KR102580332B1 - Method and Apparatus for Controlling Congestion in Communication Systems with Services - Google Patents

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KR102580332B1 KR1020160142993A KR20160142993A KR102580332B1 KR 102580332 B1 KR102580332 B1 KR 102580332B1 KR 1020160142993 A KR1020160142993 A KR 1020160142993A KR 20160142993 A KR20160142993 A KR 20160142993A KR 102580332 B1 KR102580332 B1 KR 102580332B1
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Abstract

서비스 별 네트워크 혼잡을 제어하는 방법 및 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예들은 네트워크 슬라이싱 기반의 이동통신 시스템에서 슬라이스 내 네트워크 기능들에 혼잡이 발생하는 경우, 각 기능의 상이한 특성을 고려하여 사용자 체감 서비스 품질을 향상시키면서 네트워크를 혼잡으로부터 보호할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
Disclosed is a method and device for controlling network congestion for each service.
Embodiments of the present invention provide a method for protecting the network from congestion while improving the quality of service experienced by the user by considering the different characteristics of each function when congestion occurs in network functions within a slice in a network slicing-based mobile communication system. The main purpose is to provide and devices.

Description

서비스 별 네트워크 혼잡을 제어하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for Controlling Congestion in Communication Systems with Services}Method and Apparatus for Controlling Congestion in Communication Systems with Services}

본 실시예는 하나의 물리적 네트워크가 사용자 가입 서비스의 종류에 따라 분리되어 별도의 논리적 네트워크들로 구성된 이동통신 시스템에서 네트워크 혼잡을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.This embodiment relates to a method and apparatus for controlling network congestion in a mobile communication system where one physical network is divided into separate logical networks according to the type of user subscription service.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information for this embodiment and does not constitute prior art.

종래 이동통신 시스템은 다양한 서비스를 제공하기 보다는 특정 서비스에 최적화되어 왔다. 예를 들어, 종래에는 휴대전화 단말기에만 최적화된 구조로 네트워크가 구성되었다. 그러나, 차세대 이동통신 시스템에서는 휴대전화 단말기뿐만 아니라 서로 다른 속성을 갖는 다양한 단말기들을 대상으로 서비스를 제공할 수 있는 네트워크 구조가 요구되고 있다.Conventional mobile communication systems have been optimized for specific services rather than providing a variety of services. For example, conventionally, networks were structured in a structure optimized only for mobile phone terminals. However, in the next-generation mobile communication system, a network structure that can provide services not only to mobile phone terminals but also to various terminals with different properties is required.

예를 들어, 차세대 이동통신 시스템의 대표적인 유스케이스(Use Case)로 제시되고 있는 Enhanced Mobile Broadband(예: UHD, VR 영상 등), Massive Machine Type Communications(예: 스마트 시티, 스마트 홈 등), Ultra-reliable and Low Latency Communications(예: 자율주행 차, 공장 자동화 등)은 이동성, 과금, 보안, 레이턴시(latency), 신뢰도 등의 측면에서 서비스 속성과 네트워크 요구사항이 상이하다.For example, Enhanced Mobile Broadband (e.g. UHD, VR video, etc.), Massive Machine Type Communications (e.g. smart city, smart home, etc.), which are presented as representative use cases of next-generation mobile communication systems, and Ultra- Reliable and Low Latency Communications (e.g. self-driving cars, factory automation, etc.) have different service properties and network requirements in terms of mobility, billing, security, latency, and reliability.

이에 따라, 각각의 서비스 유형 별로 적절하게 네트워크를 구성하기 위한 기술로서 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)에 대한 논의가 이루어지고 있다. 네트워크 슬라이싱은 하나의 물리적 네트워크를 서비스 유형에 따라 논리적으로 분리하여 각각의 서비스에 특화된 복수의 전용 네트워크(Dedicated Network)를 제공하는 기술이다. 여기서, 논리적으로 분리된 각각의 네트워크는 네트워크 슬라이스라 칭한다.Accordingly, network slicing is being discussed as a technology for configuring a network appropriately for each service type. Network slicing is a technology that logically separates one physical network according to service type and provides multiple dedicated networks specialized for each service. Here, each logically separated network is called a network slice.

