KR102212214B1 - 차세대 시스템을 위한 rat간 핸드오버 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE)과 같은 4-세대(4th-Generation: 4G) 통신 시스템 이후의 더 높은 데이터 레이트들을 지원하기 위해 제공될 프리-5세대(pre-5th-Generation (5G)) 혹은 5G 통신 시스템에 관한 것이다. 무선 통신 시스템에서 상태 관리를 위한 억세스 및 이동성 기능(access and mobility function: AMF)의 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 상태 머신(machine)의 상태를 결정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 상태 머신의 상태를 기반으로 타겟 억세스 네트워크(access network: AN)로부터 N2 패스 스위치 요청 메시지를 수신하는 과정과, 세션 관리 기능(session management function: SMF)으로 N11 메시지를 송신하는 과정과, 상기 N11 메시지에 상응하게 상기 SMF로부터 N11 인지(acknowledgement: Ack) 메시지를 수신할 때 상기 타겟 AN으로 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 타겟 AN은 상기 타겟 AN이 상기 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 수신할 때 소스 AN으로 자원 해제 메시지를 송신한다.

Description

차세대 시스템을 위한 RAT간 핸드오버
본 출원은 일반적으로 차세대 시스템을 위한 이동성 관리 동작에 관한 것이다. 특히, 이 개시는 차세대 시스템들을 위한 이동성, 연결, 세션 관리에 관한 것이다.
4G(4th-Generation: 4세대) 통신 시스템들의 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽에 대한 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th-Generation: 5세대) 또는 프리-5G(pre-5G) 통신 시스템을 개발하기 위한 노력들이 이루어지고 있다. 따라서, 상기 5G 또는 pre-5G 통신 시스템은 '4G 이후 네트워크(Beyond 4G Network)' 또는 'LTE 이후 시스템(Post LTE System)'이라 불리고 있다.
더 높은 데이터 레이트들을 달성하기 위해, 상기 5G 통신 시스템은 더 높은 주파수 (mmWave) 대역들, 예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역들에서 구현되는 것이 고려되고 있다. 무선 파형들의 전파 손실을 감소시키고 송신 커버리지를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템들에서는 빔포밍 (beamforming), 매시브 다중-입력 다중-출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중 MIMO(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔 포밍(analog beam forming), 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들 등이 논의되고 있다.
또한, 5G 통신 시스템들에서는, 시스템 네트워크 개선을 위한 개발이 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell)들, 클라우드 무선 억세스 네트워크(cloud Radio Access Network: cloud RAN)들, 초고밀도 네트워크(ultra-dense network)들, 디바이스 대 디바이스 (device to device: D2D) 통신, 무선 백홀 (wireless backhaul) 통신, 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points) 송신 및 수신, 간섭 완화 및 제거 등을 기반으로 진행되고 있다.
상기 5G 시스템에서는, 진보된 코딩 변조 (advanced coding modulation: ACM) 기술인 하이브리드 주파수 쉬프트 키잉 및 직교 진폭 변조(hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation: FQAM) 및 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding: SWSC), 진보된 억세스 기술인 필터 뱅크 다중 캐리어(filter bank multi carrier: FBMC), 비직교 다중 억세스(non-orthogonal multiple access: NOMA) 및 성긴 코드 다중 억세스(sparse code multiple access: SCMA)가 개발되고 있다.
2020 년경에 초기 상업화가 예상되는 5 세대 (5th generation: 5G) 이동 통신들은 최근에 업계 및 학계의 다양한 후보 기술들에 대한 전 세계 모든 기술 활동들을 통해 그 모멘텀이 증가하고 있다. 상기 5G 이동 통신들에 대한 후보 조력자들은 빔포밍 이득을 제공하고 증가된 용량을 제공하는 레가시 셀룰라 주파수 대역들부터 최대로는 높은 주파수들까지 매시브 안테나 기술들, 다른 요구 사항들로 다양한 서비스들/어플리케이션들을 유연하게 수용하는 새로운 파형(일 예로, 새로운 무선 억세스 기술(new radio access technology: RAT)), 매시브 연결들을 지원하는 새로운 다중 접속 방식들 등을 포함한다. LTE, UMTS/HSPA 및 GSM/GPRS를 지원하는 중요한 요구 사항 중 하나가 완전한 이동성을 지원하는 것이다. 이런 요구 사항으로 인해서, 상기 이동 단말은 상기 이동 단말이 아이들 모드로 진입하여 네트워크로부터 종료 패킷들을 수신할 때마다 더 큰 위치 영역에서 호출되는 것이 필요로 된다. 차세대 무선 규격들(일 예로, 3GPP SA2)은 아키텍쳐 규격들에 대한 작업을 시작하였다. 사용자 관리는 이 작업의 대단히 중요한 부분이다. 이는 사용자 플레인이 어떻게 제어 플레인에 의해서 선택되는 지와, 상기 사용자 플레인이 상기 세션 동안 어떻게 관리되는 지와, 다수의 사용자 플레인들이 동일한 세션에 대해서 사용될 때 상기 사용자 플레인에 대한 영향 등을 포함한다. 이는 상기 사용자 플레인의 생성, 수정 및 해제를 수반하는 구체적인 사항들을 포함한다. 수정은 다수의 UPF들이 동일한 혹은 다른 데이터 네트워크들에 대한 트래픽 송신을 위해 사용될 때 상기 UPF 자체의 이전, 또한 상기 UPF의 다른 기능들의 이전을 주로 수반한다.
기존의 셀룰라 네트워크들은 사물 인터넷(Internet of Things: IoT)을 지원하기 위해 설계되지 않았다. LTE는 효율적인 이동 광대역 데이터 통신들을 제공하기 위한 근거들로부터 설계되었다.
본 개시는 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE)과 같은 4-세대(4th-Generation: 4G) 통신 시스템 이후의 더 높은 데이터 레이트들을 지원하기 위해 제공될 프리-5세대(pre-5th-Generation (5G)) 혹은 5G 통신 시스템에 관한 것이다. 본 개시의 실시 예들은 진화된 통신 시스템들에서 다수의 서비스들을 제공한다.
일 실시 예에서, 무선 통신 시스템에서 상태 관리를 위한 억세스 및 이동성 기능(access and mobility function: AMF)이 제공된다. 상기 AMF는 적어도 하나의 상태 머신(machine)의 상태를 결정하도록 구성되는 프로세서, 상기 적어도 하나의 상태 머신의 상태를 기반으로 타겟 억세스 네트워크(access network: AN)로부터 N2 패스 스위치 요청 메시지를 수신하고, 세션 관리 기능(session management function: SMF)으로 N11 메시지를 송신하고, 상기 N11 메시지에 상응하게 상기 SMF로부터 N11 인지(acknowledgement: Ack) 메시지를 수신할 때 상기 타겟 AN으로 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 송신하도록 구성되는 송수신기를 포함하며, 상기 타겟 AN은 상기 타겟 AN이 상기 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 수신할 때 소스 AN으로 자원 해제 메시지를 송신한다.
다른 실시 예에서, 무선 통신 시스템에서 상태 관리를 위한 억세스 및 이동성 기능(access and mobility function: AMF)의 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 상태 머신(machine)의 상태를 결정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 상태 머신의 상태를 기반으로 타겟 억세스 네트워크(access network: AN)로부터 N2 패스 스위치 요청 메시지를 수신하는 과정과, 세션 관리 기능(session management function: SMF)으로 N11 메시지를 송신하는 과정과, 상기 N11 메시지에 상응하게 상기 SMF로부터 N11 인지(acknowledgement: Ack) 메시지를 수신할 때 상기 타겟 AN으로 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 타겟 AN은 상기 타겟 AN이 상기 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 수신할 때 소스 AN으로 자원 해제 메시지를 송신한다.
또 다른 실시 예에서, 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 방법을 수행하는 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 리드 가능 매체가 제공된다. 비-일시적 컴퓨터 리드 가능 매체는 적어도 하나의 상태 머신(machine)의 상태를 결정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 상태 머신의 상태를 기반으로 타겟 억세스 네트워크(access network: AN)로부터 N2 패스 스위치 요청 메시지를 수신하는 과정과, 세션 관리 기능(session management function: SMF)으로 N11 메시지를 송신하는 과정과, 상기 N11 메시지에 상응하게 상기 SMF로부터 N11 인지(acknowledgement: Ack) 메시지를 수신할 때 상기 타겟 AN으로 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 타겟 AN은 상기 타겟 AN이 상기 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 수신할 때 소스 AN으로 자원 해제 메시지를 송신한다.
다른 기술적 특징들은 하기의 도면들, 설명들 및 청구항들로부터 당업자에게 쉽게 명백할 수 있을 것이다.
하기에서 상세한 설명을 설명하기에 앞서, 본 개시 전체에 걸쳐 사용되는 특정 단어들과 구문들의 정의를 설명하는 것이 바람직할 수 있다. 용어 "연결한다(couple)"와 그 파생어들은 두 개 혹은 그 이상의 엘리먼트들이 서로 물리적 접촉 상태에 있는지 그렇지 않든지, 상기 엘리먼트들 간의 어떤 직접적이거나 간접적인 통신을 나타낸다. "송신한다(transmit)", "수신한다(receive)", 그리고 "통신한다(communicate)" 라는 용어들뿐 아니라 그 파생어들은 직접 및 간접 통신 모두를 포함한다. "포함하다(include)" 및 "구비한다(comprise)"는 용어들 및 그 파생어들은 제한 없는 포함을 의미한다. "또는(or)"이라는 용어는 및/또는(and/or)을 의미하는 포괄적인 용어이다. "~와 연관된다(associated with)" 및 그 파생어들은 포함한다(include), ~ 내에 포함된다(be included within), ~와 상호 연결한다(interconnect with), 포함한다(contain), ~내에 포함된다(be contained within), ~로/와 연결한다(connect to or with), ~로/와 연결한다(couple to or with), ~와 통신할 수 있다(be communicable with), ~와 협력한다(cooperate with), 인터리브한다(interleave), 나란히 놓는다(juxtapose), ~에 근사하다(be proximate to), ~에/와 속박된다(be bound to or with), 가진다(have), ~의 특성을 가진다(have a property of), ~에 대한/와 관계를 가진다(have a relationship to or with)는 등의 의미이다. "제어기(controller)"라는 용어는 적어도 한 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 또는 그 일부를 의미한다. 상기 제어기는 하드웨어나 하드웨어와 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 임의의 특정 제어기와 관련된 기능은 국지적이든 원격으로든 중앙 집중되거나 분산될 수 있다. "적어도 하나의(at least one of)"라는 구문은 아이템들의 리스트와 함께 사용될 때, 나열된 아이템들 중 하나 이상의 서로 다른 조합들이 사용될 수 있고, 그 리스트 내 오직 한 아이템만이 필요로 될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나"는 다음과 같은 조합들 중 어느 하나를 포함한다: A, B, C, A 및 B, A 및 C, B 및 C, 및 A와 B와 C.
또한, 하기에서 설명되는 다양한 기능들은 하나 혹은 그 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 구현되거나 지원될 수 있으며, 그 프로그램들 각각은 컴퓨터 리드 가능 프로그램 코드로 구성되고 컴퓨터 리드 가능 매체에서 실시된다. "애플리케이션" 및 "프로그램"이라는 용어는 하나 혹은 그 이상의 컴퓨터 프로그램들, 소프트웨어 컴포넌트들, 명령(instruction)들의 집합들, 절차들, 함수들, 오브젝트들, 클래스들, 인스턴스들, 관련 데이터, 또는 적합한 컴퓨터 리드 가능 프로그램 코드에서의 구현에 적합한 그 일부를 나타낸다. "컴퓨터 리드 가능 프로그램 코드"라는 구문은 소스 코드, 오브젝트 코드, 및 실행 코드를 포함하는 모든 타입의 컴퓨터 코드를 포함한다. "컴퓨터 리드 가능 매체"라는 구문은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM), 랜덤 억세스 메모리(random access memory: RAM), 하드 디스크 드라이브, 컴팩트 디스크(compact disc: CD), 디지털 비디오 디스크(digital video disc: DVD), 또는 어떤 다른 유형의 메모리와 같이, 컴퓨터에 의해 억세스될 수 있는 모든 유형의 매체를 포함한다. "비일시적(non-transitory)" 컴퓨터 리드 가능 매체는 일시적인 전기 또는 기타 신호들을 전송하는 유선, 무선, 광학, 또는 기타 통신 링크들을 배제한다. 비일시적 컴퓨터 리드 가능 매체는 데이터가 영구적으로 저장될 수 있는 매체, 및 재기록 가능 광학 디스크나 삭제 가능 메모리 디바이스와 같이 데이터가 저장되고 나중에 덮어씌어질 수 있는 매체를 포함한다.
