−開始接続解除手続は、TS 23.060[7]の6.6.1セクションに従うことができる。
1.まず、UEは、SGSNにNASメッセージである接続解除要求(接続解除類型、P(packet)−TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)、P−TMSI署名、スイッチオフ)を転送することができる。接続解除類型はどのような種類の接続解除が 遂行されなければならないか、即ち、GPRSのみ接続解除、IMSIのみ接続解除または結合されたGPRS及びIMSI接続解除を指示する。スイッチオフは、スイッチオフの状況による接続解除である否かを指示する。接続解除要求のメッセージは、P−TMSI及びP−TMSI署名を含む。P−TMSI署名は、接続解除要求のメッセージの有効性(validity)を検査するのに用いられる。P−TMSI署名が有効でないか、又は含まれていないと、認証手続が遂行されなければならない。
万一、前記SGSNが、接続解除がスイッチオフの状況によるものではないことを指示するスイッチオフパラメータを有するCSGセルを介して接続解除の要求を受信し、このようなCSG ID及び関連するPLMNに対するCSG加入情報がないか、または満了となった場合、前記SGSNは、TS 23.401 5.3.8.3A節のSGSN−開始接続解除手続をトリガリングする。
2.この特定のUEに対するサービングGWで活性化されたEPSベアラーは、サービングGWに対するPDN連結ごとにセッション削除の要求(LBI、ユーザーの位置情報(CGI/SAI))を転送するSGSNによって非活性化される。ISRが活性化されたため、サービングGWは、5段階で、セッション削除要求のメッセージを受信するまでMME/SGSNに割り当てられた制御平面TEIDを解除(release)してはならない。UEの時間帯が変更されると、SGSNは、このメッセージにUEの時間帯IEを含ませる。
3.サービングGWはISRの活性化状態でこのメッセージを受信するので、 サービングGWはISRを非活性化し、セッション削除の応答(原因)として応答する。
4.ISRが活性化されたので、SGSNは、接続解除通知(原因)のメッセージを関連するMMEに転送する。原因は、完全な接続解除を指示する。
5.この特定のUEに関するサービングGWの活性化されたPDPコンテキストは、サービングGWに対するPDN連結ごとにセッション削除の要求(LBI、ECGI)を転送するMMEによって非活性化される。UEの時間帯が変更されると、MMEは、このメッセージにUEの時間帯IEを含ませる。
6.サービングGWはISRを非活性化し、PDN GWに対するPDN連結ごとにセッション削除要求(LBI、ユーザー位置情報(ECGIまたはCGI/SAI))を転送する。ISRが活性化されていない場合、本段階は、2段階によりトリガリングされる。このメッセージは、該当PDN連結に属した全てのベアラーが解除されなければならないことを指示する。MME及び/又はSGSNが2段階及び/又は5段階でUEの位置情報及び/又はUEの時間帯情報を転送する場合、S−GWは、このメッセージにユーザー位置情報及び/又は最新のUEの時間帯(UE time zone with the least age)を含ませる。
7.PDN GWが、セッション削除応答(原因)に対して、受信確認(acknowledge)する。
8.PDN GWは、TS 23.203[6]で定義されたPCEF−開始IP CANセッションの終了手続をPCRFと共に用いて、PCRFがネットワークに適用されると、EPSベアラーが解除されることをPCRFに知らせる。万が一、PCRFによって要求された場合、PDN GWは、TS 23.203[6]に定義されているように、ユーザー位置情報及び/又はUEの時間帯情報をPCRFに指示する。
9.サービングGWは、セッション削除応答(原因)を受信確認(acknowledge)する。
10.MMEは、接続解除受信確認(acknowledge)のメッセージをSGSNに転送する。
11.万一、スイッチオフがスイッチオフの状況による接続解除ではないことを指示する場合、SGSNはUEに接続解除の承認を転送する。
12.もしMSがGPRS接続解除された場合、3G SGSNはPSシグナリング連結を解除(release)する。
以下では、TS 23.402に開示されている接続解除手続について見てみる。
以下で後述する接続解除手続は、UEまたはePDG(Evolved Packet Data Gateway)開始接続解除手続により開始され、PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)がS2bインターフェース上に用いられる場合、UE−要求のPDN断絶(disconnection)手続に適用されることができる。
UEは、例えば、UEの電源がオフのとき、接続解除手続を開始することができる。ePDGは、管理(administration)理由またはIKEv2トンネルの解除(release)を理由に接続解除手続を開始しなければならない。ePDGの接続解除手続の開始は、ローカル運営者のポリシーに基づいて具現できる。
多重(multiple)のPDN連結の場合、この接続解除手続は、連結された各PDNに対して繰り返されなければならない。
図15は、本発明に適用されることができるS2b上のPMIPv6を有するUE/ePDG開始接続解除手続を例示する。
本実施例に関して、TS 23.402が、本明細書と併合されることができる。
本図で、ホームルーティングされたローミング(home routed roaming)、LBO(Local Break Out)、及び非−ローミングのシナリオが示されている。LBOの場合3GPP AAAプロキシは、 仲介者(intermediary)の役割をして、HPLMNの3GPP AAAサーバーからVPLMN(visited PLMN)のPDN GWに、またはその逆にメッセージを伝達する。VPLMNのPDN GWとHPLMNのhPCRFとの間のメッセージは、VPLMNのvPCRF(visited PCRF)によって伝達される。非−ローミングの場合、vPCRF及び3GPP AAAプロキシは関連していない。
万一、動的ポリシーの提供(provisioning)が配布され(deploy)ない場合、選択的な段階である4段階が遂行されない。代わりに、PDN GWは、静的に構成されたポリシーを用いることができる。
1.IKEv2トンネルの解除(release)は、PMIPトンネルの解除をトリガリングする。
2.ePDGのMAG(Mobility Access Gateway)は、プロキシバインディングアップデート(MN NAI(Network access identifier)、APN、寿命(lifetime)=0)のメッセージをPDN GWに転送しなければならない。ePDGのMAG がプロキシバインディングアップデートのメッセージをPDN GWに送信すべき場合、これは、ローカル運営者のポリシーに応じて、具現が変わり得る。MN NAIはUEを識別する。与えられたAPNでただ一つのPDN接続のみが許可される場合、あるPDN GWが多数のPDNを支援することができるため、あるPDNがUEを登録解除するかを決定するためにAPN が必要である。与えられたAPNに対する多数のPDN接続が支援される場合、APN及びPDN接続識別子は、あるPDNが、UEを登録解除するかを決定するために必要である。寿命値を0に設定すると、これはPMIP登録−解除(de−registration)であることを指示する。
3.PDN GWは、3GPP AAAサーバーにPDN断絶(diconnection)を知らせる。UEがこれ以上3GPP AAAサーバーにコンテキストを有さないと、3GPP AAAサーバーは、12.1.2節で説明したように、HSSにこれを知らせる。
4.PDN GWは、UEと関連したIP CANセッションを削除して、TS 23.203[19]に明示されたように、PCRFでPCEF−開始IP−CANセッション終了手続を実行する。
5.PDN GWは、指示されたHoA(Home Address)に対する全ての既存のエントリをバインディングキャッシュ(Binding Cache)から削除して、プロキシバインディングAck(MN NAI、寿命=0)のメッセージをePDGのMAGに転送する。PDN GWは、ePDGにプロキシバインディング確認のメッセージを転送する。MN NAI値及び寿命=0の値は、UEが成功的に登録解除されたことを指示する。
6.非−3GPPの特定リソースの解除手続が実行される。
図16は、本発明に適用されることができるGPT S2a上でのUE/TWAN(Trusted WLAN Access Networks)−開始(initiated)接続解除手続及びUE/TWAN−要求(requested)PDN断絶(disconnection)手続を例示する。
本実施例に関して、TS 23.402が本明細書と併合されることができる。
本手続は、transparent単一−連結モードに適用される。本手続は、1段階を除いては、単一−連結モードにも適用される。