네트워크 슬라이싱을 적용하는 차세대 이동통신 시스템에서는 네트워크 내의 다양한 기능들이 가상화되어 하나의 장치에서 구현될 수 있기 때문에 종래의 단일 네트워크에서 혼잡(congestion)이 발생하는 경우와는 다르게 각각의 네트워크 기능에서 혼잡이 발생할 수 있다. 이에 따라, 차세대 이동통신 시스템에서는 각각의 네트워크 기능의 특성을 고려한 혼잡 제어 방법이 필요하다.In the next-generation mobile communication system that applies network slicing, various functions within the network can be virtualized and implemented in one device, so unlike cases where congestion occurs in a conventional single network, congestion may occur in each network function. You can. Accordingly, a congestion control method that takes into account the characteristics of each network function is needed in the next-generation mobile communication system.

본 발명의 실시예들은 네트워크 슬라이싱 기반의 이동통신 시스템에서 슬라이스 내 네트워크 기능들에 혼잡이 발생하는 경우, 각 기능의 상이한 특성을 고려하여 사용자 체감 서비스 품질을 향상시키면서 네트워크를 혼잡으로부터 보호할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.Embodiments of the present invention provide a method for protecting the network from congestion while improving the quality of service experienced by the user by considering the different characteristics of each function when congestion occurs in network functions within a slice in a network slicing-based mobile communication system. The main purpose is to provide and devices.

본 발명의 실시예들이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems to be solved that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains from the description below. .

본 발명의 실시예에 의하면, 하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 네트워크 장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서, 복수의 슬라이스들 내 이동성 관리 노드들로부터 혼잡정보를 획득하는 단계, 단말장치로부터 수신한 특정 유형의 슬라이스에 대한 등록 요청 메시지에 따라 특정 슬라이스를 선택하고, 선택한 특정 슬라이스 내 이동성 관리 노드의 혼잡상태를 혼잡정보에 기반하여 확인하는 단계, 및 선택한 특정 슬라이스 내 이동성 관리 노드의 혼잡 발생 여부에 따라 선택한 특정 슬라이스로 등록절차를 수행하거나, 백오프 타이머(back off timer)가 포함된 등록 거절 메시지를 단말장치로 전송하는 단계를 포함하는 네트워크 혼잡 제어 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a method for a network device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks, within the plurality of slices. Obtaining congestion information from mobility management nodes, selecting a specific slice according to a registration request message for a specific type of slice received from the terminal device, and determining the congestion status of the mobility management node within the selected specific slice based on the congestion information. Confirming, and performing a registration procedure with the selected specific slice depending on whether congestion occurs in the mobility management node within the selected specific slice, or transmitting a registration rejection message including a back off timer to the terminal device. Provides a network congestion control method including:

본 발명의 실시예에 의하면, 하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 단말장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서, 접속할 슬라이스 유형을 선택하고, 선택한 유형의 슬라이스에 대한 등록 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송하는 단계, 네트워크 장치로부터 선택한 유형의 슬라이스 내 이동성 관리 노드의 혼잡으로 인하여 백오프 타이머가 포함된 등록 거절 메시지를 수신하는 단계 및 등록 거절 메시지에 따라 백오프 타이머가 만료될 때까지 등록 요청을 하지 않고 대기하거나, 기 설정된 슬라이스 유형에 대한 등록 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송하는 단계를 포함하는 네트워크 혼잡 제어 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, in a method for a terminal device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks, the slice type to be connected is selected. and transmitting a registration request message for a slice of the selected type to the network device, receiving a registration rejection message including a backoff timer due to congestion of the mobility management node in the slice of the selected type from the network device, and rejecting registration. Provides a network congestion control method that includes waiting without requesting registration until a backoff timer expires depending on the message, or transmitting a registration request message for a preset slice type to a network device.

