KR102441691B1 - Lightweight platform and service method thereof intergrated network and mobile edge computing function - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a lightweight platform which integrates a network and a mobile edge computing function and a service method. According to the present invention, it is possible to improve operational efficiency and reduce construction costs by integrating the network, mobile edge computing (MEC) function, and an orchestrator area, and to minimize manual settings and reduce latency by virtualizing a physical infrastructure interworking section.

Description

네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 및 서비스 방법{LIGHTWEIGHT PLATFORM AND SERVICE METHOD THEREOF INTERGRATED NETWORK AND MOBILE EDGE COMPUTING FUNCTION}LIGHTWEIGHT PLATFORM AND SERVICE METHOD THEREOF INTERGRATED NETWORK AND MOBILE EDGE COMPUTING FUNCTION

본 발명은 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 및 서비스 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lightweight platform and service method in which a network and a mobile edge computing function are integrated.

일반적으로 4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.In general, efforts are being made to develop an improved 5G communication system or pre-5G communication system to meet the increasing demand for wireless data traffic after the commercialization of the 4G communication system. For this reason, the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a system after the 4G network (Beyond 4G Network) communication system or the LTE system (Post LTE).

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beamforming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.In order to achieve a high data rate, the 5G communication system is being considered for implementation in a very high frequency (mmWave) band (eg, such as a 60 gigabyte (60 GHz) band). In order to alleviate the path loss of radio waves and increase the propagation distance of radio waves in the very high frequency band, in the 5G communication system, beamforming, massive MIMO, and Full Dimensional MIMO (FD-MIMO) are used. ), array antenna, analog beamforming, and large scale antenna technologies are being discussed.

또한, 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultradense network), 기기 간 통신(Device to Device communication: D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM(Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.In addition, for network improvement of the system, in the 5G communication system, an evolved small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), an ultra-high density network, Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and reception interference cancellation, etc. of technology is being developed. In addition, in the 5G system, the advanced coding modulation (ACM) methods FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) and SWSC (Sliding Window Superposition Coding), and advanced access technologies FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non orthogonal multiple access), and sparse code multiple access (SCMA) are being developed.

한편, 셀룰러 이동통신 표준을 담당하는 3GPP는 기존 4G LTE 시스템에서 5G 시스템으로의 진화를 꾀하기 위해 새로운 코어 네트워크(Core Network) 구조를 5G Core(5GC) 라는 이름으로 명명하고 표준화를 진행하고 있다. 세계적으로 5G 이동통신 기술이 개발됨에 따라 고신뢰 저지연 통신(Ultra-Reliable Low-Latency Communication, URLLC) 기반의 초저지연, 실시간 통신이 가능해졌다. 5G 환경에서 대용량 데이터를 기반으로 사용자 경험 충족을 위한 가상, 증강 현실 컨텐츠가 개발되고 있다.Meanwhile, 3GPP, which is in charge of cellular mobile communication standards, names a new core network structure as 5G Core (5GC) and is in the process of standardization in order to evolve from the existing 4G LTE system to the 5G system. With the development of 5G mobile communication technology worldwide, ultra-low latency and real-time communication based on Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) has become possible. In the 5G environment, virtual and augmented reality contents are being developed to satisfy the user experience based on large amounts of data.

최근에는 코어 망에서의 서비스 지연 및 병목 현상을 해결하기 위한 모바일 에지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 기술이 개발되고 있다. 에지 컴퓨팅은 유선 코어 네트워크 상에 존재하는 데이터 센터의 기능 및 컨텐츠를 무선 액세스 네트워크 기지국에 배치된 작은 데이터 센터가 제공하는 기술이다. 기존 클라우드 시스템은 코어 네트워크 간 연동으로 인해 서비스 지연 및 병목 현상이 발생하는 문제점이 있다.Recently, mobile edge computing (MEC) technology has been developed to solve service delays and bottlenecks in the core network. Edge computing is a technology in which a small data center placed in a base station of a radio access network provides the functions and contents of a data center existing on a wired core network. Existing cloud systems have problems in that service delays and bottlenecks occur due to interworking between core networks.

5G 상용화가 진행되면서, 초저지연 서비스를 제공할 수 있는 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing) 구축도 활발하게 진행되고 있다. 그러나 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)은 5G Core 장비 중 트래픽 스티어링(Traffic Steering) 역할을 하는 사용자 플레인 기능(UPF, User Plane Function)과 전진배치가 이뤄져야하는 구조라, 구축 비용이 비싸고 관리가 어려운 상황이다.As 5G commercialization progresses, the construction of Mobile Edge Computing (MEC) that can provide ultra-low latency services is also actively underway. However, Mobile Edge Computing (MEC) is a structure that requires forward deployment with the User Plane Function (UPF), which plays a role of traffic steering among 5G core equipment, making it expensive to build and difficult to manage.

즉, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 시스템을 구성함에 있어, 네트워크(Network) 서버와 서비스(App) 서버를 별도로 구축하고 그들의 관리를 위한 관리/컨트롤(Control) 서버 또한 별도로 구축하게 되어 많은 구축 비용과 시간, 공간이 필요하다. 이는 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 서비스를 이용하고자 하는 기업 고객의 온 사이트(On-site)에 구축하는데 어려움을 유발하는 요소일 수 있다.In other words, in configuring the Mobile Edge Computing (MEC) system, a network server and a service (App) server are separately built, and a management/control server for their management is also built separately, resulting in a lot of construction cost and time. , space is required. This may be a factor that causes difficulties in building on-site for corporate customers who want to use mobile edge computing (MEC) services.

또한, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 시스템을 운영함에 있어, 네트워크(Network) 기능과 서비스(App) 기능의 관리/컨트롤(Control) 서버가 분리되어 있어 각 기능의 운영자가 별도로 필요하다.In addition, in operating the mobile edge computing (MEC) system, the management/control server of the network function and the service (App) function are separated, so an operator of each function is required separately.

