KR102450152B1

KR102450152B1 - 트래픽 사이즈 산출 방법

Info

Publication number: KR102450152B1
Application number: KR1020180120043A
Authority: KR
Inventors: 이동진
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2022-10-04
Also published as: KR20200040134A

Abstract

일 실시예에 따른 세션 관리 장치(session management function)가 수행하는 패킷의 추천 사이즈 산출 방법은 사용자 평면(user plane) 패킷의 사이즈 정보를 수신받는 단계와, 상기 수신받은 사용자 평면 패킷의 사이즈 정보를 기초로 사용자 평면 패킷에 대한 추천 사이즈를 산출하는 단계와, 상기 산출된 추천 사이즈가 단말에게 송신되도록 제어하는 단계를 포함하여 수행된다.

Description

트래픽 사이즈 산출 방법 {METHOD FOR DETERMINING TRAFFIC SIZE}

본 발명은 트래픽 사이즈 산출 방법에 관한 것이다.

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

이와 같이 빠르게 진화되고 있는 5G 시스템은, 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 시스템에서는, 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.

PCT 특허공개공보, 2018-008944호 (2018.01.11. 공개)

일반적으로 패킷 사이즈가 클수록 전달 효율은 좋아지는 반면 레이턴시(latency)가 길어지고, 반대로 패킷 사이즈가 작을수록 전달 효율은 떨어지는 반면 레이턴시는 짧아진다.

고신뢰-저지연(URLLC) 서비스를 지원하는 5G 시스템에서는, 패킷 전달에 있어서 전달 효율과 레이턴시를 일정 수준 이상으로 충족시킬 수 있는 패킷 사이즈의 산출이 중요하다.

이에 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 5G 시스템에서 전달 효율과 레이턴시를 일정 수준 이상으로 충족시킬 수 있는 패킷 사이즈를 산출한 뒤, 단말로 하여금 이러한 패킷 사이즈에 따라 패킷을 설정하고 송신할 수 있도록 하는 기술을 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.

일 실시예에 따른 단말이 수행하는 사용자 평면 패킷의 사이즈 설정 방법은 사용자 평면 패킷의 추천 사이즈를 수신받는 단계와, 사용자 평면 패킷이 상기 수신받은 추천 사이즈를 갖도록 설정하는 단계와, 상기 추천 사이즈를 갖도록 설정된 사용자 평면 패킷을 기지국에게 송신하는 단계를 포함하여 수행된다.

일 실시예에 따르면, 단말은 스스로 패킷 사이즈를 동적으로 설정할 수 있다. 아울러 단말은 패킷을 새로이 송신하고자 할 때 뿐만 아니라 또는 이미 패킷을 송신하는 중이라도 전술한 패킷 사이즈 설정을 수행할 수 있다.

또한, 단말은 패킷 별, 플로우 별 또는 세션 별로 패킷 사이즈를 설정할 수 있다. 이에 따라, 저지연 서비스가 필요한 패킷이 있다면 해당 패킷을 선별하여서 패킷 사이즈를 설정하는 것이 가능해진다.

도 1은 일 실시예에 따른 5G 시스템의 아키텍처를 예시적으로 도시하고 있다.
도 2는 도 1에 도시된 구성 중 일부를 예시적으로 도시하고 있다.
도 3은 세션과 플로우 및 플로우에 포함된 패킷을 도시하고 있다.
도 4는 SMF에서 관리하는 테이블을 예시적으로 도시하고 있다.
도 5는 단말이 패킷 사이즈를 설정할 때 이용하는 테이블을 예시적으로 도시하고 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 트래픽 사이즈 산출 방법의 절차를 예시적으로 도시하고 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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 실시예들을 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 실시예에서의 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.

이하에서 '패킷'과 '트래픽'은 동일한 의미로 사용된다.

도 1은 일 실시예에 따른 5G 시스템의 아키텍처(10)를 예시적으로 도시하고 있다.

