KR102317728B1

KR102317728B1 - 세션의 복제를 제어하는 방법 및 상기 방법을 수행하는 upf 노드

Info

Publication number: KR102317728B1
Application number: KR1020190136824A
Authority: KR
Inventors: 이동진
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-10-26
Also published as: KR20210051487A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 UPF(User Plane Function) 노드에서 수행되는 세션의 복제를 제어하는 방법은, 제1 UPF 노드가, 상기 제1 UPF 노드에서 관리하는 세션들을 제2 UPF 노드로 복제하는 단계를 포함하고, 상기 복제하는 단계는, 복제를 수행하는 중 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계; 및 이상 상황이 발생한 경우, 제1 시간 동안 상기 세션들의 복제를 일시 정지(pause) 하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

세션의 복제를 제어하는 방법 및 상기 방법을 수행하는 UPF 노드 {METHOD FOR CONTROLLING REPLICATION OF SESSION AND UPF NODE PERFORMING METHOD}

본 발명은 세션의 복제를 제어하는 방법 및 상기 방법을 수행하는 UPF 노드에 관한 것이다.

LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.

이와 같이 빠르게 진화되고 있는 5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/URLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 시나리오를 지원하고 있다.

5G 통신시스템에서는, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있으며, 기존 LTE(4G)에서 단일 노드(예: S-GW, P-GW 등)가 복합적으로 수행하던 제어 시그널링 및 데이터 송수신의 기능을 분리하여, 제어 시그널링 기능의 영역(또는 제어 영역)(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(또는 사용자 영역)(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.

이때, 제어 평면에는 다양한 노드들이 포함된다. 예컨대 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Function), 단말 정보와 단말 별 가입서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function), 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하는 NEF(Network Exposure Function) 등을 예로 들 수 있다.

아울러, 사용자 평면에는 UPF와 같은 것들이 포함될 수 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 UPF에서 관리하는 세션들의 복제 시에 발생하는 이상 현상에 대처하기 위한 프로세스로서, 세션들의 복제를 일시 정지(pause), 중단 및 원상 복구(restoration)하는 방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 UPF 노드 또는 상기 제2 UPF 노드의 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태, 그리고 상기 세션들의 복제 속도 및 복제되는 상기 세션들에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도 중에서 적어도 하나에 기초하여, 상기 이상 상황 발생 여부를 판단할 수 있다.

상기 방법은, 상기 제1 시간이 경과한 후, 상기 이상 상황 발생 여부를 다시 판단하는 단계; 및 상기 이상 상황이 해소되지 않은 경우, 상기 세션들의 복제의 중단 및 원상 복구(restoration)를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, SMF(Session Management Function) 노드로 상기 복제의 중단 및 상기 원상 복구의 수행에 대한 승인을 요청하는 단계; 및 상기 요청에 대한 응답으로, 상기 복제의 중단 및 상기 원상 복구의 수행에 대한 승인을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 결정에 따라, 상기 제2 UPF 노드로 원상 복구 수행 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 원상 복구 수행 메시지는 상기 제2 UPF 노드가 기 전송된 상기 세션들 중의 일부를 삭제하는데 이용될 수 있다.

상기 세션들은 하나의 세션 세트로 그룹화되어 한번에 전송될 수 있다.

상기 제1 UPF는 가상화된 복수의 제1 UPF 인스턴스들을 포함하고, 상기 제2 UPF는 가상화된 복수의 제2 UPF 인스턴스들을 포함하고, 상기 복제하는 단계는, 상기 복수의 제1 UPF 인스턴스들 중 어느 하나에서 관리하는 세션들을 상기 제2 UPF 인스턴스들 중에서 어느 하나로 복제할 수 있다.

상기 방법은, 모니터링된 정보에 기초하여 상기 세트들을 전송하는 순서를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 모니터링 정보는, 상기 제1 UPF 노드와 상기 제2 UPF 노드의 처리 속도 및 자원 상태, 상기 제1 UPF와 상기 제2 UPF(200b) 간의 대역폭, 복제하려는 세션에 요구되는 전송 속도 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 세션의 복제를 제어하는 UPF(User Plane Function) 노드는, 다른 UPF 노트 및 SMF(Session Management Function) 노드와 신호를 송수신하는 송수신기; 및 상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 UPF 노드에서 관리하는 세션들에 대한 복제를 수행하고, 복제를 수행하는 중 이상 상황 발생 여부를 판단하고, 이상 상황이 발생한 경우, 제1 시간 동안 상기 세션들의 복제를 일시 정지(pause)할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, UPF의 복제 과정 중 성능 및 품질에 대한 이상 현상이 발생한 경우, 복제를 일시 정지, 중단 및 원상 복구하는 방법을 제공함으로써, UPF 복제 과정에서 발생하는 이상 현상을 효과적으로 대처할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 5G 시스템의 아키텍처 중 일부를 발췌한 것을 도시하고 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 SMF의 구성을 예시적으로 도시하고 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 UPF의 구성을 예시적으로 도시하고 있다.
도 4는 일 실시 예에 따라 설정된 복제 순서(copying ordering)에 대해 예시적으로 도시하고 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 UPF의 복제 과정의 절차를 예시적으로 도시하고 있다.
도 6은 일 실시 예에 따라 복제 과정 중 이상 상황 발생으로 인하여 원상 복구를 수행하는 절차를 예시적으로 도시하고 있다.
도 7은 일 실시 예에 따라 복수의 UPF 인스턴스들을 포함하는 UPF의 구성을 도시하고 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 일 실시 예에 따른 5G 시스템의 아키텍처(10) 중 일부를 발췌한 것을 도시하고 있다.

도 1에 도시된 아키텍처(10)의 5G 시스템 자체에 대해 살펴보기로 한다. 5G 시스템은 4세대 LTE 이동통신 기술로부터 진보된 기술이다. 이러한 5G 시스템은 기존 이동통신망 구조의 개선(Evolution) 혹은 클린-스테이트(Clean-state) 구조를 통해 새로운 무선 액세스 기술(RAT, Radio Access Technology), LTE(Long Tern Evolution)의 확장된 기술이며, eLTE(extended LTE), non-3GPP 액세스 등을 지원한다.

다만, 도 1에 도시된 아키텍처(10)는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 1에 도시된 것에만 한정 적용되는 것으로 해석되는 것은 아니며, 또한 본 발명의 사상이 5G 시스템에만 한정 적용되는 것으로 해석되는 것도 아니다.