다른 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의가 이 특허 문서 전체에 걸쳐 제공된다. 당업자는 대부분의 경우들은 아니어도 많은 경우, 그러한 정의들이 또한 우선 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 개시 및 그 이점들에 대한 보다 완벽한 이해를 위해서, 하기의 설명은 첨부 도면들을 사용하여 이루어지고, 상기 첨부 도면들에서 유사한 참조 번호들은 유사한 부분들을 나타낸다:
도 1은 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 네트워크의 일 예를 도시하고 있다;
도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 eNB의 일 예를 도시하고 있다;
도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 UE의 일 예를 도시하고 있다;
도 4는 본 개시의 실시 예들에 따른 UPF 이전을 사용하지 않는 Xn 기반 핸드오버의 일 예를 도시하고 있다;
도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 UPF 이전을 사용하는 Xn 기반 핸드오버의 일 예를 도시하고 있다;
도 6은 본 개시의 실시 예들에 따른 UE에서 NSM 상태 천이의 일 예를 도시하고 있다.;
도 7은 본 개시의 실시 예들에 따른 NMM 상태 천이의 일 예를 도시하고 있다;
도 8은 본 개시의 실시 예들에 따른 NCM 상태 천이의 일 예를 도시하고 있다;
도 9는 본 개시의 실시 예들에 따른 상기 UE에서 NSM, NCM 및 NMM 상태들간의 관계의 일 예를 도시하고 있다;
도 10은 본 개시의 실시 예들에 따른 상기 AMF에서 NSM, NCM 및 NMM 상태들간의 관계의 일 예를 도시하고 있다;
도 11은 본 개시의 실시 예들에 따른 사용자 플레인 연결성의 일 예를 도시하고 있다;
도 12는 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 설정 절차의 일 예를 도시하고 있다;
도 13은 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 수정 절차의 일 예를 도시하고 있다;
도 14는 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 종료 절차의 일 예를 도시하고 있다;
도 15는 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 설정 서비스의 일 예를 도시하고 있다;
도 16은 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 수정 서비스의 일 예를 도시하고 있다;
도 17은 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 종료 서비스의 일 예를 도시하고 있다.
하기에서 설명되는 도 1 내지 도 17과 이 특허 문서에서 본 개시의 원칙들을 설명하기 위해 사용되는 다양한 실시 예들은 오직 예시만을 위한 것이며, 본 개시의 범위를 제한하는 방식으로 이해되어서는 안 된다. 해당 기술 분야의 당업자들은 본 개시의 원칙들이 적합하게 배열된 시스템 혹은 디바이스에서 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
다음과 같은 문서들이 여기에 완전히 기재된 것과 같이 본 개시에 참조로서 포함된다: 3GPP TS 23.501 v.1.6, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; System Architecture for the 5G System" 및 3GPP TS 23.502 v.1.3, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Procedures for the 5G System".
4G 통신 시스템들의 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽에 대한 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 또는 프리-5G(pre-5G) 통신 시스템을 개발하기 위한 노력들이 이루어지고 있다. 따라서, 상기 5G 또는 pre-5G 통신 시스템은 '4G 이후 네트워크(beyond 4G network)' 또는 'LTE 이후 시스템(post LTE system)'이라 불리고 있다.
더 높은 데이터 레이트들을 달성하기 위해, 상기 5G 통신 시스템은 더 높은 주파수 (mmWave) 대역들, 예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역들에서 구현되는 것이 고려되고 있다. 무선 파형들의 전파 손실을 감소시키고 송신 커버리지를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템들에서는 빔포밍 (beamforming), 매시브 다중 입력 다중 출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중 MIMO(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔 포밍(analog beam forming), 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들 등이 논의되고 있다.
또한, 5G 통신 시스템들에서는, 시스템 네트워크 개선을 위한 개발이 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell)들, 클라우드 무선 억세스 네트워크(cloud Radio Access Network: cloud RAN)들, 초고밀도 네트워크(ultra-dense network)들, 디바이스 대 디바이스 (device to device: D2D) 통신, 무선 백홀 (wireless backhaul) 통신, 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points) 송신 및 수신, 간섭 완화 및 제거 등을 기반으로 진행되고 있다.
상기 5G 시스템에서는, 진보된 코딩 변조 (advanced coding modulation: ACM) 기술인 하이브리드 주파수 쉬프트 키잉 및 직교 진폭 변조(hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation: FQAM) 및 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding: SWSC), 진보된 억세스 기술인 필터 뱅크 다중 캐리어(filter bank multi carrier: FBMC), 비직교 다중 억세스(non-orthogonal multiple access: NOMA) 및 성긴 코드 다중 억세스(sparse code multiple access: SCMA)가 개발되고 있다.
하기의 도 1 내지 도 3은 무선 통신 시스템들에서, 그리고 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 혹은 직교 주파수 분할 다중 억세스(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA) 통신 기술들을 사용하여 구현되는 다양한 실시 예들을 설명한다. 도 1 내지 도 3의 설명들은 다른 실시 예들이 구현될 수 있는 방식에 대한 물리적 혹은 구조적 제한들을 암시하는 것을 의미하지는 않는다. 본 개시의 다른 실시 예들은 적합하게 배열된 어떤 통신 시스템에서라도 구현될 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 네트워크의 일 예를 도시하고 있다. 도 1에 도시되어 있는 상기 무선 네트워크의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 상기 무선 네트워크(100)의 다른 실시 예들은 이 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 무선 네트워크는 eNB(101), eNB (102) 및 eNB (103)를 포함한다. 상기 eNB (101)는 상기 eNB (102) 및 eNB (103)와 통신한다. 또한, 상기 eNB (101)는 인터넷, 사유 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP) 네트워크, 혹은 다른 데이터 네트워크와 같은 적어도 하나의 네트워크(130)와 통신한다.
상기 eNB(102)는 상기 eNB(102)의 커버리지(coverage) 영역(120) 내에서 제1 다수의 사용자 장비(user equipment: UE)들에 대해 상기 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 억세스를 제공한다. 상기 제1 다수의 UE들은 스몰 비즈니스(small business: SB)에 위치될 수 있는 UE(111); 엔터프라이즈(enterprise: E)에 위치될 수 있는 UE(112); 와이파이(WiFi) 핫 스팟(hotspot: HS)에 위치될 수 있는 UE(113); 제1 레지던스(residence: R)에 위치될 수 있는 UE(114); 제2 레지던스(residence: R)에 위치될 수 있는 UE(115); 및 셀룰라 전화기, 무선 랩탑(laptop), 무선 PDA, 등과 같은 이동 디바이스(mobile device: M)가 될 수 있는 UE(116)를 포함한다. 상기 eNB (103)는 상기 eNB (103)의 커버리지 영역(125) 내에서 제2 다수의 UE들에 대해 상기 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 억세스를 제공한다. 상기 제2 다수의 UE들은 상기 UE(115) 및 UE(116)를 포함한다. 몇몇 실시 예들에서, 상기 eNB들(101-103) 중 하나 혹은 그 이상은 서로 통신할 수 있으며, 5G, LTE, LTE-A, WiMAX, WiFi, 혹은 다른 무선 통신 기술들을 사용하여 상기 UE들(111-116)과 통신할 수 있다.
상기 네트워크 타입을 기반으로, 상기 용어 "기지국" 혹은 "BS"는 송신 포인트(transmit point: TP), 송신-수신 포인트(transmit-receive point: TRP), 진화된 기지국(eNodeB 혹은 eNB), 5G 기지국(gNB), 매크로셀, 펨토셀, WiFi 억세스 포인트(access point: AP), 혹은 다른 무선 이네이블 디바이스들과 같은, 네트워크에 대한 무선 억세스를 제공하도록 구성되는 임의의 컴포넌트(혹은 컴포넌트들의 집합)를 나타낼 수 있다. 기지국들은 하나 혹은 그 이상의 무선 프로토콜들, 일 예로 5G 3GPP 신규 무선 인터페이스/억세스(NR), 롱텀 에볼루션(long term evolution: LTE), 진화된 LTE(LTE advanced: LTE-A), 고속 패킷 억세스(high speed packet access: HSPA), Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac 등에 따른 무선 억세스를 제공할 수 있다. 편의상, 상기 용어들 "BS" 혹은 "TRP"는 본 개시에서 원격 단말기들에게 무선 억세스를 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐 컴포넌트들을 나타내기 위해 상호 교환 가능하게 사용된다. 또한, 상기 네트워크 타입을 기반으로, 용어 "사용자 장비(user equipment)" 혹은 "UE"는 "이동국(mobile station)", "가입자국(subscriber station)", "원격 단말기(remote terminal)", "무선 단말기(wireless terminal)", 혹은 "사용자 디바이스(user device)"와 같은 임의의 컴포넌트를 나타낼 수 있다. 편의상, 상기 용어들 "사용자 장비" 및 "UE"는 상기 UE가 이동 디바이스(이동 전화기 혹은 스마트 폰과 같은)인지 혹은 노말하게 고정 디바이스(일 예로 데스크 탑 컴퓨터 혹은 자동 판매기와 같은)로 고려되어야 하는지와 상관없이, 본 개시에서 BS에게 무선으로 억세스하는 원격 무선 장비를 나타내기 위해 사용된다.
점선들은 상기 커버리지 영역들(120, 125)의 대략적 크기들을 나타내고, 이는 오직 예시 및 설명의 목적들만을 위해서 대략적으로 원형으로 도시되어 있다. 상기 커버리지 영역들(120, 125)과 같은, eNB들과 연관되는 상기 커버리지 영역들은 상기 eNB들의 구성 및 자연적인, 그리고 인위적인 장애물들과 연관되는 상기 무선 환경에서의 변경들을 기반으로 불균일한 형태들을 포함하는 다른 형태들을 가질 수 있다는 것이 명백하게 이해되어야만 할 것이다.
하기에서 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이, 상기 UE들 (111-116) 중 하나 혹은 그 이상은 진화된 무선 통신 시스템에서 효율적인 RAT간 핸드오버 동작을 위한 회로, 프로그래밍, 혹은 그 조합을 포함한다. 특정한 실시 예들에서, 상기 eNB들 (101-103) 중 하나 혹은 그 이상은 진화된 무선 통신 시스템에서 효율적인 RAT간 핸드오버 동작을 위한 회로, 프로그래밍, 혹은 그 조합을 포함한다.
도 1이 무선 네트워크의 일 예를 도시하고 있다고 할지라도, 다양한 변경들이 도 1에 대해서 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 무선 네트워크는 적합한 배열로 임의의 개수의 eNB들 및 임의의 개수의 UE들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 eNB(101)는 임의의 개수의 UE들과 직접적으로 통신할 수 있고, 상기 UE들에게 상기 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 억세스를 제공할 수 있다. 유사하게, 각 eNB (102-103)는 상기 네트워크(130)와 직접적으로 통신할 수 있고, UE들에게 상기 네트워크(130)에 대한 직접적인 무선 광대역 억세스를 제공할 수 있다. 또한, 상기 eNB들(101, 102, 및/혹은 103)은 외부 전화 네트워크들 혹은 다른 타입들의 데이터 네트워크들과 같은 다른 혹은 추가적인 외부 네트워크들에 대한 억세스를 제공할 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 eNB(102)의 일 예를 도시하고 있다. 도 2에 도시되어 있는 상기 eNB(102)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이며, 도 1의 eNB들(101, 103)은 동일하거나 혹은 유사한 구성을 가질 수 있다. 하지만, eNB들에는 다양한 구성들이 도입되며, 따라서 도 2는 이 개시의 범위를 eNB의 임의의 특정한 구현으로 제한하지는 않는다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 eNB(102)는 다수의 안테나들(205a-205n)과, 다수의 RF 송수신기들(210a-210n)과, 송신(transmit: TX) 프로세싱 회로(215), 및 수신(receive: RX) 프로세싱 회로(220)를 포함한다. 상기 eNB(102)는 또한 제어기/프로세서(225)와, 메모리(230), 및 백홀(backhaul) 혹은 네트워크 인터페이스(235)를 포함한다.
상기 RF 송수신기들(210a-210n)은 상기 안테나들(205a-205n)로부터 상기 네트워크(100)에서 UE들에 의해 송신된 신호들과 같은, 입력되는 RF 신호들을 수신한다. 상기 RF 송수신기들(210a-210n)은 상기 입력되는 RF 신호들을 다운 컨버트(down-convert)하여 IF 혹은 기저대역 신호들로 생성한다. 상기 IF 혹은 기저 대역 신호들은 상기 RX 프로세싱 회로(220)로 송신되고, 상기 RX 프로세싱 회로(220)는 상기 기저대역 혹은 IF 신호들을 필터링, 디코딩, 및/혹은 디지털화하여 프로세싱된 기저대역 신호들을 생성한다. 상기 RX 프로세싱 회로(220)는 추가적인 프로세싱을 위해 상기 프로세싱된 기저대역 신호들을 상기 제어기/프로세서(225)로 송신한다.
상기 TX 프로세싱 회로(215)는 상기 제어기/프로세서(225)로부터 (음성 데이터, 웹 데이터, 이메일, 혹은 양방향 비디오 게임 데이터(interactive video game data)와 같은) 아날로그 혹은 디지털 데이터를 수신한다. 상기 TX 프로세싱 회로(215)는 상기 출력되는 기저 대역 데이터를 인코딩, 다중화 및/혹은 디지털화하여 프로세싱된 기저대역 혹은 IF 신호들을 생성한다. 상기 RF 송수신기들(210a-210n)은 상기 TX 프로세싱 회로(215)로부터 상기 출력되는 프로세싱된 기저대역 혹은 IF 신호들을 수신하고, 상기 기저대역 혹은 IF 신호들을 상기 안테나들(205a-205n)을 통해 송신되는 RF 신호들로 업 컨버팅한다.