도 1의 아키텍처(10)가 나타내고 있는 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 아키텍처(10)에만 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. 이하에서는 이들 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server Function), 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: (Core) Access and Mobility Management Function)(230), 세션 관리 기능(SMF: Session Management Function)(220), 정책 제어 기능(PCF: Policy Control function), 어플리케이션 기능(AF: Application Function), 통합된 데이터 관리(UDM: Unified Data Management), 데이터 네트워크(DN: Data network)(500), 사용자 평면 기능(UPF: User plane Function)(100), (무선) 액세스 네트워크((R)AN: (Radio) Access Network, 또는 기지국)(400) 및 단말(UE: User Equipment)(300) 등이 도시되어 있다.

이 중, UPF(100)는 5G 시스템에서 사용자 평면(user plane)에 속한 구성요소로서, 본 명세서에서는 사용자 평면 장치(100) 또는 UPF(100)라고 지칭될 수 있다.

아울러, SMF(220), AMF(230), AUSF, NSSF, NEF, NRF, PCF, UDM 및 AF는 각각 사용자 평면과는 분리된 제어 평면(control plane)에 속한 구성요소이며, 이들 각각은 제어 평면 장치(control plane function, CPF)라고 지칭될 수 있다.

한편, UPF(100), SMF(220), AMF(230), AUSF, NSSF, NEF, NRF, PCF, UDM 및 AF가 결합된 것은 이하에서 코어 네트워크 망(200)이라고 지칭하기로 한다.

코어 네트워크 망(200)에 속한 구성요소들 중 일부는 SBI(service based interface, SBI)(210)에 의해 연결된다. 아울러, SMF(220)와 UPF(100) 간은 N4 인터페이스에 의해 연결되고, AMF(230)와 UE(300) 간은 N1 인터페이스에 의해 연결되며, AMF(230)와 기지국(400) 간은 N2 인터페이스에 의해 연결되고, 기지국(400)과 UPF(100) 간은 N3 인터페이스에 의해 연결된다.

도 2는 도 1에 도시된 구성 중 일부를 예시적으로 도시하고 있다. 도 2에는 단말(300), 기지국(400), 코어 네트워크 망(200) 및 데이터 네트워크(500)가 도시되어 있다. 단말(300)이 기지국(400)으로 보낸 패킷은 코어 네트워크 망(200)을 거쳐 데이터 네트워크(500) 등으로 전달될 수 있고, 반대로 데이터 네트워크(500)로부터의 패킷은 코어 네트워크(200)에서 처리되어서 기지국(400)을 통해 단말(300)에게 전달될 수 있다. 이렇게 패킷이 전달되는 과정에서 단말(300)은 세션(session)이라고 지칭되는 소정의 서비스, 예컨대 URLLC, eMBB, mMTC와 같은 다양한 서비스를 제공받을 수 있다.

여기서, 전술한 단말(300)과 데이터 네트워크(500) 사이에서 전달되는 패킷은 '사용자 평면 패킷(user plane packet)'이라고 지칭되며, 본 명세서에서 '패킷'은 사용자 평면 패킷을 지칭하는 것으로 한다.

일 실시예에 따르면, 단말(300)에 세션이 제공될 때 이러한 세션과 관련된 패킷(사용자 평면 패킷)은 UPF(100)를 통과한다. UPF(100)는 자신을 통과하는 패킷의 패킷 사이즈에 관한 정보를 패킷 별, 플로우 별 또는 세션 별로 획득한다. SMF(220)는 UPF(100)로부터 이러한 패킷 사이즈 정보를 수신받는다. 수신받은 패킷 사이즈 정보를 기초로 SMF(220)는 패킷의 추천 사이즈를 산출한다. 이렇게 산출된 패킷의 추천 사이즈는 단말(300)에게 전달된다. 추천 사이즈를 전달받은 단말(300)은 패킷 사이즈를 이러한 추천 사이즈에 맞게 설정(변경)한다. 이 경우 단말(300)은 패킷 별, 플로우 별 또는 세션 별로 패킷 사이즈를 설정(변경)할 수 있다.