本手続は、非(non)−ローミング、ホームルーティング(Home Routed)ローミング及びローカルブレーキアウトケースに適用される。 ローカルブレーキアウトの場合、vPCRFはPDN GWとhPCRFとの間にメッセージを伝達する。ホームルーティングローミング及びLBOの場合、3GPP AAAプロキシは、HPLMNの信頼できる非−3GPP IPアクセスと3GPP AAAサーバーとの間の仲介者の役割を遂行する。非−ローミング及びホームルーティングローミングの場合、vPCRFは全く介入しない。
万が一、動的ポリシーの提供(provisioning)が配布(deploy)されないと、PDN GWとPCRFとの間の選択的相互作用段階(optional steps of interaction)が遂行されない。代わりに、PDN GWは、静的に構成された(static configured)ポリシーを用いることができる。
1.EPCから接続解除するために、UEはIEEE Std 802.11−2012[64]に沿って分離(disassociation)または認証解除(deauthentication)の通知を送信することができる。UEがDHCPv4またはIPv4アドレスのリース(lease)時間が満了となり、IPv4アドレスを解除(release)した後、いつでもPDN類型がIPv4である場合、TWANは「TWAN−開始PDN断絶(disconnection)手続」を開始する。設定可能な(configurable)持続期間にUEから受信されたトラフィックがなく、TWANが未応答(unanswered)プローブ(例えば は、ARP要求、隣接要求(neighbor solicitation)のメッセージ)に基づいて、UEが出たことを検出すると、TWANはPDN断絶(disconnection)をトリガリングする。
2.TWANはPDN連結に対するセッション削除の要求(リンクされたEPSベアラーID、TWAN解除原因(可能な場合))のメッセージをPDN GWに転送してPDN連結を解除する。また、セッション削除の要求は、TWAN 識別子、このTWAN識別子のタイムスタンプ(stamp)、及びUEの時間帯を含む。TWAN解除(release)の原因は、TWAN運営者のポリシーに応じて許可された場合にのみ、TWANからPDN GWに転送される。
3.PDN GWは、3GPP AAAサーバーにPDN断絶(disconnection)を知らせる。UEがこれ以上3GPP AAAサーバーにコンテキストを有さないと、3GPP AAAサーバーは、これをHSSに通報する。
4.PDN GWは、UEと関連したIP−CANセッションを削除し、PCRFでPCEF−開始IP−CANセッション終了手続を実行する。万が一、TWANから受信された場合、PDN GWはまた、(可能な場合)TWAN識別子及び/又はUEの時間帯を含むユーザーの位置情報だけでなく、TWAN解除の原因を提供しなければならず、PCRFは、これらをTS 23.203[19]で定義されたアプリケーション機能に伝達しなければならない。
5.PDN GWがセッション削除応答(原因)に対して受信確認(acknowledge)する。
6.TWANは、UEコンテキストを局部的に(locally)除去し、IEEE Std.802.11−2012[64]に沿って、2層でUEの認証を解除(deauthenticate)して分離(disassociate)する。
L2分離(disassociate)は、以前のIPv4アドレス/IPv6プレフィックス(prefix)がこれ以上有効しないこともあるという指示をUEに提供する。次に、UEがネットワークに接続するとき、UEは、IPv4アドレス/IPv6プレフィックスの再確認または再獲得を進行する。
前記図13乃至16の実施例で見た通り、EPCでは3GPP接続に対してはMMEが管理し、非−3GPP接続に対しては端末が接続するインターフェースに応じて、TWAN/ePDG/AAAなどが管理する。従って、従来の端末は、それぞれの接続別に接続解除(detach)(「登録解除(de−registration)」または「断絶(disconnection)」とも指称可能)を独立に遂行されなければならなかった。特に、EPCでは、非−3GPP接続で接続した端末の動作にMMEは関与しなかった。
しかし、5Gシステムでは、一つのAMFを介して3GPP/非−3GPPの管理が可能であるため、それぞれの接続別に接続解除を遂行する必要なく、一度の接続解除を介して全ての接続の接続解除が可能になった。従って、以下では、一度の接続解除を介して、3GPP/非−3GPP接続を全て接続解除する ための具体的な実施例について提案する。
イ.方式#1:UE−開始接続解除/登録解除(detach/de−registration)手続
図17は、本発明の第1実施例に係るUE−開始接続解除手続を例示する。特に、図17は、UEが3GPPと非−3GPPアクセスを介してネットワークに接続している状況で、3GPPアクセスを介して接続解除を遂行する手続を示す。しかし、これに限定されるものではなく、本実施例は、UEが非−3GPPアクセスを介して接続解除を遂行する手続にも同一/類似するように適用されることができる。
1.まず、UEは、ネットワークノード/エンティティで接続解除を要求する接続解除要求NASメッセージ(以下、「接続解除の要求」または「接続解除要求のメッセージ」と略称可能)を転送することができる。より詳細には、UEは、AMFに接続解除要求のメッセージを転送することができ、このときの接続解除要求のメッセージには、AMFから割り当てられた仮識別子情報/値、接続解除を要求する/希望するアクセス(即ち、「ターゲットアクセス」)に対するアクセス情報(「アクセスタイプ情報」とも指称可能)及び/又はスイッチオフの指示が含まれていることもある。スイッチオフの指示は、UEの接続解除の要求がUEの電源オフ(switch off)によるものであるかどうかを指示する指示子に該当する。このようなスイッチオフの指示は、UEの接続解除の要求がUEの電源オフ(off)によるものである場合に接続解除要求のメッセージに含まれ、そうでない場合含まれない。
3GPPアクセスから接続解除されることを希望する場合、UEは必ずしも3GPPアクセスを介して接続解除要求のメッセージを転送する必要はない。即ち、UEは3GPPアクセスから接続解除されることを希望する場合であっても、非−3GPPアクセスを介して前記接続解除要求のメッセージを転送することができる。非−3GPPアクセスから接続されることを希望する場合にも同様に、UEは非−3GPPアクセスまたは3GPPアクセスを介して接続解除要求のメッセージを転送することができる。
この場合、UEは、接続解除されることを希望するアクセスを多様な実施例としてネットワークに明示的/暗示的に指示することができる。
UEが明示的に接続解除を要求するアクセスをネットワークに知らせる 場合、UEは、接続解除されることを希望するアクセスを指示する「アクセス情報」を多様な実施例として生成/シグナリングしてネットワークに転送することができる。例えば、万が一、UEが3GPPアクセスと非−3GPPアクセスの全てから接続解除されることを希望する場合、UEは前記二つのアクセス、「全てのアクセス(all accesses)」、または「あるアクセスから/に対する接続解除(Detach over/from any access)」を指示するようにアクセス情報を生成/構成/シグナリングし、これをネットワークに転送することができる。または、UEは何ら接続情報を接続解除要求のメッセージに含ませずに転送することによって、自身が接続(attach)されている全てのアクセスからの接続解除をネットワークに要求することもできる。
UEが暗示的に接続解除を要求するアクセスをネットワークに知らせる場合、UEは接続解除されることを希望するアクセスを介して接続解除のメッセージを転送することによって、暗示的に接続解除要求のアクセスをネットワークに知らせることができる。この場合、ネットワークは接続解除要求のメッセージを転送するアクセスがUEが接続解除されることを希望するアクセスであることを意味するものと判断することができる。
以下では、説明の便宜のために、UEが接続解除されようとするアクセスをアクセス情報を通じて明示的にネットワークに指示する実施例を中心に説明する。
2−3.ネットワークノード(即ち、AMF1)は、UEが転送した接続解除要求のメッセージに含まれている接続情報を通じて、UEがどんなアクセスから接続解除されなければならないか判断する。前述した実施例に従ってアクセス情報が受信されない場合、AMF1は接続解除要求のメッセージが転送されたアクセスをUEが接続解除を希望するアクセスと見なすか、またはUEが接続中の全てのアクセスをUEが接続解除を希望するアクセスと見なすこともできる。
