KR102362027B1 - 재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치 - Google Patents

재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치 Download PDF

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Abstract

본 출원은 재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 구성방법은, NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information)를 설정하여, 재난발생지역 내의 코어 네트워크에 재난통신용 네트워크 슬라이스와, 상기 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 각각의 용도별로 구별되는 복수의 서브슬라이스들을 추가하는 단계; 상기 재난발생지역 내에 구성되는 RAN-slice의 종류에 따라, 상기 RAN-slice와 상기 코어 네트워크에 포함된 Core-slice들을 매칭하여, 각각의 NS(Network Slice) 값을 설정하는 단계; 및 UDM(Unified Data Management) 내에 상기 NSSAI와 상기 NS 값을 매핑하여 매핑테이블을 생성하고, 상기 매핑테이블에 따라 상기 각각의 서브슬라이스와 상기 RAN-slice를 결합하여 통신서비스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치 {Method for configuring Public-Safety network and apparatus for the same}
본 출원은 재난발생지역 내에 긴급 통신망 서비스를 제공할 수 있는 재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치에 관한 것이다.
화재, 지진, 건물붕괴, 전염병, 환경오염, 화생방 사고 등의 사고 발생시, 통신망이 비가용한 상태에서도 재난자 또는 해당 지역에 머무르고 있는 사람들에 대해서 정확하고 신속하게 상황을 전파하고 재난자를 구조할 수 있는 긴급재난 통신망을 구축할 필요가 있다.
일반적으로 재난상황 발생시 소방관의 경우 전용 무선통신망을 통해 상황 전파 및 구조활동을 할 수 있으나, 이 경우 별도의 전용무선 통신망 장비를 사용하지 않는 한, 구조활동시 협력이 필요한 경찰 또는 의료진 등과의 원할한 의사소통이 어려운 문제점이 존재한다.
또한, 재난자의 경우 일반 핸드폰 외 무전기를 소지할 가능성이 없으므로, 구조활동과 재난자와의 통신이 이원화되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 출원은 재난발생지역 내에 긴급 통신망 서비스를 제공할 수 있는 재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치를 제공하고자 한다.
본 출원은 네트워크 슬라이싱을 이용하여, 재난통신망의 사용용도에 따른 맞춤형 통신서비스를 제공할 수 있는, 재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치를 제공하고자 한다.
본 출원은 RAN QoS 제어부를 도입하여, 재난발생시 트래픽 폭주 발생이 높은 RAN 영역을 제어할 수 있는 재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 구성방법은, NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information)를 설정하여, 재난발생지역 내의 코어 네트워크에 재난통신용 네트워크 슬라이스와, 상기 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 각각의 용도별로 구별되는 복수의 서브슬라이스들을 추가하는 단계; 상기 재난발생지역 내에 구성되는 RAN-slice의 종류에 따라, 상기 RAN-slice와 상기 코어 네트워크에 포함된 Core-slice들을 매칭하여, 각각의 NS(Network Slice) 값을 설정하는 단계; 및 UDM(Unified Data Management) 내에 상기 NSSAI와 상기 NS 값을 매핑하여 매핑테이블을 생성하고, 상기 매핑테이블에 따라 상기 각각의 서브슬라이스와 상기 RAN-slice를 결합하여 통신서비스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 복수의 서브슬라이스는, 적어도 구조용 통신채널, 지원용 통신채널, 방송용 통신채널 및 일반용 통신채널 중 어느 하나를 구성하는 것일 수 있다.
여기서 상기 복수의 서브슬라이스들을 추가하는 단계는, 상기 UDM 내 NSS(Network Slice Selection) 구분을 위한 SST(Slice/Service Type) 필드를 이용하여, 상기 재난통신용 네트워크 슬라이스를 추가할 수 있다.
여기서 상기 복수의 서브슬라이스들을 추가하는 단계는, 상기 UDM 내 SD(Slice Differentiator) 필드를 이용하여, 상기 서브슬라이스들의 용도, 각 용도별 사용자 그룹 및 사용자 그룹별 우선순위 중 적어도 어느 하나를 설정할 수 있다.