아키텍처(10)에는 다양한 구성요소들(즉, 네트워크 기능(NF, network function))이 포함된다. 예컨대 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: (Core) Access and Mobility Management Function)(300), 세션 관리 장치(SMF: Session Management Function)(100), 정책 제어 기능(PCF: Policy Control function)(400) 및 복수 개의 사용자 평면 장치(제1 UPF 및 제2 UPF, UPF: User plane Function)(200a,b)가 도시되어 있다. 여기서 UPF(200)는 제1 UPF(200a) 및 제2 UPF(200b)와 같이 2개가 아키텍쳐(10)에 포함되도록 도시되어 있는데 이는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 실시예에 따라 UPF(200)는 2개뿐 아니라 적어도 3개가 아키텍처(10)에 포함될 수 있다. 이외에도 아키텍처(10)에는 도 1에는 도시되지 않았지만 데이터 네트워크(DN: Data network) 또는 (무선) 액세스 네트워크((R)AN: (Radio) Access Network, 또는 기지국) 등이 포함될 수 있다.

AMF(300), SMF(100), PCF(400), 제1 UPF(200a) 및 제2 UPF(200b)는 서비스-기반 아키텍쳐(service-based architecture, SBA)(500)라 지칭되는 인터페이스에 의해 서로 연결된다. 여기서, 실시예에 따라 SMF(100)는 제1 및 제2 UPF(200a,b) 각각과 N4 인터페이스(도 1에는 도시되지 않음)에 의해 연결될 수도 있지만 이하에서는 도 1에 도시된 것과 같이 SBA(500), 그 중에서도 Nupf에 의해 연결된 것으로 전제하고 설명하기로 한다.

이 중 SMF(100)는 5G 시스템에서 제어 평면(control plane)에 속한 구성요소이다. 아울러 UPF(200a,b,)는 사용자 평면(user plane)에 속한 구성요소이다.

UPF(200)를 운용하는 과정에서, 상황에 따라 UPF(200)에 대한 복제(migration 또는 copying)가 요청될 수 있다. 예컨대 아키텍처(500)에 속한 타 NF(network function)가 요청한 경우, 단말이 특정 지역에 진입할 경우, PCF의 정책에 따른 경우, 단말이 핸드오버된 경우 등에 UPF(200)의 복제가 요청될 수 있다. 또는 UPF(200)에 관한 H/W나 S/W의 교체, 용량 증설 또는 troubleshooting 등의 과정에서 UPF(200)의 복제가 요청될 수 있다. 뿐만 아니라 SMF(100)가 UPF(200)의 복제 필요성을 직접 판단하여서 UPF(200)가 복제되도록 할 수도 있다. 예컨대 SMF(100)는 제1 UPF(200a) 및 제2 UPF(200) 각각에 대한 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태 중 적어도 하나를 기초로 실시간으로 복제 필요성을 판단할 수 있다.

여기서 부하(load) 상태란 UPF(200)가 부담하는 세션 부하량(활성(active) 세션의 개수, 유휴(idle) 세션의 개수, 최대 세션의 개수) 스루풋 (throughput)이나 레이턴시(latency)와 같은 UPF(200)의 처리 속도 및 UPF(200)의 자원 상태(CPU 자원, 메모리 자원 및 스토리지 자원) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며 다만 이에 한정되는 것은 아니다.

아울러, 인터페이스 상태란 UPF(200)와 연결되는 인터페이스(SBA 인터페이스(Nupf) 또는 N4 인터페이스)를 구성하는 메시지 종류(Service Name, Service Operation, Attribute Name), 메시지 통신 방식(request/response 및 subscribe/notify)을 기초로 한 네트워크 장치(network function, NF) 간의 지연(latency), 스루풋(throughput), 에러(error) 등 인터페이스에 대한 컨디션을 포함할 수 있다.

아울러, QoS 상태란, 가입자에 대해 UPF(200)가 처리하고 있는 사용자 평면 세션 처리에 대한 사용 데이터 / 패킷량 정보, 업링크나 다운링크에 각각에 대한 속도 정보, 지연 정보, 에러 정보 등에 대한 상태를 포함할 수 있다.

한편, 'UPF의 복제'는 기존 UPF가 갖고 있는 모든 사항, 예컨대 기존 UPF에서 처리하고 있는 모든 고객의 세션 또는 이러한 세션과 관련된 PDR(packet detection rule), FAR(forward action rule), QER(QoS enforcement rule) 및 URR(usage report rule) 등이 타 UPF로 동일성을 가지고 이동(migration 또는 copy)되는 것을 의미한다. 만약 총 10만 가입자의 세션을 10Gb/s로 처리하는 기존 UPF가 타 UPF로 복제되면, 타 UPF에서도 총 10만 가입자의 세션을 10Gb/s로 처리할 수 있게 된다.

이하에서는 이러한 UPF의 복제에 관여하는 SMF(100) 및 UPF(200a,b) 각각에 대해 자세하게 살펴보기로 한다.

도 2는 일 실시 예에 따른 SMF(100)의 구성을 도시하고 있다.

도 2를 참조하면, SMF(100)는 복제 준비부(110), 복제 순서 설정부(120) 및 잠금부(130)를 포함하며, 다만 SMF(100)의 구성이 도 2에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.

도 2에서는 설명의 편의를 위해 복제 준비부(110), 복제 순서 설정부(120) 및 잠금부(130)가 SMF(100) 내에서 물리적인 하드웨어 형태로 구성되는 것처럼 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 실시 예에 따라, 복제 준비부(110), 복제 순서 설정부(120) 및 잠금부(130)는 SMF(100)에서 수행되는 프로그램 또는 프로세스를 쉽게 설명하기 위하여 개념적으로 나눈 것에 불과하며, 이들은 하나의 프로그램에 포함된 일련의 명령어들로 구현될 수도 있다.

먼저, SMF(100)는 네트워크 가상화 기술(network virtualization function, NFV)에 따라 생성된 것일 수 있다.

복제 준비부(110)는 제1 UPF(200a)의 세션에 대한 복제 필요성을 판단한다. 복제 필요성은 전술한 바와 같이, 아키텍처(500)에 속한 타 NF(network function)로부터 요청을 받았는지에 따라 판단되거나 또는 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200) 각각에 대한 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태 중 적어도 하나를 기초로 판단될 수 있다. 여기서, 부하 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태 각각에 대해서는 앞서 설명된 바를 원용하기로 한다.

복제 준비부(110)에 의해 복제 필요성이 있다고 판단되면, 복제 준비부(110)는 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200b) 각각에게 복제 준비를 요청한다. 복제 준비는 copy association이라고도 지칭된다.

복제 준비에 대해 구체적으로 살펴보면, 복제 준비부(110)는 제1 UPF(200a)에게 복제 준비를 요청한다. 이 과정에서 복제 준비부(110)는 제1 UPF(200a)에게 다음과 같은 메시지를 전달할 수 있다.

- setup(initiation), transfer, 제2 UPF(200b)의 주소

위의 메시지에 대해 살펴보도록 한다. setup(initiation)은 제1 UPF(200a)에게 복제 개시(initiation)를 명하는 것이다. transfer는 제1 UPF(200a)가 세션의 송신 주체임을 나타낸다. 제2 UPF(200b) 주소는 목적지 주소, 즉 제1 UPF(200a)가 자신의 세션을 전달할 목적지 주소를 나타낸다.