본 발명의 실시예에 의하면, 하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 네트워크 장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서, 각각의 슬라이스 내 하나 이상의 세션관리 노드들로부터 혼잡정보를 획득하는 단계, 단말장치로부터 특정 유형의 슬라이스 내 특정 유형의 세션에 대한 세션수립 요청 메시지를 수신하는 단계, 세션수립 요청 메시지에 상기 특정 유형의 슬라이스 내 특정 세션관리 노드를 선택하고, 선택한 특정 세션관리 노드의 혼잡상태를 혼잡정보에 기반하여 확인하는 단계. 및 선택한 특정 세션관리 노드의 혼잡 발생 여부에 따라 특정 세션관리 노드로 세션수립 절차를 수행하거나, 백오프 타이머(back off timer)가 포함된 세션 거절 메시지를 단말장치로 전송하는 단계를 포함하는 네트워크 혼잡 제어 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, in a method for a network device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks, one in each slice is provided. Obtaining congestion information from the above session management nodes, receiving a session establishment request message for a specific type of session within a specific type of slice from a terminal device, and managing a specific session within the specific type of slice in the session establishment request message. A step of selecting a node and checking the congestion status of the selected specific session management node based on congestion information. And network congestion, including performing a session establishment procedure with a specific session management node or transmitting a session rejection message including a back off timer to the terminal device depending on whether congestion occurs in the selected specific session management node. Provides a control method.

하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 단말장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서, 특정 유형의 슬라이스 내 특정 유형의 세션에 대한 세션수립 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송하는 단계, 네트워크 장치로부터 세션수립 요청 메시지에 따라 선택된 특정 유형의 슬라이스 내 특정 세션관리 노드의 혼잡으로 인하여 백오프 타이머가 포함된 세션 거절 메시지를 수신하는 단계, 및 세션 거절 메시지에 따라 백오프 타이머가 만료될 때까지 특정 유형의 슬라이스로 등록요청을 하지 않고 대기하거나, 기 설정된 슬라이스 유형에 대한 등록 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송하는 단계를 포함하는 네트워크 혼잡 제어 방법을 제공한다.In a method for a terminal device to control network congestion in a mobile communication system in which a physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks, session establishment for a specific type of session within a specific type of slice Transmitting a request message to a network device, receiving a session rejection message including a backoff timer from the network device due to congestion of a specific session management node in a specific type of slice selected according to the session establishment request message, and session rejection. Provides a network congestion control method that includes waiting without requesting registration with a specific type of slice until the backoff timer expires according to the message, or transmitting a registration request message for a preset slice type to a network device. .

본 발명의 실시예에 의하면, 하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 네트워크 장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서, 특정 슬라이스 내 하나 이상의 세션 관리 노드들과 연동된 하나 이상의 사용자평면 노드들로부터 혼잡정보를 획득하는 단계, 단말장치로부터 특정 유형의 슬라이스 내 특정 유형의 세션에 대한 세션수립 요청 메시지를 수신하는 단계, 세션수립 요청 메시지에 따라 특정 세션관리 노드와 연동되는 하나 이상의 사용자평면 노드들의 혼잡상태를 혼잡정보에 기반하여 확인하고, 혼잡이 발생하지 않은 사용자평면 노드를 선택하는 단계, 및 선택한 사용자평면 노드에 대한 정보를 기지국장치에 전송하고 기지국장치에 대한 정보를 선택한 사용자평면 노드에 전송하여 세션수립 절차를 수행하는 단계를 포함하는 네트워크 혼잡 제어 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a method for a network device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks, includes one or more slices within a specific slice. Obtaining congestion information from one or more user plane nodes linked to session management nodes, receiving a session establishment request message for a specific type of session within a specific type of slice from a terminal device, according to the session establishment request message. Checking the congestion status of one or more user plane nodes linked to a specific session management node based on congestion information, selecting a user plane node in which congestion does not occur, and transmitting information about the selected user plane node to the base station device. and transmitting information about the base station device to the selected user plane node to perform a session establishment procedure.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 네트워크 슬라이싱 기반의 이동통신 시스템에서 슬라이스 내 네트워크 기능들에 혼잡이 발생하는 경우, 각 기능의 상이한 특성을 고려하여 사용자 체감 서비스 품질을 향상시키면서 네트워크를 혼잡으로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to embodiments of the present invention, when congestion occurs in network functions within a slice in a network slicing-based mobile communication system, the user's perceived quality of service is improved by taking into account the different characteristics of each function, and the network It has the effect of protecting from congestion.