万が一、UEがスイッチオフの指示子を接続解除要求のメッセージに含ませて転送する場合、ネットワーク(即ち、AMF1)は、UEが転送したアクセス情報と関係なく(またはアクセス情報が転送されなくても)、全てのアクセスからの接続解除を遂行することができる。しかし、これに限定されるものではなく、ネットワークはアクセス情報が指示するアクセスに対してのみUEのスイッチオフによる接続解除が要求されたものと見なすこともできる。このときのUEのスイッチオフの指示は、UEの電源オフ(power off)を意味するというよりは、該当アクセスに対するオフ(例えば、3GPPデータの使用をオフしたとか、Wi−Fiをオフした場合)を意味することができる。
AMF1はUEの接続解除の要求に応じて、自身が管理するアクセス以外の他のアクセスに対する接続解除が必要であると判断した場合、UDMに位置アップデート要求(update location request)のメッセージ(または「位置アップデート要求」と略称可能)を転送しながら、該当メッセージにUEのIMSI、UEの接続解除が必要であるという接続解除の指示及び/又は接続解除されなければならないアクセスに対する情報を含ませて転送する。さらに、AMF1は、UEが接続解除を要求した理由、例えば、万が一UEからスイッチオフの指示を受信した場合、これをアップデート要求のメッセージに含ませて転送することができる。位置アップデート要求のメッセージは、結果、AMF1が管理/サービング(serving)/関与していないアクセスに対する接続解除が必要であることをUDMに知らせる目的のメッセージに該当し、メッセージの名称は、本例示に限定されず、同一の機能を遂行する限り、多様な名称で指称され得る。
万が一、AMF1が管理するアクセスからのみUEの接続解除を遂行されなければならない場合、2−3段階に該当するUDMとのメッセージ交換は省略されることができる。
AMF1が接続解除しなければならない全てのアクセス(一つのアクセスであれ、多数のアクセスであれ)が、自身が管理/サービング/関与していたアクセスであれば、UDMに自身が管理/サービング/関与しないアクセスに対する接続解除を要求する必要なく、全てのアクセスに対して接続解除する動作を遂行することができる(即ち、6〜14の段階の遂行)。
4−5.UDMはAMF1から他のアクセス(即ち、AMF1が管理/サービング/関与していないアクセス)に対する接続解除が必要であるという位置アップデート要求のメッセージを受信した場合、他のアクセスを管理/サービング/関与しているAMF2に位置取消要求(Cancel location request)のメッセージ(または「位置取消要求」と略称可能)を転送して、他のアクセス(即ち、ターゲットアクセス)に対する接続解除を遂行するようにする。このとき、位置取消要求のメッセージには、接続解除対象アクセス(即ち、ターゲットアクセス)を指示するアクセス情報が含まれていることもある。位置取消要求のメッセージを受信したAMF2は、該当アクセス(即ち、ターゲットアクセス)に対するUEの接続解除を遂行する。より詳細には、AMF2は以下で後述する6乃至9段階を遂行し、11/12段階及び13/14段階のうち、AMF2が管理/サービング/関与するアクセスを接続解除するための段階を遂行する(即ち、AMF2が3GPPアクセスを管理/サービング/関与していた場合、11/12段階を遂行し、非−3GPPアクセスを管理/サービング/関与していた場合、13/14段階を遂行する)ことができる(ただし、10段階は遂行しない)。
これによると、第1アクセス(3GPPアクセスまたは非−3GPPアクセス)を介して、第1アクセス異なる第2アクセス(非−3GPPアクセスまたは3GPPアクセス)の接続解除が可能となる。例えば、UEが3GPPとVPLMNのV−AMFを介して連結されており、非−3GPPとHPMNのH−N3IWKを介して連結されている場合、UEは、非−3GPPアクセスの範囲(WLAN(wireless local area network)カバレッジ)を外れながら、3GPPアクセスを介して接続解除の要求を転送して、非−3GPPに対する接続解除を遂行することができる。これと同様に、非−3GPPアクセスを介して3GPPアクセスの接続解除もやはり遂行可能である。
6.AMF1は、自身が管理/関与/サービングするアクセスに対するUEの接続解除を遂行されなければならない場合、UEのセッションを管理する全てのSMFに接続解除指示のメッセージ(または「接続解除指示」と略称可能)を転送して(現存する全ての)UEのセッションを解除(release)するようにする。このとき、接続解除指示のメッセージには、接続解除を要求したUEのIMSIが含まれていることができる。
7−9.SMFは、セッションのために割り当てられた全てのUPFにトンネルを削除するためのトンネル削除要求(delete tunnel request)のメッセージを転送し、全てのセッションに対するコンテキストを削除する。このとき、削除要求のメッセージには、削除要求対象のPDUを識別するためのPDU IDが含まれていることができる。SMFは、セッションコンテキストを全て削除してから、AMFに接続解除指示のack(acknowledgement)を転送して、セッションが全て解除(release)されたこと知らせる。
もし、ターゲットアクセスを介して生成されたPDUセッションが存在しない場合、すなわち、UEがPDUセッションなく、接続(attach)のみされていた場合、セッションを解除(release)する過程(例えば、6〜9段階)は省略されることができる。
10.UEのセッションを管理する全てのSMFから接続解除指示のackを受信したAMF1は、UEに接続解除が承認されたことを知らせる接続解除確認のメッセージ(または「接続解除承認」と略称可能)を転送することができる。このとき、AMF1はUEがあるアクセスから接続解除されたかに関するアクセス情報を接続解除承認のメッセージを介してUEに知らせることができる。もし、あるアクセスから接続解除されたかに対するアクセス情報がない接続解除承認のメッセージを受信した場合、UEは、接続解除を要求した全てのアクセスが接続解除されたものと認知/見なすこともできる。接続解除承認のメッセージには、UEに割り当てられた仮(Temporary;Temp)IDが含まれていることができる。
もし、UEが、1段階でスイッチオフの指示を接続解除要求のメッセージに含ませて転送した場合、AMF1がUEへの接続解除承認のメッセージを転送する段階は省略されることができる。しかし、UEが第1アクセス(例えば、3GPPアクセスまたは非−3GPPアクセス)を介して接続解除要求のメッセージを転送しながら、第2アクセス(例えば、非−3GPPアクセスまたは3GPPアクセス)からの接続解除を要求し、スイッチオフの指示を接続解除要求のメッセージに含ませた場合、AMF1は、第1アクセスを介してUEに接続解除承認のメッセージを転送することもできる。即ち、AMF1は、UEの接続解除類型/原因(例えば、スイッチオフ可否)に応じて、UEへの接続解除承認のメッセージの転送可否を決定することができる。
11−14.AMF1は、UEが接続解除されるアクセスのNG2インターフェースを解除(release)するために、NG2解除要求(release request)のメッセージを転送することができる。より詳細には、3GPPを接続解除する場合、AMF1はRANにNG2解除要求のメッセージを転送し、非−3GPPを接続解除する場合、N3IWKにNG2解除要求のメッセージを転送して、NG2(インターフェース)を解除する。NG2解除要求のメッセージには、接続解除を要求したUEの仮IDが含まれていることができる。スイッチオフなどの理由に、全てのアクセスからUEを接続解除すしなければならない場合、AMF1は3GPP/非−3GPPの全てNG2(インターフェース)を解除する。非−3GPPのNG2を解除する場合、N3IWKはIKEv2(Internet Key Exchange 2)トンネル(IPsec(IP security)トンネル)も共に解除する。もし、UEがスイッチオフにより該当アクセスから接続解除される場合であれば、IKEv2トンネル(IPsecトンネル)は、UEとの相互作用(interaction)なくローカルに解除されることができる。
もし、2段階でAMF1が自身が管理するアクセス以外の他のアクセスに対する接続解除が必要であると判断した場合、4及び5段階でのAMF2の動作に言及したように、接続解除の要求を受けたAMF1は自身が関与するアクセスに対してのみNG2解除動作を遂行すればよい。AMF1からUEの接続解除要求の伝達を受けたAMF2もやはり接続解除すべきターゲットアクセスに応じて11/12段階または13/14段階を遂行することになる。
AMF(AMF1またはAMF2)は、接続解除を遂行するアクセスに関して格納していたUEコンテキストを接続解除と共にすぐに削除してもよく、既に設定された時間に格納することにより、UEの接続(attach/registration)時に再使用してもよい。また、AMF(AMF1またはAMF2)はUDMにUEが接続解除されたことを知らせてもよい。