한편, 복제 준비부(110)는 복제 준비를 요청하는 과정에서 다음과 같은 사항을 '복제 규칙'으로서 생성할 수 있다. 생성된 복제 규칙은 제1 UPF(200a)에게 전달된다.

복제에 소요되는 시간의 임계치

복제 완료 시 제1 UPF(200a)의 정보(예컨대 세션 정보)를 유지할 것인지 아니면 삭제할 것인지 여부

복제 과정에서 제1 UPF(200a)의 정보를 압축하여서 제2 UPF(200b)에게 전달할 것인지 여부

여기서 복제에 소요되는 시간의 임계치는 복제의 수행 여부를 결정하는 기준이 될 수 있다. 예컨대 복제에 소요될 것으로 예상되는 시간이 전술한 임계치를 초과하면 제1 UPF(200a)로부터 제2 UPF(200b)로의 복제가 수행되지 않을 수 있다. 또는 복제가 시작된 후에 실제로 소요된 시간이 전술한 임계치를 초과하면, 제1 UPF(200a)로부터 제2 UPF(200b)로 이미 복제된 내용이 롤백(rollback)되면서 복제가 더 이상 진행되지 않을 수 있다.

또한, 복제 준비부(110)는 제2 UPF(200b)에게도 복제 준비를 요청한다. 이 과정에서 예컨대 복제 준비부(110)는 제2 UPF(200b)에게 다음과 같은 메시지를 전달할 수 있다.

- setup(initiation), receive, 제1 UPF(200a)의 주소

위의 메시지에 대해 살펴보도록 한다. setup(initiation)은 제2 UPF(200b)에게 복제 개시(initiation)를 명하는 것이다. receive는 제2 UPF(200b)가 세션의 수신 주체(즉, 세션을 복제받을 주체)임을 나타낸다. 제1 UPF(200a) 주소는 제2 UPF(200b)가 세션을 전달받을 소스 주소를 나타낸다.

복제 순서 설정부(120)는 복제 대상인 세션에 대한 복제 순서를 설정한다. 설정된 복제 순서는 제1 UPF(200a)에게 전달된다.

여기서, 제1 UPF(200a)의 모든 세션이 복제 대상이거나 또는 일부의 세션만이 복제 대상일 수 있다. 만약 제1 UPF(200a)의 모든 세션이 복제 대상이면 복제 순서 설정부(120)는 이러한 모든 세션에 대해 복제 순서를 설정한다. 반면, 일부의 세션만이 복제 대상이라면 복제 순서 설정부(120)는 이러한 일부의 세션에 대해서만 복제 순서를 설정한다.

복제 순서 설정부(120)는 세션 별로 각각 복제 순서를 설정할 수 있다. 예컨대 세션이 500개가 있는 경우, 복제 순서 설정부(120)는 500개의 세션 각각에 서로 상이한 복제 순서를 설정할 수 있다.

다만 세션 별로 복제 순서를 설정하는 것과는 달리, 실시예에 따라 복제 순서 설정부(120)는 세션을 복수 개의 세트 중 어느 하나의 세트로 분류한 뒤, 각각의 세트 별로 복제 순서를 설정할 수도 있다. 예컨대 복제 순서 설정부(120)는 1번부터 100번 세션은 세트 1, 101번부터 200번 세션은 세트 2, 201번부터 300번 세션은 세트 3으로 분류한 뒤, 세트 3->세트 1->세트 2 순으로 복제 순서를 설정할 수도 있다.

여기서 세션을 복수 개의 세트 중 어느 하나의 세트로 분류할 때에는 각 세션의 슬라이스 ID(IDentification)가 참조될 수 있다. 또한, 각각의 세트에 대한 복제 순서를 설정할 때 역시 해당 세트에 포함된 세션들의 슬라이스 ID가 참조될 수 있다.

잠금부(130)는 복제가 수행 중인 세션에 대해서는 더 이상 업데이트가 되지 않도록 한다. 후술하겠지만 SMF(100)는 제1 UPF(200a)로부터 어떤 세션에 대한 복제가 수행 중인지에 대한 정보를 제공받는데, 잠금부(130)는 이러한 정보를 토대로 현재 복제가 수행 중인 세션에 대해서는 업데이트가 되지 않도록 잠금 처리 한다(locking). 아울러 SMF(100)는 제1 UPF(200a)로부터 어떤 세션에 대한 복제가 수행 완료되었는지에 대한 정보를 제공받는데, 잠금부(130)는 이러한 정보를 토대로 복제가 완료된 세션에 대한 잠금 처리를 해제(release)한다.

다음으로 제1 UPF(200a)에 대해 살펴보기로 한다. 제1 UPF(200a)는 자신의 세션을 타 UPF에게 복제시키는 UPF를 가리킨다.

도 3은 일 실시 예에 따른 제1 UPF(200a)의 구성을 도시하고 있다.

도 3을 참조하면, 제1 UPF(200a)는 복제 준비부(210), 모니터링부(220), 복제 순서 세부 설정부(230), 복제 수행부(240) 및 복제 방식 조정부(250)를 포함하며, 다만 UPF(200)의 구성이 도 3에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.

도 3에서는 설명의 편의를 위해 복제 준비부(210), 모니터링부(220), 복제 순서 세부 설정부(230), 복제 수행부(240) 및 복제 방식 조정부(250)가 UPF(200a) 내에서 물리적인 하드웨어 형태로 구성되는 것처럼 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 실시 예에 따라, 복제 준비부(210), 모니터링부(220), 복제 순서 세부 설정부(230), 복제 수행부(240) 및 복제 방식 조정부(250)는 UPF(200a)에서 수행되는 프로그램 또는 프로세스를 쉽게 설명하기 위하여 개념적으로 나눈 것에 불과하며, 이들은 하나의 프로그램에 포함된 일련의 명령어들로 구현될 수도 있다. 따라서, 복제 준비부(210), 모니터링부(220), 복제 순서 세부 설정부(230), 복제 수행부(240) 및 복제 방식 조정부(250)에 대한 정보는 제1 UPF(200a)에 탑재된 메모리에 저장되고, 제1 UPF(200a)에 탑재된 프로세서에 의해 수행되고, 제1 UPF(200a)에 탑재된 송수신기에 의해 송수신이 이루어질 수 있다.

먼저 제1 UPF(200a)는 네트워크 가상화 기술(network virtualization function, NFV)에 따라 생성된 것일 수 있다.

복제 준비부(210)는 복제 준비를 수행한다. 이러한 복제 준비는 제1 UPF(200a)가 SMF(100)로부터 전달받은 요청에 따른 것일 수 있다.