즉, 일 실시예에 따르면 패킷 사이즈를 추천 사이즈에 맞게 설정하는 주체는 단말(300)이다. 아울러, 이러한 단말(300)은 예컨대 패킷을 새로이 송신하고자 하는 경우 또는 이미 패킷을 송신하고 있는 도중이라도 언제든지 패킷 사이즈를 추천 사이즈에 맞게 설정할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면 단말(300)은 패킷 사이즈를 동적으로 설정(변경)할 수 있다.

또한, 단말(300)은 패킷 별, 플로우 별 또는 세션 별로 패킷 사이즈를 설정할 수 있다. 이에 따라 저지연 서비스가 필요한 패킷이 있다면 해당 패킷을 선별하여서 패킷 사이즈를 설정하는 것이 가능해진다.

이하에서는 이러한 일 실시예에 따른 기술적 사상에 대해 보다 자세하게 살펴보기로 한다.

단말(300)에 세션이 제공되면, 이러한 세션과 관련된 패킷(사용자 평면 패킷)은 UPF(100)를 통과한다. 도 3은 UPF(100)를 통과하는 패킷(311 내지 316), 플로우(310 내지 330) 및 세션(301) 간의 관계를 도시하고 있다. 도 3을 참조하면, 세션(301)은 복수 개의 플로우(flow)(310 내지 330)로 구성된다. 복수 개의 플로우(310 내지 330) 각각에는 적어도 한 개의 패킷(311 내지 316)이 포함된다(도 3에는 플로우(310)에만 패킷이 포함되도록 도시되어 있으나 다른 플로우(320 및 330)에도 적어도 하나의 패킷이 포함될 수 있다).

플로우(310 내지 330)에는 서로 패킷 사이즈가 동일한 패킷들이 포함되기도 하고 서로 패킷 사이즈가 상이한 패킷들이 포함되기도 한다. 예컨대 도 3을 살펴보면, 제1 플로우(310)의 경우 식별번호 311, 312, 314 및 315로 표시된 패킷들은 서로 패킷 사이즈가 동일한 패킷을 나타내고, 식별번호 313 및 316으로 표시된 패킷들 또한 서로 패킷 사이즈가 동일한 패킷을 나타낸다. 반면, 식별번호 311, 312, 314, 315로 표시된 패킷들의 패킷 사이즈는 식별번호 313 및 316으로 표시된 패킷들의 패킷 사이즈와 서로 상이하다. 이는 제2 플로우(320) 및 제3 플로우(330)에서도 마찬가지로 적용 가능하다.

UPF(100)는 자신을 통과하는 패킷의 패킷 사이즈를 측정한다. 이 때 패킷의 헤더(Outer Header 및 Inner Header)는 측정 대상에 포함되거나 포함되지 않을 수 있다.

한편, 패킷 사이즈는 패킷 별로 측정될 수 있는데, 패킷 별 측정 시 패킷은 n-tuple(소스 IP, 목적지 IP, 소스 포트, 목적지 포트 및 프로토콜)을 이용하여 식별될 수 있으며, 측정 결과인 패킷 사이즈는 이러한 n-tuple과 매칭되어서 패킷 별로 저장될 수 있다.

물론, 패킷 사이즈는 패킷 뿐 아니라 플로우 별 또는 세션 별로 측정될 수도 있다. 여기서 플로우 별로 측정한다는 것은 플로우에 포함된 적어도 한 개의 패킷의 패킷 사이즈를 취합한다는 의미이고, 세션 별로 측정한다는 것은 세션을 구성하는 복수 개의 플로우 각각에 포함된 적어도 한 개의 패킷의 패킷 사이즈를 취합한다는 의미이다.

