KR101912132B1 - 단말장치 및 단말장치의 동작 방법, 데이터송수신장치 및 데이터송수신장치의 동작 방법 - Google Patents

단말장치 및 단말장치의 동작 방법, 데이터송수신장치 및 데이터송수신장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 5G 환경에서 단말에 대해 고정된 IP주소를 할당하는 앵커링 동작 없이도 세션을 생성(형성)할 수 있게 하는 새로운 세션서비스연속성(SSC, Session and service continuity) 모드를 정의함으로써, UPF의 초 경량화 및 저 전력화를 실현할 수 있는 기술에 관한 것이다.

Description

단말장치 및 단말장치의 동작 방법, 데이터송수신장치 및 데이터송수신장치의 동작 방법{TEMINAL APPRATUS AND CONTROL METHOD THEREOF, DATA TRASMISSION APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, 5G 환경에서 단말에 대해 고정된 IP주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작 없이도 세션을 생성(형성)할 수 있게 하는 새로운 세션서비스연속성모드(예: Stateless 모드)를 정의하여 UPF(User Plane Function)의 초 경량화 및 저 전력화를 실현하기 위한 기술에 관한 것이다.
LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.
이와 같이 빠르게 진화되고 있는 5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/URLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 서비스를 지원하고 있다.
이러한 5G 통신시스템에서 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있으며, 기존 LTE(4G)에서 단일 노드(예: S-GW, P-GW 등)가 복합적으로 수행하던 제어 시그널링 및 데이터 송수신의 기능을 분리하여, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이때, 5G에서 Control Plane의 제어노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Function), 가입자 정보와 가입자 별 가입 서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function) 등으로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 User Plane의 데이터노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.
특히, 5G의 UPF는, 상용화 및 URLLC 서비스 지원을 위해 초 경량화 및 저 전력화되는 방향으로 연구 개발되고 있으며, 이로 인해 향후에는 UPF가 코어에서 분리되어 점점 더 단말과 가까운 장소(예: 액세스단)에 위치하게 될 것으로 예상된다.
이러한 UPF와 관련하여 5G의 표준에서는 4G(LTE)에서의 EPS와 달리 3가지 세션서비스연속성(SSC, Session and service continuity) 모드를 정의하여, 각 세션에 하나의 SSC 모드를 부여하고, 해당 모드별 제어를 다르게 한다.
헌데, 이처럼 5G 표준에서 다뤄지고 있는 SSC 모드(SSC 모드 1, 2, 3) 별 제어 방식에 따르면, UPF에서는 각 SSC 모드에서 공통적으로 단말에 고정된 IP 할당 앵커링(Anchoring) 동작이 처리되며, 더욱이 세션이 끊기지 않는 이상 Stateful한 플로우 엔트리(Flow-entry), 즉, 모든 세션에 대한 컨텍스트(예: 모빌리티, IP 유지, packet buffering, 라우팅 등)을 가지고 있어야 하는 관계로, 자체 오버헤드가 높아지게 된다.
이렇듯, 현재까지 5G의 표준에서 다뤄지고 있는 UPF의 경우 각 SSC 모드에서 Stateful한 앵커링 동작으로 인해 초 경량화 및 저 전력화라는 연구 방향에 반하고 있는 실정인 것이다.
이에 본 발명에서는 UPF의 초 경량화 및 저 전력화를 실현할 수 있는 새로운 세션서비스연속성(SSC)모드를 정의하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 5G 환경에서 단말에 대해 고정된 IP주소를 할당하는 앵커링 동작 없이도 세션을 생성(형성)할 수 있게 하는 새로운 세션서비스연속성모드를 정의함으로써, UPF의 초 경량화 및 저 전력화를 실현하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치는, 다수의 IP주소를 획득하는 획득부; 상기 다수의 IP주소로부터 선택되는 제1IP주소를 기초로 특정 세션서비스연속성모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치로 요청하는 요청부; 및 상기 제1데이터송수신장치와는 다른 제2데이송수신장치의 영역으로의 이동 시, 상기 제1IP주소를 상기 다수의 IP주소 중 상기 제1IP주소를 제외한 나머지 IP주소로부터 선택되는 제2IP주소로 변경하여 상기 특정 세션서비스연속성모드에 따른 세션의 생성을 상기 제2데이터송수신장치로 요청하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 획득부는, 상기 특정 세션서비스연속성모드의 대상이 되는 각 단말의 단말정보, 및 상기 특정 세션서비스연속성모드의 대상이 되는 각 단말에 상기 특정 세션서비스연속성모드를 적용하기 위한 정책정보 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소를 관리하는 접속이동관리장치로부터 상기 전체 IP주소 중 적어도 일부인 상기 다수의 IP주소를 획득할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 제2데이터송수신장치의 영역으로의 이동에 따라 상기 제1데이터송수신장치가 생성한 세션을 통한 데이터 수신이 확인되지 않는 경우, 상기 제2IP주소에 기초한 세션의 생성을 상기 제2데이터송수신장치로 요청하도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1데이터송수신장치 및 상기 제2데이터송수신장치는, 상기 단말장치로부터 수신되는 상기 제1IP주소 및 상기 제2IP주소가 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 경우, 상기 단말장치에 대해 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위한 세션을 각각 생성할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치의 동작 방법은, 다수의 IP주소를 획득하는 획득단계; 상기 다수의 IP주소로부터 선택되는 제1IP주소를 기초로 특정 세션서비스연속성모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치로 요청하는 요청단계; 및 상기 제1데이터송수신장치와는 다른 제2데이송수신장치의 영역으로의 이동 시, 상기 제1IP주소를 상기 다수의 IP주소 중 상기 제1IP주소를 제외한 나머지 IP주소로부터 선택되는 제2IP주소로 변경하여 상기 특정 세션서비스연속성모드에 따른 세션의 생성을 상기 제2데이터송수신장치로 요청하도록 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 획득단계는, 상기 특정 세션서비스연속성모드의 대상이 되는 각 단말의 단말정보, 및 상기 특정 세션서비스연속성모드의 대상이 되는 각 단말에 상기 특정 세션서비스연속성모드를 적용하기 위한 정책정보 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소를 관리하는 접속이동관리장치로부터 상기 전체 IP주소 중 적어도 일부인 상기 다수의 IP주소를 획득할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1데이터송수신장치 및 상기 제2데이터송수신장치는, 상기 단말장치로부터 수신되는 상기 제1IP주소 및 상기 제2IP주소가 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 경우, 상기 단말장치에 대해 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위한 세션을 