KR101957087B1 - 차세대 무선망에서 기지국과 코어 네트워크 간 pdu 세션을 관리하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

차세대 무선망에서 기지국과 코어 네트워크 간 pdu 세션을 관리하는 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은 차세대/5G 무선 액세스망에서 기지국과 코어 네트워크 간 PDU 세션을 관리하는 방법에 관한 것으로서, 일 실시예는 기지국이 PDU 세션을 관리하는 방법에 있어서, 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항을 만족하는지 판단하는 단계, 요구 사항이 불만족된 것으로 판단된 경우에 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지를 코어망 개체로 전송하는 단계, 코어망 개체로부터 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지를 수신하는 단계 및 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체로 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

Description

차세대 무선망에서 기지국과 코어 네트워크 간 PDU 세션을 관리하는 방법 및 그 장치{Methods for managing PDU Session between base station and core network for new radio and Apparatuses thereof}
본 실시예들은 차세대/5G 무선 액세스망(이하, NR[New Radio]라고도 함)에서 기지국과 코어 네트워크 간 PDU 세션을 관리하는 방법에 관한 것이다.
기존 LTE는 코어 네트워크인 EPC에 연동된 LTE 기지국과의 연동을 위한 베어러 관리를 S1 인터페이스 및 응용 프로토콜을 통해 지원하고 있다.
한편, 5G 네트워크가 새로 도입되면서 5G 기지국 간의 이동성(Mobility)을 제공하는 것이 필수적 요소가 되었다. 특히 5G의 기지국이 고주파 대역의 mmWave 주파수(ex. 28GHz)를 사용하는 경우에는 주파수의 특성으로 인해 기지국의 coverage가 더욱 작아질 것이 예상된다. 따라서 이 경우 단말이 기지국을 이동하는 과정의 빈도가 높아지고 이를 위한 핸드오버(handover) 절차 역시 매우 중요해진다.
또한, 5G에서 기지국은 대규모로 구축되며 5G 코어 네트워크와의 연동이 필수적이 된다. 이 때, 기존 LTE에서의 LTE 코어 네트워크와 기지국 간 베어러 단위 전송과 달리, 5G에서는 QoS(Quality of Service) 플로우(flow) 단위의 품질 제어가 가능하며, 5G 코어 네트워크(이하, 5G 코어, 5G Core Network, NGC 또는 5GC로 호칭될 수 있음)와 5G 기지국(이하, 5G NB, NR NB, NG-RAN 또는 gNB로 호칭될 수 있음) 간은 QoS 플로우를 포함하는 PDU(Packet Data Unit) 세션을 통해 패킷 데이터를 전송할 수 있다.
따라서, 5G 기지국은 5G 코어 네트워크와 직접 연동되며, 5G 기지국과 5G 코어 네트워크 간 인터페이스(이하, NG로 호칭될 수 있음) 및 해당 인터페이스에 대한 응용 프로토콜인 NGAP(NG Application Protocol)을 기반으로 한 PDU 세션 관리 절차가 필요하다.
본 실시예들의 목적은 5G 코어 네트워크와 5G 기지국 간 연동을 통해 5G의 PDU 세션을 관리할 수 있는 구체적인 방안을 제공하는 데 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해서 안출된 일 실시예는 기지국이 PDU(Packet Data Unit) 세션을 관리하는 방법에 있어서, 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항을 만족하는지 판단하는 단계, 요구 사항이 불만족된 것으로 판단된 경우에, 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 코어망 개체로 전송하는 단계, 코어망 개체로부터 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 수신하는 단계 및 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 일 실시예는 코어망 개체가 PDU(Packet Data Unit) 세션을 관리하는 방법에 있어서, 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 기지국으로부터 수신하는 단계, PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 기지국으로 전송하는 단계 및 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 일 실시예는 PDU(Packet Data Unit) 세션을 관리하는 기지국에 있어서, 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항을 만족하는지 판단하는 제어부, 코어망 개체로부터 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 수신하는 수신부 및 요구 사항이 불만족된 것으로 판단된 경우에 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 코어망 개체로 전송하고, PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체로 전송하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국을 제공한다.
또한, 일 실시예는 PDU(Packet Data Unit) 세션을 관리하는 코어망 개체에 있어서, PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 기지국으로 전송하는 송신부 및 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 기지국으로부터 수신하고, PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 기지국으로부터 수신하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어망 개체를 제공한다.
본 실시예들은 고대역 주파수, 고속의 전송 속도, 고신뢰도, 저지연도 요구사항과 다양한 서비스들을 안정적으로 제공하기 위해서 많은 수의 스몰셀 기지국이 필요한 5G에서 NG 인터페이스를 표준 기반의 개방형으로 설계하여, 다른 장비 제조사에 의해 구축된 5G 코어 네트워크 및 5G 기지국 간의 효율적인 연동을 지원할 수 있다. 따라서, 본 실시예를 통해 보다 안정적인 네트워크 연결성을 지원하여 동시에 5G 기지국 및 5G 코어 네트워크를 구축하고 운용하기 위한 비용을 절감하는 것도 가능하다.
도 1은 본 실시예들에 따른 5G의 네트워크 구조 및 NG 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에서 기지국이 PDU 세션을 관리하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에서 코어망 개체가 PDU 세션을 관리하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에서 QoS 플로우가 통보 기능을 지원하는 경우에 PDU 세션 변경 절차를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에서 QoS 플로우가 통보 기능을 지원하는 경우에 PDU 세션 해제 절차를 나타낸 도면이다.