본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크 슬라이싱이 적용된 이동통신 시스템에서 혼잡이 발생한 네트워크 기능의 특성에 따라 혼잡을 제어함으로써 전체 네트워크 자원의 사용 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect of increasing the efficiency of using overall network resources by controlling congestion according to the characteristics of the network function where congestion occurs in a mobile communication system to which network slicing is applied.

본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크 혼잡 상황에서 단말장치의 서비스 사용 상태 및 가입된 서비스 종류를 고려하여 최적의 네트워크 슬라이스 및 QoS를 이용할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to use the optimal network slice and QoS in consideration of the service usage status of the terminal device and the type of subscribed service in a network congestion situation.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 네트워크 슬라이싱 기반 이동통신 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 슬라이스 내 이동성 관리 노드에서 혼잡이 발생한 경우에 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 슬라이스 내 세션관리 노드에서 혼잡이 발생한 경우에 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 슬라이스 내 사용자평면 노드에서 혼잡이 발생한 경우에 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 슬라이스 내 사용자평면 노드에서 혼잡이 발생한 경우에 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
1 is a schematic structural diagram of a network slicing-based mobile communication system related to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart showing a congestion control method of a network device and a terminal device when congestion occurs in a mobility management node within a network slice according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a congestion control method of a network device and a terminal device when congestion occurs in a session management node within a network slice according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing a congestion control method of a network device and a terminal device when congestion occurs in a user plane node within a network slice according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing a congestion control method of a network device and a terminal device when congestion occurs in a user plane node within a network slice according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In explaining the present invention, '... Terms such as 'unit' and 'module' refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.

본 발명의 실시예는 네트워크 슬라이싱 기반의 이동통신 시스템에서 슬라이스 내 네트워크 기능들에 혼잡이 발생하는 경우, 각 기능의 상이한 특성을 고려하여 사용자 체감 서비스 품질을 향상시키면서 네트워크를 혼잡으로부터 보호할 수 있는 방법 및 장치를 제안한다.An embodiment of the present invention is a method of protecting the network from congestion while improving the quality of service experienced by the user by considering the different characteristics of each function when congestion occurs in network functions within a slice in a mobile communication system based on network slicing. and a device are proposed.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 네트워크 슬라이싱 기반 이동통신 시스템의 개략적인 구조도이다.1 is a schematic structural diagram of a network slicing-based mobile communication system related to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 네트워크 슬라이싱 기반 이동통신 시스템(100)은 복수의 네트워크 슬라이스(110), 단말장치(UE, 150), RAN(Radio Access Network, 140), 및 PDN(Public Data Network, 160)을 포함한다. 도 1에서는 설명의 편의상 하나의 네트워크 슬라이스만을 도시하였으나, 이동통신 시스템(100)은 각각의 서비스 유형에 특화된 복수의 네트워크 슬라이스를 포함한다. 네트워크 슬라이스(이하, '슬라이스'라 칭함)에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, the network slicing-based mobile communication system 100 includes a plurality of network slices 110, a terminal device (UE) 150, a Radio Access Network (RAN) 140, and a Public Data Network (PDN) 160. Includes. Although only one network slice is shown in FIG. 1 for convenience of explanation, the mobile communication system 100 includes a plurality of network slices specialized for each service type. A detailed description of the network slice (hereinafter referred to as ‘slice’) is as follows.

각각의 슬라이스는 특정 서비스에 할당(dedicated)되는 독립적인 논리적 네트워크로, 단말장치(150)가 네트워크에 접속할 경우, 사용자의 가입정보(subscription)에 따라서 복수의 슬라이스 중 적합한 슬라이스가 선택된다.Each slice is an independent logical network dedicated to a specific service, and when the terminal device 150 connects to the network, an appropriate slice is selected from a plurality of slices according to the user's subscription information.