상기 제어기/프로세서(225)는 상기 eNB(102)의 전반적인 동작을 제어하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들 혹은 다른 프로세싱 디바이스들을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제어기/프로세서(225)는 잘 알려져 있는 원칙들에 따라 상기 RF 송수신기들(210a-210n), 상기 RX 프로세싱 회로(220) 및 상기 TX 프로세싱 회로(215)에 의한 순방향 채널 신호들의 수신 및 역방향 채널 신호들의 송신을 제어할 수 있다. 상기 제어기/프로세서(225)는 보다 진보된 무선 통신 기능들과 같은 추가적인 기능들을 또한 지원할 수 있다. 일 예로, 상기 제어기/프로세서(225)는 다수의 안테나들(205a-205n)로부터의 출력되는 신호들을 원하는 방향에서 효율적으로 스티어링하기 위해 상기 출력되는 신호들이 다르게 가중되는 빔 포밍 혹은 지향성 라우팅 동작들을 지원할 수 있다. 다양한 다른 기능들 중 어느 하나는 상기 eNB (102)에서 상기 제어기/프로세서(225)에 의해 지원될 수 있다.
상기 제어기/프로세서(225)는 또한 OS와 같은, 상기 메모리(230)에 내재되어 있는 프로그램들 및 다른 프로세스들을 실행할 수 있다. 상기 제어기/프로세서(225)는 실행중인 프로세스에 의해 요구되는 바와 같이데이터를 상기 메모리(230)의 내부로 혹은 상기 메모리(230)의 외부로 이동시킬 수 있다.
상기 제어기/프로세서(225)는 또한 상기 백홀 혹은 네트워크 인터페이스(235)와 연결된다. 상기 백홀 혹은 네트워크 인터페이스(235)는 상기 eNB(102)가 백홀 연결을 통해 혹은 네트워크를 통해 다른 디바이스들 혹은 시스템들과 통신하는 것을 허락한다. 상기 인터페이스(235)는 임의의 적합한 유선 혹은 무선 연결(들)을 통해 통신들을 지원할 수 있다. 일 예로, 상기 eNB(102)가 (5G, LTE, 혹은 LTE-A를 지원하는 셀룰라 통신 시스템과 같은) 셀룰라 통신 시스템의 일부로 구현될 때, 상기 인터페이스(235)는 상기 eNB(102)가 유선 혹은 무선 백홀 연결을 통해 다른 eNB들과 통신하는 것을 허락할 수 있다. 상기 eNB(102)가 억세스 포인트로서 구현될 때, 상기 인터페이스(235)는 상기 eNB(102)가 유선 혹은 무선 근거리 통신 네트워크(local area network)를 통해 혹은 유선 혹은 무선 연결을 통해 (상기 인터넷과 같은) 더 큰 네트워크로 통신하는 것을 허락할 수 있다. 상기 인터페이스(235)는 이더넷(Ethernet) 혹은 RF 송수신기와 같은 유선 혹은 무선 연결을 통해 통신들을 지원하는 적합한 구조를 포함한다.
상기 메모리(230)는 상기 제어기/프로세서(225)에 연결된다. 상기 메모리(230)의 일부는 RAM을 포함할 수 있고, 상기 메모리(230)의 다른 일부는 플래쉬 메모리 혹은 다른 ROM을 포함할 수 있다.
도 2가 eNB(102)의 일 예를 도시하고 있을 지라도, 다양한 변경들이 도 2에 대해서 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 eNB(102)는 도 2에 도시되어 있는 임의의 개수의 각 컴포넌트를 포함할 수 있다. 특정한 예로서, 억세스 포인트는 다수의 인터페이스들(235)을 포함할 수 있고, 상기 제어기/프로세서(225)는 다른 네트워크 어드레스들간에 데이터를 라우팅하는 라우팅 기능들을 지원할 수 있다. 또 다른 특정한 예로서, TX 프로세싱 회로(215)의 단일 인스턴스(instance)와 RX 프로세싱 회로(220)의 단일 인스턴스를 포함하는 것과 같이 도시되어 있는 반면에, 상기 eNB(102)는 각각(RF 송수신기 별로 1개와 같은)의 다수의 인스턴스들을 포함할 수 있다. 또한, 도 2에서 다양한 컴포넌트들은 조합될 수 있거나, 혹은 추가적으로 다시 분할될 수 있거나, 혹은 생략될 수 있으며, 추가적인 컴포넌트들이 특별한 필요들에 따라 추가될 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 UE(116)의 일 예를 도시하고 있다. 도 3에 도시되어 있는 상기 UE(116)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이며, 도 1의 상기 UE들(111-115)은 동일하거나 혹은 유사한 구성을 가질 수 있다. 하지만, UE들에는 다양한 구성들이 도입되며, 따라서 도 3은 이 개시의 범위를 UE의 임의의 특정한 구현으로 제한하지는 않는다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 UE(116)는 안테나(305), 무선 주파수(radio frequency: RF) 송수신기(310), TX 프로세싱 회로(315), 마이크로폰(microphone)(320) 및 수신(receive: RX) 프로세싱 회로(325)를 포함한다. 상기 UE(116)는 또한 스피커(330), 프로세서(340), 입/출력(input/output: I/O) 인터페이스(interface: IF)(345), 터치 스크린(350), 디스플레이(display)(355) 및 메모리(360)를 포함한다. 상기 메모리(360)는 운영 시스템(operating system: OS)(361) 및 하나 혹은 그 이상의 어플리케이션(application)들(362)을 포함한다.
상기 RF 송수신기(310)는 상기 안테나(305)로부터 상기 네트워크(100)의 eNB에 의해 송신된, 입력되는 RF 신호를 수신한다. 상기 RF 송수신기(310)는 상기 입력되는 RF 신호를 다운 컨버팅하여 중간 주파수(intermediate frequency: IF) 혹은 기저대역 신호로 생성한다. 상기 IF 혹은 기저 대역 신호는 상기 RX 프로세싱 회로(325)로 송신되고, 상기 RX 프로세싱 회로(325)는 상기 기저대역 혹은 IF 신호를 필터링, 디코딩, 및/혹은 디지털화하여 프로세싱된 기저대역 신호를 생성한다. 상기 RX 프로세싱 회로(325)는 상기 프로세싱된 기저대역 신호(음성 데이터와 같은)를 상기 스피커(330)로 혹은 (웹 브라우징 데이터(web browising data)와 같은) 추가적인 프로세싱을 위해 상기 프로세서(340)로 송신한다.
상기 TX 프로세싱 회로(315)는 상기 마이크로폰(320)으로부터 아날로그 혹은 디지털 음성 데이터를 수신하거나, 혹은 상기 프로세서(340)로부터 다른 출력 기저 대역 데이터(웹 데이터, 이메일, 혹은 양방향 비디오 게임 데이터(interactive video game data)와 같은)를 수신한다. 상기 TX 프로세싱 회로(315)는 상기 출력 기저 대역 데이터를 인코딩, 다중화 및/혹은 디지털화하여 프로세싱된 기저대역 혹은 IF 신호로 생성한다. 상기 RF 송수신기(310)는 상기 TX 프로세싱 회로(315)로부터 상기 출력되는 프로세싱된 기저대역 혹은 IF 신호를 수신하고, 상기 기저대역 혹은 IF 신호를 상기 안테나(305)를 통해 송신되는 RF 신호로 업 컨버트(up-convert)한다.
상기 프로세서(340)는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들 혹은 다른 프로세싱 디바이스들을 포함할 수 있으며, 상기 UE(116)의 전반적인 동작을 제어하기 위해 상기 메모리(360)에 저장되어 있는 상기 OS(361)을 실행할 수 있다. 일 예로, 상기 프로세서(340)는 잘 알려져 있는 원칙들에 따라 상기 RF 송수신기(310), 상기 RX 프로세싱 회로(325) 및 상기 TX 프로세싱 회로(315)에 의한 순방향 채널 신호들의 수신 및 역방향 채널 신호들의 송신을 제어할 수 있다. 몇몇 실시 예들에서, 상기 프로세서(340)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서 혹은 마이크로 제어기를 포함한다.
상기 프로세서(340)는 또한 RAT간 핸드오버 동작 및 상태 천이에 대한 프로세스들과 같은, 상기 메모리(360)에 내재되어 있는 다른 프로세스들 및 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 프로세서(340)는 데이터를 실행중인 프로세스에 의해 요구되는 바와 같이 상기 메모리(360)의 내부로 혹은 상기 메모리(360)의 외부로 이동시킬 수 있다. 몇몇 실시 예들에서, 상기 프로세서(340)는 상기 OS 프로그램(361)을 기반으로 혹은 eNB들 혹은 운영자로부터 수신되는 신호들에 응답하여 상기 어플리케이션들(362)을 실행하도록 구성된다. 또한, 상기 프로세서(340)는 I/O 인터페이스(345)에 연결되고, 상기 I/O 인터페이스(345)는 상기 UE(116)에게 랩탑 컴퓨터들 및 핸드헬드(handheld) 컴퓨터들과 같은 다른 디바이스들에 대한 연결 능력을 제공한다. 상기 I/O 인터페이스(345)는 이런 악세사리들과 상기 프로세서(340)간의 통신 패스이다.
상기 프로세서(340)는 또한 터치 스크린(350) 및 디스플레이 유닛(355)에 연결된다. 상기 UE(116)의 운영자는 상기 터치 스크린(350)을 사용하여 상기 UE(116)에 데이터를 입력할 수 있다. 상기 디스플레이(355)는 웹 사이트(web site)들에서와 같은 텍스트 및/혹은 적어도 제한된 그래픽들을 렌더링(rendering)할 수 있는 액정 크리스탈 디스플레이, 발광 다이오드 디스플레이, 혹은 다른 디스플레이가 될 수 있다.
상기 메모리(360)는 상기 프로세서(340)에 연결된다. 상기 메모리(360)의 일부는 랜덤 억세스 메모리(random access memory: RAM)를 포함할 수 있으며, 상기 메모리(360)의 나머지 부분은 플래시 메모리 혹은 다른 리드 온니 메모리(read-only memory: ROM)를 포함할 수 있다.
도 3이 UE(116)의 일 예를 도시하고 있다고 할지라도, 다양한 변경들이 도 3에 대해서 이루어질 수 있다. 일 예로, 도 3에서의 다양한 컴포넌트들은 조합되거나, 더 추가 분할 되거나, 혹은 생략될 수 있으며, 다른 컴포넌트들이 특별한 필요들에 따라서 추가될 수 있다. 또한, 특별한 예로서, 상기 프로세서(340)는 하나 혹은 그 이상의 중앙 프로세싱 유닛(central processing unit: CPU)들 및 하나 혹은 그 이상의 그래픽 프로세싱 유닛(graphics processing unit: GPU)들과 같은 다수의 프로세서들로 분할될 수 있다. 또한, 도 3에서는 상기 UE(116)가 이동 전화기 혹은 스마트 폰과 같이 구성되어 있다고 할지라도, UE들은 다른 타입들의 이동 혹은 고정 디바이스들로서 동작하도록 구성될 수 있다.
본 개시에서 언급되는 Xn 인터페이스는 2개의 지노드비(gNodeB: gNB)들간에 정의되는 제어 및 사용자 플레인(plane) 인터페이스이다.
몇몇 실시 예들에서, 사용자 플레인 기능(user plane function) 이전(relocation)을 사용하지 않는 Xn 기반 핸드오버가 고려될 수 있다. 본 개시는 상기 억세스 및 이동성 관리 기능(access and mobility management function: AMF)이 변경되지 않고, 상기 세션 관리 기능(session management function: SMF)이 상기 기존의 사용자 플레인 기능(user plane function: UPF)을 유지하기로 결정할 때 Xn 인터페이스를 사용하여 UE를 소스 (무선) 억세스 네트워크 ((radio) access network: (R)AN)로부터 타겟 (R)AN으로 핸드오버하기 위해 사용된다. 이 구문에서 언급되는 UPF는 5세대 코어(5G next generation core: NGC)에서 N3 인터페이스를 종료하는 UPF이다. 상기 소스 UPF 및 타겟 UPF간의 인터넷 프로토콜(internet protocol: IP) 연결성의 존재가 가정된다.
