KR102311457B1

KR102311457B1 - 네트워크 핸드오버 방법, 장치 및 시스템

Info

Publication number: KR102311457B1
Application number: KR1020207005521A
Authority: KR
Inventors: 젠동 리; 진궈 쥬
Original assignee: 지티이 코포레이션
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2021-10-14
Also published as: JP2020529167A; CN109548093A; WO2019024677A1; JP7025528B2; US20200022031A1; EP3595360B1; EP3595360A1; CN109548093B; EP3595360A4; KR20200029586A; US11432208B2; ES2880099T3

Abstract

본 개시내용의 실시예들에서 네트워크 핸드오버 방법, 장치, 및 시스템이 개시된다. 이 방법은: 제1 네트워크 엘리먼트가 UE에 대한 트래픽의 확립 동안 사용자 장비(UE)에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하는 단계; 및 UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에 제2 네트워크 엘리먼트가 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립을 개시하는 단계를 포함한다. 본 개시내용의 실시예들에 의해, 관련 기술에서의 네트워크들 사이의 지나치게 복잡한 핸드오버의 기술적 문제가 해결된다.

Description

네트워크 핸드오버 방법, 장치 및 시스템

본 개시내용은 통신 분야에 관한 것이며, 구체적으로는, 네트워크 핸드오버 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project, 3세대 파트너십 프로젝트)는 릴리스 8(R8)부터 4 세대(또는 LTE(Long Term Evolution, 롱 텀 에볼루션)라고 지칭됨) 모바일 통신 시스템을 개발하고 있다. 네트워크 아키텍처는 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1은 본 개시내용의 관련 기술에서 EPC(evolved packet core, 진화된 패킷 코어) 아키텍처의 다이어그램이다. 이 아키텍처에서의 네트워크 엘리먼트들의 기능들은 아래에 설명되어 있다.

단말(예컨대, 사용자 장비(UE))은 4G 네트워크에 액세스하고 있으며 주로 라디오 에어 인터페이스(radio air interface)를 통해 트래픽을 획득한다. UE는 에어 인터페이스를 통해 기지국과 상호작용하고, NAS(non-access-stratum, 비-액세스 계층) 시그널링을 통해 코어 네트워크 내의 MME(mobility management entity, 이동성 관리 엔티티)와 상호작용한다.

기지국(예컨대, RAN(radio access network, 라디오 액세스 네트워크) 내의 eNB)은 UE가 액세스하고 있는 네트워크의 라디오 자원 스케줄링 및 라디오 접속 관리를 담당한다.

MME는 코어 네트워크 제어 평면 엔티티이고, 사용자 인증, 인가 및 가입 체크, UE 이동성 관리, PDN(packet data network, 패킷 데이터 네트워크)의 접속 및 베어러 관리, 사용자 IDLE 상태에서의 페이징 트리거링, 및 다른 기능들을 주로 담당한다.

서빙 게이트웨이(GW)는 코어 네트워크의 사용자 평면 기능 엔티티이고, 로밍의 경우에 PDN GW와의 상호작용을 주로 담당한다.

PDN GW(P-GW)는 코어 네트워크의 사용자 평면 기능 엔티티이고 UE가 PDN에 액세스하기 위해 사용되는 액세스 포인트이며, 사용자 IP(Internet Protocol, 인터넷 프로토콜) 어드레스 할당, 및 네트워크에 의해 트리거링되는 베어러의 확립, 수정 및 삭제를 담당한다. P-GW는 또한 QoS(Quality of Service, 서비스 품질) 관련 과금 제어 및 다른 기능들을 갖고, 3GPP 시스템에서 UE의 앵커 포인트이며, 따라서 IP 어드레스는 변경되지 않도록 보장되고 트래픽 연속성이 보장된다. 제어와 포워딩이 분리되어 있는 아키텍처에서, P-GW는 2개의 부분으로 추가로 나누어진다. 하나는 제어 엔티티(PGW-C)이고, 다른 하나는 사용자 평면 엔티티(PGW-U)이다. PGW-C는 시그널링 제어를 담당하고 PGW-U는 IP 포워딩을 담당한다.

HSS(home subscription server, 홈 가입 서버)는 사용자의 가입 정보를 저장한다.

PCRF(policy and charging control function, 정책 및 과금 제어 기능)는 정책 결정들 및 과금 규칙들을 제정하는 것을 담당한다. PCRF는 트래픽 데이터 흐름들에 기초하여 네트워크 제어 규칙들을 제공한다. 네트워크 제어는 트래픽 데이터 흐름의 검출, 게이팅 제어, 및 QoS 제어, 데이터 흐름들에 기초한 과금 규칙, 및 이와 유사한 것을 포함한다. PCRF는 PCRF 자체에 의해 제정된 정책들 및 과금 규칙들을 실행을 위해 P-GW에 전송한다.

3GPP는 릴리스 14(R14)부터 NextGen 시스템을 연구하기 시작했다. NextGen 시스템은 3가지 유형들의 트래픽: 상이한 네트워크 특성들을 가지는, eMBB(evolved mobile broadband, 진화된 모바일 브로드밴드), mMTC(massive machine type communication, 대규모 머신형 통신), 및 uMTC(ultra reliable machine type communication, 초고신뢰 머신형 통신)를 지원할 수 있다. 도 2는 본 개시내용의 관련 기술에서 NextGen 모바일 통신 네트워크의 아키텍처의 개략 다이어그램이고, 각각의 네트워크 엘리먼트의 기능이 아래에서 설명된다.

UE는 네트워크에 액세스하고 있으며 주로 NextGen 무선 에어 인터페이스를 통해 트래픽을 획득한다. UE는 에어 인터페이스를 통해 기지국과 상호작용하고, NAS 시그널링을 통해 코어 네트워크 내의 공통 제어 평면 기능 및 세션 제어 평면 기능과 상호작용한다.

차세대 기지국(예컨대, NG RAN(radio access network))은 UE가 액세스하고 있는 네트워크의 라디오 자원 스케줄링 및 라디오 접속 관리를 담당한다. NG RAN 기지국은 뉴 라디오 액세스 기술(new radio access technology)(gNB) 또는 진화된 LTE 기술(eLTE)을 채택할 수 있다.

SMF(session management function, 세션 관리 기능)는 UE와 상호작용하고, 사용자 PDU(packet data unit, 패킷 데이터 유닛) 세션의 확립, 수정 및 삭제 요청들, 사용자 평면 기능들을 선택하는 것, UE와 UPF(user plane function, 사용자 평면 기능) 사이의 사용자 평면 접속을 확립하는 것, PCF(policy control function, 정책 제어 기능)와 함께 세션의 QoS 파라미터들을 결정하는 것, 및 이와 유사한 것을 주로 담당한다.

AMF(access and mobility control function, 액세스 및 이동성 제어 기능)는 코어 네트워크 내의 공통 제어 평면 기능이다. 사용자는 하나의 AMF만을 갖는다. 하나의 AMF는 사용자가 적법한 사용자임을 보장하기 위해 사용자 인증, 인가, 및 가입 체크를 담당한다. UE 이동성 관리는 위치 등록 및 임시 ID(identity) 할당을 포함한다. 사용자가 PDU 접속 확립 요청을 개시할 때, 적절한 SMF가 선택되고, UE와 SMF 사이의 NAS 시그널링이 포워딩되며, 기지국과 SMF 사이의 AS(access stratum, 액세스 계층) 시그널링이 포워딩된다.

UPF(user plane function, 사용자 평면 기능)는, 데이터 포워딩 및 QoS 실행을 포함한, 사용자 평면 프로세싱 기능들을 제공한다. 사용자가 이동할 때, UPF는 트래픽 연속성을 보장하기 위해 사용자 평면 앵커 포인트들을 또한 제공한다.

PCF(policy control function, 정책 제어 기능)는 자원들의 인가 기능을 제공하며, 이는 4G 시대의 PCRF와 매우 유사하다.

UDM(unified data management, 통합 데이터 관리) 기능은 사용자의 가입 데이터를 저장하며, 이는 4G 시대의 HSS와 유사하다.

NextGen 시스템(5GS)은 시내 및 상업 중심지들과 같은 핫스폿들에 로컬적으로 배포되기 시작할 것이다. UE가 5G 시스템에 액세스하고 있으면, 사용자가 5G 시스템의 커버리지 밖으로 이동할 때, 사용자의 UE는 4G 시스템으로 핸드오버된다.

