KR102573599B1 - 네트워크 기능 제어 장치 및 네트워크 기능 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 다수의 NF 기능 중 NF 기능을 스스로 결정하여 수행함으로써 NF가 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있게 하는 구체적 기술을 실현하는, 네트워크 기능 제어 장치 및 네트워크 기능 제어 방법을 제안하고 있다.

Description

네트워크 기능 제어 장치 및 네트워크 기능 제어 방법{NETWORK FUNCTION CONTROL DEVICE AND NETWORK FUNCTION CONTROL METHOD}
본 발명은, 다수의 NF 기능을 제공하는 네트워크 장치가 선택적인 NF 역할을 수행하기 위한 기술에 관한 것이다.
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(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이때, 5G에서 Control Plane의 제어 노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Management Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function), 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하는 NEF(Network Exposure Function), 네트워크 내 각 노드들에 대한 정보를 관리/제어하는 기능의 NRF(Network Repository Function) 등으로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 User Plane의 데이터 노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 어플리케이션 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 Control Plane의 제어 노드 및 User Plane의 데이터 노드는 네트워크 장치(Network Function, NF)라 하겠다.
현재 상용 및 표준에서는, 서로 다른 세대인 EPS 및 5G network가 공존하므로, EPS 및 5G network의 코어망 간 이동성 지원을 위해 session anchoring 역할을 수행하기 위한 SMF을 사용한다.
이에, 코어망 간 이동성 지원을 위한 session anchoring 역할의 SMF는 그 역할 수행을 위해 연동해야 할 EPS 및 5G network 내 노드들이 많아지면서 각 연동을 위해 지원해야 하는 역할이 기존 대비 많아지게 되었고, SMF 외의 다른 NF에서도 EPS 및 5G network가 공존함에 따라 기존 대비 지원해야 하는 역할이 많아지게 되었다.
이렇듯, 네트워크 장치 즉 NF에서 지원해야 하는 역할이 많아지면서, 하나의 NF는 다수의 NF 기능을 제공하는 형태로 구현되고 있다.
헌데, 현재로서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 일부의 NF 기능이 정상적이지 못할 경우, 해당 NF 전체를 정상적으로 이용할 수 없는 한계를 갖는다.
또한, 현재로서는, NF가 호 처리 절차에 따른 다음 노드(예: NF/NE)를 스스로 선택하는 것이 불가능하므로, 전술처럼 일부 NF 기능의 비정상으로 인해 해당 NF 전체를 이용할 수 없는 경우가 발생하면 해당 NF를 대신할 노드를 선택하는 다수 시그널링 기반의 우회 작업을 수행해야 하는 한계를 갖는다.
결국, 현재 표준에 따르면, 일부 NF 기능의 비정상으로 인해 해당 NF 전체를 이용할 수 없는 경우 발생 시, 전술의 한계들로 인해 호 처리의 지연 및 우회 작업 진행 등 비 효율적인 상황이 발생하게 되며, 이에 서비스 가입자의 서비스 품질이 저하될 수 밖에 없다.
이에 본 발명에서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 다수의 NF 기능 중 NF 기능을 스스로 결정하여 수행함으로써, NF가 선택적인 NF 역할을 수행하여 전술의 한계들로부터 벗어날 수 있는 새로운 방식의 기술을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 다수의 NF 기능 중 NF 기능을 스스로 결정하여 수행함으로써 NF가 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있는 구체적 기술을 실현하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 네트워크 장치의 네트워크 기능 제어 장치는, 상기 네트워크 장치로 인입되는 서비스 요청에 대해, 상기 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능을 확인하는 기능확인부; 및 상기 네트워크 장치가 지원하는 다수의 기능 로직 중에서, 상기 확인된 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하는 결정부를 포함한다.
구체적으로, 상기 기능확인부는, 상기 인입되는 서비스 요청의 메시지로부터 확인되는 Message Protocol, APN(Access Point Name)/DNN(Data Network Name), Location, Request Type, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE Information(UE IP, IMSI/SUPI, MSISDN/PEI), Slice Information(Network Slice-Specific Assistance Information(SST/SSD)) 중 적어도 하나를 근거로, 상기 처리 기능을 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 결정부는, 상기 네트워크 장치와 인접한 다수의 노드 별로 각 노드의 상태(Status), 기능(Feature), 종류(Type) 중 적어도 하나가 관리되는 정보 테이블에 근거하여, 상기 서비스 요청에 대한 호 처리 절차에서 상기 처리 기능을 수행하여 서비스 요청을 전달하게 될 다음 노드를 선택하고, 상기 다수의 기능 로직 중에서, 상기 선택한 다음 노드와 연동하는 상기 기능 로직을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 결정한 기능 로직을 통해 상기 서비스 요청에 대한 처리 기능을 수행하여 상기 다음 노드로 서비스 요청을 전달하되, 상기 다음 노드로 하여금 전달되는 서비스 요청에 대해 수행해야 하는 후속 처리 기능을 식별하도록 하는 식별정보를 포함시켜 전달하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 식별정보는, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE 정보(UE IP, IMSI/SUPI, MSISDN/PEI), 위치 정보(TA, NCGI/ECGI), Supported Feature, Service ID(NSSAI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택한 다음 노드는, 상기 인입되는 서비스 요청이 지원하는 코어망에 위치하는 노드 또는 상이한 코어망에 위치하는 노드이며, 상기 통신부는, 상기 선택한 다음 노드가 상기 상이한 코어망에 위치하는 노드인 경우, 상기 다음 노드로 전달하는 서비스 요청에 대하여 코어망 간 인터페이스(I/F) 및 Message Protocol 변환을 수행한 후 전달할 수 있다.
구체적으로, 상기 기능확인부는, 상기 인입되는 서비스 요청의 메시지에서, 서비스 요청에 대해 수행해야 하는 후속 처리 기능을 식별하도록 하는 식별정보가 존재하는지 확인하며, 상기 결정부는, 상기 식별정보가 확인되는 경우, 상기 다수의 기능 로직 중 상기 식별정보에 따른 후속 처리 기능을 수행하는 기능 로직을 결정할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 네트워크 장치의 네트워크 기능 제어 방법은, 상기 네트워크 장치로 인입되는 서비스 요청에 대해, 상기 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능을 확인하는 기능확인단계; 및 상기 네트워크 장치가 지원하는 다수의 기능 로직 중에서, 상기 확인된 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하는 결정단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 기능확인단계는, 상기 인입되는 서비스 요청의 메시지로부터 확인되는 Message Protocol, APN(Access Point Name)/DNN(Data Network Name), Location, Request Type, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE Information(UE IP, IMSI/SUPI, MSISDN/PEI), Slice Information(Network Slice-Specific Assistance Information(SST/SSD)) 중 적어도 하나를 근거로, 상기 처리 기능을 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 결정단계는, 상기 네트워크 장치와 인접한 다수의 노드 별로 각 노드의 상태(Status), 기능(Feature), 종류(Type) 중 적어도 하나가 관리되는 정보 테이블에 근거하여, 상기 서비스 요청에 대한 호 처리 절차에서 상기 처리 기능을 수행하여 서비스 요청을 전달하게 될 다음 노드를 선택하고, 상기 다수의 기능 로직 중에서, 상기 선택한 다음 노드와 연동하는 상기 기능 로직을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택한 기능 로직을 통해 상기 서비스 요청에 대한 처리 기능을 수행하여 상기 다음 노드로 서비스 요청을 전달하되, 상기 다음 노드로 하여금 전달되는 서비스 요청에 대해 수행해야 하는 후속 처리 기능을 식별하도록 하는 식별정보를 포함시켜 전달하는 요청전달단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택한 다음 노드는, 상기 인입되는 서비스 요청이 지원하는 코어망에 위치하는 노드 또는 상이한 코어망에 위치하는 노드이며, 상기 요청전달단계는, 상기 선택한 다음 노드가 상기 상이한 코어망에 위치하는 노드인 경우, 상기 다음 노드로 전달하는 서비스 요청에 대하여 코어망 간 인터페이스(I/F) 및 Message Protocol 변환을 수행한 후 전달할 수 있다.
