JP7328461B2 - 無線通信システムにおけるシステム間の移動性支援のための方法及びその装置 - Google Patents

無線通信システムにおけるシステム間の移動性支援のための方法及びその装置 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システムにおいてサービスを提供する方法及びその装置に関し、より詳細には、無線通信システムにおけるシステム間の移動性支援を提供するための方法及びその装置に関する。
4G(4th generation)通信システムの商用化以後、増大趨勢にある無線データトラフィック需要を充足させるために、改善された5G(5th generation)通信システム又はpre-5G通信システムを開発するための努力がなされている。そのような理由により、5G通信システム又はpre-5G通信システムは、4Gネットワーク以後(beyond 4G network)の通信システム又はLTE(Long Term Evolution)以後(post LTE)のシステムと呼ばれている。
高いデータ伝送率を達成するために、5G通信システムは、超高周波(mmWave)帯域(例えば、60ギガ(60GHz)帯域)における具現が考慮されている。超高周波帯域における電波経路損失を緩和させ、且つ電波の伝達距離を延長させるために、5G通信システムでは、ビームフォーミング(beamforming)、巨大配列多重入出力(massive MIMO(multi input multi output))、全次元多重入出力(FD-MIMO:full dimensional MIMO)、アレイアンテナ(array antenna)、アナログビームフォーミング(analog beamforming)、及び大規模アンテナ(large scale antenna)の技術が論議されている。
また、システムのネットワーク改善のために、5G通信システムでは、進化された小型セル、改善された小型セル(advanced small cell)、クラウド無線アクセスネットワーク(cloud RAN(radio access network))、超高密度ネットワーク(ultra-dense network)、機器間通信(D2D:device to device communication)、無線バックホール(wireless backhaul)、移動ネットワーク(moving network)、協力通信(cooperative communication)、CoMP(coordinated multi-points)、及び受信干渉除去(interference cancellation)のような技術開発がなされている。
それ以外にも、5Gシステムとしては、進歩したコーディング変調(ACM:Advanced Coding Modulation)方式であるFQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation)及びSWSC(Sliding Window Superposition Coding)、並びに進歩した接続技術であるFBMC(Filter Bank Multi Carrier)、NOMA(Non Orthogonal Multiple Access)、及びSCMA(Sparse Codem Ultiple Access)などが開発されている。
多様なIT(information technology)技術の発展により、通信装置(network equipment)が仮想化(virtualization)技術を適用し、仮想化(virtualized)されたネットワーク要素(NF:network function)に進化することになり、仮想化されたNFは、物理的な制約を外れてソフトウェア形態に具現され、様々な類型のクラウドやデータセンター(DC:data center)からインストール/運用される。特に、NFは、サービス要求事項、システム容量、ネットワーク負荷(load)により、自由に拡張又は縮小(scaling)されるか、或いは設置(initiation)又は終了(termination)される。
そのような多様なネットワーク構造において、多様なサービスを支援するために、ネットワークスライシング(network slicing)技術が導入された。ネットワークスライシングは、特定サービスを支援するためのネットワーク要素(NF)の集合でネットワークを論理的に構成し、それらを他のスライスから分離する技術である。1つの端末は、多様なサービスを受ける場合、2以上のスライスに接続することができる。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、無線通信システムにおいてサービスを効果的に提供する装置及び方法を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による第1エンティティのシステム間の移動性を支援する方法は、端末がPDN(packet data network)連結を要請するAPN(access point name)情報、前記端末の加入者識別情報、及び前記端末のスライス識別情報に関する能力情報を示すフィールドを含むセッション生成要請メッセージを受信する段階と、前記セッション生成要請メッセージに基づき、前記PDN連結のために5GS(5G system)への移動が必要であるか否かを判断する段階と、前記判断した結果に基づき、前記加入者識別情報及び前記APN情報を含む加入者情報の要請を第2エンティティに送信する段階と、前記第2エンティティから前記加入者識別情報に対応する1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報を含む前記加入者情報の要請に対する応答を受信する段階と、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に提供する段階と、を有する。
前記端末のスライス識別情報に関する能力情報は、前記端末が2以上のネットワークスライスの識別情報を受信することができるか否かを示す情報を含み、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に提供する段階は、前記端末のスライス識別情報に関する能力情報を示すフィールドに基づき、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの1以上のネットワークスライスの識別情報を前記端末に提供する段階を含み得る。
前記端末に提供される前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つは、セッション生成応答メッセージ内の所定のフィールドに含まれ得る。
前記方法は、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報に基づき、ネットワークスライスの選択を要請するメッセージを第3エンティティに送信する段階と、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの前記第3エンティティによって選択された1以上のスライス識別情報を含む応答メッセージを受信する段階と、を更に含み、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に提供する段階は、前記選択された1以上のスライス識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に送信する段階を含み得る。
前記加入者情報の要請に対する応答が2以上のネットワークスライスの識別情報を含む場合、前記加入者情報の要請に対する応答は、デフォルト(default)ネットワークスライスを判断する情報を含むか、又は前記2以上のネットワークスライスの識別情報間の優先順位に関する情報を含み得る。
前記端末に提供される前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つは、前記端末の5GSへの移動時に利用され得る。
前記第1エンティティは、EPS(Evolved Packet System)のPGW-C(PDN gateway control)、及び5GSのSMF(Session Management Function)のコンボノードであり、前記第2エンティティは、UDM(Unified Data Management)、HSS(Home Subscriber Server)、及びUDR(Unified Data Repository)のうちの一つであり、前記第3エンティティは、NSSF(Network Slice Selection Function)であり得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるネットワークスライスの識別情報を提供される端末の通信方法は、MME(Mobility Management Entity)に所定のAPN(access point name)に関する情報を含むPDN(Packet Data Network)連結の要請メッセージを送信する段階と、前記PDN連結の要請メッセージに対する応答として、前記APNに対応する少なくとも1つのネットワークスライス情報を含む応答メッセージを受信する段階と、前記応答メッセージ内の少なくとも1つのネットワークスライス情報を保存する段階と、を有し、前記少なくとも1つのネットワークスライス情報は、前記端末の5GS(5G system)への移動時に利用される。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるシステム間の移動性を支援する第1エンティティは、トランシーバと、端末がPDN連結を要請するAPN(access point name)情報、前記端末の加入者識別情報、及び前記端末のスライス識別情報に関する能力情報を示すフィールドを含むセッション生成要請メッセージを受信し、前記セッション生成要請メッセージに基づき、前記PDN連結のために5GS(5G system)への移動が必要であるか否かを判断し、前記判断した結果に基づき、前記加入者識別情報及び前記APN情報を含む加入者情報の要請を第2エンティティに送信し、前記第2エンティティから前記加入者識別情報に対応する1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報を含む前記加入者情報の要請に対する応答を受信し、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に提供するように構成された前記トランシーバに結合されるプロセッサと、を備える。
前記端末のスライス識別情報に関する能力情報は、前記端末が2以上のネットワークスライスの識別情報を受信することができるか否かを示す情報を含み、前記プロセッサは、前記端末のスライス識別情報に関する能力情報を示すフィールドに基づき、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの1以上のネットワークスライスの識別情報を前記端末に提供するように更に構成され得る。