여기서 상기 RAN-Slice 종류는, 단일 RAN 환경 또는 멀티 RAN 환경으로 구별될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 구성방법은, RAN QoS 제어부를 이용하여, 상기 서브슬라이스들의 용도와 각 용도별 사용자 그룹에 따라, 상기 RAN-Slice에 대한 PRB(Physical Resource Block) 제어를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 PRB 제어를 설정하는 단계는, 상기 RAN-Slice가 멀티 RAN 환경인 경우, 상기 RAN QoS 제어부는 복수의 RAN-Slice 중에서 재난통신용 RAN과 연동되도록 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 하드웨어와 결합되어 상술한 재난통신망의 구성방법을 수행하기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망 설치장치는, 재난발생지역 내의 코어 네트워크에 재난통신용 네트워크 슬라이스와, 상기 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 각각의 용도별로 구별되는 복수의 서브슬라이스들을 추가하도록 NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information)를 설정하는 NSSAI 설정부; 상기 재난발생지역 내에 구성되는 RAN-slice의 종류에 따라, 상기 RAN-slice와 상기 코어 네트워크에 포함된 Core-slice들을 매칭하여, 각각의 NS(Network Slice) 값을 설정하는 NS값 설정부; 및 UDM(Unified Data Management) 내에 상기 NSSAI와 상기 NS 값을 매핑하여 매핑테이블을 생성하는 매핑테이블 설정부를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치에 의하면, 네트워크 슬라이싱을 이용하여, 재난통신망의 사용용도에 따른 맞춤형 통신서비스를 제공할 수 있다. 즉, 재난자와 구조자 사이의 통신을 가능하게하는 서브슬라이스, 구조자와 의료진 등의 협력지원을 위한 지원용 서브슬라이스, 재해상황의 방송전파를 위한 방송용 서브슬라이스 등을 구현하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 구성방법 및 이를 위한 재난통신망 설치장치에 의하면, RAN QoS 제어부를 도입하므로, 재난발생시 발생할 수 있는 트래픽 폭주를 제어할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 설정을 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망 설치장치를 나타내는 블록도이다.
도3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 재난통신망의 설정을 나타내는 개략도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 SST 필드의 설정을 나타내는 테이블표이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 SD 필드와, SD 필드에 의한 재난통신망의 설정을 나타내는 테이블표이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 의한 RAN 환경에 따른 PRB 제어 설정을 나타내는 테이블표이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 의한 NSSAI와 NS 값의 매핑테이블이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 의한 사용자 단말의 재난통신망 연결을 나타내는 타이밍도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 구성방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "~부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
하기에서 설명된 실시예들은 통신을 수행하는 데 사용될 수 있다. 이하, 통신을 수행하는 동작은 네트워크 슬라이스를 이용한 네트워크 시스템에서 QoS 파라미터를 이용하여 통신을 수행하는 동작을 포함할 수 있다. 실시예들은 UE(User Equipment)를 구성하는 스마트 폰, 스마트 가전 기기, 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 웨어러블 장치, 네트워크를 구성하는 서버 등 다양한 형태의 컴퓨팅 장치 및/또는 시스템으로 구현될 수 있다. 이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 설정을 나타내는 개략도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망은 RAN(10) 및 CN(20)를 포함할 수 있으며, 재난통신망 설치장치(100)를 이용하여 재난발생지역 내 재난통신망을 설정할 수 있다. 여기서, RAN QoS 제어부(30)를 더 포함하여, 재난발생지역 내 발생할 수 있는 통신 트래픽의 폭발적인 증가를 제어하도록 할 수 있다. 이하 도1을 참조하여, 재난통신망의 설정을 설명한다.
RAN(10)은 UE(1)와 기지국(미도시) 사이를 연결하는 무선접속망(Radio Access Network)으로, UE(1)와의 초기 접속, 기지국과 UE(1) 사이의 데이터 전송, CN(20)과 UE(1) 사이의 사용자 데이터와 제어 명령 송수신, 각 UE(1)들에 대한 QoS 제어 등을 처리할 수 있다.
다만, 화재, 지진, 건물붕괴, 전염병, 환경오염, 화생방 사고 등의 재난이 발생한 재난발생지역의 경우, 기지국이 미설치되거나, 설치된 경우라도 재난에 의하여 해당 기지국이 비가용 상태일 수 있다. 즉, 재난발생지역 내에서는 RAN(10)이 정상적으로 동작하지 않을 수 있으며, 이 경우 드론기지국 등을 활용하여 해당 지역내 임시로 비상 RAN(10)을 구축할 수 있다.