본 발명의 네트워크 기능 제어 장치 및 네트워크 기능 제어 방법에 따르면, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 다수의 NF 기능 중 NF 기능을 스스로 결정 및 수행함으로써 NF가 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있는 구체적 기술을 실현하고 있다.
이로써, 본 발명에 따르면, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있기 때문에, 일부 NF 기능의 비정상으로 인해 NF 전체를 정상적으로 이용하지 못하는 경우의 발생 자체를 회피함으로써, 5G 서비스 가입자의 서비스 품질을 개선하는 등 기존 기술이 갖는 한계점들을 해결하는 효과를 도출한다.
도 1 및 도 2는 기존 기술이 갖는 한계점 및 본 발명이 기존 기술의 한계점을 개선하는 상황을 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명에서 NF가 선택적인 NF 역할을 수행하는 개념을 보여주는 개략적인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기능 제어 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명에서 활용하는 기능 선택 테이블(Function Selection Table)의 구조를 보여주는 일 예시도이다.
도 6은 본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에서 지원하는 Call Flow를 전체적으로 보여주는 일 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기능 제어 방법의 동작 흐름을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명은, 다수의 NF 기능을 제공하는 네트워크 장치가 선택적인 NF 역할을 수행하기 위한 기술에 관한 것이다.
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(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이때, 5G에서 Control Plane의 제어 노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Management Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function), 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하는 NEF(Network Exposure Function), 네트워크 내 각 노드들에 대한 정보를 관리/제어하는 기능의 NRF(Network Repository Function) 등으로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 User Plane의 데이터 노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 어플리케이션 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 Control Plane의 제어 노드 및 User Plane의 데이터 노드는 네트워크 장치(Network Function, NF)라 하겠다.
현재 상용 및 표준에서는, 서로 다른 세대인 EPS 및 5G network가 공존하므로, EPS 및 5G network의 코어망 간 이동성 지원을 위해 session anchoring 역할을 수행하기 위한 SMF을 사용한다.
이에, 코어망 간 이동성 지원을 위한 session anchoring 역할의 SMF는 그 역할 수행을 위해 연동해야 할 EPS 및 5G network 내 노드들이 많아지면서 각 연동을 위해 지원해야 하는 역할이 기존 대비 많아지게 되었다.
예를 들면, EPS Network에서 동작하는 SMF는, SMF의 역할 뿐 아니라, SGW-C 역할 및 PGW-C 역할을 지원하며, SGW-C 역할 수행을 위해 MME, PGW, SGW-U 및 과금 장비 등 장비와 연동되어야 하고, PGW-C 역할 수행을 위해 SGW, PCF/PCRF, OFCS, OCS 및 IMS 등 장비와 연동되어야 한다.
이러한 SMF 외의 다른 NF에서도, EPS 및 5G network가 공존함에 따라 기존 대비 지원해야 하는 역할이 많아지게 되었다.
이렇듯, 네트워크 장치 즉 NF에서 지원해야 하는 역할이 많아지면서, 하나의 NF(예: SMF)는 다수의 NF 기능(예: SMF, SGW-C, PGW-C)을 제공하는 형태로 구현되고 있다.
헌데, 현재로서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 일부의 NF 기능이 정상적이지 못할 경우, 해당 NF 전체를 정상적으로 이용할 수 없는 한계를 갖는다.
도 1은, 이러한 기존 기술의 한계를 도식화하여 보여주고 있다.
도 1에서 알 수 있듯이, NF(s) A는 다수의 NF 기능 즉 NF A-1, NF A-2을 제공하며, NF 1이 다음 노드인 NF(s) A로 서비스 요청을 전달하는 경우로 가정할 때, NF(s) A에서 일부의 NF 기능(예: NF A-2)이 정상적이지 못할 경우, 해당 NF(s) A 전체를 정상적으로 이용할 수 없는 한계를 갖는다.
또한, 현재로서는, NF가 호 처리 절차에 따른 다음 노드(예: NF/NE)를 스스로 선택하는 것이 불가능하므로, 전술처럼 일부 NF 기능(예: NF A-2)의 비정상으로 인해 해당 NF(s) A 전체를 이용할 수 없는 경우가 발생하면, 해당 NF(s) A를 대신할 노드를 선택하는 다수 시그널링 기반의 우회 작업을 수행해야 하는 한계를 갖는다.
결국, 현재 표준에 따르면, 일부 NF 기능의 비정상으로 인해 해당 NF 전체를 이용할 수 없는 경우 발생 시, 전술의 한계들로 인해 호 처리의 지연 및 우회 작업 진행 등 비 효율적인 상황이 발생하게 되며, 이에 서비스 가입자의 서비스 품질이 저하될 수 밖에 없다.
이에 본 발명에서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF가 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있도록 함으로써, 전술의 한계들로부터 벗어날 수 있는 새로운 방식의 기술을 제안하고자 한다.
구체적으로, 본 발명에서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 다수의 NF 기능 중 NF 기능을 스스로 결정하여 수행함으로써, NF가 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있는 구체화된 기술을 제안하고자 한다.
도 2는 이처럼 본 발명에서 제안하는 기술이 기존 기술의 한계점을 개선하는 상황을 보여주고 있다.
도 2에서 알 수 있듯이, 도 1의 가정과 동일한 경우(NF(s) A는 다수의 NF 기능 즉 NF A-1, NF A-2을 제공, NF(s) A에서 일부의 NF 기능(예: NF A-2)이 비정상)를 가정할 때, 본 발명에 따르면 NF(s) A는 선택적인 NF(예: NF A-1)의 역할을 수행하여, 능동적으로 자신이 수행할 NF 역할의 범위를 자체적으로 결정할 수 있다.