또한, 도 1에서와 같이 사용자 플레인 기능(UPF)과 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP) 간 인터페이스를 구현함에 있어, 물리적으로 다른 서버에 구성이 되어 있으므로 둘간의 네트워크(Network)를 구성함에 있어 물리적인 연결과 별도 스위치 설정이 필요하다.In addition, in implementing the interface between the user plane function (UPF) and the mobile edge computing (MEC) application (APP) as shown in FIG. 1, since it is physically configured on a different server, in configuring a network between the two Physical connection and separate switch setting are required.

또한, 기본적으로 5G 트래픽은 사용자 플레인 기능(UPF)을 거쳐 서비스서버로 전송되고, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 먼저 발생하는 역방향 트래픽은 외부 스위치의 수동적인 구성으로 처리된다.Also, basically, 5G traffic is transmitted to the service server through the user plane function (UPF), and the reverse traffic that occurs first in the mobile edge computing (MEC) application (APP) is processed by passive configuration of the external switch.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)과 사용자 플레인 기능(UPF)을 하나의 서버에 동시에 수용하는 플랫폼을 개발하여 구축 비용을 줄이고 관리 일원화를 통해 온 사이트(On-site) 구축을 용이하게 하여 진정한 저지연 서비스를 제공할 수 있도록 한 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 및 서비스 방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention was created to solve such a problem, by developing a platform that simultaneously accommodates mobile edge computing (MEC) and user plane function (UPF) in one server to reduce the construction cost and to unify the management of the on-site ( It aims to provide a lightweight platform and service method that integrates the network and mobile edge computing functions to provide true low-latency services by facilitating on-site) construction.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅 기능을 일체화한 경량화 플랫폼의 일측면에 따르면, 5G 코어 네트워크 서비스를 제공하는 네트워크 서버; 사용자 플레인 기능(UPF)을 제공하는 팟(Pod)을 포함하는 네트워크 클러스터와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)을 제공하는 팟(Pod)을 포함하는 서비스 클러스터를 포함하고 상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간에 내부 연동되어 상기 네트워크 서버와 네트워크 가상화를 통해 일체형 플랫폼 서비스를 제공하는 네트워크 가상화 단일서버; 및 상기 네트워크 가상화 단일서버의 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터에 리프 스위치(Leaf Switch)를 통해 연결되고 네트워크 기능 관리를 위한 오케스트레이터(Ochestrator)를 포함하는 네트워크 마스터 노드와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능 관리를 위한 오케스트레이터(Ochestrator)를 포함하는 서비스 마스터 노드를 포함하는 네트워크 가상화 관리서버;를 포함할 수 있다.According to an aspect of a lightweight platform that integrates a network and a mobile edge computing function according to the present invention for achieving the above object, a network server for providing a 5G core network service; A network cluster comprising a pod providing a user plane function (UPF) and a service cluster comprising a pod providing a mobile edge computing (MEC) application (APP), the network cluster and the service cluster a network virtualization single server interworking with each other to provide an integrated platform service through the network server and network virtualization; and a network master node and mobile edge computing (MEC) connected to the network cluster and service cluster of the network virtualization single server through a leaf switch and including an orchestrator for network function management. It may include; a network virtualization management server including a service master node including an orchestrator (Ochestrator).

상기 네트워크 가상화 단일서버는 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)에 온보딩된 어플리케이션(APP)의 라이프사이클을 관리하는 모바일 에지 플랫폼(MEP, Mobile Edge Platform)을 더 포함할 수 있다.The network virtualization single server may further include a mobile edge platform (MEP, Mobile Edge Platform) for managing the lifecycle of an application (APP) onboarded to the mobile edge computing (MEC).

상기 사용자 플레인 기능(UPF)은 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)을 제공하기 위해 온사이트(On-site)에 전진 배치된 경량화 형태의 분산형 사용자 플레인 기능(UPF)일 수 있다.The user plane function (UPF) may be a lightweight distributed user plane function (UPF) that is forwardly disposed on-site to provide the mobile edge computing (MEC).

상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간은 서비스 레지스트리(Service Registry)를 통해 내부 연동될 수 있다.The network cluster and the service cluster may be interconnected internally through a service registry.

상기 리프 스위치(Leaf Switch)에는 외부 인터넷으로 연결되는 레거시 형태의 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)이 연결되어 인터넷 트래픽이 처리될 수 있다.A legacy central user plane function (UPF) connected to the external Internet may be connected to the leaf switch to process Internet traffic.

상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전송되는 트래픽은 도메인 네임 시스템(DNS)과 사용자 플레인 기능(UPF)의 트래픽 스티어링(Traffic Steering) 기능을 통해 처리될 수 있다.Traffic transmitted from the user terminal connected to the 5G core network to the mobile edge computing (MEC) application (APP) is to be processed through the traffic steering function of the domain name system (DNS) and the user plane function (UPF). can

