KR102127150B1

KR102127150B1 - 네트워크 시스템, 이에 적용되는 네트워크장치 및 그 장치의 동작, 네트워크노드의 동작 방법

Info

Publication number: KR102127150B1
Application number: KR1020180129103A
Authority: KR
Inventors: 이동진
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-06-26
Also published as: KR20190049507A

Abstract

본 발명은, 네트워크노드(NF)에 탑재된 제어기능을 타 NF로 이동/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술을 실현하여, 단말에 대한 시그널링 처리 시 각 NF 간 시그널링을 줄임으로써 단말에 대한 시그널링 처리 지연(Delay)을 줄일 수 있는 방안을 제안한다.

Description

네트워크 시스템, 이에 적용되는 네트워크장치 및 그 장치의 동작, 네트워크노드의 동작 방법{NETWORK SYSTEM, NETWORK APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF, CONTROL METHOD OF NETWORK NODE}

본 발명은, 네트워크노드에 탑재된 제어기능을 타 네트워크노드로 이동/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술에 관한 것이다.

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) 등, 다양한 서비스 타입을 지원하고 있다.

특히, 5G 통신시스템에서 지원하는 URLLC 서비스의 경우, 단말 사용자의 체감 측면에서 매우 중요하다고 볼 수 있으며, 이를 지원하기 위해 다양한 연구 개발이 진행 중이다.

5G에서는, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있다.

구체적으로, 5G에서는, 기존 LTE(4G)와 달리, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.

이때, 5G에서 Control Plane의 네트워크노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 기능의 AMF(Access and Mobility Function), 정당한 가입자인지 여부를 인증하는 인증절차를 제어하는 기능의 AUSF(Authentication Service Function), 가입자 정보와 가입자 별 가입 서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 기능의 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function), 네트워크 내 각 네트워크노드들에 대한 정보를 관리/제어하는 기능의 NRF(Network Repository Function), NEF(Network Exposure Function), NSSF(Network Slice Selection Function), UDM(User Data Management), AF(Application Function) 등으로 정의할 수 있다.

이러한 Control Plane의 각 네트워크노드는, 자신이 담당하는 고유의 제어기능을 수행하고 있으며, 그 제어기능을 수행하는 Network Function(이하, NF)이라 칭할 수 있다.

그리고, 5G에서 User Plane의 네트워크노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 데이터망(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.

이러한 5G에서는, 단말에 대한 시그널링 처리 시, 각 네트워크노드 즉 각 NF 별로 해당 NF가 담당하는 제어기능 수행 및 시그널링 처리를 위해, 각 NF 간에 많은 개수의 시그널링을 주고 받게 된다.

이에, 5G에서는, 물리적으로 독립된 각 NF 간에 많은 개수의 시그널링으로 인해, 단말에 대한 시그널링 처리 시, NF 간 매 시그널링 마다의 Latency 만큼 지연(Delay)이 생길 수 밖에 없다.

헌데, 현재 5G에서는, 물리적으로 독립된 각 NF 간에 많은 개수의 시그널링으로 인해, 단말에 대한 시그널링 처리 시 발생하는 상당한 지연(Delay)을 해소하기 위한 방안이 제시되지 않고 있다.

본 발명에서는, 단말에 대한 시그널링 처리 시 발생하는 각 NF 간 시그널링을 줄여, 단말에 대한 시그널링 처리 지연(Delay)을 줄일 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 단말에 대한 시그널링 처리 시 발생하는 각 NF 간 시그널링을 줄여, 단말에 대한 시그널링 처리 지연(Delay)을 줄일 수 있는 새로운 방안을 실현하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 시스템은, 적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 다수의 네트워크노드; 및 상기 다수의 네트워크노드 중 제어기능 분리가 필요한 특정 네트워크노드의 특정 제어기능을 상기 다수의 네트워크노드 중 선택한 타 네트워크노드에 탑재되도록 하는 제어노드를 포함한다.

구체적으로, 상기 제어노드는, 상기 특정 네트워크노드로 제어기능 분리를 요청하여, 상기 특정 네트워크노드로부터 분리 가능한 특정 제어기능에 대한 컨텍스트 정보 응답이 회신되면, 상기 다수의 네트워크노드 중, 상기 컨텍스트 정보를 기반으로 상기 특정 제어기능의 구현이 가능한 타 네트워크노드를 선택할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어노드는, 상기 특정 네트워크노드에서 분리된 상기 특정 제어기능 및 상기 컨텍스트 정보가 상기 타 네트워크노드로 전달되도록 하여, 상기 특정 제어기능을 상기 타 네트워크노드에 탑재시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크장치는, 적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 제어기능부; 상기 적어도 하나의 제어기능 중, 유저컨텍스트(User Context) 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분하여 상기 특정 제어기능을 분리하는 분리부; 상기 분리된 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보 중 적어도 하나를 제어노드로 제공하여, 상기 제어노드에 의해 상기 유저컨텍스트 정보를 기반으로 선택된 타 네트워크장치에 상기 특정 제어기능이 탑재될 수 있도록 하는 제어부를 포함한다.

구체적으로, 상기 타 네트워크장치는, 다수의 네트워크장치 중, 단말과의 시그널링 절차 상 상기 네트워크장치 보다 상기 단말과 근접한 위치의 네트워크장치 중 어느 하나일 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부는, 상기 타 네트워크장치로 상기 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보를 제공하거나 또는 상기 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보에 대한 상기 타 네트워크장치로부터의 복사(Copy)를 허용하여, 타 네트워크장치에 상기 특정 제어기능이 탑재되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어기능부는, 상기 타 네트워크장치의 상기 특정 제어기능으로부터 상시 또는 일정 기간 단위로 수신되는 업데이트정보에 따라, 상기 적어도 하나의 제어기능 중 상기 특정 제어기능과 관련한 정보를 업데이트 관리할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크장치는, 적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 제어기능부; 및 타 네트워크장치에서 유저컨텍스트 정보를 기반으로 분리된 특정 제어기능을 획득하여, 상기 타 네트워크장치의 상기 특정 제어기능을 상기 네트워크장치에 탑재하는 제어부를 포함하며; 상기 제어기능부의 각 제어기능은, 단말에 대한 시그널링 중 상기 타 네트워크장치의 특정 제어기능으로 전달해야 하는 상기 유저컨텍스트 정보에 따른 특정 시그널링을 상기 제어부의 상기 특정 제어기능으로 전달하여, 상기 네트워크장치 내에서 상기 특정 시그널링이 처리되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 특정 제어기능은, 탑재 후 기 설정된 탑재유지시간 동안, 또는 상기 제어기능부의 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 상기 특정 제어기능을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되는 시점까지, 상기 제어부에서 탑재 유지될 수 있다.

구체적으로, 상기 제어기능부의 각 제어기능은, 상기 제어기능부의 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 상기 특정 제어기능을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되면, 상기 특정 시그널링을 상기 타 네트워크장치의 특정 제어기능으로 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크장치의 동작 방법은, 기 탑재하고 있는 적어도 하나의 제어기능 중, 유저컨텍스트(User Context) 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분하여 상기 특정 제어기능을 분리하는 분리단계; 및 상기 분리된 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보 중 적어도 하나를 제어노드로 제공하여, 상기 제어노드에 의해 상기 유저컨텍스트 정보를 기반으로 선택된 타 네트워크장치에 상기 특정 제어기능이 탑재될 수 있도록 하는 기능제어단계를 포함한다.

구체적으로, 상기 제어노드에 의해, 상기 타 네트워크장치로 상기 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보를 제공하거나 또는 상기 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보에 대한 상기 타 네트워크장치로부터의 복사(Copy)를 허용하여, 타 네트워크장치에 상기 특정 제어기능이 탑재되도록 하는 것을 특징으로 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 타 네트워크장치의 상기 특정 제어기능으로부터 상시 또는 일정 기간 단위로 수신되는 업데이트정보에 따라, 상기 적어도 하나의 제어기능 중 상기 특정 제어기능과 관련한 정보를 업데이트 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크장치의 동작 방법은, 적어도 하나의 제어기능을 기 탑재하는 단계; 타 네트워크장치에서 유저컨텍스트 정보를 기반으로 분리된 특정 제어기능을 획득하여, 상기 타 네트워크장치의 상기 특정 제어기능을 상기 네트워크장치에 탑재하는 획득탑재단계; 상기 적어도 하나의 제어기능이, 단말에 대한 시그널링 중 상기 타 네트워크장치의 특정 제어기능으로 전달해야 하는 상기 유저컨텍스트 정보에 따른 특정 시그널링을 상기 제어부의 상기 특정 제어기능으로 전달하여, 상기 네트워크장치 내에서 상기 특정 시그널링이 처리되도록 하는 시그널링단계를 포함한다.

구체적으로, 상기 특정 제어기능은, 탑재 후 기 설정된 탑재유지시간 동안, 또는 상기 제어기능부의 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 상기 특정 제어기능을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되는 시점까지, 상기 네트워크장치에 탑재 유지될 수 잇다.