도 6는 본 실시예에서 QoS 플로우가 통보 기능을 지원하지 않는 경우에 PDU 세션 변경 절차를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예에서 QoS 플로우가 통보 기능을 지원하지 않는 경우에 PDU 세션 해제 절차를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예들에 따른 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 코어망 개체의 구성을 보여주는 도면이다.
이하, 본 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템을 의미한다. 무선 통신 시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS)을 포함한다.
사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA, LTE, HSPA 및 IMT-2020(5G 또는 New Radio) 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선 기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국 또는 셀(Cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), gNB(gNode-B), LPN(Low Power Node), 섹터(Sector), 싸이트(Site), 다양한 형태의 안테나, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 포인트(예를 들어, 송신포인트, 수신포인트, 송수신포인트), 릴레이 노드(Relay Node), 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
앞서 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. 1) 무선 영역과 관련하여 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, 스몰 셀(small cell)을 제공하는 장치 그 자체이거나, 2) 무선 영역 그 자체를 지시할 수 있다. 1)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호 작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 포인트, 송수신 포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. 2)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.
본 명세서에서 셀(Cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은, 본 실시예에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.
여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식, TDD 방식과 FDD 방식의 혼용 방식이 사용될 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다.
상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 등과 같은 제어 채널을 통하여 제어 정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터 채널로 구성되어 데이터를 전송한다.
하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있으며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있다. 이때, 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 또한, 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.
이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.
한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC 시그널링을 포함한다.
기지국은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. 기지국은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 하향링크 데이터 채널의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어 채널을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.
무선 통신 시스템에서 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access), OFDM-TDMA, OFDM-FDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 여기서, NOMA는 SCMA(Sparse Code Multiple Access)와 LDS(Low Density Spreading) 등을 포함한다.
본 실시예의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE/LTE-Advanced, IMT-2020으로 진화하는 비동기 무선 통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원 할당에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 MTC(Machine Type Communication) 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.
다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 또는 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 또는 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는, Release-14에서 정의된 further Enhanced MTC 단말을 의미할 수도 있다.
본 명세서에서 NB-IoT(NarrowBand Internet of Things) 단말은 셀룰러 IoT를 위한 무선 액세스를 지원하는 단말을 의미한다. NB-IoT 기술의 목적은 향상된 인도어(Indoor) 커버리지, 대규모의 저속 단말에 대한 지원, 저지연민감도, 초저가 단말 비용, 낮은 전력 소모, 그리고 최적화된 네트워크 구조를 포함한다.
3GPP에서 최근 논의 중인 NR(New Radio)에서 대표적인 사용 시나리오(usage scenario)로서, eMBB(enhanced Mobile BroadBand), mMTC(massive Machine Type Communication), URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communication)가 제기되고 있다.
본 명세서에서 NR(New Radio)과 관련한 주파수, 프레임, 서브프레임, 자원, 자원블럭, 영역(region), 밴드, 서브밴드, 제어채널, 데이터채널, 동기신호, 각종 참조신호, 각종 신호, 각종 메시지는 과거 또는 현재 사용되는 의미 또는 장래 사용되는 다양한 의미로 해석될 수 있다.
본 실시예는 5G 코어 네트워크와 5G 기지국의 구조, 5G 코어 네트워크와 5G 기지국 간(이하, CN-RAN 간으로 호칭될 수 있음) NG 연동 인터페이스, NG 응용 프로토콜(NGAP, NG Application Protocol) 기반한 PDU 세션 관리 절차, 메시지, 그리고 관련 정보 요소에 관한 내용을 개시한다.
5G 네트워크는 5G 코어 네트워크(이하 5GC, 5G CN, NGC 등으로 명칭)와 5G 무선액세스 네트워크(이하 NG-RAN, 5G-RAN 등으로 명칭)로 분리, 구성된다. NG-RAN은 1개 이상의 5G 기지국 노드인 5G NB(gNB)의 집합으로 구성될 수 있다. 그리고 전술한 코어 네트워크를 구성하는 개체를 코어망 개체로 호칭할 수 있다. 코어망 개체는 이하 서술할 5GC-C 또는 5GC-U를 의미할 수 있으며, 하나 이상의 5GC-C와 하나 이상의 5GC-U의 집합을 의미할 수도 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 5G의 네트워크 구조 및 NG 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 5GC(120)는 5GC-C(121)와 5GC-U(122)로 구성될 수 있으며, 5GC-U(122)는 외부 데이터 네트워크(Data Network; DN)(130)와 연결될 수 있다. 5GC(120)와 NG-RAN(이하, 5G NB로도 호칭될 수 있음)(110) 간 인터페이스는 NG(혹은 N2/N3) 인터페이스로 연동될 수 있으며, 1개의 5GC에 하나 이상의 5G NB가 개별적으로 연결될 수 있다. 이 때, 5GC의 제어 평면(Control Plane)을 담당하는 5GC-C(이하, 5G CN-C, AMF, SMF 및 이들의 조합 등으로 호칭될 수 있음)(121)와 5GC의 사용자 평면(User Plane)을 담당하는 5GC-U(이하, 5G CN-U, UPF, UPGW 등으로 호칭될 수 있음)(122)과 NG-RAN(110)은 각각 NG-C와 NG-U 인터페이스로 연동될 수 있다. 특히 5GC-C(121)는 이동성 제어 등을 담당하는 NG 인터페이스의 종단점으로서, 세션 관리 기능 등은 별도로 분리되어 구성될 수 있다.
한편, 5G NB는 추가적으로 CU(Central Unit)와 DU(Distributed Unit) 장치로 분리되어 구성될 수 있으며, 1개의 CU에 1개 이상의 DU가 연결될 수 있다.