도 3은 본 개시내용의 관련 기술에서 4G와 5G 사이의 양방향 핸드오버를 지원하는 네트워크 아키텍처이다. 핵심 특징은 이 아키텍처가 4G 아키텍처 및 5G 아키텍처 둘 다와 동시에 호환된다는 것이다. 다른 핵심 특징은 PGW-C와 SMF의 조합, PGW-U와 UPF의 조합, 및 PCF와 PCRF의 조합이며, UE의 사용자 평면은 항상 UPF/PGW-U 상에 앵커링되어 있다. Nx 인터페이스가 AMF와 MME 사이에 추가되고, 시스템간 핸드오버 요청이 이 인터페이스를 통해 송신된다. 이러한 방식으로, UE가 LTE와 5G 사이에서 핸드오버될 때, 끊김 없는(seamless) 핸드오버가 보장될 수 있다.

4G 시스템에서, PDN 접속은 UE와 네트워크 사이에 확립되며, 하나의 디폴트 베어러(default bearer) 및 다수의 전용 베어러들을 포함한다. 각각의 베어러는 서비스 흐름들 및 대응하는 QoS 파라미터들을 포함한다. 5G 시스템에서, PDU 세션은 UE와 네트워크 사이에 확립되고, PDU 세션은 하나의 디폴트 QoS 흐름 및 다수의 전용 QoS 흐름들을 포함한다. 각각의 QoS 흐름은 서비스 흐름들 및, QoS 프로파일 및 패킷 필터와 같은, 대응하는 QoS 파라미터들을 포함한다.

5G 시스템으로부터 4G 시스템으로의 핸드오버, 즉 5G 시스템에서 확립된 PDU 세션이 4G 시스템에서의 PDN 접속으로 넘어간다. 그리고 PDU 세션에서의 QoS 흐름은 4G 시스템에서의 베어러로 전환되며, 그 반대도 마찬가지이다.

도 4는 본 개시내용의 관련 기술에서 5G로부터 4G로의 핸드오버의 플로차트이며, 아래에서 간략하게 소개될 것이다.

단계(100)에서, UE는 PDU 세션을 확립했고 아마도 5G 시스템에서 전용 QoS 흐름(들)을 확립했다.

단계(101)에서, 소스 5G RAN 노드는 UE가 4G로 핸드오버될 필요가 있음을 발견하고, 핸드오버 요청을 AMF에 전송하며, 여기서 타깃 셀의 정보가 운반된다.

단계(102)에서, AMF는 4G에 대응하는 PDN 컨텍스트 정보를 SMF에 요청한다.

단계(103)에서, AMF는 타깃 MME를 선택하고 forward relocation request를 전송한다.

단계(104)에서, MME는 create session request을 서빙 게이트웨이(S-GW)에 전송한다.

단계(105)에서, MME는 라디오 자원들을 얻기 위해 handover request를 eNB에 전송한다.

단계(106)에서, eNB로부터 응답을 수신한 후에, MME는 forward relocation response을 AMF에 전송한다.

단계(107)에서, AMF는 handover command를 5G RAN 노드에 전송하고, 5G NG RAN 노드는 handover command를 UE에 전송한다.

단계(108)에서, UE는 4G 시스템에 액세스하고 있으며 handover complete 메시지를 eNB에 전송한다.

단계(109)에서, eNB는 handover notify 메시지를 MME에 전송한다.

단계(110) 내지 단계(114)에서, modify bearer request가 MME에 의해 S-GW에게 개시되고 이어서 S-GW에 의해 P-GW에게 송신되며, 최종적으로 사용자 평면이 확립된다.

단계(115)에서, UE는 4G 시스템을 통해 TAU(tracking area update, 트래킹 영역 업데이트) 절차를 수행한다.

도 5는, 아래에서 설명되는 단계들을 포함하여, 본 개시내용의 관련 기술에서 4G로부터 5G로의 핸드오버의 플로차트이다.

단계(200)에서, UE는 PDN 접속을 확립하고 아마도 또한 4G 시스템에서 전용 베어러(들)를 확립했다.

단계(201)에서, 소스 4G RAN 노드(eNB)는 UE가 5G로 핸드오버될 필요가 있음을 발견하고, 핸드오버 요청을 MME에 전송하며, 여기서 타깃 셀의 정보가 운반된다.

단계(202)에서, 핸드오버 요청에 따라, MME는 타깃 AMF를 선택하고, forward relocation request를 AMF에 전송한다.

단계(203)에서, AMF는 5G 세션 정보를 SMF에 요청한다.

단계(204)에서, AMF는 자원들을 예약을 위해 handover request를 5G RAN에 전송한다.

단계(205)에서, 5G RAN의 정보에 따라, AMF는 세션을 업데이트한다.

단계(206)에서, AMF는 forward relocation response를 MME에게 반환한다.

단계(207)에서, MME는 handover command를 eNB에 전송하고, eNB는 handover command를 UE에 전송하며, handover command는 타깃 5G RAN 노드의 라디오 정보를 포함한다.

단계(208)에서, UE는 타깃 5G RAN 노드에 액세스하고 있으며 handover complete 메시지를 타깃 5G RAN 노드에 전송한다.

단계(209)에서, 5G(NG) RAN 노드는 handover notify 메시지를 AMF에 전송한다.

단계(210) 내지 단계(212)에서, AMF는 핸드오버가 완료되었음을 SMF에게 통지하고 SMF는 사용자 평면을 수정한다.

단계(213)에서, UE는 5G 시스템에서 등록 절차를 개시한다.

그에 부가하여, gNB와 eLTE 기지국이 5G 코어 네트워크에 동시에 액세스하고 있을 때, 교차 액세스 핸드오버(cross-access handover)가 발생할 수 있다. 이 경우에, 핸드오버는 5G 시스템 내에서의 핸드오버로 간주될 수 있으며, 또다시 설명되지 않을 것이다.

5G 시스템 배포의 초기 단계에서, IMS(IP multimedia subsystem, IP 멀티미디어 서브시스템) 음성과 같은, 일부 서비스는 5G 기지국들 상에서 제공되기에 적합하지 않다. 이 때, UE가 gNB에 액세스하고 있으면, UE는 음성 서비스(VoLTE)를 제공하기 위해 4G로 되돌아갈 필요가 있거나, 또는 UE는 음성 서비스를 제공하기 위해 eLTE 기지국으로 되돌아갈 필요가 있다.

도 6은 본 개시내용의 관련 기술에서 3GPP 시스템에서의 CSFB(circuit switched fallback, 회선 교환 폴백)의 구현 모드의 개략 다이어그램이다. 관련 기술에서의 CSFB는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(301)에서, UE는 SIP(session initiation protocol, 세션 개시 프로토콜) Invite 요청을 수신한다. (호출하는 경우, 이 단계는 무시된다.)

단계(302)에서, UE는 extended service request(SR, 서비스 요청)를 NG RAN 노드에 전송한다. (호출하는 경우, UE가 호를 개시할 때, 이 단계가 트리거링된다.)

단계(303)에서, NG RAN 노드는 extended service request(SR)를 AMF에게 포워딩한다.

단계(304)에서, UE는 패킷 교환(packet-switched; PS) 핸드오버(HO)를 통해 4G로 핸드오버된다.

단계(305)에서, 호출되는 시나리오의 경우, UE는 SIP 183 응답을 4G에서의 IMS에 전송한다.

단계(305a) 호출하는 시나리오의 경우, UE는 4G 시스템에서 SIP Invite 요청을 개시한다.

단계(306)에서, UE와 원격 종단(remote end) 사이에서 IMS 세션의 확립이 완료된다.

관련 기술의 프로세스에서, 네트워크 및 UE는 크게 향상될 필요가 있고, 상대방이 그러한 능력을 가지고 있음을 알 필요가 있다. 기지국이 특정 서비스를 지원하지 않지만, 이 트래픽이 개시될 때 UE가 이 서비스를 지원하는 기지국/네트워크로 핸드오버될 수 있다는 것을 UE가 알 필요가 있다. 트래픽이 수행될 때 사용자가 타깃 네트워크/기지국으로 핸드오버될 수 있도록 사용자가 확장 서비스 요청을 트리거링할 수 있음을 네트워크가 알 필요가 있다. 호출되는 시나리오의 경우, UE가 애플리케이션 계층 메시지를 수신할 때, 기본 시그널링(underlying signaling)(즉, NAS 시그널링)이 트리거링될 필요가 있다. 이러한 교차 계층 트리거가 서드파티 애플리케이션(앱)에서는 매우 어렵다.

관련 기술에서의 상기 문제점을 고려하여, 효과적인 해결책이 아직 제안되지 않았다.

본 개시내용의 실시예들은 관련 기술에서의 네트워크들 간의 지나치게 복잡한 핸드오버의 기술적 문제를 적어도 해결하기 위한 네트워크 핸드오버 방법, 장치 및 시스템을 제공한다.

