KR102262836B1 - 단말기 비활성모드 제어 방법 및 장치 - Google Patents

단말기 비활성모드 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 실시예는, 단말기의 비활성 모드 제어장치에 있어서, 상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태와 관련하여 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 획득하는 정보획득부; 상기 기설정 비활성 기간에 대응하는 상기 비활성 상태의 빈도수를 이용하여 상기 단말기가 연결 모드(connected mode)로부터 비활성 모드(inactive mode)로 천이되기 위한 천이 시간을 결정하는 천이시간 결정부; 및 상기 천이 시간에 대한 정보를 외부로 전송하는 천이시간 전송부를 포함하는 단말기 비활성모드 제어장치를 제공한다.

Description

단말기 비활성모드 제어 방법 및 장치{Method and Apparatus for Controlling Inactive Mode of Terminal}
본 실시예는 단말기 비활성모드 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
LTE(Long-Term Evolution) 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G(5th-Generation) 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.
5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말기를 수용하면서, eMBB (enhanced Mobile BroadBand, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive Machine Type Communications, 대규모 기계형 통신)/URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 시나리오를 지원하고 있다.
도 1은 5G 통신시스템의 일반적인 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 나타난 것과 같이, 5G 통신시스템에서는 단말기, 기지국, 코어 및 서버를 단대단(end-to-end)으로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있다. LTE(4G)에서 단일 노드(예: S-GW, P-GW 등)가 제어 시그널링 기능 및 데이터 송수신 기능을 복합적으로 수행한다. 이에 반해 5G 통신시스템은, 기능을 분리하여 제어 시그널링 기능의 영역(즉, 제어 평면(control plane)) 및 데이터 송수신 기능의 영역(즉, 사용자 평면(user plane))을 구분한 네트워크 구조를 정의한다.
사용자 평면과 제어 평면을 분리함으로써, 5G 통신시스템은 NFV/SDN(Network Function Virtualization/Software Defined Networking) 기술을 사용하기 위한 환경을 제공한다. 나아가 5G 통신시스템은, 각각의 분리된 네트워크 기능들 각각을 전용 네트워크 장비에 구현하기 보다는 범용 서버에 구현하고자 하는 방향성 추구에 용이하며 UPF(User Plane Function)의 물리적인 위치에 대한 종속성을 없앰으로써 네트워크 설계 및 운용의 편의를 제공한다.
5G 통신시스템의 제어 평면 네트워크 노드는 AMF(Access and Mobility Function), USF(Authentication Service Function), PCF(Policy Control Function), SMF(Session Management Function), NRF(Network Repository Function), NEF(Network Exposure Function) 및 AF(Application Function) 등의 NF(Network Function)을 포함한다.
AMF는 단말기의 무선구간 액세스를 제어하고, AUSF는 정당한 가입자인지 여부를 확인하는 인증절차를 제어하고, PCF는 단말기 정보와 단말기별 가입서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하고, SMF는 단말기별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하고. NRF는 네트워크 내 각 네트워크 노드들에 대한 정보를 관리/제어하고, NEF는 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하고, AF는 서비스 애플리케이션을 관리한다.
한편, 5G 통신시스템의 사용자 평면 네트워크 노드는 SMF의 제어를 토대로 단말기와의 세션을 이용하여 단말기 및 데이터망(예컨대, 인터넷) 상의 서버에 대하여 데이터를 송수신하는 NF로서 UPF를 포함할 수 있다. 사용자 및 서비스 특성에 따라 다양한 성능이 UPF에 요구되고 있으며, 5G 코어 네트워크 상에 서로 차별화된 패킷 처리 기능을 지원하기 위한 복수 개의 UPF가 제공된다.
UPF는 단말기에 설정된 PDU 세션에 대한 트래픽 제어 및 과금 기능을 수행하며, SMF를 통해 제어규칙을 수신한다.
5G 통신시스템에서는 단말기를 제어하기 위해 각 네트워크 노드, 즉 각 NF 별로 해당 NF의 제어기능을 수행하고 단말기의 제어에 필요한 많은 신호를 다른 NF와 주고받는다.
5G 통신시스템에서 단말기와 기지국(RAN: Radio Access Network) 사이의 통신 모드는 연결(connected) 모드 및 비활성(inactive) 모드를 포함한다.
연결 모드는 기지국과 단말기 사이의 데이터 송수신을 위한 세션 연결이 수립되는 통신 모드이다. 비활성 모드는 단말기와 기지국 사이의 데이터 트래픽이 발생하지 않아 무선 자원이 해제되는 통신 모드를 의미한다. 5G 통신시스템에 접속되는 단말기에는 단말기의 통신 모드가 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이(transition)되는 데에 필요한 천이 시간이 공통적으로 고정된 값으로 설정된다.