구체적으로, 상기 적어도 하나의 제어기능이, 상기 제어기능부의 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 상기 특정 제어기능을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되면, 상기 특정 시그널링을 상기 타 네트워크장치의 특정 제어기능으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 특정 서비스를 지원하는 네트워크노드의 동작 방법은, 상기 네트워크노드의 동작을 위한 적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 단계; 단말의 시그널링에 대하여, 상기 적어도 하나의 제어기능 수행 및 제어기능 간 전달을 통해 상기 시그널링을 처리하는 단계; 상기 시그널링이 각 제어기능에서 처리될 때마다, 시그널링 처리와 관련된 결과정보를 상기 특정 서비스와 관련된 특정 데이터저장소에 저장하고 상기 제어기능에는 보유되지 않도록 하는 단계를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 결과정보는, 시그널링 처리를 수행한 제어기능의 상태정보, 상기 단말 및 시그널링의 서비스 중 적어도 하나에 대한 유저컨텍스트 정보를 포함할 수 잇다.

구체적으로, 상기 제어기능은, 상기 제어기능을 수행하기 위해, 소프트웨어 형태를 갖는 적어도 하나의 컴포넌트(component)로 구성되며, 상기 적어도 하나의 컴포넌트는, 시그널링 입력(input), 시그널링 처리(process), 시그널링 출력(output)의 기능을 가질 수 있다.

이에, 본 발명의 실시예들에 따르면, 네트워크노드(NF)에 탑재된 제어기능을 타 NF로 이동/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술을 실현하여, 단말에 대한 시그널링 처리 시 각 NF 간 시그널링을 줄임으로써 단말에 대한 시그널링 처리 지연(Delay)을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

이로 인해 본 발명의 실시예들에 따르면, 5G에서 지원하는 서비스 타입의 요구/성능을 효율적으로 지원하는 효과를 도출한다.

도 1은 5G 네트워크 시스템을 보여주는 예시도이다.
도 2는 5G 네트워크 시스템에서 단말의 시그널링 처리 시 NF 간 시그널링을 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템을 보여주는 예시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치(네트워크노드)의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템에서 단말의 시그널링 처리 시 NF 간 시그널링을 보여주는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치(네트워크노드)의 동작 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크노드의 동작 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 micro NF의 구조(환경)을 보여주는 개념도이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 micro NF에 대한 정보 내용을 보여주는 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명은, 향후 도입된 5G 통신시스템을 고려한다.

이러한 Control Plane의 각 네트워크노드(제어노드라고도 함)는, 자신이 담당하는 고유의 제어기능을 수행하고 있으며, 그 제어기능을 수행하는 Network Function(이하, NF)이라 칭할 수 있다.

그리고, 5G에서 User Plane의 네트워크노드(데이터노드라고도 함)는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 데이터망(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.

도 1은, 5G 네트워크 시스템을 보여주고 있다.

도 1에서는, 설명의 편의 상, Control Plane의 네트워크노드(NF)로서 AMF, AUSF, PCF, NRF를 도시하고, User Plane의 NF로서 UPF를 도시하고 있다.

5G에서는, 단말(1)에 대한 시그널링 처리 시, 각 네트워크노드 즉 각 NF 별로 해당 NF가 담당하는 제어기능 수행 및 시그널링 처리를 위해, 각 NF 간에 많은 개수의 시그널링을 주고 받게 된다.

특히, 단말(1)의 동작 상태를 천이시키는 상황, 예를 들면 단말(1)이 코어망에 접속하는 Attach 상황(예: Idle-to-Active), 단말(1)이 아이들 상태로 전환되는 상황(예: Active-to-Idle), 단말(1)이 다른 액세스단(예: 기지국)으로 이동하는 상황(예: UE Handover) 등에서, 단말(1)에 대한 시그널링 처리 시 각 NF 간 주고 받는 시그널링의 개수가 많을 수 있다.

이에, 5G에서는, 물리적으로 독립된 각 NF 즉 AMF, AUSF, PCF 등 간에 많은 개수의 시그널링으로 인해, 단말(1)에 대한 시그널링 처리에 지연(Delay)이 생기게 된다.

이하에서는, 도 2를 참조하여 단말(1)이 코어망에 접속하는 Attach 상황(예: Idle-to-Active)에서, 단말(1)에 대한 시그널링 처리 시 각 NF 간 시그널링을 간단히 설명하겠다.

도 2에 도시된 바와 같이, 단말(1)은, 액세스단 즉 기지국(10)을 통한 AMF과의 시그널링을 통해 무선구간이 연결되면, AMF로 코어망 접속을 위한 요청 메시지를 송신한다.

이때, 단말(1)이 AMF로 송신하는 요청 메시지를 비롯하여 각 NF 간 송수신되는 메시지(시그널링)은, 5G에서 정의하는 형태의 메시지이면 충분할 것이며, 이하에서는 설명의 편의 상 메시지의 역할을 기준으로 단순화시킨 명칭으로 각 메시지를 지칭하겠다.

즉, 단말(1)이 AMF로 코어망 접속을 위한 Attach Request 메시지를 송신하면, AMF는 인증절차의 제어기능을 수행하는 AUSF로 단말(1)에 대한 인증을 요청하는 인증 메시지를 송신하고, 이에 AUSF는 정책/관리의 제어기능을 수행하는 PCF로 단말(1)에 대한 정책을 요청하는 정책 메시지를 송신하게 된다.

PCF는, 단말(1)에 대한 가입 서비스정보, 과금 등의 정책을 응답하는 Response 메시지를 AUSF로 회신하고, 이에 AUSF는 회신된 정책을 근거로 단말(1)에 대한 인증절차를 수행하여 인증 결과(예: 인증 성공)를 응답하는 Response 메시지를 AMF로 회신한다.

이에, AMF는 단말(1)과 관련된 각 네트워크노드(NF)들에 대한 정보(이하, N/W 정보)를 요청하는 N/W 정보 메시지를 NRF로 송신하여 이에 응답하는 Response 메시지를 회신 받은 후, 단말(1)로 코어망 접속 완료를 알리는 Attach Complete 메시지를 송신한다.

단말(1)은 Attach Complete 메시지를 수신하여 코어망 접속이 완료된 후, User Plane의 NF 즉 UPF를 통해 데이터망(예: 인터넷)으로의 데이터를 송수신할 수 있다.

물론, 도 2를 참조하여 설명한, 각 NF 즉 AMF, AUSF, PCF, NRF 간 메시지 송수신(시그널링)은, 일 실시예일 수 있고, 5G에서 정의하는 순서 및 종류에 따라 시그널링 순서 및 종류는 달라질 수도 있다.

이상의 도 2를 참조한 설명에서 알 수 있듯이, 5G에서는, 물리적으로 독립된 각 NF 즉 AMF, AUSF, PCF 등 간에 많은 개수의 시그널링으로 인해, 단말(1)에 대한 시그널링 처리 시, NF 간 매 시그널링 마다의 Latency 만큼 지연(Delay)이 생길 수 밖에 없다.

그리고, 이러한 시그널링 처리의 지연으로 인해, 단말(1) 입장에서 실제 데이터를 송수신할 수 있는 서비스 시작 시점이 느리다고 체감하는 단점 역시 생길 수 밖에 없다.

이에, 본 발명에서는, 단말에 대한 시그널링 처리 시 발생하는 각 NF 간 시그널링을 줄여, 단말에 대한 시그널링 처리 지연(Delay)을 줄일 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

구체적으로, 본 발명에서는, 제안하는 새로운 방안(이하, 제어기능 이동 기술)을 실현할 수 있는 네트워크 시스템 및 네트워크장치(네트워크노드)를 제안하고자 한다.

이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템을 설명하겠다.

본 발명은, 5G를 고려한 것이므로, 본 발명의 네트워크 시스템 역시 5G 네트워크 시스템일 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템은, 적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 다수의 네트워크노드와, 상기 다수의 네트워크노드에 대한 상태를 모니터링하며, 상기 다수의 네트워크노드 중 제어기능 분리가 필요한 특정 네트워크노드의 특정 제어기능을 상기 다수의 네트워크노드 중 선택한 타 네트워크노드에 탑재되도록 하는 제어노드(300)를 포함한다.

다수의 네트워크노드는, 5G에서 Control Plane 및 User Plane의 네트워크노드들 즉 각 NF을 의미하며, 도 3에는 설명의 편의 상 AMF, AUSF, PCF, NRF를 도시하고 있다.

제어노드(300)는, 코어망에 위치하는 별도의 네트워크노드일 수도 있고, 기존에 존재하는 네트워크노드 중 하나 예를 들면 NRF 또는 NEF일 수도 있다.

이러한 제어노드(300)는, 다수의 네트워크노드 즉 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등)에 대한 상태를 모니터링한다.

예를 들면, AMF, AUSF, PCF, NRF 등 각 NF는, 주기적으로 또는 기 정의된 이벤트 발생 시마다, 자신의 상태 정보를 제어노드(300)에 보고하여, 제어노드(300)에서 다수의 NF에 대한 상태가 모니터링되도록 할 수 있다.

여기서 제어노드(300)에 보고되는 상태 정보는, 네트워크노드 즉 NF 단위로 NF 자신에 대한 정보(예: NF ID, CFH(Common Function Handler) 정보_H/W,S/W) 및 capability(예: 사용 가능한 자원 상태)와, 성능, 인터페이스 등을 나타내는 정보일 수 있고, 더 나아가 NF에 탑재된 제어기능(후술의 micro NF 포함) 단위로 micro NF 자신에 대한 정보(예: micro NF ID) 및 capability(예: 사용 가능한 자원 상태)와, 성능, 인터페이스 등을 더 나타내는 정보일 수 있다.