UPF(100)는 측정된 패킷 사이즈에 대한 분포도 또는 통계값을 산출한다. 예컨대, UPF(100)는 측정된 패킷 사이즈의 최대값과 최소값 사이를 복수 개의 구간으로 분할한 뒤, 각 구간에 해당하는 패킷 사이즈의 개수를 측정함으로써 구간별 개수에 대한 분포도를 산출할 수 있다. 또는 UPF(100)는 통계값을 산출할 수도 있다. 예컨대, UPF(100)는 전술한 각 구간 중에서 패킷 사이즈의 개수가 가장 많은 구간(max), 가장 적은 구간(min), 평균값(average) 또는 4분위값(quartile)을 산출하여서 통계값으로 저장할 수도 있다.

UPF(100)가 측정한 이러한 결과는 SMF(220)에게 송신된다.

SMF(220)는 UPF(100)로부터 패킷 사이즈에 대한 측정 결과를 수신받는다. 이렇게 수신받은 측정 결과는 패킷마다 각각 측정된 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 실시예에 따라, 수신받은 측정 결과는 소정의 플로우에 포함된 적어도 하나의 패킷의 사이즈 정보가 취합된 것이거나 또는 소정의 세션을 구성하는 복수 개의 플로우 각각에 포함된 적어도 한 개의 패킷의 사이즈 정보가 취합된 것일 수 있다.

UPF(100)로부터 수신받은 전술한 측정 결과를 기초로, SMF(220)는 추천 사이즈를 적어도 한 개 산출한다. 산출 방법에는 여러가지가 있을 수 있다. 그 중 하나를 예로 들어 살펴보기로 한다. 전술한 바와 같이 측정 결과에는 구간 별 패킷 사이즈의 개수에 대한 분포도가 포함될 수 있는데, SMF(220)는 전술한 각 구간 중에서 패킷 사이즈의 개수가 가장 적은 구간(min)에서의 패킷 사이즈, 평균인 패킷 사이즈 또는 가장 많은 구간(max)에서의 패킷 사이즈를 각각 추천 사이즈로 산출할 수 있다.

이 때, 실시예에 따라 추천 사이즈는 플로우 별로 또는 세션 별로 산출될 수도 있다.

SMF(220)는 추천 사이즈가 단말(300)에게 송신되도록 제어할 수 있다. 송신 방식에는 예컨대 AMF(Access and Mobility Function)를 거쳐서 단말(300)에게 송신되는 방식 또는 세션 관리 장치(220) 내의 소정의 어플리케이션을 통해 단말(300)에게 송신되는 방식 등이 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, SMF(220)는 이렇게 산출된 추천 사이즈를 도 4에 도시된 테이블의 형태로서 저장 및 관리할 수 있다. 도 4를 살펴보면, 첫번 째 행은 테이블이 어떠한 항목을 포함하고 있는 지를 나타낸다. 그 중 Flow ID는 해당 패킷이 속한 플로우의 ID를 나타내고, Flow Information Description은 해당 패킷의 n-tuple(소스 IP, 목적지 IP, 소스 포트, 목적지 포트 및 프로토콜)을 나타낸다. Service(Slice ID Description은 해당 패킷이 어떤 서비스에 관한 것인지를 나타내고, Latency 분포도(Min, Avg, Max)는 해당 패킷의 전송에 소요되는, 사전에 측정된 바 있는 레이턴시의 최소/평균/최대값을 순차적으로 나타낸다. 패킷 분포도(Min, Avg, Max)는 패킷 사이즈의 최소/평균/최대값을 순차적으로 나타낸다. 설정 방식은 도 4의 테이블에 저장 및 관리된 이러한 정보가 단말(300)에게 전달되는 방식을 나타내는데, 예컨대 3GPP는 AMF(230)를 통해 추천 사이즈가 단말(300)에게 전달되는 방식, Non-3GPP(App 설정)는 SMF(220)에 포함된 소정의 어플리케이션에 의해 추천 사이즈가 NEF 또는 AF 등을 통해 단말(300)에게 전달되는 방식 등을 나타낸다.