도 4는 본 개시의 실시 예들에 따른 UPF 이전을 사용하지 않는 Xn 기반 핸드오버(400)의 일 예를 도시하고 있다. 도 4에 도시되어 있는 상기 UPF 이전을 사용하지 않는 Xn 기반 핸드오버(400)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 4에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령(instruction)들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 단계 1에서, 상기 타겟 (R)AN은 상기 UE가 새로운 타겟 셀로 이동하였다는 것과 스위치될 베어러들의 리스트를 알려주기 위해 AMF로 N2 패스 스위치 요청 메시지(N2 path switch request message)를 송신한다. 상기 타겟 셀의 타입에 의존하여, 상기 타겟 (R)AN은 이 메시지에 적합한 정보를 포함시킨다. 단계 2에서, 상기 AMF는 상기 UE에게 현재 서비스를 제공하고 있는 하나 혹은 그 이상의 SMF들로 상기 스위치될 베어러들의 리스트를 포함하는 N11 메시지를 송신한다. 단계 3에서, 상기 N11 메시지의 수신 시, 상기 SMF는 상기 기존의 UPF가 상기 UE에게 서비스를 계속해서 제공할 수 있다고 결정한다. 각 SMF는 상기 UE 컨텍스트(context)로부터 상기 상응하는 베어러들의 리스트를 유지한다. 이 베어러들 중 몇몇이 상기 타겟 (R)AN에 의해 수락되지 않을 경우, 상기 SMF는 그 때 그 베어러들의 해제를 개시한다. 모든 수락된 베어러들에 대해서, 상기 SMF는 N4 세션 수정 요청((R)AN 어드레스, 다운링크 사용자 플레인에 대한 터널(tunnel) 식별자들) 메시지를 송신한다. 단계 4에서, 상기 UPF는 상기 SMF로 N4 세션 수정 응답 (일 예로, 업링크 트래픽에 대한 터널 식별자들) 메시지를 리턴할 수 있다. 단계 5에서, 상기 타겟 (R)AN에서 리오더링 기능(reordering function)을 보조하기 위해서, 상기 UPF는 상기 패스를 스위치한 직후 상기 기존 패스에서 하나 혹은 그 이상의 "엔드 마커(end marker)" 패킷들을 송신할 수 있다. 상기 UPF는 상기 타겟 (R)AN으로 다운링크 패킷들을 송신하기 시작한다. 단계 6에서, 이 단계는 상기 SMF에서 단계 4의 수신 후에 언제라도 발생할 수 있다. 각 SMF는 상기 AMF로 N11 메시지 응답 (일 예로, 업링크 트래픽에 대한 터널 식별자들)을 송신한다. 단계 7에서, 상기 AMF는 상기 스위치에 실패된 베어러들의 리스트와 함께 SMF(들)로부터 수신된 N11 메시지 응답들을 종합(aggregate)한다. 상기 AMF는 상기 타겟 (R)AN으로 N2 패스 스위치 요청 Ack (일 예로, UPF 어드레스, 업링크 트래픽에 대한 터널 식별자들) 메시지를 송신함으로써 상기 N2 패스 스위치 요청 메시지를 확인한다. 상기 요청된 베어러들 중 어느 하나도 성공적으로 스위치되지 않았을 경우, 상기 AMF는 상기 타겟 (R)AN으로 N2 패스 스위치 요청 실패 메시지(N2 path switch request failure message)를 송신할 수 있다. 단계 8에서, 상기 소스 (R)AN으로 자원들 해제 메시지(release resources message)를 송신함으로써, 상기 타겟 (R)AN은 상기 핸드오버의 성공을 확인한다. 그리고 나서 상기 타겟 (R)AN은 상기 소스 (R)AN과 상기 자원들의 해제를 트리거한다.
몇몇 실시 예들에서, 사용자 플레인 기능 이전을 사용하는 Xn 기반 핸드오버가 고려될 수 있다. 이 절차는 상기 AMF 및 SMF가 변경되지 않고, 상기 SMF가 상기 소스 UPF가 이전될 것이라고 결정할 때 UE를 Xn을 사용하여 소스 (R)AN으로부터 타겟 (R)AN으로 핸드오버시키기 위해 사용된다. 이 구문에서 언급되는 소스 UPF는 상기 NGC에서 N3 인터페이스를 종료하는 UPF이다. 상기 소스 UPF와 소스 (R)AN간의, 그리고 상기 타겟 UPF 및 타겟 (R)AN간의 IP 연결성의 존재가 가정된다.
도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 UPF 이전을 사용하는 Xn 기반 핸드오버(500)의 일 예를 도시하고 있다. 도 5에 도시되어 있는 상기 네트워크 슬라이싱(network slicing)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 5에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 단계들 1 및 2는 앞서 언급한 본 개시의 실시 예 (일 예로, 사용자 플레인 기능 이전을 사용하지 않는 Xn 기반 핸드오버)에서 논의된 바와 동일하다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 단계 3에서, 상기 SMF는 UPF 선택 기준을 기반으로 상기 소스 UPF가 이전될 필요가 있다고 결정하고, 새로운 타겟 UPF를 선택한다. 각 SMF는 상기 UE 컨텍스트들로부터 상기 상응하는 베어러들의 리스트를 유지한다. 이 베어러들 중 몇몇이 상기 타겟 (R)AN에 의해 수락되지 않을 경우, 상기 SMF는 그 때 그 베어러들의 해제를 개시한다. 모든 수락된 베어러들은 상기 타겟 UPF로 송신되는 N4 세션 설정 요청 메시지(N4 session establishment request message)에 포함된다. 타겟 UPF IP 어드레스 어사인먼트(assignment), 및 다운링크 및 업링크 터널 식별자들의 할당은 상기 SMF에 의해 수행된다. N4 세션 설정 요청 (일 예로, 타겟 (R)AN 어드레스, 업링크 및 다운링크 터널 식별자들) 메시지는 상기 타겟 UPF로 송신된다. 단계 4에서, 상기 타겟 UPF는 상기 SMF로 N4 세션 설정 응답 메시지(N4 session establishment response message)를 송신한다. 상기 SMF는 단계 10에서 사용될 타이머를 시작한다. 이 시점에서, 상기 타겟 UPF는 상기 새롭게 수신된 어드레스 및 터널 식별자들을 사용하여 상기 타겟 (R)AN으로 다운링크 패킷들을 송신하기 시작한다. 단계 5에서, 상기 PDU 세션 앵커 기능(PDU session anchor function)이 상기 타겟 UPF와 함께 위치되지(collocated) 않을 경우, 상기 SMF는 PDU 세션 앵커 기능을 가지는 UPF와 N4 세션 수정 절차를 개시할 수 있다. 단계 6에서, 상기 PDU 세션 앵커 기능을 가지는 UPF는 상기 N4 세션 수정 응답으로 응답한다. 단계 7에서, 각 SMF는 상기 AMF로 N11 메시지 응답 (일 예로, 타겟 (R)AN 어드레스, 업링크 트래픽에 대한 터널 식별자들)을 송신한다. 단계 8에서, 상기 AMF는 상기 스위치에 실패된 베어러들의 리스트와 함께 SMF(들)로부터 수신된 N11 메시지 응답들을 어그리게이트한다. 상기 AMF는 상기 N2 패스 스위치 요청 Ack (일 예로, 타겟 UPF 어드레스, 업링크 트래픽에 대한 터널 식별자들) 메시지로 상기 N2 패스 스위치 요청 메시지를 확인한다. 상기 요청된 베어러들 중 어느 하나도 성공적으로 스위치 되지 않았을 경우. 이 케이스에서, 상기 AMF는 상기 타겟 (R)AN으로 N2 패스 스위치 요청 실패 메시지(N2 path switch request failure message)를 송신할 수 있다. 단계 9에서, 상기 소스 (R)AN으로 자원들 해제 메시지를 송신함으로써, 상기 타겟 (R)AN은 상기 핸드오버의 성공을 확인하고 상기 소스 (R)AN과 상기 자원들의 해제를 트리거한다. 단계 10에서, 상기 타이머가 단계 4 이후에 만료되었으면, 상기 SMF는 N4 세션 종료 요청(해제 원인)을 송신함으로써 소스 UPF 해제 절차를 개시한다. 단계 11에서, 상기 소스 UPF는 N4 세션 종료 응답 메시지로 인지하여 상기 자원들의 해제를 확인한다.
상기 NextGen 세션 관리 (NextGen session management: NSM)는 상기 UE와 NextGen 코어 네트워크(core network: CN)간의 시그널링 및 베어러 연결성, 즉 상기 SMF (N2)와의 시그널링 연결성 및 상기 UPF (N3)와의 베어러 연결성을 설명한다. 일반적으로, 상기 NSM 및 NextGen 이동성 관리(NextGen mobility management: NMM) 및 NextGen 연결 관리 (NextGen connection management: NCM) 상태들은 서로 독립적이다.
상기 NSM 상태들은 상기 UE가 사용중일 수 있는 무선 억세스 네트워크와 독립적으로 지원된다. 이 상테들은 상기 UE에서 유지된다. 다음과 같은 3개의 상태들이 상기 UE가 주어진 데이터 네트워크에 대해 설정한 PDU 세션들의 개수와 상관없이 데이터 네트워크(들)에 대한 연결성을 위해 정의된다: NSM-IDLE 상태; NSM-READY 상태; 및 NSM-CONNECTED 상태.
상기 UE와 NextGen CN 간에 시그널링 연결이 존재하지 않고, 상기 NextGen 억세스 네트워크에서 유용한 UE 컨텍스트가 존재하지 않을 때 UE는 NSM-IDLE 상태에 존재한다. 그 때 상기 RRC 연결은 설정되어 있지 않으며, 따라서 상기 UE는 RRC-아이들(RRC-IDLE) 상태에 남아 있는다.
상기 UE와 NextGen CN 간에 존재하는 시그널링 연결이 존재하지만 (N1 및 N2) 그 때 존재하는 PDU 세션이 존재하지 않을 때 UE는 NSM-READY 상태에 존재한다. 상기 UE 컨텍스트는 또한 상기 NextGen 억세스 네트워크에서 유용하다. 그 때 상기 RRC 연결은 설정되어 있지 않으며, 따라서 상기 UE는 RRC-IDLE 상태에 남아 있는다.
상기 NSM-CONNECTED 상태에 존재하는 UE에 대해서, 상기 UE와 상기 NextGen CN간에는 시그널링 연결 및 적어도 하나의 베어러 연결이 존재한다. N2가 상기 AMF에서 종료되기 때문에, 상기 SMF에 대해 의도되는 메시지들은 AMF를 통해 SMF로 종료된다. 이 상태에서는, 상기 UE의 위치는 알려져 있고, 상기 UE의 이동성은 상기 핸드오버 절차 및 추적 영역 업데이트(tracking area update) 절차들에 의해 핸들링된다. 상기 UE와 NextGen CN간에는 적어도 하나의 세션이 존재할 수 있다. 그 때 상기 RRC 상태는 모든 액티브(active) PDU 세션들에 대해서는 RRC-커넥티드(RRC-CONNECTED)가 될 수 있고, 이에 반해 상기 RRC 상태는 모든 인액티브(inactive) PDU 세션들에 대해서는 RRC-인액티브(RRC-INACTIVE)이다.
상기 UE는 상기 SMF에 대한 마지막 PDU 세션 (혹은 PDU 세션이 접속(Attach) 절차와 함께 설정되어 있을 경우의 케이스에서는 디폴트(default) PDU 세션)이 해제되거나 혹은 손상되었을 (broken) 때 상기 NSM-IDLE 상태로 진입할 수 있다. 이 해제 혹은 실패는 상기 억세스 노드에 의해 UE로 명시적으로(explicitly) 지시되거나 혹은 상기 UE에 의해 검출된다.
도 6은 본 개시의 실시 예들에 따른 UE에서 NSM 상태 천이(600)의 일 예를 도시하고 있다. 도 6에 도시되어 있는 상기 NSM 상태 천이(600)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 6에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
상기 UE에서 NSM-IDLE 상태로부터 NSM-CONNECTED 상태로의 NSM 상태 천이들은 상기 UE가 PDU 세션을 설정하면 발생할 수 있다. 그 때 상기 RRC 연결이 설정된다. 상기 NSM 상태는 상기 UE와 SMF 모두에서의 추가적인 PDU 세션들의 요청에 대해 NSM-CONNECTED상태를 유지한다. 마지막 PDU 세션이 해제되면, 상기 NSM 상태는 상기 UE에서 NSM-IDLE 상태로 천이할 수 있다.
상기 UE가 상기 접속과 동시에 상기 PDU 세션 설정을 요청하는 몇몇 특별 케이스들이 존재할 수 있다. 그 때 상기 UE 상태는 또한 NSM-IDLE 상태로부터 NSM-CONNECTED 상태로 천이할 수 있고 추가적인 PDU 세션들이 요청된 경우 연결 상태를 유지한다 상기 디폴트 PDU 세션의 해제는 상기 UE에서 상기 NSM 상태로 천이할 수 있다.
상기 NMM 상태들은 접속 및 추적 영역 업데이트 절차들과 같은 이동성 관리 절차들로부터 초래되는 이동성 관리 상태들을 설명한다. 이 상태들은 상기 NextGen CN에서 상기 UE 및 또한 AMF에서 유지된다. 다음은 본 개시에서 고려되는 2개의 상태들이다. EMM-등록 해제(EMM-DEREGISTERED) 상태의 일 예에서, 상기 AMF에서 NMM 컨텍스트는 상기 UE에 대한 어떤 유효한 위치 혹은 라우팅 정보도 가지고 있지 않는다. 상기 UE는 상기 UE 위치가 알려져 있지 않기 때문에 AMF에 의해 도달 가능하지 않다. 보안에 주로 관련되는 몇몇 UE 컨텍스트는 여전히 상기 UE 및 AMF에 저장되어 있을 수 있다. EMM-DEREGISTERED 상태의 다른 예에서, 상기 AMF에서 상기 UE 위치는 적어도 그 UE에 할당된 추적 영역 리스트의 정확도로 알려져 있다. 상기 UE는 또한 상기 AMF와 유용한 N1 및 N2 시그널링 연결성으로 정해진 보안 컨텍스트(security context)를 가진다.