또한, 재난발생지역 내 가용한 기지국이 다수 존재하는 경우에는, 도3에 도시한 바와 같이, 기존의 RAN(R1)과 함께, 드론기지국 등을 이용한 추가적인 RAN(R2)을 더 구축하는 것도 가능하다.
CN(20)은 RAN(10)과 외부망(미도시) 사이에 위치하는 코어망(CN: Core Network)으로, 사용자 데이터와 제어명령을 처리할 수 있으며, 외부망과의 상호 연결 등을 제공할 수 있다. 즉, RAN(10)을 통하여 들어오는 사용자의 데이터를 처리하여 다른 접속망의 사용자 또는 다른 통신망과 연결하거나, 부가적인 서비스 등을 제공할 수 있다. 여기서, 5G 통신시스템의 경우, CN(20) 내에 AFM(Access and Mobility Management Function), SMF(Session Management Function), UPF(User Plane Function) 등이 포함될 수 있다.
재난통신망 설치장치(100)는, RAN(10) 및 CN(20)에 대한 설정을 수행하여, 재난발생지역내 재난통신망을 구축할 수 있다. 즉, 재난발생지역 내에는 해당 재난에 의하여 RAN(10)이 정상적으로 동작하지 않을 수 있으며, 이 경우 재난발생지역 내의 거주민들이나 구조대상자들에 대한 정확한 상황 전파 등이 어려울 수 있다. 특히, 재난자 구조를 위해서는 구조대상자와 구조대 사이의 원활한 통신이 필요하므로, 재난발생지역 내에 신속하게 통신을 구축할 필요가 있다.
재난발생지역 내 통신이 불가한 경우, 예를들어 드론기지국 등을 이용하여 임시 기지국을 설치하여 재난발생지역 내 임시로 RAN(10)을 구축할 수 있다. 이 경우, 재난통신망 설치장치(100)는 해당 드론기지국과 연결되어, 재난발생지역 내 재난통신을 위한 별도의 네트워크 슬라이스(C2)를 생성하도록 설정할 수 있다. 즉, 기존에 구축된 네트워크 슬라이스(C1)와는 별도로, 재난지역내 구조나 지원, 재건활동 등을 위한 전용의 재난통신을 수행하는 네트워크 슬라이스(C2)를 구축할 수 있다.
종래에는, 재난상황 발생시 소방관들 사이의 전용 무선통신망을 이용하여 상황 전파 및 구조활동을 수행하였다. 다만, 이 경우 구조활동시 소방관들과의 협력이 필요한 경찰이나 의료진 등에 대한 통신은 지원되지 않으므로, 원활한 의사전달 등이 어려운 문제점이 존재하였다. 또한, 구조대상자의 경우 일반 휴대전화 이외에 무전기를 소지할 가능성이 낮으므로, 소방관과 구조대상자 사이의 통신이 이원화되는 상황이 발생하게 된다.
반면에, 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망 설치장치(100)에 의하면, 5G 통신망 환경 내에서 재난상황 대응을 위한 전용의 재난통신용 네트워크 슬라이스를 구축할 수 있으므로, 해당 재난발생지역 내의 사용자들이 모두 공유할 수 있는 재난통신망을 신속하게 제공하는 것이 가능하다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망 설치장치(100)를 설명한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망 설치장치를 나타내는 블록도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망 설치장치(100)는, NSSAI 설정부(110), NS 값 설정부(120), PRB 설정부(130) 및 매핑테이블 설정부(140)를 포함할 수 있다.
NSSAI 설정부(110)는 NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information)를 설정하여, 재난발생지역 내의 CN(20)에 재난통신용 네트워크 슬라이스를 생성할 수 있다. 즉, 기존의 CN(20) 내에 형성된 네트워크 슬라이스와는 별도로, 재난통신을 위한 전용의 재난통신용 네트워크 슬라이스를 생성할 수 있다.