NG-C 인터페이스는 5GC-C(121)와 5G NB(110) 간 연결되며, NG-U 인터페이스는 5GC-U(122)와 5G NB(110) 간 연결될 수 있다. 네트워크 구조에 따라서 NG 인터페이스가 5G NB(110)의 DU에 직접 연결될 수도 있으며, 이 경우 NG 인터페이스용 GTP 전송 터널 종단점을 식별하기 위한 GTP-TEID(GTP Tunneling Endpoint ID)는 5GC-C, 5GC-U, 5G NB, CU, DU에 대해 정의될 수 있다.
본 실시예에서는 NG-C 인터페이스를 통한 5G의 PDU 세션 관리(통보, 변경, 해제) 절차에 대해서 기술한다.
이하에서 설명하는 실시예들은 모든 이동통신 기술을 사용하는 단말, 기지국, 코어망 개체에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예들은 차세대 이동통신(5G 이동통신, New-RAT, NR) 단말, 기지국, AMF(Access and Mobility Function), SMF(Session Management Function)에도 적용될 수 있다.
이하에서 기지국은 CU(Central Unit)와 DU(Distributed Unit)가 분리된 5G 무선망에서 기지국(CU, DU, 또는 CU와 DU가 하나의 논리적인 개체로 구현된 개체), gNB를 나타낼 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이, 코어망 개체는 5G의 코어 네트워크의 구성 요소로서 제어 평면(Control Plane)을 담당하는 5GC-C를 나타낼 수 있다.
그리고 세션은 패킷 데이터 전송을 위한 PDU(Packet Data Unit) 세션을 나타낼 수 있다.
그리고 NGAP(NG Application protocol) 메시지는 NGAP를 통해 송수신되는 메시지를 의미하며, 이하 설명하는 PDU Session Indication 메시지, PDU Session Modification Request 메시지, PDU Session Release Command 메시지, PDU Session Modification Response 메시지, PDU Session Modification Failure 메시지, PDU Session Release Response 메시지, PDU Session Release Failure 메시지 등이 예가 될 수 있다.
도 2는 본 실시예에서 기지국이 PDU 세션을 관리하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 기지국은 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항을 만족하는지 판단할 수 있다(S210).
이 때, 전술한 QoS 플로우에 대한 파라미터로는 QoS 플로우의 식별자, QoS 플로우의 전송률(최소값/보장값/최대값), QoS의 특성(특정 대역폭을 보장하는지 여부에 따른 GBR(Guaranteed Bit Rate)/Non-GBR(Non Guaranteed Bit Rate) 타입, 우선 순위, 패킷 지연도, 패킷 에러율 등)에 관한 정보, ARP(Allocation and Retention Priority) 정보 등이 포함될 수 있다. 기지국은 이러한 파라미터 정보를 기초로 QoS 플로우의 요구 사항이 현재 만족되고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
만약 기지국이 전술한 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족된 것으로 판단된 경우에, 전술한 QoS 플로우의 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 코어망 개체로 전송할 수 있다(S220).
이 때, 전술한 PDU 세션 자원 알림 메시지는 NGAP 메시지인 PDU Session Indication 메시지를 통해 전송될 수 있으며, 전술한 QoS 플로우의 식별자 및 요구 사항 불만족의 원인 정보를 포함할 수 있다.
또한, 기지국은 코어망 개체로부터 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 수신할 수 있다(S230).
전술한 코어망 개체는 기지국으로부터 PDU 세션 자원 알림 메시지를 수신하면, 전술한 QoS 플로우에 대한 요구 사항을 만족하기 위해서 PDU 세션 변경을 수행할 지 또는 PDU 세션 해제를 수행할 지를 결정할 수 있고, 결정된 정보를 기지국으로 전송하여 PDU 세션 변경 또는 PDU 세션 해제를 요청할 수 있다.
이 때, 코어망 개체가 기지국에 PDU 세션 변경을 요청하는 경우에는 코어망 개체는 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Request 메시지를 기지국에 전송할 수 있다.
반면, 코어망 개체가 기지국에 PDU 세션 해제를 요청하는 경우에는 코어망 개체는 NGAP 메시지인 PDU Session Release Command 메시지를 기지국에 전송할 수 있다.
마지막으로 기지국은 전술한 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 전술한 코어망 개체로 전송할 수 있다(S240).
PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지를 수신한 기지국은 새로운 QoS 플로우 또는 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 새로운 PDU 세션에 기초하여, 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(데이터 베어러용 DRB 또는 시그널링 베어러인 SRB)의 변경 및 확인 절차를 수행할 수 있다. 이 때, 기지국은 이러한 절차를 수행하기 위한 메시지를 RRC 시그널링을 통해 단말에 전송할 수 있다. 또한, 필요한 경우에 기지국과 단말 간, 기지국과 코어 네트워크 간, 또는 단말과 코어 네트워크 간의 네트워크 슬라이스에 대한 업데이트가 수행될 수 있다.
이 때, 기지국은 관리하는 PDU 세션에 대한 네트워크 슬라이스 지원 정보(Network Slice Assistance Information)를 저장할 수 있다. 네트워크 슬라이스 지원 정보는 PDU 세션에 대한 네트워크 슬라이스를 선택하기 위해 필요한 파라미터를 의미한다.
기지국이 PDU 세션 자원 변경 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체로 전송하는 경우, 만약 PDU 세션 자원 변경이 완료되면 기지국은 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Response 메시지를 코어망 개체로 전송하여 PDU 세션 자원 변경이 완료되었음을 통지한다. 반면, 기지국과 단말 간에 베어러/슬라이스에 대한 변경이 실패하여 PDU 세션 자원 변경이 실패한 경우에는, 기지국이 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Failure 메시지를 코어망 개체로 전송하여 PDU 세션 자원 변경이 실패하였음을 통지한다.