각각 생성할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치는, 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시, 상기 단말장치가 다수의 IP주소를 활용하는 특정 세션서비스연속성모드 대상인지 여부를 확인하는 확인부; 및 상기 단말장치가 상기 특정 세션서비스연속성모드 대상인 것으로 확인되는 경우, 상기 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시 상기 단말장치로부터 수신되는 특정 IP주소를 기반으로 세션을 생성하는 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 확인부는, 상기 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시, 상기 단말장치로부터 수신되는 상기 특정 IP주소가 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 경우, 상기 단말장치를 상기 특정 세션서비스연속성모드 대상인 것으로 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 데이터송수신장치는, 상기 특정 IP주소를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우를 상기 특정 IP주소가 매핑된 플로우 테이블로 기록하며, 상기 특정 IP주소를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우가 존재하지 않거나, 또는 상기 단말장치가 타 데이터송수신장치의 영역으로 이동하는 경우, 상기 특정 IP주소에 매핑 기록된 플로우 테이블을 삭제하는 관리부를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치의 동작 방법은, 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시, 상기 단말장치가 다수의 IP주소를 활용하는 특정 세션서비스연속성모드 대상인지 여부를 확인하는 확인단계; 및 상기 단말장치가 상기 특정 세션서비스연속성모드 대상인 것으로 확인되는 경우, 상기 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시 상기 단말장치로부터 수신되는 특정 IP주소를 기반으로 세션을 생성하는 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 확인단계는, 상기 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시 상기 단말장치로부터 수신되는 상기 특정 IP주소가 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 경우, 상기 단말장치를 상기 특정 세션서비스연속성모드 대상인 것으로 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 방법은, 상기 특정 IP주소를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우를 상기 특정 IP주소가 매핑된 플로우 테이블로 기록하며, 상기 특정 IP주소를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우가 존재하지 않거나, 또는 상기 단말장치가 타 데이터송수신장치의 영역으로 이동하는 경우, 상기 특정 IP주소에 매핑 기록된 플로우 테이블을 삭제하는 관리단계를 더 포함할 수 있다.
이에, 단말장치 및 단말장치의 동작 방법, 데이터송수신장치 및 데이터송수신장치의 동작 방법에 의하면, 단말장치가 다수의 IP주소를 가지고 신규 데이터송수신장치(UPF)의 영역으로 이동 시, 앵커링 동작 없이 다수의 IP주소 내 새로운 IP주소로 신규 데이터송수신장치와의 세션을 맺도록 함으로써, 기존 Stateful한 앵커링 동작이 요구되지 않게 되어, 데이터송수신장치(UPF)의 경량화 및 저 전력화를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신시스템 구조 및 환경을 보여주는 구성도.
도 2는 기존 표준규격에 따른 앵커링 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치의 개략적인 구성을 보여주는 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치의 개략적인 구성을 보여주는 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 통신시스템의 구조 및 환경을 보여주고 있다.
이러한 구조 및 환경을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신시스템은, 향후 도입될 5G 통신시스템을 고려한다.
LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.
이와 같이 빠르게 진화되고 있는 5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/URLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 서비스를 지원하고 있다.
특히, 5G에서는, URLLC 서비스 지원을 위해, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있으며, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이때, 5G에서 Control Plane의 제어노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Function), 가입자 정보와 가입자 별 가입 서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function) 등으로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 User Plane의 데이터노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.
특히, 5G의 UPF는, 상용화 및 URLLC 서비스 지원을 위해 초 경령화 및 저 전력화되는 방향으로 연구 개발되고 있으며, 이로 인해 향후에는 UPF가 코어에서 분리되어 점점 더 단말과 가까운 장소(예: 액세스단)에 위치하게 될 것으로 예상된다.
이와 관련하여 5G의 표준에서는 4G(LTE)에서의 EPS와 달리 3가지 세션서비스연속성(SSC, Session and service continuity) 모드를 정의하여, 각 세션에 하나의 SSC 모드를 부여하고, 해당 모드별 제어를 다르게 하고 있다.
SSC 모드 1의 경우, EPS의 PDN connection과 같이 항상 anchor point가 되는 종단 UPF는 변경되지 않고 유지되는 제어 방식이며, SSC 모드 2의 경우, 하나의 UPF가 지원하는 특정 지역을 벗어나면, 또 다른 UPF로 세션을 이동시키는 제어 방식을 의미한다.
또한 SSC 모드 3의 경우, 하나의 UPF로의 세션을 유지하는 한편 또 하나의 새로운 UPF로 세션을 설정한 후, 이전 UPF로의 세션을 해제하는 제어 방식이다.
이처럼 5G 표준에서 다뤄지고 있는 SSC 모드 별 제어 방식은 도 2와 같이 표현될 수 있다.
즉, SSC 모드(SSC 모드 1, 2, 3) 별 제어 방식에 따르면, UPF에서는 각 SSC 모드에서 공통적으로 단말에 고정된 IP 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작이 처리되며, Stateful한 플로우 엔트리(Flow-entry), 즉, 모든 세션에 대한 컨텍스트(예: 모빌리티, IP 유지, packet buffering, 라우팅 등)을 가지게 된다.
여기서의 앵커링 동작은 단말의 이동성 및 실시간 Uplink/Downlink 서비스를 고려하여 IP주소가 단말의 이동 중에 계속 유지될 수 있도록 하여 seamless 한 서비스를 보장할 수 있으며, 또한 IP 패킷의 유실 방지와 재 접속(Re-connection)을 보장할 수 있다는 장점이 존재한다.
반면, 이러한 SSC 모드(SSC 모드 1, 2, 3) 별 제어 방식을 따르는 UPF에서는, 세션이 끊기지 않는 이상 Stateful한 플로우 엔트리(Flow-entry), 즉, 모든 세션에 대한 컨텍스트(예: 모빌리티, IP 유지, packet buffering, 라우팅 등)을 가지고 있어야 하는 관계로 자체 오버헤드가 높아지게 되는 단점이 존재하게 된다.