복제 준비에 대해 구체적으로 살펴보면, 복제 준비부(210)는 SMF(100)로부터 아래와 같은 메시지를 전달받는다.

- setup(initiation), transfer, 제2 UPF(200b)의 주소

위의 메시지에 대해서는 이미 SMF(100)에 대한 부분에서 이미 설명하였으므로, 해당 설명 부분을 원용하기로 한다.

한편, 복제 준비부(210)는 SMF(100)로부터 다음과 같은 메시지를 추가로 전달받을 수도 있다. 이러한 정보는 후술하겠지만 복제 수행부(240)에 의해 고려될 수 있다.

복제에 소요되는 시간의 임계치

위의 메시지를 SMF(100)로부터 전달받은 복제 준비부(210)는 제2 UPF(200b)에게 복제 준비를 위한 메시지를 전달한다. 이 과정에서 예컨대 복제 준비부(210)는 제2 UPF(200b)에게 다음과 같은 메시지를 전달할 수 있다.

- setup(copy)

위의 메시지에 대해 살펴보도록 한다. setup(copy)는 제2 UPF(200b)에게 복제 준비를 명하는 것이다. 이러한 메시지를 전달받은 제2 UPF(200b)는 복제에 필요한 자원(리소스)을 확인하고 확보할 수 있다.

모니터링부(220)는 제1 UPF(200a) 및 제2 UPF(200b) 각각의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 여기서 모니터링의 대상이 되는 상태는 예컨대 세션 부하량(활성(active) 세션의 개수, 유휴(idle) 세션의 개수, 최대 세션의 개수), 스루풋 (throughput)이나 레이턴시(latency)와 같은 UPF(200)의 처리 속도 및 UPF(200)의 자원 상태, 기지국((R)AN)의 특성 및 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200b) 간의 대역폭, 세션의 전송 속도 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 모니터링부(220)는 제1 UPF(200a)에서 제2UPF(200b)로 세션(또는 세션 세트)가 복제되는 속도 및/또는 복제되는 세션에 대응되는 단말의 통신 품질(예컨대, 데이터 트래픽 송수신 속도)의 저하 여부를 더 모니터링할 수 있다. 모니터링부(220)에 의해 모니터링된 상태는 후술하겠지만 복제 순서를 세부적으로 설정하거나 또는 복제 방식을 조정하는데 참고될 수 있으며, 모니터링된 세션(또는 세션의 세트)가 복제되는 속도 및/또는 복제되는 세션에 대응되는 단말의 통신 품질(예컨대, 데이터 트래픽 송수신 속도)의 저하 여부는 제1 UPF(200a)가 복제의 일시 정지(pause) 또는 중단을 결정하는데 참고될 수 있다.

복제 순서 세부 설정부(230)는 세션에 대한 복제 순서를 세부적으로 설정한다. 이 과정에서 복제 순서 세부 설정부(230)는 SMF(100)로부터 전달받은 복제 순서에 대한 전술한 정보를 이용한다.

보다 구체적으로 살펴보도록 한다. SMF(100)로부터 전달받은 복제 순서에 대한 정보는, 적어도 하나의 세션 각각이 복수 개의 세트 중 어느 하나의 세트에 포함되도록 분류된 결과 및 이러한 복수 개의 세트 간의 복제 순서에 대한 정보를 포함한다. 복제 순서 세부 설정부(230)는 복수 개의 세트마다 각각, 어느 하나의 세트에 포함된 세션 간의 복제 순서를 소정의 기준에 따라 세분화하여 설정한다. 예컨대 제1 UPF(200a)가 SMF(200)로부터 다음과 같은 복제 순서를 전달받은 것으로 가정한다.

1번부터 100번 세션은 세트 1, 세트 1에 대한 복제 순서는 두 번째

101번부터 200번 세션은 세트 2, 세트 2에 대한 복제 순서는 세 번째

201번부터 300번 세션은 세트 3, 세트 3에 대한 복제 순서는 첫 번째

복제 순서 세부 설정부(230)는 세트 1에 포함된 1번부터 100번 세션을 1번부터 30번, 31번부터 60번, 61번부터 100번으로 분류한 뒤, 1번부터 30번까지의 복제 순서를 첫 번째로, 61번부터 100번은 그 다음으로, 31번부터 60번은 마지막으로 복제 순서를 세부적으로 설정할 수 있다. 세트 2번 및 세트 3번에 대해서도 마찬가지일 방식으로 복제 순서를 세부적으로 설정할 수 있다.

여기서, 이렇게 복제 순서를 세부적으로 설정할 때는 복제 순서 세부 설정부(230)는 각 세션의 슬라이스 ID(IDentification) 또는 모니터링부(220)에 의해 모니터링된 사항 각각을 실시간으로 참조할 수 있다. 모니터링부(220)에 의해 실시간으로 모니터링되는 사항에는 제1 UPF(200a) 및 제2 UPF(200) 각각에 대한 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태, 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200b) 간의 대역폭, 기지국((R)AN)의 특성, 활성(active) 세션의 개수, 유휴(idle) 세션의 개수 및 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200b)의 실시간 자원 상태(CPU, 메모리, I/F 등) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

복제 수행부(240)는 세션(또는 세션의 세트)에 대한 복제를 수행할 수 있다. 복제 수행부(240)는 결정된 복제 순서대로 복제할 세션(또는 세션 세트)을 제2 UPF(200b)로 전달할 수 있다.

복제 수행부(240)는 복제 과정에서 이상 상황이 발생했는지 여부를 판단할 수 있다. 즉. 복제 과정에서, 모니터링부(220)에 의해 세션(또는 세션 세트)가 복제되는 속도가 기준치 이하이거나 복제되는 세션에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도가 임계치 이하로 저하되었음이 모니터링되는 경우, 복제 수행부(240)는 복제를 일시 정지할 수 있다. 실시 예에 따라, 복제 수행부(240)는 일시 정지할 시간을 설정하고, 설정된 시간에 대한 정보를 포함하는 일시 정지 요청 메시지를 제2 UPF(200b)로 전달할 수 있다.

설정한 시간이 지난 후에도 세션(또는 세션 세트)가 복제되는 속도가 여전히 기준치 이하이거나 복제되는 세션에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도가 임계치 이하인 경우, 복제 수행부(240)는 복제를 중단하고, 복제가 중단되었음을 나타내는 정보를 제2 UPF(200b)로 전송할 수 있다.

복제가 중단되었음을 나타내는 정보를 수신한 경우, 제2 UPF(200b)는 제1 UPF(200a)로부터 이미 복제된 내용을 롤백(삭제)할 수 있다. 실시 예에 따라, 제2 UPF(200b)는 전송이 완료되지 않은(전송 중인) 세션 세트 만을 롤백할 수도 있고, 제1 UPF(200a)로부터 수신한 복제 요청에 따라 수신한 세션 세트들 전부 또는 일부를 롤백할 수도 있다.