상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말 또는 인터넷으로 전송되는 역방향 트래픽은, 사용자 플레인 기능(UPF)에서 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)에 사용자 플레인 기능(UPF) 정보를 등록하고, 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 사용자 플레인 기능(UPF) 발견시 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)로 전달하며, 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로부터 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 수신하는 경우 이에 응답하여 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보를 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전달하고, 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)로부터 수신한 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보에 기초하여 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정하고, 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정한 이후 인지된 해당 사용자 플레인 기능(UPF)으로 역방향 트래픽을 전송하고, 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로부터 역방향 트래픽을 수신한 사용자 플레인 기능(UPF)에서 역방향 트래픽의 목적지 정보에 따라 상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말 또는 인터넷으로 전송할 수 있다.Reverse traffic transmitted from the Mobile Edge Computing (MEC) application (APP) to the user terminal connected to the 5G core network or the Internet is transmitted from the user plane function (UPF) to the service registry (UPF). Registers information, transmits a UPF discovery notification to the Service Registry when a user plane function (UPF) is discovered in the Mobile Edge Computing (MEC) application (APP), and the Service Registry ) in response to receiving a UPF discovery notification from the mobile edge computing (MEC) application (APP), UPF info response information to the mobile edge computing (MEC) application (APP) User plane function (UPF) based on the UPF information response (UPF info response) information received from the service registry in the mobile edge computing (MEC) application (APP) After setting the default gateway as the user plane function (UPF) in the mobile edge computing (MEC) application (APP), the reverse traffic is transmitted to the recognized user plane function (UPF), and the A user plane function (UPF) that receives reverse traffic from a mobile edge computing (MEC) application (APP) may transmit it to a user terminal connected to the 5G core network or the Internet according to destination information of the reverse traffic.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법의 일측면에 따르면, 네트워크 서버에서 5G 코어 네트워크 서비스를 제공하는 단계; 사용자 플레인 기능(UPF)을 제공하는 팟(Pod)을 포함하는 네트워크 클러스터와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)을 제공하는 팟(Pod)을 포함하는 서비스 클러스터를 포함하는 네트워크 가상화 단일서버에서 상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간을 내부 연동하여 상기 네트워크 서버와 네트워크 가상화를 통해 일체형 플랫폼 서비스를 제공하는 단계; 및 상기 네트워크 가상화 단일서버의 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터에 리프 스위치(Leaf Switch)를 통해 연결된 네트워크 가상화 관리서버에서 네트워크 마스터 노드의 오케스트레이터(Ochestrator)를 통해 네트워크 기능 관리를 하고 서비스 마스터 노드의 오케스트레이터(Ochestrator)를 통해 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능 관리를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.On the other hand, according to one aspect of the lightweight platform service method in which the network and the mobile edge computing function are integrated according to the present invention for achieving the above object, the method comprising: providing a 5G core network service in a network server; In a network virtualization single server comprising a network cluster including a pod providing a user plane function (UPF) and a service cluster including a pod providing a mobile edge computing (MEC) application (APP) providing an integrated platform service through the network server and network virtualization by internally interworking between the network cluster and the service cluster; And in the network virtualization management server connected to the network cluster of the single network virtualization server and the service cluster through a leaf switch, network functions are managed through the orchestrator of the network master node, and the orchestrator of the service master node ( It may include; performing mobile edge computing (MEC) function management through the Ochestrator).

상기 네트워크 가상화 단일서버에서 상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간을 내부 연동하여 상기 네트워크 서버와 네트워크 가상화를 통해 일체형 플랫폼 서비스를 제공하는 단계에서, 모바일 에지 플랫폼(MEP, Mobile Edge Platform)에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)에 온보딩된 어플리케이션(APP)의 라이프사이클을 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the step of internally interworking between the network cluster and the service cluster in the network virtualization single server to provide an integrated platform service through the network server and network virtualization, the mobile edge computing (MEP) The method may further include managing the lifecycle of the application (APP) onboarded to the MEC.

상기 사용자 플레인 기능(UPF)은 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)을 제공하기 위해 온사이트(On-site)에 전진 배치된 경량화 형태의 분산형 사용자 플레인 기능(UPF)일 수 있다.The user plane function (UPF) may be a lightweight distributed user plane function (UPF) that is forwardly disposed on-site to provide the mobile edge computing (MEC).

상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간은 서비스 레지스트리(Service Registry)를 통해 내부 연동될 수 있다.The network cluster and the service cluster may be interconnected internally through a service registry.

상기 리프 스위치(Leaf Switch)에는 외부 인터넷으로 연결되는 레거시 형태의 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)이 연결되어 인터넷 트래픽이 처리되는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include a step in which a legacy central user plane function (UPF) connected to the external Internet is connected to the leaf switch to process Internet traffic.

상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전송되는 트래픽은 도메인 네임 시스템(DNS)과 사용자 플레인 기능(UPF)의 트래픽 스티어링(Traffic Steering) 기능을 통해 처리되는 단계를 더 포함할 수 있다.Traffic transmitted from the user terminal connected to the 5G core network to the mobile edge computing (MEC) application (APP) is processed through the traffic steering function of the domain name system (DNS) and the user plane function (UPF) It may include further steps.

상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말 또는 인터넷으로 역방향 트래픽을 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 역방향 트래픽을 전송하는 단계는 사용자 플레인 기능(UPF)에서 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)에 사용자 플레인 기능(UPF) 정보를 등록하는 단계; 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 사용자 플레인 기능(UPF) 발견시 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)로 전달하는 단계; 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로부터 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 수신하는 경우 이에 응답하여 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보를 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전달하는 단계; 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)로부터 수신한 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보에 기초하여 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정하는 단계; 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정한 이후 인지된 해당 사용자 플레인 기능(UPF)으로 역방향 트래픽을 전송하는 단계; 및 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로부터 역방향 트래픽을 수신한 사용자 플레인 기능(UPF)에서 역방향 트래픽의 목적지 정보에 따라 상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말 또는 인터넷으로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.Further comprising the step of transmitting reverse traffic from the Mobile Edge Computing (MEC) application (APP) to a user terminal connected to the 5G core network or to the Internet, wherein the sending of the reverse traffic is performed in the user plane function (UPF) registering user plane function (UPF) information in a service registry; transmitting a UPF discovery notification to the service registry when a user plane function (UPF) is discovered in the mobile edge computing (MEC) application (APP); In response to receiving a UPF discovery notification from the mobile edge computing (MEC) application (APP) in the service registry, UPF info response information is transmitted to the mobile edge computing (MEC) ) delivering to the application (APP); Based on the UPF info response information received from the service registry in the mobile edge computing (MEC) application (APP) to set a default gateway (Default Gateway) as a user plane function (UPF) step; transmitting reverse traffic to the recognized user plane function (UPF) after setting a default gateway as a user plane function (UPF) in the mobile edge computing (MEC) application (APP); and transmitting the reverse traffic from the mobile edge computing (MEC) application (APP) to the user terminal connected to the 5G core network or the Internet according to the destination information of the reverse traffic in the user plane function (UPF). can

본 발명의 일 실시예에 따른 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effect according to an embodiment of the present invention will be described as follows.

본 발명에 의하면, 네트워크(Network)와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능과 관리(Ochestrator) 영역을 일원화함으로써 운영 효율화 및 구축 비용 절감을 할 수 있으며, 물리적 인프라 연동구간을 가상화함으로써 수동 설정을 최소화하고 지연 시간을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, by unifying the network and mobile edge computing (MEC) functions and management (Ochestrator) areas, operational efficiency and construction cost can be reduced, and manual setting is minimized and delay by virtualizing the physical infrastructure interworking section. time can be reduced.