이와 함께, 본 발명에 따르면 NF(s) A에서 최적의 다음 노드(예: NF B-2)를 스스로 선택할 수 있도록 함으로써, NF(s) A가 선택적인 NF(예: NF A-1)의 역할을 수행하여 자신이 수행할 NF 역할의 범위를 자체적으로 결정하더라도, 호 처리가 정상적으로 이루어질 수 있도록 한다.
먼저, 도 3을 참조하여, 본 발명에 의해 NF가 선택적인 NF 역할을 수행하는 기술 개념을 간략히 설명하겠다.
설명에 앞서, 본 발명에서 실현하는 기술, 즉 자신이 수행할 NF 역할의 범위를 자체적으로 결정하는 기술 및 최적의 다음 노드(예: NF/NE)를 스스로 선택할 수 있는 기술이 탑재되거나 이 기술이 적용되는 네트워크 장치(NF)를, 통합형 NF라 지칭하는 것으로 정의하겠다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 실현하는 기술이 탑재되거나 이 기술이 적용되는 통합형 NF는, Control Plane 및 User Plane의 NF 중 어떠한 NF라도 될 수 있으며, 제1 NF로 도시하였다.
본 발명에서는, 기본적으로 연동 가능한 각 인접 노드(예: NF/NE)에 대한 네트웍 상황을 활용하며, 이때 인접 노드(예: NF/NE)는 상이한 각 코어망(예: LTE/NSA/SA) 내 장비들일 수 있다.
또한, 본 발명에서 통합형 NF는, 기본적으로 상이한 코어망(예: LTE/NSA/SA) 내 장비와 통신하기 위해 2 이상의 Interface(이하, Multi I/F)를 가질 수 있다.
통합형 NF가 가지는 Multi I/F는, 다음의 일 예로 설명할 수 있다.
- LTE/NSA Interface (예: GTP-C(S11, S5/8), Diameter(S6a, Gx, Gy), GTPP(Gz), ... )
- SA Interface (예: SBI/HTTP(S)(Namf, Nsmf, Npcf, Nudm, Nnef), N26, N2, N4, ... )
이에, 본 발명에서 통합형 NF(제1 NF)는, 단말 또는 기지국 또는 이전 노드(예: NF/NE)로부터의 서비스 요청 수신 시, 자신이 제공하는 각 NF 기능 별 기능 로직 및 인접한 다수의 노드(예: NF/NE)에 대한 네트웍 상황을 판단하여, 자신이 수행할 NF 역할 범위를 결정하고 최적의 다음 노드(예: NF/NE)를 선택하며, 이와 같은 결정 및 선택은 후술에서 구체적으로 설명할 FST(Function Selection Table)에 따라 수행될 수 있다.
더 나아가, 본 발명에서 통합형 NF(제1 NF)는, 자신이 결정한 NF 역할을 수행한 후 자신이 선택한 다음 노드(예: NF/NE)로 서비스 요청을 전달할 때, 선택한 다음 노드(예: NF/NE)에 맞는 Interface를 사용하며, 다음 노드(예: NF/NE) 입장에서 선택된 사유 및 후속 처리 기능을 알 수 있도록 하는 Cause로서의 식별정보(Indication)을 포함시킬 수 있다.
이렇듯, 본 발명에서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 통합형 NF가, 자신이 수행할 NF 역할 범위를 결정하고 다음 노드(예: NF/NE)를 선택하는 점에 핵심이 있고, 더불어 선택한 다음 노드(예: NF/NE)에 맞는 Interface를 사용하는 점에 추가적인 핵심이 있다.
이로써, 본 발명에서 통합형 NF는, 자신이 수행할 NF 역할 범위를 결정하되 네트웍 상황에 따라 4G(LTE), 5G 세대 구분없이 다음 노드(예: NF/NE)를 선택할 수도 있게 된다.
일 예를 들어 설명하면, 단말이 MME / AMF를 통해 SMF(통합형 NF)로 Session 생성을 요청하는 경우, SMF(통합형 NF)는 자신이 수행할 NF 역할 범위를 결정하되 네트웍 상황에 따라 4G(LTE), 5G 세대 구분없이 다음 노드(예: NF/NE)를 선택할 수 있다.
즉, 4G(LTE)에서 단말의 Session 생성 요청을 수신하더라도, SMF(통합형 NF)는 4G 노드인 PCRF가 아닌, 5G 노드인 PCF를 다음 노드로 선택 및 PCF를 통해 정책 정보를 수신하여 이후 호 처리 절차를 이어 진행할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에서 제안하는 기술(이하, NF 제어 기술)을 실현하는 구체적인 기술 내용을 설명하도록 하겠다.
구체적으로, 본 발명에서는, 제안 기술 즉 NF 제어 기술을 실현하는 네트워크 기능 제어 장치를 제안하며, 도 4는 이러한 네트워크 기능 제어 장치의 구성을 보여주고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 네트워크 기능 제어 장치(100)는, 기능확인부(110), 결정부(120)를 포함하여 구성된다.
이렇듯, 기능확인부(110), 결정부(120)를 포함하여 구성되는 네트워크 기능 제어 장치(100)는, 적용 대상의 통합형 NF와 연동하거나 해당 통합형 NF에 탑재되어 구현될 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 네트워크 기능 제어 장치(100)는, 다수의 NF 기능을 제공하는 통합형 NF에 탑재되는 경우 즉 네트워크 기능 제어 장치(100)가 통합형 NF인 경우라면, 통신부(130)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기능 제어 장치(100)는, 전술의 각 구성부를 통해 전술에서 설명한 본 발명의 제안 기술, 즉 NF 제어 기술을 실현할 수 있다.
다만, 도 4에서는, 설명의 편의 상, 네트워크 기능 제어 장치(100)가 통합형 NF인 경우의 일 예를 도시하고 있다.
기능확인부(110)는, 네트워크 장치 즉 네트워크 기능 제어 장치(100)가 탑재된 통합형 NF로 인입되는 서비스 요청에 대해, 금번 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능을 확인하는 기능을 담당한다.
구체적으로, 기능확인부(110)는, 단말 또는 기지국 또는 이전 노드(예: NF/NE)로부터 네트워크 기능 제어 장치(100)가 탑재된 통합형 NF로 서비스 요청이 인입되면, 인입되는 서비스 요청의 메시지로부터 확인되는 Message Protocol, APN(Access Point Name)/DNN(Data Network Name), Location, Request Type, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE Information(UE IP, IMSI/SUPI, MSISDN/PEI), Slice Information(Network Slice-Specific Assistance Information(SST/SSD)) 중 적어도 하나를 근거로, 금번 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능을 확인할 수 있다.
예를 들어, 다수의 NF 기능 즉 SMF, SGW-C, PGW-C를 제공하는 SMF(통합형 NF)를 가정하면, 단말 또는 기지국 또는 이전 노드(예: NF/NE)로부터 SMF(통합형 NF)로 Session 생성 요청의 서비스 요청 메시지가 수신(인입)될 수 있다.