도 4는 일 실시 예에 따라 설정된 복제 순서(copying ordering)에 대해 예시적으로 도시하고 있다.

도 4를 참조하면, SMF(100)가 제1 UPF(200a)에게 전달하는 복제 순서(131)는 슬라이스 ID를 기준으로 복수 개의 세션이 어떤 세트에 포함되는지, 그리고 각 세트의 복제 순서가 어떠한 지에 대한 정보가 포함된다. 또한 제1 UPF(200a)가 세부적으로 설정한 복제 순서(241)는 복제 순서(131)를 더욱 세분화한 것을 알 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 복제 수행부(240)는 적어도 하나의 세션을, 복제 순서 세부 설정부(230)에 의해 설정된 복제 순서에 따라 '세트 단위로' 제2 UPF(200b)에게 순차적으로 복제시킨다. 여기서 '세트 단위로' 복제시킨다는 것은 어느 하나의 세트에 포함된 세션이 '동시에(bulky)' 복제된다는 것을 의미한다.

한편, 복제가 수행될 때에는 세션을 구성하는 구성하는 PDR(packet detection rule), FAR(forward action rule), QER(QoS enforcement rule) 및 URR(usage report rule) 중에서 PDR이 가장 나중에 복제될 수 있다. 이는 PDR의 경우 FAR, QER, URR이 미리 마련되어 있어야 복제가 가능한 점, 그리고 통상적으로 FAR, QER, URR에 대한 룰(rule)은 세션의 개수와 대비해서 현저히 적기 때문이다.

복제 방식 조정부(250)는 복제 수행부(240)가 수행하는 복제 방식을 조정한다. 예컨대 복제 방식 조정부(250)는 복제 순서를 조정하거나 또는 각각의 세트에 포함된 세션의 개수를 조정한다. 이러한 조정에 있어서, 복제 방식 조정부(250)는 모니터링부(220)에 의해 모니터링된 사항을 참조할 수 있다. 예컨대 복제 방식 조정부(250)는 모니터링부(220)에 의해 모니터링된 사항인 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200b) 간의 대역폭, 기지국((R)AN)의 특성, 활성(active) 세션의 개수 및 유휴(idle) 세션 등을 참조하여서 전술한 복제 방식을 조정할 수 있다.

한편 복제 수행부(240)는 복제 준비부(210)가 SMF(100)로부터 전달받은 다음과 같은 메시지를 복제 수행에 있어서 고려할 수 있다.

복제에 소요되는 시간의 임계치

각각에 대해 살펴보기로 한다. 예컨대 복제 수행부(240)는 복제에 소요될 것으로 예상되는 시간이 전술한 임계치를 초과하면 제1 UPF(200a)로부터 제2 UPF(200b)로의 복제를 수행하지 않을 수 있다. 또는 복제가 시작된 후에 실제로 소요된 시간이 전술한 임계치를 초과하면, 복제 수행부(240)는 제1 UPF(200a)로부터 제2 UPF(200b)로 이미 복제된 내용을 롤백(rollback)시킬 수 있고 복제를 더 이상 진행시키지 않을 수 있다.

또한, 복제 수행부(240)는 전술한 메시지를 참조하여서, 복제 완료 시 제1 UPF(200a)의 세션 정보와 같은 정보를 삭제시키거나 또는 유지시킬 수 있다.

또한, 복제 수행부(240)는 전술한 메시지를 참조하여서, 복제 과정에서 제1 UPF(200a)의 정보를 압축하여서 제2 UPF(200b)에게 전달하거나 또는 압축되지 않은 상태로 제2 UPF(200b)에게 전달할 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면 UPF의 복제 준비 과정 및 실제 복제 과정 등이 UPF와 SMF 간의 연동 하에 수행될 수 있으며, 이 과정에서 고객에게는 UPF의 복제 전과 후에 동일하게, 끊김없이 서비스가 제공될 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 제1 UPF(200a)의 복제 과정의 절차를 예시적으로 도시하고 있다.

다만 도 5는 예시적인 것에 불과한 바, 본 발명의 사상이 도 5에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다. 제1 UPF(200a)의 복제 과정은 제1 UPF(200a), 제2 UPF(200b) 및 SMF(100)의 연동에 의해 수행 가능하다.

도 5를 참조하면, SMF(100)는 제1 UPF(200a)에 대한 복제 필요성을 판단한다(S100). 복제 필요성은 전술한 바와, 아키텍처(500)에 속한 타 NF(network function)로부터 복제를 요청받은 트리거링에 기초할 수 있다. 또는 복제 필요성은 SMF(100)가 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200) 각각에 대한 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태 중 적어도 하나를 기초로 실시간으로 판단할 수도 있다. 여기서 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태 각각에 대해서는 앞서 설명된 바를 원용하기로 한다.

제1 UPF(200a)에 대해 복제 필요성이 있다고 판단하면, SMF(100)는 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200b) 각각에게 복제 준비를 요청한다.

복제 준비에 대해 구체적으로 살펴보면, SMF(100)의 복제 준비부(110)는 제1 UPF(200a)에게 복제 준비를 요청한다(S110). 이 과정에서 예컨대 복제 준비부(110)가 제1 UPF(200a)에게 다음과 같은 메시지를 전달할 수 있음은 전술한 바와 같다.

- setup(initiation), transfer, 제2 UPF(200b)의 주소

한편, 단계 S110에서는 SMF(100)가 설정된 세션에 대한 복제 순서가 제1 UPF(200a)에게 전달될 수도 있다. 단계 S110에서 전달된 복제 순서는 SMF(100)의 복제 순서 설정부(120)가 설정한 것이다.

복제 순서에 대해 살펴보면, 복제 순서 설정부(120)는 세션을 복수 개의 세트 중 어느 하나의 세트로 분류한 뒤, 각각의 세트 별로 복제 순서를 설정할 수 있다.

SMF(100)의 복제 준비부(110)는 제2 UPF(200b)에게도 복제 준비를 요청한다(S111). 이 과정에서 예컨대 복제 준비부(110)가 제2 UPF(200b)에게 다음과 같은 메시지를 전달할 수 있음은 전술한 바와 같다.

- setup(initiation), receive, 제1 UPF(200a)의 주소

복제 준비를 완료한 제1 UPF(200a)는 SMF(100)에게 복제 준비 완료 메시지를 송신하고(S200), 복제 준비를 완료한 제2 UPF(200b) 역시 SMF(100)에게 복제 준비 완료 메시지를 송신한다(S300).

한편, 제1 UPF(200a) 또한 제2 UPF(200b)에게 복제 준비를 요청한다(S201). 이 과정에서 예컨대 복제 제1 UPF(200a)의 복제 준비부(210)는 제2 UPF(200b)에게 다음과 같은 메시지를 전달할 수 있음은 전술한 바와 같다.