본 개시내용의 실시예는 네트워크 핸드오버 방법을 제공한다. 이 방법은: 제1 네트워크 엘리먼트에 의해, UE에 대한 트래픽의 확립 동안 사용자 장비(UE)에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하는 단계; 및 제2 네트워크 엘리먼트에 의해, UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립을 개시하는 단계를 포함한다.

본 개시내용의 다른 실시예는 제1 네트워크 엘리먼트 및 제2 네트워크 엘리먼트를 포함하는 네트워크 핸드오버 시스템을 제공한다. 제1 네트워크 엘리먼트는: 사용자 장비(UE)에 대한 트래픽의 확립 동안, 트래픽이 제2 액세스 네트워크에서 확립되어야 한다고 결정하도록 구성된 결정 모듈; 및 UE에 대한 트래픽의 확립 동안 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하도록 구성된 지시 모듈을 포함한다. 제2 네트워크 엘리먼트는: UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립을 개시하도록 구성된 개시 모듈을 포함한다.

본 개시내용의 다른 실시예는 SMF(session management function)에 적용되는 네트워크 핸드오버 장치를 또한 제공하며, 이 장치는: 제1 액세스 네트워크에서의 다음과 같은 트래픽: 새로운 QoS(Quality of Service) 규칙 및 세션 수정 요청 중 적어도 하나에 대한 사용자 장비(UE)의 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈; 트래픽이 제2 액세스 네트워크에서 확립되어야 한다고 결정하도록 구성된 결정 모듈; 및 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 요청을 AMF(access and mobility control function)를 통해 제1 액세스 네트워크의 기지국에 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함한다.

본 개시내용의 다른 실시예는 gNB에 적용되는 다른 네트워크 핸드오버 장치를 또한 제공하며, 이 장치는: SMF(session management function)에 의해 전송되는 N2 세션 요청을 수신하도록 구성된 제1 수신 모듈―N2 세션 요청은 제1 액세스 네트워크의 QoS(Quality of Service) 정보를 운반함―; N2 세션 응답을 AMF(access and mobility control function)를 통해 SMF에 전송하도록 구성된 제1 전송 모듈; 및 handover required 메시지를 AMF에 전송하도록 구성된 제2 전송 모듈―handover required 메시지는 타깃 셀의 정보를 운반함―을 포함한다.

본 개시내용의 다른 실시예는 gNB에 적용되는 다른 네트워크 핸드오버 장치를 또한 제공하며, 이 장치는: 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 제1 핸드오버 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈; 및 핸드오버 요청에 따라 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 제2 핸드오버 요청을 AMF(access and mobility control function)에 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함한다. gNB는 제1 액세스 네트워크에 적용된다.

본 개시내용의 다른 실시예는 저장 매체를 또한 제공한다. 저장 매체는 다음과 같은 단계들: UE에 대한 트래픽의 확립 동안 사용자 장비(UE)에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하는 단계; 및 UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립을 개시하는 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드들을 저장하도록 구성된다.

본 개시내용의 다른 실시예는 프로세서를 또한 제공한다. 프로세서는, 실행될 때, 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 실행하는 프로그램들을 실행하도록 구성된다.

본 개시내용의 다른 실시예는, 메모리 및 프로세서를 포함하는, 전자 장치를 또한 제공한다. 메모리는 컴퓨터 프로그램들을 저장하도록 구성되고, 프로세서는 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 것의 방법을 실행하기 위해 컴퓨터 프로그램들을 실행하도록 구성된다.

본 개시내용의 실시예들에서, UE에 대한 트래픽의 확립 동안, 제1 네트워크 엘리먼트는 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하고; UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에, 제2 네트워크 엘리먼트는 베어러 확립 또는 QoS 흐름 확립을 개시한다. 새로 제공되는 네트워크 핸드오버 모드에 의해, 기존의 기술에서의 네트워크들 간의 지나치게 복잡한 핸드오버의 기술적 문제가 해결되고, UE 및 네트워크에 대한 변경들이 거의 없이 핸드오버가 구현된다. 따라서, 네트워크 핸드오버 프로세스가 개선되고 단순화된다.

본 명세서에서 설명된 도면들은 본 개시내용에 대한 추가적 이해를 제공하고 본 출원의 일부를 구성하는 데 사용된다. 본 개시내용에서의 예시적인 실시예들 및 그 설명들은 본 개시내용을 설명하는 데 사용되며, 본 개시내용을 임의의 부적절한 방식으로 제한하지 않는다. 도면들에서:
도 1은 본 개시내용의 관련 기술에서 EPC의 아키텍처의 다이어그램이다;
도 2는 본 개시내용의 관련 기술에서 NextGen 모바일 통신 네트워크의 아키텍처의 다이어그램이다;
도 3은 본 개시내용의 관련 기술에서 4G와 5G 사이의 양방향 핸드오버를 지원하는 네트워크 아키텍처를 도시한다;
도 4는 본 개시내용의 관련 기술에서 5G로부터 4G로의 핸드오버의 플로차트이다;
도 5는 본 개시내용의 관련 기술에서 4G로부터 5G로의 핸드오버의 플로차트이다;
도 6은 본 개시내용의 관련 기술에서 3GPP 시스템에서의 CSFB의 구현 모드의 개략 다이어그램이다;
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 네트워크 핸드오버 방법의 플로차트이다;
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 네트워크 핸드오버 시스템의 구조 블록 다이어그램이다;
도 9는 본 개시내용에서 SMF에 의해 트리거링되는 5G로부터 4G로의 폴백의 플로차트이다;
도 10은 본 개시내용에서 AMF에 의해 트리거링되는 5G로부터 4G로의 핸드오버의 플로차트이다;
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따른 NG RAN 노드에 의해 트리거링되는 5G로부터 4G로의 핸드오버의 플로차트이다;
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른 서비스가 NR로부터 eLTE로 폴백하는 프로세스의 플로차트이다;
도 13은 본 개시내용에서 5G 시스템에서의 서비스가 NR로부터 eLTE로 폴백하는 프로세스의 플로차트이다;
도 14는 본 개시내용의 실시예에 따른 서비스를 4G로부터 5G로 업그레이드하는 것의 플로차트이다.

본 개시내용이 실시예들과 관련한 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 충돌하지 않는 경우, 본 출원에서의 실시예들 및 그 특징들이 서로 조합될 수 있음에 유의해야 한다.

본 개시내용의 설명, 청구범위 및 도면들에서의 용어들 "제1", "제2" 및 이와 유사한 것이 유사한 객체들을 구별해주기 위해 사용되고 반드시 특정의 순서 또는 시퀀스를 설명하는 데 사용되는 것은 아님에 유의해야 한다.

실시예 1

본 출원의 실시예는 도 3에 도시된 네트워크 아키텍처 상에서 실행될 수 있다.

본 출원의 실시예는 위에서 설명된 네트워크 아키텍처 상에서 실행되는 네트워크 핸드오버 방법을 제공한다. 도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 네트워크 핸드오버 방법의 플로차트이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이 방법은 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(702)에서, UE에 대한 트래픽의 확립 동안, 제1 네트워크 엘리먼트는 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시한다.

단계(704)에서, UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에, 제2 네트워크 엘리먼트는 베어러 확립 또는 QoS 흐름 확립을 개시한다.

위에서 설명된 단계들을 통해, UE에 대한 트래픽의 확립 동안, 제1 네트워크 엘리먼트는 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하도록 지시하고, UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에, 제2 네트워크 엘리먼트는 베어러 확립 또는 QoS 흐름 확립을 개시한다. 새로 제공되는 네트워크 핸드오버 방법에 의해, 관련 기술에서의 네트워크들 간의 지나치게 복잡한 핸드오버의 기술적 문제가 해결되고, 핸드오버가 구현되는 동안 UE 및 네트워크에 대한 변경들이 거의 없다. 따라서, 네트워크 핸드오버 프로세스가 개선되고 단순화된다.

예시적인 실시예에서, 제1 네트워크 엘리먼트(위에서 설명된 단계들의 실행 주체)는: SMF(session management function), AMF(access and mobility control function), MME(mobility management entity), 및 제1 액세스 네트워크의 기지국 중 적어도 하나를 포함한다. 제1 네트워크 엘리먼트가 MME일 때, 제2 네트워크 엘리먼트 노드는 SMF이고; 또는 제1 네트워크 엘리먼트가: SMF, AMF 및 제1 액세스 네트워크의 기지국 중 하나일 때, 제2 네트워크 엘리먼트 노드는 PGW-C 또는 SMF이다. 그렇지만, 본 개시내용이 그것으로 제한되지 않는다.