이 경우, 기능확인부(110)는, SMF(통합형 NF)로 인입되는 Session 생성 요청의 메시지로부터 Message Protocol, APN(Access Point Name)/DNN(Data Network Name), Location, Request Type, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE Information(UE IP, IMSI/SUPI, MSISDN/PEI), Service ID(Network Slice-Specific Assistance Information(SST/SSD))을 확인하고, 이를 근거로 어느 연동 장비로부터의 요청인지 그리고 금번 Session 생성 요청 처리에 요구되는 처리 기능이 무엇인지를 확인할 수 있다.
결정부(120)는, 네트워크 장치 즉 네트워크 기능 제어 장치(100)가 탑재된 통합형 NF가 지원하는 다수의 기능 로직 중에서, 기능확인부(110)에서 확인된 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하는 기능을 담당한다.
여기서, 다수의 기능 로직이란 통합형 NF가 지원하는 다수의 NF 기능을 의미하며, 다수의 기능 로직이란 다수의 NF 기능 각각을 수행하는 각 기능 로직을 의미한다.
예를 들어, 전술과 같이 SMF(통합형 NF)를 가정하여 설명하면, 결정부(120)는, SMF(통합형 NF)가 지원하는 다수의 NF 기능 별 기능 로직 예컨대 SMF, SGW-C, PGW-C 각각의 기능 로직 중에서, SMF(통합형 NF, 특히 기능확인부(110))에서 확인된 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정할 수 있다.
이때, 결정부(120)는, 기능확인부(110)에서 확인된 처리 기능 별로, 1개의 기능 로직 또는 2 이상의 기능 로직 조합을 결정할 수 있다.
예컨대, SMF(통합형 NF, 특히 기능확인부(110))에서 확인된 처리 기능 중 정책 정보를 획득해야 하는 기능을 언급하여 설명하면, 결정부(120)는, SMF, SGW-C, PGW-C 각각의 기능 로직 중에서 정책 정보 획득의 기능을 수행할 기능 로직을 결정하는 것이다.
일 실시예를 설명하면, 결정부(120)는, SMF(통합형 NF) 내 정책 정보 획득의 기능에 관여하는 SMF, SGW-C의 상태 등을 고려한 내부적 상황을 판단하여, 상황이 상대적으로 우수하거나 장애가 없는 기능 로직(예: SMF)을 결정할 수 있다.
이 경우, 결정부(120)는, SMF(통합형 NF) 내 결정한 기능 로직(SMF)에서 정책 정보 획득의 기능을 수행하여 서비스 요청을 전달하게 될 다음 노드로서, SMF와 연동하는 5G 노드인 PCF를 선택하여 서비스 요청을 전달할 수 있다.
이렇게 되면, 본 발명에서는, 만약 4G(LTE)에서 단말의 Session 생성 요청을 수신한 경우라도, SMF(통합형 NF)는 내부 SGW-C에 장애가 있거나 내부적 상황이 열악한 경우, 4G 노드인 PCRF가 아닌 5G 노드인 PCF를 다음 노드로 선택 및 PCF를 통해 정책 정보를 수신하여, 이후 호 처리 절차를 정상적으로 이어서 진행할 수 있다.
한편, 전술에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는, 통합형 NF(예: SMF)가 제공하는 각 NF 기능 별 기능 로직 및 인접한 다수의 노드(예: NF/NE)에 대한 네트웍 상황을 판단하여, 통합형 NF(예: SMF)에서 확인된 처리 기능을 수행할 NF 기능의 기능 로직을 결정할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 결정부(120)는, 통합형 NF(예: SMF)가 제공하는 각 NF 기능 별 기능 로직 및 인접한 다수의 노드(예: NF/NE)에 대한 네트웍 상황을 판단하여, 통합형 NF(예: SMF)에서 확인된 처리 기능을 수행할 NF 기능의 기능 로직을 결정하고 다음 노드(예: NF/NE)를 선택할 수 있다.
일 실시예를 설명하면, 결정부(120)는, 네트워크 기능 제어 장치(100)가 탑재된 통합형 NF 예컨대 SMF(통합형 NF)와 인접한 다수의 노드 별로 각 노드의 상태(Status), 기능(Feature), 종류(Type) 중 적어도 하나가 관리되는 정보 테이블에 근거하여, 금번 인입된 서비스 요청에 대한 호 처리 절차에서 앞서 확인된 처리 기능을 수행하여 서비스 요청을 전달하게 될 다음 노드를 선택할 수 있다.
여기서, 정보 테이블은, 전술에서 언급된 FST(Function Selection Table)를 의미한다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 5는 본 발명에서 활용하는 FST(Function Selection Table)의 일 예를 도시하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 활용하는 FST(Function Selection Table)는, 통합형 NF가 수행할 NF 역할 범위의 결정 시 기준으로 사용하는 정보, 통합형 NF에서 다음 노드(예: NF/NE)의 선택 시 기준으로 사용하는 정보로 구성된다.
FST(Function Selection Table)에서 통합형 NF가 수행할 NF 역할 범위의 결정 시 기준으로 사용하는 정보는, 통합형 NF가 제공하는 NF 기능이 어떤 것들인지를 나타내는 정보이다.
예를 들어, 도 5의 FST(Function Selection Table)에 따르면, NE/NF ID가 1인 통합형 NF의 경우, 다수의 NF 기능으로서 Function C_1, Function C_2, Function C_3,??를 제공하며, Function C_1는 SMF+SGW-C+PGW-C+HLR+UDM, Function C_2는 PGW-C, Function C_3는 SGW-C의 기능을 제공하는 등 NE/NF ID가 1인 통합형 NF의 지원 NF 기능을 알 수 있고, NE/NF ID가 2인 통합형 NF의 경우, 다수의 NF 기능으로서 Function C_1, Function C_2, Function C_3,??를 제공하며, Function C_1는 UPF, Function C_2는 PGW-U, Function C_3는 SGW-U의 기능을 제공하는 등 NE/NF ID가 2인 통합형 NF의 지원 NF 기능을 알 수 있다.
이때, 도 5에 도시된 FST(Function Selection Table)는, NE/NF ID 별로 여러 통합형 NF에 대한 정보를 구성하고 있으나 이는 일 예시일 뿐이며, 통합형 NF 별로 해당 통합형 NF의 정보 만을 구성하고 있는 FST(Function Selection Table)를 개별 관리할 수도 있을 것이다.
한편, FST(Function Selection Table)에서 통합형 NF의 다음 노드(예: NF/NE) 선택 시 기준으로 사용하는 정보는, 통합형 NF와 인접한 다수의 노드(예: NF/NE) 별로 각 노드의 상태(Status), 기능(Feature), 종류(Type)를 나타내는 정보이며, 이러한 정보들은 타 NF(예: NRF) 또는 서버(예: NF Management)를 통해 획득될 수 있다.
도 5의 FST(Function Selection Table)에서는, 도면의 간소화를 위해 다음 노드(예: NF/NE) 선택 시 기준으로 사용하는 정보가 한정적으로 표시되어 있으나, 이는 일 예시일 뿐이다.