UEが3GPPアクセスと非−3GPPアクセスを介して同時に接続(attach/registration)されている場合、各アクセスを管理するAMFが異なる場合としては、代表的に、各アクセスが属するPLMNが異なる場合であり得る。互いに異なるPLMNに属したAMF間には、通常インターフェース(NG14)が存在しないため、本実施例のようにUDMを介して他のAMFへの接続解除の指示が可能である。しかし、もし各アクセスを管理するAMF間にインターフェースが存在し、互いの存在を認知している場合には、AMF1が端末から接続解除要求のメッセージを受信して、AMF2に直接AMF2が管理/関与/サービングするアクセスに対する接続解除を指示することもできる。
図17は、UEが3GPPアクセスを介して接続解除の要求をネットワークに転送する実施例を示したが、これと異なり、UEが非−3GPPアクセスを介して接続解除の要求をネットワークに転送することができ、この時もやはり、前述した動作をベースに接続解除が遂行されることができる。
ロ.方式#2:複数のサービングAMFそれぞれに対するUE−開始接続解除/登録解除(detach/de−registration)手続
方式#1の場合、UEをサービングする一つの代表AMF(たとえば、AMF1)のみに直接接続解除を要求するが、方式#2では、UEをサービングするAMFが多数個である場合、UEが直接それぞれのAMFに接続解除を要求するという点で二つの方式間に差異点が存在する。他に、方式#1の実施例が方式#2にも同一/類似するように適用されることができ、重複する説明は省略する。以下では、方式#1との差異点を中心に方式#2の実施例を後述する。
1.UEは、3GPPアクセスと非−3GPPアクセスを介して同時に接続(attach/registration)したが、二つのアクセスから接続解除しようとすることができる(例えば、スイッチオフなどにより)。
2.このとき、UEは、各アクセスを管理するAMFが異なることを判断/認知することができる。即ち、これは、UEが自身の全てのアクセスを管理するAMFが一つのAMFであるか、複数のAMFであるかを判断/認知することを意味することができる。これは、UEが各アクセスへの接続(attach/registration)時に、AMFから割り当てられた仮ID(temp ID)情報を通じて、UEによって類推/判断されることができる。仮IDには、PLMN ID、AMF IDのような情報が含まれていることができるので、UEは、仮IDを通じて、各アクセスを管理するAMFが異なるか否かを判断することができる。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、UEは、各AMFから受信した様々な情報に基づいてアクセスを管理するAMFの同一性可否を類推/判断することができる。
3.もし、各アクセスを管理するAMFが異なる場合、UEは、各AMFに接続解除要求のメッセージを転送する。即ち、自身をサービングするAMFに接続解除要求のメッセージをそれぞれ転送する。そうでない場合(即ち、全てのアクセスを管理するAMFが一つである場合)、UEは、自身をサービング/管理するAMFにのみ接続解除要求のメッセージを転送することができる。このとき、[方式#1]の1段階で記述したように、UEは、全てのアクセスからの接続解除の要求を明示的または暗示的にネットワークに知らせることができる。
4.UEから接続解除の要求を受信したAMFは方式#1に、上述したように、接続解除の動作を遂行(例えば、方式#1の6乃至14段階を遂行する)する。
ハ.方式#3:ネットワーク−開始接続解除(detach/de−registration)手続
1.UDMがAMFに接続解除を要求するように決定する場合、UDMはAMFに接続解除を要求(即ち、接続解除を要求する接続解除要求のメッセージを転送)することができる。このとき、AMFに転送する接続解除の要求は、位置取消(Cancel location)の要求に該当し得る。この時、UDMはAMFに接続解除の要求時、接続解除する理由(例えば、加入者情報の削除(subscription withdrawn))を明示的または暗示的に指示することができる。即ち、UDMは、接続解除要求のメッセージに接続解除の理由を明示的または暗示的に含ませてAMFに転送することができる。
A.一つのAMFによって3GPPおよび非−3GPPアクセスが全てサービング/管理される場合:
2a.UDMは接続解除要求のメッセージをAMFに転送する。このとき、接続解除要求のメッセージには、接続解除の対象であるターゲットアクセスに対するアクセス情報及び/又は接続解除の理由(または削除の理由(removal reason))が含まれていることができる。このとき、アクセス情報は、様々な方式でシグナリングされることができる。たとえば、UDMが全てのアクセスに対して接続解除を要求しようとする場合、「3GPPアクセス及び非−3GPPアクセス」、「全てのアクセス(All accesses)」、または「どのアクセス(Any access)」を指示するようにアクセス情報をシグナリングして接続解除要求のメッセージに含ませることができる。しかし、接続解除要求のメッセージに必ずしもアクセス情報が含まれるわけではなく、AMFは、接続解除要求のメッセージにアクセス情報がなくても、接続解除の理由(例えば、加入者情報の削除)をベースに、全てのアクセスに対する接続解除可否を判断することができる。例えば、AMFは、受信した接続解除要求のメッセージに含まれた接続解除の理由(または削除の理由)が、加入者情報の削除であることを示す場合、全てのアクセスに対する接続解除を遂行することができる。
3a.AMFは、次のi)またはii)に従って動作することができる。
i)AMFは二つのアクセス(即ち、3GPPアクセス及び非−3GPPアクセス)のいずれか一つのアクセスを介して、接続解除要求のメッセージをUEに転送することができる。このとき、AMFは接続解除要求のメッセージに接続解除を要求するターゲットアクセスに対するアクセス情報を含ませることができる。このとき、アクセス情報は、様々な方式でシグナリングされることができる。たとえば、全てのアクセスが接続解除すべきターゲットアクセスである場合、アクセス情報は、「3GPPアクセス及び非−3GPPアクセス」、「全てのアクセス(All accesses)」、または「どのアクセス(Any access)」を指示するようにシグナリングされることができる。このとき、AMFが二つのアクセスのいずれか一つを選択する基準としては、UEの加入者情報、ローカルポリシー、UDMが2a段階の遂行時にAMFに転送していた指示情報(例えば、AMFがUEに接続解除の要求を転送するときに使用するアクセスに対する指示情報)などがあり得る。
ii)AMFは、二つのアクセスそれぞれを介してUEに接続解除要求のメッセージを転送することができる。この時にも接続解除要求のメッセージには、ターゲットアクセスに対するアクセス情報が含まれるか、又は含まれていないこともあり、含まれる場合、アクセス情報は、前記i)で詳述したように、様々な方式でシグナリングされることができる。
B.互いに異なる複数のAMFによって3GPPおよび非−3GPPアクセスがそれぞれサービング/管理される場合:
2b.UDMは、次のi)またはii)に従って動作することができる。
i)UDMは、二つのAMFに接続解除要求のメッセージを転送する。このとき、接続解除要求のメッセージには、明示的にUEに接続解除要求のメッセージを転送するように指示する情報が含まれていることができる。これを受信したAMFは、それぞれUEに接続解除要求のメッセージを転送することができる。
ii)UDMは、二つのAMFにそれぞれ接続解除要求のメッセージを転送する。このとき、UDMは、二つに一つのAMFを選択し(このとき、選択の基準は、加入者情報、ローカルポリシーなどに該当し得る)、全てのアクセスに対する接続解除を指示/要求する接続解除要求のメッセージをUEに転送するように選択したAMFに指示することができる。これは、残りのAMF(即ち、選択されていないAMF)及びUE間の相互作用(interaction)(これは、NAS観点からの相互作用を意味)がなくても、前記AMFが管理するアクセスに対する接続解除(UEコンテキストの削除、PDUセッションの解除(release)、アクセスの特定リソースの解除など)を遂行するようにするためである。
このため、選択されたAMFに転送される接続解除要求のメッセージには、UEに接続解除を要求するように指示(または接続解除要求のメッセージを転送するように指示)する情報が含まれることができる。及び/または、選択されていないAMFに転送される接続解除要求のメッセージには、UEに接続解除を要求しないように指示(または接続解除要求のメッセージを転送しないように指示)する情報が含まれることができる。この時、前記情報は、明示的または暗示的に指示されることができる。前者の接続解除要求のメッセージ(即ち、選択されたAMFに転送される接続解除要求のメッセージ)には、接続解除すべきターゲットアクセスに関するアクセス情報が明示的または暗示的にシグナリングされて含まれることができる。たとえば、アクセス情報は、「3GPPアクセス及び非−3GPPアクセス」、「全てのアクセス(All accesses)」、または「どのアクセス(Any access)」を指示するようにシグナリングされ、その接続解除要求のメッセージに含まれることができる。