하나의 슬라이스 구조는 제어평면(Control Plane, 120) 및 사용자평면(User Plane, 130)으로 나뉘며, 제어평면(120)에는 이동성 관리 노드(MM: Mobility Management, 122) 및 세션관리 노드(SM: Session Management, 124) 등이 포함되고 사용자평면(130)에는 사용자평면 노드(UPGW: User Plane Gateway, 132) 등이 포함될 수 있다. One slice structure is divided into a control plane (120) and a user plane (130), and the control plane (120) includes a mobility management node (MM: 122) and a session management node (SM: Session). Management, 124), etc. are included, and the user plane 130 may include a user plane node (UPGW: User Plane Gateway, 132).

이동성 관리 노드(122), 세션관리 노드(124) 및 사용자평면 노드(132)는 가상화된 하나의 네트워크 장치에 각각의 네트워크 기능에 대한 소프트웨어가 탑재되는 형태로 구현될 수 있다. 즉, 물리적 노드(Physical Node)가 아닌 가상 노드(Virtualized Node)로서 각각의 기능을 제공하는 노드를 의미한다.The mobility management node 122, session management node 124, and user plane node 132 may be implemented in a form in which software for each network function is mounted on a single virtualized network device. In other words, it refers to a node that provides each function as a virtualized node rather than a physical node.

본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치에는 복수의 슬라이스가 구현될 수 있고, 각각의 슬라이스 내에는 이동성 관리 노드(122), 하나 이상의 세션관리 노드(124) 및 하나 이상의 사용자평면 노드(132)가 포함될 수 있다. 여기서, 네트워크 장치는 각각의 네트워크 기능을 수행하기 위하여 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있으며, 단말장치 및 기지국장치와의 통신을 위해 송수신 모듈을 포함할 수 있다.A network device according to an embodiment of the present invention may be implemented with a plurality of slices, and each slice may include a mobility management node 122, one or more session management nodes 124, and one or more user plane nodes 132. You can. Here, the network device may include one or more processors to perform each network function, and may include a transmission/reception module for communication with the terminal device and the base station device.

하나의 이동성 관리 노드(122)에는 하나 이상의 세션관리 노드(124)가 연동되고, 하나의 세션관리 노드(124) 각각에는 하나 이상의 사용자평면 노드(132)가 연동될 수 있다. 즉, 하나의 슬라이스는 하나의 이동성 관리 노드(122)에 다수의 세션관리 노드(124)가, 다시 하나의 세션관리 노드(124)에는 다수의 사용자평면 노드(132)가 연동되는 다층(Hierarchical) 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 세션관리 노드(124)는 트래픽 특성 또는 서비스 특성 별로 정의될 수 있다.One or more session management nodes 124 may be linked to one mobility management node 122, and one or more user plane nodes 132 may be linked to each of one session management nodes 124. In other words, one slice is multi-layered (hierarchical) in which a plurality of session management nodes 124 are linked to one mobility management node 122, and a plurality of user plane nodes 132 are linked to one session management node 124. It can be composed of a structure. Here, the session management node 124 may be defined by traffic characteristics or service characteristics.

이동성 관리 노드(122)는 인증, 접속관리, 이동성관리 등 전반적인 단말장치(150)의 상태를 관리하는 기능을 수행하고, 세션관리 노드(124)는 세션관리, QoS 관리 등 세션 기반의 트래픽 전송을 관리하는 기능을 수행하며, 사용자평면 노드(132)는 사용자 데이터(User Data) 패킷을 한 노드에서 다른 노드로 전송하는 기능을 수행한다.The mobility management node 122 performs the function of managing the overall status of the terminal device 150, such as authentication, connection management, and mobility management, and the session management node 124 performs session-based traffic transmission such as session management and QoS management. It performs a management function, and the user plane node 132 performs a function of transmitting user data packets from one node to another node.