기지국이 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체로 전송하는 경우, 만약 PDU 세션 자원 해제가 완료되면 기지국은 NGAP 메시지인 PDU Session Release Response 메시지를 코어망 개체로 전송하여 PDU 세션 자원 해제가 완료되었음을 통지한다. 반면, 기지국과 단말 간에 베어러/슬라이스에 대한 해제가 실패하여 PDU 세션 자원 해제가 실패한 경우에는, 기지국이 NGAP 메시지인 PDU Session Release Failure 메시지를 코어망 개체로 전송하여 PDU 세션 자원 해제가 실패하였음을 통지한다.
전술한 바와 같이, PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는 NGAP(NG Application protocol) 메시지를 통해 전송될 수 있다. 이 때, PDU 세션 관리를 위한 정보로서 PDU 세션 식별자, QoS 플로우 식별자 및 네트워크 슬라이스 식별자 중 하나 이상이 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지에 포함될 수 있다.
도 3은 본 실시예에서 코어망 개체가 PDU 세션을 관리하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 코어망 개체는 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S310).
이 때, 전술한 PDU 세션 자원 알림 메시지는 NGAP 메시지인 PDU Session Indication 메시지를 통해 전송될 수 있으며, 전술한 QoS 플로우의 식별자 및 요구 사항 불만족의 원인 정보를 포함할 수 있다.
또한, 코어망 개체는 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 기지국으로 전송할 수 있다(S320).
코어망 개체는 기지국으로부터 PDU 세션 자원 알림 메시지를 수신하면, 전술한 QoS 플로우에 대한 요구 사항을 만족하기 위해서 PDU 세션 변경을 수행할 지 또는 PDU 세션 해제를 수행할 지를 결정할 수 있고, 결정된 정보를 기지국으로 전송하여 PDU 세션 변경 또는 PDU 세션 해제를 요청할 수 있다.
이 때, 코어망 개체가 기지국에 PDU 세션 변경을 요청하는 경우에는 코어망 개체는 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Request 메시지를 기지국에 전송할 수 있다.
반면, 코어망 개체가 기지국에 PDU 세션 해제를 요청하는 경우에는 코어망 개체는 NGAP 메시지인 PDU Session Release Command 메시지를 기지국에 전송할 수 있다.
그리고, 코어망 개체는 전술한 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S330).
PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지를 수신한 기지국은 새로운 QoS 플로우 또는 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 새로운 PDU 세션에 기초하여, 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(데이터 베어러용 DRB 또는 시그널링 베어러인 SRB)의 변경 및 확인을 하는 절차를 수행할 수 있다. 이 때, 기지국은 이러한 절차를 수행하기 위한 메시지를 RRC 시그널링을 통해 단말에 전송할 수 있다. 또한, 필요한 경우 기지국과 단말 간, 기지국과 코어 네트워크 간, 또는 단말과 코어 네트워크 간의 네트워크 슬라이스에 대한 업데이트가 수행될 수 있다.
이 때, 기지국은 관리하는 PDU 세션에 대한 네트워크 슬라이스 지원 정보(Network Slice Assistance Information)를 저장할 수 있다. 네트워크 슬라이스 지원 정보는 PDU 세션에 대한 네트워크 슬라이스를 선택하기 위해 필요한 파라미터를 의미한다.
기지국이 PDU 세션 자원 변경 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체로 전송하는 경우, 만약 PDU 세션 자원 변경이 완료되면 기지국은 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Response 메시지를 코어망 개체로 전송하여 PDU 세션 자원 변경이 완료되었음을 통지한다. 반면, 기지국과 단말 간에 베어러/슬라이스에 대한 변경이 실패하여 PDU 세션 자원 변경이 실패한 경우에는, 기지국이 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Failure 메시지를 코어망 개체로 전송하여 PDU 세션 자원 변경이 실패하였음을 통지한다.
기지국이 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체로 전송하는 경우, 만약 PDU 세션 자원 해제가 완료되면 기지국은 NGAP 메시지인 PDU Session Release Response 메시지를 코어망 개체로 전송하여 PDU 세션 자원 해제가 완료되었음을 통지한다. 반면, 기지국과 단말 간에 베어러/슬라이스에 대한 해제가 실패하여 PDU 세션 자원 해제가 실패한 경우에는, 기지국이 NGAP 메시지인 PDU Session Release Failure 메시지를 코어망 개체로 전송하여 PDU 세션 자원 해제가 실패하였음을 통지한다.
따라서, 코어망 개체는 기지국으로부터 수신한 PDU Session Modification Response 메시지 또는 PDU Session Modification Failure 메시지를 통해 PDU 세션 자원 변경 메시지에 대한 처리 결과를 확인할 수 있다. 또는, 코어망 개체는 기지국으로부터 수신한 PDU Session Release Response 메시지 또는 PDU Session Release Failure 메시지를 통해 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는 NGAP(NG Application protocol) 메시지를 통해 전송될 수 있다. 이 때, PDU 세션 관리를 위한 정보로서 PDU 세션 식별자, QoS 플로우 식별자 및 네트워크 슬라이스 식별자 중 하나 이상이 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지에 포함될 수 있다.
이하, 기지국과 코어망 개체가 PDU 세션을 관리하는 방법에 대한 보다 다양한 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.
이하에서 설명하는 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 적용될 수 있다.