여기서, 레이턴시는 플로우 별, 세션 별 또는 슬라이스 ID 별로 측정될 수 있다. 아울러, 레이턴시는 단방향(unidirectional) 또는 양방향(bidirectional)일 수 있다. 여기서 '양방향'은 통상적으로 RTT(round trip time)를 의미할 수 있는데, 여기서의 RTT는 예컨대 어느 한 지점을 업링크 패킷이 지나간 시점부터 다운링크 패킷이 지나간 시점 사이의 시간 차이를 의미한다. 즉, RTT는 유/무선 컨디션 및 단말/종단에 따른 패킷 오류, 타임아웃 또는 재전송 등을 포함해서 산출되는 값일 수 있다.

두번 째 행부터는 각각이 패킷 및 해당 패킷에 관한 정보를 나타낸다. 두번 째 행의 패킷부터 살펴보면, 해당 패킷은 플로우 ID가 0xF0212인 플로우에 포함되고, 서비스 ID는 mMTC이며, 레이턴시 분포도는 (1ms, 2ms, 4ms)이고, 패킷 분포도는 (30,35,100)이다. 이러한 두번 째 패킷은 3GPP 방식을 통해, 즉 AMF(230)를 통해 단말(300)에게 전달된다.

다음으로 AMF(230)에 대해 살펴보기로 한다. AMF(230)는 SMF(220)로부터 특정 패킷에 대한 추천 사이즈를 전달받아서 단말(300)에게 NAS 시그널링을 통해 전달할 수 있으며, 경우에 따라 특정 플로우에 대한 추천 사이즈 또는 특정 세션에 대한 추천 사이즈를 전달받아서 단말(300)에게 NAS 시그널링을 통해 전달할 수도 있다.

다음으로, 단말(300)에 대해 살펴보기로 한다. 단말(300)은 패킷에 대한 추천 사이즈 및 이에 관한 정보를 수신받는다. 단말(300)에게 추천 사이즈와 이에 관한 정보를 제공해주는 소스가 AMF(Access and Mobility Function) 또는 SMF(220) 내의 소정의 어플리케이션인 것은 전술한 바와 같다.

단말(300)은 이렇게 수신받은 추천 사이즈 및 이에 관한 정보를 저장 및 관리하는데, 도 5에는 단말(300)에 의해 관리되는 추천 사이즈 및 이에 관한 정보가 테이블의 형태로 예시적으로 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 첫번 째 행은 테이블이 어떠한 항목을 포함하고 있는 지를 나타낸다. 그 중 Flow/Wildcard는 해당 패킷의 n-tuple(소스 IP, 목적지 IP, 소스 포트, 목적지 포트 및 프로토콜)을 나타낸다. 슬라이스/Description은 해당 패킷이 어떤 서비스에 관한 것인지를 나타낸다. 데이터 사이즈 세트는 해당 패킷에 대한 추천 사이즈의 후보값을 나타내는데, 이러한 후보값은 SMF(220)에서 작성한 패킷 분포도의 최소/평균/최대값을 기초로 산출된 것일 수 있다. 사이즈 변경 설정은 임계 레이턴시를 나타내는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

두번 째 행부터는 각각이 패킷 및 해당 패킷에 관한 정보를 나타낸다. 두번 째 행의 패킷부터 살펴보면, 해당 패킷은 목적지 IP가 11.121.88.41이고 목적지 포트가 443을 가지며, URLLC 서비스 방식으로 주식거래 서버에게 전달되는 패킷이다. 추천 사이즈는 4개이며, 40,50,80,90이다. 아울러 임계 레이턴시는 2ms이다.