네트워크 슬라이싱 기반의 이동통신 시스템(100)에서는 논리적인 네트워크인 각각의 슬라이스 내 네트워크 기능들(즉, MM, SM, UPGW 등)에서 혼잡(congestion)이 발생할 수 있다. 각 네트워크 기능들은 하나의 네트워크 장치 내에 탑재되므로 물리적으로 한정된 컴퓨팅, 메모리, 네트워크 등의 자원을 이용하게 된다. 이에 따라, 각 네트워크 기능이 할당 받은 자원에 비하여 처리해야 할 양이 더 많은 경우 혼잡이 발생하게 된다.In the network slicing-based mobile communication system 100, congestion may occur in network functions (i.e., MM, SM, UPGW, etc.) within each slice, which is a logical network. Since each network function is mounted within a single network device, physically limited resources such as computing, memory, and network are used. Accordingly, congestion occurs when the amount to be processed is greater than the resources allocated to each network function.

여기서, 각 기능들의 처리량은 이동성 관리 노드(122)의 경우에는 접속한 단말장치의 개수, 세션관리 노드(124)의 경우에는 관리하는 세션의 개수, 사용자평면 노드(132)의 경우에는 세션의 개수뿐만 아니라 실제로 처리하는 패킷의 개수로 표현될 수 있다.Here, the throughput of each function is the number of connected terminal devices in the case of the mobility management node 122, the number of sessions managed in the case of the session management node 124, and the number of sessions in the case of the user plane node 132. In addition, it can be expressed as the number of packets actually processed.

슬라이스 내 각 기능에 혼잡이 발생한 경우, 혼잡제어를 적절히 수행하지 못하면 네트워크가 혼잡으로 인하여 오동작할 수 있고, 과도하게 혼잡제어를 수행하면 사용자 체감 서비스 품질이 오히려 저하될 수 있다. 따라서, 슬라이스 내 각 기능의 상이한 특성을 고려하여 사용자 체감 서비스 품질을 높임과 동시에 네트워크가 적절히 동작하도록 혼잡을 제어하는 방법이 필요하다.When congestion occurs in each function within a slice, if congestion control is not properly performed, the network may malfunction due to the congestion, and if congestion control is performed excessively, the quality of service experienced by the user may actually deteriorate. Therefore, a method is needed to control congestion so that the network operates appropriately while increasing the user-perceived service quality by considering the different characteristics of each function within the slice.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 슬라이스 내 각각의 네트워크 기능에 혼잡이 발생한 경우에 각 경우에 따라 혼잡을 제어하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2 to 5, a method for controlling congestion in each case when congestion occurs in each network function within a slice will be described in detail.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 슬라이스 내 이동성 관리 노드(122)에서 혼잡이 발생한 경우에 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 2 is a flowchart showing a congestion control method of a network device and a terminal device when congestion occurs in the mobility management node 122 within a network slice according to an embodiment of the present invention.

본 실시예의 네트워크 장치(미도시)에는 슬라이스 선택 노드, 및 각 슬라이스(슬라이스 1, 슬라이스 2, … , 슬라이스 n)에 포함된 이동성 관리 노드들의 기능이 구현된다. 다만, 슬라이스 선택 노드는 기지국장치(미도시)에 구현될 수도 있다. 슬라이스 선택 노드는 단말장치(150)가 네트워크에 접속하는 경우에 단말장치(150)의 가입자 정보(subscription)에 따라서 적절한 슬라이스를 선택한다.The network device (not shown) of this embodiment implements the functions of a slice selection node and mobility management nodes included in each slice (slice 1, slice 2, ..., slice n). However, the slice selection node may be implemented in a base station device (not shown). The slice selection node selects an appropriate slice according to subscriber information (subscription) of the terminal device 150 when the terminal device 150 connects to the network.