실시예 1. 5G PDU 세션 관리(통보, 변경, 해제) 절차
5G QoS 플로우 파라미터는 전술한 바와 같이 QoS 플로우의 식별자, QoS 플로우의 전송률(최소값/보장값/최대값), QoS의 특성(특정 대역폭을 보장하는지 여부에 따른 GBR(Guaranteed Bit Rate)/Non-GBR(Non Guaranteed Bit Rate) 타입, 우선 순위, 패킷 지연도, 패킷 에러율 등)에 관한 정보, ARP(Allocation and Retention Priority) 정보 등이 포함될 수 있다.
이 때, QoS 플로우에 대한 통보 기능이 지원될 수도 있고, 지원되지 않을 수도 있다. 만약 통보 기능이 지원되는 경우에는 QoS 플로우에 대한 통보에 대한 필드는 QoS 플로우 파라미터에 포함될 수 있다.
이하, QoS 플로우에 대한 통보 기능이 지원되는지 여부에 따라 나누어서 설명한다.
실시예 1-1: QoS 플로우에 대한 통보 기능이 지원되는 경우
기지국에서 단말에 대한 QoS 플로우에 대해서, 해당 QoS의 요구사항이 만족되지 않는 경우에는 5GC-C에 이를 통보하여 알려줄 필요가 있다. 이 때, 기지국은 NGAP 메시지로 PDU Session Indication 메시지를 사용하여 5GC-C에 통보할 수 있으며, 이 때, PDU Session Indication 메시지에는 불만족된 QoS 플로우에 대한 플로우 식별자 및 불만족 원인(Cause) 정보를 포함할 수 있다.
한편, 5G에서 네트워크 슬라이스의 속성 혹은 요구 사항에 대한 변경이 발생할 수도 있다. 따라서, 기지국에서는 해당 네트워크 슬라이스에 대한 요구사항이 만족하지 않는 경우에도 5GC-C에 네트워크 슬라이스에 대한 요구 사항 불만족을 통보할 수 있다. 이 때도 역시, 기지국은 NGAP 메시지로 PDU Session Indication 메시지를 사용하여 5GC-C에 통보할 수 있으며, 이 때, PDU Session Indication 메시지에는 불만족된 QoS 플로우에 대한 QoS 플로우 식별자, 네트워크 슬라이스 식별자 및 불만족 원인(Cause) 정보를 포함할 수 있다.
5GC-C는 해당 통보를 기지국으로부터 수신하면 해당 QoS 플로우를 해당 QoS 플로우에 대한 요구사항에 맞추기 위해 PDU 세션 변경(Modification) 또는 PDU 세션 해제(Release)를 결정할 수 있다.
만약 PDU 세션 변경이 결정된 경우에는, 5GC-C는 기지국에 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Request 메시지를 전송하여 PDU 세션 변경을 요청할 수 있다.
만약 PDU 세션 해제가 결정된 경우에는, 5GC-C는 기지국에 NGAP 메시지인 PDU Session Release Command 메시지를 전송하여 PDU 세션 해제를 요청할 수 있다.
PDU Session Modification Request 메시지 또는 PDU Session Release Command 메시지를 수신한 기지국은 새로운 QoS 플로우 혹은 네트워크 슬라이스 정보를 포함한 새로운 PDU 세션에 맞추어, 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(데이터 베어러용 DRB 혹은 시그널링용 베어러인 SRB)의 변경 및 확인 절차를 수행할 수 있다. 이 때 전술한 절차는 RRC 시그널링을 통해 수행될 수 있다. 이 때, 필요한 경우에는 기지국과 단말간, 기지국과 5GC 간, 혹은 단말과 5GC 간 슬라이스의 업데이트 절차도 수행될 수 있다.
기지국과 단말 간에 데이터 무선 베어러 또는 네트워크 슬라이스 변경이 성공한 경우에는 기지국은 5GC-C에 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Response 메시지를 전송하여 완료를 통보할 수 있다.
기지국과 단말 간에 데이터 무선 베어러 또는 네트워크 슬라이스 해제가 성공한 경우에는 기지국은 5GC-C에 NGAP 메시지인 PDU Session Release Response 메시지를 전송하여 완료를 통보할 수 있다.
기지국과 단말 간에 데이터 무선 베어러 또는 네트워크 슬라이스 변경이 실패한 경우에는 기지국은 5GC-C로 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Failure 메시지를 전송하여 요청 수행 실패를 통보할 수 있다.(단, 5GC-C는 해당 메시지를 사용하지 않을 수 있다.)
기지국과 단말 간에 데이터 무선 베어러 또는 네트워크 슬라이스 해제가 실패한 경우에는 기지국은 5GC-C로 NGAP 메시지인 PDU Session Release Failure 메시지를 전송하여 요청 수행 실패를 통보할 수 있다.(단, 5GC-C는 해당 메시지를 사용하지 않을 수 있다.)
도 4는 본 실시예에서 QoS 플로우가 통보 기능을 지원하는 경우에 PDU 세션 변경 절차를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 기지국(gNB)(401)은 단말(UE)(400)에 대한 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족되었는지 여부 또는 네트워크 슬라이스(NW Slice, Network Slice)에 변경이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S410).
만약 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족되거나 또는 네트워크 슬라이스에 변경이 발생하면, 기지국(401)은 PDU 세션 자원 알림 메시지로서 NGAP 메시지인 PDU Session Indication 메시지를 코어망 개체(5GC-C)(402)로 전송할 수 있다(S411).
코어망 개체(402)는 수신된 PDU 세션 자원 알림 메시지를 기초로 PDU 세션에 대한 변경을 요청할 지를 결정할 수 있다(S412). 만약 변경을 요청할 경우에 코어망 개체(402)는 PDU 세션 자원 변경 메시지로서 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Request 메시지를 기지국(401)으로 전송할 수 있다(S413).