- setup(copy)

단계 S201에 따른 복제 준비 요청에 따라 제2 UPF(200b)는 복제에 필요한 자원을 확보한 뒤, 복제 준비 완료 메시지를 제1 UPF(200a)에게 전달한다(S301).

복제 준비가 완료되면 제1 UPF(200a)의 복제 순서 세부 설정부(230)는 세션에 대한 복제 순서를 세부적으로 설정한다(S202). 보다 구체적으로 살펴보도록 한다. 제1 UPF(200a)가 SMF(100)로부터 전달받은 복제 순서에 대한 정보는, 적어도 하나의 세션 각각이 복수 개의 세트 중 어느 하나의 세트에 포함되도록 분류된 결과 및 이러한 복수 개의 세트 간의 복제 순서에 대한 정보를 포함한다. 복제 순서 세부 설정부(230)는 복수 개의 세트마다 각각, 어느 하나의 세트에 포함된 세션 간의 복제 순서를 소정의 기준에 따라 세분화하여 설정한다. 예컨대 제1 UPF(200a)가 SMF(200)로부터 다음과 같은 복제 순서를 전달받은 것으로 가정한다.

1번부터 100번 세션은 세트 1

101번부터 200번 세션은 세트 2

201번부터 300번 세션은 세트 3

복제 순서는 세트 3->세트 1->세트 2임.

복제 순서 세부 설정부(230)는 세트 1에 포함된 1번부터 100번 세션을 1번부터 30번, 31번부터 60번, 61번부터 100번으로 분류한 뒤, 1번부터 30번까지를 가장 먼저, 61번부터 100번은 그 다음으로, 31번부터 60번은 마지막으로 복제 순서를 설정할 수 있다. 이는 세트 2번 및 세트 3번에 대해서도 마찬가지이다.

여기서, 이렇게 복제 순서를 세부적으로 설정할 때에는 복제 순서 세부 설정부(230)는 각 세션의 슬라이스 ID(IDentification) 또는 제1 UPF(200a)의 모니터링부(220)에 의해 모니터링된 사항을 실시간으로 참조할 수 있다. 모니터링부(220)에 의해 실시간으로 모니터링되는 사항은 전술한 바를 원용하기로 한다.

이후 제1 UPF(200a)는 복수 개의 세션 세트 중 제1 세션 세트의 복제 준비가 완료되었다는 메시지를 SMF(100)에게 전달한다(S203).

단계 S203의 메시지를 전달받은 SMF(100)는 제1 세션 세트에 대해 업데이트가 되지 않도록 잠금을 수행한다(S120).

아울러 제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 제1 세션 세트를 제2 UPF(200b)에게 전달하며(S204), 제2 UPF(200b)는 단계 S204에서 전달받은 제1 세션 세트에 대한 복제를 수행한다(S302).

복제가 완료되면 제2 UPF(200b)는 SMF(100)에게 복제 수행이 완료되었다는 메시지를 전달하고(S303), SMF(100)는 이에 대해 OK 응답을 제2 UPF(200b)에게 전달한다(S121).

단계 S121에서의 OK 응답을 받은 제2 UPF(200b)는 제1 UPF(200a)에게 OK 응답을 전달한다(S303).

이후부터는 제1 세션 세트 다음으로 복제될 세션 세트에 대한 복제가 시작된다(S205). 도 5에서는 제2 세션 세트에 대한 복제가 수행되는 것으로 도시되어 있다.

도 6은 일 실시 예에 따라 복제 과정 중 이상 상황 발생으로 인하여 원상 복구를 수행하는 절차를 예시적으로 도시하고 있다.

다만 도 6은 예시적인 것에 불과한 바, 본 발명의 사상이 도 6에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다. 제1 UPF(200a)의 원상 복구(restoration) 과정은 제1 UPF(200a), 제2 UPF(200b) 및 SMF(100)의 연동에 의해 수행 가능하다.

SMF(100)가 제1 UPF(200a)에 대한 복제 필요성을 판단하는 과정(S100)부터 제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)가 제1 세션 세트를 제2 UPF(200b)에게 전달하는 과정(S204)까지는 도 5에서 설명한 바와 동일하다. 따라서, 위의 과정들에 대한 설명은 생략하기로 한다.

제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 제1 세션 세트에 대한 복제를 수행하고, 복제 과정 중에 이상 상황이 발생했는지 여부를 판단할 수 있다(S206). 여기서, 이상 상황을 판단하는 기준은, 제1 UPF(200a) 및/또는 제2 UPF(200)에 대한 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태, 그리고 제1 세션 세트의 복제 속도 및 복제되는 제1 세션 세트에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도 중에서 하나 이상일 수 있다. 예컨대, 제1 세션 세트의 복제 속도가 기준치 이하이거나 복제되는 제1 세션 세트에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도가 임계치 이하로 저하된 경우, 제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 복제 과정 중에 이상 상황이 발생했다고 판단할 수 있다.

이상 상황이 발생했다고 판단된 경우, 제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 일시 정지 시간을 설정하고, 설정된 일시 정지 시간 동안 복제를 일시 정지할 수 있다. 제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 일시 정지 시간에 대한 정보를 포함하는 일시 정지 요청 메시지를 제2 UPF(200b)로 전달할 수 있다(S207). 상기 일시 정지 요청 메시지는 일시 정지의 대상이 제1 세션 세트임을 나타내는 ID 정보를 포함할 수 있다.

설정한 일시 정지 시간이 경과한 경우, 제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 제1 세션 세트의 전달을 다시 시작할 수 있다.

제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 제1 세션 세트를 다시 전달한 이후, 이상 상황이 해소되었는지 여부(또는 이상 상황이 해소 불가한지 여부)를 판단할 수 있다(S208). 이때, 제1 세션 세트의 전달을 다시 시작한 이후에도 제1 세션 세트가 복제되는 속도가 여전히 기준치 이하이거나 복제되는 제1 세션 세트에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도가 임계치 이하인 경우, 제1 UPF(200a)는 복제를 중단하기로 결정하고, 복제를 중단하고 복제 전으로 원상 복구(restoration)하기 위한 원상 복구 요청을 SMF(100)로 전송할 수 있다(S209). 상기 원상 복구 요청은 원상 복구 요청의 대상이 제1 세션 세트임을 나타내는 ID 정보를 포함할 수 있다.

또한, 실시 예에 따라, 제1 세션 세트를 다시 전달한 이후, 이상 상황이 발생함에 따라, 제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 복제를 다시 일시 정지할 수 있다. 제1 UPF(200a)의 복제 수행부(240)는 일시 정지한 횟수가 기준치 이상인 경우, 복제를 중단하기로 결정하고, 복제를 중단하고 복제 전으로 원상 복구하기 위한 원상 복구 요청을 SMF(100)로 전송할 수 있다.