이때, 실시예에 따라서는, 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 각각의 용도별로 구별되는 복수의 서브슬라이스들을 추가하는 것도 가능하다. 구체적으로, 복수의 서브슬라이스들은 각각의 용도에 따라 구별될 수 있으며, 예를들어, 구조용 서브슬라이스, 지원용 서브슬라이스, 방송용 통신채널, 일반용 통신채널 등으로 구분할 수 있다. 즉, 각각의 사용자 그룹별로 상이한 서브슬라이스를 활용할 수 있으므로, 보다 효율적인 재난통신을 수행하는 것이 가능하다.
구체적으로, NSSAI 설정부(110)는 UDM(Unified Data Management) 내 NSS(Network Slice Selection) 구분을 위한 SST(Slice/Service Type) 필드를 이용하여, 재난통신용 네트워크 슬라이스를 추가할 수 있다. 즉, SST 필드는 네트워크 슬라이스를 구분하기 위해 필수적으로 사용하는 8bit로 구성될 수 있으며, 도4에 도시한 바와 같이, STT 필드 내에 포함된 기존의 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications), MIoT(Massive Internet of Things)와 함께, 재난통신을 위한 별도의 "Public Safety" 항목이 추가될 수 있다. 따라서, 도4의 테이블표를 참조하여 NSSAI 설정부(110)는 NSSAI의 STT 필드를 "Public Safety"를 나타내는 "4"로 설정하여 재난통신용 네트워크 슬라이스를 추가하도록 할 수 있다. 다만, 도4의 테이블표는 일 실시예에 불과한 것으로, 경우에 따라 다양하게 변경가능하다.
또한, 도5(a) 및 도5(b)에 도시한 바와 같이, NSSAI 설정부(110)는 UDM 내 SD(Slice Differentiator) 필드를 이용하여, 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 서브 슬라이스들을 추가하도록 할 수 있다. 여기서, SD 필드는 동일 네트워크 슬라이스 내 서비스 슬라이스를 구분하기 위해 선택적으로 사용되는 24bits로 구성될 수 있다. 따라서, SD 필드를 이용하면, 각각의 서브슬라이스들의 용도와, 각 용도별 사용자 그룹, 그리고 각각의 사용자 그룹들에 대한 우선순위를 설정하는 것이 가능하다.
여기서, 도5(b)를 참조하면, 서브슬라이스의 용도는 "구조용", "지원용", "방송용", "일반용" 등으로 구분할 수 있으며, "구조용"의 경우 사용자 그룹을 "구조대상자"와 구조자"로 구별할 수 있다. 이때, "구조대상자"에 대하여는 최우선순위를 부여할 수 있다. 또한, "지원용"의 경우에도, 각각 "구조자", "지휘부", "의료진", "기타" 등으로 각각의 사용자 그룹을 구별할 수 있으며, 각각의 사용자 그룹별로 우선순위를 지정할 수 있다. 이외에도, "방송용"의 경우 "지휘부", "방송관련자"로 사용자 그룹을 구별할 수 있으며 "일반용" 등의 경우 "일반인"으로 사용자 그룹을 구별할 수 있다. 여기서, 도5(b)의 테이블표에 나타난 각각의 서브슬라이스들의 용도와 각 용도별 사용자 그룹, 각 사용자 그룹별 우선순위는 예시에 해당하는 것으로, 실시예에 따라서는 다양하게 변형가능하다.
즉, NSSAI 설정부(110)는 SST 필드를 재난통신망을 나타내는 신규 슬라이스 값인 "4"를 적용하고, 서브슬라이스의 용도, 사용자 그룹, 사용자 그룹별 우선순위에 따라 정의된 SD 필드 내의 각각의 필드값들을 적용하여, NSSAI를 설정할 수 있다.
NS 값 설정부(120)는, 재난발생지역 내에 구성되는 RAN-slice의 종류에 따라, RAN-slice와 상기 코어 네트워크에 포함된 Core-slice(C1, C2)들을 매칭하여, 각각의 NS(Network Slice) 값을 설정할 수 있다.
여기서, RAN-Slice 종류는, 단일 RAN 환경 또는 멀티 RAN 환경으로 구별될 수 있다. 도1 에 도시한 바와 같이, RAN(10)에 다른 RAN-slice가 존재하지 않는 경우에는 단일 RAN 환경에 해당하는 것으로 볼 수 있다. 반면에, 도3에 도시한 바와 같이, RAN(10) 내에 복수의 RAN-Slice(R1, R2)가 포함되는 경우에는 멀티 RAN 환경에 해당하는 것으로 볼 수 있다.