한편, 코어망 개체(402)로부터 PDU 세션 자원 변경 메시지를 수신한 기지국(401)은 해당 메시지를 기초로 무선 데이터 베어러(DRB, Data Radio Bearer) 또는 네트워크 슬라이스에 대한 업데이트를 수행할 수 있다(S414).
이후 기지국(401)은 PDU 세션 자원 변경 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체(402)로 전송할 수 있다(S415). 만약 해당 요청에 대한 수행이 성공한 경우에는 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Response 메시지를 전송하고, 해당 요청에 대한 수행이 실패한 경우에는 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Failure 메시지를 전송할 수 있다.
도 5는 본 실시예에서 QoS 플로우가 통보 기능을 지원하는 경우에 PDU 세션 해제 절차를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 기지국(gNB)(401)은 단말(UE)(400)에 대한 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족되었는지 여부 또는 네트워크 슬라이스(NW Slice, Network Slice)에 변경이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S510).
만약 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족되거나 또는 네트워크 슬라이스에 변경이 발생하면, 기지국(401)은 PDU 세션 자원 알림 메시지로서 NGAP 메시지인 PDU Session Indication 메시지를 코어망 개체(5GC-C)(402)로 전송할 수 있다(S511).
코어망 개체(402)는 수신된 PDU 세션 자원 알림 메시지를 기초로 PDU 세션에 대한 해제를 요청할 지를 결정할 수 있다(S512). 만약 해제를 요청할 경우에 코어망 개체(402)는 PDU 세션 자원 변경 메시지로서 NGAP 메시지인 PDU Session Release Request 메시지를 기지국(401)으로 전송할 수 있다(S513).
한편, 코어망 개체(402)로부터 PDU 세션 자원 해제 메시지를 수신한 기지국(401)은 해당 메시지를 기초로 무선 데이터 베어러(DRB, Data Radio Bearer) 또는 네트워크 슬라이스에 대한 업데이트를 수행할 수 있다(S514).
이후 기지국(401)은 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 코어망 개체(402)로 전송할 수 있다(S515). 만약 해당 요청에 대한 수행이 성공한 경우에는 NGAP 메시지인 PDU Session Release Response 메시지를 전송하고, 해당 요청에 대한 수행이 실패한 경우에는 NGAP 메시지인 PDU Session Release Failure 메시지를 전송할 수 있다.
실시예 1-2: QoS 플로우에 대한 통보 기능이 지원되지 않는 경우
기지국은 해당 QoS 플로우에 대한 QoS 요구사항이 만족되지 않거나 네트워크 슬라이스 요구사항이 만족되지 않는다고 판단한 경우에, 바로 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Request 메시지 또는 PDU Session Release Command 메시지를 5GC-C로 전송할 수 있다. 이 때, PDU Session Modification Request 메시지 또는 PDU Session Release Command 메시지에는 QoS 플로우 식별자, 슬라이스 식별자 및 불만족 원인(Cause) 정보가 포함될 수 있다.
5GC-C는 PDU 세션에 대한 변경이 완료된 경우, NGAP 메시지인 PDU Session Modification Response 메시지를 기지국에 전송하여 완료를 통보할 수 있다.
5GC-C는 PDU 세션에 대한 해제가 완료된 경우, NGAP 메시지인 PDU Session Release Response 메시지를 기지국에 전송하여 완료를 통보할 수 있다.
5GC-C는 PDU 세션에 대한 변경 요청을 수용하지 못하는 경우, NGAP 메시지인 PDU Session Modification Failure 메시지를 기지국에 전송하여 요청 수행 실패를 통보할 수 있다.(단, 해당 메시지는 기지국에 의해 사용되지 않을 수도 있다.)
5GC-C는 PDU 세션에 대한 해제 요청을 수용하지 못하는 경우, NGAP 메시지인 PDU Session Release Failure 메시지를 기지국에 전송하여 요청 수행 실패를 통보할 수 있다. (단, 해당 메시지는 기지국에 의해 사용되지 않을 수도 있다.)
도 6는 본 실시예에서 QoS 플로우가 통보 기능을 지원하지 않는 경우에 PDU 세션 변경 절차를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 기지국(gNB)(401)은 단말(UE)(400)에 대한 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족되었는지 여부 또는 네트워크 슬라이스(NW Slice, Network Slice)에 변경이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S610).
만약 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족되거나 또는 네트워크 슬라이스에 변경이 발생하면, 기지국(401)은 PDU 세션 자원 변경 메시지로서 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Request 메시지를 코어망 개체(5GC-C)(402)로 전송할 수 있다(S611).
전술한 PDU 세션 자원 변경 메시지를 수신한 코어망 개체(402)는 PDU 세션 변경에 대한 요청을 처리한다(S612). 만약 해당 요청에 대한 처리가 성공한 경우에는 코어망 개체(402)는 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Response 메시지를 기지국으로 전송한다(S613).
이후, 코어망 개체(402)로부터 PDU Session Modification Response 메시지를 수신한 기지국(401)은 해당 메시지를 기초로 단말(400)과의 무선 데이터 베어러(DRB, Data Radio Bearer) 또는 네트워크 슬라이스에 대한 업데이트를 수행할 수 있다(S614).
도 7은 본 실시예에서 QoS 플로우가 통보 기능을 지원하지 않는 경우에 PDU 세션 해제 절차를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 기지국(gNB)(401)은 단말(UE)(400)에 대한 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족되었는지 여부 또는 네트워크 슬라이스(NW Slice, Network Slice)에 변경이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S710).