단말(300)은 이렇게 저장된 정보를 기초로 패킷의 사이즈를 설정한다. 설정 방식에는 여러가지가 있을 수 있는데, 그 중 하나에 대해 예를 들어 설명하기로 한다. 두번 째 행에 있는 패킷에 대해 예를 들어 살펴보면, 먼저 데이터 사이즈 세트 중 가장 낮은 값을 갖는 추천 사이즈인 '40'을 선택한다. 이에 따라 기지국(400)에게 송신될 패킷의 패킷 사이즈는 '40'으로 설정된다. 단말(300)은 패킷 사이즈 40인 패킷이 기지국(400)으로 송신되는 과정에서 소요되는 레이턴시를 획득한다. 만약 레이턴시가 소정의 기간 동안 2ms 이내에 있는 경우 단말(300)은 패킷 사이즈를 40보다 큰 값, 예컨대 50으로 변경 설정한다. 이에 따라 기지국(400)에게 송신되는 패킷의 패킷 사이즈는 '50'이 된다. 그러나 레이턴시가 소정의 기간 동안 2ms를 초과할 경우 단말(300)은 패킷 사이즈를 40으로 유지하거나 그보다 작은 값으로 변경 설정한다.

만약 레이턴시가 소정의 기간 동안 2ms 이내에 있어서 패킷 사이즈가 50이 된 경우, 단말(300)은 다시 레이턴시를 획득한다. 만약 레이턴시가 소정의 기간 동안 2ms 이내에 있는 경우 단말(300)은 다시 한번 패킷 사이즈를 50보다 큰 값, 예컨대 80으로 변경 설정하지만, 만약 레이턴시가 소정의 기간 동안 2ms를 초과한다면 패킷 사이즈를 그대로 두거나 또는 50에서 40으로 낮춘다.

단말(300)이 패킷의 추천 사이즈를 설정하는 전술한 절차는 예컨대 핸드오버가 수행되거나, NAS 시그널링이 수행되거나, 단말(300)이 이용하는 무선 액세스 기술(radio access technology, RAT)이 변경된 경우에 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 일 실시예에서 단말(300)은 패킷 사이즈를 설정할 때 레이턴시를 고려해서 동적으로 설정할 수 있다. 이에 따라 전달 효율과 레이턴시를 일정 수준 이상으로 충족시킬 수 있는 패킷 사이즈가 산출될 수 있으며, 따라서 저지연에 대한 조건과 전달 효율이라는 두가지 사항을 동시에 만족시키는 것이 가능하게 된다.

한편, 지금까지는 단말(300)이 패킷 별로 추천 사이즈를 설정하는 것에 대해서만 설명하였는데, 본 발명의 사상이 이에 한정 해석되는 것은 아니다. 예컨대, 실시예에 따라 단말(300)은 플로우 별로 또는 세션 별로 추천 사이즈를 다르게 설정할 수 있으며, 플로우 별로 설정하거나 세션 별로 설정할 때에도 레이턴시를 고려해서 추천 사이즈를 설정할 수 있다.

한편, 단말(300)은 패킷을 보내기 전에 패킷의 추천 사이즈를 설정할 수도 있지만, 패킷을 보내는 중간에도 언제든지 패킷의 추천 사이즈를 설정(변경)할 수 있다. 따라서, 상황에 따라 통신 상황이 급변한 경우, 이러한 상황을 반영하여서 패킷의 추천 사이즈를 설정(변경)하는 것이 가능하다.

도 6은 일 실시예에 따른 트래픽 사이즈 산출 방법의 절차를 예시적으로 도시하고 있다. 다만, 도 6은 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 6에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.

도 6을 참조하면, 단말(300)은 데이터 네트워크(500)와 PDU 세션을 통해 소정의 패킷 사이즈를 갖는 패킷을 주고받는다(S100).

단계 S100이 수행되는 중에 SMF(220)는 UPF(100)에게 패킷 사이즈에 대한 측정 요청을 송신한다(S200).

그러면 UPF(100)는 이러한 요청에 따라 패킷 사이즈를 측정한다(S210).