더욱이, 5G 환경에서는 다양한 Network 슬라이싱, 가상 자원 활용을 통해 다양한 서비스 요구사항을 만족할 수 있도록 설계 및 구현되어야 하며, 특히 최근 들어 Best-Effort / Flat 요금제 / Simple Core를 지향하는 서비스들이 늘어나고 있다.
이런 서비스들은 기본 요구사항은 단순 IP 패킷들만 송수신 할 수 있는 구조와 QoS 보장이나 과금 Rating 등 불필요 하며(예: 단순 인터넷 기반 App), 또한 Massive IoT 단말, 단순 대용량 트래픽 성은, 통상적으로 UPF 내 수백 Session을 상시 유지해야 하는 요구사항은 낮아지고 있다.
물론 VoLTE 및 IP주소가 동일해야 정상적인 동작을 하는 몇 개의 서비스들이 있으나, 최근 들어 매우 높은 데이터량의 서비스들은 앵커링이 없어도 동작 가능하게 설계 및 구현되고 있어, 서비스요구사항에 따라 불필요한 앵커링을 제거할 필요가 있다.
이에 본 발명의 일 실시예에서는 앵커링 동작 없이도 세션을 생성(형성)할 수 있게 하는 새로운 세션서비스연속성(SSC) 모드(이하, Stateless 모드)와 해당 모드에 따른 동작들을 정의하고자 한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는, Stateless 모드를 실현하기 위한, 단말장치(100), 및 데이터송수신장치(200)를 제안하고자 한다.
여기서, 데이터송수신장치(200)는 User Plane의 데이터노드 즉 UPF를 의미하며, 이하의 설명에서 언급될 접속이동관리장치(300)는 무선구간 액세스를 제어하는 AMF로 이해될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치(200)의 경우, 단말장치(100)로부터 초기 세션 생성 요청을 수신하게 되는 제1데이터송수신장치(100A)와, 단말장치(100)의 영역 이동에 따라 단말장치(100)로부터 초기 세션 생성 요청을 수신하게 되는 제2데이터송수신장치(100A)로 구분될 수 있다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(100)의 개략적인 구성을 보여주고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(100)는 Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소를 획득하는 획득부(110), Stateless 모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치(200A)로 요청하는 요청부(120), 및 Stateless 모드에 따른 세션의 생성을 제2데이터송수신장치(200B)로 요청하도록 제어하는 제어부(130)를 포함한다.
참고로, 이러한, 단말장치(100)의 전체 구성 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 내지는 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대, 단말장치(100) 내에서 연산을 처리하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 단말장치(100) 내 별도의 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있다.
또한, 이처럼 획득부(110), 요청부(120), 및 제어부(130)를 포함하는 단말장치(100) 내 구성은 Stateless 모드에 따른 동작을 처리하는 IP Chooser라 통칭될 수 있으며, 이하에서는 이러한 단말장치(100) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
획득부(110)는 Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소를 획득한다.
보다 구체적으로, 획득부(110)는 접속이동관리장치(300)로 접속 요청을 전달하고, 그에 따른 응답으로서 접속이동관리장치(300)로부터 Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소를 획득하게 된다.
여기서, Stateless 모드는 Stateless 모드의 대상이 되는 각 단말의 단말정보(예: 단말 ID - IMSI), 이처럼 Stateless 모드의 대상이 되는 각 단말에 대해 예컨대, 단말의 서비스 위치, white/black-list 지역 및 사용자, 특정 지역 event Entry / Exit 등을 고려하여 Stateless 모드를 적용하기 위한 정책정보 등에 따라 그 적용 여부가 판단될 수 있다.
이러한, Stateless 모드의 적용(사용) 여부는 예컨대, 단말장치(100) 단(애플리케이션 단)에서 그 대상 여부가 직접 판단되거나, 또는 단말장치(100)로부터 접속 요청을 수신한 접속이동관리장치(300) 단에서 단말장치(100)의 단말정보와 정책정보 등을 고려하여 판단될 수 있다.
한편, 이와 관련하여 단말장치(100)로부터 접속 요청을 수신한 접속이동관리장치(300)는 Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소 중 적어도 일부에 해당하는 다수의 IP주소 리스트를 단말장치(100)로부터의 접속 요청에 대한 응답으로서 단말장치(100)로 제공할 수 있다.
여기서, 단말장치(100)로 제공되는 다수의 IP주소는, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소 중 타 단말에 제공되지 않은 나머지 주소 즉, 유효한 미사용 IP주소인 것으로 이해될 수 있다.
요청부(120)는 제1데이터송수신장치(200A)로 세션 생성을 요청한다.
보다 구체적으로, 요청부(120)는 Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소가 획득되는 경우, 획득된 다수의 IP주소로부터 선택되는 제1IP주소(A)를 기초로 Stateless 모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치(200A)로 요청하게 된다.
이때, 요청부(120)는 애플리케이션 단에서 생성되는 데이터를 송수신 패킷 버퍼로 이동시킨 후, 다수의 IP주소로부터 선택된 제1IP주소(A)를 송수신 패킷 버퍼에 입력하는 방식을 통해서 Stateless 모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치(200A)로 요청할 수 있다.
여기서, 제1데이터송수신장치(200A)은 단말장치(100)의 현재 위치에 해당하는 영역에서 세션을 통해 단말장치(100)와 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 담당하는 장치인 것으로 이해될 수 있다.
참고로, Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소로부터 IP주소를 선택하는 방식은, 예컨대, 획득된 다수의 IP주소 리스트 상의 오름차순 혹은 내림차순에 따라서 순차적으로 선택하는 특정 IP주소를 선택하는 방식을 따르거나, 또는 IP주소 사용 이력과, 무선 환경 등을 고려하여 정의될 수 있는 선택정책에서의 우선순위에 따라 특정 IP주소를 선택하는 방식을 따를 수 있다.