만약 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족되거나 또는 네트워크 슬라이스에 변경이 발생하면, 기지국(401)은 PDU 세션 자원 해제 메시지로서 NGAP 메시지인 PDU Session Release Request 메시지를 코어망 개체(5GC-C)(402)로 전송할 수 있다(S711).
전술한 PDU 세션 자원 해제 메시지를 수신한 코어망 개체(402)는 PDU 세션 해제에 대한 요청을 처리한다(S712). 만약 해당 요청에 대한 처리가 성공한 경우에는 코어망 개체(402)는 NGAP 메시지인 PDU Session Release Response 메시지를 기지국으로 전송한다(S713).
이후, 코어망 개체(402)로부터 PDU Session Release Response 메시지를 수신한 기지국(401)은 해당 메시지를 기초로 단말(400)과의 무선 데이터 베어러(DRB, Data Radio Bearer) 또는 네트워크 슬라이스에 대한 업데이트를 수행할 수 있다(S714).
실시예 2. 5G 세션 관리와 관련된 NGAP IE
NG 기반 PDU 세션 관리에 사용되는 정보 요소인 IE(Information Element)에는 이하의 필드가 포함될 수 있다. 즉, PDU 세션 관리를 위해 사용되는 NGAP 메시지에는 이하의 필드가 포함될 수 있다.(이하의 필드에 대한 조합이 메시지에 포함되는 것도 가능하며, 또한 각 필드는 특정한 NGAP 메시지에 대해서 필수적 또는 선택적으로 사용될 수도 있다.)
1) 5GC-C UE NGAP ID: 해당 5GC-C 내에서 NG 인터페이스상의 단말 연결을 식별하기 위한 식별자
2) 5GNB UE NGAP ID: 해당 5G NB 내에서 NG 인터페이스상의 단말 연결을 식별하기 위한 식별자
3) PDU Session Modification List: 변경될 PDU 세션의 리스트
4) PDU Session No Modification List: 변경되지 않을 PDU 세션 리스트
5) PDU Session Release List: 해제될 PDU 세션 리스트
6) PDU Session No Release List: 해제되지 않을 PDU 세션 리스트
7) PDU Session ID: PDU 세션 식별자
8) QoS Flow ID: QoS 플로우 식별자
9) Slice ID: 네트워크 슬라이스 식별자
10) RAB ID: 특정 단말에 대한 무선 액세스 베어러의 고유 식별자
11) 5G Flow Level QoS Parameters: 5G Flow에 적용되는 QoS 관련 파라미터(서로 다른 QoS 특성을 갖는 Flow를 분류/식별이 가능한 QoS Flow ID가 포함될 수 있음)
12) UE Radio Capability: 단말의 무선 캐퍼빌리티. 5G, eLTE, LTE 값을 포함할 수 있음
13) NAS-PDU: 기지국의 해석 없이 5GC-C와 단말 간 전송될 메시지
14) GTP TEID: 5GC-C TEID, 5GC-U TEID, 5G NB TEID, CU TEID, DU TEID 전부 혹은 일부가 사용
15) Cause: 요구 사항 불만족 이유, 요청 실패 이유
16) 5G UE Type: 연결된 5G 단말의 종류를 구분하기 위해 사용(Standalone 단말, Standalone 기반 Interworking 단말, Non-standalone 기반 Interworking 단말, LTE-only 단말 등의 종류를 구분할 수 있음)
전술한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 5G에서는 고대역 주파수, 고속 전송속도, 고신뢰도, 저지연도에 대한 요구 사항과 다양한 서비스 시나리오들을 안정적으로 제공하기 위해서 많은 수의 스몰셀 기지국이 필요하게 된다. 그러므로 NG 인터페이스를 표준 기반의 개방형으로 설계하여, 다른 장비 제조사의 5G 코어 네트워크 및 기지국 간의 효율적인 연동을 통하여 더욱 안정적인 네트워크 연결성을 제공할 뿐 아니라 구축 비용 및 운용 비용을 절감하는 것 또한 가능하다.
도 8은 본 실시예들에 따른 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 기지국(800)은 제어부(810), 송신부(820) 및 수신부(830)을 포함한다.
제어부(810)는 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항을 만족하는지 판단할 수 있다. 이 때, 전술한 바와 같이 QoS 플로우에 대한 파라미터로는 QoS 플로우의 식별자, QoS 플로우의 전송률(최소값/보장값/최대값), QoS의 특성(특정 대역폭을 보장하는지 여부에 따른 GBR(Guaranteed Bit Rate)/Non-GBR(Non Guaranteed Bit Rate) 타입, 우선 순위, 패킷 지연도, 패킷 에러율 등)에 관한 정보, ARP(Allocation and Retention Priority) 정보 등이 포함될 수 있다.
그리고 제어부(810)는 이하의 수신부(830)로부터 수신된 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 따라 상기 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 변경할 수 있다.
송신부(820)는 전술한 QoS 플로우의 요구 사항이 불만족된 것으로 판단된 경우에, 해당 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 코어망 개체로 전송하고, 코어망 개체로부터 수신된 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)에 대한 처리 결과를 코어망 개체로 전송할 수 있다.
그리고, 전술한 PDU 세션 자원 알림 메시지는 전술한 QoS 플로우의 식별자 및 요구 사항 불만족의 원인 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 전술한 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는 NGAP(NG Application protocol) 메시지를 통해 전송될 수 있다. 즉, PDU 세션 자원 알림 메시지는 NGAP 메시지인 PDU Session Indication Message로 전송될 수 있고, PDU 세션 자원 변경 메시지는 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Request 메시지로 전송될 수 있고, PDU 세션 자원 해제 메시지는 NGAP 메시지인 PDU Session Release Command로 전송될 수 있다.