기지국과 단말기 사이의 통신 모드가 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이되는 시간이 너무 길면 그만큼 무선자원을 많이 사용하게 되어 무선자원 사용 효율성이 떨어지게 된다. 반대로 통신 모드가 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이되는 시간이 너무 짧으면 단말기를 비활성 모드로부터 연결 모드로 재설정하기 위한 시그널링 부하가 발생하여 사용자에 대한 서비스 품질 저하가 발생할 수 있다.
따라서, 단말기의 사용환경에 따라 통신 모드가 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이되는 시간을 적응적으로 설정할 필요가 존재한다.
본 실시예는 기지국에 접속된 단말기와 관련된 트래픽이 존재하지 않는 경우 기지국과 단말기 사이의 통신 모드가 연결(connected) 모드로부터 비활성(inactive) 모드로 천이되는 시간을 적응적으로 결정하는 데에 주된 목적이 있다.
본 실시예에 의하면, 단말기의 비활성 모드 제어장치에 있어서, 상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태와 관련하여 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 획득하는 정보획득부; 상기 기설정 비활성 기간에 대응하는 상기 비활성 상태의 빈도수를 이용하여 상기 단말기가 연결 모드(connected mode)로부터 비활성 모드(inactive mode)로 천이되기 위한 천이 시간을 결정하는 천이시간 결정부; 및 상기 천이 시간에 대한 정보를 외부로 전송하는 천이시간 전송부를 포함하는 단말기 비활성모드 제어장치를 제공한다.
본 실시예에 의하면, 단말기의 비활성기간 측정장치에 있어서, 기설정 비활성 기간에 대한 정보와 측정결과 알림 주기에 대한 정보를 포함하는 측정지시 정보를 수신하는 측정지시 정보 수신부; 상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태를 탐지하여 상기 측정결과 알림 주기마다 상기 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 생성하는 측정결과 생성부; 및 상기 측정결과를 외부로 전송하는 측정결과 전송부를 포함하는 단말기 비활성기간 측정장치를 제공한다.
본 실시예에 의하면, 단말기에 대한 비활성 모드 제어방법에 있어서, 상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태와 관련하여 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 획득하는 과정; 상기 기설정 비활성 기간에 대응하는 상기 비활성 상태의 빈도수를 이용하여 상기 단말기가 연결 모드(connected mode)로부터 비활성 모드(inactive mode)로 천이되기 위한 천이 시간을 결정하는 과정; 및 상기 천이 시간에 대한 정보를 외부로 전송하는 과정을 포함하는 단말기 비활성모드 제어방법을 제공한다.
본 실시예에 의하면, 단말기에 대한 비활성기간 측정방법에 있어서, 기설정 비활성 기간에 대한 정보와 측정결과 알림 주기에 대한 정보를 포함하는 측정지시 정보를 수신하는 과정; 상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태를 탐지하여 상기 측정결과 알림 주기마다 상기 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 생성하는 과정; 및 상기 측정결과를 외부로 전송하는 과정을 포함하는 단말기 비활성기간 측정방법을 제공한다.
본 실시예에 의하면, 개별 단말기별로 통신 모드의 천이 시간을 설정함으로써 기지국과 단말기 사이의 무선자원을 효율화하고 사용자에 대한 서비스 품질을 증대하는 효과가 있다.
또한, 단말기에서 불필요한 무선연결을 위한 최소화하므로 이에 따른 전력의 소모도 최소화되어 단말기의 배터리를 절약하는 효과가 있다.
도 1은 5G 통신시스템의 일반적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 단말기 비활성모드 제어장치를 블록도로 도시한 도면이다.
도 3은 복수의 비활성 측정 명령의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 단말기 비활성기간 측정장치를 블록도로 도시한 도면이다.
도 5는 UPF가 참조하는 PDU 세션에서 시간의 흐름에 따른 트래픽 상태를 예시한 도면이다.
도 6은 기설정 비활성 기간별로 산출된 비활성 상태의 누적 빈도수의 예를 그래프로 도시한 도면이다.
도 7은 천이 시간을 제어하기 위한 콜 플로우를 도시한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 단말기 비활성모드의 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 단말기 비활성상태의 측정방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 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 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예의 구성요소를 설명함에 있어서 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 등이 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 해당 부분이 다른 구성요소를 부가하는 것을 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. '~부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 '하드웨어', '소프트웨어' 또는 '하드웨어와 소프트웨어의 결합'으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 단말기 비활성모드 제어장치를 블록도로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 단말기 비활성모드 제어장치(200)는 최적화요청 수신부(205), 정보획득부(210), 천이시간 결정부(220), 천이시간 전송부(230) 및 측정기준 갱신부(240)를 포함한다.