前記端末に提供される前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つは、セッション生成応答メッセージ内の所定のフィールドに含まれ得る。
前記プロセッサは、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報に基づき、ネットワークスライスの選択を要請するメッセージを第3エンティティに送信し、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの前記第3エンティティによって選択された1以上のスライス識別情報を含む応答メッセージを受信し、前記選択された1以上のスライス識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に送信するように更に構成され得る。
前記加入者情報の要請に対する応答が2以上のネットワークスライスの識別情報を含む場合、前記加入者情報の要請に対する応答は、デフォルト(default)ネットワークスライスを判断する情報を含むか、又は前記2以上のネットワークスライスの識別情報間の優先順位に関する情報を含み得る。
前記第1エンティティは、EPS(Evolved Packet System)のPGW-C(PDN gateway control)、及び5GSのSMF(Session Management Function)のコンボノードであり、前記第2エンティティは、UDM(Unified Data Management)、HSS(Home Subscriber Server)、及びUDR(Unified Data Repository)のうちの一つであり、前記第3エンティティは、NSSF(Network Slice Selection Function)であり得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるネットワークスライスの識別情報を提供される端末は、トランシーバと、MME(Mobility Management Entity)に所定のAPN(Access Point Name)に関する情報を含むPDN(Packet Data Network)連結の要請メッセージを送信し、前記PDN連結の要請メッセージに対する応答として、前記APNに対応する少なくとも1つのネットワークスライス情報を含む応答メッセージを受信し、前記応答メッセージ内の少なくとも1つのネットワークスライス情報を保存するように構成された前記トランシーバに結合されるプロセッサと、を備え、前記少なくとも1つのネットワークスライス情報は、前記端末の5GS(5G system)への移動時に利用される。
本発明によれば、無線通信システムにおいてサービスを効果的に提供する装置及び方法を提供することができる。
本発明の一実施形態による無線通信システムを示す図である。 本発明の一実施形態による非ローミング(non-roaming)状況における5GSとEPSとのインターワーキング構造を示す図である。 本発明の一実施形態による5G-4G連動環境においてNWスライス情報を伝達する方法を示す図である。 本発明の一実施形態による5G-4G連動環境においてNWスライス情報を伝達する方法を示す図である。 本発明の一実施形態による5G-4G連動環境においてNWスライス情報を伝達する方法を示す図である。 本発明の一実施形態による端末の通信方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態によるPGW(PDN(packet data network) gateway)の通信方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による端末の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるNF構成を示すブロック図である。
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。また、本実施形態の説明において、関連する公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を必要以上に不明確にしてしまうと判断される場合、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であり、それらは、ユーザや運用者の意図又は慣例などによって異なる。従って、その定義は、本明細書全般に亘る内容を基になされなければならない。
発明の利点、特徴、そしてそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すると、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、異なる多様な形態に具現され、単に、本実施形態は、本発明の開示を完全にものにし、本発明が属する技術分野において当業者に本発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるのみである。明細書全体に亘り、同一参照符号は、同一構成要素を称する。
ここで、処理フローチャートの各ブロックとフローチャートとの組み合わせは、コンピュータプログラムインストラクションによって遂行されることを理解することができるであろう。それらのコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ、又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装置のプロセッサに搭載され得るため、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装置のプロセッサを介して遂行されるそのインストラクションがフローチャートブロックで説明する機能を遂行する手段を生成する。それらのコンピュータプログラムインストラクションは、特定方式で機能を具現するために、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装置を志向するコンピュータ利用可能であるか、又はコンピュータ読み取り可能なメモリに保存されるため、そのコンピュータ利用可能又はコンピュータ読み取り可能なメモリに保存されたインストラクションは、フローチャートブロックで説明する機能を遂行するインストラクション手段を内包する製造品目を生産することが可能である。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータ上又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装置上に搭載されるため、コンピュータ上又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装置上で一連の動作段階が遂行され、コンピュータで実行されるプロセスを生成してコンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装置を遂行するインストラクションは、フローチャートブロックで説明する機能を実行するための段階を提供する。
また、各ブロックは、特定された論理的機能を遂行するための1以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメント、又はコードの一部を示す。また、いくつかの代替実行例において、ブロックで言及された機能が順序を外れて生じることも可能であるということに注目しなければならない。例えば、続けて図示される2つのブロックは、実は、実質的に同時に遂行されることも可能であり、或いはそのブロックが、時には当該機能によって逆順に遂行されることも可能である。
ここで、本実施形態で使用される「~部」という用語は、ソフトウェア、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)のようなハードウェア構成要素を意味し、「~部」は、ある役割を遂行する。しかし、「~部」は、ソフトウェア又はハードウェアに限定される意味ではない。「~部」は、アドレッシングすることができる記録媒体に存在するように構成されて1以上のプロセッサを再生させるように構成される。従って、一例として「~部」は、ソフトウェア構成要素、客体志向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素、及びタスク構成要素のような構成要素、並びにプロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素及び「~部」のうちから提供される機能は、更に少数の構成要素及び「~部」に結合されるか、或いは追加される構成要素と「~部」とに更に分離され得る。それだけではなく、構成要素及び「~部」は、デバイス内又はセキュリティマルチメディアカード内の1以上のCPUを再生させるように具現される。また、実施形態において、「~部」は、1以上のプロセッサを含む。
本発明で使用される用語は、単に、特定の実施形態について説明するために使用されるものであり、他の実施形態の範囲を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上、明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。技術的であったり科学的であったりする用語を含むここで使用する用語は、本明細書に記載される技術分野において当業者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に使用される用語において、一般的な事前に定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と同一であるか又は類似する意味に解釈され、本明細書で明白に定義されない限り、理想的であったり過度に形式的であったりする意味に解釈されるものではない。場合によって、本明細書で定義される用語であったとしても、本発明の実施形態を排除することになると解釈されるものではない。
以下で説明する本発明の多様な実施形態として、ハードウェア的なアプローチを例示して説明する。しかし、本発明の多様な実施形態として、ハードウェアとソフトウェアとをいずれも使用する技術を含むため、本発明の多様な実施形態は、ソフトウェア基盤のアプローチを除くものではない。
以下、本発明は、無線通信システムにおいて多様なサービスを支援するための方法及びその装置に関する。具体的に、本発明は、無線通信システムにおいて端末の移動性を支援することにより多様なサービスを支援するための技術について説明する。