제어노드(300)는, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등)에 대하여 모니터링하는 상태에 근거하여, 다수의 NF 중 제어기능 분리가 필요한 특정 NF의 특정 제어기능을 상기 다수의 NF 중 선택한 타 NF에 탑재되도록 한다.

구체적으로 설명하면, 제어노드(300)는, 다수의 NF 중 제어기능 분리가 필요한 특정 NF로 제어기능 분리를 요청할 수 있다.

이때, 제어노드(300)는, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등)에 대하여 모니터링하는 상태에 근거하여, 기 정의된 정책에 따라 다수의 NF 중 제어기능 분리가 필요한 특정 NF를 선택할 수 있다.

예를 들면, 많은 수의 시그널링이 발생될 수 있는 Attach 상황(예: Idle-to-Active)이 예상되는 아이들(Idle) 단말이 일정 개수 이상 수용되거나 전체 수용 단말 중 일정 비율 이상인 NF를 선택하도록 정의된 정책을 가정할 수 있다.

이 경우, 제어노드(300)는, 위 가정한 정책에 따라, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등) 중, 아이들(Idle) 단말이 일정 개수 이상 수용되거나 전체 수용 단말 중 일정 비율 이상인 NF를 특정 NF로 선택할 수 있다.

또는, 초저지연의 URLLC 서비스에 가입된 단말이 수용되거나 전체 수용 단말 중 일정 비율 이상인 NF를 선택하도록 정의된 정책을 가정할 수 있다.

이 경우, 제어노드(300)는, 위 가정한 정책에 따라, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등) 중, URLLC 서비스에 가입된 단말이 수용되거나 전체 수용 단말 중 일정 비율 이상인 NF를 특정 NF로 선택할 수 있다.

물론, 전술의 정책 정의는 일 실시예일 뿐이며, 정책을 어떻게 정의하느냐에 따라 제어기능 분리가 필요한 특정 NF는 다르게 선택될 것이다.

또는, 제어노드(300)는, 정책과 무관하게, 다수의 NF 중 제어기능 분리가 필요한 특정 NF를 랜덤하게 또는 정의된 순서에 따라 순차적으로 선택할 수도 있다.

이하에서는, 설명의 편의 상, 제어기능 분리가 필요한 특정 NF로서 AUSF, PCF, NRF를 선택한 경우로 가정하여 설명하겠다.

이 경우, 제어노드(300)는, 제어기능 분리가 필요한 특정 NF 즉 AUSF, PCF, NRF 각각으로 제어기능 분리를 요청한다.

제어기능 분리 요청을 수신한 NF(예: AUSF, PCF, NRF)는, 자신이 탑재하고 있는 적어도 하나의 제어기능 중, 유저컨텍스트(User Context) 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분할 수 있다.

이때, 다수의 NF는, 유저컨텍스트 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분하기 위한 동일한 구분정책을 보유할 수 있고, 동일한 구분정책에 근거하여 유저컨텍스트 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분할 수 있다.

여기서, 유저컨텍스트는, 단말(유저) 별로, 단말의 지역정보, Idle/핸드오버 등의 시그널링 상태, 가입한 서비스 타입 정보(예: URLLC) 등을 나타낼 수 있다.

예를 들면, NF(예: PCF)는, 수용하고 있는 단말(유저)의 유저컨텍스트를 기반으로, 수용하고 있는 단말 중 많은 수의 시그널링이 발생될 수 있는 Attach 상황(예: Idle-to-Active)이 예상되는 아이들(Idle) 단말 및/또는 URLLC 서비스에 가입된 단말을 대상으로 독립적인 수행이 가능한 제어기능을, 분리 가능한 특정 제어기능으로 구분할 수 있다.

이때, 독립적인 수행이 가능한 제어기능 다시 말해 분리 가능한 제어기능이란, 시그널링 처리 단위의 제어기능일 수 있고, 예를 들면 인증절차의 제어기능, 정책/관리의 제어기능일 수도 있고, 시그널링 처리 내 연산 단위의 제어기능(예: 스위칭, 라우팅, 로드밸런싱, 패킷 encap/decap 등의 제어기능)일 수도 있다.

제어기능 분리 요청을 수신한 NF(예: AUSF, PCF, NRF)는, 분리 가능한 특정 제어기능이 구분되면, 구분된 특정 제어기능을 타 NF로 전달 가능하도록 가상화된 제어기능(이하, micro NF)으로 분리하고, 분리한 특정 제어기능 즉 micro NF에 대한 유저컨텍스트 정보를 제어노드(300)로 응답하여 회신할 수 있다.

여기서, 제어노드(300)로 회신되는 유저컨텍스트 정보는, 분리한 특정 제어기능 즉 micro NF의 대상이 되는 단말(유저)에 대한 정보이다.

예를 들면 유저컨텍스트 정보는, 가입자 정보 및 세션정보 (UE ID, UE Capability, Slice ID, TE ID, QoS ID, Flow ID, Resource 할당, B/W, Latency, Routing 정보 등) 등을 포함하는 정보일 수 있다.

이하에서는 설명의 편의 상, AUSF에서는 가상화된 제어기능(micro NF, 이하 m1)을 분리하고, PCF에서는 가상화된 제어기능(micro NF, 이하 m2)을 분리하고, NRF에서는 가상화된 제어기능(micro NF, 이하 m3)을 분리한 경우로 가정하겠다.

제어노드(300)는, 제어기능 분리를 요청한 NF(예: AUSF, PCF, NRF)로부터 분리 가능한 특정 제어기능 즉 micro NF(예: m1,m2,m3)에 대한 유저컨텍스트 정보 응답이 회신되면, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등) 중 회신된 유저컨텍스트 정보를 기반으로 전술의 micro NF(예: m1,m2,m3)의 구현이 가능한 타 NF를 선택한다.

즉, 제어노드(300)는, AUSF로부터 회신된 유저컨텍스트 정보를 기반으로 전술의 micro NF(m1)의 구현이 가능한 타 NF를 선택하고, PCF로부터 회신된 유저컨텍스트 정보를 기반으로 전술의 micro NF(m2)의 구현이 가능한 타 NF를 선택하고, NRF로부터 회신된 유저컨텍스트 정보를 기반으로 전술의 micro NF(m3)의 구현이 가능한 타 NF를 선택할 수 있다.

이때, PCF에서 분리된 micro NF(m2)의 구현을 위해 선택되는 타 NF는, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등) 중 단말(1)과의 시그널링 절차 상 PCF 보다 단말(1)과 근접한 위치의 NF 중 어느 하나일 것이다.

즉, 도 2에서 알 수 있듯이, 단말(1)과의 시그널링 절차 상, 단말(1)과 근접한 순서가 AMF -> AUSF -> PCF -> NRF이므로, PCF에서 분리된 micro NF(m2)의 구현을 위해 선택되는 타 NF는 AMF 또는 AUSF일 것이다.

구체적으로, 제어노드(300)는, 단말(1)과의 시그널링 절차 상 PCF 보다 단말(1)과 근접한 위치의 AMF 및 AUSF에 대하여 모니터링한 상태에 근거하여, PCF로부터 회신되는 유저컨텍스트 정보를 기반으로 micro NF(m2) 구현 시 자원이 부족하지는 않는지, Latency가 임계수준을 넘지는 않는지, 단말(1)과 근접 정도(거리) 등을 고려하여, AMF 및 AUSF 중 하나를 micro NF(m2)의 구현이 가능한 타 NF로 선택할 수 있다.

물론, 제어노드(300)는, AUSF에 대해서도 동일한 방식으로 AMF를 micro NF(m1)의 구현이 가능한 타 NF로 선택할지 결정하고, NRF에 대해서도 동일한 방식으로 AMF, AUSF, PCF 중 하나를 micro NF(m3)의 구현이 가능한 타 NF로 선택할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의 상, AUSF의 micro NF(m1), PCF의 micro NF(m2), NRF의 micro NF(m3)의 구현이 가능한 타 NF로서, AMF를 선택한 경우로 가정하여 설명하겠다.

그리고, 본 발명에서는, micro NF를 분리하는 NF를 Parent NF로 지칭하고, micro NF 탑재하게 되는 타 NF를 Child NF로 지칭하겠다.

제어노드(300)는, Parent NF(예: AUSF, PCF, NRF)에서 분리된 특정 제어기능 즉 micro NF(m1,m2,m3) 및 각 유저컨텍스트 정보가 Child NF(예: AMF)로 전달되도록 하여, 특정 제어기능 즉 micro NF(m1,m2,m3)를 Child NF(예: AMF)에 탑재시킨다.

예를 들면, 제어노드(300)는, Parent NF(예: AUSF, PCF, NRF) 각각으로, 분리한 특정 제어기능 즉 micro NF 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 전술의 Child NF(예: AMF)로 제공하도록 명령할 수 있다.

AUSF, PCF, NRF 각각은, 제어노드(300)의 명령에 따라, 자신이 분리한 micro NF 및 이와 관련된 유저컨텍스트 정보를 AMF로 제공(예: Cache, Migration)하여, AMF에 micro NF(m1,m2,m3)가 탑재되도록 할 수 있다.