예시적인 실시예에서, UE에 대한 트래픽의 확립 동안, 제1 네트워크 엘리먼트가 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하는 단계는 아래에서 설명되는 단계들 중 적어도 하나를 포함한다.

확립 요청이 수신될 때, 제1 네트워크 엘리먼트는 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하고, 여기서 확립 요청은 기지국에 의해 수신되는 요청 이름을 지칭하고 이에 대응하여 제1 네트워크 엘리먼트는 기지국을 지칭한다.

새로운 QoS 프로파일이 수신될 때, 제1 네트워크 엘리먼트는 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시한다.

자원 확립 요청이 수신될 때, 제1 네트워크 엘리먼트는 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시한다.

세션 수정 요청이 수신될 때, 제1 네트워크 엘리먼트는 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하고, 여기서 세션 수정 요청은 SMF/PGW-C에 의해 수신되는 요청 이름을 지칭하고 이에 대응하여 제1 네트워크 엘리먼트는 SMF를 지칭한다.

본 실시예에서, 제1 액세스 네트워크의 기지국은: gNB(5G 기지국), eLTE(evolved Long Term Evolution) 기지국 및 LTE 기지국 중 적어도 하나를 포함한다.

본 실시예에서의 해결책은 상이한 네트워크 엘리먼트 엔티티들 상에서 트리거링되고 완료될 수 있다. 해결책은 상이한 시나리오들과 관련하여 아래에 설명될 것이다.

제1 네트워크 엘리먼트가 SMF일 때, 제1 네트워크 엘리먼트가 UE에 접속된 소스 스테이션에게 핸드오버를 개시하라고 지시하는 단계는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(S11)에서, SMF는 트래픽이 제2 액세스 네트워크에서 확립되어야 한다고 결정한다.

단계(S12)에서, SMF는 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 요청을 AMF를 통해 제1 액세스 네트워크의 기지국에 전송한다.

제1 네트워크 엘리먼트가 AMF일 때, 제1 네트워크 엘리먼트가 UE에 접속된 소스 스테이션에게 핸드오버를 개시하라고 지시하는 단계는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(S21)에서, AMF는 SMF에 의해 송신되는 세션 요청을 수신하고, 여기서 세션 요청은 제1 액세스 네트워크의 QoS 정보를 운반한다.

단계(S22)에서, AMF는 N2 세션 요청을 제1 액세스 네트워크에 전송하고, 여기서 N2 세션 요청은 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 지시를 운반한다.

단계(S23)에서, AMF는 제1 액세스 네트워크에 의해 송신되는 handover required 메시지를 수신하고, 여기서 handover required 메시지는 타깃 셀의 정보를 운반한다.

AMF는 N2 세션 응답을 SMF에 전송한다.

제1 네트워크 엘리먼트가 UE에 접속된, 제1 액세스 네트워크 내의 기지국일 때, 제1 네트워크 엘리먼트가 UE에 접속된 소스 스테이션에게 핸드오버를 개시하라고 지시하는 단계는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(S31)에서, 제1 액세스 네트워크의 기지국은 SMF에 의해 송신되는 N2 세션 요청을 수신하고, 여기서 N2 세션 요청은 제1 액세스 네트워크의 QoS 정보를 운반한다.

단계(S32)에서, 제1 액세스 네트워크의 기지국은 N2 세션 응답을 AMF를 통해 SMF에 전송한다.

단계(S33)에서, 제1 액세스 네트워크의 기지국은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 여기서 핸드오버 요청은 타깃 셀의 정보를 운반한다.

단계(S41)에서, 제1 액세스 네트워크의 기지국은 SMF에 의해 송신되는 N2 세션 요청을 수신하고, 여기서 N2 세션 요청은 제1 액세스 네트워크의 QoS 정보를 운반한다.

단계(S42)에서, 제1 액세스 네트워크의 기지국은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, AMF는 N2 세션 응답을 SMF에 전송하며, 여기서 핸드오버 요청은 타깃 셀의 정보를 운반한다.

제1 네트워크 엘리먼트가 MME일 때, 제1 네트워크 엘리먼트가 UE에 접속된 소스 스테이션에게 핸드오버를 개시하라고 지시하는 단계는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(S51)에서, MME는 PGW-C에 의해 S-GW를 통해 송신되는 베어러 생성 요청(create bearer request)을 수신한다.

단계(S52)에서, MME는 베어러 생성 요청에 대응하는 서비스가 제2 액세스 네트워크에서 확립되어야 한다고 결정한다.

단계(S53)에서, MME는 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 요청을 제1 액세스 네트워크의 기지국에 전송한다.

예시적인 실시예에서, 상기 시나리오에서 설명된 N2 세션 응답은 UE가 제2 액세스 네트워크로 핸드오버되었음을 지시하기 위한 정보를 운반한다.

이 실시예에서, 제1 액세스 네트워크는 NR(new radio) 액세스 네트워크이고, 제2 액세스 네트워크는 LTE(Long Term Evolution) 액세스 네트워크이며; 또는 제1 액세스 네트워크는 LTE 액세스 네트워크이고 제2 액세스 네트워크는 NR 액세스 네트워크이다.

이 실시예에서, SMF-C와 PGW-C는 동일 장소에 배치된(collocated) 네트워크 엘리먼트들이고 서로 내부 상호작용을 가질 수 있다. 예들은 아래와 같다.

제1 네트워크 엘리먼트가 SMF일 때 그리고 UE가 제2 네트워크로 핸드오버될 때, 제2 네트워크 엘리먼트(PGW-C)는 제2 네트워크에서 베어러를 확립하는 것을 어떻게 알 수 있을까? 정답은 SMF와 PGW-C가 동일 장소에 배치된 네트워크 엘리먼트들이고 SMF-C가 내부적으로 PGW-C에 통지하며, 따라서 핸드오버가 완료된 후에, PGW-C가 베어러 확립을 개시할 것이라는 것이다.

제1 네트워크 엘리먼트가 AMF 또는 gNB일 때, 그것들은 UE가 제2 네트워크로 핸드오버되었음을, 응답 메시지에서, SMF에 통지한다. SMF와 제2 네트워크 엘리먼트(PGW-C)는 동일 장소에 배치된 네트워크 엘리먼트들이고, SMF는 내부적으로 PGW-C에 통지하며, 따라서 핸드오버가 완료된 후에, PGW-C는 베어러 확립을 개시한다.

대안적으로, 제1 네트워크 엘리먼트가 AMF 또는 gNB일 때, SMF는 핸드오버가 발생한다는 것을 알고 있는데, 그 이유는 소스 네트워크에서의 베어러 확립 또는 QoS 흐름 확립 시에 핸드오버가 발생하기 때문이다. SMF와 제2 네트워크 엘리먼트(PGW-C)는 동일 장소에 배치된 네트워크 엘리먼트들이고, SMF는 내부적으로 PGW-C에 통지하며, 따라서 핸드오버가 완료된 후에, PGW-C는 베어러 확립을 개시한다.

MME가 제1 네트워크 엘리먼트일 때, MME는 (MME가 베어러 생성 응답(create bearer response)을 S-GW를 통해 PGW-C에 전송하고, 타깃 측에서의 QoS 흐름 확립이 베어러 생성 응답에서 지시되는) 어떤 단계에서 PGW-C에 통지해야 하고, 이어서 UE는 제2 네트워크로 핸드오버된다. PGW-C와 제2 네트워크 엘리먼트(SMF)는 동일 장소에 배치된 네트워크 엘리먼트들이고, PGW-C는 내부적으로 SMF에 통지하며, 따라서 핸드오버가 완료된 후에, SMF는 QoS 흐름 확립을 개시한다.

위에서 설명된 실시예들의 설명으로부터, 위에서 설명된 임의의 실시예의 방법이 소프트웨어와 필요한 범용 하드웨어 플랫폼에 의해 구현될 수 있거나, 또는 물론 하드웨어에 의해 구현될 수 있지만, 많은 경우들에서 전자가 선호된 구현 모드라는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 이러한 이해에 기초하여, 실질적으로 본 개시내용에 의해 제공되는 해결책들, 또는 기존의 기술에 기여하는 해결책들의 일부는 소프트웨어 제품의 형태로 구체화될 수 있다. 컴퓨터 소프트웨어 제품은 (ROM(read-only memory)/RAM(random access memory), 자기 디스크 또는 광학 디스크와 같은) 저장 매체에 저장되고, 단말 디바이스(모바일 폰, 컴퓨터, 서버, 네트워크 디바이스, 또는 이와 유사한 것일 수 있음)가 본 개시내용의 각각의 실시예에 따른 방법을 실행할 수 있게 해주기 위한 몇 개의 명령어들을 포함한다.