FST(Function Selection Table)에서 인접 노드에 대해 나타내는 상태(Status), 기능(Feature), 종류(Type)의 정보는, 다음과 같이 정의될 수 있다.
·상태(Status)
- System Load (CPU, Memory, Storage, Network usage/load)
- NF I/F Latency (RTT/Jitter) and Throughput(Gbps)
- Location (Geographic area, GPS, TA, Cell)
- Connectivity (In-service, Out-of-Service)
·기능(Feature)
- Combined NF, StandAlone NF 모드
예: “AMF + SMF + PCF”
"MME + SGW-C"
"SGW-C + PGW-C"
“SMF + PCRF + UDM”등 (Compact Core)
- NF with or without Subscriber DB, Policy DB, Context DB Integration 적용 모드
- Peer NF Connectivity 우선순위
·종류(Type)
- 성능 (Advertised Performance)
- 시스템 종류 (PNF(Physical Network Function), VNF(Virtualized Network Function, CNF(Cloud-native Network Function))
- 시스템/장비 이름 및 ID
- Capacity (Throughput)
다시 결정부(120)를 설명하면, 결정부(120)는, SMF(통합형 NF)에 금번 인입된 서비스 요청(예: Session 생성 요청)에 대해, FST(Function Selection Table)를 근거로 호 처리 절차에서 다음 노드가 될 수 있는 각 인접 노드의 상태(Status), 기능(Feature), 종류(Type) 등을 고려한 네트?p 상황을 확인할 수 있다.
아울러, 결정부(120)는, SMF(통합형 NF)에 금번 인입된 서비스 요청(예: Session 생성 요청)에 대해 확인된 처리 기능(예: 정책 획득의 기능)에 관여하는 SMF(통합형 NF) 내 SMF, SGW-C의 상태 등을 고려한 내부적 상황을 알 수 있다.
이에, 결정부(120)는, 전술과 같이 확인 가능한 SMF(통합형 NF) 내 SMF, SGW-C의 내부적 상황 및 인접 노드(예: NF/NE)의 네트?p 상황을 판단하여, 앞서 확인된 처리 기능(예: 정책 획득의 기능)을 수행할 기능 로직을 결정하고 서비스 요청을 전달하게 될 다음 노드를 선택할 수 있다.
이때, 결정부(120)는, SMF(통합형 NF)에 내 다수의 기능 로직(예: SMF, SGW-C, PGW-C)중에서, 선택한 다음 노드와 연동하는 기능 로직을 결정하게 된다.
전술과 마찬가지로, SMF(통합형 NF)에서 확인된 처리 기능 중 정책 정보를 획득해야 하는 기능을 언급하여 설명하면, 결정부(120)는, SMF(통합형 NF) 내 정책 정보 획득의 기능에 관여하는 SMF, SGW-C의 내부적 상황 및 인접 노드(예: NF/NE)의 네트?p 상황을 판단하여, 내/외부적으로 장애 없는 기능 로직을 결정 및 연동 노드를 선택할 수 있다.
예를 들어, 결정부(120)는, 전술의 판단 결과, SMF(통합형 NF) 내 SMF, SGW-C의 내부적 상황이 모두 양호하나 다음 노드가 될 수 있는 4G PCRF의 네트?p 상황이 열악하거나 장애가 있다면, 정책 정보 획득의 기능을 수행할 기능 로직으로서 SMF를 결정하고 이와 관련된 연동 노드로서 5G 노드인 PCF를 선택하여 서비스 요청을 전달할 수 있다.
이렇게 되면, 본 발명에서는, 만약 4G(LTE)에서 단말의 Session 생성 요청을 수신한 경우라도, SMF(통합형 NF)는 4G 노드인 PCRF에 장애가 있거나 네트?p 상황이 열악한 경우, 4G 노드인 PCRF가 아닌 5G 노드인 PCF를 다음 노드로 선택 및 PCF를 통해 정책 정보를 수신하여, 이후 호 처리 절차를 정상적으로 이어서 진행할 수 있다.
한편, 다른 예로서, 결정부(120)는, 전술의 판단 결과, SMF(통합형 NF) 내 SMF, SGW-C의 내부적 상황이 모두 양호하고 다음 노드가 될 수 있는 4G PCRF, 5G PCF의 네트?p 상황이 모두 양호하다면, 설정된 우선순위에 따라 정책 정보 획득의 기능을 수행할 기능 로직으로서 SGW-C를 결정하고 이와 관련된 연동 노드로서 4G 노드인 PCRF 를 선택하여 서비스 요청을 전달할 수도 있다.
통신부(130)는, 결정부(120)에서 결정한 기능 로직을 통해 금번 서비스 요청에 대한 처리 기능을 수행하여 다음 노드로 서비스 요청을 전달하는 기능을 담당한다.
앞서 설명한 실시예들에서 알 수 있듯이, 결정부(120)에서 선택하는 다음 노드(예: NF/NE)는, 통합형 NF(예: SMF)에 인입되는 서비스 요청이 지원하는 코어망에 위치하는 노드일 수도 있고 상이한 코어망에 위치하는 노드일 수 있다.
예를 들면, 인입되는 서비스 요청이 4G(LTE)로부터 수신될 경우, 결정부(120)에서 선택하는 다음 노드(예: NF/NE)는 4G(LTE)의 노드일 수도 있고 상이한 코어망 예컨대 5G의 노드일 수도 있는 것이다.
이에, 통신부(130)는, 결정부(120)에서 결정한 기능 로직을 통해 금번 서비스 요청에 대한 처리 기능을 수행하여 다음 노드(예: NF/NE)로 서비스 요청을 전달할 때, 다음 노드(예: NF/NE)가 인입되는 서비스 요청과는 상이한 코어망에 위치하는 노드인 경우, 다음 노드(예: NF/NE)로 전달하는 서비스 요청에 대하여 코어망 간 인터페이스(I/F) 및 Message Protocol 변환을 수행한 후 전달할 수 있다.
전술과 같이 SMF(통합형 NF)를 가정하여 예를 들면, SMF(통합형 NF)는 MME 로부터 GTP-C 기반의 서비스 요청 메시지를 수신함에 따라 이에 대한 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정 및 다음 노드(예: NF/NE)를 선택함에 있어, 예컨대 정책 정보 획득의 기능을 수행하는 기능 로직으로서 SMF를 다음 노드로서 5G 노드인 PCF를 선택한 경우라면, SMF(통합형 NF, 특히 통신부(130))는, 정책 정보 획득을 위해 Diameter의 서비스 요청을 4G PCRF로 전달하는 것이 아니라, 4G 및 5G 간 I/F 및 Message Protocol 변환을 수행하여 HTTP2 기반 SBI의 서비스 요청을 5G PCF로 전달하여, 이후 호 처리가 진행되도록 할 수 있다.
한편, 통신부(130)는, 다음 노드(예: NF/NE)로 하여금 전달되는 서비스 요청에 대해 수행해야 하는 후속 처리 기능을 식별하도록 하는 식별정보(Indication)를 포함시켜 전달할 수 있다.