以下の説明で使用される接続ノード(node)を識別するための用語、網客体(network entity)、又はNF(network function)を称する用語、メッセージを称する用語、網客体間インターフェースを称する用語、多様な識別情報を称する用語などは、説明の便宜のために例示するものである。従って、本発明は、後述する用語に限定されるものではなく、同等の技術的意味を有する対象を称する他の用語が使用される。例えば、本発明の実施形態において、1つのNFであるNSSF(network slice selection function)の機能は、他のNFであるNRF(network repository function)によって遂行される。
以下において、説明の便宜のために、本明細書は、3GPP(登録商標) LTE(3rd generation partnership project long term evolution)及び5G規格で定義される用語及び名称を使用する。しかし、本発明は、上述の用語及び名称によって限定されるものではなく、他の規格によるシステムにも同一に適用される。特に、本発明は、3GPP(登録商標) NR(new radio)(5世代移動通信標準)に適用される。本明細書において、eNBは、説明の便宜のために、gNBと混用されて使用される。即ち、eNBで説明する基地局は、gNBを示す。又は、gNBで説明する基地局は、eNBを示す。或いは、基地局で説明するノードは、eNB又はgNBを示す。また、端末という用語は、携帯電話、NB-IoT機器、センサーだけではなく、更に他の無線通信機器を示す。
以下、基地局は、端末の資源割り当てを遂行する主体であり、gNodeB、eNodeB、NodeB、BS(base station)、無線接続ユニット、基地局制御機、又はネットワーク上のノードのうちの少なくとも一つである。端末は、UE(user equipment)、MS(mobile station)、セルラフォン、スマートフォン、コンピュータ、又は通信機能を遂行するマルチメディアシステムを含む。ここで、上述の例示に制限されるものではないということは、言うまでもない。
図1は、本発明の一実施形態による無線通信システムを示す図である。
図1を参照すると、無線通信システムにおける無線チャネルを利用するノード(node)の一部として、基地局(RAN:radio access node)110及び端末(UE:user equipment)120を例示する。図1は、1つの基地局110及び1つの端末120のみを図示しているが、基地局110と同一であるか又は類似する他の基地局が更に含まれる。また、図1では、1つの基地局110内で1つの端末120のみが通信する場合を例示している。しかし、実際には、1つの基地局110内で複数の端末が通信することができることは、自明である。
本発明の一実施形態によると、基地局110は、端末120に無線接続を提供するネットワークインフラストラクチャ(infrastructure)である。基地局110は、信号を送信することができる距離に基づき、一定の地理的領域として定義されるカバレージ(coverage)を有する。基地局110は、基地局(base station)以外に「アクセスポイント(AP:access point)」、「eNB(eNodeB)」、「5Gノード(5th generation node)」、「無線ポイント(wireless point)」、「送受信ポイント(TRP:transmission/reception point)」、又はそれと同等な技術的意味を有する他の用語で称される。ここで、上述の例示に制限されないことは、言うまでもない。
本発明の一実施形態によると、端末120は、ユーザによって使用される装置であり、基地局110と無線チャネルを介して通信を行う。場合によって、端末120は、ユーザの関与なしに運用される。例えば、端末120は、機械タイプ通信(MTC:machine type communication)を遂行する装置であり、ユーザによって携帯されるものではないが、図1に例示する端末120は、少なくとも1つのユーザ携帯装置を含み、少なくとも1つのMTCを含む。図1の端末120は、「端末(terminal)」、「移動局(mobile station)」、「加入者局(subscriber station)」、「遠隔端末(remote terminal)」、「無線端末(wireless terminal)」、「ユーザ装置(user device)」、又はそれと同等な技術的意味を有する他の用語で称される。
本発明の一実施形態によると、AMF131は、端末120に対する無線ネットワーク接続(access)及び移動性を管理(mobility management)するネットワークエンティティである。SMF132は、端末120にパケットデータを提供するためのパケットデータネットワーク(packet data network)の連結を管理するネットワークエンティティである。端末120とSMF132との連結は、PDU(packet data unit)セッション(session)である。
本発明の一実施形態によると、ユーザ平面機能(UPF:user plane function)133は、端末120が送受信するパケットを伝達するゲートウェイ、又はゲートウェイの役割を行うネットワークエンティティである。UPF133は、インターネットに連結されるデータネットワーク(DN:data network)140に連結され、端末120とDN140とのデータ送受信のための経路を提供する。従って、UPF133は、端末120が伝送するパケットのうちのインターネットに伝達しなければならないデータをインターネットデータネットワークにルーティングする。
本発明の一実施形態によると、ネットワークスライス選択機能(NSSF:network slice selection function)134は、本明細書で説明するネットワーク選択動作、例えばネットワークスライスを選択する動作を遂行するネットワークエンティティである。NSSF装置134の動作については、後述する図面で更に詳細に説明する。
本発明の一実施形態によると、AUSF(authentication server function)装置151は、加入者認証処理のためのサービスを提供するネットワークエンティティである。
本発明の一実施形態によると、NEF(network exposure function)152は、5Gネットワークにおいて、端末120を管理する情報にアクセスが可能であり、当該端末の移動性管理(mobility management)イベントに関する購読、当該端末のセッション管理(session management)イベントに関する購読、セッション関連情報に関する要請、当該端末の課金情報設定、当該端末に対するPDUセッションポリシー(session policy)変更の要請、当該端末に関する小データを伝送するネットワークエンティティである。
本発明の一実施形態によると、NRF(Network Repository Function)153は、NFの状態情報を保存し、他のNFが接続可能なNFを探すための要請を処理する機能を有するNF(ネットワークエンティティ)である。
本発明の一実施形態によると、PCF(Policy and Charging Function)154は、端末120に関する移動通信事業者のサービスポリシー、課金ポリシー、そしてPDUセッションに関するポリシーを適用するネットワークエンティティである。
本発明の一実施形態によると、UDM(Unified Data Management)155は、加入者又は/及び端末120に関する情報を保存するネットワークエンティティである。
本発明の一実施形態によると、AF(Application Function)156は、移動通信ネットワークと連動して、ユーザにサービスを提供する機能を有するNF(ネットワークエンティティ)である。
本発明の一実施形態によると、SCP(Service Communication Proxy)157は、NF間の通信のためのNF検索(discovery)及びNF間メッセージ伝達のような機能を提供するNF(ネットワークエンティティ)である。SCP157は、事業者選択によりNRF153に統合された形態で動作し、その場合、SCP157がNRF(Network Repository Function)153の機能を含むか、或いは反対にNRF153がSCP157の機能を含む。
以下では、説明の便宜のために、接続制御及び状態管理のために情報を交換する対象を総称してNFとして説明する。NFは、例えばアクセス及び移動性管理機能(AMF:Access and Mobility Management Function)装置、セッション管理機能(SMF:Session Management Function)装置、ネットワークスライス選択機能(NSSF:Network Slices Election Function)装置のうちの少なくとも一つである。しかし、本発明の実施形態は、実際には、NFがインスタンス(instance)(それぞれAMFインスタンス、SMFインスタンス、NSSFインスタンスなど)によって具現される場合にも、同一に適用される。また、本発明の一実施形態によると、NFは、エンティティ(entity)と呼ばれる。
一方、本発明において、NFは、互いに併合された形態になるか、或いは1NFが他のNFの機能を含む形態になる。例えば、NRFがNSSFの機能を含む。また、本発明の実施形態を開示する際に、特定動作を1つのNFを称して記述するが、発明の要旨は、他のNFが当該機能を含んで動作するように適用される。
本発明において、インスタンスとは、特定のNFがソフトウェアのコード形態に具現されたものを意味する。インスタンスは、物理的なコンピュータシステム、例えばコアネットワーク上に存在する特定のコンピュータシステムにおいて、NFの機能を遂行するためにコンピュータシステムから物理的又は/及び論理的な資源を割り当てられることにより所定のNFの機能を遂行する。従って、AMFインスタンス、SMFインスタンス、NSSFインスタンスは、それぞれコアネットワーク上に存在する特定のコンピュータシステムからAMF、SMF、NSSF動作のために物理的又は/及び論理的な資源を割り当てられて使用される。結果として、物理的なAMF、SMF、NSSF装置が存在する場合と、コアネットワーク上に存在する特定のコンピュータシステムからAMF、SMF、NSSF動作のための物理的又は/及び論理的な資源が割り当てられて使用されるAMFインスタンス、SMFインスタンス、NSSFインスタンスとは、同一動作を遂行する。
結果として、物理的なAMF、SMF、NSSF装置が存在する場合と、コアネットワーク上に存在する特定のコンピュータシステムからAMF、SMF、NSSF動作のための物理的又は/及び論理的な資源が割り当てられて使用されるAMFインスタンス、SMFインスタンス、NSSFインスタンスとは、同一動作を遂行する。従って、本発明の実施形態において、NF(AMF、SMF、UPF、NSSF、NRF、SCPなど)と記述された事項がNFインスタンスで代替されるか、或いは反対にNFインスタンスと記述された事項がNFで代替されて適用される。同様に、本発明の実施形態において、ネットワークスライス(NWスライス)と記述された事項がNWスライスインスタンスで代替されるか、或いは反対にNWスライスインスタンスと記述された事項がNWスライスで代替されて適用される。また、本発明の実施形態において、加入者と端末とは、同一の意味に置き換えられて使用される。