도 7은 본 개시의 실시 예들에 따른 NMM 상태 천이(700)의 일 예를 도시하고 있다. 도 7에 도시되어 있는 상기 NMM 상태 천이(700)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 7에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
상기 UE 및 AMF는 접속 절차 혹은 추적 영역 업데이트의 완료시 상기 NMM-등록(NMM-REGISTERED) 상태로 진입할 수 있고, 상기 UE 및 AMF는 UE가 접속 해제(detach)되면 상기 NMM-IDLE 상태로 진입할 수 있다. 그 때, 상기 AN은 그 UE에 대한 UE 컨텍스트를 클린(clean)할 수 있다.
상기 NCM 상태들은 상기 UE와 NextGen CN간의 시그널링 연결성을 설명한다. 이 상태들은 상기 UE 및 AMF에서 유지된다. 본 개시에서 설명되는 2개의 ECM 상태들이 존재한다. ECM-아이들(ECM-IDLE)의 일 예에서는, 상기 UE와 NextGen CN간에 존재하는 시그널링 연결이 존재하지 않는 즉, N1 및 N2 연결들이 존재하지 않는다. 또한, 상기 ECM-IDLE 상태에서 상기 UE에 대한 억세스 네트워크(access network: AN)에는 UE 컨텍스트가 존재하지 않는다. ECM-커넥티드(ECM-CONNECTED)의 또 다른 예에서, UE와 NextGen간의 시그널링 연결성은 상기 UE 및 AMF 관점으로부터 존재한다. RRC 연결은 설정되어 있지 않을 수 있고, 따라서 UE는 상기 RRC-IDLE 상태를 유지할 수 있다. 이것들은 상기 AMF와 SMF(들)간에 N11 연결성이 존재하지 않지만 또한 그 UE에 대한 AN와 UPF간의 N3 연결성을 가지고 있지 않을 수도 있다.
도 8은 본 개시의 실시 예들에 따른 NCM 상태 천이(800)의 일 예를 도시하고 있다. 도 8에 도시되어 있는 상기 NCM 상태 천이(800)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 8에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
상기 UE 및 AMF는 접속 절차의 완료시 상기 NCM-CONNECTED 상태로 진입할 수 있고, UE가 접속 해제되면 상기 NCM-IDLE 상태로 진입할 수 있다. 그 때, 상기 AN은 그 UE에 대한 UE 컨텍스트를 클린할 수 있다.
상기 NextGen CN에서 상기 NMM 상태들은 상기 UE 및 AMF에서 유지된다. 유사하게, 상기 NextGen CN에서 상기 NSM 상태들은 상기 UE 및 AMF에서 유지된다. 상기 NSM 상태들과 이동성 관리 상태들간의 관계는, 상기 UE가 이동성을 지원하지 않는 시나리오들을 포함하는, 상기 NSM 상태들이 상기 NextGen CN에 연결되는 임의의 억세스 네트워크(access network: AN)에 적용하는 방식으로 정의된다.
도 9는 본 개시의 실시 예들에 따른 상기 UE에서 NSM, NCM 및 NMM 상태들간의 관계 (900)의 일 예를 도시하고 있다. 도 9에 도시되어 있는 상기 NSM, NCM 및 NMM 상태들간의 관계 (900)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 9에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
상기 UE에 의해 유지되는 NSM 상태들, NCM 상태들 및 NMM 상태들간의 관계가 도 9에 도시되어 있다. NMM-DEREGISTERED 상태, NCM-IDLE 상태, 및 NSM-IDLE 상태의 일 예에서, 상기 UE는 파워 온(power on)되어 있지 않을 수 있거나 혹은 상기 NextGen CN에 접속되어 있지 않을 수 있다. 이 상태에서, 상기 AMF는 상기 UE에 대한 유효한 위치 혹은 라우팅 정보를 가지고 있지 않고, 따라서 UE는 도달 가능하지 않다. 상기 UE와 AMF/SMF간에 시그널링 연결이 존재하지 않는다.
NMM-REGISTERED 상태, NCM-CONNECTED 상태, 및 NSM-READY 상태의 다른 예에서, 상기 UE는 접속 절차에 의한 성공적인 등록에 의해 상기 NMM-REGISTERED 상태로 진입할 수 있다. 그 때 상기 UE에서의 RRC 상태는 여전히 RRC-IDLE 상태를 유지할 수 있다. 상기 NextGen 억세스 네트워크는 상기 UE의 컨텍스트를 보존한다. 그 때 상기 UE와 NextGen CN간에 시그널링 연결들 (N1 및 N2)은 존재하지만, 설정되어 있는 액티브 PDU 세션이 존재하지 않기 때문에 베어러 연결 (N3)은 존재하지 않는다. NMM-REGISTERED 상태, NCM-CONNECTED 상태, 및 NSM-CONNECTED 상태의 또 다른 예에서, 상기 UE는 시그널링 및 베어러 연결들을 설정함으로써 상기 NextGen CN에 연결된다. 상기 SMF에 의해 프로세싱되고 있는 중인 하나 혹은 다수의 PDU 세션들이 존재한다. 그 때 상기 PDU 세션이 액티브일 경우 상기 RRC 상태는 RRC-CONNECTED 상태일 수 있다. 그렇지 않을 경우, 상기 RRC 상태는 RRC-INACTIVE 상태일 수 있다.
도 10은 본 개시의 실시 예들에 따른 상기 AMF에서 NSM, NCM 및 NMM 상태들간의 관계 (1000)의 일 예를 도시하고 있다. 도 10에 도시되어 있는 상기 NSM, NCM 및 NMM 상태들간의 관계 (1000)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 10에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
상기 AMF에 의해 유지되는 NMM 상태들 및 NCM 상태들간의 관계가 도 10에 도시되어 있다. NMM-DEREGISTERED 상태 및 NCM-IDLE 상태의 일 예에서, 상기 AMF는 상기 UE에 대한 유효한 위치 및 라우팅 정보를 가지고 있지 않고, 따라서 UE는 도달 가능하지 않다. 상기 UE와 AMF간에 시그널링 연결이 존재하지 않는다. NMM-REGISTERED 상태 및 NCM-CONNECTED 상태의 다른 예에서, 상기 AMF는 NextGen 억세스 네트워크를 통해 추적 영역 업데이트 절차 혹은 접속 절차를 프로세싱함으로써 상기 NMM-REGISTERED 상태에 진입한다. 이 상태에서, UE는 상기 시그널링 연결성을 통해 상기 AMF 관점으로부터 도달 가능하게 된다.
사용자 플레인 기능(user plane function: UPF) 선택은 세션 설정 동안 혹은 UPF 이전이 요구 될 때 세션 관리 기능(session management function: SMF)에 의해 수행될 수 있다. 상기 선택은 PDU 세션 세분성 별(per PDU session granularity) 기반으로 수행될 수 있는데, NextGen 코어 네트워크(corenetwork: CN)에서 억세스 노드(access node: AN)와 UPF간의, 그리고 UPF들간의 PDU 세션 별로 1개의 터널이 존재한다. 세션의 모든 QoS 클래스들은 동일한 외부 IP 헤더를 공유하지만, 인캡슐레이션 헤더(encapsulation header)는 상기 PDU 세션을 식별하고 QoS 마킹(marking)들을 전달할 수 있다.
NextGen CN은 로컬 서비스(local service)들 및 외부 서비스들을 지원하기 위해서 다중-호밍(multi-homing) UE들의 지원, 또한 동일한 혹은 다른 데이터 네트워크들에 대한 다수의 연결의 지원을 포함한다. 상기 라우팅 관점으로부터, 상기 UPF와 공존할 수 있는 다음과 같은 기능들이 정의되어 있다. 업링크 분류기 기능(uplink classifier function)의 일 예에서, 업링크 분류기 기능(uplink classifier function: UCF)은 노말하게 N3 종료 포인트로서 서비스를 제공하는 UPF에 존재한다. 상기 UCF는 로컬 트래픽 및 외부 트래픽 각각의 네트워크들에 대한 상기 로컬 트래픽 및 외부 트래픽의 스티어링(steering)을 허락한다. 상기 UCF는 운영자 정의 필터링 규칙(operator defined filtering rule)들을 적용하고, 상기 패킷들의 라우팅을 결정한다. 상기 UCF의 지원은 선택적이지만, 상기 운영자가 상기 로컬 네트워크에 대한 트래픽을 지원할 경우에는 필요하다. 상기 운영자는 어떤 패킷 플로우들이 상기 로컬 네트워크로/상기 로컬 네트워크로부터 라우팅될 지를 결정하기 위해 구성 혹은 정책들을 사용할 수 있다. 그와 같은 구성 혹은 정책들은 IP-5-튜플 필터링 규칙들(IP-5-tuple filtering rules)을 기반으로 하는 업링크 분류를 사용하여 적용된다. 다운링크에 대해서, 상기 운영자는 상기 로컬 서버로부터의 정당한 트래픽(legitimate traffic)만이 상기 UPF 로컬 IP 포인트 오브 프레즌스(point of presence)를 통해 통과될 수 있도록 상기 네트워크 라우팅을 구성한다.
IP 앵커링 기능의 다른 예에서, IP 앵커링 기능(IP anchoring function: IAF)은 상기 외부 서비스들에 대한 억세스를 제공하고, 더 중앙의 위치에 위치되는 UPF의 일부이다. 상기 IAF는 UE IP 어드레스 관리를 담당한다. 상기 IAF의 지원은 필수적이다(mandatory). 브랜칭 기능(branching function)의 또 다른 예에서, 브랜칭 기능(branching function: BF)은 다중-패스/다중-호밍 PDU 연결들을 지원하기 위해 활성화된다. 상기 BF는 상기 UE로부터의 트래픽이 상기 업링크 방향에서 다수의 UPF들을 통해 다수의 패스들을 통해 분리되는 것을 가능하게 한다. 유사하게 상기 다운링크 방향에서, 다수의 UPF들로부터의 입력 트래픽은 상기 UE에게 송신되기 전에 이 기능에 의해 어그리게이트된다. 이는 다중-패스/다중-호밍 송신 능력을 지원하기 위해 N3 종료 포인트인 상기 UPF와 일반적으로 함께 위치되는 논리 기능 엔터티이다.
도 11은 본 개시의 실시 예들에 따른 사용자 플레인 연결성 (1100)의 일 예를 도시하고 있다. 도 11에 도시되어 있는 상기 사용자 플레인 연결성 (1100)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 11에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
중앙으로 앵커되는 오직 1개의 호스트 IP 어드레스만이 상기 UE에게 할당될 수 있다. 상기 로컬 IP POP (point of presence)를 가지는 UCF는 목적지(destination) IP 어드레스를 검사하고, 상기 터널 내의 PDU를 상기 외부 IP 앵커로 송신할지 여부 혹은 상기 터널 내의 PDU가 상기 로컬 네트워크로 송신될 수 있는지 여부를 결정한다.
상기 UE IP 어드레스 관리는 적용 가능할 경우, 상기 할당된 IP 어드레스의 갱신(renewal) 뿐만 아니라 상기 UE IP의 할당 및 해제를 포함한다. 상기 UE IP 어드레스 관리는 상기 SMF에 의해 수행될 수 있다. 상기 SMF는 상기 UE IP 어드레스 관리 관련 메시지들을 프로세싱하고, 상기 상응하는 상태 정보를 유지하고, 상기 UE로 상기 응답 메시지들을 제공할 수 있다. 상기 UE IP 어드레스가 상기 외부 DNN으로부터 획득되는 케이스에서, 추가적으로, 상기 SMF는 또한 상기 외부 DNN으로 상기 할당, 갱신 및 해제 관련 요청 메시지들을 송신하고 상기 상응하는 상태 정보를 유지할 수 있다. 상기 IAF는 상기 UE IP 어드레스 관리 관련 메시지들이 상기 UE로부터 혹은 상기 외부 PDN으로부터 사용자 플레인 시그널링을 통해 수신될 때 상기 UE IP 어드레스 관리 관련 메시지들의 상기 SMF에 대한 포워딩(forwarding)을 지원할 수 있다.