본 실시예에서, 단말기 비활성모드 제어장치(200)는 SMF에서 동작하는 것으로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 실시예에 따라서 다양한 NF에서 동작될 수 있다. 참고로, 5G 네트워크 시스템은 네트워크 노드 즉, NF는 서비스-기반 인터페이스(SBI, Service-Based Interface)라고 지칭되는 인터페이스에 의해 서로 연결되며, 이런 구조를 5G SA(Standalone)에서는 SBA(Service-Based Architecture)라고 한다.
최적화요청 수신부(205)는 단말기의 통신 모드를 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이하는 데에 필요한 천이 시간을 최적화하라는 요청인 최적화 요청을 SMF 이외의 다른 NF로부터 수신한다. 여기서 최적화 요청을 전송하는 NF는 PCF, AF 등 다양한 NF일 수 있다.
최적화 요청을 수신하면, 정보획득부(210)는 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 비활성 상태의 빈도수를 측정하고 이를 포함하는 측정결과를 획득한다. 여기서 비활성 상태란 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태를 의미한다.
정보획득부(210)는 측정지시 전송부(211) 및 측정결과 수신부(212)를 포함한다.
측정지시 전송부(211)는 측정지시 정보를 후술하는 단말기 비활성기간 측정장치에게 전송한다. 여기서, 측정지시 정보는 측정결과 알림 주기 정보 및 복수의 비활성 측정 명령을 포함한다. 복수의 비활성 측정 명령에 포함되는 각 비활성 측정 명령은 PDU(Protocol Data Unit) 세션 내의 측정대상 비활성 기간에 대한 정보 및 측정결과 송신 시기에 대한 정보를 포함한다.
여기서 측정대상 비활성 기간은 각 비활성 측정 명령마다 서로 다르게 설정된다. 예를 들어, 제1 비활성 측정 명령에 포함된 제1 측정대상 비활성 기간은 2초이고, 제2 비활성 측정 명령에 포함된 제2 측정대상 비활성 기간은 4초이고, 제3 비활성 측정 명령에 포함된 제3 측정대상 비활성 기간은 8초로 설정될 수 있다.
한편, 측정지시 전송부(211)는 단말기와 관련하여 복수의 세션이 존재하는 경우 복수의 세션에 해당하는 모든 UPF에게 각각 측정지시 정보를 전송하도록 구현될 수 있다. 여기서 각 UPF에게 전송되는 측정지시 정보는 서로 동일하도록 구현될 수 있다.
도 3은 복수의 비활성 측정 명령의 예를 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 각 비활성 측정 명령[A, B, C]은 측정대상 비활성 기간에 대한 정보 및 측정결과 송신 시기에 대한 정보를 포함한다. 여기서 측정결과 송신 시기에 대한 정보는 측정결과를 측정결과 수신부(212)에게 주기적으로 송신할 것을 지시하는 "주기적 리포팅(periodical reporting)"이거나 측정결과가 발생 즉시 측정결과 수신부(212)에게 송신할 것을 지시하는 "즉시 리포팅(immediate reporting)"이 될 수 있다.
도 3에서, 주기적 리포팅은 측정지시 정보에 포함되는 측정결과 알림 주기마다 측정결과를 측정결과 수신부(212)에게 송신하라는 의미이다, 한편, 즉시 리포팅은 해당하는 측정대상 비활성 기간이 존재함이 확인되는 경우 측정결과 알림 주기와 무관하게 즉시 측정결과를 측정결과 수신부(212)에게 송신하라는 의미이다.
한편, 측정결과 송신 시기에 대한 정보는 측정결과 송신의 우선순위를 의미한다. 즉, 측정결과가 즉시 리포팅되어야 측정대상 비활성 기간은 우선순위가 가장 높은 것이고 측정결과가 주기적으로 리포팅되는 측정대상 비활성 기간은 우선순위가 낮은 것에 해당한다.
실시예에 따라서는, 가장 긴 측정대상 비활성기간에 해당하는 측정결과 송신 시기의 우선순위를 가장 높게 설정하고(즉, "즉시 리포팅"으로 설정) 나머지 측정대상 비활성기간에 대해서는 측정결과 송신 시기의 우선순위를 낮게 설정한다(즉, "주기적 리포팅"으로 설정).
또한, 측정결과 송신 시기에 대한 우선순위는 UPF의 부하 상태, 기설정 알람 주기 동안 비활성 상태의 발생 개수 등에 따라서 다르게 설정될 수 있다.
참고로, 도 3에서 기타 정보는 비활성 상태 나타나기 전후로 해당 PDU 세션 상에서 생서되는 트래픽에 대한 식별정보를 전송할 것을 지시하는 정보와 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 비활성 상태에 대하여 해당 PDU 세션에 대한 QoS 설정값에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 단말기 비활성기간 측정장치를 블록도로 도시한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 단말기 비활성기간 측정장치(400)는 측정지시 수신부(410), 측정결과 생성부(420) 및 측정결과 전송부(430)를 포함한다.