이와 관련하여, 제1데이터송수신장치(200A)는 단말장치(100)로부터 세션 생성 요청이 수신되는 경우, 세션 생성 요청을 전달한 단말장치(100)가 고정된 IP 주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작과는 무관한 Stateless 모드의 대상이 되는지 여부를 확인하고, Stateless 모드 대상으로 확인 되는 경우에는 세션 생성 요청과 함께 단말장치(100)로부터 수신되는 제1IP주소(A)를 목적지 주소(SrcIP) 또는 도착지 주소(DstIP)로 설정할 수 있는 세션을 생성하게 된다.
제어부(130)는 제2데이터송수신장치(200B)로의 세션 생성 요청을 제어한다.
보다 구체적으로, 제어부(130)는 단말장치(100)가 제1데이터송수신장치(200A)와는 다른 제2데이송수신장치(200B)의 영역으로의 이동 시, 요청부(120)로 하여금 제1데이터송수신장치(200A)로의 세션 생성 요청 시 전달한 제1IP주소를 다수의 IP주소 리스트 내 다른 IP주소인 제2IP주소로 변경하여 Stateless 모드에 따른 세션 생성 요청을 제2데이터송수신장치(200B)로 요청할 수 있도록 제어한다.
이처럼, 단말장치(100)가 제1데이터송수신장치(200A)와는 다른 제2데이송수신장치(200B)의 영역으로의 이동 시에는, 제1데이터송수신장치(200A)가 생성한 세션은 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버로부터의 하향링크 데이터가 수신되지 않는 비활성화(Inactive) 상태가 되며, 이러한 비활성화 상태가 설정시간 동안 유지되는 경우, 제1IP주소(A)를 다수의 IP주소 리스트 내 다른 IP주소인 제2IP주소(B)로 변경하여 Stateless 모드에 따른 세션 생성 요청을 전달할 수 있도록 제어하게 된다.
참고로, 이처럼 제2IP주소로의 변경 처리가 이루어지는 경우, 기 사용된 제1IP 주소는 Stateless 모드를 따른 타 단말에서의 재 사용을 위해 반납 처리될 수 있으며, 이러한 제1IP 주소의 반납 시점은, 제2IP 주소로 변경된 시점 직후가 아닌, 예컨대, 제2IP 주소로 변경된 이후 세션을 통한 데이터 송수신이 확인되는 설정 시간 이후의 시점이거나, 제2IP주소로부터 타 IP주소로 변경이 이루어지는 시점으로 결정될 수 있다.
한편, 이와 관련하여, 제2데이터송수신장치(200B)는 단말장치(100)로부터 세션 생성 요청이 수신되는 경우, 세션 생성 요청을 전달한 단말장치(100)가 고정된 IP 주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작과는 무관한 Stateless 모드의 대상이 되는지 여부를 확인하고, Stateless 모드 대상으로 확인 되는 경우에는 세션 생성 요청과 함께 단말장치(100)로부터 수신되는 제2IP주소(B)를 목적지 주소(SrcIP) 또는 도착지 주소(DstIP)로 설정할 수 있는 세션을 생성하게 된다.
그리고, 단말장치(100)와 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간에 생성된 세션과 관련하여, 단말장치(100)의 IP주소가 변경되는 경우라 할지라도 세션을 통해서 전달되는 데이터의 연속성을 보장할 필요가 있다.
이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(100)의 IP주소 변경은, 4레벨 계층(Transport layer)에서 처리된다.
이때, 4레벨 계층(Transport layer)과는 별도의 5레벨 계층(Session layer)에 위치한 단말장치(100)의 애플리케이션 단에서는 IP주소 변경과는 별도로 세션에 대한 정보를 지속적으로 관리할 수 있으며, 이를 통해 단말장치(100)의 IP주소가 물리적으로 변경된다 하더라도, 단말장치(100)와 서버 간 네트워크 소켓이 유지될 수 있으므로 IP주소의 물리적인 변경에도 세션을 통해서 전달되는 데이터의 연속성이 보장될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 위 설명에서는, 단말장치(100)가 제1데이터송수신장치(200A)와는 다른 제2데이송수신장치(200B)의 영역으로의 이동 시, 제1데이터송수신장치(200A)가 생성한 세션이 비활성화 상태가 되는 것을 예시하여 설명하였다.
그러나, 이러한 실시예에 제한되는 것이 아닌, 단말장치(100)와의 위치 이동 과는 무관하게, 단말장치(100)의 무선 컨디션(예: SNR, CQI)으로 인해 제1데이터송수신장치(200A)가 생성한 세션을 통해 전송한 특정 데이터에 대해 Data Network(예: 인터넷)로부터의 응답이 설정시간(타이머가 만료되는) 동안 확인되지 않는 경우, 동일한 데이터에 대해 IP주소만을 변경하여 제1데이터송수신장치(200A)로 재 전송하도록 제어하는 것 또한 가능함은 물론이다.
이상 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(100)의 구성에 대한 설명을 마치고, 데이터송수신장치(200)의 구성에 대해 설명하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치(200)는 단말장치(100)가 위치하는 영역에 따라 제1데이터송수신장치(200A)와, 제2데이터송수신장치(200B)로 구분될 수 있다고 언급한 바 있다.
관련하여, 제1데이터송수신장치(200A)와, 제2데이터송수신장치(200B)은 상호 동일한 구성을 가지게 되는 바, 이하의 설명에서는 제1데이터송수신장치(200A)를 기준으로 설명을 이어 가기로 한다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치(200)의 개략적인 구성을 보여주고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치(200)는 단말장치(100)로부터 세션 생성이 요청되는 경우, 단말장치(100)가 Stateless 모드 대상인지 여부를 확인하는 확인부(210), 및 단말장치(100)로부터 수신되는 IP 주소를 기반으로 세션을 생성하는 생성부(210)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치(200)는 전술한 구성 이외에, 세션 테이블을 관리하기 위한 관리부(230)의 구성을 더 포함할 수 있다.
이러한, 데이터송수신장치(200)의 전체 구성 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 내지는 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대, 데이터송수신장치(200) 내에서 연산을 처리하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 데이터송수신장치(200) 내 별도의 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치(200)는 전술한 구성을 통해서 단말장치(100)에 대해 Stateless 모드에 따른 세션 생성을 처리할 수 있게 되는데, 이하에서는 이를 위한 데이터송수신장치(200) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
확인부(210)는 단말장치(100)가 Stateless 모드 대상인지 여부를 확인한다.