図2は、本発明の一実施形態による非ローミング(non-roaming)状況における5GS(5G system)とEPS(evolved packet system)とのインターワーキング(interworking)構造を示す図である。
5GSは、NR(new radio)基地局150、AMF145、SMF120、UPF125、PCF115、UDM110によって構成される。EPSは、E-UTRA基地局140、MME135、SGW130、PGW-U125、PGW-C120、PCRF115、HSS110によって構成される。ここで、図2よりも更に少ないエンティティ又は更に多くのエンティティでEPSが構成され得るということは、言うまでもない。
本発明の一実施形態によると、5GSのUDM110及びEPSのHSS110は、1つのコンボノード(combo node)で構成される。5GSのSMF120及びEPSのPGW-C120は、1つのコンボノードで構成される。また、本発明の一実施形態によると、UDM+HSS110ノードは、端末の加入者情報を保存する。5GSのUPF125及びEPSのPGW-U125は、1つのコンボノードで構成される。端末155は、E-UTRA基地局140を介してEPSのMME135に接続し、EPSネットワークサービスを利用する。ここで、上述の例示に制限されるものではないということは、言うまでもない。
また、端末155は、NR基地局150を介して5GSのAMF145に接続し、5GSネットワークサービスを利用する。図2は、非ローミング状況のインターワーキング(interworking)構造を示すが、本発明の他の実施形態は、非ローミング状況にのみ適用されるものではなく、ローミング状況(local breakout又はhome-routed)でも適用される。
5Gサポート端末が5GSとEPSとに選択的に接続することができる場合、網状況により、端末は、5GSに先ず接続した後にEPSに移動(5GS to EPS interworking)するか、或いは反対にEPSに先ず接続した後に5GSに移動(EPS to 5GS interworking)する。端末がEPSに先ず接続した後に5GSに移動する場合、EPSで生成されたPDN connectionが5GSのPDUセッションに転換され、端末は、5GSのPDUセッション生成の要請時、NW(network)スライスの情報(NWスライス識別子)を入れなければならない。EPSでは、NWスライスで網が構成されたり選択されたりすることができないため、そのような端末の5GSへの移動性を支援するために、EPS接続時に5GSで今後使用するNWスライス識別子を事前に伝達する方法が必要になる。
5GSネットワークの構成により、1つのNWスライスに2以上のDNN(data network name)(APN(access point name)と同等であるか又はそれに類似した概念)がマッピングされるか、或いは反対に1つのDNNが2以上のNWスライスで支援される。その場合、EPSから端末に伝達されるNWスライス識別子が5GS網で使用されるNWスライス識別子と一致しないか又はDNNとのマッピングが異なるように構成される場合、端末がEPSから5GSに移動するときにPDUセッションへの転換が失敗したりサービス連続性が保証されなかったりするということがある。従って、上述の問題点を解決するための方法が必要になる。
図3は、本発明の一実施形態による5G-4G連動環境においてNWスライス情報を伝達する方法を示す図である。
段階301において、端末の要請によりEPS(例えば、4Gnetwork)でPDN連結を樹立するための過程が実行される。段階301は、端末が要請するattachと共に併合される。段階301において、端末は、PDN連結が樹立される対象になるAPNを要請メッセージに含める。
本発明の一実施形態によると、端末が伝送する要請には、PCO(Protocol Configuration Option)又はePCO(extended PCO)を介して2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報が含まれる。それは、端末が伝送するNASメッセージのcapability又は別途のindicatorに表示されるか、或いはPCOの一部(protocol optionsなど)に含まれる。ここで、上述の例示に制限されるものではなく、2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報の伝達方法には、制限がないということは、言うまでもない。
本発明の一実施形態によると、端末が伝送するNASレベルのPDN連結樹立要請メッセージは基地局を経てMME(mobility management entity)に伝達され、MMEは、端末の要請及び加入情報によりPDN連結を樹立するSGW(serving GW)及びPGW(PDN GW)を選択する。MMEは、SGWにセッションを生成するための要請メッセージ(Create Session Request)を伝送し、セッションを生成するためのメッセージには、PDN連結の対象になるUE/加入者の識別子(IMSI:international mobile subscriber identity)、APN、及びPCOが含まれる。SGWは、PGW-Cにセッションを生成するための要請メッセージ(Create Session Request)を伝送し、セッションを生成するためのメッセージには、PDN連結の対象になるUE/加入者の識別子(IMSI)、APN、及びPCOが含まれる。
段階302において、PGW-C(PDN gateway control plane)は、5GSとのインターワーキングを支援し、SMFの機能を含む。ここで、PGW-CではないPGW(又は、PGW-C及びPGW-Uのコンボノード)がそれを遂行することができるということは、言うまでもない。PGW-Cは、段階301で受信したセッション生成要請が5GSインターワーキングを対象にする場合(それは、PGW-Cのローカル設定や、MME、SGWを介して受信した情報を基に判断される)、当該加入者及び要請されたAPNに関する5GSのNWスライス情報を受信するための要請を、加入者情報を保存したNFに伝送する。NFはUDM、HSS、及びUDRのうちの一つであり、PGW-Cが要請するサービスは、Slice Selection Subscription Data Retrieval要請である。Slice Selection Subscription Data Retrieval要請には、対象加入者の識別子(SUPI)(段階301で受信した加入者IDを使用する)が含まれ、追加で現在のセッションに関するAPNを共に伝達する。
段階303において、加入者情報を保存したNFは、PGW-Cの要請に対する応答として加入者に関するスライス情報を伝達する。NFはUDM、HSS、及びUDRのうちの一つであり、応答するサービスは、Slice Selection Subscription Data Retrieval応答である。応答メッセージは、加入者に関するsubscribed NSSAI(1以上の加入済S-NSSAI)を含む。
段階304において、PGW-Cは、応答メッセージで受信されたNSSAIを利用して端末に知らせるNWスライスの識別子(即ち、S-NSSAI)を選択する。応答メッセージのNSSAIが1のS-NSSAIのみを含む場合、それを端末に知らせる。応答メッセージのNSSAIが2以上のS-NSSAIを含む場合、それらをいずれも端末に知らせる。
応答メッセージのNSSAIに含まれるS-NSSAIのうちの一部のみをPGW-Cで支援する場合、PGW-Cが支援するS-NSSAIのみを端末に知らせる。応答メッセージのNSSAIに含まれるS_NSSAIのうちの一部のみが現在対象になるAPNと連動可能である場合、APN及びマッピングされたS-NSSAIのみを端末に知らせる。端末に知らせるS-NSSAIは、PCO(Protocol Configuration Option)を利用するか又はePCOを利用する。即ち、PGW-Cは、端末に知らせる少なくとも1つのS-NSSAIを含むPCOを生成する。端末に知らせることができるS-NSSAIが2以上である場合、段階1で受信した端末の当該機能支援がなされるか否かを考慮し、2以上のS-NSSAIを受信することができない場合、1つのS-NSSAIのみを選択して伝達する。
段階305において、PCOは、SGW及びMMEに応答するCreate Session Responseメッセージに含めて伝達される。
段階306において、MMEは、端末に伝送するNAS応答メッセージにPGW-C、SGWから受信されたスライス情報(1以上のS-NSSAI)を含むPCOを含めて伝達する。
段階307において、端末は、MMEから受信したNSSAIを当該PDN connectionの情報(context)として保存する。保存されたNSSAIは、端末が5GSに移動するときにRegistration過程でRequested NSSAIを定めるか、或いは当該PDN connectionを5GSに移動しなければならない場合に使用される。
本発明の一実施形態によると、端末が5GSに移動した後に送信するRegistration要請メッセージに含まれるNSSAIは、生成された全てのPDN connectionについて受信されたNSSAIの和集合である。当該PDN connectionに対して2以上のS-NSSAIが保存された場合、端末は、5GSでPDUセッションを生成するときにS-NSSAIを選択する方法を適用し、5GSに伝送するPDUセッション要請メッセージに保存されたS-NSSAIを含めて伝送する。また、本発明の一実施形態によると、5GSに移動するときにAMFから受信するRegistration Acceptメッセージに含まれるAllowed NSSAIで、当該PDN connectionに対して保存されたS-NSSAIに重なるS-NSSAIのみをPDUセッション要請メッセージに含めて伝送する。
図4は、本発明の一実施形態による5G-4G連動環境においてNWスライス情報を伝達する方法を示す図である。
段階401において、端末の要請によりEPS(例えば、4G network)でPDN連結を樹立するための過程が実行される。段階401は、端末が要請するattachと共に併合される。段階401において、端末は、PDN連結が樹立される対象になるAPNを要請メッセージに含める。
本発明の一実施形態によると、端末が伝送する要請には、PCO(Protocol Configuration Option)又はePCOを介して2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報が含まれる。それは、端末が伝送するNASメッセージのcapability又は別途のindicatorに表示されるか、或いはPCOの一部(protocol optionsなど)に含まれる。ここで、上述の例示に制限されるものではなく、2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報の伝達方法には、制限がないということは、言うまでもない。