SMF가 디폴트 베어러 활성화를 통한 IPv4 어드레스 할당 및 PDN 연결 해제를 통한 해제를 수행할 때, 어떤 특정 기능성도 상기 IAF로부터 필요로 되지 않는다. 다른 UE IP 어드레스 관리 메카니즘들에 대해서, 상기 UE는 상기 사용자 플레인 시그널링을 통해 상기 IP 어드레스 관리 관련 요청 메시지들을 송신한다. 따라서, 상기 IAF는 프로세싱을 위해 상기 SMF로 이 요청 메시지들을 포워딩하는 것이 요구된다. 이 요청 메시지들이 상기 SMF에 의해 프로세싱되면, 상기 SMF는 상기 사용자 플레인 시그널링을 통해 상기 UE로 응답 메시지들을 송신한다. 따라서, 상기 SMF는 이 응답 메시지들이 상기 UE로 릴레이될 수 있도록 이 응답 메시지들을 상기 IAF로 포워딩하는 것이 요구된다 상응하게, 다음과 같은 기능성이 상기 SMF 및 IAF에 의해 지원되는 것이 요구된다.
일 예에서, IPv6 비상태형 어드레스 자동-구성(IPv6 stateless address auto-configuration)을 통한 IPv6 디폴트 프리픽스(prefix) 관리에 대해서, 상기 SMF는 라우터 간청(router solicitation) 및 인접 간청 메시지들을 상기 UE로부터 SMF로 포워딩하도록 IAF를 구성할 수 있다. 상기 SMF는 라우터 광고 및 인접 광고 메시지들을 상기 UE로 릴레이하기 위해 상기 라우터 광고 및 인접 광고 메시지들을 상기 IAF로 포워딩할 수 있다.
다른 예에서, 비상태형 DHCPv6를 통한 IPv6 파라미터 구성에 대해서, 상기 SMF는 상기 모든 DHCPv6 메시지들을 상기 UE로부터 상기 SMF로 포워딩하도록 IAF를 구성할 수 있다. 상기 SMF는 상기 DHCPv6 응답 메시지들을 상기 UE로 릴레이하기 위해 상기 DHCPv6 응답 메시지들을 상기 IAF로 포워딩할 수 있다.
또 다른 예에서, IPv4 어드레스 관리 및 파라미터 구성 DHCPv4에 대해서, 상기 SMF는 상기 모든 DHCPv4 메시지들을 상기 UE로부터 SMF로 포워딩하도록 IAF를 구성할 수 있다. 상기 SMF는 상기 DHCPv4 응답 메시지들을 상기 UE로 릴레이하기 위해 상기 DHCPv4 응답 메시지들을 상기 IAF로 포워딩할 수 있다.
또 다른 예에서, IPv6 프리픽스 위임(IPv6 prefix delegation)을 통한 IPv6 프리픽스 관리에 대해서, 상기 SMF는 상기 모든 DHCPv6 메시지들을 상기 UE로부터 SMF로 포워딩하도록 IAF를 구성할 수 있다. 상기 SMF는 상기 DHCPv6 응답 메시지들을 상기 UE로 릴레이하기 위해 상기 DHCPv6 응답 메시지들을 상기 IAF로 포워딩할 수 있다.
상기 UPF의 선택은 중앙 위치된 UPF 및 상기 억세스 네트워크 사이트(access network site)에 가깝게 위치된 혹은 상기 억세스 네트워크 사이트에 위치된 분산 UPF와 같은 UPF 배치(deployment) 시나리오들을 고려하여 상기 SMF에 의해 수행된다. 상기 UPF의 선택은 또한 다른 능력들을 가지는 UPF, 일 예로 선택적인 기능성들을 지원하지 않는 혹은 선택적인 기능성들의 서브 집합을 지원하는 UPF들의 배치를 가능하게 할 수 있다. 상기 UPF들 능력들은 상기 SMF와 UPF간의 초기 연결 설정 동안 시그널될 수 있다. 상기 SMF는 상기 SMF가 가지고 있는 설정된 N4 세션에 대한 UPF 로드 및 상대적 고정 능력에 대해 다이나믹하게 인식할 수 있다.
상기 선택 메카니즘을 위해 사용되는 파라미터들의 정확한 집합은 배치 특정적이며, 상기 운영자 구성, 일 예로 다른 배치들에서는 사용되지 않을 수 있지만 몇몇 배치들에서 UPF를 선택하기 위해 사용될 수 있는 위치 정보에 의해 제어된다. UPF 선택을 위해서, 상기 SMF는 다음과 같은 파라미터들을 고려하는 것이 가능할 수 있다. 일 예에서, 상기 UPF의 동적 부하(dynamic load)는 상기 노드 레벨에서 고려된다. 그와 같은 예에서, 상기 SMF는 상기 APN 레벨에서 상기 로드를 도출할 수 있다. 다른 예에서, 동일한 APN을 지원하는 UPF들 중 상기 UPF의 상대적 고정 능력(relative static capacity)이 고려된다. 또 다른 예에서, 상기 SMF에서 유용한(available) UPF 위치가 고려된다. 그와 같은 예에서, 상기 UPF 선택 기능은 상기 UE의 접속 포인트(point of attachment)와 가까운 UPF를 선택하기 위해 SMF 구성을 기반으로 이 파라미터들을 사용한다. 또 다른 예에서, 상기 UPF의 능력 및 상기 특정 UE 세션에 대해 요구되는 기능성(functionality)이 고려된다. 또 다른 예에서, 적합한 UPF는 상기 UE에 대한 서비스를 수행하기 위해 UE에 대해 요구되는 상기 가능성 및 특징들(APN, 매핑된 UE 사용 타입, UE 위치 정보와 같은 정보로부터 혹은 상기 정책 기능(일 예로, DPI를 수행하기 위해 필요로 되는)으로부터 도출될 수 있는)을 상기 UPF의 능력들과 매칭함으로써 선택될 수 있다. 또 다른 예에서, APN-AMBR 실시(APN-AMBR enforcement)를 가능하게 하기 위해, 동일한 UE 및 APN에 대해 PDN 연결이 이미 존재하는지 여부가 결정되며, 이 경우 동일한 UPF가 선택될 수 있다.
상기 N4 인터페이스의 주요 의무(task)들 중 하나는 상기 SMF가 상기 UPF에게 사용자 데이터 트래픽을 어떻게 포워딩하는지에 대해서 명령하는 것을 가능하게 하는 것이다. 다음과 같은 사용자 플레인 포워딩 시나리오들이 지원된다. 일 예에서, UE와 DDN간의 사용자-플레인의 포워딩이 지원되며, 이는 AN과 UPF간 및 UPF들간의 터널링(tunneling)의 매핑을 포함한다. 다른 예에서, UPF를 통한 UE와 SMF로부터의 사용자-플레인 패킷들의 포워딩이 지원된다. 그와 같은 예에서, 유사하게, 상기 외부 DDN 및 SMF로부터의 패킷들의 포워딩이 지원된다. 예는 DHCPv4/v6에 관련된 패킷들, HTTP 리다이렉트(HTTP redirect)의 대상인 트래픽 등을 포함한다. 또 다른 예에서, 상기 SMF에서 버퍼링될 대상인 패킷들의 포워딩이 지원된다.
상기 SMF는 상기 UPF로 트래픽 핸들링 명령들을 제공함으로써 사용자-플레인 포워딩을 제어한다. 상기 트래픽 핸들링 명령들은 패킷 검출 정보; 및 포워딩 타겟 및 동작 정보를 포함한다.
상기 패킷 검출 정보는 상기 UPF가 상기 포워딩 타겟에 의해 설명되는 포워딩 처리(forwarding treatment)의 대상인 트래픽을 식별하는 것을 허락하는 정보를 포함한다. 상기 정보는 L3, L4, L7/어플리케이션, 베어러 및 DDN 연결 레벨에서의 검출을 허락할 수 있다. 상기 포워딩 타겟 및 동작은 상기 UPF가 어떻게 상기 패킷 검출 정보와 일치하는 패킷을 처리할 수 있는지에 대해서 설명한다. 상기 포워딩 타겟 및 동작의 구체적인 사항들은 상기 시나리오에 의존할 수 있다. 다음과 같은 포워딩 기능성이 상기 UPF에 의해 요구된다: 인캡슐레이션, 디-캡슐레이션(de-capsulation), 혹은 둘 다를 적용하는 것; 상기 트래픽을 상기 SMF로 포워딩하는 것; 및 트래픽 스티어링을 위해 로컬하게 구성된 정책을 적용하는 것.
상기 SMF와 UPF간의 포워딩에 대해서, 상기 사용자 플레인 패킷은 상기 수신 엔터티가 어떤 DDM 구성인지 가능하면 상기 트래픽이 어떤 베어러에 속해 있는지를 식별하는 것을 허락하는 UP 인캡슐레이션 프로토콜을 사용하여 상기 사용자-플레인 패킷을 인캡슐레이팅함으로써 N4를 통해 제어 프로토콜의 외부에서 포워딩된다.
상기 UE 혹은 DDN을 향한 포워딩에 대한 상기 SMF로부터 UPF로의 방향에서, 상기 UP 인캡슐레이션 프로토콜은 또한 상기 UPF가 상기 UE 혹은 DDN이 타겟이 되는지를 식별하는 것을 허락하는 정보를 포함할 수 있다. 이는 상기 UPF로부터 SMF로의 트래픽에 대해서뿐만 아니라 상기 SMF로부터 UPF로의 트래픽에 대해서 동일한 방식으로 적용된다.
아이들 혹은 전력 절약 모드에서 상기 UE에 대한 상기 UE의 데이터 패킷들의 버퍼링은 UE 세션 기반 별로 SMF에서 수행된다. 상기 UE가 NCM-IDLE 상태로 이동할 때, 상기 SMF가 버퍼링을 활성화시키기로 결정할 경우, 상기 SMF는 상기 UPF에게 상기 AN으로 데이터 패킷들을 송신하는 것을 중지하고, 상기 SMF를 향해 상기 다운링크 데이터 패킷들을 포워딩하는 것을 알려줄 수 있다. 상기 UE가 상기 NCM-CONNECTED 상태로 천이할 때, 상기 SMF는 터널 특정 파라미터들로 N4 인터페이스를 통해 상기 UPF를 업데이트할 수 있다. 유용하게 버퍼링되어 있는 패킷들이 존재하고 그 패킷들의 버퍼링 기간이 만료되지 않았을 경우, 상기 SMF는 그 패킷들을 상기 UE로 릴레이하기 위해 상기 제어 플레인 시그널링의 외부에서 상기 UPF로 그 패킷들을 포워딩할 수 있다. 이 패킷들은 그리고 나서 상기 UPF에 의해 AN으로 포워딩된다.
상기 SMF와 UPF간의 N4 연결성이 상기 N4 세션 설정 절차의 개시 전에 존재할 수 있다. PDU 세션 설정의 일부로서, 상기 UPF는 상기 SMF에 의해 제공되는 정보를 기반으로 상기 N4 세션 컨텍스트를 저장한다. 이 N4 세션 컨텍스트는 상기 UPF에서 베어러들을 관리하기 위해 요구되는 파라미터들을 포함한다. 상기 SMF는 상기 PDU 세션 동안 상기 N4 세션 컨텍스트를 수정할 수 있고, 이후에 상기 PDU 세션이 해제되면 상기 N4 세션 컨텍스트를 해제한다.
N4 세션 관리 절차들은 특정 PDU 세션에 대한 UPF의 기능성을 제어하기 위해 사용된다. 상기 SMF와 UPF간의 N4 연결성은 상기 N4 세션 설정 절차의 개시 전에 존재할 수 있다. N4 세션 관리 절차들은 N4 세션 설정 절차, N4 세션 수정 절차 및 N4 세션 종료 절차를 포함한다. 이 절차들 모두는 상기 SMF에 의해 개시된다.
다음과 같은 파라미터들이 상기 SMF와 UPF간에 N4 인터페이스를 통해 교환된다. 이는 완전한 리스트(exhaustive list)는 아니지만 상기 UPF에서 필요로 되는 다른 액션들을 제어하기 위해 필요로 되는 파라미터들의 대부분을 포함한다; 세션 id; 우선 순위(precedence) (전반적일 수 있거나 혹은 룰 별 기반(per rule basis)); 버퍼링 시작/정지 통지; 패킷 검출 규칙 (일 예로, 데이터 네트워크 인스턴스(instance) id, 인터페이스 방향, UE IP 어드레스, 로컬 터널 식별자 및 UPF 어드레스, SDF 필터 및 어플리케이션 id); 사용 보고 규칙 (일 예로, 관리 키, 보고 트리거들, 주기적 관리 임계값, 볼륨 측정 임계값, 시간 측정 임계값, 이벤트 측정 임계값, 비활성화 검출 시간 및 이벤트 기반 보고); 포워딩 액션 규칙; 보고 규칙 (일 예로, 관리 키, 보고 트리거들, 시작 시간, 종료 시간, 측정 정보, 마지막 패킷의 시간); 및 QoS 집행 규칙(일 예로, QoS 집행 규칙 상관 식별자, UL/DL 게이트 상태, 최대 비트레이트, 보장된 비트레이트, 전송 레벨 마킹, 확장 헤더).
PDU 세션 설정 및 UPF 이전 절차들 동안, 상기 N4 세션 설정 절차는 SMF와 UDF간에 실행된다. 이 절차는 상기 UPF에서 상기 새로운 PDU 세션에 대한 초기 N4 세션 컨텍스트를 생성하기 위해 사용된다. 상기 N4 세션 컨텍스트는 상기 UPF에서 상기 PDU 세션의 각 베어러를 관리하기 위해 요구되는 파라미터들을 포함하며, 상기 N4 세션 컨텍스트는 상기 세션 식별자를 기반으로 저장된다.