보다 구체적으로, 확인부(210)는 단말장치(100)로부터 세션 생성 요청이 수신되는 되는 경우, 세션 생성을 요청한 단말장치(100)가 고정된 IP 주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작과는 무관한 Stateless 모드 대상인지 여부를 확인하게 된다.
이때, 확인부(210)는 단말장치(100)로부터의 세션 생성 요청에 따라 단말장치(100)로부터 수신되는 송수신 패킷 버퍼에 입력된 제1IP주소(A)가 Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 여부를 확인하고, 만약 제1IP주소(A)가 전체 IP주소 중 하나로 포함되어 있는 경우, 세션 생성 요청을 전달한 단말장치(100)를 Stateless 모드 대상인 것으로 확인할 수 있다.
이처럼, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소와 단말장치(100)로부터 수신되는 IP주소를 비교하는 방식을 통해서 Stateless 모드 대상 여부를 확인하기 위해선, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소가 확보되어 있음이 전제되어 있어야 하는데, 이러한 전체 IP주소는, 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function)를 통해서 접속이동관리장치(300)로부터 수신할 수 있다.
참고로, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소의 수신 시점은, 단말장치(100)로부터 접속 요청을 수신한 시점에 접속이동관리장치(300)로부터 수신되거나, 또는 단말장치(100)로부터 접속 요청과 무관한 임의의 사전 시점에 접속이동관리장치(300)로부터 수신될 수 있다.
생성부(220)는 단말장치(100)에 대한 세션을 생성한다.
보다 구체적으로, 생성부(220)는 단말장치(100)가 Stateless 모드 대상인 것으로 확인되는 경우, Stateless 모드에 따라 단말장치(100)에 고정된 IP주소를 할당하는 앵커링 동작 없이, 단말장치(100)로부터 수신되는 제1IP주소(A)를 목적지 주소(SrcIP) 또는 도착지 주소(DstIP)로 설정할 수 있는 세션을 생성하게 된다.
한편, 생성부(220)는 단말장치(100)가 Stateless 모드 대상이 아닌 것으로 확인되는 경우에는, 기존 5G에서의 표준에 따른 SSC 모드(SSC 모드 1, 2, 3)에 따라 단말장치(100)에 대한 앵커링 동작이 수반되는 세션 생성을 처리할 수 있음은 물론이다.
관리부(230)는 단말장치(100)에 대한 세션 테이블을 관리한다.
보다 구체적으로, 단말장치(100)로부터 수신되는 제1IP주소(A)를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우를 제1IP주소(A)가 매핑된 플로우 테이블로 기록하게 되며, 만약 해당 세션에서 설정시간(타이머가 만료되는) 동안 데이터 플로우가 확인되는 않거나, 내지는 단말장치(100)가 제2데이터송수신장치(200B)의 영역으로 이동하는 경우에는, 제1IP주소(A)에 매핑 기록된 플로우 테이블을 삭제함으로써, 데이터송수신장치(UPF)의 경량화 및 저 전력화를 도모하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(100), 및 데이터송수신장치(200)의 구성에 따르면, 새롭게 정의되는 Stateless 모드에 따라서 단말장치(100)가 다수의 IP주소를 가지고 신규 데이터송수신장치(100)의 영역으로 이동 시, 별도의 앵커링 동작 없이 다수의 IP주소 내 새로운 IP주소로 신규 데이터송수신장치(200)와의 세션을 맺도록 함으로써, 기존 Stateful한 앵커링 동작이 요구되지 않게 되어 데이터송수신장치(100)의 경량화 및 저 전력화를 실현할 수 있다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 통신시스템에서의 동작 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 단말장치(100)는 접속이동관리장치(300)로 접속 요청을 전달하고, 그에 따른 응답으로서 접속이동관리장치(300)로부터 Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소를 획득한다(S11-S14).
여기서, Stateless 모드는 Stateless 모드의 대상이 되는 각 단말의 단말정보(예: 단말 ID - IMSI), 이처럼 Stateless 모드의 대상이 되는 각 단말에 대해 예컨대, 단말의 서비스 위치, white/black-list 지역 및 사용자, 특정 지역 event Entry / Exit 등을 고려하여 Stateless 모드를 적용하기 위한 정책정보 등에 따라 그 적용 여부가 판단될 수 있다.
이러한, Stateless 모드의 적용(사용) 여부는 예컨대, 단말장치(100) 단(애플리케이션 단)에서 그 대상 여부가 직접 판단되거나, 또는 단말장치(100)로부터 접속 요청을 수신한 접속이동관리장치(300) 단에서 단말장치(100)의 단말정보와 정책정보 등을 고려하여 판단될 수 있다.
한편, 이와 관련하여 단말장치(100)로부터 접속 요청을 수신한 접속이동관리장치(300)는 Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소 중 적어도 일부에 해당하는 다수의 IP주소 리스트를 단말장치(100)로부터의 접속 요청에 대한 응답으로서 단말장치(100)로 제공할 수 있다.
여기서, 단말장치(100)로 제공되는 다수의 IP주소는, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소 중 타 단말에 제공되지 않은 나머지 주소 즉, 유효한 미사용 IP주소인 것으로 이해될 수 있다.
이때, 접속이동관리장치(300)는 Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소(Simple Prefix Set)를 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function)를 통해서 제1데이터송수신장치(200A)와 제2데이터송수신장치(200B)로 전달하여, Stateless 모드에 대한 정보를 사전 공유한다.
한편, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소(Simple Prefix Set)는 단말장치(100)로부터 접속 요청과 무관한 임의의 시점에 제1데이터송수신장치(200A) 및 제2데이터송수신장치(200B)와 사전 공유될 수 있음은 물론이다.
나아가, 단말장치(100)는 Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소가 획득되는 경우, 획득된 다수의 IP주소로부터 선택되는 제1IP주소(A)를 기초로 Stateless 모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치(200A)로 요청한다(S15-S16).
이때, 단말장치(100)는 애플리케이션 단에서 생성되는 데이터를 송수신 패킷 버퍼로 이동시킨 후, 다수의 IP주소로부터 선택된 제1IP주소(A)를 송수신 패킷 버퍼에 입력하는 방식을 통해서 Stateless 모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치(200A)로 요청할 수 있다.