또한, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 단말 혹은 인터넷 흐름의 트래픽 발생시 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP) 배포와 동시에 사용자 플레인 기능(UPF)의 정보를 탐색하고 디폴트 게이트웨이(GW)로 설정할 수 있도록 서비스 레지스트리(Service Registry)를 활용하여 처리할 수 있다.In addition, when the mobile edge computing (MEC) application (APP) generates traffic of a terminal or Internet flow, the mobile edge computing (MEC) application (APP) is distributed and information of the user plane function (UPF) is searched at the same time as the default gateway (GW). It can be processed by using the Service Registry so that it can be set.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 물리적인 연결과 별도 스위칭 설정이 필요한 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 플랫폼 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 일체형 플랫폼 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에서 일체형 플랫폼 인터페이스의 상세 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 에지 컴퓨팅 어플리케이션(MEC App)이 사용자 플레인 기능(UPF)을 자동으로 인지하여 역방향 트래픽(Traffic)을 처리하는 방법의 일예를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included as a part of the detailed description to facilitate the understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention, and together with the detailed description, explain the technical features of the present invention.
1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a mobile edge computing (MEC) platform that requires a physical connection and a separate switching setting.
2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a mobile edge computing (MEC) integrated platform according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a detailed configuration of the integrated platform interface in FIG. 2 .
4 is a diagram illustrating an example of a method in which a mobile edge computing application (MEC App) automatically recognizes a user plane function (UPF) and processes reverse traffic (Traffic) according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, an embodiment disclosed in the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present invention, and the technical spirit disclosed in the present invention is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1은 물리적인 연결과 별도 스위칭 설정이 필요한 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 플랫폼 구성의 일예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a mobile edge computing (MEC) platform that requires a physical connection and a separate switching setting.

도시된 바와 같이, 사용자 플레인 기능(UPF, User Plane Function)과 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing) 어플리케이션(APP) 간 인터페이스를 구현함에 있어, 물리적으로 다른 서버에 구성이 되어 있으므로 상호간의 네트워크(Network)를 구성함에 있어 물리적인 연결과 별도 스위치 설정이 필요하다. 여기서, 스위치는 서버 to 서버 네트워크(Network) 구성에 사용하는 일반적인 스위치로서 리프 스위치(Leaf Switch)가 사용될 수 있다.As shown, in implementing the interface between the User Plane Function (UPF) and the Mobile Edge Computing (MEC) application (APP), the network ( Network) requires a physical connection and a separate switch setting. Here, the switch is a general switch used for configuring a server to server network, and a leaf switch may be used.

관리 및 오케스트레이션(MANO, Management and Orchestration)은 가상화된 네트워크(Network) 기능들을 통합 관리하는 관리 컴포넌트로서, 일반적으로 네트워크(Network) 장비 제조사에 종속되어 있으며, 모바일 에지 관리(MEO, Mobile Edge Orchestrator)는 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)을 통합 관리하는 관리 컴포넌트로서, 일반적으로 별도 개발하여 운영할 수 있다.Management and Orchestration (MANO) is a management component that integrates and manages virtualized network functions. Generally, it is subordinated to network equipment manufacturers, and Mobile Edge Orchestrator (MEO) is As a management component for integrated management of mobile edge computing (MEC), it can be developed and operated separately.

기본적으로 5G 트래픽은 사용자 플레인 기능(UPF)를 거쳐 서비스 서버로 전송될 수 있고, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 먼저 발생하는 역방향 트래픽은 외부 스위치의 수동적인 구성으로 처리될 수 있다.Basically, 5G traffic can be transmitted to a service server through a user plane function (UPF), and reverse traffic that occurs first in a mobile edge computing (MEC) application (APP) can be handled by passive configuration of an external switch.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 일체형 플랫폼 구성의 일예를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a mobile edge computing (MEC) integrated platform according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에서는 네트워크(Network), 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능과 관리(Ochestrator) 영역을 일원화하여 플랫폼 운영 효율화와 구축 비용 절감을 실현할 수 있다. 또한, 물리적 인프라 연동구간을 가상화하여 수동 설정을 최소화하고 지연 시간을 감소시킬 수 있다.As shown, in the present invention, by unifying the network, mobile edge computing (MEC) functions, and the management (Ochestrator) areas, it is possible to realize platform operation efficiency and reduction in construction costs. In addition, by virtualizing the physical infrastructure interworking section, manual setting can be minimized and delay time can be reduced.

이러한 플랫폼 구성에서, 단말에서 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전송되는 트래픽은 도메인 네임 시스템(DNS)과 사용자 플레인 기능(UPF)의 트래픽 스티어링(Traffic Steering) 기능을 통해 처리될 수 있다.In such a platform configuration, traffic transmitted from the terminal to the Mobile Edge Computing (MEC) application (APP) may be processed through the Traffic Steering function of the Domain Name System (DNS) and the User Plane Function (UPF).

한편, 이와 반대인 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 단말(혹은 인터넷)로 전송되는 트래픽도 발생할 수 있다. 이는 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP) 배포와 동시에 사용자 플레인 기능(UPF)의 정보를 탐색하고 디폴트 게이트웨이(GW)로 설정할 수 있도록 서비스 레지스트리(Service Registry)를 활용하고, 하기에서 설명될 도 4의 흐름도에서의 흐름으로 해당 트래픽을 처리할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.On the other hand, traffic transmitted from the mobile edge computing (MEC) application (APP) to the terminal (or the Internet) in the opposite direction may also occur. It utilizes the Service Registry to discover information of the User Plane Function (UPF) and set it as the Default Gateway (GW) at the same time as the Mobile Edge Computing (MEC) Application (APP) deployment, which will be described in Figure 4 below. The traffic can be processed as a flow in the flow diagram of This will be described in more detail below.