PCF를 예를 들어 설명하면, PCF는 자신이 분리한 micro NF(m2) 및 이와 관련된 유저컨텍스트에 대한 Cacheable 정보(예: micro NF ID, 유저컨텍스트 식별정보 등)가 지정된 필드에 입력된 형태의 메시지를 AMF로 제공할 수 있다(Cache).

이에, AMF는 수신된 메시지 내 필드에서 확인되는 정보(예: micro NF ID, 유저컨텍스트 식별정보 등)를 근거로, micro NF ID에 따른 micro NF(m2)을 획득하여 탑재할 수 있다(Cache). 이때 AMF는 micro NF ID에 따른 micro NF(m2)을, PCF로부터 획득할 수 있고 또는 별도의 특정 데이터저장소에서 획득할 수도 있다.

또 예를 들면, PCF는 자신이 분리한 micro NF(m2)을 AMF로 제공하고 아울러 micro NF(m2)와 관련된 유저컨텍스트에 대한 정보(예: 유저컨텍스트 식별정보 등)를 AMF로 제공하여 탑재되도록 하되, 자신에 저장된 정보(예: 유저컨텍스트 식별정보 등)는 삭제할 수 있다(Migration).

또는, 제어노드(300)는, Parent NF(예: AUSF, PCF, NRF)로부터 분리된 특정 제어기능 즉 micro NF 및 관련된 유저컨텍스트 정보가 Child NF(예: AMF)로 복사(Copy)되도록 허용할 수 있다.

AUSF, PCF, NRF 각각은, 제어노드(300)의 명령에 따라, 자신이 분리한 micro NF 및 이와 관련된 유저컨텍스트 정보를 복사하려는 AMF으로부터의 접근을 허용하여(Copy), AMF에 micro NF(m1,m2,m3)가 탑재되도록 할 수 있다.

예를 들어, PCF는 자신이 분리한 micro NF(m2) 및 이와 관련된 유저컨텍스트에 대한 정보(예: 유저컨텍스트 식별정보 등)를 복사하려는 AMF으로부터의 접근을 허용해줄 수 있다(Copy).

이에, AMF는 PCF 내 micro NF(m2) 및 이와 관련된 유저컨텍스트에 대한 정보(예: 유저컨텍스트 식별정보 등)에 접근하여 복사/획득하여 탑재할 수 있다(Copy).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 5G에서 Control/User Plane의 네트워크노드(NF)에 Static하게 탑재되던 고유의 제어기능을 타 NF, 특히 단말과의 시그널링 절차 상 보다 단말에 근접한 위치의 타 NF로 이동/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술을 실현하고 있다.

이에, 본 발명에서는, 전술과 같이 실현하는 제어기능 이동 기술을 기반으로, 단말에 대한 시그널링 처리 시 각 NF 간 시그널링을 줄여, 단말에 대한 시그널링 처리 지연(Delay)을 줄일 수 있다.

이하에서는, 본 발명에서 제안하는 제어기능 이동 기술을 실현하여, 각 NF 간 시그널링을 줄일 수 있는 네트워크장치(네트워크노드, NF)에 대해 구체적으로 설명하겠다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 네트워크장치(100)는, 제어기능부(110)와, 분리부(120)와, 제어부(130)를 포함한다.

이하에서 설명하는 본 발명의 네트워크장치(100)는, 본 발명의 제어기능 이동 기술 관점에서 볼 때, Parent NF에 해당되는 NF를 의미할 수 있다.

제어기능부(110)는, 적어도 하나의 제어기능을 탑재한다.

예컨대, 본 발명의 네트워크장치(100)가 PCF인 경우라면, 제어기능부(110)는, 시그널링 처리 단위의 제어기능 예컨대 정책/관리의 제어기능, 시그널링 처리 내 연산 단위의 제어기능 예컨대 스위칭, 라우팅 등의 제어기능 등을 탑재하고 있을 수 있다.

분리부(120)는, 제어기능부(110)에 탑재된 적어도 하나의 제어기능 중, 유저컨텍스트 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분하여 특정 제어기능을 분리 생성한다.

구체적으로 설명하면, 분리부(120)는, 제어노드(300)로부터 제어기능 분리 요청을 수신하는 경우, 제어기능부(110)에 탑재된 적어도 하나의 제어기능 중 유저컨텍스트 정보를 기반으로, 분리 가능한 특정 제어기능을 구분할 수 있다.

이때, 분리부(120)는, 다수의 NF가 유저컨텍스트 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분하기 위해 보유하는 동일한 구분정책 근거하여, 유저컨텍스트 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분할 수 있다.

예를 들면, 분리부(120)는, 구분정책 근거하여, 수용하고 있는 단말(유저)의 유저컨텍스트를 기반으로, 수용하고 있는 단말 중 많은 수의 시그널링이 발생될 수 있는 Attach 상황(예: Idle-to-Active)이 예상되는 아이들(Idle) 단말 및/또는 URLLC 서비스에 가입된 단말을 대상으로 독립적인 수행이 가능한 제어기능을, 분리 가능한 특정 제어기능으로 구분할 수 있다.

이에, 분리부(120)는, 분리 가능한 특정 제어기능이 구분되면, 구분된 특정 제어기능을 타 NF로 전달 가능하도록 가상화된 제어기능(이하, micro NF)으로 분리 생성할 수 있다.

이때, 분리 생성한 micro NF는, 해당하는 특정 제어기능을 독립적으로 수행하기 위해 필요한 모든 로직 및 리소스를 포함하여 생성될 것이다.

제어부(130)는, 분리부(120)에서 분리 생성된 특정 제어기능 즉 micro NF 및 관련된 유저컨텍스트 정보 중 적어도 하나를 제어노드(200)로 제공하여, 제어노드(200)에 의해 상기 유저컨텍스트 정보를 기반으로 선택된 타 네트워크장치 즉 타 NF에 특정 제어기능 즉 전술의 micro NF가 탑재될 수 있도록 한다.

예를 들면, 제어부(130)는, 분리부(120)에서 분리 생성된 특정 제어기능 즉 micro NF에 대한 유저컨텍스트 정보를, 앞서 제어노드(300)로부터 수신한 제어기능 분리 요청에 대한 응답으로서 회신하여 제어노드(200)로 제공할 수 있다.

여기서, micro NF에 대한 유저컨텍스트 정보는, 분리 생성한 특정 제어기능 즉 micro NF의 대상이 되는 단말(유저)에 대한 정보이다.

이하에서는, 설명의 편의 상 본 발명의 네트워크장치(100)를 PCF로 가정하고, 본 발명의 네트워크장치(100)에서 분리 생성한 특정 제어기능 즉 micro NF를 m2인 것으로 가정하여 설명하겠다.

이에, 제어노드(300)는, 본 발명의 네트워크장치(100, PCF)로부터 회신되는 유저컨텍스트 정보를 기반으로, 네트워크장치(100, PCF)에서 분리 생성한 micro NF(m2)의 구현이 가능한 타 NF를 선택할 것이다.

이때, 네트워크장치(100, 예: PCF)의 micro NF(예: m2) 구현을 위해 선택되는 타 NF는, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등) 중 단말(1)과의 시그널링 절차 상 네트워크장치(100, 예: PCF) 보다 단말(1)과 근접한 위치의 AMF 또는 AUSF일 것이다.

이하에서는, 설명의 편의 상, 본 발명의 네트워크장치(100, PCF)에서 분리 생성된 micro NF(m2)의 구현을 위해 선택되는 타 NF로서, AMF를 선택한 경우로 가정하여 설명하겠다.

이렇게 되면, 본 발명의 네트워크장치(100, PCF)에서 분리 생성된 micro NF(m2)을 기준으로 볼 때, 네트워크장치(100, PCF)는 Parent NF가 되고 AMF는 Child NF가 된다.

그리고, 제어노드(300)는, Parent NF 즉 네트워크장치(100, PCF)로, 분리 생성한 micro NF(m2) 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 Child NF 즉 AMF로 제공하도록 명령하거나, AMF로부터의 복사(Copy)를 허용하도록 명령할 수 있다

이에, 제어부(130)는, 타 네트워크장치 즉 제어노드(300)에 의해 Child NF로 선택된 AMF로 분리 생성한 micro NF(m2) 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 제공(예: Cache, Migration)하거나, 또는 분리 생성한 micro NF(m2) 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 복사하려는 AMF으로부터의 접근을 허용하여(Copy), Child NF 즉 AMF에 micro NF(m2)이 탑재되도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 네트워크장치(100)에 따르면, 5G에서 네트워크노드(NF)에 Static하게 탑재되던 고유의 제어기능(micro NF)을 타 NF, 특히 단말과의 시그널링 절차 상 보다 단말에 근접한 위치의 타 NF로 분리/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술을 실현할 수 있다.

이렇게 되면, PCF에서 수행하던 특정 제어기능(micro NF(m2))이 PCF 보다 단말에 근접한 위치의 AMF으로 이동/탑재됨으로써, 단말(1, 유저컨텍스트 정보 기반 micro NF(m2)의 대상으로 특정되는 단말로 한정)에 대한 시그널링 처리 절차에서 AMF 및 PCF 간 시그널링이 AMF 내부에서 처리될 수 있다.

이에, 본 발명에 따르면, 5G에서 정의하는 단말에 대한 시그널링 처리 시 기존 대비 시그널링 개수를 현저하게 줄일 수 있다.