前述した実施例でいずれか一つのアクセスを介して他のアクセスを接続解除するとき、UEがidleモード/状態にある場合には、UEが接続解除のためにconnectedモード/状態に切り換えられる代わりに、UEが他の動作遂行を目的でconnectedモード/状態で進入したときに初めて接続解除の要求がUE及びネットワークの間で送受信されるものと定義されることができる。たとえば、idleモード/状態のUEが3GPPアクセスを介して非−3GPPアクセスを接続解除しようとする場合には、UEは、接続解除要求のためのconnectedモード/状態に切り換えず待機して、他の理由(例えば、TAU(Tracking Area update)、登録アップデート(Regstration update)、MOデータ、SR(Scheduling Request)など)で、connectedモード/状態に切り換えられる場合に接続解除要求のメッセージをネットワークに転送することができる。
以下では、前述した方式#1乃至方式#3の接続解除手続をより具体化して後述する。特に、以下では、SBA(Service Based Architecture)方式をベースにした接続解除手続のアップデート方法と、全てのまたは他のアクセスの接続解除を要求(TS 23.501の接続解除に反映可能)するための方法について提案する。以下で、接続解除の要求は接続解除が3GPPアクセスまたは非−3GPPアクセスに適用されるか、あるいは二つのアクセスに全て適用されるかを指示することができる。以下では、説明の便宜のために前述した「接続解除(detach)」を「登録解除(de−registration)」と名付けることにし、本明細書で二つの用語は、実質的に同一視される。
登録解除手続は、次を許可する:
−UEがこれ以上5Gシステムにアクセスすることを希望しないとネットワークに知らせること;及び/又は、
−ネットワークがUEにこれ以上5Gシステムにアクセスすることができないことを知らせること。
UE及びネットワークによる登録解除の要求は、登録解除が3GPPアクセスまたは非−3GPPアクセス、あるいは二つに全て適用されるかどうかを指示する情報を含むことができる。UEが同じPLMNの二つのアクセスに全て登録されている場合、登録解除のメッセージは、登録解除が適用される/指示されたターゲットアクセスと関係なく(UEが連結されている)、二つのアクセスのうちどの(any)アクセスを介してでも転送されることができる。
イ.方式#1の変形の実施例:UE−開始登録解除手続
UEは、本手続を用いて、図18に示すように、登録されたPLMNから登録解除されることができる。
図18は、本発明の一実施例に係るUE−開始登録解除手続を例示する。
1.UEは、NASメッセージ登録解除要求のメッセージ(「登録解除の要求」と略称可能)(5G−GUTI、登録解除タイプ(たとえば、スイッチオフ)、アクセスタイプを含む)をAMFに転送することができる。本明細書で登録解除タイプはUEが登録解除を要求する理由を指示し、前記方式#1で詳述した「スイッチオフの指示」または「接続解除の理由」に該当し得る。また、アクセスタイプはUEが登録解除を要求するターゲットアクセスタイプを指示し、前記方式#1で詳述した「アクセス情報」に該当し得る。アクセスタイプは、登録解除が「3GPPアクセスまたは非−3GPPアクセスのいずれか一つに適用されるか」または「二つとも」(the 3GPP access or non−3GPP access)に適用されるかを指示する。AMFはUEによって指示されたターゲットアクセスに対する(over/for the target access)登録解除手続を呼び出す(invoke)ことができる。
上記NASメッセージ(即ち、登録解除要求のメッセージ)は、UEが3GPPアクセスでCM−IDLE状態にあり、NASメッセージが3GPPアクセスを介して転送される場合、N2連結設定をトリガーするのに使用される。
2.[条件付き(conditional)]万が一、UEが、1段階で指示されたターゲットアクセスを介して確立されたPDUセッションを有さない場合、2乃至5段階は実行されない。逆に、UEが、1段階で指示されたターゲットアクセスを介して確立されたPDUセッションを有する場合には、2乃至5段階が実行される。
AMFはSMFに加入者永久識別子(subscriber permanent identifier;SUPI)、及び/又はPDUセッション識別子が含まれたNsmf_PDUSession_Release SMコンテキストメッセージ(「Nsmf_PDUSession_Release SMコンテキスト」と略称可能)を転送することにより、確立されたPDUセッションの解除を要求することができる。UEに属するターゲットアクセスを介した全てのPDUセッションは、各PDUセッションに対するNsmf_PDUSession_Release SMコンテキスト(加入者永久ID及び/又はPDUセッションIDを含む)メッセージをSMFに転送するAMFによって解除(release)されることができる。
3.SMFは(指示を受けた)PDUセッションに割り当てられたIPアドレス及び/又はプレフィックス(Prefix(es))を解除し、(前記PDUセッションと)対応するユーザー平面リソースを解除する:
3a.SMFはN4セッション解除要求(N4セッションIDを含む)のメッセージをUPFに転送することができる。UPFは、前記PDUセッションの残りのパケット(any remainng packet)を捨てて(drop)、(前記N4セッションIDによって識別された)N4セッションと関連した全てのトンネルリソース及びコンテキストを解除する。
3b.UPFはN4セッション解除応答(N4セッションIDを含む)メッセージをSMFに転送して、N4セッション解除の要求を確認(acknowledge)する。
4.SMFは、Nsmf_PDUSession_Release SMコンテキスト応答のメッセージでNsmf_PDUSession_Release SMコンテキストメッセージに応答することができる。
5.[条件付き]動的PCC(primary component carrier)が、このセッション(即ち、削除対象のセッション)に適用されると、SMFは、Npcf_PolicyControl_PolicyDeleteサービス動作を呼び出してPDU(CAN)セッションを削除する。
6.[条件付き](登録解除を要求した)UEがPCFと関連している場合(If there is any association with the PCF for this UE)、AMFはNpcf_AMPolicyControl_Deleteサービス動作を呼び出して(invoke)PCFとの関連(association)を削除する。
7.[条件付き]AMFは、登録解除タイプに応じて(depending on)、UEにNASメッセージ登録解除承認(Deregistration Accept)のメッセージ(「登録解除承認」と略称可能)を転送する。即ち、登録解除タイプが「(UE)のスイッチ−オフ」であると、AMFは登録解除承認のメッセージを転送せず、そうでない場合、登録解除承認のメッセージを転送することができる。登録解除確認のメッセージは、実施例に従ってアクセスタイプを含むことができ、アクセスタイプはUEが登録解除されたアクセスを指示する。
8.[条件付き]AMF to AN:N2 UEコンテキスト解除要求(理由(cause))
もし、登録解除のためのターゲットアクセスが3GPPアクセスであるか、または3GPPアクセス及び非−3GPPアクセスであり、NG−RANへのN2シグナリングの連結が存在する場合、AMFは登録解除に設定された理由を有するN2 UE解除の命令をRANに転送して、N2シグナリングの連結を解除する。これに関する詳細な説明は、TS 23.502 v1.2.0の4.2.6節に説明された「AN手続内でのUEコンテキスト解除(またはNASシグナリング連結解除手続)」の2乃至4段階または方式#1の11及び12段階が参照されることができる。
TS 23.502 v1.2.0の4.2.6節に説明されたAN手続内でのUEコンテキスト解除(またはNASシグナリング連結解除手続)」の2乃至4段階は、以下の通りである。
−−−TS 23.502 v1.2.0 4.2.6節−−−
2.AMF to(R)AN:AMFがN2 UEコンテキスト解除要求のメッセージを受信したり、内部のAMFイベントにより、AMFはN2 UEコンテキスト解除の命令(理由を含む)を(R)ANに転送することができる。理由は、(R)ANで解除を要求した理由またはAMFの内部イベントによる理由のいずれか一つを指示する。
3.[条件付き]UEとの(R)AN連結(例えば、RRC連結またはNWu接続)がまだ解除されていない場合、(R)ANはUEに(R)AN連結を解除するように要求する。UEから(R)AN連結解除の確認(release confirmation)を受信すると、(R)ANは、UEのコンテキストを削除する。