먼저, 단일 RAN 환경에서는, 도1에 도시한 바와 같이, 하나의 RAN(10)에 일반 네트워크 슬라이스(C1)와 재난통신용 네트워크 슬라이스(C2)가 연결될 수 있다. 이 경우 RAN(10)은 하나이므로, NS 값 설정부(120)는 각각의 일반 네트워크 슬라이스(C1)와 재난통신용 네트워크 슬라이스(C2)에 대응하는 NS 값을 개별적으로 설정하여, 구분할 수 있다.
반면에, 멀티 RAN 환경에서는, 도3에 도시한 바와 같이, 복수의 RAN-slice(R1, R2)들이 포함될 수 있으며, 각각의 RAN-slice(R1, R2)는 일반 네트워크 슬라이스(C1)와 재난통신용 네트워크 슬라이스(C2)에 연결될 수 있다. 따라서, NS 값 설정부(120)는 각각의 RAN-slice(R1, R2)에 연결되는 CN-slice(C1, C2)에 대하여 개별적으로 NS값들을 설정하여, 구분할 수 있다. 도3의 경우, RAN-slice가 2개이고, CN-slice(C1, C2)가 2개이므로, 4개의 NS 값을 이용하여 각각의 경우를 구별할 수 있다.
한편, PRB 설정부(130)는, RAN QoS 제어부(30)를 이용하여, 서브슬라이스들의 용도와 각 용도별 사용자 그룹에 따라, RAN-Slice에 대한 PRB(Physical Resource Block) 제어를 설정할 수 있다. 즉, 재난상황발생시 통신 트래픽이 폭발적으로 증가할 수 있으므로, RAN QoS 제어부(30)를 이용하여 제어하도록 할 수 있다.
구체적으로, 도6에 도시한 바와 같이, 각각의 서브슬라이스별로 상이하게 PRB를 설정하여 트래픽을 제어할 수 있다. 즉, 도6(a)에 도시한 바와 같이, 단일 RAN 환경에서는 각각의 서브슬라이스의 용도별로 트래픽의 최소값과 최대값을 설정할 수 있다. 여기서, 구조용 서브슬라이스에 대하여 최대한의 자원을 할당하고, 방송용이나 일반용에 대하여는 상대적으로 적은 자원을 할당할 수 있다. 또한, 도6(b)에 도시한 바와 같이, 멀티 RAN 환경에서 사용자 그룹에 따라 보다 세부적으로 자원을 할당할 수 있다. 여기서, 멀티 RAN 환경인 경우, RAN QoS 제어부(30)는 복수의 RAN-Slice(R1, R2) 중에서 재난통신용 RAN(R2)과 연동되도록 설정될 수 있다.
매핑테이블 설정부(140)는 UDM(Unified Data Management) 내에 NSSAI와 NS 값을 매핑하여 매핑테이블을 생성할 수 있다. 즉, 도7에 도시한 바와 같이, 각각의 서브슬라이스별로 어느 RAN-slice와 CN-slice가 적용될 것인지가 매핑테이블에 나타날 수 있다.
여기서, 단일 RAN 환경의 경우, RAN-slice는 모두 동일한 RAN(10)이 적용되고, CN-slice(C1, C2)를 각각의 용도에 따라 달리 적용하도록 할 수 있다. 즉, "구조용"과 "지원용"에 대하여는 재난통신용 네트워크 슬라이스(C2)가 적용되고, "방송용"과 "일반용"에 대하여는 일반 네트워크 슬라이스(C1)가 적용되도록 할 수 있다. 또한, 멀티 RAN 환경의 경우, "방송용"과 "일반용"에 대하여는 기존의 RAN-slice(R1)가 적용되도록 할 수 있으며, 나머지 "구조용"과 "지원용"에 대하여는 추가된 RAN-slice(R2)가 적용되도록 할 수 있다. 이때, CN-slice(C1, C2)는 단일 RAN 환경의 경우와 동일하게, 각각의 용도에 따라 달리 적용되도록 할 수 있다.