本発明の一実施形態によると、端末が伝送するNASレベルのPDN連結樹立要請メッセージは基地局を経てMMEに伝達され、MMEは、端末の要請及び加入情報によりPDN連結を樹立するSGW及びPGWを選択する。MMEは、SGWにセッションを生成するための要請メッセージ(Create Session Request)を伝送し、セッションを生成するためのメッセージには、PDN連結の対象になるUE/加入者の識別子(IMSI)、APN、及びPCOが含まれる。SGWは、PGW-Cにセッションを生成するための要請メッセージ(Create Session Request)を伝送し、セッションを生成するためのメッセージには、PDN連結の対象になるUE/加入者の識別子(IMSI)、APN、及びPCOが含まれる。
段階402において、PGW-Cは、5GSとのインターワーキングを支援し、SMFの機能を含む。PGW-Cは、段階401で受信したセッション生成要請が5GSインターワーキングを対象にする場合(それは、PGW-Cのローカル設定や、MME、SGWを介して受信した情報を基に判断される)、当該加入者及び要請されたAPNに関する5GSのNWスライス情報を受信するための要請を、加入者情報を保存したNFに伝送する。NFはUDM、HSS、及びUDRのうちの一つであり、PGW-Cが要請するサービスは、Slice Selection Subscription Data Retrieval要請である。Slice Selection Subscription Data Retrieval要請には、対象加入者の識別子(SUPI)(段階401で受信した加入者IDを使用する)が含まれ、追加で現在のセッションに関するAPNを共に伝達する。
段階403において、加入者情報を保存したNFは、PGW-Cの要請に対する応答として加入者に関するスライス情報を伝達する。NFはUDM、HSS、及びUDRのうちの一つであり、応答するサービスは、Slice Selection Subscription Data Retrieval応答である。応答メッセージは、加入者に関するsubscribed NSSAI(1以上の加入済S-NSSAI)を含む。
加入者に対してsubscribed NSSAIが2以上のS-NSSAIを含む場合、NFは、応答メッセージに当該加入者に関するデフォルト(default)S-NSSAIを判断することができる情報を追加して含める。段階402で受信した要請にAPNが含まれている場合、当該APNに関するデフォルトとして適用するS-NSSAIを決定することにも使用される情報を含む。或いは、NFは、応答メッセージに、加入者に対してsubscribed S-NSSAIの優先順位を定め、S-NSSAI別に優先順位を判断するように情報を構成して応答する。優先順位は、S-NSSAI別に優先順位値を明示的に知らせるか、或いは優先順位別に順序が定められたリストを応答メッセージに含める。ここで、上述の例示に制限されるものではないということは、言うまでもない。
段階404において、PGW-Cは、応答メッセージで受信されたNSSAIを利用して端末に知らせるNWスライスの識別子(即ち、S-NSSAI)を選択する。応答メッセージのNSSAIが1のS-NSSAIのみを含む場合、それを端末に知らせる。応答メッセージのNSSAIが2以上のS-NSSAIを含み、応答にデフォルトS-NSSAIが明示されている場合、PGW-Cは、それを優先して選択する。或いは、応答メッセージのNSSAIが2以上のS-NSSAIを含み、応答を介してS-NSSAI間の優先順位を判断する場合、PGW-Cは、優先順位が高いS-NSSAIを優先して選択する。PGW-Cは選択された1つのS-NSSAIを端末に知らせ、端末に知らせるS-NSSAIは、PCO(Protocol Configuration Option)を利用するか又はePCOを利用する。即ち、PGW-Cは、端末に知らせる少なくとも1つのS-NSSAIを含むPCOを生成する。端末に知らせることができるS-NSSAIが2以上である場合、段階401で受信した端末の当該機能支援がなされるか否かを考慮し、2以上のS-NSSAIを受信することができない場合、1つのS-NSSAIのみを選択して伝達する。
段階405において、PCOは、SGW及びMMEに応答するCreate Session Responseメッセージに含めて伝達される。
段階406において、MMEは、端末に伝送するNAS応答メッセージにPGW-C、SGWから受信されたスライス情報(1又は2以上のS-NSSAI)を含むPCOを含めて伝達する。
段階407において、端末は、MMEから受信したNSSAIを当該PDN connectionの情報(context)として保存する。保存されたNSSAIは、端末が5GSに移動するときにRegistration過程でRequested NSSAIを定めるか、或いは当該PDN connectionを5GSに移動しなければならない場合に使用される。
本発明の一実施形態によると、端末が5GSに移動した後に送信するRegistration要請メッセージに含まれるNSSAIは、生成された全てのPDN connectionについて受信されたNSSAIの和集合である。当該PDN connectionに対して2以上のS-NSSAIが保存された場合、端末は、5GSでPDUセッションを生成するときにS-NSSAIを選択する方法を適用し、5GSに伝送するPDUセッション要請メッセージに保存されたS-NSSAIを含めて伝送する。また、本発明の一実施形態によると、5GSに移動するときにAMFから受信するRegistration Acceptメッセージに含まれるAllowed NSSAIで、当該PDN connectionに対して保存されたS-NSSAIに重なるS-NSSAIのみをPDUセッション要請メッセージに含めて伝送する。
図5は、本発明の一実施形態による5G-4G連動環境においてNWスライス情報を伝達する方法を示す図である。
段階501において、端末の要請によりEPS(例えば、4G network)でPDN連結を樹立するための過程が実行される。段階501は、端末が要請するattachと共に併合される。段階501において、端末は、PDN連結が樹立される対象になるAPNを要請メッセージに含める。
本発明の一実施形態によると、端末が伝送する要請には、PCO(protocol configuration option)又はePCOを介して2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報が含まれる。それは、端末が伝送するNASメッセージのcapability又は別途のindicatorに表示されるか、或いはPCOの一部(protocol optionsなど)に含まれる。ここで、上述の例示に制限されるものではなく、2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報の伝達方法には、制限がないということは、言うまでもない。
本発明の一実施形態によると、端末が伝送するNASレベルのPDN連結樹立要請メッセージは基地局を経てMMEに伝達され、MMEは、端末の要請及び加入情報によりPDN連結を樹立するSGW及びPGWを選択する。MMEは、SGWにセッションを生成するための要請メッセージ(Create Session Request)を伝送し、セッションを生成するためのメッセージには、PDN連結の対象になるUE/加入者の識別子(IMSI)、APN、及びPCOが含まれる。SGWは、PGW-Cにセッションを生成するための要請メッセージ(Create Session Request)を伝送し、セッションを生成するためのメッセージには、PDN連結の対象になるUE/加入者の識別子(IMSI)、APN、及びPCOが含まれる。
段階502において、PGW-Cは、5GSとのインターワーキングを支援し、SMFの機能を含む。PGW-Cは、段階501で受信されたセッション生成要請に含まれるPCOに端末がPDUセッションIDを含んでいる場合、当該PDN connectionがインターワーキングの対象であるか否かを判断し、PGW-Cは、段階501で受信したセッション生成要請が5GSインターワーキングを対象にする場合、当該加入者及び要請されたAPNに関する5GSのNWスライス情報を受信するための要請を、加入者情報を保存したNFに伝送する。NFは、UDM、HSS、及びUDRのうちの一つであり、PGW-Cが要請するサービスは、Slice Selection Subscription Data Retrieval要請である。Slice Selection Subscription Data Retrieval要請には、対象加入者の識別子(SUPI)(段階501で受信した加入者IDを使用する)が含まれ、追加で現在のセッションに関するAPNを共に伝達する。
段階503において、加入者情報を保存したNFは、PGW-Cの要請に対する応答として加入者に関するスライス情報を伝達する。NFはUDM、HSS、及びUDRのうちの一つであり、応答するサービスは、Slice Selection Subscription Data Retrieval応答である。応答メッセージは、加入者に関するsubscribed NSSAI(1以上の加入済S-NSSAI)を含む。
加入者に対してsubscribed NSSAIが2以上のS-NSSAIを含む場合、NFは、応答メッセージに当該加入者に関するデフォルトS-NSSAIを判断することができる情報を追加して含める。段階502で受信した要請にAPNが含まれている場合、当該APNに関するデフォルトとして適用するS-NSSAI(single network slice selection assistance information)を決定することにも使用される情報を含む。或いは、NFは、応答メッセージに加入者に対してsubscribed S-NSSAIの優先順位を定め、S-NSSAI別に優先順位を判断するように情報を構成して応答する。優先順位は、S-NSSAI別に優先順位値を明示的に知らせるか、或いは優先順位別に順序が定められたリストを応答メッセージに含める。ここで、上述の例示に制限されるものではないということは、言うまでもない。
段階504において、PGW-Cは、段階503で受信されたSubscribed NSSAIが2以上のS-NSSAIを含んでいるか、或いは更に正確なスライスselectionが必要である場合、スライス関連情報を提供するか、或いはスライスselection機能を提供するNFにサービスを要請する。即ち、PGW-Cは、NSSF(Network Slice Selection Function)のようなNFにサービスを要請する。ここで、上述の例示に制限されるものではなく、他のPGW-Cは、NSSFではない他のNFにサービスを要請することもできるということは、言うまでもない。