즉, 통신부(130)는, 다음 노드(예: NF/NE)로 서비스 요청 전달 시, 다음 노드(예: NF/NE) 입장에서 선택된 사유 및 후속 처리 기능을 알 수 있도록 하는 Cause로서의 식별정보(Indication)을 포함시킬 수 있다.
여기서, 식별정보(Indication)는, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE 정보, 위치 정보, Feature, Service ID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 식별정보(Indication)에 포함될 수 있는 각 파라미터는 다음과 같이 정의될 수 있다.
Vendor ID: Operator / Vendor의 고유 ID
Preferred Function Mode: 원하는 동작이 SGW-C 단독, or SPGW-C 통합 or SPGW-C+PCRF (Compact Core), HDV-PGW, SMF/UPF
RAT: Radio Access Type (3G, 4G, NR)
UE 정보: UE information (UE IP, MSISDN, IMSI/SUPI, PEI)
위치정보: NCGI, ECGI, GPS, Zone Name, Location ID
Feature: 제공 기능(IP 할당, 정책 정보 전달, 가입자 요금제 정보 전달, DPI 탐지, 측위 등)
Service ID: E2E 서비스를 하기 위한 Network Slice 정보 (SST/SD)
이에, 본 발명의 경우, 통합형 NF(예: SMF)로부터 서비스 요청을 수신하는 다음 노드(예: NF/NE, 통합형 NF일 수도 있고 통합형 NF가 아닐 수도 있음)는, 수신한 서비스 요청에서 식별정보(Indication)가 확인되면, 식별정보(Indication)를 근거로 자신이 다음 노트로 선택된 사유 및 후속 처리 기능을 인지하고, 해당하는 후속 처리 기능을 수행할 수 있다.
이와 관련하여, 일 실시예에 따르면, 본 발명에서는 다음 노드(예: NF/NE)와 관련된 네트워크 기능 제어 장치(100) 관점에서도 NF 제어 기술을 실현한다.
구체적으로, 기능확인부(110)는, 단말 또는 기지국 또는 이전 노드(예: NF/NE)로부터 네트워크 기능 제어 장치(100)가 탑재된 통합형 NF로 서비스 요청이 인입되면, 인입되는 서비스 요청의 메시지에서, 서비스 요청에 대해 수행해야 하는 후속 처리 기능을 식별하도록 하는 식별정보(Indication)가 존재하는지 확인할 수 있다.
이에, 기능확인부(110)는, 서비스 요청에서 식별정보(Indication)가 확인되는 경우, 식별정보(Indication)로부터 인지되는 후속 처리 기능을 금번 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능인 것으로 확인할 수 있다.
한편, 결정부(120)는, 서비스 요청에서 식별정보(Indication)가 확인되는 경우, 다수의 NF 기능 로직 중 식별정보(Indication)에 따른 후속 처리 기능을 수행하는 기능 로직을 결정한다.
이에, 다음 노드로서 HDV-PGW NF가 선택 및 서비스 요청이 전달된 경우로서 HDV-PGW NF에 관련된 네트워크 기능 제어 장치(100)를 가정하여 예를 들면, 결정부(120)는, 식별정보(Indication)에 따라 결정한 기능 로직을 통해 후속 처리 기능 수행 시 식별정보(Indication)에 의해 특정되는 IP Pool (IPv6) 정보, DPI-bypass, 정책은 QCI 1번/2번/5번 만 허용하여 수행하도록 할 수 있다.
또한, 다음 노드로서 SMF/UPF NF가 선택 및 서비스 요청이 전달된 경우로서 SMF/UPF NF에 관련된 네트워크 기능 제어 장치(100)를 가정하여 예를 들면, 결정부(120)는, 식별정보(Indication)에 따라 결정한 기능 로직을 통해 후속 처리 기능 수행 시 식별정보(Indication)에 의해 특정되는 NCGI, NR-only 허용, 특정 S-NSSAI (SST/SD) 만 허용하여 수행하도록 할 수도 있다.
도 6은 본 발명에서 전술과 같은 실시예들을 통해 실현하는 NF 제어 기술의 전체적인 Call Flow의 일 예를 도시하고 있다.
설명에 앞서, 본 발명의 기술이 탑재되거나 적용될 수 있는 네트워크 장치는 Control Plane 및 User Plane의 NF 중 어떠한 NF라도 될 수 있으며, 다만 도 6에서는 통합형 NF로서 SMF를 언급하여 설명하고 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따르면, SMF(통합형 NF)는 인입되는 서비스 요청에 대하여, 금번 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능을 확인하고, NF 기능 별 기능 로직의 내부적 상황을 판단하여 처리 기능을 수행할 내부 기능 로직을 결정한다(①).
이와 더불어, SMF(통합형 NF)는 외부 연동 가능한 노드(예: NF/NE)의 네트웍 상황을 판단하여, 다음 노드(예: NF/NE)를 선택한다(②).
예를 들어, SMF(통합형 NF)는, 정책 정보를 획득하기 위하여 4G 장비인 PCRF를 선택하거나 5G 장비인 PCF 를 선택할 수 있고, Session 생성 시 User Plane anchoring을 위해 5G 장비인 UPF를 선택하거나 4G 장비인 PGW, SPGW 를 선택할 수 있다.
그리고, SMF(통합형 NF)는, 호 처리 절차에 따라 다음 노드(예: UPF)로 서비스 요청 전달 시 식별정보(Indication)를 포함시켜 전달하고, 다음 노드에 해당되는 UPF는, 전달(인입)되는 서비스 요청 메시지(특히, 식별정보(Indication))를 근거로 특정되거나 내부적 상황을 판단하여 결정한 기능 로직을 통해 후속 처리 기능을 수행한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 통합형 NF가, 자신이 수행할 NF 역할 범위를 결정하고 다음 노드(예: NF/NE)를 선택하는 점에 핵심이 있고, 더불어 선택한 다음 노드(예: NF/NE)에 맞는 I/F를 사용하는 점에 추가적인 핵심이 있다.
이로써, 본 발명에서 통합형 NF는, 자신이 수행할 NF 역할 범위를 결정하되 네트웍 상황에 따라 4G(LTE), 5G 세대 구분없이 다음 노드(예: NF/NE)를 선택할 수도 있게 된다.
이상, 본 발명에서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF(통합형 NF)에서 다수의 NF 기능 중 NF 기능을 스스로 결정 및 수행함으로써 NF가 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있는 구체적 기술을 실현함으로써, 일부 NF 기능의 비정상으로 인해 NF 전체를 정상적으로 이용하지 못하는 경우의 발생 자체를 회피할 수 있고, 5G 서비스 가입자의 서비스 품질을 개선하는 등 기존 기술이 갖는 한계점들을 해결할 수 있다.
이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기능 제어 방법(NF 제어 기술)에 대해 설명하겠다.