4.(R)ANはAMFにN2 UEコンテキスト解除完了(活性化されたN3ユーザー平面を有するPDUセッションIDリストを含む)のメッセージをリターンすることで、N2解除を確認(confirm)する。PDUセッションIDのリストは、UEの(R)ANによってサービングされるPDUセッションを指示する。UEに対するAMFと(R)ANとの間のN2シグナリングの連結が解除される。(R)ANは、ページングのために推薦されたセル/TA/NG−RANノード識別子のリストをAMFに提供する。本段階は、2段階以降に直ちに遂行されなければならない。即ち、例えば、UEがRRC連結解除を確認応答(acknowledge)しない場合には、遅延されてはならない。
−−−−−−
もし、登録解除のためのターゲットアクセスが非−3GPPアクセスであるか、または3GPPアクセス及び非−3GPPアクセスのすべてであり、N3IWFにN2シグナリングの連結がある場合、AMFは登録解除に設定された理由を有するN2 UE解除の命令をN3IWFに転送してN2シグナリングの連結を解除する。これに関する詳細な説明は、TS 23.502 v1.2.0の4.12.3節に説明された「信頼できない非−3GPPアクセスに対する登録解除手続」の2乃至5段階または方式#1の13及び14段階が参照されることができる。
TS 23.502 v1.2.0の4.12.3節に説明された「信頼できない非−3GPPアクセスに対する登録解除手続」内での2乃至5段階は、以下の通りである。
−−−TS 23.502 v1.2.0 4.2.6節−−−
2.AMFは、N3IWFにN2 UEコンテキスト解除命令のメッセージを送る。
3.N3IWFはUEに情報交換(ペイロード削除)のメッセージを送る。ペイロードの削除は、IKE(Internet Key Exchange)SAの解除を指示するために含まれる。
4.UEは、IKE SAの解除を確認(acknowledge)するために、空の情報交換(INFORMATIONAL EXCHANGE)のメッセージを送る。N3IWF(N3トンネルId)にIKEv2トンネル(および関連するIPSecリソース)及びローカルUEコンテキストを含んで非−3GPPアクセスの特定のリソースが解除される。
5.N3IWFは、N2 UEコンテキスト解除完了(Context Release Complete)のメッセージをAMFに転送することにより、N2 UEコンテキスト解除命令のメッセージに対して確認応答(acknowledge)する。
−−−−−−
ロ.方式#3の変形の実施例:ネットワーク−開始登録解除手続
図19は、本発明の一実施例に係るネットワーク−開始登録解除手続を例示する。
AMFは、明示的(例えば、O&M(Operation and maintenance)介入(intervention))または暗示的(例えば、暗示的登録解除タイマーの満了)に登録解除手続を開始することができる。UDMは、加入者のRMコンテキスト及びUEのPDUセッションの削除(removal)を要求する運営者−決定(operator−determined)の目的のために登録解除手続をトリガリングすることができる。
1.[条件付き]万が一、UDMが加入者のRMコンテキスト及びPDUセッションのすぐ削除を要求しようとする場合、UDMは削除/削除の理由が加入情報の削除(Subscription withdrawn)に設定されたNudm_UEコンテキスト管理_削除通知要求(Nudm_UE Context Management_RemoveNotification Request)(SUPI及び/又は削除の理由を含む)のメッセージを登録されたAMFに転送することができる。Nudm_UEコンテキスト管理_削除通知の要求は、Nudm_UEコンテキスト管理_登録解除通知の要求と指称されることができる。
2.AMFが1段階で「加入者情報の削除」の削除理由を有するNudm_UEコンテキスト管理_削除通知要求のメッセージを受信した場合、AMFはUEが登録された全てのアクセスに対する登録解除手続を実行する。
AMF−開始登録解除手続は、明示的(例えば、O&Mの介入によって)、または暗示的であり得る。AMFは、暗示的登録解除のために登録解除要求のメッセージをUEに転送しない。UEがCM−CONNECTED状態にあれば、AMFは登録解除要求(登録解除タイプ及び/又はアクセスタイプを含む)のメッセージをUEに転送することによりUEを明示的に登録解除することができる。登録解除タイプは再登録(re−registration)に設定されることができ、この場合、UEは、登録解除手続の最後に再登録しなければならない(例えば、孤立したスライスの再配置が必要な場合(slice relocation for isolated case))。アクセスタイプは、登録解除が「3GPPアクセスまたは非−3GPPアクセスのいずれか一つ」に適用されるか、または「二つとも」に適用されるかを指示する。万が一、UDMから削除の理由として「加入者情報の削除」の指示を受けた場合、AMFは、全てのアクセスをターゲットアクセスとして指示する登録解除要求のメッセージをUEに転送することができる。
登録解除要求のメッセージが3GPPアクセスを介して転送されて、UEが3GPPアクセスでCM−IDLE状態である場合、AMFはUEをページングする(the AMF pages the UE)(即ち、UEにページング(要求)のメッセージを転送)。これは、UEをCM−IDLE状態からCM−CONNECTED状態に遷移させ、登録解除手続を進行し続けるためである。
3.[条件付き]登録解除手続がUDMによってトリガーされると(1段階)、AMFはNudm_UEコンテキスト管理_削除通知応答(SUPI及び/又はアクセスタイプを含む)メッセージを用いてUDMに確認応答(acknowledge)する。Nudm_UEコンテキスト管理_削除通知応答は、Nudm_UEコンテキスト管理_登録解除通知応答と指称されることができる。
4.[条件付き]UEが2段階で指示を受けた登録解除に対するターゲットアクセスに対して任意の確立されたPDUセッションを有する場合、図18の実施例の2乃至5段階が遂行されることができる。
5.[条件付き]UEがPCFと関連している場合(If there is any association with the PCF for this UE)、AMFはNpcf_AMPolicyControl_Deleteサービスの動作を呼び出して(invoke)PCFとの関連(association)を解除/削除する。
6.[条件付き]UEが2段階でAMFから登録解除要求のメッセージを受信すると、UEは、2段階以降に、いつでもAMFに登録解除承認のメッセージを転送することができる。このとき、登録解除確認のメッセージには、登録解除されたアクセスを指示するアクセスタイプが含まれているかそうでないことがある。RANは、UEが用いているセルのTAI及びセル識別子と共に、このNASメッセージをAMFに伝達(forward)することができる。
7.[条件付き]AMF to AN:N2 UEコンテキスト解除要求(理由(cause))
もし、登録解除のためのターゲットアクセスが3GPPアクセスであるか、または3GPPアクセス及び非−3GPPアクセスであり、NG−RANへのN2シグナリングの連結が存在する場合、AMFは登録解除に設定された理由を有するN2 UE解除の命令をRANに転送して、N2シグナリングの連結を解除する。これに関する詳細な説明は、前記で詳述したTS 23.502 v1.2.0の4.2.6節に説明された「AN手続内でのUEコンテキスト解除(またはNASシグナリング連結解除手続)」の2乃至4段階または方式#1の11及び12段階が参照されることができる。
もし、登録解除のためのターゲットアクセスが非−3GPPアクセスであるか、または3GPPアクセス及び非−3GPPアクセスの全てであり、N3IWFにN2シグナリングの連結がある場合には、AMFは登録解除に設定された理由を有するN2 UE解除の命令をN3IWFに転送して、N2シグナリングの連結を解除する。これに関する詳細な説明は、TS 23.502 v1.2.0の4.12.3節に説明された「信頼できない非−3GPPアクセスに対する登録解除手続」の2乃至5段階または方式#1の13及び14段階が参照されることができる。
前述した方式#2が適用される場合、TS 23.502 v1.2.0のUDMサービスに関する節は、下記のように修正/反映されることができる。
5.2.3 UDMサービス
5.2.3.1一般
以下の表2は、UDMサービス(特に、UDMによって提供されるNFサービス)を例示する。
5.2.3.2.2 Nudm_UEコンテキスト管理_削除通知(またはNudm_UEコンテキスト管理_登録解除通知)
サービス動作名称:Nudm_UEコンテキスト管理_削除通知
説明:UDMは、以前に登録されたNFの消費者に(Nudm_UEコンテキスト管理_登録動作を用いて)UDMでNF IDが登録解除されたことを通知する。その結果、消費者は、これ以上該当UEに対するサービングNFとしてUDMに登録されない。これは、消費者がこれ以上該当UEに対するサービングNFではないので、登録解除を要求する。