本発明の一実施形態によると、PGW-C(SMF)が伝送するサービス要請メッセージは、加入者の識別子(SUPI(Subscription Permanent Identifier)又はIMSI)、段階503で受信されたSubscribed NSSAI、及び端末から受信されたAPN(DNN)を含む。また、サービス要請メッセージは、明示的にスライスselection又はスライス情報要請が5G・4Gインターワーキング過程、又はEPSでスライスを考慮したセッション樹立過程であるかということの情報を含む。
段階505において、PGW-C(SMF)からスライス情報を受信したNFは、要請に含まれる情報(加入者識別子、subscribed NSSAI、APNなど)、及び現在EPSでPDN connectionが今後の5GSに移動されるということを考慮してS-NSSAIを選択する。
段階506において、PGW-C(或いは、SMF又はPGW-C、SMFコンボノード)は、NFから応答メッセージを受信する。NFは、1つのS-NSSAIのみを選択するか又は2以上のS_NSSAIを選択する。NFが2以上のS-NSSAIを選択する場合、どのS-NSSAIが基本(default)S-NSSAIであるかということを判断することができる情報を追加して含める。或いは、2以上のS-NSSAIが選択された場合、NFは、応答メッセージに加入者に対するS-NSSAIの優先順位を定め、S-NSSAI別に優先順位を判断するように情報を構成して応答する。優先順位は、S-NSSAI別に優先順位値を明示的に知らせるか又は優先順位別に順序が定められたリストを応答メッセージに含める。
段階507において、PGW-Cは、端末に選択されたS-NSSAIを知らせる。応答メッセージのNSSAIが1のS-NSSAIのみを含む場合、それを端末に知らせる。応答メッセージのNSSAIが2以上のS-NSSAIを含み、応答にデフォルトS-NSSAIが明示されている場合、それを優先して選択する。或いは、応答メッセージのNSSAIが2以上のS-NSSAIを含み、応答を介してS-NSSAI間の優先順位を判断することができる場合、優先順位が高いS-NSSAIを優先して選択する。
PGW-Cは選択された1つのS-NSSAIを端末に知らせ、端末に知らせるS-NSSAIは、PCO(protocol configuration option)を利用するか又はePCOを利用する。即ち、PGW-Cは、端末に知らせる少なくとも1つのS-NSSAIを含むPCOを生成する。端末に知らせることができるS-NSSAIが2以上である場合、段階501で受信した端末の当該機能支援がなされるか否かを考慮し、2以上のS-NSSAIを受信することができない場合、1つのS-NSSAIのみを選択して伝達する。PCOは、SGW、及びMMEに応答するCreate Session Responseメッセージに含めて伝達される。
段階508において、MMEは、端末に伝送するNAS応答メッセージにPGW-C及びSGWから受信されたスライス情報(1又は2以上のS-NSSAI)を含むPCOを含めて伝達する。
段階509において、端末は、MMEから受信したNSSAIを当該PDN connectionの情報(context)として保存する。保存されたNSSAIは、端末が5GSに移動するときにRegistration過程でRequested NSSAIを定めるか、或いは当該PDN connectionを5GSに移動しなければならない場合に使用される。
本発明の一実施形態によると、端末が5GSに移動した後に送信するRegistration要請メッセージに含まれるNSSAIは、生成された全てのPDN connectionについて受信されたNSSAIの和集合である。当該PDN connectionに対して2以上のS-NSSAIが保存された場合、端末は、5GSでPDUセッションを生成するときにS-NSSAIを選択する方法を適用し、5GSに伝送するPDUセッション要請メッセージに保存されたS-NSSAIを含めて伝送する。また、本発明の一実施形態によると、5GSに移動するときにAMFから受信するRegistration Acceptメッセージに含まれるAllowed NSSAIで、当該PDN connectionに対して保存されたS-NSSAIに重なるS-NSSAIのみをPDUセッション要請メッセージに含めて伝送する。
図6は、本発明の一実施形態による端末の通信方法のフローチャートである。
段階601において、端末は、MMEに所定のAPNに関する情報を含むPDN連結要請メッセージを送信する。端末は、5G機能(N1capability)を支援し、当該PDN連結が5Gインターワーキングを必要とする場合、PDN連結要請に含まれるPCO又はePCOにPDUセッションIDを生成して含める。
本発明の一実施形態によると、PDN連結を樹立する過程は、attach段階と共に進められる。また、PDN連結要請メッセージ内のAPNは、端末が連結を樹立するAPNである。
また、本発明の一実施形態によると、端末は、端末がPCOを介して2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報をMMEに送信する。端末がPCOを介して2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報は、伝送するNASメッセージのcapability又は別途のindicatorに表示されるか、或いはPCOの一部(protocol optionsなど)に含まれる。
段階603において、端末は、MMEからAPNに対応する少なくとも1つのネットワークスライス情報を含む応答メッセージを受信する。
本発明の一実施形態によると、端末がMMEから受信するNAS応答メッセージ内には、PGW(又は、SGW)から受信したスライス情報(少なくとも1以上のS-NSSAI)が含まれ、スライス情報はPCO内に含まれる。
段階605において、端末は、応答メッセージ内の少なくとも1つのネットワークスライス情報を保存する。
本発明の一実施形態によると、端末は、MMEから受信したNSSAIを当該PDN connectionの情報(context)として保存する。端末がEPSから5GSに移動する場合、端末は、5GSに伝送するPDUセッション要請メッセージに保存されたS-NSSAIのうちの少なくとも一つを含めて伝送する。
本発明の一実施形態によると、端末は、複数のS-NSSAIを保存する場合、複数のS-NSSAIのいずれをもPDUセッション要請メッセージを介して伝送し、複数のS-NSSAIのうちの少なくとも一つを選択し、PDUセッション要請メッセージを介して伝送する。例えば、端末は、保存された複数のS-NSSAIでRegistration Acceptメッセージに含まれるAllowed NSSAIに対応するS-NSSAIのみをPDUセッション要請メッセージに含めて伝送する。
図7は、本発明の一実施形態によるPGWの通信方法のフローチャートである。
段階701において、PGWは、SGWを介してMMEから所定のAPN情報を含むPDN連結要請メッセージを受信する。PGWは、受信した要請メッセージに含まれるPCO又はePCOに端末が生成したPDUセッションIDが含まれている場合、当該PDN connectionが5Gインターワーキングの対象になり得ることを判断する。
本発明の一実施形態によると、PDN連結を樹立する過程は、attach段階と共に進められる。また、PDN連結要請メッセージ内のAPNは、端末が連結を樹立するAPNである。
また、本発明の一実施形態によると、PGWは、端末がPCOを介して2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報を受信する。端末がPCOを介して2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報は、伝送するNASメッセージのcapability又は別途のindicatorに表示されるか、或いはPCOの一部(protocol optionsなど)に含まれる。ここで、PGWは、端末がPCOを介して2以上のS-NSSAIを受信することができるか否かを示す情報を受信せず、MMEのみがそれを受信することができることは、言うまでもない。
段階703において、PGWは、APN情報に基づき、加入者情報を保存したNFにスライス情報を要請する。
本発明の一実施形態によると、PGWは、5GSとのインターワーキングを支援し、SMFの機能を含む。PGWは、端末の加入者及び要請されたAPNに対応する5GSのNWスライス情報を受信するための要請を、加入者情報を保存したNFに伝送する。
本発明の一実施形態によると、加入者情報を保存したNFは、UDM、HSS、及びUDRのうちの一つであり、PGWが要請するサービスは、Slice Selection Subscription Data Retrieval要請である。Slice Selection Subscription Data Retrieval要請には、対象加入者の識別子(SUPI、段階501で受信した加入者IDを使用する)が含まれ、追加で現在のセッションに関するAPNを共に伝達する。
段階705において、PGWは、加入者情報を保存したNFからAPNに対応するネットワークスライス情報を含む応答メッセージを受信する。
本発明の一実施形態によると、応答メッセージは、Slice Selection Subscription Data Retrieval応答である。応答メッセージには、加入者に関するsubscribed NSSAI(1以上の加入済S-NSSAI)が含まれる。
本発明の一実施形態によると、応答メッセージ内に複数のネットワークスライス識別情報(例えば、複数のS-NSSAI)が含まれている場合、PGWは、少なくとも1つのS-NSSAIを選択し、選択された少なくとも1つのS-NSSAIを端末に知らせる。
例えば、応答メッセージ内にデフォルトS-NSSAIが明示されている場合、PGWは、優先してデフォルトS-NSSAIを選択する。また、応答メッセージ内にS-NSSAIの優先順位に関する情報が含まれている場合、PGWは、優先順位に関する情報に基づき、少なくとも1つのS-NSSAIを選択する。
また、本発明の一実施形態によると、PGWは、他のNFにネットワークスライスの選択を要請する。例えば、NFはNSSFである。ここで、上述の例示に制限されるものではないということは、言うまでもない。図7では、説明の便宜のために、PGWがネットワークスライス選択を要請するNFをNSSFとして記載しているが、それに制限されるものではない。
本発明の一実施形態によると、PGWは、NSSFにネットワークスライス情報選択を要請する。PGWは、加入者の識別子(SUPI又はIMSI)、加入者情報を保存したNFから受信されたSubscribed NSSAI、及び端末から受信されたAPN(DNN)を含むネットワークスライスの選択を要請するメッセージをNSSFに伝送する。