전술한 네트워크 구조에서 이동성 관리 노드(122)는 단말장치(150)의 슬라이스 접속을 처리하는 기능을 수행하며, 모든 세션관리 노드들(124)로의 세션수립 요청은 이동성 관리 노드(122)를 통해서만 송수신된다. 이동성 관리 노드(122)는 슬라이스 접속을 처리하는 기능을 수행하므로, 혼잡이 발생하게 되면 슬라이스로의 추가적인 접속은 허용하지 않아야 한다. 또한, 단말장치(150)가 이동성 관리 노드(122)의 혼잡이 해소될 때까지 접속 요청을 중지하고 대기하도록 하거나 다른 슬라이스로 접속하도록 제어할 필요가 있다. In the above-described network structure, the mobility management node 122 performs the function of processing the slice connection of the terminal device 150, and session establishment requests to all session management nodes 124 are transmitted and received only through the mobility management node 122. do. Since the mobility management node 122 performs the function of processing slice connections, additional connections to the slice should not be allowed when congestion occurs. In addition, it is necessary to control the terminal device 150 to stop and wait for a connection request until congestion in the mobility management node 122 is resolved, or to connect to another slice.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치는 복수의 슬라이스들 내 이동성 관리 노드들로부터 혼잡정보를 획득한다(S210). 도 2에는 간단히 슬라이스 1 내의 이동성 관리 노드만이 혼잡정보를 전송하는 경우를 도시하였으나, 나머지 슬라이스 내의 이동성 관리 노드들도 슬라이스 선택 노드로 혼잡정보를 전송한다.To this end, the network device according to an embodiment of the present invention obtains congestion information from mobility management nodes within a plurality of slices (S210). Figure 2 simply shows a case where only the mobility management node in slice 1 transmits congestion information, but the mobility management nodes in the remaining slices also transmit congestion information to the slice selection node.

슬라이스 내 이동성 관리 노드(122)는 혼잡이 발생한 것을 감지하여 슬라이스 선택 노드로 혼잡정보를 전송할 수 있다. 여기서, 혼잡정보는 이동성 관리 노드(122)에 접속 가능한 최대 단말장치 수 및 접속상태에 있는 단말장치 수에 근거하여 혼잡상태를 나타내는 정보로서, 혼잡레벨 및 혼잡발생여부 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.The intra-slice mobility management node 122 may detect that congestion has occurred and transmit congestion information to the slice selection node. Here, the congestion information is information indicating a congestion state based on the maximum number of terminal devices that can connect to the mobility management node 122 and the number of terminal devices in a connected state, and may indicate at least one of the congestion level and whether congestion has occurred.

예컨대, 혼잡레벨은 접속 가능한 최대 단말장치 수에 대한 현재 접속상태에 있는 단말장치 수의 비율로 나타낼 수 있으며, 혼잡발생여부는 혼잡/비혼잡을 나타내는 비트(bit)로 간단히 나타낼 수 있다.For example, the congestion level can be expressed as a ratio of the number of terminal devices currently connected to the maximum number of terminal devices that can be connected, and whether congestion occurs can be simply expressed as a bit indicating congestion/non-congestion.

단말장치(150)는 네트워크에 접속하는 경우에 서비스 유형에 따라 접속할 슬라이스 유형을 선택하고(S212), 슬라이스 선택 노드로 등록 요청 메시지를 전송한다(S214). 등록 요청 메시지에는 선택한 슬라이스 유형에 대한 정보가 포함된다.When connecting to the network, the terminal device 150 selects a slice type to connect according to the service type (S212) and transmits a registration request message to the slice selection node (S214). The registration request message includes information about the selected slice type.

슬라이스 선택 노드는 단말장치(150)로부터 수신한 등록요청 메시지에 따라 복수의 슬라이스 중 요청된 유형의 특정 슬라이스를 선택하고, 선택한 특정 슬라이스 내 이동성 관리 노드의 혼잡상태를 혼잡정보에 기반하여 확인한다(S216). 도 2의 예에서는 슬라이스 1의 이동성 관리 노드가 선택되어 혼잡상태를 확인하는 경우를 나타낸다.The slice selection node selects a specific slice of the requested type among a plurality of slices according to the registration request message received from the terminal device 150, and checks the congestion status of the mobility management node within the selected specific slice based on the congestion information ( S216). The example in FIG. 2 shows a case where the mobility management node of slice 1 is selected to check the congestion state.