여기서, 단말기 비활성기간 측정장치(400)는 UPF에서 동작할 수 있으나 본 발명이 이에 한정되지 않고 실시예에 따라서 다양한 NF에서 동작될 수 있다.
측정지시 수신부(410)는 측정지시 전송부(211)로부터 측정지시 정보를 수신한다.
측정결과 생성부(420)는 단말기에 설정된 PDU 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태를 탐지한다. 측정결과 생성부(420)는 측정지시 정보에 포함된 측정결과 알림 주기마다 각 측정대상 비활성기간 이상이 되는 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 생성한다.
전술하였듯이, 측정지시 정보는 복수의 기설정 비활성 기간 정보 중 적어도 하나의 비활성 기간 정보에 대해서 측정결과를 즉시 송신할 것을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 측정결과 생성부(420)는 복수의 기설정 비활성 기간 정보 중 어느 하나의 비활성 기간 이상으로 지속되는 비활성 상태의 발생을 탐지한 경우, 해당하는 어느 하나의 비활성 기간 이상으로 지속되는 비활성 상태의 발생에 관한 정보를 측정결과로서 생성한다.
한편, 단말기와 관련하여 설정된 복수의 세션이 존재하는 경우, 측정결과 생성부(420)는 수신된 측정지시 정보에 대응하여 복수의 세션에 해당하는 각각의 측정결과를 생성한다. 또한, 측정결과 생성부(420)는 UPF의 상태에 따라 복수의 기설정 비활성 기간에 대응되는 비활성상태 빈도수에 대한 정보를 선택적으로 생성한다.
측정결과 생성부(420)는 UPF의 CPU 처리 부하, 메모리 잔여 용량 및 I/O 처리 속도 중 적어도 하나에 따라 일부 비활성 기간에 대응되는 비활성상태 빈도수에 대한 정보의 생성은 생략할 수 있다. 예를 들어, 기설정 정도 이상의 CPU 처리 부하, 기설정 크기 이하의 메모리 잔여 용량, 기설정 속도 이하의 I/O 처리 속도 중 어느 하나에 해당하는 경우, 측정결과 생성부(420)는 가장 작은 크기의 비활성 기간에 해당하는 비활성 상태 빈도수에 대한 정보의 생성은 생략한다. 예컨대, 이 경우 측정결과 생성부(420)는 2초의 비활성 기간에 해당하는 비활성 상태 빈도수에 대한 정보의 생성은 생략한다.
도 5는 UPF가 참조하는 PDU 세션에서 시간의 흐름에 따른 트래픽 상태를 예시한 도면이다.
도 5와 같은 트래픽 상태를 갖는 PDU 세션에 대하여, 측정결과 생성부(420)는 해당 PDU 세션에 대하여 제1 비활성 기간 이상의 세션 비활성 상태의 빈도수 3회, 제2 비활성 기간 이상의 세션 비활성 상태의 빈도수 2회, 제3 비활성 기간 이상의 세션 비활성 상태의 빈도수 1회라는 정보를 포함하는 측정결과를 생성한다.
측정결과 전송부(430)는 측정결과 생성부(420)에서 생성된 측정결과를 측정결과 알림 주기에 기반하여 측정결과 수신부(212)에게 전송한다. 예를 들어, 측정결과 알림 주기가 20초로 설정된 경우, 리포팅 방법이 주기적 리포팅으로 설정된 제1 비활성기간, 제2 비활성 기간 및 제3 비활성 기간에 대하여 20초 주기마다 측정결과를 측정결과 수신부(212)에게 전송한다.
만일, 제3 비활성 기간에 해당하는 리포팅 방법이 즉시 리포팅으로 설정된 경우, 측정결과 전송부(430)는 제3 비활성 기간인 8초 이상의 비활성 상태를 감지하자마자 제3 비활성 기간 이상의 비활성 상태의 발생 사실을 나타내는 측정결과를 측정결과 수신부(212)에게 즉시 전송한다.
참고로, 측정결과 전송부(430)가 전송하는 측정결과에는 비활성 기간에 대한 정보 및 그에 대응하는 비활성 상태의 빈도수 정보 이외에도 세션 식별정보가 포함될 수 있다. 여기서 세션 식별정보는 기지국 식별정보 및 단말기 식별정보를 포함할 수 있다.
한편, 측정결과 전송부(430)는 단말기와 관련하여 설정된 복수의 세션에 해당하는 측정결과에 대한 정보를 각각 측정결과 수신부(212)에게 전송한다.