また、本発明の一実施形態によると、PGWは、ネットワークスライス選択の要請に対する応答メッセージを受信する。応答メッセージは、NSSFが選択したネットワークスライスに関する情報が含まれる。NSSFが選択したネットワークスライスに関する情報には、少なくとも1つのS-NSSAIが含まれる。即ち、NSSFは、1つのS-NSSAIのみを選択するか又は2以上のS_NSSAIを選択する。また、NSSFから受信する応答メッセージ内には、どのS-NSSAIが基本(default)S-NSSAIであるかということ、又はS-NSSAI間の優先順位情報が含まれる。優先順位情報はリストである。
また、本発明の一実施形態によると、PGWは、選択されたS-NSSAIを端末に伝送する。例えば、PGWは、端末に知らせることができるS-NSSAIが2以上である場合であるか否かを識別し、1つのS-NSSAIのみを端末に提供するか又は複数のS-NSSAIを端末に提供する。
言い替えると、PGWは、直接S-NSSAIを選択するか又はNSSFにS-NSSAIの選択を要請する。
段階707において、PGWは、ネットワークスライス情報をMMEに送信する。
NSSFから受信した応答メッセージが1つのS-NSSAIのみを含む場合、それを端末に知らせる。応答メッセージのNSSAIが2以上のS-NSSAIを含み、応答にデフォルトS-NSSAIが明示されている場合、PGWは、デフォルトS-NSSAIを優先して選択し、S-NSSAI間の優先順位に関する情報が含まれている場合、PGWS-NSSAI間の優先順位に関する情報に基づき、S-NSSAIを選択して送信する。
ここで、PGWは、複数のS-NSSAIを端末に提供することができるということは、言うまでもない。端末に知らせることができるS-NSSAIが2以上である場合、PGWは、端末が複数のS-NSSAIを受信することができるか否かに関する情報に基づき、1以上のS-NSSAIを端末に送信する。
また、本発明の一実施形態によると、PGWは、PCO(protocol configuration option)を利用するか又はePCOを利用して端末に知らせるS-NSSAIを提供する。
図8は、本発明の一実施形態による端末の構成を示すブロック図である。
図8に示すように、本実施形態の端末100は、プロセッサ810、送受信部820、メモリ830を含む。但し、端末100の構成要素は、上述の例に限定されるものではない。例えば、端末100は、上述の構成要素よりも更に多くの構成要素を含むか又は更に少ない構成要素を含む。それだけでなく、プロセッサ810、送受信部820、及びメモリ830が1つのチップ形態に具現され得る。
一実施形態によると、プロセッサ810は、上述の本発明の実施形態よって端末100が動作する一連の過程を制御する。例えば、本発明の実施形態による無線通信システムにおいて、端末100の要請サービスを提供するために、端末100の構成要素を制御する。プロセッサ810は、複数であり得、プロセッサ810は、メモリ830に保存されたプログラムを実行することにより、上述の本発明のサービスを提供するための動作を遂行する。
送受信部820は、基地局と信号を送受信する。基地局と送受信する信号は、制御情報とデータとを含む。送受信部820は、送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するRF送信機と、受信された信号を低ノイズ増幅して周波数を下降変換するRF受信機とによって構成される。但し、それは、送受信部820の一実施形態のみであり、送受信部820の構成要素がRF送信機及びRF受信機に限定されるものではない。また、送受信部820は、無線チャネルを介して信号を受信してプロセッサ810に出力し、無線チャネルを介してプロセッサ830から出力された信号を伝送する。
一実施形態によると、メモリ830は、端末100の動作に必要なプログラム及びデータを保存する。また、メモリ830は、端末100が送受信する信号に含まれる制御情報又はデータを保存する。メモリ830は、ROM(read-only memory)、RAM(random access memory)、ハードディスク、CD-ROM(compact disc read-only memory)、及びDVD(digital versatile disc)のような記録媒体又は記録媒体の組み合わせによって構成される。また、メモリ830は、複数であり得、一実施形態によると、メモリ830は、本発明のシステム間の移動性支援のための方法を遂行するように端末の構成要素を制御するためのプログラムを保存する。
図9は、本発明の一実施形態によるNFの構成を示すブロック図である。
図9は、本発明の一実施形態による無線通信システムにおいて、NF(エンティティ、コア網客体)の構成を示すブロック図である。以下で使用する「…部」、「…機」というような用語は、少なくとも1つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアであるかソフトウェアであるか、或いはハードウェア及びソフトウェアの結合によって具現される。一実施形態によると、NFは、MME、PGW(PGW-C又はPGW-U)、SGW、UDM、HSS、NSSF、SMF、AMFなどを含み、上述の例示に制限されず、全てのコア網に含まれる全てのNFを含む。また、図9のNFは、基地局の構成に対応する。
図9を参照すると、NFは、送受信部920、メモリ930、プロセッサ910を含んで構成される。
送受信部920は、ネットワーク内の他の装置と通信を行うためのインターフェースを提供する。即ち、送受信部920は、NFから他の装置に送信されるビット列を物理的信号に変換し、他の装置から受信された物理的信号をビット列に変換する。即ち、送受信部920は、信号を送受信する。それにより、送受信部920は、モデム(modem)、送信部(transmitter)、受信部(receiver)、通信部(communication unit)、又は通信モジュール(communication module)と称される。ここで、送受信部920は、NFがバックホール連結(例:有線バックホール又は無線バックホール)又は他の連結方法を経たりネットワークを経たりして他の装置又はシステムと通信する。
メモリ930は、NF動作のための基本プログラム、アプリケーション、設定情報のようなデータを保存する。メモリ930は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、又は揮発性メモリと不揮発性メモリとの組み合わせによって構成される。そして、メモリ930は、プロセッサ910の要請によって保存されたデータを提供する。
プロセッサ910は、NFの全般的な動作を制御する。例えば、プロセッサ910は、送受信部920を介して信号を送受信する。また、プロセッサ910は、メモリ930にデータを記録し、また読み取る。そのために、プロセッサ910は、少なくとも1つのプロセッサを含む。プロセッサ910は、NFが上述の実施形態による動作を遂行するように制御する。例えば、本発明のシステム間の移動性支援のための方法を遂行するようにNFの構成要素を制御する。
本発明の請求項又は明細書に記載された実施形態による方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせの形態に具現される(implemented)。
ソフトウェアで具現される場合、1以上のプログラム(ソフトウェアモジュール)を保存するコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。コンピュータ読み取り可能な記録媒体に保存される1以上のプログラムは、電子装置(device)内の1以上のプロセッサによって実行可能に構成される(configured for execution)。1以上のプログラムは、電子装置により、本発明の請求項又は明細書に記載された実施形態による方法を実行させる命令語(instructions)を含む。
そのようなプログラム(ソフトウェアモジュール、ソフトウェア)は、RAM・フラッシュ(flash)メモリを含む揮発性(non-volatile)メモリ、ROM、電気的消去可能プログラム可能ROM(EEPROM:Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁気ディスク保存装置(magnetic disc storage device)、CD-ROM・DVD、又は他の形態の光学保存装置、マグネチックカセット(magnetic cassette)に保存される。或いは、それらの一部又は全部の組み合わせで構成されたメモリに保存される。また、それぞれの構成メモリは、多数含まれ得る。
また、プログラムは、インターネット、イントラネット(Intranet)、LAN(Local Area Network)、WLAN(Wireless Local Area Network)、又はSAN(Storage Area Network)のような通信ネットワーク、又はそれらの組み合わせで構成された通信ネットワークを介してアクセスされる付着可能な(attachable)保存装置(storage device)に保存される。そのような保存装置は、外部ポートを介して本発明の実施形態を遂行する装置に接続される。また、通信ネットワーク上の別途の保存装置が本発明の実施形態を遂行する装置に接続される。
上述の本発明の具体的な実施形態において、本発明に含まれる構成要素は、提示する具体的な実施形態により、単数又は複数で表現される。しかし、単数又は複数の表現は、説明の便宜のために提示された状況に適して選択されたものであり、本発明は、単数又は複数の構成要素に制限されるものではなく、複数に表現された構成要素であるとしても、単数で構成されるか、或いは単数で表現された構成要素であるとしても複数で構成される。
なお、本発明の詳細な説明として、具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲からはずれない限度内において、様々な変形が可能であるということは、言うまでもない。従って、本発明の範囲は、説明した実施形態に限って定められるものではなく、特許請求の範囲だけではなく、特許請求の範囲と均等なものなどによって定められる。即ち、本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であるということは、本発明が属する技術分野で当業者に自明なものである。また、上述のそれぞれの実施形態は、必要に応じて組み合わせて運用される。例えば、本発明で提案する方法の一部分が組み合わされ、基地局と端末とが運用される。また、上述の実施形態は、5Gシステム、NRシステムを基準に提示したが、LTEシステム、LTE-Aシステム、LTE-A-Proシステムのような他のシステムにも、上述の実施形態の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であろう。
100 端末、HSS、UDM
110 基地局(RAN)、UDM、HSS
115 PCF、PCRF
120 端末(UE)、SMF、PGW-C
125 UPF、PGW-U
130 SGW
131、145 アクセス及び移動性管理機能(AMF)装置