도 12는 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 설정 절차(1200)의 일 예를 도시하고 있다. 도 12에 도시되어 있는 상기 N4 세션 설정 절차(1200)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 12에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 단계 1에서, SMF는 피어 네트워크 엔터티(peer network entity)로부터 새로운 연결을 설정하기 위한 트리거를 수신한다. 단계 2에서, 상기 SMF는 상기 UPF로 상기 UPF에 대한 액션들을 명령하는 파라미터들/규칙들을 포함하는 N4 세션 설정 요청 메시지를 송신한다. 이는 본 개시의 구문 "N4를 통해 교환되는 파라미터들(parameters exchanged over N4)"에 리스트되어 있는 파라미터들을 포함한다. 단계 3에서, 상기 UPF는 N4 세션 컨텍스트를 생성하고, 상기 UPF는 상기 수신된 정보에 대한 응답으로 상기 SMF로 제공해야만 하는 정보를 포함하는 N4 세션 설정 응답 메시지로 응답한다.
상기 N4 세션 수정 절차는 상기 UPF에서 PDU 세션의 기존 연결의 N4 세션 컨텍스트를 업데이트하기 위해 사용된다. 상기 N4 세션 수정 절차는 상기 PDU 세션의 기존 연결에 관련되는 파라미터들/규칙들이 수정되어야만 할 때 마다 SMF와 UPF간에서 수행된다.
도 13은 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 수정 절차(1300)의 일 예를 도시하고 있다. 도 13에 도시되어 있는 상기 N4 세션 수정 절차(1300)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 13에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 단계 1에서, SMF는 피어 네트워크 엔터티로부터 상기 PDU 세션의 기존 연결을 수정하기 위한 트리거를 수신한다. 단계 2에서, 상기 SMF는 상기 UDF로 상기 UDF에 대한 액션들을 명령하는 파라미터(들)/규칙(들)에 대한 업데이트를 포함하는 N4 세션 수정 요청 메시지를 송신한다. 이는 본 개시의 구문 "N4를 통해 교환되는 파라미터들(parameters exchanged over N4)"에 리스트되어 있는 하나 혹은 그 이상의 파라미터들을 포함한다. 단계 3에서, 상기 UPF는 상기 세션 식별자를 기반으로 수정될 N4 세션 컨텍스트를 식별한다. 그리고 나서, 상기 UPF는 상기 SMF에 의해 송신되는 정보에 따라 상기 N4 세션 컨텍스트를 업데이트한다. 상기 UPF는 상기 UPF가 상기 SMF로 제공해야만 하는 정보를 포함하는 N4 세션 수정 응답 메시지로 응답한다.
도 14는 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 종료 절차(1400)의 일 예를 도시하고 있다. 도 14에 도시되어 있는 상기 N4 세션 종료 절차(1400)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 14에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
상기 N4 세션 종료 절차가 도 14에 도시되어 있다. 상기 N4 세션 종료 절차는 상기 UPF로부터 상기 N4 세션 컨텍스트를 제거하기 위해 사용된다. 단계 1에서, SMF는 피어 네트워크 엔터티로부터 PDU 세션에 대한 기존 연결을 종료시키기 위한 트리거를 수신한다. 단계 2에서, 상기 SMF는 상기 UPF로 N4 세션 종료 요청 메시지를 송신한다. 단계 3에서, 상기 UPF는 상기 세션 식별자를 기반으로 종료될 N4 세션 컨텍스트를 식별하고 상기 N4 세션 컨텍스트를 삭제한다. 상기 UPF는 상기 UPF가 상기 SMF로 제공해야만 하는 정보를 포함하는 N4 세션 종료 응답 메시지로 응답한다.
서비스 디스크립션(service description)의 몇몇 실시 예들에서, 상기 요청기(requestor)는 상기 UPF에게 PDU 세션의 연결에 대한 N4 세션 컨텍스트를 생성할 것을 질의한다. 입력의 몇몇 실시 예들에서, 세션 식별자 및 다른 파라미터들/규칙들은 본 개시의 구문 "N4를 통해 교환되는 파라미터들(parameters exchanged over N4)"에 리스트되어 있다. 출력의 몇몇 실시 예들에서, N4 세션 컨텍스트는 상기 DPU 세션과 연관되는 각 베어러 연결들을 제어하기 위해 생성된다.
도 15는 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 설정 서비스(1500)의 일 예를 도시하고 있다. 도 15에 도시되어 있는 상기 N4 세션 설정 서비스(1500)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 15에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 단계 1에서, 요청기는 상기 UPF에게 N4 세션 컨텍스트를 생성할 것을 요청하는 N4 세션 설정 요청 (세션 식별자 및 다른 파라미터들/규칙들) 메시지를 송신한다. 단계 2에서, 상기 요청을 기반으로 상기 UPF는 N4 세션 컨텍스트를 생성하고, N4 세션 설정 응답 메시지의 액션의 상태를 제공하는 상기 N4 세션 설정 응답 (세션 식별자, 다른 파라미터들 및 제어 정보) 메시지로 응답한다.
도 16은 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 수정 서비스(1600)의 일 예를 도시하고 있다. 도 16에 도시되어 있는 상기 N4 세션 수정 서비스(1600)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 16에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 단계 1에서, 요청기는 상기 UPF에게 기존 N4 세션 컨텍스트를 업데이트할 것을 요청하는 N4 세션 수정 요청 (세션 식별자 및 다른 파라미터들/규칙들) 메시지를 송신한다. 단계 2에서, 상기 UPF는 상기 요청을 기반으로 N3 세션 컨텍스트를 업데이트하고 N4 세션 수정 응답 메시지의 액션의 상태를 제공하는 상기 N4 세션 수정 응답 (세션 식별자 및 다른 파라미터들/규칙들) 메시지로 응답한다. 서비스 디스크립션의 몇몇 실시 예들에서, 상기 요청기는 상기 UPF에게 기존 N4 세션 컨텍스트를 수정할 것을 질의한다.
도 17은 본 개시의 실시 예들에 따른 N4 세션 종료 서비스(1700)의 일 예를 도시하고 있다. 도 17에 도시되어 있는 상기 N4 세션 종료 서비스(1700)의 실시 예는 오직 예시만을 위한 것이다. 도 17에 도시되어 있는 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하도록 구성되는 특수 회로에서 구현될 수 있거나 혹은 상기 컴포넌트들 중 하나 혹은 그 이상은 상기 설명된 기능들을 수행하는 명령들을 실행하는 하나 혹은 그 이상의 프로세서들에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예들이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 사용된다.
도 17에 도시되어 있는 바와 같이, 단계 1에서, 요청기는 상기 UPF가 기존 N4 세션 컨텍스트를 제거할 것을 요청하는 N4 세션 종료 요청 메시지를 송신한다. 단계 2에서, 상기 UPF는 N4 세션 컨텍스트를 제거하고 N4 세션 종료 응답 메시지의 액션의 상태를 제공하는 N4 세션 종료 응답 (세션 식별자, 상태) 메시지로 응답한다.
일 예에서, 무선 통신 시스템에서 상태 관리를 위한 억세스 및 이동성 기능(access and mobility function: AMF)의 방법은 적어도 하나의 상태 머신(machine)의 상태를 결정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 상태 머신의 상태를 기반으로 타겟 억세스 네트워크(access network: AN)로부터 N2 패스 스위치 요청 메시지를 수신하는 과정과, 세션 관리 기능(session management function: SMF)으로 N11 메시지를 송신하는 과정과, 상기 N11 메시지에 상응하게 상기 SMF로부터 N11 인지(acknowledgement: Ack) 메시지를 수신할 때 상기 타겟 AN으로 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 타겟 AN은 상기 타겟 AN이 상기 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 수신할 때 소스 AN으로 자원 해제 메시지를 송신한다.
여기서, 상기 SMF는 상기 SMF가 상기 AMF로부터 상기 N11 메시지를 수신하고 사용자 플레인 기능(user plane function: UPF)를 재사용하기로 결정할 때 상기 SMF에 의해 상기 UPF로 송신되는 N4 세션 수정 요청 메시지에 상응하여 N4 세션 수정 응답 메시지를 상기 UPF으로부터 수신한다.
다른 예에서, 상기 방법은 사용자 장비(user equipment: UE)와 연관되는 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU) 세션들의 개수를 기반으로 적어도 하나의 SMF로 상기 N11 메시지를 송신하는 과정을 더 포함한다.
여기서, 상기 SMF는 상기 SMF가 상기 AMF로부터 상기 N11 메시지를 수신하고 새로운 UPF를 타겟 UPF로 사용하기로 결정할 때 상기 SMF에 의해 상기 타겟 UPF로 송신되는 N4 세션 설정 요청 메시지에 상응하는 N4 세션 설정 응답 메시지를 상기 타겟 UPF로부터 수신한다.
여기서, 상기 SMF는 상기 SMF가 적어도 2개의 UPF들을 식별할 때 앵커 UPF로 상기 N4 세션 수정 요청 메시지를 송신하고, 상기 적어도 2개의 UPF들은 상기 앵커 UPF를 포함한다.
여기서, 상기 SMF는 소스 UPF로 송신된 N4 세션 종료 요청 메시지에 상응하는 N4 세션 종료 응답 메시지를 상기 소스 UPF로부터 수신한다.
여기서, 상기 적어도 하나의 상태 머신은 사용자 장비(user equipment: UE)와 연관되는 접속 절차 혹은 추적 영역 업데이트 절차 중 적어도 하나를 완료하는 이동성 관리 상태와, 상기 UE와 연관되는 접속 절차를 완료하는 연결 관리 상태를 포함하며, 상기 이동성 관리 상태는 NMM-DEREGISTERED 상태 및 NMM-REGISTERED 상태를 포함하며, 상기 연결 관리 상태는 NCM-IDLE 상태 및 NCM-CONNECTED 상태를 포함하며, 상기 UE의 상태 머신은 각각 상기 이동성 관리 상태 및 연결 관리 상태와 동기화된다.
여기서, 상기 적어도 하나의 상태 머신은 상기 UE와 연관되는 시그널링 연결 및 적어도 하나의 베어러 연결을 완료하는 세션 관리 상태를 더 포함하며, 상기 세션 관리 상태는 NSM-IDLE 상태, NSM-READY 상태 및 NSM-CONNECTED 상태를 포함하며, 여기서, 상기 NSM-IDLE 상태에서 상기 NSM-CONNECTED 상태로의 상기 AMF의 상태 천이는 상기 UE로부터 상기 AMF로의 서비스 요청 메시지의 수신 시 새로운 PDU 세션이 설정될 때 수행되며, 상기 SMF는 선택 해제되며, 상기 NSM-READY 상태에서 NSM-CONNECTED 상태로의 상기 UE의 상태 천이는 상기 UE로부터 AMF로 제1 PDU 세션 설정 요청 메시지가 송신될 때 수행되며, 상기 NSM-CONNECTED 상태는 마지막 PDU 세션이 해제될 때까지 계속되며, 상기 NSM-IDLE 상태로부터 NSM-READY 상태로의 상기 UE의 상태 천이는 상기 UE가 네트워크에 접속될 때 수행된다.
여기서, 상기 NMM-REGISTERED 상태, NCM-CONNECTED 상태, 및 NSM-CONNECTED 상태는 RRC-CONNECTED 상태, RRC-IDLE 상태 및 RRC-INACTIVE 상태를 포함하는 UE와 연관되는 PDU 세션들의 개수를 기반으로 RRC-CONNECTED 상태 및 RRC-IDLE 상태를 포함하는 무선 자원 제어(radio resource control: RRC) 상태를 포함한다.
일 예에서, 비-일시적 컴퓨터 리드 가능 매체는 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 억세스 및 이동성 기능(access and mobility function: AMF)이 방법을 수행하도록 하는 명령들을 포함하며, 상기 방법은 적어도 하나의 상태 머신(machine)의 상태를 결정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 상태 머신의 상태를 기반으로 타겟 억세스 네트워크(access network: AN)로부터 N2 패스 스위치 요청 메시지를 수신하는 과정과, 세션 관리 기능(session management function: SMF)으로 N11 메시지를 송신하는 과정과, 상기 N11 메시지에 상응하여 상기 SMF로부터 N11 인지(acknowledgement: Ack) 메시지를 수신할 때 상기 타겟 AN으로 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 타겟 AN은 상기 타겟 AN이 상기 N2 패스 스위치 요청 Ack 메시지를 수신할 때 소스 AN으로 자원 해제 메시지를 송신한다.
여기서, 상기 SMF는 상기 SMF가 상기 AMF로부터 상기 N11 메시지를 수신하고 사용자 플레인 기능(user plane function: UPF)를 재사용하기로 결정할 때 상기 SMF에 의해 상기 UPF로 송신되는 N4 세션 수정 요청 메시지에 상응하여 N4 세션 수정 응답 메시지를 상기 UPF로부터 수신한다.