이후, RN(10) 및 CN(20)은 재난발생지역 내의 UE(1)들의 요청에 따라, 재난통신망 내 각각의 서브슬라이스를 적용하여, 각각의 용도에 맞는 통신서비스를 제공할 수 있다. 즉, 도8에 도시한 바와 같이, UE는 AMF로 통신망으로의 등록을 요청할 수 있으며, 이때 UE는 원하는 용도의 서브슬라이스에 대응하는 NSSAI를 전송할 수 있다. 이 경우, AMP는 UDM으로 요청받은 NSSAI에 대응하는 슬라이스 정보를 요청하여 제공받을 수 있으며, 이후 AMF는 AUSF(Authentication Server Function)와의 통신을 통해 UE에 대한 인증 등을 수행할 수 있다. 인증이 성공하면, AMF는 UE로 매핑테이블에 따른 NS 값을 제공하여, UE가 요청한 서브슬라이스에 접속하도록 할 수 있다. 이를 통하여, 각각의 UE는 용도에 맞는 통신서비스를 제공받을 수 있다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 의한 재난통신망의 구성방법을 나타내는 순서도이다. 여기서, 재난통신망의 구성방법은 재난통신망 설치장치에 의하여 수행될 수 있다.
도9를 참조하면, 재난통신망 설치장치는, 재난발생지역 내의 코어 네트워크에 재난통신용 네트워크 슬라이스와, 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 각각의 용도별로 구별되는 복수의 서브슬라이스들을 추가하도록, NSSAI를 설정할 수 있다(S110). 여기서, 서브슬라이스는 구조용 서브슬라이스, 지원용 서브슬라이스, 방송용 통신채널, 일반용 통신채널 등으로 구분할 수 있다. 즉, 각각의 사용자 그룹별로 상이한 서브슬라이스를 활용할 수 있으므로, 보다 효율적인 재난통신을 수행하는 것이 가능하다.
구체적으로, 재난통신망 설치장치는 UDM 내 NSS 구분을 위한 SST 필드를 이용하여, 재난통신용 네트워크 슬라이스를 추가할 수 있다. 즉, SST 필드는 네트워크 슬라이스를 구분하기 위해 필수적으로 사용하는 8bit로 구성될 수 있으며, 기존의 eMBB, URLLC, MIoT와 함께, 재난통신을 위한 별도의 "Public Safety" 항목이 추가될 수 있다. 따라서, 재난통신망 설치장치는 NSSAI의 STT 필드를 "Public Safety"를 나타내는 값으로 설정하여 재난통신용 네트워크 슬라이스를 추가하도록 할 수 있다.
또한, 재난통신망 설치장치는 UDM 내 SD 필드를 이용하여, 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 서브 슬라이스들을 추가하도록 할 수 있다. 여기서, SD 필드는 동일 네트워크 슬라이스 내 서비스 슬라이스를 구분하기 위해 선택적으로 사용되는 24bits로 구성될 수 있다. 따라서, SD 필드를 이용하면, 각각의 서브슬라이스들의 용도와, 각 용도별 사용자 그룹, 그리고 각각의 사용자 그룹들에 대한 우선순위를 설정하는 것이 가능하다.
즉, 재난통신망 설치장치는 SST 필드를 재난통신망을 나타내는 신규 슬라이스 값을 적용하고, 서브슬라이스의 용도, 사용자 그룹, 사용자 그룹별 우선순위에 따라 정의된 SD 필드 내의 각각의 필드값들을 적용하여, NSSAI를 설정할 수 있다.
재난통신망 설치장치는, 재난발생지역 내에 구성되는 RAN-slice의 종류에 따라, RAN-slice와 코어 네트워크에 포함된 Core-slice들을 매칭하여, 각각의 NS(Network Slice) 값을 설정할 수 있다(S120). 여기서, RAN-Slice 종류는, 단일 RAN 환경 또는 멀티 RAN 환경으로 구별될 수 있다. 즉, RAN에 다른 RAN-slice가 존재하지 않는 경우에는 단일 RAN 환경에 해당하고, RAN 내에 복수의 RAN-Slice들이 포함되면 멀티 RAN 환경에 해당하는 것으로 볼 수 있다.