더 나아가, 제어기능부(110)는, Child NF 즉 AMF의 micro NF(m2)로부터 상시 또는 일정 기간 단위로 수신되는 업데이트정보에 따라, 기 탑재하고 있는 적어도 하나의 제어기능 중 micro NF(m2)와 관련한 정보를 업데이트 관리할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 네트워크장치(100, PCF)에서 수행하던 특정 제어기능(micro NF(m2))이 AMF으로 이동/탑재되어, 단말(1, 유저컨텍스트 정보 기반 micro NF(m2)의 대상으로 특정되는 단말로 한정)에 대한 시그널링 처리 절차에서 네트워크장치(100, PCF)로 전달(송신)해야 하는 특정 시그널링을 AMF 내 micro NF(m2)에서 처리하게 된다.

이 경우, 네트워크장치(100, PCF)에 탑재되어 있는 원래의 특정 제어기능 관점에서 자신 대신 AMF 내 micro NF(m2)에서 어떤 단말(유저)에 대하여 어떤 수행/처리를 했는지 알고 있어야 한다.

이를 위해, Child NF 즉 AMF의 micro NF(m2)는, 시그널링을 처리할 때마다 시그널링 처리와 관련된 업데이트정보(또는, 결과정보)를 상시 네트워크장치(100, PCF)로 직접 또는 제어노드(300)를 통해 제공할 수 있다.

또는, Child NF 즉 AMF의 micro NF(m2)는, 시그널링을 처리할 때마다 시그널링 처리와 관련된 업데이트정보(또는, 결과정보)를 저장하고 기 설정된 일정 기간 마다 저장/누적된 업데이트정보를 네트워크장치(100, PCF)로 직접 또는 제어노드(300)를 통해 제공할 수 있다.

이에, 제어기능부(110)는, Child NF 즉 AMF의 micro NF(m2)로부터 상시 또는 일정 기간 단위로 수신되는 업데이트정보(또는, 결과정보)에 따라, 기 탑재하고 있는 적어도 하나의 제어기능 중 micro NF(m2)과 대응되는 원래의 특정 제어기능 관련한 정보를 업데이트 관리할 수 있다.

이에, 네트워크장치(100, PCF)에 탑재되어 있는 원래의 특정 제어기능 관점에서, 자신 대신 AMF 내 micro NF(m2)에서 어떤 단말(유저)에 대하여 어떤 수행/처리를 했는지 인지/관리할 수 있게 된다.

한편, 도 5에 도시된 본 발명의 네트워크장치(200)는, 본 발명의 제어기능 이동 기술 관점에서 볼 때, Child NF에 해당되는 네트워크노드(NF)를 도시하고 있다.

본 발명의 네트워크장치(200)는, 제어기능부(210)와, 제어부(230)를 포함한다.

아울러, 본 발명의 네트워크장치(200)는, 분리부(220)를 더 포함할 수 있고, 이 경우 네트워크장치(200)는 전술한 Parent NF로서 동작할 수 있다.

제어기능부(210)는, 적어도 하나의 제어기능을 탑재한다.

예컨대, 본 발명의 네트워크장치(200)가 AMF인 경우라면, 제어기능부(210)는, 시그널링 처리 단위의 제어기능 예컨대 무선구간 액세스의 제어기능, 시그널링 처리 내 연산 단위의 제어기능 예컨대 스위칭, 라우팅, 로드밸런싱 등의 제어기능 등을 탑재하고 있을 수 있다.

제어부(230)는, 타 네트워크장치 예컨대 Parent NF(예: PCF)에서 유저컨텍스트 정보를 기반으로 분리 생성된 특정 제어기능(micro NF)을, 획득할 수 있다.

구체적으로, 제어부(230)는, 제어노드(300)로부터 이동/탑재될 Parent NF(예: PCF)의 특정 제어기능 즉 micro NF(m2)를 인지할 수 있다.

그리고, 제어부(230)는, 제어노드(300)로부터 또는 타 NF인 Parent NF(예: PCF)로부터 Parent NF(예: PCF)의 특정 제어기능 즉 micro NF(m2) 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 제공(예: Cache, Migration)받거나, 또는 Parent NF(예: PCF)에 접근하여 micro NF(m2) 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 복사(Copy)하는 방식으로, Parent NF(예: PCF)에서 분리 생성된 micro NF(m2)를 획득할 수 있다.

이에, 제어부(230)는, Parent NF(예: PCF)로부터 분리 생성된 특정 제어기능 즉 micro NF(m2)를 획득하여, 타 NF 즉 PCF의 특정 제어기능을 네트워크장치(200, AMF)에 탑재되도록 한다.

이렇게 되면, 제어기능부(210)에 기 탑재되어 있는 각 제어기능은, 단말에 대한 시그널링 중 타 NF 즉 PCF의 특정 제어기능으로 전달해야 하는 유저컨텍스트 정보에 따른 특정 시그널링을, PCF로 전달하는 대신 제어부(230)의 특정 제어기능 즉 micro NF(m2)로 전달하여, 네트워크장치(200, AMF) 내에서 특정 시그널링이 처리되도록 한다.

구체적으로, 제어기능부(210)에 기 탑재되어 있는 각 제어기능은, 제어기능 수행을 통해 단말에 대한 시그널링을 처리하는 과정에 있어서, 이동/탑재된 micro NF(예: m2)의 유저컨텍스트 정보 기반으로 micro NF(예: m2)의 대상으로 특정되는 단말을 구분할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의 상 단말(1)이, micro NF(예: m2)의 대상으로 특정되는 단말(유저)인 것으로 가정하여 설명하겠다.

이에, 제어기능부(210)에 기 탑재되어 있는 각 제어기능은, 제어기능 수행을 통해 단말(1, micro NF(m2)의 대상이 되는 특정되는 단말)에 대한 시그널링을 처리하는 과정에 있어서, PCF의 특정 제어기능으로 전달해야 하는 유저컨텍스트 정보에 따른 특정 시그널링을, PCF로 전달하는 대신 제어부(230)의 micro NF(m2)로 전달한다.

이렇게 되면, 본 발명의 네트워크장치(200, AMF)에 이동/탑재된 특정 제어기능(micro NF(m2))이, 단말(1, 유저컨텍스트 정보 기반 micro NF(m2)의 대상으로 특정되는 단말로 한정)에 대한 시그널링 처리 정차에서 특정 시그널링을 PCF 대신 처리할 수 있기 때문에, 기존의 AMF 및 PCF 간 시그널링이 네트워크장치(200, AMF) 내부에서 처리될 수 있다.

더 나아가, 제어기능부(210)에 기 탑재되어 있는 각 제어기능은, 이동/탑재된 타 NF(예: PCF)의 micro NF(예: m2))을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되면, 특정 시그널링 즉 이동/탑재된 타 NF(예: PCF)의 micro NF(예: m2))로 전달하던 단말(1)에 대한 시그널링을 타 NF(예: PCF)에 탑재된 원래의 특정 제어기능으로 전달할 수 있다.

한편, 이동/탑재된 타 NF(예: PCF)의 micro NF(예: m2))은, 탑재된 후 기 설정된 탑재유지시간 동안, 또는 특정 제어기능(예: micro NF(예: m2))을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되는 시점까지, 제어부(230)에서 탑재 유지될 수 있다.

이에, 제어기능부(210)에 기 탑재되어 있는 각 제어기능은, 이동/탑재된 타 NF(예: PCF)의 micro NF(예: m2))의 탑재유지시간이 경과하는 경우, 특정 시그널링 즉 이동/탑재된 타 NF(예: PCF)의 micro NF(예: m2))로 전달하던 단말(1)에 대한 시그널링을 타 NF(예: PCF)에 탑재된 원래의 특정 제어기능으로 전달할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 네트워크장치(200)에 따르면, 5G에서 네트워크노드(NF)에 Static하게 탑재되던 고유의 제어기능(micro NF)을 타 NF, 특히 단말과의 시그널링 절차 상 보다 단말에 근접한 위치의 타 NF로 분리/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술을 실현할 수 있다.

이하에서는, 도 6를 참조하여, 도 2와 같이 단말(1)이 코어망에 접속하는 Attach 상황(예: Idle-to-Active)에서, 본 발명에 의해 각 NF 간 시그널링이 줄어드는 상황을 간단히 설명하겠다.

도 6에서는, 제어기능 이동 기술을 기반으로, AUSF, PCF, NRF 각각에서 분리 생성된 micro NF(예: m1,m2,m3)가 AMF에 이동/탑재된 상황을 가정하고 있다.

그리고, 단말(1)은, m1,m2,m3 각각의 유저컨텍스트 정보를 기반으로, m1,m2,m3 모두의 대상으로 특정되는 단말인 것으로 가정하여 설명하겠다.

도 6에 도시된 바와 같이, 단말(1)은, 액세스단 즉 기지국(10)을 통한 AMF과의 시그널링을 통해 무선구간이 연결된다.

단말(1)은, 무선구간이 연결되면, AMF로 코어망 접속을 위한 Attach Request 메시지를 송신하며, AMF(원래 제어기능)는 인증절차의 제어기능을 수행하는 AUSF 대신 AUSF로부터 이동/탑재된 m1으로 단말(1)에 대한 인증을 요청하는 인증 메시지를 송신하고, 이에 m1은 정책/관리의 제어기능을 수행하는 PCF 대신 PCF로부터 이동/탑재된 m2로 단말(1)에 대한 정책을 요청하는 정책 메시지를 송신하게 된다.