여기서, 상기 방법은 실행될 때 상기 AMF가 사용자 장비(user equipment: UE)와 연관되는 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU) 세션들의 개수를 기반으로 적어도 하나의 SMF로 상기 N11 메시지를 송신하는 과정을 수행하도록 하는 프로그램 코드를 더 포함한다.
여기서, 상기 SMF는 상기 SMF가 상기 AMF로부터 상기 N11 메시지를 수신하고 새로운 UPF를 타겟 UPF로 사용하기로 결정할 때 상기 SMF에 의해 상기 타겟 UPF로 송신되는 N4 세션 설정 요청 메시지에 상응하는 N4 세션 설정 응답 메시지를 상기 타겟 UPF로부터 수신한다.
여기서, 상기 SMF는 상기 SMF가 적어도 2개의 UPF들을 식별할 때 앵커 UPF로 상기 N4 세션 수정 요청 메시지를 송신하고, 상기 적어도 2개의 UPF들은 상기 앵커 UPF를 포함한다.
여기서, 상기 SMF는 소스 UPF로 송신된 N4 세션 종료 요청 메시지에 상응하는 N4 세션 종료 응답 메시지를 상기 소스 UPF로부터 수신한다.
여기서, 상기 적어도 하나의 상태 머신은 사용자 장비(user equipment: UE)와 연관되는 접속 절차 혹은 추적 영역 업데이트 절차 중 적어도 하나를 완료하는 이동성 관리 상태와, 상기 UE와 연관되는 접속 절차를 완료하는 연결 관리 상태를 포함하며, 상기 이동성 관리 상태는 NMM-DEREGISTERED 상태 및 NMM-REGISTERED 상태를 포함하며, 상기 연결 관리 상태는 NCM-IDLE 상태 및 NCM-CONNECTED 상태를 포함하며, 상기 UE의 상태 머신은 각각 상기 이동성 관리 상태 및 연결 관리 상태와 동기화된다.
여기서, 상기 적어도 하나의 상태 머신은 상기 UE와 연관되는 시그널링 연결 및 적어도 하나의 베어러 연결을 완료하는 세션 관리 상태를 더 포함하며, 상기 세션 관리 상태는 NSM-IDLE 상태, NSM-READY 상태 및 NSM-CONNECTED 상태를 포함하며, 여기서, 상기 NSM-IDLE 상태에서 상기 NSM-CONNECTED 상태로의 상기 AMF의 상태 천이는 상기 UE로부터 상기 AMF로의 서비스 요청 메시지의 수신 시 새로운 PDU 세션이 설정될 때 수행되며, 상기 SMF는 선택 해제되며, 상기 NSM-READY 상태에서 NSM-CONNECTED 상태로의 상기 UE의 상태 천이는 상기 UE로부터 AMF로 제1 PDU 세션 설정 요청 메시지가 송신될 때 수행되며, 상기 NSM-CONNECTED 상태는 마지막 PDU 세션이 해제될 때까지 계속되며, 상기 NSM-IDLE 상태로부터 NSM-READY 상태로의 상기 UE의 상태 천이는 상기 UE가 네트워크에 접속될 때 수행된다.
여기서, 상기 NMM-REGISTERED 상태, NCM-CONNECTED 상태, 및 NSM-CONNECTED 상태는 RRC-CONNECTED 상태, RRC-IDLE 상태 및 RRC-INACTIVE 상태를 포함하는 UE와 연관되는 PDU 세션들의 개수를 기반으로 RRC-CONNECTED 상태 및 RRC-IDLE 상태를 포함하는 무선 자원 제어(radio resource control: RRC) 상태를 포함한다.
본 개시가 예제 실시 예를 참조하여 설명되었다고 할지라도, 다양한 변경들 및 수정들이 해당 기술 분야의 당업자에게 제안될 수 있다. 본 개시는 첨부되는 청구항들의 범위 내에 존재하는 변경들 및 수정들을 포함하는 의도를 가진다.
이 출원의 상세한 설명 중 어느 것도 어떤 특정한 엘리먼트, 과정, 혹은 기능이 청구항들 범위에 포함되어야만 하는 필수적인 엘리먼트라고 의미하는 것으로 읽혀져서는 안될 것이다. 특허되는 주제의 범위는 오직 청구항들에 의해서만 정의된다. 또한, 정확한 단어들 "~를 위한 수단(means for)" 다음에 분사가 오지 않는 한 상기 청구항들 중 어느 하나도 35 U.S.C. 112(f)에 적용되는 의도를 가지지는 않는다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 억세스 및 이동성 기능(access and mobility function: AMF)에 대한 장치에 있어서,
    송수신기; 및
    타겟 억세스 네트워크(access network: AN)로부터, 사용자 단말(user equipment: UE)이 상기 타겟 AN으로 이동하였음을 알려주는 패스 스위치 요청(path switch request) 메시지를 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 패스 스위치 요청 메시지는 스위치되는 세션들의 리스트를 포함하고,
    하나 이상의 세션 관리 기능(session management function: SMF)들에게 제1 제어 메시지를 전송하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 제1 제어 메시지는 상기 스위치되는 세션들의 리스트를 포함하고,
    상기 하나 이상의 SMF들로부터, 상기 제1 제어 메시지에 응답하는 하나 이상의 제2 제어 메시지들을 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 하나 이상의 제2 제어 메시지들 각각은 하나 이상의 터널 정보(tunnel information)를 포함하고,
    상기 하나 이상의 SMF들로부터 수신된 상기 하나 이상의 터널 정보를 종합하고(aggregate),
    상기 타겟 AN에게 상기 종합된 하나 이상의 터널 정보를 포함하는 패스 스위치 요청 확인(path switch request acknowledgement(Ack)) 메시지를 전송하도록 상기 송수신기를 제어하는 적어도 하나의 프로세서;
    를 포함하는 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어 메시지는, 상기 하나 이상의 SMF들이 사용자 플레인 기능(user plane function: UPF)이 상기 UE를 계속 서브(serve)하는지 여부를 결정하도록, 상기 하나 이상의 SMF들에게 전송됨을 특징으로 하는 장치.
  4. 무선 통신 시스템에서 세션 관리 기능(session management function: SMF)에 대한 장치에 있어서,
    송수신기; 및
    억세스 및 이동성 기능(access and mobility function: AMF)로부터, 제1 제어 메시지를 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 제1 제어 메시지는 스위치되는 세션들의 리스트를 포함하고,
    상기 제1 제어 메시지를 수신하면, 소스(source) 사용자 플레인 기능(user plane function: UPF)가 사용자 단말(user equipment: UE)를 계속 서브(serve)하는지 여부를 결정하고,
    상기 소스 UPF가 상기 UE를 계속 서브하지 않는 경우 미리 결정된 기준(criteria)을 기반으로 타겟 UPF를 선택하고,
    업링크(uplink: UL) 및 다운링크(downlink: DL)과 연관된 터널 정보(tunnel information)을 할당하고,
    상기 타겟 UPF로, 상기 터널 정보를 포함하는 세션 설정 요청(session establishment request) 메시지를 전송하도록 상기 송수신기를 제어하고,
    상기 제1 제어 메시지에 응답하여 상기 AMF에게 제2 제어 메시지를 전송하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 제2 제어 메시지는 상기 터널 정보를 포함하는 적어도 하나의 프로세서;
    를 포함하는 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 타겟 UPF로부터, 상기 세션 설정 요청 메시지에 대한 응답으로 세션 설정 응답 메시지(session establishment response message)를 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고,
    상기 세션 설정 응답 메시지를 수신하면 타이머(timer)를 시작하고,
    상기 타이머가 만료된 경우 소스 UPF 해제 절차를 수행함을 특징으로 하는 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    PDU 세션 앵커(PDU session anchor: PSA)를 가지는 UPF에게 세션 수정 요청(session modification request) 메시지를 전송하도록 상기 송수신기를 제어하고,
    상기 PSA를 가지는 상기 UPF로부터, 상기 세션 수정 요청 메시지에 대한 응답으로 세션 수정 응답(session modification response) 메시지를 수신하도록 상기 송수신기를 제어함을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 제어 메시지는 상기 세션 수정 응답 메시지를 수신한 후에 언제든지(at any time) 상기 AMF에게 전송될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 미리 결정된 기준은 적어도 하나의 UPF의 동적 부하(dynamic load)에 대한 정보, 적어도 하나의 UPF의 상대적 고정 능력(relative static capacity)에 대한 정보, 상기 SMF에서 유용한(available) 적어도 하나의 UPF의 위치에 대한 정보, 적어도 하나의 UPF의 능력 및 특정 UE 세션에 대해 요구되는 기능성(functionality)에 대한 정보, 로컬 사업자 정책(policy)에 대한 정보, 또는 적어도 하나의 UPF의 배치(deployment)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  9. 무선 통신 시스템에서 억세스 및 이동성 관리 기능(access and mobility management function: AMF)의 방법에 있어서,
    타겟 억세스 네트워크(access network: AN)로부터, 사용자 단말(user equipment: UE)이 상기 타겟 AN으로 이동하였음을 알려주는 패스 스위치 요청(path switch request) 메시지를 수신하는 동작에 있어서, 상기 패스 스위치 요청 메시지는 스위치되는 세션들의 리스트를 포함하는, 상기 패스 스위치 요청 메시지를 수신하는 동작;
    하나 이상의 세션 관리 기능(session management function: SMF)들에게 제1 제어 메시지를 송신하는 동작에 있어서, 상기 제1 제어 메시지는 상기 스위치되는 세션들의 리스트를 포함하는, 상기 제1 제어 메시지를 송신하는 동작;
    상기 하나 이상의 SMF들로부터, 상기 제1 제어 메시지에 응답하는 하나 이상의 제2 제어 메시지들을 수신하는 동작에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 제어 메시지들 각각은 하나 이상의 터널 정보(tunnel information)를 포함하는, 상기 제2 제어 메시지들을 수신하는 동작;
    상기 하나 이상의 SMF들로부터 수신된 상기 하나 이상의 터널 정보를 종합(aggregate)하는 동작; 및
    상기 타겟 AN으로, 상기 종합된 하나 이상의 터널 정보를 포함하는 패스 스위치 요청 확인(path switch request acknowledgement(Ack)) 메시지를 전송하는 동작을 포함하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 제어 메시지는, 상기 하나 이상의 SMF들이 사용자 플레인 기능(user plane function: UPF)이 상기 UE를 계속 서브(serve)하는지 여부를 결정하도록, 상기 하나 이상의 SMF들에게 전송됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 세션 관리 기능(session management function: SMF)의 방법에 있어서,
    억세스 및 이동성 기능(access and mobility function: AMF)로부터, 제1 제어 메시지를 수신하는 동작에 있어서, 상기 제1 제어 메시지는 스위치되는 세션들의 리스트를 포함하는, 상기 제1 제어 메시지를 수신하는 동작;
    상기 제1 제어 메시지를 수신하면, 소스(source) 사용자 플레인 기능(user plane function: UPF)가 사용자 단말(user equipment: UE)를 계속 서브(serve)하는지 여부를 결정하는 동작;
    상기 소스 UPF가 상기 UE를 계속 서브하지 않는 경우 미리 결정된 기준(criteria)을 기반으로 타겟 UPF를 선택하는 동작;
    업링크(uplink: UL) 및 다운링크(downlink: DL)과 연관된 터널 정보(tunnel information)을 할당하는 동작;
    상기 타겟 UPF로, 상기 터널 정보를 포함하는 세션 설정 요청(session establishment request) 메시지를 전송하는 동작; 및
    상기 제1 제어 메시지에 응답하여 상기 AMF에게 제2 제어 메시지를 전송하는 동작에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는 상기 터널 정보를 포함하는, 상기 제2 제어 메시지를 전송하는 동작을 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 타겟 UPF로부터, 상기 세션 설정 요청 메시지에 대한 응답으로 세션 설정 응답 메시지(session establishment response message)를 수신하는 동작;
    상기 세션 설정 응답 메시지를 수신하면 타이머(timer)를 시작하는 동작; 및
    상기 타이머가 만료된 경우 소스 UPF 해제 절차를 수행하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    PDU 세션 앵커(PDU session anchor: PSA)를 가지는 UPF로, 세션 수정 요청(session modification request) 메시지를 전송하는 동작; 및
    상기 PSA를 가지는 상기 UPF로부터, 상기 세션 수정 요청 메시지에 대한 응답으로 세션 수정 응답(session modification response) 메시지를 수신하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 제어 메시지는 상기 세션 수정 응답 메시지를 수신한 후에 언제든지(at any time) 상기 AMF에게 전송될 수 있음을 특징으로 하는 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 미리 결정된 기준은 적어도 하나의 UPF의 동적 부하(dynamic load)에 대한 정보, 적어도 하나의 UPF의 상대적 고정 능력(relative static capacity)에 대한 정보, 상기 SMF에서 유용한(available) 적어도 하나의 UPF의 위치에 대한 정보, 적어도 하나의 UPF의 능력 및 특정 UE 세션에 대해 요구되는 기능성(functionality)에 대한 정보, 로컬 사업자 정책(policy)에 대한 정보, 또는 적어도 하나의 UPF의 배치(deployment)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 방법.
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