먼저, 단일 RAN 환경에서는, 하나의 RAN에 일반 네트워크 슬라이스와 재난통신용 네트워크 슬라이스가 연결될 수 있다. 이 경우 RAN은 하나이므로, 각각의 일반 네트워크 슬라이스와 재난통신용 네트워크 슬라이스에 대응하는 NS 값을 설정할 수 있다.
반면에, 멀티 RAN 환경에서는, 복수의 RAN-slice들이 포함되므로, 각각의 RAN-slice는 일반 네트워크 슬라이스와 재난통신용 네트워크 슬라이스에 연결될 수 있다. 따라서, 각각의 RAN-slice(R1, R2)에 연결되는 CN-slice에 대하여 개별적으로 NS값들을 설정하여, 구분할 수 있다. 예를들어 RAN-slice가 2개이고, CN-slice가 2개이면, 4개의 NS 값을 이용하여 각각의 경우를 구별할 수 있다.
한편, 재난통신망 설치장치는, RAN QoS 제어부를 이용하여, 서브슬라이스들의 용도와 각 용도별 사용자 그룹에 따라, RAN-Slice에 대한 PRB 제어를 설정할 수 있다(S130). 즉, 재난상황발생시 통신 트래픽이 폭발적으로 증가할 수 있으므로, RAN QoS 제어부를 이용하여 제어하도록 할 수 있다.
구체적으로, 재난통신망 설치장치는, RAN QoS 제어부가 각각의 서브슬라이스별로 상이하게 PRB를 설정하여 트래픽을 제어하도록 할 수 있다. 즉, 단일 RAN 환경에서는 각각의 서브슬라이스의 용도별로 트래픽의 최소값과 최대값을 설정할 수 있다. 또한, 멀티 RAN 환경에서는 각각의 사용자 그룹에 따라 보다 세부적으로 자원을 할당할 수 있다. 여기서, 멀티 RAN 환경인 경우, RAN QoS 제어부는 복수의 RAN-Slice 중에서 재난통신용 RAN과 연동되도록 설정될 수 있다.
재난통신망 설치장치는, UDM 내에 NSSAI와 NS 값을 매핑하여 매핑테이블을 생성하고, 매핑테이블에 따라 각각의 서브슬라이스와 RAN-slice를 결합하여 통신서비스를 제공할 수 있다(S140). 즉, 각각의 서브슬라이스별로 어느 RAN-slice와 CN-slice가 적용될 것인지가 매핑테이블에 나타날 수 있다. 여기서, 단일 RAN 환경의 경우, RAN-slice는 모두 동일한 RAN이 적용되고, CN-slice를 각각의 용도에 따라 달리 적용하도록 할 수 있다. 즉, "구조용"과 "지원용"에 대하여는 재난통신용 네트워크 슬라이스가 적용되고, "방송용"과 "일반용"에 대하여는 일반 네트워크 슬라이스가 적용되도록 할 수 있다.
또한, 멀티 RAN 환경의 경우, "방송용"과 "일반용"에 대하여는 기존의 RAN-slice가 적용되도록 하고, 나머지 "구조용"과 "지원용"에 대하여는 추가된 RAN-slice가 적용되도록 할 수 있다. 이때, CN-slice는 단일 RAN 환경의 경우와 동일하게, 각각의 용도에 따라 달리 적용되도록 할 수 있다.