여기서, 사용자 플레인 기능(UPF , User Plane Function)은 5G 단말로부터 트래픽(Traffic)을 전달하는 역할을 수행하는 네트워크 코어(Network Core) 기능으로, 분산형 사용자 플레인 기능(UPF)이란 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)을 제공하기 위해 온사이트(On-site)에 전진 배치된 경량화 형태를 의미하며, 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)이란 코어(Core)/교환 국사에 위치한 레거시 형태의 사용자 플레인 기능(UPF)을 의미할 수 있다. 5G 핵심망(5GC)은 사용자 플레인 기능(UPF) 외 5G 통신을 하기 위해 필요한 코어(Core) 기능들(ex. AMF, SMF, PCF 등)이 포함될 수 있다.Here, the user plane function (UPF , User Plane Function) is a network core function that serves to transfer traffic from the 5G terminal, and the distributed user plane function (UPF) is mobile edge computing (MEC). , means a lightweight form that is forwardly deployed on-site to provide Mobile Edge Computing, and the central user plane function (UPF) is a legacy user plane function ( UPF). The 5G core network (5GC) may include core functions (eg, AMF, SMF, PCF, etc.) necessary for 5G communication in addition to the user plane function (UPF).

또한, 어플리케이션(APP)은 기존 인터넷망에 설치된 서버가 아닌, 에지(Edge) 사이트에 설치된 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 서버에 온보딩되어 단말에 서비스를 제공하는 어플리케이션일 수 있다.In addition, the application (APP) may be an application that is onboarded to a mobile edge computing (MEC) server installed in an edge site, rather than a server installed in an existing Internet network, to provide a service to a terminal.

또한, 모바일 에지 플랫폼(MEP, Mobile Edge Platform)은 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)에 온보딩된 어플리케이션(APP)의 라이프사이클을 관리하고 3rd Party 혹은 네트워크(Network) 서비스 API 기능을 제공할 수 있다.In addition, a mobile edge platform (MEP) may manage the lifecycle of an application (APP) onboarded to a mobile edge computing (MEC) and provide a 3rd party or network service API function.

도 3은 도 2에서 일체형 플랫폼 인터페이스의 상세 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a detailed configuration of the integrated platform interface in FIG. 2 .

도시된 바와 같이, 네트워크 가상화 단일서버(100)와 네트워크 가상화 관리서버(300)를 포함할 수 있다.As shown, it may include a single network virtualization server 100 and a network virtualization management server 300 .

네트워크 가상화 단일서버(100)는 네트워크 클러스터(Network Cluster)와 서비스 클러스터(Service Cluster)를 포함할 수 있다. 여기서, 네트워크 클러스터(Network Cluster)와 서비스 클러스터(Service Cluster)는 각각 컨테이너(Container)를 담고 있는 팟(Pod)를 포함할 수 있다. 네트워크 클러스터(Network Cluster) 팟(Pod)의 분산형 사용자 플레인 기능(UPF)과 서비스 클러스터(Service Cluster) 팟(Pod)의 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)은 서비스 레지스트리(Service Registry)를 통해 내부 연동될 수 있다.The network virtualization single server 100 may include a network cluster and a service cluster. Here, the network cluster and the service cluster may each include a pod containing a container. Distributed User Plane Functions (UPF) of Network Cluster Pods and Mobile Edge Computing (MEC) Applications (APP) of Service Cluster Pods via Service Registry It can be interlocked internally.

네트워크 가상화 관리서버(300)는 네트워크 마스터 노드(Network Master Node)와 서비스 마스터 노드(Service Master Node)를 포함할 수 있으며, 각 노드에는 각각 컨테이너(Container)를 통합 관리(Ochestarator)하기 위한 쿠버네티스(Kubernetes)가 포함될 수 있다.The network virtualization management server 300 may include a network master node and a service master node, and each node has Kubernetes for integrated management of containers. (Kubernetes) may be included.

네트워크 가상화 관리서버(300)는 리프 스위치(Leaf Switch)에 의해 네트워크 가상화 단일서버(100)의 네트워크 클러스터(Network Cluster)와 서비스 클러스터(Service Cluster)에 물리적으로 연결될 수 있다. 또한, 리프 스위치(Leaf Switch)는 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)과 연결되어 외부 인터넷과 연결될 수 있다. 여기서, 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)이란 코어(Core)/교환 국사에 위치한 레거시 형태의 사용자 플레인 기능(UPF)을 의미할 수 있다.The network virtualization management server 300 may be physically connected to a network cluster and a service cluster of the network virtualization single server 100 by a leaf switch. In addition, the leaf switch may be connected to the central user plane function (UPF) to be connected to the external Internet. Here, the central user plane function (UPF) may mean a legacy type user plane function (UPF) located in a core/exchange office.

이러한 본 발명의 일체형 플랫폼 인터페이스 상세 구성에서, 5G 트래픽은 5G 단말에서 5G 네트워크를 통해 네트워크 가상화 단일서버(100)의 네트워크 클러스터(Network Cluster)의 팟(Pod)으로 전송될 수 있다.In this detailed configuration of the integrated platform interface of the present invention, 5G traffic may be transmitted from the 5G terminal to the pod of the network cluster of the network virtualization single server 100 through the 5G network.

네트워크 클러스터(Network Cluster) 팟(Pod)의 분산형 사용자 플레인 기능(UPF)과 서비스 클러스터(Service Cluster) 팟(Pod)의 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)은 서비스 레지스트리(Service Registry)를 통해 내부 연동됨으로써, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 트래픽은 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)을 제공하기 위해 온사이트(On-site)에 전진 배치된 경량화 형태의 분산형 사용자 플레인 기능(UPF)을 통해서 서비스 클러스터(Service Cluster) 팟(Pod)의 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전송될 수 있다.Distributed User Plane Functions (UPF) of Network Cluster Pods and Mobile Edge Computing (MEC) Applications (APP) of Service Cluster Pods via Service Registry By interworking, Mobile Edge Computing (MEC) traffic is forwardly deployed on-site to provide Mobile Edge Computing (MEC) through a lightweight, distributed user plane function (UPF). It may be sent to the Mobile Edge Computing (MEC) Application (APP) of the Service Cluster Pod.