132 セッション管理機能(SMF)装置
133 ユーザ平面機能(UPF)
134 ネットワークスライス選択機能(NSSF)装置
135 MME
140 データネットワーク(DN)、E-UTRA基地局
150 NR(new radio)基地局、NG-RAN
151 AUSF(authentication server function)装置
152 NEF(network exposure function)
153 NRF(Network Repository Function)
154 PCF(Policy and Charging Function)
155 UDM(Unified Data Management)、端末(UE)
156 AF(Application Function)
157 SCP(Service Communication Proxy)
158 端末
810、910 プロセッサ
820、920 送受信部
830、930 メモリ

Claims (15)

  1. 第1エンティティのシステム間の移動性を支援する方法であって、
    端末がPDN(Packet Data Network)連結を要請するAPN(Access Point Name)情報、前記端末の加入者識別情報、及び前記端末のスライス識別情報に関する能力情報を示すフィールドを含むセッション生成要請メッセージを受信する段階と、
    前記セッション生成要請メッセージに基づき、前記PDN連結のために5GS(5G system)への移動が必要であるか否かを判断する段階と、
    前記判断した結果に基づき、前記加入者識別情報及び前記APN情報を含む加入者情報の要請を第2エンティティに送信する段階と、
    前記第2エンティティから前記加入者識別情報に対応する1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報を含む前記加入者情報の要請に対する応答を受信する段階と、
    前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に提供する段階と、を有することを特徴とする方法。
  2. 前記端末のスライス識別情報に関する能力情報は、前記端末が2以上のネットワークスライスの識別情報を受信することができるか否かを示す情報を含み、
    前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に提供する段階は、前記端末のスライス識別情報に関する能力情報を示すフィールドに基づき、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの1以上のネットワークスライスの識別情報を前記端末に提供する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記端末に提供される前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つは、セッション生成応答メッセージ内の所定のフィールドに含まれることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記方法は、
    前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報に基づき、ネットワークスライスの選択を要請するメッセージを第3エンティティに送信する段階と、
    前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの前記第3エンティティによって選択された1以上のスライス識別情報を含む応答メッセージを受信する段階と、を更に含み、
    前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に提供する段階は、前記選択された1以上のスライス識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に送信する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  5. 前記加入者情報の要請に対する応答が2以上のネットワークスライスの識別情報を含む場合、
    前記加入者情報の要請に対する応答は、デフォルトネットワークスライスを判断する情報を含むか、又は前記2以上のネットワークスライスの識別情報間の優先順位に関する情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6. 前記端末に提供される前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つは、前記端末の5GSへの移動時に利用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 前記第1エンティティは、EPS(Evolved Packet System)のPGW-C(PDN gateway control)、及び5GSのSMF(Session Management Function)のコンボノードであり、
    前記第2エンティティは、UDM(Unified Data Management)、HSS(Home Subscriber Server)、及びUDR(Unified Data Repository)のうちの一つであり、
    前記第3エンティティは、NSSF(Network Slice Selection Function)であることを特徴とする請求項4に記載の方法。
  8. ネットワークスライスの識別情報を提供される端末の通信方法であって、
    MME(Mobility Management Entity)に所定のAPN(Access Point Name)に関する情報を含むPDN(Packet Data Network)連結の要請メッセージを送信する段階と、
    前記PDN連結の要請メッセージに対する応答として、前記APNに対応する少なくとも1つのネットワークスライス情報を含む応答メッセージを受信する段階と、
    前記応答メッセージ内の少なくとも1つのネットワークスライス情報を保存する段階と、を有し、
    前記少なくとも1つのネットワークスライス情報は、前記端末の5GS(5G system)への移動時に利用されることを特徴とする方法。
  9. システム間の移動性を支援する第1エンティティであって、
    前記第1エンティティは、
    トランシーバと、
    端末がPDN連結を要請するAPN(Access Point Name)情報、前記端末の加入者識別情報、及び前記端末のスライス識別情報に関する能力情報を示すフィールドを含むセッション生成要請メッセージを受信し、前記セッション生成要請メッセージに基づき、前記PDN連結のために5GS(5G system)への移動が必要であるか否かを判断し、前記判断した結果に基づき、前記加入者識別情報及び前記APN情報を含む加入者情報の要請を第2エンティティに送信し、前記第2エンティティから前記加入者識別情報に対応する1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報を含む前記加入者情報の要請に対する応答を受信し、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に提供するように構成された前記トランシーバに結合されるプロセッサと、を備えることを特徴とする第1エンティティ。
  10. 前記端末のスライス識別情報に関する能力情報は、前記端末が2以上のネットワークスライスの識別情報を受信することができるか否かを示す情報を含み、
    前記プロセッサは、前記端末のスライス識別情報に関する能力情報を示すフィールドに基づき、前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの1以上のネットワークスライスの識別情報を前記端末に提供するように更に構成されることを特徴とする請求項9に記載の第1エンティティ。
  11. 前記端末に提供される前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの少なくとも一つは、セッション生成応答メッセージ内の所定のフィールドに含まれることを特徴とする請求項9に記載の第1エンティティ。
  12. 前記プロセッサは、
    前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報に基づき、ネットワークスライスの選択を要請するメッセージを第3エンティティに送信し、
    前記1以上の加入済ネットワークスライスの識別情報のうちの前記第3エンティティによって選択された1以上のスライス識別情報を含む応答メッセージを受信し、
    前記選択された1以上のスライス識別情報のうちの少なくとも一つを前記端末に送信するように更に構成されることを特徴とする請求項9に記載の第1エンティティ。
  13. 前記加入者情報の要請に対する応答が2以上のネットワークスライスの識別情報を含む場合、
    前記加入者情報の要請に対する応答は、デフォルトネットワークスライスを判断する情報を含むか、又は前記2以上のネットワークスライスの識別情報間の優先順位に関する情報を含むことを特徴とする請求項9に記載の第1エンティティ。
  14. 前記第1エンティティは、EPS(Evolved Packet System)のPGW-C(PDN gateway control)、及び5GSのSMF(Session Management Function)のコンボノードであり、
    前記第2エンティティは、UDM(Unified Data Management)、HSS(Home Subscriber Server)、及びUDR(Unified Data Repository)のうちの一つであり、
    前記第3エンティティは、NSSF(Network Slice Selection Function)であることを特徴とする請求項12に記載の第1エンティティ。
  15. ネットワークスライスの識別情報を提供される端末であって、
    前記端末は、
    トランシーバと、
    MME(Mobility Management Entity)に所定のAPN(Sccess Point Name)に関する情報を含むPDN(Packet Data Network)連結の要請メッセージを送信し、前記PDN連結の要請メッセージに対する応答として、前記APNに対応する少なくとも1つのネットワークスライス情報を含む応答メッセージを受信し、前記応答メッセージ内の少なくとも1つのネットワークスライス情報を保存するように構成された前記トランシーバに結合されるプロセッサと、を備え、
    前記少なくとも1つのネットワークスライス情報は、前記端末の5GS(5G system)への移動時に利用されることを特徴とする端末。


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