여기서, Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소로부터 IP주소를 선택하는 방식은, 예컨대, 획득된 다수의 IP주소 리스트 상의 오름차순 혹은 내림차순에 따라서 순차적으로 선택하는 특정 IP주소를 선택하는 방식을 따르거나, 또는 IP주소 사용 이력과, 무선 환경 등을 고려하여 정의될 수 있는 선택정책에서의 우선순위에 따라 특정 IP주소를 선택하는 방식을 따를 수 있다.
이에 대해, 제1데이터송수신장치(200A)는 단말장치(100)로부터 세션 생성 요청이 수신되는 경우, 세션 생성 요청을 전달한 단말장치(100)가 고정된 IP 주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작과는 무관한 Stateless 모드의 대상이 되는지 여부를 확인하고, Stateless 모드 대상으로 확인 되는 경우에는 세션 생성 요청과 함께 단말장치(100)로부터 수신되는 제1IP주소(A)를 목적지 주소(SrcIP) 또는 도착지 주소(DstIP)로 설정할 수 있는 세션을 생성함으로써, 단말장치(100)와 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터 송수신을 가능하게 한다(S17-S18).
나아가, 단말장치(100)는 제1데이터송수신장치(200A)와는 다른 제2데이송수신장치(200B)의 영역으로의 이동하는 경우, 제1데이터송수신장치(200A)로의 세션 생성 요청 시 전달한 제1IP주소를 다수의 IP주소 리스트 내 다른 IP주소인 제2IP주소(B)로 변경하여 Stateless 모드에 따른 세션 생성 요청을 제2데이터송수신장치(200B)로 요청한다(S19-S21).
이처럼, 단말장치(100)가 제1데이터송수신장치(200A)와는 다른 제2데이송수신장치(200B)의 영역으로의 이동 시에는, 제1데이터송수신장치(200A)가 생성한 세션은 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버로부터의 하향링크 데이터가 수신되지 않는 비활성화(Inactive) 상태가 되며, 이러한 비활성화 상태가 설정시간 동안 유지되는 경우, 제1IP주소(A)를 다수의 IP주소 리스트 내 다른 IP주소인 제2IP주소(B)로 변경하여 Stateless 모드에 따른 세션 생성 요청을 전달할 수 있도록 하는 것이다.
이에 대해, 제2데이터송수신장치(200B)는 단말장치(100)로부터 세션 생성 요청이 수신되는 경우, 세션 생성 요청을 전달한 단말장치(100)가 고정된 IP 주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작과는 무관한 Stateless 모드의 대상이 되는지 여부를 확인하고, Stateless 모드 대상으로 확인 되는 경우에는 세션 생성 요청과 함께 단말장치(100)로부터 수신되는 제2IP주소(B)를 목적지 주소(SrcIP) 또는 도착지 주소(DstIP)로 설정할 수 있는 세션을 생성함으로써, 단말장치(100)와 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터 송수신을 가능하게 한다(S22-S23).
다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(100)에서의 Stateless 모드에 따른 동작 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 획득부(110)는 접속이동관리장치(300)로 접속 요청을 전달하고, 그에 따른 응답으로서 접속이동관리장치(300)로부터 Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소를 수신한다(S110-S120).
여기서, Stateless 모드는 Stateless 모드의 대상이 되는 각 단말의 단말정보(예: 단말 ID - IMSI), 이처럼 Stateless 모드의 대상이 되는 각 단말에 대해 예컨대, 단말의 서비스 위치, white/black-list 지역 및 사용자, 특정 지역 event Entry / Exit 등을 고려하여 Stateless 모드를 적용하기 위한 정책정보 등에 따라 그 적용 여부가 판단될 수 있다.
이러한, Stateless 모드의 적용(사용) 여부는 예컨대, 단말장치(100) 단(애플리케이션 단)에서 그 대상 여부가 직접 판단되거나, 또는 단말장치(100)로부터 접속 요청을 수신한 접속이동관리장치(300) 단에서 단말장치(100)의 단말정보와 정책정보 등을 고려하여 판단될 수 있다.
한편, 이와 관련하여 단말장치(100)로부터 접속 요청을 수신한 접속이동관리장치(300)는 Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소 중 적어도 일부에 해당하는 다수의 IP주소 리스트를 단말장치(100)로부터의 접속 요청에 대한 응답으로서 단말장치(100)로 제공할 수 있다.
여기서, 단말장치(100)로 제공되는 다수의 IP주소는, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소 중 타 단말에 제공되지 않은 나머지 주소 즉, 유효한 미사용 IP주소인 것으로 이해될 수 있다.
그리고 나서, 요청부(120)는 Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소가 획득되는 경우, 획득된 다수의 IP주소로부터 선택되는 제1IP주소(A)를 기초로 Stateless 모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치(200A)로 요청한다(S130-S140).
이때, 요청부(120)는 애플리케이션 단에서 생성되는 데이터를 송수신 패킷 버퍼로 이동시킨 후, 다수의 IP주소로부터 선택된 제1IP주소(A)를 송수신 패킷 버퍼에 입력하는 방식을 통해서 Stateless 모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치(200A)로 요청할 수 있다.
여기서, 제1데이터송수신장치(200A)은 단말장치(100)의 현재 위치에 해당하는 영역에서 세션을 통해 단말장치(100)와 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 담당하는 장치인 것으로 이해될 수 있다.
참고로, Stateless 모드를 위한 다수의 IP주소로부터 IP주소를 선택하는 방식은, 예컨대, 획득된 다수의 IP주소 리스트 상의 오름차순 혹은 내림차순에 따라서 순차적으로 선택하는 특정 IP주소를 선택하는 방식을 따르거나, 또는 IP주소 사용 이력과, 무선 환경 등을 고려하여 정의될 수 있는 선택정책에서의 우선순위에 따라 특정 IP주소를 선택하는 방식을 따를 수 있다.
이와 관련하여, 제1데이터송수신장치(200A)는 단말장치(100)로부터 세션 생성 요청이 수신되는 경우, 세션 생성 요청을 전달한 단말장치(100)가 고정된 IP 주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작과는 무관한 Stateless 모드의 대상이 되는지 여부를 확인하고, Stateless 모드 대상으로 확인 되는 경우에는 세션 생성 요청과 함께 단말장치(100)로부터 수신되는 제1IP주소(A)를 목적지 주소(SrcIP) 또는 도착지 주소(DstIP)로 설정할 수 있는 세션을 생성하게 된다.