이렇게 되면 m2는, 단말(1)에 대한 가입 서비스정보, 과금 등의 정책을 응답하는 Response 메시지를 m1으로 회신하고, 이에 m1는 회신된 정책을 근거로 단말(1)에 대한 인증절차를 수행하여 인증 결과(예: 인증 성공)를 응답하는 Response 메시지를 AMF(원래 제어기능)로 회신한다.

이에, AMF(원래 제어기능)는 단말(1)과 관련된 각 네트워크노드(NF)들에 대한 정보(이하, N/W 정보)를 요청하는 N/W 정보 메시지를 NRF 대신 NRF로부터 이동/탑재된 m3로 송신하여 이에 응답하는 Response 메시지를 회신 받은 후, 단말(1)로 코어망 접속 완료를 알리는 Attach Complete 메시지를 송신할 것이다.

이에, 단말(1)이 Attach Complete 메시지를 수신하여 코어망 접속이 완료된 후, 단말(1)은 User Plane의 데이터노드 즉 UPF를 통해 데이터망(예: 인터넷)으로의 데이터를 송수신할 수 있다.

도 6를 참조한 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제어기능 이동 기술에 따른 시그널링(도 6의 a')을 기존의 시그널링(도 2의 a)와 비교하면, 본 발명은 물리적으로 독립된 각 NF 즉 AMF, AUSF, PCF, NEF 등 간에 시그널링의 개수를 현저히 줄일 수 있다.

이로 인해, 본 발명은, 기존 시그널링 대비 줄어든 과 비교할 때, 단말(1)에 대한 제어 시그널링 처리 시 발생하는 지연(Delay)을 기존 대비 시그널링을 줄인 개수 만큼의개수의 시그널링에 따라른 Latency를 (도 2의 t_a- 도 56의 t_a') 만큼 줄일 수 있고, 이로 인해 실제 데이터를 송수신할 수 있는 서비스 시작 시점을 앞당길 수 있다.

특히, 본 발명의 제어기능 이동 기술에 따르면, 사용자 입장의 단말에서 설계를 변경할 필요가 없고 제어기능의 이동/탑재로 인한 불편을 전혀 체감할 수 없을 것이다.

이에, 본 발명에서는, 네트워크노드(NF)에 탑재된 제어기능을 타 NF로 이동/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술을 실현하여, 단말에 대한 시그널링 처리 시 각 NF 간 시그널링을 줄임으로써 단말에 대한 시그널링 처리 지연(Delay)을 줄일 수 있는 효과, 5G에서 지원하는 서비스 타입의 요구/성능을 효율적으로 지원하는 효과를 도출한다.

이하에서는, 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치(네트워크노드)의 동작 방법을 구체적으로 설명하겠다.

본 발명의 네트워크장치는, 탑재된 제어기능을 분리/생성하는 Parent NF일 수 있고, 타 NF의 제어기능(micro NF)를 이동/탑재하게 되는 Child NF일 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의 상, 도 7을 참조하여, 본 발명의 네트워크장치가 Parent NF인 경우의 동작 흐름과 Child NF인 경우의 동작 흐름을 구분하여 설명하고, 먼저 Parent NF인 경우의 동작 흐름을 설명하겠다.

본 발명의 네트워크장치(NF)는, 주기적으로 또는 기 정의된 이벤트 발생 시마다, 자신의 상태 정보를 제어노드(300)에 보고(전송)하여(S100), 제어노드(300)에서 다수의 NF에 대한 상태가 모니터링되도록 할 수 있다.

이에, 제어노드(300)는, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등)에 대하여 모니터링하는 상태에 근거하여, 다수의 NF 중 제어기능 분리가 필요한 특정 NF를 선택할 수 있다.

본 발명의 네트워크장치(NF)는, 제어노드(300)로부터 제어기능 분리가 필요한 특정 NF로 선택되는 경우, 제어기능 분리 요청을 수신하게 된다(S110 Yes).

본 발명의 네트워크장치(NF)는, 제어기능 분리 요청을 수신하게 되면(S110 Yes), 자신이 탑재하고 있는 적어도 하나의 제어기능 중 유저컨텍스트 정보를 기반으로, 분리 가능한 특정 제어기능을 구분할 수 있다(S120).

예를 들면, 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 수용하고 있는 단말(유저)의 유저컨텍스트를 기반으로, 수용하고 있는 단말 중 많은 수의 시그널링이 발생될 수 있는 Attach 상황(예: Idle-to-Active)이 예상되는 아이들(Idle) 단말 및/또는 URLLC 서비스에 가입된 단말을 대상으로 독립적인 수행이 가능한 제어기능을, 분리 가능한 특정 제어기능으로 구분할 수 있다.

본 발명의 네트워크장치(NF)는, 분리 가능한 특정 제어기능이 있으면(S130 Yes), 구분된 특정 제어기능을 타 NF로 전달 가능하도록 가상화된 제어기능(이하, micro NF)으로 분리 생성하고, 분리 생성한 특정 제어기능 즉 micro NF에 대한 유저컨텍스트 정보를 제어노드(300)로 응답하여 회신할 수 있다(S140).

제어노드(300)는, 제어기능 분리를 요청한 NF로부터 분리 가능한 특정 제어기능 즉 micro NF에 대한 유저컨텍스트 정보 응답이 회신되면, 다수의 NF(AMF, AUSF, PCF, NRF 등) 중 회신된 유저컨텍스트 정보를 기반으로 전술의 micro NF의 구현이 가능한 타 NF를 선택할 수 있다.

그리고, 제어노드(300)는, Parent NF인 본 발명의 네트워크장치(NF)로, 분리 생성한 특정 제어기능 즉 micro NF 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 전술의 선택한 Child NF로 제공하도록 명령하거나, 해당 micro NF 및 관련된 유저컨텍스트 정보에 대한 Child NF로부터의 카피(Copy)를 허용하도록 명령할 수 있다.

이에, 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 제어노드(300)에서 선택한 타 NF 즉 Child NF에, 분리 생성한 micro NF 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 제공(예: Cache, Migration)하거나 또는 Child NF로부터의 접근 및 복사(Copy)를 허용하는 방식으로, 분리 생성한 micro NF가 이동/탑재되도록 지원할 수 있다(S150).

그리고 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 자신으로부터 이동/탑재된 Child NF의 micro NF로부터 상시 또는 일정 기간 단위로 수신되는 업데이트정보(또는, 결과정보)에 따라, 기 탑재하고 있는 적어도 하나의 제어기능 중 micro NF과 대응되는 원래의 특정 제어기능 관련한 정보를 업데이트 관리함으로써(S160), 네트워크장치(100, PCF)에 탑재되어 있는 원래의 특정 제어기능 관점에서, 자신 대신 AMF 내 micro NF(m2)에서 어떤 단말(유저)에 대하여 어떤 수행/처리를 했는지 인지/관리할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 네트워크장치가 Parent NF인 경우의 동작 흐름을 설명하겠다.

본 발명의 네트워크장치(NF)는, 제어노드(300)로부터 타 NF 즉 Parent NF의 micro NF 이동/탑재를 위한 Child NF로 선택되는지 여부를 인지한다(S170).

예를 들어, 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 제어노드(300)로부터 이동/탑재될 Parent NF의 특정 제어기능 즉 micro NF가 인지되면, Child NF로 선택되는 것으로 인지할 수 있다(S170 Yes).

본 발명의 네트워크장치(NF)는, Child NF로 선택되는 것이 인지되면(S170 Yes), 제어노드(300)로부터 또는 타 NF인 Parent NF로부터 Parent NF의 특정 제어기능 즉 micro NF 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 제공(예: Cache, Migration)받거나, 또는 Parent NF에 접근하여 micro NF 및 관련된 유저컨텍스트 정보를 복사(Copy)하는 방식으로, Parent NF에서 분리 생성된 특정 제어기능 즉 micro NF를 획득하여 탑재할 수 있다(S180).

이에, 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 단말에 대한 시그널링 중 타 NF 즉 Parent NF의 특정 제어기능으로 전달해야 하는 유저컨텍스트 정보에 따른 특정 시그널링을, Parent NF로 전달하는 대신 이동/탑재된 특정 제어기능 즉 micro NF로 전달하여, 네트워크장치(NF) 내에서 특정 시그널링을 처리할 수 있다(S190).

이때 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 이동/탑재된 특정 제어기능 즉 micro NF에서 시그널링을 처리할 때마다, 시그널링 처리와 관련된 업데이트정보(또는, 결과정보)를 상시 Parent NF로 직접 또는 제어노드(300)를 통해 제공할 수 있다.

또는, 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 이동/탑재된 특정 제어기능 즉 micro NF에서 시그널링을 처리할 때마다, 시그널링 처리와 관련된 업데이트정보(또는, 결과정보)를 저장하고, 기 설정된 일정 기간 마다 저장/누적된 업데이트정보(또는, 결과정보)를 Parent NF로 직접 또는 제어노드(300)를 통해 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 네트워크장치(NF)에 탑재된 원래의 각 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 특정 제어기능 즉 이동/탑재된 Parent NF의 micro NF를 수행하기 위한 자원 부족이 발생되면(S200 Yes), 이동/탑재된 Parent NF의 micro NF를 삭제하고 해당 micro NF로 전달하던 단말(1)에 대한 시그널링을 Parent NF로 전달한다(S210).