이후, RN 및 CN은 재난발생지역 내의 UE들의 요청에 따라, 재난통신망 내 각각의 서브슬라이스를 적용하여, 각각의 용도에 맞는 통신서비스를 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
실시예들에서 설명된 구성요소들은 하나 이상의 DSP (Digital Signal Processor), 프로세서 (Processor), 컨트롤러 (Controller), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array)와 같은 프로그래머블 논리 소자 (Programmable Logic Element), 다른 전자 기기들 및 이것들의 조합 중 하나 이상을 포함하는 하드웨어 구성 요소들(hardware components)에 의해 구현될 수 있다. 실시예들에서 설명된 기능들(functions) 또는 프로세스들(processes) 중 적어도 일부는 소프트웨어(software)에 의해 구현될 수 있고, 해당 소프트웨어는 기록 매체(recording medium)에 기록될 수 있다. 실시예들에서 설명된 구성요소들, 기능들 및 프로세스들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
1: UE 10: RAN
20: CN 30: RAN QoS 제어부
100: 재난통신망 설치장치 110: NSSAI 설정부
120: NS값 설정부 130: PRB 설정부
140: 매핑테이블 설정부

Claims (8)

  1. NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information)를 설정하여, 재난발생지역 내의 코어 네트워크에 재난통신용 네트워크 슬라이스와, 상기 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 각각의 용도별로 구별되는 복수의 서브슬라이스들을 추가하는 단계;
    상기 재난발생지역 내에 구성되는 RAN-slice의 종류에 따라, 상기 RAN-slice와 상기 코어 네트워크에 포함된 Core-slice들을 매칭하여, 각각의 NS(Network Slice) 값을 설정하는 단계; 및
    UDM(Unified Data Management) 내에 상기 NSSAI와 상기 NS 값을 매핑하여 매핑테이블을 생성하고, 상기 매핑테이블에 따라 상기 각각의 서브슬라이스와 상기 RAN-slice를 결합하여 통신서비스를 제공하는 단계를 포함하는 것으로,
    상기 복수의 서브슬라이스는
    적어도 구조용 서브슬라이스, 지원용 서브슬라이스, 방송용 서브슬라이스 및 일반용 서브슬라이스 중 어느 하나를 포함하고,
    상기 복수의 서브슬라이스들을 추가하는 단계는
    상기 UDM 내 NSS(Network Slice Selection) 구분을 위한 SST(Slice/Service Type) 필드에 재난통신망에 대응하는 추가항목을 더 포함하도록 미리 설정하고, 상기 추가항목을 이용하여 상기 재난통신용 네트워크 슬라이스를 추가하는 것을 특징으로 하는 재난통신망의 구성방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 서브슬라이스들을 추가하는 단계는
    상기 UDM 내 SD(Slice Differentiator) 필드를 이용하여, 상기 서브슬라이스들의 용도, 각 용도별 사용자 그룹 및 사용자 그룹별 우선순위 중 적어도 어느 하나를 설정하는 것을 특징으로 하는 재난통신망의 구성방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 RAN-Slice 종류는
    단일 RAN 환경 또는 멀티 RAN 환경으로 구별되는 것을 특징으로 하는 재난통신망의 구성방법.
  6. 제1항에 있어서,
    RAN QoS 제어부를 이용하여, 상기 서브슬라이스들의 용도와 각 용도별 사용자 그룹에 따라, 상기 RAN-Slice에 대한 PRB(Physical Resource Block) 제어를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재난통신망의 구성방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 PRB 제어를 설정하는 단계는
    상기 RAN-Slice가 멀티 RAN 환경인 경우, 상기 RAN QoS 제어부는 복수의 RAN-Slice 중에서 재난통신용 RAN과 연동되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 재난통신망의 구성방법.
  8. 재난발생지역 내의 코어 네트워크에 재난통신용 네트워크 슬라이스와, 상기 재난통신용 네트워크 슬라이스 내에 각각의 용도별로 구별되는 복수의 서브슬라이스들을 추가하도록 NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information)를 설정하는 NSSAI 설정부;
    상기 재난발생지역 내에 구성되는 RAN-slice의 종류에 따라, 상기 RAN-slice와 상기 코어 네트워크에 포함된 Core-slice들을 매칭하여, 각각의 NS(Network Slice) 값을 설정하는 NS값 설정부; 및
    UDM(Unified Data Management) 내에 상기 NSSAI와 상기 NS 값을 매핑하여 매핑테이블을 생성하는 매핑테이블 설정부를 포함하는 것으로,
    상기 복수의 서브슬라이스는
    적어도 구조용 서브슬라이스, 지원용 서브슬라이스, 방송용 서브슬라이스 및 일반용 서브슬라이스 중 어느 하나를 포함하고,
    상기 NSSAI 설정부는
    상기 UDM 내 NSS(Network Slice Selection) 구분을 위한 SST(Slice/Service Type) 필드에 재난통신망에 대응하는 추가항목을 더 포함하도록 미리 설정하고, 상기 추가항목을 이용하여 상기 재난통신용 네트워크 슬라이스를 추가하는 것을 특징으로 하는 재난통신망 설치장치.
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