知られているNFの消費者:AMF、SMF、SMSF
インプット、必須(required):SUPI、サービングNF除去の理由
インプット、選択(optional):None
アウトプット、必須:None
アウトプット、選択:None
このサービス動作の使用例は、4.2.2.2.2の14c段階を参照することができる。サービングNF除去の理由は、消費者のNFに削除通知を転送する理由を知らせることができる。理由は、次のいずれか一つであり得る:
−UE開始登録
−UE登録領域変更
−加入者情報の削除
図20は、本発明の一実施例に係るUE−開始登録解除手続を例示したフローチャートである。本フローチャートについて前記方式#1に関して詳述した図17及び18の実施例が同一/類似するように適用されることができ、以下で重複する説明は省略する。
まず、AMFは登録解除を要求する登録解除要求のメッセージをUEから受信することができる(S2010)。このとき、転送される登録解除要求のメッセージには、登録解除タイプ情報と登録解除が適用されるターゲットアクセスを指示する第1アクセスタイプ情報が含まれていることができる。ここで、第1アクセスタイプ情報は、ターゲットアクセスが第1または第2アクセスであるか、または第1および第2アクセスであるかを指示することができる。第1アクセスは、3GPPアクセスであり、第2アクセスは、非(non)−3GPPアクセスであり得る。
次に、もしUEがターゲットアクセスを介して確立されたPDUセッションを有する場合、AMFは確立されたPDUセッションの解除をSMFに要求することができる(S2020)。このため、AMFは確立されたPDUセッションの解除を要求する第1メッセージ(例えば、接続解除指示のメッセージまたはNsmf_PDUSession_Release SMコンテキストメッセージ)をSMFに転送することができる。このとき、第1メッセージはUEに対応する加入者永久識別子(subscriber permanent identifier;SUPI)及び解除すべきPDUセッションの識別子を含むことができる。SMFは、第1メッセージを受信すると、解除すべきPDUセッションに割り当てられたIP(Internet Protocol)アドレス及び/又はプレフィックス(Prefix)を解除し、解除すべきPDUセッションに対応するユーザー平面リソースを解除することができる。また、SMFはN4セッションの解除を要求するN4セッション解除要求のメッセージをUPFに転送することができ、UPFはN4セッション解除要求のメッセージを受信すると、N4セッションと関連した全てのトンネルリソース及びコンテキストを解除することができる。
次に、AMFは登録解除タイプに基づいて(depending on)、登録解除承認(accept)のメッセージをUEに転送することができる(S2030)。登録解除タイプ情報は、前記登録解除の要求が、前記UEの電源オフ(switch−off)によるものであるか否かを指示することができる。もし、登録解除タイプ情報が登録解除の要求がUEの電源オフ(switch−off)によるものであることを指示する場合、登録解除承認のメッセージを転送せずに、登録解除タイプ情報が登録解除の要求がUEの電源オフ(switch−off)によるものであることを指示しない場合、登録解除承認のメッセージを転送することができる。登録解除承認のメッセージは、UEが登録解除されたアクセスを指示する第2アクセスタイプ情報を含むことができる。
万一、ターゲットアクセスが3GPPアクセスであるか、3GPPアクセス及び非−3GPPアクセスであり、UEと(R)ANとの間のN2シグナリングの連結が存在する場合、AMFはN2シグナリングの連結を解除するために登録解除に理由が設定されたN2 UE解除の命令を(R)ANに転送することができる。または、万が一、ターゲットアクセスが非−3GPPアクセスであるか、または3GPPアクセス及び非−3GPPアクセスであり、UEとN3IWF間のN2シグナリングの連結が存在する場合、AMFはN2 シグナリングの連結を解除するために登録解除に理由が設定されたN2 UE解除の命令をN3IWFに転送することができる。
一方、UEと連係したPCFが存在する場合、AMFはUEとPCFとの間の連係を削除するための動作(operation)(例えば、Npcf_AMPolicyControl_Deleteサービス動作)を呼び出す(invoke)ことができる。
図21は、本発明の一実施例に係るネットワーク−開始登録解除手続を例示したフローチャートである。本フローチャートについて前記方式#3に関して詳述した図19の実施例が同一/類似するように適用されることができ、以下で重複する説明は省略する。
まず、AMFはUDMから加入者情報の削除と設定された削除の理由を有する第1メッセージ(例えば、位置取消の要求またはNudm_UEコンテキスト管理_削除通知要求)を受信することができる(S2110)。このようにUDMによって転送された第1メッセージによってUEが登録されたアクセスに対する登録解除手続がトリガリングされることができる。また、実施例に従って、第1メッセージは、UEの加入者永久識別子(subscriber permanent identifier;SUPI)をさらに含むことができる。
次に、AMFは登録解除を要求する登録解除要求のメッセージをUEに転送することができる(S2120)。登録解除は、第1メッセージを介してUDMから受信した削除の理由がUEの加入者情報の削除を指示する場合、UEが登録された全てのアクセスに対して遂行されることができる。登録解除要求のメッセージは、登録解除が適用されるターゲットアクセスを指示するアクセスタイプ情報を含むことができる。アクセスタイプ情報は、ターゲットアクセスが第1または第2アクセスであるか、または第1および第2アクセスであるか否かを指示することができる。ここで、第1アクセスは3GPPアクセスであり、第2アクセスは非−3GPPアクセスであり得る。
もし、登録解除要求のメッセージが3GPPアクセスを介して転送され、UEが3GPPアクセスでCM−IDLE状態である場合、AMFはUEをページングすることができる。または、ターゲットアクセスが、前記3GPPアクセスであるか、3GPPアクセス及び非−3GPPアクセスであり、UEと(R)ANとの間のN2シグナリングの連結が存在する場合、AMFはN2シグナリングの連結を解除するために登録解除に理由が設定されたN2 UE解除の命令を(R)ANに転送することができる。または、ターゲットアクセスが非−3GPPアクセスであるか、3GPPアクセス及び非−3GPPアクセスであり、UEとN3IWFとの間のN2シグナリングの連結が存在する場合、AMFはN2シグナリングの連結を解除するために登録解除に理由が設定されたN2 UE解除の命令をN3IWFに転送することができる。
また、本フローチャートに示していないが、AMFは、第1メッセージに対する応答として、第1登録解除応答のメッセージをUDMに転送することができ、この時、第1登録解除応答のメッセージは、SUPI及びアクセスタイプ情報を含むことができる。
万が一、UEがターゲットアクセスを介して確立されたPDUセッションを有する場合、AMFは確立されたPDUセッションの解除(release)をSMFに要求することができる。このため、AMFは、確立されたPDUセッションの解除を要求する第2メッセージをSMFに転送することができる。このとき、第2メッセージは、SUPI及び解除すべきPDUセッションの識別子を含むことができる。この場合、第2メッセージを受信したSMFは、解除すべきPDUセッションに割り当てられたIPアドレス及び/又はプレフィックス(Prefix)を解除し、解除すべきPDUセッションに対応するユーザー平面リソースを解除することができる。また、SMFはN4セッションの解除を要求するN4セッション解除要求のメッセージをUPFに転送することができ、これを受信したUPFは、N4セッションと関連した全てのトンネルリソース及びコンテキストを解除することができる。
本発明が適用されることができる装置一般
図22は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
図22を参照すると、無線通信システムは、ネットワークノード2210と、多数の端末(UE)2220を含む。本図に示された装置は、前述したネットワーク/端末機能のうち少なくとも一つの機能を遂行するように具現でき、一つ以上の機能を統合して遂行するように具現できる。
ネットワークノード2210は、プロセッサ(processor)2211、メモリ(memory)2212、および通信モジュール(communication module)2213を含む。
プロセッサ2211は、先に提案された少なくとも一つの機能、過程、方法及び/又は本文書で提案する機能、過程及び/又は方法を具現する。また、プロセッサ2211は、本明細書で提案する機能、過程及び/又は方法を具現するモジュール、プログラム等がメモリ2212に格納され、プロセッサ2211によって実行されることができる。