측정결과 수신부(212)는 측정결과 전송부(430)로부터 측정결과에 대한 정보를 수신한다.
측정결과 수신부(212)는 리포팅 방법이 주기적 리포팅으로 설정된 측정명령과 관련된 모든 측정결과를 측정결과 알림 주기 20초마다 측정결과 전송부(430)로부터 수신한다.
리포팅 방법이 주기적 리포팅으로 설정된 측정명령이 제1 내지 제3 측정명령인 경우, 측정결과 수신부(212)는 제1 비활성 기간 이상의 비활성 상태의 빈도수, 제2 비활성 기간 이상의 비활성 상태의 빈도수, 제3 비활성 기간 이상의 비활성 상태의 빈도수 등을 포함하는 측정결과를 측정결과 전송부(430)로부터 수신한다.
측정결과 수신부(212)는 리포팅 방법이 즉시 리포팅으로 설정된 측정명령에 대해서는 측정결과 알림 주기와 무관하게 측정결과를 측정결과 전송부(430)로부터 수신한다.
천이시간 결정부(220)는 측정결과에 포함된 기설정 비활성 기간별 비활성 상태의 빈도수를 이용하여 단말기가 연결 모드에서 비활성 모드로 천이되기 위한 천이 시간을 결정한다. 참고로, 천이 시간 결정에 있어서 빈도수에 대한 정보를 직접 이용하는 것으로 설명하나, 실시예에 따라서는 빈도수에 대한 정보로부터 각 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 비활성 상태의 빈도 사이의 상대적인 비율, 기설정 알람 주기 동안의 절대적인 비활성 상태의 빈도 발생률 등을 산출하여 천이 시간을 결정할 수도 있다.
천이시간 결정부(220)는 각 UPF에 존재하는 측정결과 전송부(430)로부터 수신한 모든 측정결과에 대하여 각 기설정 비활성 기간(예컨대, 2초, 4초, 6초)에 대응하는 비활성 상태의 빈도수를 누적하여 기설정 비활성 기간 별 누적 빈도수를 산출한다.
천이시간 결정부(220)가 누적 빈도수를 산출하는 주기는 측정결과 알림 주기와 동일한 주기를 적용한다.
도 6은 기설정 비활성 기간별로 산출된 비활성 상태의 누적 빈도수의 예를 그래프로 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같은 그래프에서 비활성 기간이 증가함에 따라 누적 빈도수가 급격히 감소한 경우에, 천이시간 결정부(220)는 해당하는 적어도 하나의 비활성 기간의 비활성 상태의 빈도수를 기반으로 천이 시간을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 경우에는 비활성 기간이 증가함에 따라 누적 빈도수가 급격히 감소된 2개의 비활성 기간(4초 및 6초)의 평균에 해당하는 5초로 천이 시간이 결정될 수 있다.
한편, 천이시간 결정부(220)는 측정결과 알림 주기와 무관하게 즉시 리포팅으로 설정된 측정명령에 대한 측정결과가 수신된 경우, 측정결과 알림 주기의 시간 동안 비활성 기간별 비활성 상태의 누적 빈도수를 산출하기 전에도 천이 시간을 결정할 수 있다. 이 경우에는 천이시간이 기설정 시간으로 결정되거나 현재 설정되어 있는 천이 시간보다 더 큰 값을 갖는 시간으로 결정되도록 구현될 수 있다.
또한, 측정지시 전송부(211)는 특정 기지국에 접속된 복수의 단말기에 해당하는 각각의 제2 NF에게 측정지시 정보를 전송하도록 구현될 수도 있다. 본 실시예에서 제2 NF로는 UPF로 구현된 것으로 가정하여 설명하나, 실시예에 따라서는 UPF에 한정되지 않고 다양한 NF가 사용될 수 있다.
이 경우, 측정결과 수신부(212)는 측정지시 정보가 전송된 각 UPF로부터 측정결과를 수신하고, 천이시간 결정부(220)는 측정결과에 포함된 세션 식별정보를 참조하여 특정 기지국별로 측정결과를 그룹핑(grouping)한다. 여기서, 특정 기지국뿐만 아니라 다양한 특정 가입자 프로파일(profile)을 갖는 단말기 그룹에 대하여 측정결과를 생성하고 이 측정 결과를 그룹핑하여 해당하는 단말기들의 천이 시간을 일괄적으로 제어할 수도 있다.
천이시간 결정부(220)는 그룹핑된 측정결과에 포함된 비활성 기간별 누적 빈도수를 누적하여 이 누적된 정보를 바탕으로 특정 기지국에 해당하는 단말기의 천이 시간을 결정한다.
천이시간 전송부(230)는 천이 시간에 대한 정보를 외부로 전송한다. 여기서 외부라 함은 AMF일 수도 있고 단말기가 접속된 기지국일 수도 있다. 천이 시간에 대한 정보를 AMF에게 전송하는 경우 AMF는 천이 시간에 대한 정보를 기지국으로 전달할 수도 있다.