UPF(100)는 패킷 별로 패킷 사이즈를 측정할 수 있다. 패킷 별 측정 시 패킷은 n-tuple(소스 IP, 목적지 IP, 소스 포트, 목적지 포트 및 프로토콜)을 이용하여 식별될 수 있으며, 측정 결과인 패킷 사이즈는 이러한 n-tuple과 매칭되어서 패킷 별로 저장될 수 있다. 물론, 패킷 사이즈는 패킷 뿐 아니라 플로우 별 또는 세션 별로 측정할 수도 있는데, 플로우 별로 측정한다는 것은 플로우에 포함된 적어도 한 개의 패킷의 패킷 사이즈를 취합한다는 의미이고, 세션 별로 측정한다는 것은 세션을 구성하는 복수 개의 플로우 각각에 포함된 적어도 한 개의 패킷의 패킷 사이즈를 취합한다는 의미이다.

UPF(100)는 이렇게 측정한 결과를 SMF(220)에게 송신한다(S220).

단계 S220에 따라 수신받은 측정 결과를 기초로, SMF(220)는 추천 사이즈를 패킷 별로 적어도 한 개 산출한다(S230). 산출 방법에는 여러가지가 있을 수 있는데 이에 대해서는 이미 설명하였으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

SMF(220)는 단계 S230에서 산출된 추천 사이즈가 단말(300)에게 송신되도록 제어할 수 있다. 예컨대 SMF(220)는 도 6에 도시된 것과 같이 AMF(Access and Mobility Function)를 거쳐서 단말(300)에게 송신되도록 제어할 수 있으며, 도 6에 도시된 것과는 달리 SMF(220) 내의 소정의 어플리케이션을 통해 단말(300)에게 직접 송신되도록 제어할 수도 있다.

AMF(230)는 단계 S240에 따라 전달받은 결과를 단말(300)에게 NAS 시그널링을 통해 전달한다(S250).

단말(300)은 패킷에 대한 추천 사이즈 및 이에 관한 정보를 수신받는다(S300). 이 때 단말(300)이 AMF(Access and Mobility Function) 또는 SMF(220) 내의 소정의 어플리케이션을 통해 추천 사이즈를 수신받을 수 있음은 전술한 바와 같다.

단말(300)은 단계 S300에서 수신받은 정보를 기초로 기지국(400)에게 송신될 패킷이 추천 사이즈를 갖도록 설정한다. 설정 방식에 대해서는 이미 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

추천 사이즈로 설정이 완료되면 단말(300)은 AMF(230)에게 설정 완료되었음을 응답하고(S310), 이후부터 AMF(230) 및 SMF(220)가 순차적으로 응답을 한다(S320, S330).

이 후 단말(300)은 데이터 네트워크(500)와 PDU 세션을 통해 추천 사이즈를 갖는 패킷을 주고받는다(S400).

여기서, 도 6에는 단말(300)이 데이터 네트워크(500)와 PDU 세션을 통해 패킷을 주고받는 중간에 패킷 사이즈가 추천 사이즈로 설정(변경)되는 과정이 도시되어 있다. 즉, 일 실시예에 따르면 단말은 패킷을 송신하고 있는 도중이라도 언제든지 패킷 사이즈를 추천 사이즈에 맞게 설정할 수 있다.

아울러, 단말은 패킷 별, 플로우 별 또는 세션 별로 패킷 사이즈를 설정할 수 있다. 이에 따라 저지연 서비스가 필요한 패킷이 있다면 해당 패킷을 선별하여서 패킷 사이즈를 설정하는 것이 가능해진다.

한편, 전술한 패킷의 사이즈 설정 방법은, 해당 방법에 포함된 각 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체의 형태 또는 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된, 해당 방법에 포함된 각 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램의 형태로 실시될 수도 있다.

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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.

일 실시예에 따르면, 고신뢰-저지연(URLLC) 서비스를 지원하는 5G 시스템에서, 패킷 전달에 있어서 전달 효율과 레이턴시를 일정 수준 이상으로 충족시킬 수 있는 패킷 사이즈가 산출될 수 있다.