有/無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ2211によって具現できる。また、プロセッサ2211は、本文書で提案する様々な実施例で説明した事項が独立して適用されるか、または2以上の実施例が同時に適用されるように具現できる。
メモリ2212は、プロセッサ2211と連結されて、プロセッサ2211を駆動するための様々な情報を格納する。メモリ2212は、プロセッサ2211の内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段でプロセッサ2211と連結されてもよい。
通信モジュール2213は、プロセッサ2211と連結されて、有/無線信号を送信及び/又は受信する。ネットワークノード2210の一例として、基地局、MME、HSS、SGW、PGW、SCEF、SCS/AS、AUSF、AMF、PCF、SMF、UDM、UPF、AF、(R)AN、UE、NEF、NRF、UDSF及び/又はSDSFなどが存在し得る。特に、ネットワークノード2210が基地局である場合(または(R)AN機能を遂行するように具現される場合)、通信モジュール2213は、無線信号を送/受信するためのRF部(radio frequency unit)を含むことができる。このとき、ネットワークノード2210は、一つのアンテナ(single antenna)、または多重アンテナ(multiple antenna)を有することができる。
端末2220は、プロセッサ2221、メモリ2222及び通信モジュール(またはRF部)2223を含む。プロセッサ2221は、先に提案された少なくとも一つの機能、過程、方法及び/又は本文書で提案する機能、過程及び/又は方法を具現する。また、プロセッサ2221は、本文書で提案する機能、過程及び/又は方法を具現するモジュール、プログラムなどがメモリに格納され、プロセッサ2221によって実行されることができる。
有/無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ2221によって具現できる。また、プロセッサ2221は、本文書で提案する様々な実施例で説明した事項が、独立して適用されるか、または2以上の実施例が同時に適用されるように具現できる。
メモリ2222は、プロセッサ2221と連結され、プロセッサ2221を駆動するための様々な情報を格納する。メモリ2222は、プロセッサ2221の内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段でプロセッサ2221と連結されてもよい。通信モジュール2223は、プロセッサ2221と連結され、有/無線信号を送信及び/又は受信する。
メモリ2212、2222は、プロセッサ2211、2221の内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段でプロセッサ2211、2221と連結されてもよい。また、ネットワークノード2210(基地局である場合)、及び/又は端末2220は、一つのアンテナ(single antenna)、または多重アンテナ(multiple antenna)を有することができる。
図22は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
特に、図23では、前記図22の端末をより詳細に例示する図である。
図23を参照すると、端末は、プロセッサ(またはデジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processor)2310、RFモジュール(RF module)(またはRFユニット)2335、パワー管理モジュール(power management module)2305、アンテナ(antenna)2340、バッテリー(battery)2355、ディスプレイ(display)2315、キーパッド(keypad)2320、メモリ(memory)2330、SIMカード(SIM(Subscriber Identification Module )card)2325(この構成は選択的である)、スピーカー(speaker)2345、及びマイクロフォン(microphone)2350を含んで構成されることができる。端末はまた、単一のアンテナまたは多重のアンテナを含むことができる。
プロセッサ2310は、先に提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの層は、プロセッサ2310によって具現できる。
メモリ2330は、プロセッサ2310と連結され、プロセッサ2310の動作と関連した情報を格納する。メモリ2330は、プロセッサ2310の内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段でプロセッサ2310と連結されてもよい。
ユーザーは、例えば、キーパッド2320のボタンを押すか(あるいはタッチするか、)またはマイクロフォン2350を用いた音声駆動(voice activation)によって電話番号などのような命令情報を入力する。プロセッサ2310は、このような命令情報を受信し、電話番号に電話をかけるなど、適切な機能を遂行するように処理する。駆動上のデータ(operational data)は、SIMカード2325またはメモリ2330から抽出することができる。また、プロセッサ2310は、ユーザーが認知し、また便宜のために、命令情報または駆動情報をディスプレイ2315上にディスプレイすることができる。
RFモジュール2335は、プロセッサ2310に連結されて、RF信号を送信及び/又は受信する。プロセッサ2310は、通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を転送するように命令情報をRFモジュール2335に伝達する。RFモジュール2335は、無線信号を受信および送信するために受信機(receiver)と送信機(transmitter)で構成される。アンテナ2340は、無線信号を送信および受信する機能をする。無線信号を受信するとき、RFモジュール2335は、プロセッサ2310によって処理するために信号を伝達して、基底帯域に信号を変換することができる。処理された信号は、スピーカー2345を介して出力される可聴または可読情報に変換されることができる。
以上で説明された実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定の形態で結合されたものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものと考慮されなければならない。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合されていない形態で実施されることができる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して、本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されることができる。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、または他の実施例の対応する構成または特徴と交換してもよい。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して、実施例を構成したり、出願後の補正により新たな請求項に含ませることができることは自明である。
また、本明細書で「A及び/又はB」は、「Aおよび(または)Bのうちの少なくとも一つ」を意味するものと解釈されることができる。
本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現できる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現できる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能または動作を遂行するモジュール、手続、関数などの形態で具現できる。ソフトウェアのコードは、メモリに格納され、プロセッサによって駆動されることができる。前記メモリは、前記プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知となった多様な手段により、前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明は、本発明の必須的特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化されることができることは当業者にとって自明である。したがって、前述した詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものと考慮されるべきである。本発明の範囲は、添付された請求項の合理的解釈によって決定されるべきであり、本発明の等価的範囲内での全ての変更は、本発明の範囲に含まれる。