SMF(100)는 원상 복구 요청에 대한 응답으로, 복제 중단 및 원상 복구를 승인하는 원상 복구 승인을 제1 UPF(200a)로 전송할 수 있다(S131). 실시 예에 따라, 복제 중단 및 원상 복구를 승인하는 경우, SMF(100)는 다른 네트워크 기능 노드들(예컨대, NEF, AF, UDM, PCF, NRF, NSSF 등)에게 복제 중단 및 원상 복구를 통보할 수 있다(S132).

SMF(100)로부터 원상 복구 승인을 수신한 경우, 제1 UPF(200a)는 복제의 원상 복구를 수행할 것을 나타내는 원상 복구의 수행에 대한 정보를 제2 UPF(200b)로 전송할 수 있다(S210). 상기 원상 복구의 수행에 대한 정보는 원상 복구의 대상이 제1 세션 세트임을 나타내는 ID 정보를 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 제1UPF(200a)은 원상 복구 요청 대신에 원상 복구 통보를 SMF(100)로 전송할 수 있다. 원상 복구 통보를 하는 경우, 제1 UPF(200a)는 SMF(100)로부터의 승인을 기다릴 필요 없이 바로 원상 복구의 수행에 대한 정보를 제2 UPF(200b)로 전송할 수 있다.

원상 복구의 수행에 대한 정보를 수신한 경우, 제2 UPF(200b)는 제1 세션 세트에 대한 컨텍스트를 해지할 수 있다(S304). 즉, 제2 UPF(200b)는 제1 세션 세트 중에서 이미 복제된 내용을 삭제할 수 있다.

원상 복구가 완료된 경우, 제1 UPF(200a)는 원상 복구가 완료되었음을 나타내는 원상 복구 완료를 SMF(100)로 전송할 수 있다(S211).

도 7은 일 실시 예에 따라 복수의 UPF 인스턴스들을 포함하는 UPF의 구성을 도시하고 있다.

도 7을 참조하면, 제1 UPF(200a)는 복수의 UPF 인스턴스들(261a, 262a, 263a)을 포함하고, 제2 UPF(200b)는 복수의 UPF 인스턴스들(261b, 262b, 263b)을 포함할 수 있다. 도 4에서는 설명의 편의를 위하여 각 UPF들이 세 개의 UPF 인스턴스들을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않는다.

제1 UPF(200a) 및 제2 UPF(200b)에 포함된 복수의 UPF 인스턴스들(261a, 262a, 263a, 261b, 262b, 263b) 각각은 UPF의 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다. 즉, 각각의 UPF 인스턴스는 패킷을 식별하고 식별한 패킷을 특정 처리 규칙과 매칭시키기 위한 패킷 검출 규칙(Packet Detection Rule, PDR), 식별한 패킷을 전달/삭제/버퍼링/복제하기 위한 전달 행동 규칙(Forwarding Action Rule, FAR), 게이팅(Gating) 및 QoS 제어, 플로우(flow) 및 서비스 수준 표시를 제공하기 위한 QoS 시행 규칙(QoS Enforcement Rule, QER) 및 UPF에서 처리되는 트래픽을 계산/보고하고, CHF에서 과금 기능을 활성화하도록 보고서를 생성하기 위한 사용 보고 규칙(Usage Reporting Rule, URR)의 처리를 전부 수행하거나, PDR, FAR, QER 및 URR 중에서 적어도 하나의 처리를 수행할 수 있다.

각각의 UPF 인스턴스는 적어도 하나의 세션을 처리할 수 있다.

실시 예에 따라, UPF 인스턴스는 가상화된(virtualized) 형태의 프로세서 또는 서버일 수 있으며, 물리적으로 존재하는 형태의 프로세서 또는 서버일 수 있다.

UPF 인스턴스는 각각 별로 ID, 주소, 수용 능력(capability) 및/또는 자원(CPU, Memory, I/O 등)이 다를 수 있다. 즉, UPF는 사용 형태 및/또는 수행하는 기능에 맞게 각각의 UPF 인스턴스들을 구성할 수 있다.

도 2 내지 6을 이용하여 설명한 UPF 복제에 대한 프로세스는 UPF 인스턴스에 대하여도 적용될 수 있다.

즉, SMF(100)는 제1 UPF(200a)에 포함된 UPF 인스턴스(예컨대, 제1 인스턴스(261a))의 전부 또는 일부에 대한 복제의 필요성을 판단하고, 제1 인스턴스(261a)에 대해 복제 필요성이 있다고 판단하면, SMF(100)는 제1 UPF(200a)와 제2 UPF(200b) 각각에게 복제 준비를 요청한다. 이때, SMF(100)가 제1 UPF(200a)에게 전송하는 복제 준비는 제1 UPF(200a) 내에서 복제할 UPF 인스턴스(예컨대, 제1 인스턴스(261a))를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

SMF(100)는 제1 UPF 인스턴스(261a)에서 처리되는 세션들을 적어도 하나의 세트로 분류한 뒤, 각 세트에 대한 복제 순서를 제1 UPF(200a)로 전달할 수 있다.

SMF(100)는 제2 UPF(200b)에게도 복제 준비를 요청할 수 있다. SMF(100)가 제2 UPF(200b)에게 전송하는 복제 준비는 세션(세션의 세트)를 전달받을 UPF 인스턴스(예컨대, 제1 인스턴스(261a))의 주소를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, SMF(100)가 제2 UPF(200b)에게 전송하는 복제 준비는 세션(세션의 세트)이 복제될 제2 UPF 내의 UPF 인스턴스(예컨대, 제2 인스턴스(210b))의 주소를 더 포함할 수도 있다.

실시 예에 따라, 복제 준비가 완료되면 제1 UPF(200a)는 제1 UPF 인스턴스(261a)에서 처리되는 세션들에 대한 복제 순서를 세부적으로 설정할 수도 있다. 즉, 제1 UPF(200a)는 세션들의 세트 내에서 다시 한번 더 세션들을 그룹핑(grouping)하고, 한번 더 그룹핑한 세션들을 소정의 기준에 따른 순서대로 복제할 수 있다. 제1 UPF(200a)는 각 세션의 슬라이스 ID(IDentification) 또는 모니터링된 사항을 실시간으로 참조하여 세션들을 세부적으로 그룹핑하고, 복제 순서를 결정할 수 있다.

이후 제1 UPF(200a)는 제1 UPF 인스턴스(261a)에서 처리되는 세션들에 대한 세트들 중에서 제1 세션 세트를 제2 UPF(200b)에게 전달하고, 제2 UPF(200b)는 전달받은 제1 세션 세트를 제2 UPF 인스턴스(261b)로 복제할 수 있다.