나아가, 제어부(130)는 단말장치(100)가 제1데이터송수신장치(200A)와는 다른 제2데이송수신장치(200B)의 영역으로의 이동 시, 요청부(120)로 하여금 제1데이터송수신장치(200A)로의 세션 생성 요청 시 전달한 제1IP주소를 다수의 IP주소 리스트 내 다른 IP주소인 제2IP주소로 변경하여 Stateless 모드에 따른 세션 생성 요청을 제2데이터송수신장치(200B)로 요청할 수 있도록 제어한다(S150-S180).
이처럼, 단말장치(100)가 제1데이터송수신장치(200A)와는 다른 제2데이송수신장치(200B)의 영역으로의 이동 시에는, 제1데이터송수신장치(200A)가 생성한 세션은 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버로부터의 하향링크 데이터가 수신되지 않는 비활성화(Inactive) 상태가 되며, 이러한 비활성화 상태가 설정시간 동안 유지되는 경우, 제1IP주소(A)를 다수의 IP주소 리스트 내 다른 IP주소인 제2IP주소(B)로 변경하여 Stateless 모드에 따른 세션 생성 요청을 전달할 수 있도록 제어하게 된다.
참고로, 이처럼 제2IP주소로의 변경 처리가 이루어지는 경우, 기 사용된 제1IP 주소는 Stateless 모드를 따른 타 단말에서의 재 사용을 위해 반납 처리될 수 있으며, 이러한 제1IP 주소의 반납 시점은, 제2IP 주소로 변경된 시점 직후가 아닌, 예컨대, 제2IP 주소로 변경된 이후 세션을 통한 데이터 송수신이 확인되는 설정 시간 이후의 시점이거나, 제2IP주소로부터 타 IP주소로 변경이 이루어지는 시점으로 결정될 수 있다.
이와 관련하여, 제2데이터송수신장치(200B)는 단말장치(100)로부터 세션 생성 요청이 수신되는 경우, 세션 생성 요청을 전달한 단말장치(100)가 고정된 IP 주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작과는 무관한 Stateless 모드의 대상이 되는지 여부를 확인하고, Stateless 모드 대상으로 확인 되는 경우에는 세션 생성 요청과 함께 단말장치(100)로부터 수신되는 제2IP주소(B)를 목적지 주소(SrcIP) 또는 도착지 주소(DstIP)로 설정할 수 있는 세션을 생성하게 된다.
이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치(100)에서의 Stateless 모드에 따른 동작 방법을 설명하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터송수신장치(200)는 단말장치(100)가 위치하는 영역에 따라 제1데이터송수신장치(200A)와, 제2데이터송수신장치(200B)로 구분될 수 있다고 언급한 바 있다.
관련하여, 제1데이터송수신장치(200A)와, 제2데이터송수신장치(200B)은 상호 동일한 구성을 가지게 되는 바, 이하의 설명에서는 제1데이터송수신장치(200A)를 기준으로 설명을 이어 가기로 한다.
먼저, 확인부(210)는 단말장치(100)로부터 세션 생성 요청이 수신되는 되는 경우, 세션 생성을 요청한 단말장치(100)가 고정된 IP 주소를 할당하는 앵커링(Anchoring) 동작과는 무관한 Stateless 모드 대상인지 여부를 확인한다(S210-S220).
이때, 확인부(210)는 단말장치(100)로부터의 세션 생성 요청에 따라 단말장치(100)로부터 수신되는 송수신 패킷 버퍼에 입력된 제1IP주소(A)가 Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 여부를 확인하고, 만약 제1IP주소(A)가 전체 IP주소 중 하나로 포함되어 있는 경우, 세션 생성 요청을 전달한 단말장치(100)를 Stateless 모드 대상인 것으로 확인할 수 있다.
이처럼, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소와 단말장치(100)로부터 수신되는 IP주소를 비교하는 방식을 통해서 Stateless 모드 대상 여부를 확인하기 위해선, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소가 확보되어 있음이 전제되어 있어야 하는데, 이러한 전체 IP주소는, 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function)를 통해서 접속이동관리장치(300)로부터 수신할 수 있다.
참고로, Stateless 모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소의 수신 시점은, 단말장치(100)로부터 접속 요청을 수신한 시점에 접속이동관리장치(300)로부터 수신되거나, 또는 단말장치(100)로부터 접속 요청과 무관한 임의의 사전 시점에 접속이동관리장치(300)로부터 수신될 수 있다.
이후, 생성부(220)는 단말장치(100)가 Stateless 모드 대상인 것으로 확인되는 경우, Stateless 모드에 따라 단말장치(100)에 고정된 IP주소를 할당하는 앵커링 동작 없이, 단말장치(100)로부터 수신되는 제1IP주소(A)를 목적지 주소(SrcIP) 또는 도착지 주소(DstIP)로 설정할 수 있는 세션을 생성한다(S230-S240).
이때, 생성부(220)는 데이터 패킷에 대해 Header Encapsulation/Decapsulation 수행함으로써, 단말장치(100)와 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터 포워딩을 처리하는 방식을 통해서 세션을 생성할 수 있다.
한편, 생성부(220)는 단계 S230 단계에서 단말장치(100)가 Stateless 모드 대상이 아닌 것으로 확인되는 경우에는, 기존 5G에서의 표준에 따른 SSC 모드(SSC 모드 1, 2, 3)에 따라 단말장치(100)에 대한 앵커링 동작이 수반되는 세션 생성을 처리한다(S250).