천이시간 전송부(230)가 천이 시간에 대한 정보를 AMF에게 전송하면, AMF는 천이 시간을 이용하여 직접 단말기의 통신 모드를 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이시킬 수도 있다. 또한, AMF가 천이 시간에 대한 정보를 기지국에 전송하는 경우, 기지국은 천이 시간을 이용하여 단말기의 통신 모드를 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이시킬 수도 있다.
측정기준 갱신부(240)는 측정결과를 이용하여 측정대상 비활성 기간에 대한 정보를 갱신한다. 측정기준 갱신부(240)는 측정대상 비활성 기간에 포함된 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간에 대한 비활성 상태의 빈도수의 비율에 따라 적어도 하나의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 갱신할 수 있다.
예를 들어, 측정대상 비활성 기간 중에서 작은 값의 기설정 비활성 기간에 대한 비활성 상태의 빈도수 대비 큰 값의 기설정 비활성 기간에 대한 비활성 상태의 빈도수의 비율이 임계값 이하이면 해당하는 작은 값의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 측정대상 비활성 기간으로부터 삭제할 수 있다. 여기서 삭제된 작은 값의 기설정 비활성 기간에 대한 정보 대신에 다른 값의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 측정대상 비활성 기간에 추가할 수도 있다.
도 7은 천이 시간을 제어하기 위한 콜 플로우를 도시한 도면이다.
SMF 내의 최적화요청 수신부(205)는 PCF, AF 등 다양한 NF로부터 특정 가입자 프로파일에 대응되는 단말기들의 통신 모드가 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이되는 데에 필요한 천이 시간을 최적화하라는 최적화 요청을 수신한다(S710). 여기서 특정 가입자 프로파일의 예로는 단말기의 지역적 위치, 단말기가 접속된 네트워크 슬라이스 ID, GPSI(Generic Public Subscription Identifier), SUPI(Subscription Permanent Identifier), MSISDN(mobile subscriber ISDN number), 단말기가 접속된 기지국, 접속 주파수, 접속 프로토콜 등 다양한 대상을 포함할 수 있다.
SMF가 최적화 요청을 수신한 경우 SMF의 측정지시 전송부(211)는 UPF에게 측정지시 정보를 전송한다(S720).
UPF의 측정지시 수신부(410)가 측정지시 정보를 수신하고, 비활성 상태의 탐지를 시작한다(S730). 여기서 비활성 상태란 단말기에 설정된 PDU 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태를 의미한다.
비활성 상태 탐지가 시작된 후, 측정결과 생성부(420)는 비활성 상태를 탐지한다(740).
측정결과 생성부(420)는 측정지시 정보에 포함된 측정결과 알림 주기마다 각 측정대상 비활성기간 이상이 되는 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 생성한다(S750). 여기서, 단말기와 관련하여 설정된 복수의 세션이 존재하는 경우, 측정결과 생성부(420)는 수신된 측정지시 정보에 대응하여 복수의 세션 각각에 해당하는 각각의 측정결과를 생성한다.
측정결과 전송부(430)는 측정결과 생성부(420)에서 생성된 측정결과를 외부(예컨대, SMF)로 전송한다(S760).
측정결과 전송부(430)가 전송하는 측정결과에는 비활성 기간에 대한 정보 및 그에 대응하는 비활성 상태의 빈도수 정보 이외에도 세션 식별정보가 포함될 수 있다. 여기서 세션 식별정보는 기지국 식별정보 및 단말기 식별정보를 포함할 수 있다.
SMF는 측정결과 전송부(430)로부터 전송된 측정결과에 대한 정보를 측정결과 전송부(430)로부터 수신한다. 천이시간 결정부(220)는 측정결과에 포함된 기설정 비활성 기간별 비활성 상태의 빈도수를 이용하여 단말기가 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이되기 위한 천이 시간을 결정한다(770).
천이시간 전송부(230)는 천이 시간에 대한 정보를 AMF에 전송한다(S780).
천이 시간이 AMF에게 전송된 후에, AMF가 천이 시간에 대한 정보를 단말기(UE)가 접속된 기지국(RAN)으로 전송하여 기지국의 천이 시간을 설정하면, 기지국은 천이 시간을 이용하여 단말기의 통신 모드를 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이시킨다(S790). S790 단계에서, AMF가 천이 시간을 이용하여 직접 단말기의 통신 모드를 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이시킬 수도 있다.
도 8은 본 실시예에 따른 단말기 비활성모드의 제어방법을 도시한 흐름도이다.