실시예 2

본 개시내용의 실시예는 위에서 언급된 실시예들 및 바람직한 실시예들을 구현하기 위한 네트워크 핸드오버 시스템을 또한 제공한다. 설명된 것은 반복되지 않을 것이다. 아래에서 사용되는 바와 같이, 용어 "모듈"은 미리 결정된 기능들을 구현할 수 있는, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합일 수 있다. 아래에서 설명되는 실시예들에서의 장치가 바람직하게는 소프트웨어에 의해 구현되지만, 하드웨어에 의한 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의한 구현이 또한 가능하고 구상된다.

도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 네트워크 핸드오버 시스템의 구조 블록 다이어그램이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 이 시스템은: 제1 네트워크 엘리먼트(80) 및 제2 네트워크 엘리먼트(82)를 포함한다.

제1 네트워크 엘리먼트(80)는 결정 모듈(800) 및 지시 모듈(802)을 포함한다.

결정 모듈(800)은, UE에 대한 트래픽의 확립 동안, 트래픽이 제2 액세스 네트워크에서 확립되어야 한다고 결정하도록 구성된다.

지시 모듈(802)은 UE에 대한 트래픽의 확립 동안 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하도록 구성된다.

제2 네트워크 엘리먼트(82)는: UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립을 개시하도록 구성된 개시 모듈(820)을 포함한다.

예시적인 실시예에서, 지시 모듈(802)은: 베어러 생성 요청이 수신될 때 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하도록 구성된 제1 지시 유닛; 새로운 QoS 프로파일이 수신될 때 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하도록 구성된 제2 지시 유닛; 자원 확립 요청이 수신될 때 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하도록 구성된 제3 지시 유닛; 및 세션 수정 요청이 수신될 때 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하도록 구성된 제4 지시 유닛 중 적어도 하나를 포함한다.

예시적인 실시예에서, 제1 네트워크 엘리먼트(80)는: SMF(session management function), AMF(access and mobility control function), MME(mobility management entity), 및 제1 액세스 네트워크의 기지국 중 적어도 하나를 포함한다.

예시적인 실시예에서, 제1 액세스 네트워크의 기지국은: gNB, eLTE(evolved Long Term Evolution) 및 LTE 기지국 중 적어도 하나를 포함한다.

예시적인 실시예에서, 제2 네트워크 엘리먼트(82)는: 제2 액세스 네트워크의 코어 네트워크 엘리먼트를 포함한다.

이 실시예의 상이한 응용 시나리오들에 따르면, 제1 네트워크 엘리먼트(80)가 SMF일 때, 지시 모듈(802)은 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 요청을 AMF를 통해 제1 액세스 네트워크의 기지국에 전송하도록 구성된다.

제1 네트워크 엘리먼트(80)가 AMF일 때, 지시 모듈(802)은: SMF에 의해 송신되는 세션 요청을 수신하고―세션 요청은 제1 액세스 네트워크의 QoS 정보를 운반함―; N2 세션 요청을 제1 액세스 네트워크에 전송하며―N2 세션 요청은 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 지시를 운반함―; 제1 액세스 네트워크에 의해 송신되는 handover required 메시지를 수신하고―handover required 메시지는 타깃 셀의 정보를 운반함―; N2 세션 응답을 SMF에 전송하도록 구성된다.

제1 네트워크 엘리먼트(80)가 UE에 접속된, 제1 액세스 네트워크 내의 기지국일 때, 지시 모듈(802)은: SMF에 의해 송신되는 N2 세션 요청을 수신하고―N2 세션 요청은 제1 액세스 네트워크의 QoS 정보를 운반함―; N2 세션 응답을 AMF를 통해 SMF에 전송하며; handover required 메시지를 AMF에 전송하도록―handover required 메시지는 타깃 셀의 정보를 운반함―구성된다.

제1 네트워크 엘리먼트(80)가 UE에 접속된, 제1 액세스 네트워크 내의 기지국일 때, 지시 모듈(802)은: SMF에 의해 송신되는 N2 세션 요청을 수신하고―N2 세션 요청은 제1 액세스 네트워크의 QoS 정보를 운반함―; handover required 메시지를 AMF에 전송하도록―구성되며, AMF는 N2 세션 응답을 SMF에 전송하고, 여기서 handover required 메시지는 타깃 셀의 정보를 운반한다.

제1 네트워크 엘리먼트(80)가 MME일 때, 결정 모듈(800)은: PGW-C에 의해 S-GW를 통해 전송되는 베어러 생성 요청을 수신하고, 베어러 생성 요청에 대응하는 서비스가 제2 액세스 네트워크에서 확립되어야 한다고 결정하도록 구성되며; 지시 모듈(802)은 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 요청을 제1 액세스 네트워크의 기지국에 전송하도록 구성된다.

대안적으로, 이 실시예에서, 제1 액세스 네트워크는 NR(new radio) 액세스 네트워크이고, 제2 액세스 네트워크는 LTE(Long Term Evolution) 액세스 네트워크이며; 또는 제1 액세스 네트워크는 LTE 액세스 네트워크이고, 제2 액세스 네트워크는 NR 액세스 네트워크이다.

예시적인 실시예에서, 제1 네트워크 엘리먼트(80)가 MME일 때, 제2 네트워크 엘리먼트(82) 노드는 SMF이고; 또는 제1 네트워크 엘리먼트(80)가: SMF, AMF 및 제1 액세스 네트워크의 기지국 중 하나일 때, 제2 네트워크 엘리먼트(82) 노드는 PGW-C 또는 SMF이다.

예시적인 실시예에서, N2 세션 응답은 UE가 제2 액세스 네트워크로 핸드오버되었음을 지시하기 위한 정보를 운반한다.

본 개시내용의 실시예는 SMF에 적용되는 네트워크 핸드오버 장치를 또한 제공하며, 이 장치는: 제1 액세스 네트워크에서의 다음과 같은 트래픽: 새로운 QoS 프로파일 및 세션 수정 요청 중 적어도 하나에 대한 UE의 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈; 트래픽이 제2 액세스 네트워크에서 확립되어야 한다고 결정하도록 구성된, 수신 모듈에 접속된 결정 모듈; 및 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 요청을 AMF를 통해 제1 액세스 네트워크의 기지국에 전송하도록 구성된, 결정 모듈에 접속된 전송 모듈을 포함한다.

본 개시내용의 실시예는 gNB에 적용되는 다른 네트워크 핸드오버 장치를 또한 제공하며, 이 장치는: SMF에 의해 전송되는 N2 세션 요청을 수신하도록 구성된 제1 수신 모듈―N2 세션 요청은 제1 액세스 네트워크의 QoS 정보를 운반함―; N2 세션 응답을 AMF를 통해 SMF에 전송하도록 구성된 제1 전송 모듈; 및 handover required 메시지를 AMF에 전송하도록 구성된 제2 전송 모듈―handover required 메시지는 타깃 셀의 정보를 운반함―을 포함한다. 라디오 베어러 요청은 N2 세션 요청과 동일한 기능을 갖는다. QoS 정보를 운반하는 N2 세션 요청이 수신될 때, 즉 기지국은 라디오 베어러를 확립할 필요가 있다.

본 개시내용의 실시예는 gNB에 적용되는 다른 네트워크 핸드오버 장치를 또한 제공하며, 이 장치는: 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 제1 핸드오버 요청을 수신하도록 구성된 수신 모듈; 및 핸드오버 요청에 따라 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로의 핸드오버에 대한 제2 핸드오버 요청을 AMF에 전송하도록 구성된 전송 모듈을 포함하며; 여기서 gNB는 제1 액세스 네트워크에 있다.

위에서 설명된 다양한 모듈들이 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해 구현될 수 있음에 유의해야 한다. 하드웨어에 의한 구현은 다음과 같은 방식으로 수행될 수 있지만, 반드시 그러하지는 않을 수 있다: 위에서 설명된 다양한 모듈들은 제각기 임의의 조합 방식으로 동일한 프로세서 또는 상이한 프로세서들에 위치된다.

실시예 3

이 실시예는 본 개시내용의 임의적 실시예이다. 본 출원의 상세한 설명이 특정 구현 해결책들과 관련하여 아래에서 주어진다.

이 실시예는 트래픽 폴백을 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 트래픽의 확립 동안, 네트워크 노드는, 미디어 평면 확립 요청을 수신하거나, 또는 새로운 QoS 프로파일을 수신하거나, 또는 자원 확립 요청을 수신할 때, 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시한다. 제2 액세스 네트워크 또는 제2 기지국으로 핸드오버된 후에, 네트워크 노드는 새로운 QoS 흐름 확립 또는 베어러 확립을 개시한다.