한편, 상기 제1 세션 세트를 제2 UPF 인스턴스(261b)로 복제하는 과정에서, 상기 제1 세션 세트가 복제되는 속도가 기준치 이하이거나 제1 세션 세트에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도가 임계치 이하로 저하되었음이 모니터링되는 경우, 제1 UPF(200a)는 복제를 일시 정지(pause)할 수 있다. 실시 예에 따라, 제1 UPF(200a)는 일시 정지할 시간을 설정하고, 설정된 시간에 대한 정보를 포함하는 일시 정지 요청 메시지를 제2 UPF(200b)로 전달할 수 있다.

설정한 시간이 지난 후에도 제1 세션 세트가 복제되는 속도가 여전히 기준치 이하이거나 상기 제1 세션 세트에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도가 임계치 이하인 경우, 제1 UPF(200a)는 상기 제1 세션 세트의 복제를 중단하고, 복제가 중단되었음을 나타내는 정보를 제2 UPF(200b)로 전송할 수 있다.

복제가 중단되었음을 나타내는 정보를 수신한 경우, 제2 UPF(200b)는 상기 제1 세션 세트 중에서 이미 복제된 내용을 롤백(삭제)할 수 있다.

본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: SMF
200: UPF
300: AMF
400: PCF

Claims

UPF(User Plane Function) 노드에서 수행되는 세션의 복제를 제어하는 방법에 있어서,
제1 UPF 노드가, 상기 제1 UPF 노드에서 관리하는 세션들을 제2 UPF 노드로 복제하는 단계를 포함하고,
상기 복제하는 단계는,
상기 복제를 수행하는 중 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계;
이상 상황이 발생한 경우, 제1 시간 동안 상기 세션들의 복제를 일시 정지(pause) 하는 단계;
상기 제1 시간이 경과한 후, 상기 이상 상황 발생 여부를 다시 판단하는 단계; 및
상기 이상 상황이 해소되지 않은 경우, 상기 세션들의 복제의 중단 및 원상 복구(restoration)를 결정하는 단계를 포함하는
세션의 복제를 제어하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 제1 UPF 노드 또는 상기 제2 UPF 노드의 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태, 그리고 상기 세션들의 복제 속도 및 복제되는 상기 세션들에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도 중에서 적어도 하나에 기초하여, 상기 이상 상황 발생 여부를 판단하는
세션의 복제를 제어하는 방법.
삭제
제1 항에 있어서,
SMF(Session Management Function) 노드로 상기 복제의 중단 및 상기 원상 복구의 수행에 대한 승인을 요청하는 단계; 및
상기 요청에 대한 응답으로, 상기 복제의 중단 및 상기 원상 복구의 수행에 대한 승인을 수신하는 단계를 더 포함하는
세션의 복제를 제어하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 결정에 따라, 상기 제2 UPF 노드로 원상 복구 수행 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고,
상기 원상 복구 수행 메시지는 상기 제2 UPF 노드가 기 전송된 상기 세션들 중의 일부를 삭제하는데 이용되는
세션의 복제를 제어하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 세션들은 하나의 세션 세트로 그룹화되어 한번에 전송되는
세션의 복제를 제어하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1 UPF 노드는 가상화된 복수의 제1 UPF 인스턴스들을 포함하고,
상기 제2 UPF 노드는 가상화된 복수의 제2 UPF 인스턴스들을 포함하고,
상기 복제하는 단계는,
상기 복수의 제1 UPF 인스턴스들 중 어느 하나에서 관리하는 세션들을 상기 제2 UPF 인스턴스들 중에서 어느 하나로 복제하는
세션의 복제를 제어하는 방법.
제1 항에 있어서,
모니터링 정보에 기초하여 상기 세션들을 전송하는 순서를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 모니터링 정보는,
상기 제1 UPF 노드와 상기 제2 UPF 노드의 처리 속도 및 자원 상태, 상기 제1 UPF 노드와 상기 제2 UPF 노드 간의 대역폭, 복제하려는 세션에 요구되는 전송 속도 중에서 적어도 하나를 포함하는
세션의 복제를 제어하는 방법.
세션의 복제를 제어하는 UPF(User Plane Function) 노드에 있어서,
다른 UPF 노드 및 SMF(Session Management Function) 노드와 신호를 송수신하는 송수신기; 및
상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 UPF 노드에서 관리하는 세션들을 상기 다른 UPF 노드로 복제하고,
상기 복제를 수행하는 중 이상 상황 발생 여부를 판단하고,
이상 상황이 발생한 경우, 제1 시간 동안 상기 세션들의 복제를 일시 정지(pause)하고,
상기 제1 시간이 경과한 후, 상기 이상 상황 발생 여부를 다시 판단하고,
상기 이상 상황이 해소되지 않은 경우, 상기 세션들의 복제의 중단 및 원상 복구(restoration)를 결정하는
UPF 노드.
제9 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 UPF 노드 또는 상기 다른 UPF 노드의 부하(load) 상태, 인터페이스 상태 및 QoS 상태, 그리고 상기 세션들의 복제 속도 및 복제되는 상기 세션들에 대응되는 단말의 데이터 트래픽 송수신 속도 중에서 적어도 하나에 기초하여, 상기 이상 상황 발생 여부를 판단하는
UPF 노드.
삭제
제9 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 송수신기를 제어하여, 상기 SMF 노드로 상기 복제의 중단 및 상기 원상 복구의 수행에 대한 승인을 요청하고,
상기 송수신기를 제어하여, 상기 요청에 대한 응답으로, 상기 복제의 중단 및 상기 원상 복구의 수행에 대한 승인을 수신하는
UPF 노드.
제9 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 결정에 따라, 상기 송수신기를 제어하여, 상기 다른 UPF 노드로 원상 복구 수행 메시지를 전송하고,
상기 원상 복구 수행 메시지는 상기 다른 UPF 노드가 기 전송된 상기 세션들 중의 일부를 삭제하는데 이용되는
UPF 노드.
제9 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 세션들은 하나의 세션 세트로 그룹화되어 한번에 전송되는
UPF 노드.
제9 항에 있어서,
상기 UPF 노드는 가상화된 복수의 제1 UPF 인스턴스들을 포함하고,
상기 다른 UPF 노드는 가상화된 복수의 제2 UPF 인스턴스들을 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 복수의 제1 UPF 인스턴스들 중 어느 하나에서 관리하는 세션들을 상기 제2 UPF 인스턴스들 중에서 어느 하나로 복제하는
UPF 노드.
제9 항에 있어서,
상기 프로세서는,
모니터링된 정보에 기초하여 상기 세션들을 전송하는 순서를 결정하고,
상기 모니터링 정보는,
상기 UPF 노드와 상기 다른 UPF 노드의 처리 속도 및 자원 상태, 상기 UPF 노드와 상기 다른 UPF 노드 간의 대역폭, 복제하려는 세션에 요구되는 전송 속도 중에서 적어도 하나를 포함하는
UPF 노드.
컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
제1 항, 제2 항 및 제4 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
제1 항, 제2 항 및 제4 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는, 컴퓨터 프로그램.