중앙 사용자 플레인 기능(UPF)을 통해 외부 인터넷과 연결되는 리프 스위치(Leaf Switch)를 통해서 인터넷 트래픽을 전송할 수 있다. 여기서, 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)이란 코어(Core)/교환 국사에 위치한 레거시 형태의 사용자 플레인 기능(UPF)을 의미할 수 있다.Internet traffic can be transmitted through a leaf switch that connects to the external Internet through the central user plane function (UPF). Here, the central user plane function (UPF) may mean a legacy type user plane function (UPF) located in a core/exchange office.

네트워크 가상화 관리서버(300)는 리프 스위치(Leaf Switch)에 의해 네트워크 가상화 단일서버(100)의 네트워크 클러스터(Network Cluster)와 서비스 클러스터(Service Cluster)에 물리적으로 연결되어 있으므로, 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing) 기능의 관리를 위한 관리용 트래픽을 효율적으로 관리할 수 있다.Since the network virtualization management server 300 is physically connected to the network cluster and the service cluster of the network virtualization single server 100 by a leaf switch, the network and mobile edge computing ( Management traffic for the management of MEC, Mobile Edge Computing) functions can be efficiently managed.

전술한 본 발명의 일체형 플랫폼 인터페이스 구성은 경량화에 유리한 오케스트레이터(Ochestrator)인 쿠버네티스(Kubernetes)와 도커 콘테이너(Docker Container)를 활용한 아키텍처를 제시하였으나, 기존에 운영 중인 관리 및 오케스트레이션(MANO), 모바일 에지 관리(MEO) 등의 오케스트레이터(Ochestrator)와 가상화 솔루션을 활용한 일체형 구성 또한 본 발명 기술에 포함될 수 있음은 물론이다.The above-described integrated platform interface configuration of the present invention suggests an architecture using Kubernetes and Docker Container, which are advantageous orchestrators for light weight, but the existing management and orchestration (MANO) Of course, an integrated configuration using an orchestrator such as , mobile edge management (MEO) and a virtualization solution may also be included in the technology of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 에지 컴퓨팅 어플리케이션(MEC App)이 사용자 플레인 기능(UPF)을 자동으로 인지하여 역방향 트래픽(Traffic)을 처리하는 방법의 일예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a method in which a mobile edge computing application (MEC App) automatically recognizes a user plane function (UPF) and processes reverse traffic (Traffic) according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 사용자 플레인 기능(UPF)에서 서비스 레지스트리(Service Registry)에 사용자 플레인 기능(UPF) 정보를 등록(UPF Info registration)할 수 있다.As shown, the user plane function (UPF) may register the user plane function (UPF) information in the service registry (UPF Info registration).

이어서, 모바일 에지 컴퓨팅 어플리케이션(MEC App)이 사용자 플레인 기능(UPF) 발견(discovery)시 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 서비스 레지스트리(Service Registry)로 전달할 수 있다.Subsequently, when the mobile edge computing application (MEC App) discovers the user plane function (UPF), the UPF discovery notification may be delivered to the service registry.

이어서, 서비스 레지스트리(Service Registry)에서는 모바일 에지 컴퓨팅 어플리케이션(MEC App)으로부터 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 수신하는 경우 이에 응답하여 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보를 모바일 에지 컴퓨팅 어플리케이션(MEC App)으로 전달할 수 있다.Subsequently, in response to receiving a UPF discovery notification from the mobile edge computing application (MEC App), the service registry transmits UPF info response information to the mobile edge computing application (MEC App). can be transmitted as

이어서, 모바일 에지 컴퓨팅 어플리케이션(MEC App)은 서비스 레지스트리(Service Registry)로부터 수신한 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보에 기초하여 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정할 수 있다.Subsequently, the mobile edge computing application (MEC App) may set the default gateway as the user plane function (UPF) based on the UPF info response information received from the service registry (Service Registry).

이어서, 모바일 에지 컴퓨팅 어플리케이션(MEC App)은 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정한 이후 인지된 해당 사용자 플레인 기능(UPF)로 역방향 트래픽을 전송할 수 있다.Subsequently, the mobile edge computing application (MEC App) may transmit reverse traffic to the recognized user plane function (UPF) after setting the default gateway as the user plane function (UPF).

이어서, 모바일 에지 컴퓨팅 어플리케이션(MEC App)으로부터 역방향 트래픽을 수신한 사용자 플레인 기능(UPF)은 역방향 트래픽의 목적지 정보를 확인하여 해당 트래픽을 단말로 전송할 것인지 아니면 외부 인터넷으로 전송할 것인지를 판단할 수 있다.Subsequently, the user plane function (UPF) receiving the reverse traffic from the mobile edge computing application (MEC App) may determine whether to transmit the traffic to the terminal or the external Internet by checking the destination information of the reverse traffic.

판단 결과, 사용자 플레인 기능(UPF)은 역방향 트래픽의 목적지 정보가 단말로 설정된 경우에는 역방향 트래픽을 단말로 전송할 수 있다. 만약, 역방향 트래픽의 목적지 정보가 단말이 아닌 인터넷으로 설정된 경우에는 역방향 트래픽을 리프 스위치(Leaf Switch)로 전송할 수 있으며, 리프 스위치(Leaf Switch)와 연결된 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)을 통해 외부 인터넷으로 전송할 수 있다.As a result of the determination, when the destination information of the reverse traffic is set to the terminal, the user plane function (UPF) may transmit the reverse traffic to the terminal. If the destination information of the reverse traffic is set to the Internet rather than the terminal, the reverse traffic can be transmitted to the leaf switch and to the external Internet through the central user plane function (UPF) connected to the leaf switch. can be transmitted

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The present invention described above can be implemented as computer-readable code on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (eg, transmission over the Internet) that includes implementation in the form of. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (14)