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(100), 및 데이터송수신장치(200)에서의 동작 방법에 따르면, 새롭게 정의되는 Stateless 모드에 따라서 단말장치(100)가 다수의 IP주소를 가지고 신규 데이터송수신장치(100)의 영역으로 이동 시, 별도의 앵커링 동작 없이 다수의 IP주소 내 새로운 IP주소로 신규 데이터송수신장치(200)와의 세션을 맺도록 함으로써, 기존 Stateful한 앵커링 동작이 요구되지 않게 되어 데이터송수신장치(100)의 경량화 및 저 전력화를 실현할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(100)의 동작 방법, 및 데이터송수신장치(200)의 동작 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 단말장치 및 단말장치의 동작 방법, 데이터송수신장치 및 데이터송수신장치의 동작 방법에 따르면, 5G 환경에서의 UPF(User Plane Function)와 관련하여, 앵커링(Anchoring) 동작 없이도 세션을 생성(형성)할 수 있도록 하는 새로운 세션서비스연속성(SSC, Session and service continuity) 모드를 정의하고 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100: 단말장치
110: 획득부 120: 요청부
130: 제어부
200: 데이터송수신장치
210: 확인부 220: 생성부
230: 관리부

Claims (13)

  1. 다수의 IP주소를 획득하는 획득부;
    상기 다수의 IP주소로부터 선택되는 제1IP주소를 기초로 특정 세션서비스연속성모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치로 요청하는 요청부; 및
    상기 제1데이터송수신장치와는 다른 제2데이터송수신장치의 영역으로의 이동 시, 상기 제1IP주소를 상기 다수의 IP주소 중 상기 제1IP주소를 제외한 나머지 IP주소로부터 선택되는 제2IP주소로 변경하여 상기 특정 세션서비스연속성모드에 따른 세션의 생성을 상기 제2데이터송수신장치로 요청하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 획득부는,
    상기 특정 세션서비스연속성모드의 대상이 되는 각 단말의 단말정보, 및 상기 특정 세션서비스연속성모드의 대상이 되는 각 단말에 상기 특정 세션서비스연속성모드를 적용하기 위한 정책정보 중 적어도 하나에 근거하여,
    상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소를 관리하는 접속이동관리장치로부터 상기 전체 IP주소 중 적어도 일부인 상기 다수의 IP주소를 획득하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2데이터송수신장치의 영역으로의 이동에 따라 상기 제1데이터송수신장치가 생성한 세션을 통한 데이터 수신이 확인되지 않는 경우, 상기 제2IP주소에 기초한 세션의 생성을 상기 제2데이터송수신장치로 요청하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1데이터송수신장치 및 상기 제2데이터송수신장치는,
    상기 단말장치로부터 수신되는 상기 제1IP주소 및 상기 제2IP주소가 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 경우, 상기 단말장치에 대해 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위한 세션을 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  5. 다수의 IP주소를 획득하는 획득단계;
    상기 다수의 IP주소로부터 선택되는 제1IP주소를 기초로 특정 세션서비스연속성모드에 따른 세션의 생성을 제1데이터송수신장치로 요청하는 요청단계; 및
    상기 제1데이터송수신장치와는 다른 제2데이터송수신장치의 영역으로의 이동 시, 상기 제1IP주소를 상기 다수의 IP주소 중 상기 제1IP주소를 제외한 나머지 IP주소로부터 선택되는 제2IP주소로 변경하여 상기 특정 세션서비스연속성모드에 따른 세션의 생성을 상기 제2데이터송수신장치로 요청하도록 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 획득단계는,
    상기 특정 세션서비스연속성모드의 대상이 되는 각 단말의 단말정보, 및 상기 특정 세션서비스연속성모드의 대상이 되는 각 단말에 상기 특정 세션서비스연속성모드를 적용하기 위한 정책정보 중 적어도 하나에 근거하여,
    상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소를 관리하는 접속이동관리장치로부터 상기 전체 IP주소 중 적어도 일부인 상기 다수의 IP주소를 획득하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1데이터송수신장치 및 상기 제2데이터송수신장치는,
    상기 단말장치로부터 수신되는 상기 제1IP주소 및 상기 제2IP주소가 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 경우, 상기 단말장치에 대해 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위한 세션을 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
  8. 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시, 상기 단말장치가 다수의 IP주소를 활용하는 특정 세션서비스연속성모드 대상인지 여부를 확인하는 확인부; 및
    상기 단말장치가 상기 특정 세션서비스연속성모드 대상인 것으로 확인되는 경우, 상기 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시 상기 단말장치로부터 수신되는 특정 IP주소를 기반으로 세션을 생성하는 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터송수신장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 확인부는,
    상기 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시, 상기 단말장치로부터 수신되는 상기 특정 IP주소가 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 경우, 상기 단말장치를 상기 특정 세션서비스연속성모드 대상인 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 데이터송수신장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터송수신장치는,
    상기 특정 IP주소를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우를 상기 특정 IP주소가 매핑된 플로우 테이블로 기록하며,
    상기 특정 IP주소를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우가 존재하지 않거나, 또는 상기 단말장치가 타 데이터송수신장치의 영역으로 이동하는 경우, 상기 특정 IP주소에 매핑 기록된 플로우 테이블을 삭제하는 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터송수신장치.
  11. 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시, 상기 단말장치가 다수의 IP주소를 활용하는 특정 세션서비스연속성모드 대상인지 여부를 확인하는 확인단계; 및
    상기 단말장치가 상기 특정 세션서비스연속성모드 대상인 것으로 확인되는 경우, 상기 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시 상기 단말장치로부터 수신되는 특정 IP주소를 기반으로 세션을 생성하는 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터송수신장치의 동작 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 확인단계는,
    상기 단말장치로부터의 세션 생성 요청 시 상기 단말장치로부터 수신되는 상기 특정 IP주소가 상기 특정 세션서비스연속성모드를 위해 기 지정된 전체 IP주소에 포함되어 있는 경우, 상기 단말장치를 상기 특정 세션서비스연속성모드 대상인 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 데이터송수신장치의 동작 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 특정 IP주소를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우를 상기 특정 IP주소가 매핑된 플로우 테이블로 기록하며, 상기 특정 IP주소를 기반으로 생성된 세션에서의 플로우가 존재하지 않거나, 또는 상기 단말장치가 타 데이터송수신장치의 영역으로 이동하는 경우, 상기 특정 IP주소에 매핑 기록된 플로우 테이블을 삭제하는 관리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터송수신장치의 동작 방법.
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"23.501 documents for approval", Nokia, Alcatel-Lucent Shanghai Bell, 3GPP SA WG2 Meeting #122, S2-171
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