이하 설명하에서는, 본 발명의 네트워크 기능 제어 방법이 동작되는 주체인 NF를 통합형 NF로 지칭하여 설명하겠다.
본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에 따르면 통합형 NF는, FST(Function Selection Table)를 관리하거나 FST(Function Selection Table)을 관리하는 별도 노드와 연동할 수 있다(S10).
그리고 본 발명에서 활용하는 FST(Function Selection Table)는, 앞서 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 통합형 NF가 수행할 NF 역할 범위의 결정 시 기준으로 사용하는 정보, 통합형 NF에서 다음 노드(예: NF/NE)의 선택 시 기준으로 사용하는 정보로 구성된다.
한편, 본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에 따르면 통합형 NF는, 단말 또는 기지국 또는 이전 노드(예: NF/NE)로부터 네트워크 기능 제어 장치(100)가 탑재된 통합형 NF로 서비스 요청이 인입되면(S20), 서비스 요청에서 식별정보(Indication)가 존재하는지 여부를 확인한다(S30).
본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에 따르면 통합형 NF는, S30단계에서 식별정보(Indication)가 존재하는 것으로 확인하면(S30 유), 식별정보(Indication)로부터 인지되는 후속 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하고, 결정한 기능 로직을 통해 후속 처리 기능을 수행하여 이후 호 처리가 진행되도록 한다(S90).
한편, 본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에 따르면 통합형 NF는, S30단계에서 식별정보(Indication)가 존재하지 않는 것으로 확인하면(S30 무), 인입되는 서비스 요청의 메시지로부터 확인되는 Message Protocol, APN(Access Point Name)/DNN(Data Network Name), Location, Request Type, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE Information(UE IP, IMSI/SUPI, MSISDN/PEI), Slice Information(Network Slice-Specific Assistance Information(SST/SSD)) 중 적어도 하나를 근거로, 금번 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능을 확인할 수 있다(S40).
그리고, 본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에 따르면 통합형 NF는, 금번 서비스 요청의 호 처리에서 자신이 최종 노드인지 확인하여 최종 노드인 경우(S50 Yes), 다수의 NF 기능 별 기능 로직의 내부적 상황을 판단하여 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하고 처리 기능을 수행할 수 있다(S80).
한편, 본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에 따르면 통합형 NF는, 금번 서비스 요청의 호 처리에서 자신이 최종 노드가 아닌 경우(S50 No), 각 NF 기능 별 기능 로직의 상황(상태) 및 FST(Function Selection Table)를 근거로 인접한 다수의 노드(예: NF/NE)에 대해 확인되는 네트웍 상황을 판단하여, 확인된 처리 기능을 수행할 내부의 기능 로직을 결정 및 다음 노드(예: NF/NE)를 선택할 수 있다(S60).
전술과 마찬가지로, SMF(통합형 NF)에서 확인된 처리 기능 중 정책 정보를 획득해야 하는 기능을 언급하여 설명하면, SMF(통합형 NF)는, SMF(통합형 NF) 내 정책 정보 획득의 기능에 관여하는 SMF, SGW-C의 내부적 상황 및 인접 노드(예: NF/NE)의 네트?p 상황을 판단하여, 내/외부적으로 장애 없는 기능 로직을 결정 및 연동 노드를 선택할 수 있다.
예를 들어, SMF(통합형 NF)는, 전술의 판단 결과, SMF(통합형 NF) 내 SMF, SGW-C의 내부적 상황이 모두 양호하나 다음 노드가 될 수 있는 4G PCRF의 네트?p 상황이 열악하거나 장애가 있다면, 정책 정보 획득의 기능을 수행할 기능 로직으로서 SMF를 결정하고 이와 관련된 연동 노드로서 5G 노드인 PCF를 선택하여 서비스 요청을 전달할 수 있다.
이렇게 되면, 본 발명에서는, 만약 4G(LTE)에서 단말의 Session 생성 요청을 수신한 경우라도, SMF(통합형 NF)는 4G 노드인 PCRF에 장애가 있거나 네트?p 상황이 열악한 경우, 4G 노드인 PCRF가 아닌 5G 노드인 PCF를 다음 노드로 선택 및 PCF를 통해 정책 정보를 수신하여, 이후 호 처리 절차를 정상적으로 이어서 진행할 수 있다.
한편, 다른 예로서, SMF(통합형 NF)는, 전술의 판단 결과, SMF(통합형 NF) 내 SMF, SGW-C의 내부적 상황이 모두 양호하고 다음 노드가 될 수 있는 4G PCRF, 5G PCF의 네트?p 상황이 모두 양호하다면, 설정된 우선순위에 따라 정책 정보 획득의 기능을 수행할 기능 로직으로서 SGW-C를 결정하고 이와 관련된 연동 노드로서 4G 노드인 PCRF 를 선택하여 서비스 요청을 전달할 수도 있다.
더 나아가, 본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에 따르면 통합형 NF는, 결정한 기능 로직을 통해 금번 서비스 요청에 대한 처리 기능을 수행하여 다음 노드(예: NF/NE)로 서비스 요청을 전달할 때, 필요 시 다음 노드(예: NF/NE)로 전달하는 서비스 요청에 대하여 코어망 간 인터페이스(I/F) 및 Message Protocol 변환을 수행한 후 전달할 수 있다(S70).
즉, 통합형 NF는, 다음 노드(예: NF/NE)로 서비스 요청을 전달할 때, 다음 노드(예: NF/NE)가 인입되는 서비스 요청과는 상이한 코어망에 위치하는 노드인 경우, 다음 노드(예: NF/NE)로 전달하는 서비스 요청에 대하여 코어망 간 인터페이스(I/F) 및 Message Protocol 변환을 수행한 후 전달할 수 있다.
전술과 같이 SMF(통합형 NF)를 가정하여 예를 들면, SMF(통합형 NF)는 MME 로부터 GTP-C 기반의 서비스 요청 메시지를 수신함에 따라 이에 대한 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정 및 다음 노드(예: NF/NE)를 선택함에 있어, 예컨대 정책 정보 획득의 기능을 수행하는 기능 로직으로서 SMF를 다음 노드로서 5G 노드인 PCF를 선택한 경우라면, SMF(통합형 NF)는, 정책 정보 획득을 위해 Diameter의 서비스 요청을 4G PCRF로 전달하는 것이 아니라, 4G 및 5G 간 I/F 및 Message Protocol 변환을 수행하여 HTTP2 기반 SBI의 서비스 요청을 5G PCF로 전달하여, 이후 호 처리가 진행되도록 할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 네트워크 기능 제어 방법에 따르면 통합형 NF는, 다음 노드(예: NF/NE)로 서비스 요청 전달 시, 다음 노드(예: NF/NE) 입장에서 선택된 사유 및 후속 처리 기능을 알 수 있도록 하는 Cause로서의 식별정보(Indication)을 포함시킬 수 있다(S70).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 통합형 NF가, 자신이 수행할 NF 역할 범위를 결정하고 다음 노드(예: NF/NE)를 선택하는 점에 핵심이 있고, 더불어 선택한 다음 노드(예: NF/NE)에 맞는 I/F를 사용하는 점에 추가적인 핵심이 있다.