네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼으로서,
5G 코어 네트워크 서비스를 제공하는 네트워크 서버;
사용자 플레인 기능(UPF)을 제공하는 팟(Pod)을 포함하는 네트워크 클러스터와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)을 제공하는 팟(Pod)을 포함하는 서비스 클러스터를 포함하고 상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간에 내부 연동되어 상기 네트워크 서버와 네트워크 가상화를 통해 일체형 플랫폼 서비스를 제공하는 네트워크 가상화 단일서버; 및
상기 네트워크 가상화 단일서버의 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터에 리프 스위치(Leaf Switch)를 통해 연결되고 네트워크 기능 관리를 위한 오케스트레이터(Ochestrator)를 포함하는 네트워크 마스터 노드와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능 관리를 위한 오케스트레이터(Ochestrator)를 포함하는 서비스 마스터 노드를 포함하는 네트워크 가상화 관리서버;를 포함하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼.
As a lightweight platform that integrates network and mobile edge computing (MEC) functions,
a network server that provides 5G core network services;
A network cluster comprising a pod providing a user plane function (UPF) and a service cluster comprising a pod providing a mobile edge computing (MEC) application (APP), the network cluster and the service cluster a network virtualization single server interworking with each other to provide an integrated platform service through the network server and network virtualization; and
A network master node that is connected to the network cluster and service cluster of the network virtualization single server through a leaf switch and includes an orchestrator for network function management and an orchestra for mobile edge computing (MEC) function management A lightweight platform that integrates network and mobile edge computing (MEC) functions, including; a network virtualization management server including a service master node including an orchestrator.
 청구항 1에 있어서,
상기 네트워크 가상화 단일서버는,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)에 온보딩된 어플리케이션(APP)의 라이프사이클을 관리하는 모바일 에지 플랫폼(MEP, Mobile Edge Platform)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼.
The method according to claim 1,
The network virtualization single server,
Integration of network and mobile edge computing (MEC) functions, characterized in that it further comprises a mobile edge platform (MEP) that manages the lifecycle of an application (APP) onboarded to the mobile edge computing (MEC) A lightweight platform.
 청구항 1에 있어서,
상기 사용자 플레인 기능(UPF)은,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)을 제공하기 위해 온사이트(On-site)에 전진 배치된 경량화 형태의 분산형 사용자 플레인 기능(UPF)인 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼.
The method according to claim 1,
The user plane function (UPF) is,
Network and mobile edge computing (MEC), characterized in that it is a distributed user plane function (UPF) of a lightweight form forwardly deployed on-site to provide the mobile edge computing (MEC) A lightweight platform with integrated functions.
 청구항 1에 있어서,
상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간은 서비스 레지스트리(Service Registry)를 통해 내부 연동되는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼.
The method according to claim 1,
A lightweight platform integrating the network and mobile edge computing (MEC) functions, characterized in that the network cluster and the service cluster are internally linked through a service registry.
 청구항 4에 있어서,
상기 리프 스위치(Leaf Switch)에는 외부 인터넷으로 연결되는 레거시 형태의 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)이 연결되어 인터넷 트래픽이 처리되는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼.
5. The method according to claim 4,
A lightweight platform integrating a network and mobile edge computing (MEC) function, characterized in that the leaf switch is connected to a legacy central user plane function (UPF) connected to the external Internet to process Internet traffic.
 청구항 1에 있어서,
상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전송되는 트래픽은 도메인 네임 시스템(DNS)과 사용자 플레인 기능(UPF)의 트래픽 스티어링(Traffic Steering) 기능을 통해 처리되는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼.
The method according to claim 1,
Traffic transmitted from the user terminal connected to the 5G core network to the mobile edge computing (MEC) application (APP) is processed through the traffic steering function of the domain name system (DNS) and the user plane function (UPF) A lightweight platform that integrates network and mobile edge computing (MEC) functions.
 청구항 5에 있어서,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말 또는 인터넷으로 전송되는 역방향 트래픽은,
사용자 플레인 기능(UPF)에서 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)에 사용자 플레인 기능(UPF) 정보를 등록하고,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 사용자 플레인 기능(UPF) 발견시 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)로 전달하며,
상기 서비스 레지스트리(Service Registry)에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로부터 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 수신하는 경우 이에 응답하여 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보를 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전달하고,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)로부터 수신한 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보에 기초하여 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정하고,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정한 이후 인지된 해당 사용자 플레인 기능(UPF)으로 역방향 트래픽을 전송하고,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로부터 역방향 트래픽을 수신한 사용자 플레인 기능(UPF)에서 역방향 트래픽의 목적지 정보에 따라 상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말 또는 인터넷으로 전송하는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼.
6. The method of claim 5,
Reverse traffic transmitted from the mobile edge computing (MEC) application (APP) to a user terminal connected to the 5G core network or the Internet,
Registering user plane function (UPF) information in the service registry in the user plane function (UPF),
When a user plane function (UPF) is discovered in the mobile edge computing (MEC) application (APP), a UPF discovery notification is delivered to the service registry,
In response to receiving a UPF discovery notification from the mobile edge computing (MEC) application (APP) in the service registry, UPF info response information is transmitted to the mobile edge computing (MEC) ) to the application (APP),
Based on the UPF info response information received from the service registry in the mobile edge computing (MEC) application (APP), the default gateway (Default Gateway) is set as a user plane function (UPF), and ,
After setting the default gateway as the user plane function (UPF) in the mobile edge computing (MEC) application (APP), the reverse traffic is transmitted to the recognized user plane function (UPF),
The user plane function (UPF) that receives the reverse traffic from the mobile edge computing (MEC) application (APP) transmits it to the user terminal connected to the 5G core network or the Internet according to the destination information of the reverse traffic network and A lightweight platform that integrates mobile edge computing (MEC) functions.
 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법으로서,
네트워크 서버에서 5G 코어 네트워크 서비스를 제공하는 단계;
사용자 플레인 기능(UPF)을 제공하는 팟(Pod)을 포함하는 네트워크 클러스터와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)을 제공하는 팟(Pod)을 포함하는 서비스 클러스터를 포함하는 네트워크 가상화 단일서버에서 상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간을 내부 연동하여 상기 네트워크 서버와 네트워크 가상화를 통해 일체형 플랫폼 서비스를 제공하는 단계; 및