이 실시예는 아래에 설명되는 바와 같은 다수의 구현 모드들을 포함한다.

도 9는 SMF에 의해 트리거링되는 5G로부터 4G로의 폴백의 플로차트이다. SMF에 의해 트리거링되는 폴백의 구현 모드는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(401)에서, UE는 5G 시스템에 액세스하고 있으며, PDU 세션이 확립되고, IMS 등록이 또한 완료된다.

단계(402)에서, IMS 세션 확립이 시작된다.

단계(403)에서, P-CSCF(proxy-call session control function)는 PCF/PCRF에 대해 세션 자원 인가 요청을 개시한다.

단계(404)에서, PCF는 SMF에 대해 PDU-CAN(packet data unit connectivity access network) 세션 수정 요청을 개시하고, 여기서 PDU-CAN 세션 수정 요청은 QoS 프로파일을 포함하고, 대안적으로, 4G 시스템에 의해 사용되는 QoS 프로파일 정보를 더 포함한다.

단계(405)에서, SMF는 트래픽이 4G 네트워크에서 확립되어야 한다고 판단하고, SMF는, AMF를 통해 5G RAN 노드에게 송신되는, 4G로의 핸드오버에 대한 요청을 전송한다.

단계(406)에서, NG RAN은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 여기서 타깃 셀의 정보가 운반된다.

단계(407)에서, UE는 4G로 핸드오버되고, 이 프로세스에서의 단계들은 도 4의 단계(102) 내지 단계(114)와 동일하다.

단계(408)에서, 핸드오버가 완료된 후에, UE는 4G 시스템을 통해 TAU 프로세스를 개시한다.

PGW-C는 또한 5G QoS 프로파일에 따라 4G 시스템의 QoS 프로파일을 로컬적으로 생성할 수 있거나, 또는 S404에서 제공되는 4G 시스템의 QoS 프로파일을 사용할 수 있거나, 또는 이하에서 설명되는 단계(409) 및 단계(410)를 취할 수 있다.

단계(409)에서, PGW-C는 PCRF에 대해 IP-CAN 세션 수정 요청을 개시한다.

단계(410)에서, PCRF는 4G 시스템의 QoS 프로파일을 PGW-C에게 반환한다.

기존의 기술에서, 타깃 네트워크에서의 베어러 확립의 프로세스는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(411)에서, PGW-C는 create session request를 S-GW에 전송하고, S-GW는 그 요청을 MME에게 포워딩하며, 여기서 create session request는 4G QoS 프로파일을 운반한다.

단계(412)에서, MME는 베어러 셋업 요청을 eNB에 전송한다.

단계(413)에서, eNB는 RRC 재구성 요청을 UE에 전송한다.

단계(414)에서, UE는 RRC 재구성 응답을 반환한다.

단계(415)에서, eNB는 베어러 셋업 응답을 MME에게 반환한다.

단계(416)에서, MME는 create session response을 S-GW에게 반환하고, S-GW는 create session request response를 PGW-C에게 포워딩한다.

단계(417)에서, PGW-C는 QoS 프로파일 설치 응답을 PCRF에게 반환한다.

단계(418)에서, PCRF는 자원 요청 응답을 P-CSCF에게 반환한다.

단계(419)에서, IMS에서의 세션 확립이 완료된다.

도 10은 본 개시내용에서의 AMF에 의해 트리거링된 5G로부터 4G로의 핸드오버의 플로차트이며, AMF에 의해 트리거링되는 구현 모드는 이하의 단계들을 포함한다.

단계(501) 내지 단계(504)는 단계(401) 내지 단계(404)와 동일하다.

단계(505)에서, SMF는 세션 요청을 5G RAN 노드에 전송하고, 여기서 세션 요청은 5G의 QoS에 대한 정보를 운반하며, 이 메시지는 먼저 AMF에 도착한다.

단계(506)에서, AMF는 N2 세션 요청을 5G RAN 노드에 전송하고, 여기서 N2 세션 요청은 4G로의 핸드오버에 대한 지시를 운반한다.

단계(507)에서, NG RAN은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 핸드오버 요청은 타깃 셀의 정보를 운반한다.

단계(508)에서, AMF는 N2 세션 응답을 SMF에 전송하고, 4G로의 핸드오버를 지시하며, 이어서 그 후에 베어러를 확립한다.

단계(509)에서, UE는 4G로 핸드오버되고, 이는 S407에서와 동일하며; UE는 여기에서 TAU 프로세스를 트리거링할 수 있다(S408에서와 동일함).

단계(510)에서, 핸드오버가 완료된 후에, PGW-C는 4G에서의 전용 베어러를 확립하고, 이는 단계(409) 내지 단계(418)에서와 동일하며, 후속하여 IMS(IP Multimedia Subsystem)에서의 세션 확립이 완료된다.

도 11은 본 개시내용의 실시예에 따른 NG RAN 노드에 의해 트리거링되는 5G로부터 4G로의 핸드오버의 플로차트이다. NG RAN 노드에 의해 트리거링된 5G로부터 4G로의 핸드오버의 구현 모드는 이하의 단계들을 포함한다.

단계(601) 내지 단계(604)는 단계(401) 내지 단계(404)와 동일하다.

단계(605)에서, SMF는 N2 세션 요청을 AMF를 통해 5G RAN 노드에 전송하고, N2 세션 요청은 5G QoS 파라미터들을 운반한다.

단계(606)에서, NG RAN은 4G로의 핸드오버를 지시하기 위한 N2 세션 응답을 AMF를 통해 SMF에 전송한다.

단계(607)에서, NG RAN은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 핸드오버 요청은 타깃 셀의 정보를 운반한다.

위에서 설명된 단계(606) 및 단계(607)는 아래에서 설명되는 단계(606a) 및 단계(607a)로 대체될 수 있다.

단계(606a)에서, NG RAN은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 핸드오버 요청은 타깃 셀의 정보 및 4G로의 핸드오버에 대한 지시를 갖는 N2 세션을 운반한다.

단계(607a)에서, AMF는 N2 세션 응답을 SMF에 전송하며, 여기서 4G로의 핸드오버가 지시된다.

단계(608)에서, UE는 4G로 핸드오버되고, 이는 S407에서와 동일하며; UE는 여기에서 TAU 프로세스를 트리거링할 수 있다(S408에서와 동일함).

단계(609)에서, 핸드오버가 완료된 후에, PGW-C는 4G에서의 전용 베어러를 확립하고, 이는 단계(409) 내지 단계(418)에서와 동일하며, 후속하여 IMS에 의한 세션 확립이 완료된다.

도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른 트래픽이 NR로부터 eLTE로 폴백하는 프로세스의 플로차트이다. 5G 시스템에서, 트래픽이 NR로부터 eLTE로 폴백하는 것의 구현 모드가 아래에서 설명된다. 이전의 도들과 달리, 도 12는 5G RAN 노드와 eLTE 기지국 둘 다가 AMF를 통해 5G 코어 네트워크에 액세스하고 있는 것을 도시한다. 그러나 본 발명의 기본 요점은 동일하다. QoS 흐름이 확립될 때, 5G RAN은 eLTE 기지국으로 핸드오버된다.

단계(701) 및 단계(702)는 단계(401) 및 단계(402)와 동일하다. 단계(702)에서, UE가 현재 액세스하고 있는 기지국은 5G RAN 노드이다.

단계(703)에서, P-CSCF는 PCF에 대해 세션 자원 인가 요청을 개시한다.

단계(704)에서, PCF는 SMF에 대해 PDU-CAN 세션 수정 요청을 개시하고, PDU-CAN 세션 수정 요청은 QoS 프로파일을 포함한다.

단계(705)에서, SMF는 트래픽이 eLTE 기지국에서 확립되어야 한다고 결정하고, SMF는 eLTE 기지국으로의 핸드오버에 대한 요청을 AMF를 통해 5G RAN 노드에 전송한다.

단계(706)에서, NG RAN은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 핸드오버 요청은 타깃 eLTE 셀의 정보를 운반한다.

단계(707)에서, UE는 eLTE 기지국으로 핸드오버되고, 여기서 기존의 기술에서의 핸드오버 모드가 채택될 수 있으며, 세부사항들은 본 명세서에서 설명되지 않는다.

단계(708) 및 단계(709)에서, 핸드오버가 완료된 후에, 대안적으로, SMF는 새로운 QoS 프로파일을 획득하기 위해 PCF에 대해 PDU-CAN 세션 수정 요청을 개시할 수 있다.