이로써, 본 발명에서 통합형 NF는, 자신이 수행할 NF 역할 범위를 결정하되 네트웍 상황에 따라 4G(LTE), 5G 세대 구분없이 다음 노드(예: NF/NE)를 선택할 수도 있게 된다.
이렇듯, 본 발명에서는, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF(통합형 NF)에서 다수의 NF 기능 중 NF 기능을 스스로 결정 및 수행함으로써 NF가 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있는 구체적 기술을 실현함으로써, 일부 NF 기능의 비정상으로 인해 NF 전체를 정상적으로 이용하지 못하는 경우의 발생 자체를 회피할 수 있고, 5G 서비스 가입자의 서비스 품질을 개선하는 등 기존 기술이 갖는 한계점들을 해결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기능 제어 방법(NF 제어 기술)은, 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명의 네트워크 기능 제어 장치 및 네트워크 기능 제어 방법에 따르면, 다수의 NF 기능을 제공하는 NF에서 다수의 NF 기능 중 NF 기능을 스스로 결정하여 수행함으로써 NF가 선택적인 NF 역할을 수행할 수 있는 기술을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 네트워크 기능 제어 장치
110 : 기능확인부 120 : 결정부
130 : 통신부

Claims (12)

  1. 네트워크 장치의 네트워크 기능 제어 장치에 있어서,
    상기 네트워크 장치로 인입되는 서비스 요청에 대해, 상기 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능을 확인하는 기능확인부; 및
    상기 네트워크 장치가 지원하는 다수의 기능 로직 중에서, 상기 확인된 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하는 결정부를 포함하며,
    상기 결정부는,
    상기 네트워크 장치가 지원하는 다수의 기능 로직 중에서, 상기 확인된 처리 기능에 관여하는 기능 로직의 상황 및 인접 노드의 상황을 판단하여 상기 확인된 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능확인부는,
    상기 인입되는 서비스 요청의 메시지로부터 확인되는 Message Protocol, APN(Access Point Name)/DNN(Data Network Name), Location, Request Type, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE Information(UE IP, IMSI/SUPI, MSISDN/PEI), Slice Information(Network Slice-Specific Assistance Information(SST/SSD)) 중 적어도 하나를 근거로, 상기 처리 기능을 확인하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 네트워크 장치와 인접한 다수의 노드 별로 각 노드의 상태(Status), 기능(Feature), 종류(Type) 중 적어도 하나가 관리되는 정보 테이블에 근거하여, 상기 서비스 요청에 대한 호 처리 절차에서 상기 처리 기능을 수행하여 서비스 요청을 전달하게 될 다음 노드를 선택하고,
    상기 다수의 기능 로직 중에서, 상기 선택한 다음 노드와 연동하는 상기 기능 로직을 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정한 기능 로직을 통해 상기 서비스 요청에 대한 처리 기능을 수행하여 상기 다음 노드로 서비스 요청을 전달하되,
    상기 다음 노드로 하여금 전달되는 서비스 요청에 대해 수행해야 하는 후속 처리 기능을 식별하도록 하는 식별정보를 포함시켜 전달하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 식별정보는,
    Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE 정보, 위치 정보, Feature, Service ID 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택한 다음 노드는, 상기 인입되는 서비스 요청이 지원하는 코어망에 위치하는 노드 또는 상이한 코어망에 위치하는 노드이며,
    상기 통신부는,
    상기 선택한 다음 노드가 상기 상이한 코어망에 위치하는 노드인 경우, 상기 다음 노드로 전달하는 서비스 요청에 대하여 코어망 간 인터페이스(I/F) 및 Message Protocol 변환을 수행한 후 전달하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능확인부는,
    상기 인입되는 서비스 요청의 메시지에서, 서비스 요청에 대해 수행해야 하는 후속 처리 기능을 식별하도록 하는 식별정보가 존재하는지 확인하며,
    상기 결정부는,
    상기 식별정보가 확인되는 경우, 상기 다수의 기능 로직 중 상기 식별정보에 따른 후속 처리 기능을 수행하는 기능 로직을 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 장치.
  8. 네트워크 장치의 네트워크 기능 제어 방법에 있어서,
    상기 네트워크 장치로 인입되는 서비스 요청에 대해, 상기 서비스 요청 처리에 요구되는 처리 기능을 확인하는 기능확인단계; 및
    상기 네트워크 장치가 지원하는 다수의 기능 로직 중에서, 상기 확인된 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하는 결정단계를 포함하며,
    상기 결정단계는,
    상기 네트워크 장치가 지원하는 다수의 기능 로직 중에서, 상기 확인된 처리 기능에 관여하는 기능 로직의 상황 및 인접 노드의 상황을 판단하여 상기 확인된 처리 기능을 수행할 기능 로직을 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기능확인단계는,
    상기 인입되는 서비스 요청의 메시지로부터 확인되는 Message Protocol, APN(Access Point Name)/DNN(Data Network Name), Location, Request Type, Vendor ID, Preferred Function Mode, RAT(Radio Access Technology Type), UE Information(UE IP, IMSI/SUPI, MSISDN/PEI), Slice Information(Network Slice-Specific Assistance Information(SST/SSD)) 중 적어도 하나를 근거로, 상기 처리 기능을 확인하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 결정단계는,
    상기 네트워크 장치와 인접한 다수의 노드 별로 각 노드의 상태(Status), 기능(Feature), 종류(Type) 중 적어도 하나가 관리되는 정보 테이블에 근거하여, 상기 서비스 요청에 대한 호 처리 절차에서 상기 처리 기능을 수행하여 서비스 요청을 전달하게 될 다음 노드를 선택하고,
    상기 다수의 기능 로직 중에서, 상기 선택한 다음 노드와 연동하는 상기 기능 로직을 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 선택한 기능 로직을 통해 상기 서비스 요청에 대한 처리 기능을 수행하여 상기 다음 노드로 서비스 요청을 전달하되,
    상기 다음 노드로 하여금 전달되는 서비스 요청에 대해 수행해야 하는 후속 처리 기능을 식별하도록 하는 식별정보를 포함시켜 전달하는 요청전달단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 선택한 다음 노드는, 상기 인입되는 서비스 요청이 지원하는 코어망에 위치하는 노드 또는 상이한 코어망에 위치하는 노드이며,
    상기 요청전달단계는,
    상기 선택한 다음 노드가 상기 상이한 코어망에 위치하는 노드인 경우, 상기 다음 노드로 전달하는 서비스 요청에 대하여 코어망 간 인터페이스(I/F) 및 Message Protocol 변환을 수행한 후 전달하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기능 제어 방법.
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JP2020074604A (ja) * 2015-02-03 2020-05-14 日本電気株式会社 仮想ネットワークシステム、仮想ネットワーク制御方法、制御装置およびそのプログラム
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