상기 네트워크 가상화 단일서버의 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터에 리프 스위치(Leaf Switch)를 통해 연결된 네트워크 가상화 관리서버에서 네트워크 마스터 노드의 오케스트레이터(Ochestrator)를 통해 네트워크 기능 관리를 하고 서비스 마스터 노드의 오케스트레이터(Ochestrator)를 통해 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능 관리를 수행하는 단계;를 포함하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법.
As a lightweight platform service method that integrates network and mobile edge computing (MEC) functions,
providing a 5G core network service in a network server;
In a network virtualization single server comprising a network cluster including a pod providing a user plane function (UPF) and a service cluster including a pod providing a mobile edge computing (MEC) application (APP) providing an integrated platform service through the network server and network virtualization by internally interworking between the network cluster and the service cluster; and
In the network virtualization management server connected to the network cluster of the single network virtualization server and the service cluster through a leaf switch, network functions are managed through the orchestrator of the network master node, and the orchestrator of the service master node ) through which mobile edge computing (MEC) function management is performed; a lightweight platform service method that integrates network and mobile edge computing (MEC) functions, including.
 청구항 8에 있어서,
상기 네트워크 가상화 단일서버에서 상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간을 내부 연동하여 상기 네트워크 서버와 네트워크 가상화를 통해 일체형 플랫폼 서비스를 제공하는 단계에서,
모바일 에지 플랫폼(MEP, Mobile Edge Platform)에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)에 온보딩된 어플리케이션(APP)의 라이프사이클을 관리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법.
9. The method of claim 8,
In the step of providing an integrated platform service through the network server and network virtualization by internally interworking between the network cluster and the service cluster in the network virtualization single server,
A network and mobile edge computing (MEC) function, further comprising the step of managing the lifecycle of an application (APP) onboarded to the mobile edge computing (MEC) in a mobile edge platform (MEP) A lightweight platform service method that integrates
 청구항 8에 있어서,
상기 사용자 플레인 기능(UPF)은,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)을 제공하기 위해 온사이트(On-site)에 전진 배치된 경량화 형태의 분산형 사용자 플레인 기능(UPF)인 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법.
9. The method of claim 8,
The user plane function (UPF) is,
Network and mobile edge computing (MEC), characterized in that it is a distributed user plane function (UPF) of a lightweight form forwardly deployed on-site to provide the mobile edge computing (MEC) A lightweight platform service method that integrates functions.
 청구항 8에 있어서,
상기 네트워크 클러스터와 서비스 클러스터 상호간은 서비스 레지스트리(Service Registry)를 통해 내부 연동되는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법.
9. The method of claim 8,
The lightweight platform service method integrating the network and mobile edge computing (MEC) functions, characterized in that the network cluster and the service cluster are internally linked through a service registry.
 청구항 11에 있어서,
상기 리프 스위치(Leaf Switch)에는 외부 인터넷으로 연결되는 레거시 형태의 중앙 사용자 플레인 기능(UPF)이 연결되어 인터넷 트래픽이 처리되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법.
12. The method of claim 11,
A network and mobile edge computing (MEC) function, characterized in that the leaf switch further includes a step in which a legacy central user plane function (UPF) connected to the external Internet is connected to process Internet traffic. Integrated lightweight platform service method.
 청구항 8에 있어서,
상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전송되는 트래픽은 도메인 네임 시스템(DNS)과 사용자 플레인 기능(UPF)의 트래픽 스티어링(Traffic Steering) 기능을 통해 처리되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법.
9. The method of claim 8,
Traffic transmitted from the user terminal connected to the 5G core network to the mobile edge computing (MEC) application (APP) is processed through the traffic steering function of the domain name system (DNS) and the user plane function (UPF) A lightweight platform service method that integrates network and mobile edge computing (MEC) functions further comprising the step of.
 청구항 12에 있어서,
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말 또는 인터넷으로 역방향 트래픽을 전송하는 단계를 더 포함하고,
상기 역방향 트래픽을 전송하는 단계는,
사용자 플레인 기능(UPF)에서 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)에 사용자 플레인 기능(UPF) 정보를 등록하는 단계;
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 사용자 플레인 기능(UPF) 발견시 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)로 전달하는 단계;
상기 서비스 레지스트리(Service Registry)에서 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로부터 UPF 발견(UPF discovery) 알림을 수신하는 경우 이에 응답하여 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보를 상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로 전달하는 단계;
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 상기 서비스 레지스트리(Service Registry)로부터 수신한 UPF 정보 응답(UPF info response) 정보에 기초하여 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정하는 단계;
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)에서 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)를 사용자 플레인 기능(UPF)으로 설정한 이후 인지된 해당 사용자 플레인 기능(UPF)으로 역방향 트래픽을 전송하는 단계; 및
상기 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 어플리케이션(APP)으로부터 역방향 트래픽을 수신한 사용자 플레인 기능(UPF)에서 역방향 트래픽의 목적지 정보에 따라 상기 5G 코어 네트워크에 연결된 사용자 단말 또는 인터넷으로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크와 모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 기능을 일체화한 경량화 플랫폼 서비스 방법.13. The method of claim 12,
Further comprising the step of transmitting reverse traffic from the mobile edge computing (MEC) application (APP) to a user terminal connected to the 5G core network or the Internet,
The step of transmitting the reverse traffic comprises:
registering user plane function (UPF) information in the service registry in the user plane function (UPF);
transmitting a UPF discovery notification to the service registry when a user plane function (UPF) is discovered in the mobile edge computing (MEC) application (APP);
In response to receiving a UPF discovery notification from the mobile edge computing (MEC) application (APP) in the service registry, UPF info response information is transmitted to the mobile edge computing (MEC) ) delivering to the application (APP);
Based on the UPF info response information received from the service registry in the mobile edge computing (MEC) application (APP) to set a default gateway (Default Gateway) as a user plane function (UPF) step;
transmitting reverse traffic to the recognized user plane function (UPF) after setting a default gateway as a user plane function (UPF) in the mobile edge computing (MEC) application (APP); and
Transmitting the reverse traffic from the mobile edge computing (MEC) application (APP) to the user terminal connected to the 5G core network or the Internet according to the destination information of the reverse traffic in the user plane function (UPF) receiving the reverse traffic; A lightweight platform service method that integrates the network and mobile edge computing (MEC) functions characterized by it.
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