기존의 기술에서의 5G 네트워크 내의 eLTE에서의 QoS 흐름 확립의 프로세스는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(710)에서, SMF는 N2 세션 요청을 AMF에 전송하고, N2 세션 요청은 QoS 프로파일을 운반한다.

단계(711)에서, AMF는 라디오 자원 확립 요청을 eLTE 기지국에 전송한다.

단계(712)에서, eLTE는 RRC 재구성 요청을 UE에 전송한다.

단계(713)에서, UE는 RRC 재구성 응답을 반환한다.

단계(714)에서, eLTE는 라디오 자원 확립 요청 응답(즉, N2 응답)을 AMF에게 반환한다.

단계(715)에서, AMF는 N2 세션 요청 응답을 SMF에게 반환한다.

단계(716)에서, SMF는 PDU-CAN 세션 수정 응답을 PCF에게 반환한다.

단계(717)에서, PCF는 자원 요청 응답을 P-CSCF에게 반환한다.

단계(718)에서, IMS에서의 세션 확립이 완료된다.

도 13은 본 개시내용에서 5G 시스템에서의 트래픽이 NR로부터 eLTE로 폴백하는 것의 플로차트이다. 5G 시스템에서의 트래픽의 NR로부터 eLTE로의 폴백 프로세스의 다른 구현 모드는 이하의 단계들을 포함한다.

단계(801) 및 단계(802)는 단계(701) 및 단계(702)와 동일하다.

단계(803)에서, P-CSCF는 PCF에 대해 세션 자원 인가 요청을 개시한다.

단계(804)에서, PCF는 SMF에 대해 PDU-CAN 세션 수정 요청을 개시하고, 여기서 PDU-CAN 세션 수정 요청은 QoS 프로파일을 운반한다.

도 10 및 도 11과 유사하게, 아래의 3가지 구현이 있다: 단계(805) 내지 단계(808); 단계(805a) 내지 단계(807a); 단계(805b) 내지 단계(807b).

단계(805)에서, SMF는 세션 요청을 5G RAN 노드에 전송하고, 여기서 세션 요청은 5G QoS를 요구하기 위한 정보를 운반하고, 이 메시지는 먼저 AMF에 도착한다.

단계(806)에서, AMF는 N2 세션 요청을 5G RAN 노드에 전송하고, 여기서 eLTE 기지국으로의 핸드오버에 대한 지시가 운반된다.

단계(807)에서, NG RAN은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 여기서 eLTE 기지국의 타깃 셀의 정보가 운반된다.

단계(808)에서, AMF는 N2 세션 응답을 SMF에 전송하고, eLTE로의 핸드오버를 지시하며, 이어서 QoS 흐름을 확립한다.

또는,

단계(805a)에서, SMF는 N2 세션 요청을 AMF를 통해 5G RAN 노드에 전송하고, 여기서 N2 세션 요청은 5G QoS 파라미터들을 운반한다.

단계(806a)에서, NG RAN은 N2 세션 응답을 AMF를 통해 SMF에 전송하고, 여기서 N2 세션 응답은 eLTE로의 핸드오버를 지시한다.

단계(807a)에서, NG RAN은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 여기서 eLTE 기지국의 타깃 셀의 정보가 운반된다.

또는,

단계(805b)에서, SMF는 N2 세션 요청을 AMF를 통해 5G RAN에 전송하고, 여기서 N2 세션 요청은 5G QoS 파라미터들을 운반한다.

단계(806b)에서, NG RAN은 handover required 메시지를 AMF에 전송하고, 여기서 핸드오버 요청은 타깃 셀의 정보 및 eLTE로의 핸드오버에 대한 지시를 갖는 N2 세션을 운반한다.

단계(807b)에서, AMF는 N2 세션 응답을 SMF에 전송하고, eLTE로의 핸드오버를 지시하며, 이어서 QoS 흐름을 확립한다.

단계(809)에서, UE는 eLTE 기지국으로 핸드오버된다.

단계(810)에서, 핸드오버가 완료된 후에, QoS 흐름이 5G 네트워크 내의 eLTE에서 확립되고, IMS 세션 확립이 완료된다. 이 단계들은 단계(709) 내지 단계(718)와 동일하다.

도 14는 본 개시내용의 실시예에 따른 트래픽을 4G로부터 5G로 업그레이드하는 것의 플로차트이다. 트래픽을 4G로부터 5G로 업그레이드하는 것의 구현 모드는 이하의 단계들을 포함한다.

단계(901)에서, UE가 4G에 액세스하고 있으며, PDN 접속이 확립되고, IMS 등록이 실행된다.

단계(902)에서, IMS 세션 확립이 시작된다.

단계(903)에서, P-CSCF는 PCF/PCRF에 대해 세션 자원 인가 요청을 개시한다.

단계(904)에서, PCRF는 PGW-C에 대해 IP-CAN 세션 수정 요청을 개시하고,. 여기서 IP-CAN 세션 수정 요청은 QoS 프로파일을 포함하고, 대안적으로, IP-CAN 세션 수정 요청은 5G 시스템에 의해 사용되는 QoS 프로파일의 정보를 더 포함할 수 있다.

단계(905)에서, PGW-C는 베어러 생성 요청을 S-GW에 전송하고, S-GW는 이 요청을 MME에 전송한다.

단계(906)에서, MME는 트래픽이 5G 네트워크에서 확립되어야 한다고 결정하고, 5G로의 핸드오버에 대한 요청을 eNB에 전송한다.

단계(907)에서, eNB는 handover required 메시지를 MME에 전송하며, 여기서 5G 타깃 셀의 정보가 운반된다.

단계(908)에서, MME는 베어러 생성 응답을 S-GW를 통해 PGW-C에 전송하고, 여기서 베어러 생성 응답은 타깃 측에서의 QoS 흐름 확립을 지시한다.

단계(909)에서, UE는 5G로 핸드오버되고, 이 프로세스에서의 단계들은 도 5의 단계(202) 내지 단계(212)와 동일하다.

단계(910)에서, 핸드오버가 완료된 후에, UE는 5G 시스템에서 등록 프로세스를 개시한다.

SMF는 또한 4G 시스템의 QoS 프로파일에 따라 5G 시스템의 QoS 프로파일을 로컬적으로 생성할 수 있거나, 또는 단계(S904)에서 제공되는 5G 시스템의 QoS 프로파일을 사용할 수 있거나, 또는 이하에서 설명되는 단계(912) 및 단계(913)를 취할 수 있다.

단계(912)에서, SMF는 PCF에 대해 PDU-CAN 세션 수정 요청을 개시한다.

단계(913)에서, PCF는 5G 시스템의 QoS 프로파일을 SMF에게 반환한다.

기존의 기술에서의 5G 네트워크에서의 QoS 흐름 확립의 프로세스는 아래에서 설명되는 단계들을 포함한다.

단계(914)에서, SMF는 N2 세션 요청을 AMF에 전송하고, N2 세션 요청은 QoS 프로파일을 운반한다.

단계(915)에서, AMF는 라디오 자원 확립 요청을 5G RAN 노드에 전송한다.

단계(916)에서, 5G RAN은 RRC 재구성 요청을 UE에 전송한다.

단계(917)에서, UE는 RRC 재구성 응답을 반환한다.

단계(918)에서, 5G RAN은 라디오 자원 확립 요청 응답(즉, N2 응답)을 AMF에게 반환한다.

단계(919)에서, AMF는 N2 세션 요청 응답을 SMF에게 반환한다.

단계(920)에서, SMF는 PDU-CAN 세션 수정 응답을 PCF에게 반환한다.

단계(921)에서, PCF는 자원 요청 응답을 P-CSCF에게 반환한다.

단계(922)에서, IMS에서의 세션 확립이 완료된다.

실시예 4

본 개시내용의 실시예는 저장 매체를 또한 제공한다. 대안적으로, 이 실시예에서, 위에서 설명된 저장 매체는 아래에서 설명되는 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드들을 저장하도록 구성될 수 있다.

단계(S1)에서, UE에 접속된 소스 기지국은 UE에 대한 트래픽의 확립 동안 핸드오버를 개시하도록 지시받는다.

단계(S2)에서, UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립이 개시된다.

대안적으로, 이 실시예에서, 저장 매체는 프로그램 코드들을 저장할 수 있는 U 디스크, ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 모바일 하드 디스크, 자기 디스크, 광학 디스크 또는 다른 매체를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.

대안적으로, 이 실시예에서, 프로세서는 UE에 대한 트래픽의 확립 동안 UE에 접속된 소스 기지국에게 핸드오버를 개시하라고 지시하기 위해 저장 매체에 저장된 프로그램 코드들을 실행한다.