또는, 본 발명의 네트워크장치(NF)는, 이동/탑재된 Parent NF의 micro NF가 탑재 후 탑재유지시간이 경과하는 경우(S200 Yes), 이동/탑재된 Parent NF의 micro NF를 삭제하고 해당 micro NF로 전달하던 단말(1)에 대한 시그널링을 Parent NF로 전달할 수 있다(S210).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 시스템, 이에 적용되는 네트워크장치 및 그 장치의 동작 방법에 의하면, 네트워크노드(NF)에 탑재된 제어기능을 타 NF로 이동/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술을 실현하여, 단말에 대한 시그널링 처리 시 각 NF 간 시그널링을 줄임으로써 단말에 대한 시그널링 처리 지연(Delay)을 줄일 수 있는 효과, 이로 인해 5G에서 지원하는 서비스 타입의 요구/성능을 효율적으로 지원하는 효과를 도출한다.

한편, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크노드의 동작 방법, 구체적으로 네트워크노드(NF)에서 시그널링을 처리하는 동작 방법을 보여주고 있다.

전술과 마찬가지로, 본 발명의 네트워크노드(NF)는, Control Plane 및 User Plane의 네트워크노드 즉 AMF, AUSF, PCF, NRF, UPF 등에 해당된다.

본 발명의 네트워크노드(NF) 동작 방법에 따르면, 네트워크노드(NF)에는 자신의 동작을 위한 적어도 하나의 제어기능이 탑재된다(S300).

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 네트워크노드(예: NF1)는, 네트워크노드(예: NF1) 자신의 동작을 위한 적어도 하나의 제어기능 즉 micro NF(이하 mNF)를 탑재하는 것을 기본으로 한다.

네트워크노드(예: NF1)에 탑재되는 각 mNF는, 네트워크노드(예: NF1)에 기 탑재된 mNF일 수도 있고, 전술의 실시예와 같이 타 NF(Parent NF)로부터 이동/탑재된 mNF일 수도 있다.

본 발명의 네트워크노드(NF) 동작 방법에 따르면, 네트워크노드(NF)는 단말의 시그널링에 대하여, 네트워크노드(NF)에 탑재된 적어도 하나의 mNF 수행 및 mNF 간 전달을 통해 금번 시그널링을 처리한다(S310~S350).

본 발명의 네트워크노드(NF) 동작 방법에 따르면, 네트워크노드(NF)는 시그널링을 처리하는 과정 중 시그널링이 각 mNF 에서 처리될 때마다, 시그널링 처리와 관련된 결과정보를 특정 데이터저장소에 저장하고 mNF에는 보유되지 않도록 한다(S330).

본 발명의 실시예에 따르면, 제어기능 즉 mNF은, mNF 자신의 제어기능을 수행하기 위해, 소프트웨어 형태를 갖는 적어도 하나의 컴포넌트(component)로 구성될 수 있다.

즉, 컴포넌트(component)는, mNF의 제어기능을 수행하기 위한 최소 단위로서, 예를 들면 S/W Code Patch, Library, Package, Plug-In 형태를 가질 수 있다.

즉, 하나의 mNF은, S/W Code Patch, Library, Package, Plug-In 중 적어도 하나의 형태를 갖는 컴포넌트 적어도 하나로 구성되고, 이처럼 구성된 적어도 하나의 컴포넌트를 기반으로 mNF의 제어기능을 수행하는 구조를 가질 수 있다.

그리고, 더 구체적인 실시예에 따르면, 각 컴포넌트는, 시그널링 입력(input), 시그널링 처리(process), 시그널링 출력(output)의 기능을 가질 수 있다.

이에, 시그널링 입력(input)/처리(process)/출력(output)의 기능을 가지는 컴포넌트로 구성되는 mNF은, mNF 자신의 제어기능을 수행하기 위해 필요한 정보 및/또는 수행 결과에 따른 정보를 보유하지 않는 stateless 동작을 지원할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 네트워크노드(NF)에서, 특정 서비스와 관련된 단말의 시그널링을 처리하는 과정(S310~S350)을 구체적으로 설명하겠다.

먼저, 도 9을 참조하여 설명하면, 특정 서비스(이하, Service 1)을 단말(유저)에게 제공하기 위해, 다수의 NF(NF1,2... N)가 Service 1을 지원한다.

본 발명의 네트워크노드(NF)는, Service 1을 지원하는 다수의 NF(NF1,2... N) 중 하나이며, NF1인 것으로 가정하여 설명하겠다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 네트워크노드(예: NF1)는, 네트워크노드(예: NF1) 자신의 동작을 위한 다수의 mNF를 탑재하고 있다.

본 발명의 네트워크노드(NF) 동작 방법에 따르면, Service 1과 관련된 단말의 시그널링 수신(입력)되면(S310), 기 정의된 시그널링 처리 절차에 따라 네트워크노드(예: NF1) 내 첫번째 처리 주체인 mNF에서 자신의 제어기능을 수행하여 시그널링을 처리할 수 있다(S320).

이때, mNF는 시그널링 입력(input)/처리(process)/출력(output)의 기능을 가지는 컴포넌트로 구성되어 stateless 동작을 지원하기 때문에, 시그널링을 처리하기 위해 필요한 정보(예: 유저컨텍스트 등)를 Service 1과 관련된 특정 데이터저장소(이하, DB)에서 획득/이용할 수 있다.

그리고, 금번 처리 주체인 mNF는 시그널링 입력(input)/처리(process)/출력(output)의 기능을 가지는 컴포넌트로 구성되어 stateless 동작을 지원하기 때문에, 시그널링 처리 절차에 따라 네트워크노드(예: NF1) 내 다음 처리 주체인 mNF가 존재하면(S340 Yes), 필요한 시그널링을 다음 처리 주체인 mNF로 전달(출력)할 뿐 금번 처리와 관련된 결과정보를 보유하지 않는다.

한편, 본 발명의 네트워크노드(NF) 동작 방법에 따르면, 첫번째 처리 주체인 mNF에서의 시그널링 처리에 따른 결과정보를 Service 1과 관련된 특정 데이터저장소에 저장한다(S330).

여기서, 결과정보는, 시그널링 처리를 수행한 제어기능 즉 수행 주체인 mNF의 상태정보, 단말 및 시그널링의 서비스 즉 Service 1 중 적어도 하나에 대한 유저컨텍스트 정보를 포함할 수 있다.

구체적인 일 실시예를 설명하면, 본 발명의 네트워크노드(예: NF1)는, 다수의 mNF를 연동/제어/관리하기 위한 CFH(Common Function Handler)를 구비할 수 있다.

CFH는, NFV(Network Function Virtualization) Instructure를 가진 H/W 구성, S/W OS를 포함한 구조가 될 수 있으며, NFVI(NFV Infrastructure), IaaS(Infrastructure as a Service) 및 PaaS(Platform as a Service) 형태로 구성될 수 있다.

구체적으로, CFH는, NF(예: NF1)를 구성하고 있는 mNF에 대한 호환성/ dependency 규칙을 가지며, 이러한 규칙을 근거로, 각 mNF들이 서로 통신하거나 시그널링 처리 절차에 따라 시그널링을 전달(출력)할 수 있도록 하고, 각 mNF에서 필요한 정보를 DB에서 획득하여 제공해 줄 수 있고, 각 mNF에서의 시그널링 처리에 따른 결과정보를 DB에 저장하는 등, 연동/제어/관리를 수행할 수 있다.

도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 micro NF에 대한 정보 내용을 보여주는 예시도이다.

도 10에서는, IoT 서비스를 지원하는 NF를 구성하는 하나의 mNF를 가정하여, 이 mNF에 대한 정보 내용을 보여주고 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, mNF에 대한 정보는, micro NF name 또는 micro NF ID, 각 컴포넌트의 형태 및 버전, 각 컴포넌트에 대한 설명(description), 각 컴포넌트의 리소스 관련 정보 등을 포함할 수 있다.

CFH는, NF(예: NF1)를 구성하고 있는 각 mNF 별로, 도 10에 도시된 바와 같은 정보들을 관리할 수 있다.

이에, 본 발명의 네트워크노드(NF) 동작 방법에 따르면, 첫번째 처리 주체인 mNF에서의 시그널링 처리에 따른 결과정보는 CFH에 의해 DB에 저장될 수 있다(S330).

또한, 본 발명의 네트워크노드(NF) 동작 방법에 따르면, Service 1과 관련된 단말의 시그널링 수신(입력)되면(S310), 기 정의된 시그널링 처리 절차에 따라 네트워크노드(예: NF1) 내 첫번째 처리 주체인 mNF로부터 두번째 처리 주체인 mNF로 시그널링이 전달(입력)되면, 두번째 처리 주체인 mNF에서 자신의 제어기능을 수행하여 시그널링을 처리할 수 있다(S320).

이때 역시, mNF는 stateless 동작을 지원하기 때문에, 시그널링을 처리하기 위해 필요한 정보를 CFH를 통해 DB에서 획득/이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 네트워크노드(NF) 동작 방법에 따르면, 두번째 처리 주체인 mNF에서의 시그널링 처리에 따른 결과정보는 CFH에 의해 DB에 저장될 수 있다(S330).