수신부(830)는 코어망 개체로부터 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 수신할 수 있다.
전술한 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는 PDU 세션 관리에 관한 정보 요소(Information Element)로서 PDU 세션 식별자, QoS 플로우 식별자 및 네트워크 슬라이스 식별자 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 9는 본 실시예들에 따른 코어망 개체의 구성을 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 코어망 개체(900)는 수신부(910), 제어부(920) 및 송신부(930)을 포함한다.
수신부(910)는 단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 기지국으로부터 수신하고, 기지국으로 전송한 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 기지국으로부터 수신하는 기능을 수행할 수 있다.
이 때, 전술한 바와 같이 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는 NGAP(NG Application protocol) 메시지를 통해 전송될 수 있다. 즉, PDU 세션 자원 알림 메시지는 NGAP 메시지인 PDU Session Indication Message로 전송될 수 있고, PDU 세션 자원 변경 메시지는 NGAP 메시지인 PDU Session Modification Request 메시지로 전송될 수 있고, PDU 세션 자원 해제 메시지는 NGAP 메시지인 PDU Session Release Command로 전송될 수 있다.
그리고, 전술한 PDU 세션 자원 알림 메시지는 전술한 QoS 플로우의 식별자 및 요구 사항 불만족의 원인 정보를 포함할 수 있다.
송신부(930)는 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 기지국으로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
이 때, 기지국은 전술한 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지를 수신하고, 해당 수신된 메시지에 따라 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 따라 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 변경할 수 있다.
전술한 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는 PDU 세션 관리에 관한 정보 요소(Information Element)로서 PDU 세션 식별자, QoS 플로우 식별자 및 네트워크 슬라이스 식별자 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 실시예의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예에 개시된 내용은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (24)

  1. 기지국이 PDU(Packet Data Unit) 세션을 관리하는 방법에 있어서,
    단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항을 만족하는지 판단하는 단계;
    상기 요구 사항이 불만족된 것으로 판단된 경우에, 상기 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 코어망 개체로 전송하는 단계;
    상기 코어망 개체로부터 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 수신하는 단계; 및
    상기 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 상기 코어망 개체로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는,
    NGAP(NG Application protocol) 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는,
    PDU 세션 식별자, QoS 플로우 식별자 및 네트워크 슬라이스 식별자 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지는,
    상기 요구 사항이 불만족된 QoS 플로우의 식별자 및 요구 사항 불만족의 원인 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 PDU 세션에 대한 네트워크 슬라이스 지원 정보(Network Slice Assistance Information)를 저장하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 따라 상기 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 변경하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 코어망 개체가 PDU(Packet Data Unit) 세션을 관리하는 방법에 있어서,
    단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는,
    NGAP(NG Application protocol) 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는,
    PDU 세션 식별자, QoS 플로우 식별자 및 네트워크 슬라이스 식별자 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지는,
    상기 요구 사항이 불만족된 QoS 플로우의 식별자 및 요구 사항 불만족의 원인 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 PDU 세션에 대한 네트워크 슬라이스 지원 정보(Network Slice Assistance Information)를 저장하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 따라 상기 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 변경하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. PDU(Packet Data Unit) 세션을 관리하는 기지국에 있어서,
    단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항을 만족하는지 판단하는 제어부;
    코어망 개체로부터 PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 수신하는 수신부; 및
    상기 요구 사항이 불만족된 것으로 판단된 경우에, 상기 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 코어망 개체로 전송하고, 상기 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 상기 코어망 개체로 전송하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는,
    NGAP(NG Application protocol) 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는,
    PDU 세션 식별자, QoS 플로우 식별자 또는 네트워크 슬라이스 식별자 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지는,
    상기 요구 사항이 불만족된 QoS 플로우의 식별자 및 요구 사항 불만족의 원인 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 PDU 세션에 대한 네트워크 슬라이스 지원 정보(Network Slice Assistance Information)를 저장하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 따라 상기 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 변경하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. PDU(Packet Data Unit) 세션을 관리하는 코어망 개체에 있어서,
    PDU 세션 자원 변경 메시지(PDU Session Resource Modification Message) 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지(PDU Session Resource Release Message)를 기지국으로 전송하는 송신부; 및
    단말에 대한 QoS 플로우의 요구 사항에 대한 불만족을 지시하는 PDU 세션 자원 알림 메시지(PDU Session Resource Notify Message)를 기지국으로부터 수신하고, 상기 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 대한 처리 결과를 기지국으로부터 수신하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어망 개체.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는,
    PDU 세션 식별자, QoS 플로우 식별자 및 네트워크 슬라이스 식별자 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 코어망 개체.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지, PDU 세션 자원 변경 메시지 및 PDU 세션 자원 해제 메시지는,
    NGAP(NG Application protocol) 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 코어망 개체.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 PDU 세션 자원 알림 메시지는,
    상기 요구 사항이 불만족된 QoS 플로우의 식별자 및 요구 사항 불만족의 원인 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어망 개체.
  23. 제 19항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 PDU 세션에 대한 네트워크 슬라이스 지원 정보(Network Slice Assistance Information)를 저장하는 것을 특징으로 하는 코어망 개체.
  24. 제 19항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 PDU 세션 자원 변경 메시지 또는 PDU 세션 자원 해제 메시지에 따라 상기 단말과 연결된 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 변경하는 것을 특징으로 하는 코어망 개체.
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