100: 사용자 평면 장치

Claims

세션 관리 장치(session management function)가 수행하는 패킷의 추천 사이즈 산출 방법으로서,
사용자 평면 기능(UPF: User plane Function)으로부터 사용자 평면(user plane) 패킷의 사이즈 정보를 수신받는 단계와,
상기 수신받은 사용자 평면 패킷의 사이즈 정보를 기초로 사용자 평면 패킷에 대해 추천 사이즈를 산출하는 단계와,
상기 산출된 추천 사이즈가 단말에게 송신되도록 제어함으로써, 상기 단말이 상기 추천 사이즈를 갖는 상기 사용자 평면 패킷을 이용하여 기지국과 통신하도록 하는 단계를 단계를 포함하는
패킷의 추천 사이즈 산출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 수신받은 사용자 평면 패킷의 사이즈 정보는,
소정의 플로우(flow)에 포함된 적어도 하나의 사용자 평면 패킷의 사이즈 정보가 취합된 것이거나 또는 소정의 세션(session)을 구성하는 복수 개의 플로우 각각에 포함된 적어도 한 개의 사용자 평면 패킷의 사이즈 정보가 취합된 것인
패킷의 추천 사이즈 산출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
플로우에 설정될 추천 사이즈를 플로우 별로 상이하게 설정하거나 또는 세션에 설정될 추천 사이즈를 세션 별로 상이하게 설정하는
패킷의 추천 사이즈 산출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 수신받은 사용자 평면 패킷의 사이즈에 대한 분포 또는 통계에 기초하여서 상기 추천 사이즈를 산출하는
패킷의 추천 사이즈 산출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 산출된 추천 사이즈가 AMF(Access and Mobility Function)를 거쳐서 상기 단말에게 송신되도록 제어하거나 또는 상기 세션 관리 장치 내의 소정의 어플리케이션을 통해 상기 단말에게 송신되도록 제어하는
패킷의 추천 사이즈 산출 방법.
단말이 수행하는 사용자 평면 패킷의 사이즈 설정 방법으로서,
기지국으로부터 사용자 평면 패킷의 추천 사이즈를 수신받는 단계와,
사용자 평면 패킷이 상기 수신받은 추천 사이즈를 갖도록 설정하는 단계와,
상기 추천 사이즈를 갖도록 설정된 사용자 평면 패킷을 기지국에게 송신하는 단계를 포함하는
사용자 평면 패킷의 사이즈 설정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 수신받은 추천 사이즈는,
AMF로부터 수신받은 것이거나 또는 세션 관리 장치 내의 소정의 어플리케이션을 통해 상기 세션 관리 장치로부터 수신받은 것인
사용자 평면 패킷의 사이즈 설정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 설정하는 단계는,
플로우에 설정될 추천 사이즈를 플로우 별로 상이하게 설정하거나 또는 세션에 설정될 추천 사이즈를 세션 별로 상이하게 설정하는
사용자 평면 패킷의 사이즈 설정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 수신받은 추천 사이즈는,
서로 상이한 값을 갖는 복수 개를 포함하는
사용자 평면 패킷의 사이즈 설정 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 방법은,
상기 복수 개의 추천 사이즈 중 어느 하나의 추천 사이즈를 갖도록 설정된 사용자 평면 패킷이 상기 기지국으로 송신될 때의 레이턴시를 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 설정하는 단계는,
상기 측정된 레이턴시가 기준 범위 내에 있으면, 사용자 평면 패킷마다 각각 상기 어느 하나의 추천 사이즈가 아닌 다른 하나의 추천 사이즈를 갖도록 설정하는
사용자 평면 패킷의 사이즈 설정 방법.
제 9 항에 있어서,
핸드오버가 수행되거나, NAS 시그널링이 수행되거나, 상기 단말이 이용하는 무선 액세스 기술(radio access technology, RAT)이 변경되면, 상기 복수 개의 추천 사이즈 중 사용자 평면 패킷 각각에 설정된 추천 사이즈가 상기 복수 개의 추천 사이즈에 포함된 다른 추천 사이즈로 변경되는 단계를 더 포함하는
사용자 평면 패킷의 사이즈 설정 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 방법의 각 단계를 포함하여 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 방법의 각 단계를 포함하여 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체