대안적으로, 이 실시예에서, 프로세서는 UE가 제1 액세스 네트워크로부터 제2 액세스 네트워크로 핸드오버된 후에 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립을 개시하기 위해 저장 매체에 저장된 프로그램 코드들을 실행한다.

대안적으로, 이 실시예에서의 특정 예들에 대해, 상기 실시예들 및 임의적인 실시예들에서 설명된 예들이 참조될 수 있고, 이 실시예에서 반복이 이루어지지 않을 것이다.

본 개시내용의 실시예는, 메모리 및 프로세서를 포함하는, 전자 장치를 또한 제공하고, 여기서 메모리는 컴퓨터 프로그램들을 저장하도록 구성되고, 프로세서는 위에서 설명된 방법 실시예들 중 임의의 것에서의 단계들을 실행하기 위해 컴퓨터 프로그램들을 실행하도록 구성된다.

대안적으로, 위에서 설명된 전자 장치는 전송 디바이스 및 입/출력 디바이스를 더 포함할 수 있고, 여기서 전송 디바이스 및 입/출력 디바이스 둘 다는 위에서 설명된 프로세서에 접속된다.

명백히, 본 개시내용의 위에서 언급된 모듈들 또는 단계들 각각이 범용 컴퓨팅 장치에 의해 구현될 수 있고, 모듈들 또는 단계들이 단일 컴퓨팅 장치에 집중되거나 또는 다수의 컴퓨팅 장치들에 의해 형성된 네트워크 상에 분산될 수 있으며, 대안적으로 모듈들 또는 단계들이 저장 장치에 저장될 수 있고 컴퓨팅 장치들에 의해 실행될 수 있도록, 모듈들 또는 단계들이 컴퓨팅 장치들에 의해 실행가능한 프로그램 코드들에 의해 구현될 수 있음이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되어야 한다. 일부 상황들에서, 예시된 또는 설명된 단계들은 본 명세서에서 설명된 것들과 상이한 시퀀스들로 실행될 수 있거나, 또는 모듈들 또는 단계들은 다양한 집적 회로 모듈들로 개별적으로 만들어질 수 있거나, 또는 그 안의 다수의 모듈들 또는 단계들은 구현을 위해 단일 집적 회로 모듈로 만들어질 수 있다. 이러한 방식으로, 본 개시내용은 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 특정 조합으로 제한되지 않는다.

전술한 내용은 본 개시내용의 바람직한 실시예들에 불과하고 본 개시내용을 제한하는 것으로 의도되지 않으며, 본 기술분야의 통상의 기술자에 대해, 본 개시내용은 다양한 수정들 및 변형들을 가질 수 있다. 본 개시내용의 사상 및 원리 내에서의 이루어진 임의의 수정들, 등가의 대체들, 개선들, 및 이와 유사한 것은 본 개시내용의 범위 내에 속한다.

위에서 설명된 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들에 의해 제공되는 네트워크 핸드오버 방법, 장치 및 시스템은 다음과 같은 유익한 효과들을 갖는다. 관련 기술에서의 네트워크들 간의 지나치게 복잡한 핸드오버의 기술적 문제가 해결되고, UE 및 네트워크에 대한 변경들이 거의 없이 핸드오버가 구현된다. 따라서, 네트워크 핸드오버 프로세스가 개선되고 단순화된다.

Claims

무선 통신 방법에 있어서,
네트워크 엘리먼트에 의해, AMF(access and mobility control function)를 통해 NG-RAN(next generation radio access network) 내의 기지국으로부터 세션 응답을 수신하는 단계―상기 세션 응답은 LTE(Long Term Evolution) 통신을 제공하는 노드 또는 네트워크로의 IMS(Internet Protocol multimedia subsystem) 음성에 대한 세션 확립의 핸드오버를 지시함―; 및
상기 네트워크 엘리먼트에 의해, 상기 핸드오버가 완료된 후에 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립을 개시하는 단계
를 포함하는, 무선 통신 방법.
무선 통신 방법에 있어서,
NG-RAN(next generation radio access network) 내의 기지국에 의해, AMF(access and mobility control function)를 경유하여 N2 인터페이스를 통해 세션 요청을 수신하는 단계―상기 N2 세션 요청은 IMS(Internet Protocol multimedia subsystem) 음성에 대한 세션 확립과 연관된 QoS(Quality of Service) 프로파일을 포함함―; 및
상기 NG-RAN 내의 상기 기지국에 의해, LTE(Long Term Evolution) 통신을 제공하는 노드 또는 네트워크로의 상기 IMS 음성에 대한 세션 확립의 핸드오버를 개시하기 위해 handover required 메시지를 상기 AMF에 전송하는 단계
를 포함하는, 무선 통신 방법.
제2항에 있어서,
상기 기지국에 의해, 상기 N2 인터페이스를 통한 상기 세션 요청에 응답하여 세션 응답을 상기 AMF를 통해 네트워크 엘리먼트에 전송하는 단계
를 포함하고, 상기 세션 응답은 LTE 통신을 제공하는 상기 노드 또는 네트워크로의 상기 IMS 음성에 대한 세션 확립의 핸드오버를 지시하는, 무선 통신 방법.
제3항에 있어서,
상기 네트워크 엘리먼트는 SMF(session management function)를 포함하는, 무선 통신 방법.
제2항에 있어서, LTE 통신을 제공하는 상기 노드 또는 상기 네트워크는 LTE 기지국 또는 진화된 LTE 기지국을 포함하는, 무선 통신 방법.
제3항에 있어서, 상기 네트워크 엘리먼트는 PGW-C(packet data network gateway control plane)를 포함하는, 무선 통신 방법.
NG-RAN(next generation radio access network) 내의 무선 통신 디바이스에 있어서,
프로세서, 및
프로세서 실행가능 코드를 포함하는 메모리
를 포함하고, 상기 프로세서 실행가능 코드는, 상기 프로세서에 의한 실행 시에, 상기 프로세서를:
AMF(access and mobility control function)를 경유하여 N2 인터페이스를 통해 세션 요청을 수신하고―상기 세션 요청은 IMS(Internet Protocol multimedia subsystem) 음성에 대한 세션 확립과 연관된 QoS(Quality of Service) 프로파일을 포함함―;
LTE(Long Term Evolution) 통신을 제공하는 노드 또는 네트워크로의 상기 IMS 음성에 대한 세션 확립의 핸드오버를 개시하기 위해 handover required 메시지를 상기 AMF에 전송하도록 구성하는, 무선 통신 디바이스.
제7항에 있어서, LTE 통신을 제공하는 상기 노드 또는 상기 네트워크는 LTE 기지국 또는 진화된 LTE 기지국을 포함하는, 무선 통신 디바이스.
제7항에 있어서, 상기 프로세서 실행가능 코드는, 상기 프로세서에 의한 실행 시에, 상기 프로세서를 상기 N2 인터페이스를 통한 상기 세션 요청에 응답하여 세션 응답을 상기 AMF를 통해 네트워크 엘리먼트에 전송하도록 구성하고, 상기 세션 응답은 LTE 통신을 제공하는 상기 노드 또는 네트워크로의 상기 IMS 음성에 대한 세션 확립의 핸드오버를 지시하는, 무선 통신 디바이스.
제9항에 있어서, 상기 네트워크 엘리먼트는 SMF(session management function)를 포함하는, 무선 통신 디바이스.
제9항에 있어서, 상기 네트워크 엘리먼트는 PGW-C(packet data network gateway control plane)를 포함하는, 무선 통신 디바이스.
무선 통신 디바이스에 있어서,
프로세서, 및
프로세서 실행가능 코드를 포함하는 메모리
를 포함하고, 상기 프로세서 실행가능 코드는, 상기 프로세서에 의한 실행 시에, 상기 프로세서를:
AMF(access and mobility control function)를 통해 NG-RAN(next generation radio access network) 내의 기지국으로부터 세션 응답을 수신하고―상기 세션 응답은 LTE(Long Term Evolution) 통신을 제공하는 노드 또는 네트워크로의 IMS(Internet Protocol multimedia subsystem) 음성에 대한 세션 확립의 핸드오버를 지시함―;
상기 핸드오버가 완료된 후에 베어러 확립 또는 QoS(Quality of Service) 흐름 확립을 개시하도록 구성하는, 무선 통신 디바이스.
코드를 저장한 비일시적 저장 매체에 있어서, 상기 코드는, 프로세서에 의한 실행 시에, 상기 프로세서로 하여금, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 구현하게 하는, 비일시적 저장 매체.
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