최적화요청 수신부(205)는 SMF 이외의 다른 NF로부터 단말기의 통신 모드가 연결 모드로부터 비활성 모드로 천이되는 데에 필요한 천이 시간을 최적화하라는 최적화 요청을 수신한다(S810). 여기서 최적화 요청을 전송하는 NF는 PCF, AF 등 다양한 NF일 수 있다.
측정지시 전송부(211)는 측정지시 정보를 단말기 비활성기간 측정장치에게 전송한다(S820). 여기서, 측정지시 정보는 측정결과 알림 주기 정보 및 복수의 비활성 측정 명령을 포함한다. 복수의 비활성 측정 명령에 포함되는 각 비활성 측정 명령은 PDU 세션 내의 측정대상 비활성 기간에 대한 정보 및 측정결과 송신 시기에 대한 정보를 포함한다.
측정결과 수신부(212)는 측정결과 전송부(430)로부터 측정결과에 대한 정보를 수신한다(S830).
측정결과 수신부(212)는 리포팅 방법이 주기적 리포팅으로 설정된 측정명령과 관련된 모든 측정결과를 측정결과 알림 주기, 예컨대 20초마다 측정결과 전송부(430)로부터 수신한다. 한편, 측정결과 수신부(212)는 리포팅 방법이 즉시 리포팅으로 설정된 측정명령에 대해서는 측정결과 알림 주기와 무관하게 측정결과를 측정결과 전송부(430)로부터 수신한다.
천이시간 결정부(220)는 각 UPF에 존재하는 측정결과 전송부(430)로부터 수신한 모든 측정결과에 대하여 각 기설정 비활성 기간(예컨대, 2초, 4초, 6초 등)에 대응하는 비활성 상태의 빈도수를 누적하여 기설정 비활성 기간 별 누적 빈도수를 산출한다(S840). 이어, 모든 측정결과에 대하여 비활성 기간 별 누적 빈도수를 산출이 완료되었는지를 확인한다(S850).
비활성 기간 별 누적 빈도수의 산출이 완료되지 않은 경우 S840 단계로 이동하여 남아 있는 측정결과에 대하여 비활성 상태의 빈도수를 누적한다(S840).
비활성 기간 별 누적 빈도수의 산출이 완료된 경우, 천이시간 결정부(220)는 해당하는 적어도 하나의 비활성 기간의 비활성 상태의 빈도수를 기반으로 천이 시간을 결정한다(S860).
천이시간 전송부(230)가 천이 시간에 대한 정보를 AMF로 전송하면 AMF는 천이 시간에 대한 정보를 단말기가 접속된 기지국으로 전송한다(S870). 실시예에 따라서는, AMF가 천이 시간에 대한 정보를 단말기가 접속된 기지국으로 전송하는 대신에, AMF가 천이 시간에 대한 정보를 이용하여 단말기가 연결모드로부터 비활성 모드로 직접 천이시킬 수도 있다.
도 9는 본 실시예에 따른 단말기 비활성상태의 측정방법을 도시한 흐름도이다.
측정지시 수신부(410)는 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태와 관련하여 기설정 비활성 기간 정보와 측정결과 알림 주기에 대한 정보를 포함하는 측정지시 정보를 수신한다(S910).
측정지시 정보가 수신된 후, 측정결과 생성부(420)는 단말기에 설정된 PDU 세션에 대한 비활성 상태를 탐지한다(S920).
측정결과 생성부(420)는 측정지시 정보에 포함된 측정결과 알림 주기마다 각 측정대상 비활성기간 이상이 되는 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 생성한다(S930).
기설정된 횟수의 알림 주기만큼의 시간에 해당하는 측정결과가 모두 생성 완료되었는지를 확인한다(S940).
기설정된 횟수의 알림 주기만큼의 시간에 해당하는 측정결과가 모두 생성 완료되지 않은 경우 S930 단계로 이동하여 잔여 횟수의 알림 주기에 대하여 측정결과를 생성한다(S930).
기설정된 횟수의 알림 주기 만큼의 시간에 해당하는 측정결과가 모두 생성 완료된 경우, 측정결과 전송부(430)는 측정결과 생성부(420)에서 생성된 측정결과를 측정결과 수신부(212)에게 전송한다(S950).
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 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.