그리고, 금번 처리 주체인 mNF는 stateless 동작을 지원하기 때문에, 시그널링 처리 절차에 따라 네트워크노드(예: NF1) 내 다음 처리 주체인 mNF가 존재하면(S340 Yes) 필요한 시그널링을 다음 처리 주체인 mNF로 전달(출력)하고, 다음 처리 주체인 mNF가 존재하지 않으면(S340 No) 필요한 시그널링을 타 NF 즉 Service 1을 지원하는 다음NF(예: NF2)로 전달(출력)할 것이다(S350).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크노드(NF) 내 각 mNF는 자신의 제어기능을 수행하여 시그널링을 처리할 뿐 stateless 동작을 지원하며, 각 mNF에서의 시그널링 처리와 관련된 모든 결과정보는 Stateful DB에 저장되는 구조로, NF의 시그널링 처리 과정을 실현하고 있다.

이러한 NF의 시그널링 처리 구조에 따르면, NF 내에서 필요에 따라 mNF를 용이하게 생성할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

예를 들어, NF 내 비정상 동작하는 mNF가 있는 경우, mNF는 stateless 동작을 지원하므로 비정상 동작하는 mNF를 삭제하고 동일 제어기능의 mNF를 새롭게 탑재하더라도, Stateful DB에 모든 정보(예: 상태정보, 유저컨텍스트 정보)가 저장되어 있으므로, NF는 정상적으로 시그널링을 처리할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 네트워크장치(네트워크노드)의 동작 방법은, 양한 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 네트워크 시스템, 이에 적용되는 네트워크장치 및 그 장치의 동작, 네트워크노드의 동작 방법에 따르면, 네트워크노드(NF)에 탑재된 제어기능을 타 NF로 이동/탑재시킬 수 있는 제어기능 이동 기술을 실현하는 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 : 네트워크장치(네트워크노드)
110 : 제어기능부 120 : 분리부
130 : 제어부

Claims

적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 다수의 네트워크노드; 및
상기 다수의 네트워크노드 중 제어기능 분리가 필요한 특정 네트워크노드의 특정 제어기능을 상기 다수의 네트워크노드 중 선택한 타 네트워크노드에 탑재되도록 하는 제어노드를 포함하며,
상기 제어노드는,
상기 특정 네트워크노드의 적어도 하나의 제어기능 중에서 유저컨텍스트(User Context) 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어노드는,
상기 특정 네트워크노드로 제어기능 분리를 요청하여, 상기 특정 네트워크노드로부터 분리 가능한 특정 제어기능에 대한 컨텍스트 정보 응답이 회신되면,
상기 다수의 네트워크노드 중, 상기 컨텍스트 정보를 기반으로 상기 특정 제어기능의 구현이 가능한 타 네트워크노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 제어노드는,
상기 특정 네트워크노드에서 분리된 상기 특정 제어기능 및 상기 컨텍스트 정보가 상기 타 네트워크노드로 전달되도록 하여, 상기 특정 제어기능을 상기 타 네트워크노드에 탑재시키는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
네트워크장치에 있어서,
적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 제어기능부;
상기 적어도 하나의 제어기능 중에서 유저컨텍스트(User Context) 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분하여 상기 특정 제어기능을 분리하는 분리부;
상기 분리된 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보 중 적어도 하나를 제어노드로 제공하여, 상기 제어노드에 의해 상기 유저컨텍스트 정보를 기반으로 선택된 타 네트워크장치에 상기 특정 제어기능이 탑재될 수 있도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
제 4 항에 있어서,
상기 타 네트워크장치는,
다수의 네트워크장치 중, 단말과의 시그널링 절차 상 상기 네트워크장치 보다 상기 단말과 근접한 위치의 네트워크장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 타 네트워크장치로 상기 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보를 제공하거나 또는 상기 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보에 대한 상기 타 네트워크장치로부터의 복사(Copy)를 허용하여, 타 네트워크장치에 상기 특정 제어기능이 탑재되도록 하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어기능부는,
상기 타 네트워크장치의 상기 특정 제어기능으로부터 상시 또는 일정 기간 단위로 수신되는 업데이트정보에 따라, 상기 적어도 하나의 제어기능 중 상기 특정 제어기능과 관련한 정보를 업데이트 관리하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
네트워크장치에 있어서,
적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 제어기능부; 및
타 네트워크장치의 적어도 하나의 제어기능 중에서 유저컨텍스트(User Context) 정보를 기반으로 분리 가능한 제어기능으로 구분되어 분리된 특정 제어기능을 획득하여, 상기 타 네트워크장치의 상기 특정 제어기능을 상기 네트워크장치에 탑재하는 제어부를 포함하며;
상기 제어기능부의 각 제어기능은,
단말에 대한 시그널링 중 상기 타 네트워크장치의 특정 제어기능으로 전달해야 하는 상기 유저컨텍스트 정보에 따른 특정 시그널링을 상기 제어부의 상기 특정 제어기능으로 전달하여, 상기 네트워크장치 내에서 상기 특정 시그널링이 처리되도록 하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
제 8 항에 있어서,
상기 특정 제어기능은,
탑재 후 기 설정된 탑재유지시간 동안, 또는 상기 제어기능부의 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 상기 특정 제어기능을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되는 시점까지, 상기 제어부에서 탑재 유지되는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제어기능부의 각 제어기능은,
상기 제어기능부의 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 상기 특정 제어기능을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되면, 상기 특정 시그널링을 상기 타 네트워크장치의 특정 제어기능으로 전달하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
네트워크장치의 동작 방법에 있어서,
기 탑재하고 있는 적어도 하나의 제어기능 중에서 유저컨텍스트(User Context) 정보를 기반으로 분리 가능한 특정 제어기능을 구분하여 상기 특정 제어기능을 분리하는 분리단계; 및
상기 분리된 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보 중 적어도 하나를 제어노드로 제공하여, 상기 제어노드에 의해 상기 유저컨텍스트 정보를 기반으로 선택된 타 네트워크장치에 상기 특정 제어기능이 탑재될 수 있도록 하는 기능제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제어노드에 의해, 상기 타 네트워크장치로 상기 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보를 제공하거나 또는 상기 특정 제어기능 및 상기 유저컨텍스트 정보에 대한 상기 타 네트워크장치로부터의 복사(Copy)를 허용하여, 타 네트워크장치에 상기 특정 제어기능이 탑재되도록 하는 것을 특징으로 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 타 네트워크장치의 상기 특정 제어기능으로부터 상시 또는 일정 기간 단위로 수신되는 업데이트정보에 따라, 상기 적어도 하나의 제어기능 중 상기 특정 제어기능과 관련한 정보를 업데이트 관리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
네트워크장치의 동작 방법에 있어서,
적어도 하나의 제어기능을 기 탑재하는 단계;
타 네트워크장치의 적어도 하나의 제어기능 중에서 유저컨텍스트(User Context) 정보를 기반으로 분리 가능한 제어기능으로 구분되어 분리된 특정 제어기능을 획득하여, 상기 타 네트워크장치의 상기 특정 제어기능을 상기 네트워크장치에 탑재하는 획득탑재단계;
상기 적어도 하나의 제어기능이, 단말에 대한 시그널링 중 상기 타 네트워크장치의 특정 제어기능으로 전달해야 하는 상기 유저컨텍스트 정보에 따른 특정 시그널링을 상기 네트워크장치의 상기 특정 제어기능으로 전달하여, 상기 네트워크장치 내에서 상기 특정 시그널링이 처리되도록 하는 시그널링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 특정 제어기능은,
탑재 후 기 설정된 탑재유지시간 동안, 또는 상기 네트워크장치의 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 상기 특정 제어기능을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되는 시점까지, 상기 네트워크장치에 탑재 유지되는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제어기능이, 상기 네트워크장치의 제어기능을 수행하기 위한 자원 외 상기 특정 제어기능을 수행하기 위한 자원 부족이 발생되면, 상기 특정 시그널링을 상기 타 네트워크장치의 특정 제어기능으로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치의 동작 방법.
특정 서비스를 지원하는 네트워크노드의 동작 방법에 있어서,
상기 네트워크노드의 동작을 위한 적어도 하나의 제어기능을 탑재하는 단계;
단말의 시그널링에 대하여, 상기 적어도 하나의 제어기능 수행 및 제어기능 간 전달을 통해 상기 시그널링을 처리하는 단계;
상기 시그널링이 각 제어기능에서 처리되는 경우, 시그널링 처리와 관련된 결과정보를 상기 특정 서비스와 관련된 특정 데이터저장소에 저장하고 상기 제어기능에는 보유되지 않도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크노드의 동작 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 결과정보는, 시그널링 처리를 수행한 제어기능의 상태정보, 상기 단말 및 시그널링의 서비스 중 적어도 하나에 대한 유저컨텍스트 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크노드의 동작 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 제어기능은,
상기 제어기능을 수행하기 위해, 소프트웨어 형태를 갖는 적어도 하나의 컴포넌트(component)로 구성되며,
상기 적어도 하나의 컴포넌트는,
시그널링 입력(input), 시그널링 처리(process), 시그널링 출력(output)의 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 네트워크노드의 동작 방법.