200: 단말기 비활성모드 제어장치 205: 최적화요청 수신부
210: 정보획득부 211: 측정지시 전송부
212: 측정결과 수신부 220: 천이시간 결정부
230: 천이시간 전송부 240: 측정기준 갱신부
400: 단말기 비활성기간 측정장치 410: 측정지시 수신부
420: 측정결과 생성부 430: 측정결과 전송부

Claims (15)

  1. 단말기의 비활성기간 측정결과를 이용한 상기 단말기의 비활성 모드 제어장치에 있어서,
    상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태와 관련하여 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 획득하는 정보획득부;
    상기 기설정 비활성 기간에 대응하는 상기 비활성 상태의 빈도수를 이용하여 상기 단말기가 연결 모드(connected mode)로부터 비활성 모드(inactive mode)로 천이되기 위한 천이 시간을 결정하는 천이시간 결정부; 및
    상기 천이 시간에 대한 정보를 외부로 전송하는 천이시간 전송부
    를 포함하되,
    상기 정보획득부는,
    서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 포함하는 측정지시 정보를 제2 NF(Network Function)에게 전송하는 측정지시 전송부; 및
    상기 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간별로 해당 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 상기 제2 NF로부터 수신하는 측정결과 수신부
    를 포함하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 천이시간 결정부는,
    기설정 비활성 기간 별로 산출된 비활성 상태의 빈도수에 따라 상기 천이 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정지시 정보는,
    상기 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간에 대응하는 각각의 측정결과 알림 주기에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정지시 정보는, 상기 복수의 기설정 비활성 기간에 대한 정보 중 적어도 하나에 대해서는 측정결과를 즉시 송신할 것을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정지시 전송부는,
    상기 단말기와 관련하여 설정된 세션에 해당하는 복수의 제2 NF에게 각각 상기 측정지시 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 측정지시 전송부는,
    특정 기지국에 접속된 복수의 단말에 해당하는 각각의 제2 NF에게 상기 측정지시 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 천이시간 결정부는,
    상기 특정 기지국에 접속된 복수의 단말과 관련하여 기설정 비활성 기간 별로 산출된 비활성 상태의 빈도수에 따라 상기 천이 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 측정결과를 이용하여 상기 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간 중에서 적어도 하나의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 갱신하는 측정기준 갱신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 측정기준 갱신부는, 상기 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간 중 적어도 일부에 대한 비활성 상태의 빈도수를 비교하여 상기 적어도 하나의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성모드 제어장치.
  10. 단말기의 비활성기간 측정장치에 있어서,
    기설정 비활성 기간에 대한 정보를 포함하는 측정지시 정보를 수신하는 측정지시 정보 수신부;
    상기 측정지시 정보를 기반으로, 상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태를 탐지하여 상기 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 생성하는 측정결과 생성부; 및
    상기 측정결과를 외부로 전송하는 측정결과 전송부
    를 포함하되,
    상기 측정지시 정보는 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 포함하고, 상기 측정결과는 상기 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간별로 해당 비활성 기간 이상으로 지속되는 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 단말기 비활성기간 측정장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 측정지시 정보가 상기 복수의 기설정 비활성 기간에 대한 정보 중 제1 비활성 기간 정보에 대해서는 상기 측정결과를 즉시 송신할 것을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성기간 측정장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 측정결과 생성부는,
    상기 제1 비활성 기간 이상이 되는 비활성 상태의 발생을 탐지한 경우, 상기 제1 비활성 기간 이상이 되는 비활성 상태의 발생에 관한 정보를 상기 측정결과로서 생성하는 것을 특징으로 하는 단말기 비활성기간 측정장치.
  14. 단말기의 비활성기간 측정결과를 이용한 상기 단말기의 비활성 모드 제어방법에 있어서,
    상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태와 관련하여 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 획득하는 과정;
    상기 기설정 비활성 기간에 대응하는 상기 비활성 상태의 빈도수를 이용하여 상기 단말기가 연결 모드(connected mode)로부터 비활성 모드(inactive mode)로 천이되기 위한 천이 시간을 결정하는 과정; 및
    상기 천이 시간에 대한 정보를 외부로 전송하는 과정
    을 포함하되,
    상기 측정결과를 획득하는 과정은,
    서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 포함하는 측정지시 정보를 제2 NF(Network Function)에게 전송하는 과정; 및
    상기 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간별로 해당 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 상기 제2 NF로부터 수신하는 과정
    을 포함하는 단말기 비활성모드 제어방법.
  15. 단말기의 비활성기간 측정방법에 있어서,
    기설정 비활성 기간에 대한 정보를 포함하는 측정지시 정보를 수신하는 과정;
    상기 측정지시 정보를 기반으로, 상기 단말기에 설정된 세션 내에 데이터 트래픽이 존재하지 않는 상태인 비활성 상태를 탐지하여 상기 기설정 비활성 기간 이상으로 지속되는 상기 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 측정결과를 생성하는 과정; 및
    상기 측정결과를 외부로 전송하는 과정
    을 포함하되,
    상기 측정지시 정보는 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간에 대한 정보를 포함하고, 상기 측정결과는 상기 서로 다른 복수의 기설정 비활성 기간별로 해당 비활성 기간 이상으로 지속되는 비활성 상태의 빈도수를 포함하는 단말기 비활성기간 측정방법.
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