단계 S216에서 슬라이스 선택 노드는 혼잡정보에 포함된 혼잡여부를 나타내는 비트 또는 혼잡레벨을 확인하여 혼잡상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 혼잡여부를 나타내는 비트는 혼잡의 경우 1, 비혼잡의 경우 0으로 정의될 수 있으며, 혼잡여부를 나타내는 비트가 1인 경우에는 해당 슬라이스 내 이동성 관리 노드에 혼잡이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 반대의 경우도 가능함은 물론이다. 다른 예로서, 혼잡레벨(즉, 혼잡정도를 나타내는 수치 값)이 기 설정된 임계치 이상인 경우 혼잡이 발생한 것으로 판단할 수도 있다.In step S216, the slice selection node can check the congestion state by checking the bit indicating congestion or the congestion level included in the congestion information. For example, the bit indicating congestion can be defined as 1 for congestion and 0 for non-congestion. If the bit indicating congestion is 1, it can be determined that congestion has occurred in the mobility management node within the slice. there is. Of course, the opposite case is also possible. As another example, if the congestion level (i.e., a numerical value representing the degree of congestion) is greater than or equal to a preset threshold, it may be determined that congestion has occurred.

슬라이스 선택 노드는 단계 S216에서 판단한 이동성 관리 노드의 혼잡 발생 여부에 따라서, 선택한 특정 슬라이스로 등록절차를 수행하거나 백오프 타이머(back off timer)가 포함된 등록 거절 메시지를 단말장치(150)로 전송할 수 있다. 해당 이동성 관리 노드에 혼잡이 발생한 것으로 확인되면, 슬라이스 선택 노드는 단말장치(150)의 등록요청을 거절하기 위해 등록 거절 메시지를 전송한다(S218). 이 때, 등록 거절 메시지에는 백오프 타이머와 함께 혼잡으로 인하여 요청이 거절되었음을 나타내는 사유(cause)가 포함될 수 있다.The slice selection node may perform a registration procedure with the specific selected slice or transmit a registration rejection message including a back off timer to the terminal device 150, depending on whether congestion occurs in the mobility management node determined in step S216. there is. If it is confirmed that congestion has occurred in the corresponding mobility management node, the slice selection node transmits a registration rejection message to reject the registration request of the terminal device 150 (S218). At this time, the registration rejection message may include a backoff timer and a reason indicating that the request was rejected due to congestion.

백오프 타이머의 시간 값은 이동성 관리 노드로부터 수신한 혼잡정보에 기반하여 슬라이스 선택 노드에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 혼잡정보에 의하여 혼잡이 발생한 것으로 확인되면 기 설정된 소정의 시간으로 백오프 타이머를 설정하거나, 혼잡레벨에 따라서 백오프 타이머를 가변적으로 설정할 수도 있다. 백오프 타이머는 전술한 것과 같이 슬라이스 선택 노드에서 설정될 수도 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 이동성 관리 노드가 직접 혼잡상태를 감지하여 혼잡레벨에 따라 백오프 타이머를 설정하여 혼잡정보와 함께 전달할 수도 있다.The time value of the backoff timer can be set by the slice selection node based on congestion information received from the mobility management node. For example, if it is confirmed that congestion has occurred based on congestion information, the backoff timer can be set to a predetermined time, or the backoff timer can be set variably according to the congestion level. The backoff timer may be set at the slice selection node as described above, but it is not necessarily limited to this, and the mobility management node may directly detect the congestion state and set the backoff timer according to the congestion level and transmit it along with the congestion information. .

단말장치(150)가 슬라이스 선택 노드로부터 등록 거절 메시지를 수신하면, 등록 거절 메시지에 포함된 백오프 타이머가 동작(start)하고, 백오프 타이머가 만료(expire)될 때까지 소정의 시간 동안 슬라이스에 대한 등록 요청을 하지 않고 대기하거나, 등록 거절된 슬라이스와 다른 슬라이스 유형을 선택한다(S220).When the terminal device 150 receives a registration rejection message from the slice selection node, the backoff timer included in the registration rejection message starts, and remains in the slice for a predetermined time until the backoff timer expires. Either wait without requesting registration, or select a slice type different from the slice for which registration was rejected (S220).

등록 거절된 슬라이스와 다른 슬라이스 유형을 선택하는 경우는 단말장치(150)가 다른 슬라이스 선택을 위한 정보를 가지고 있는 경우이다. 이 경우, 단말장치(150)가 선택한 다른 슬라이스 유형은 기 설정된 슬라이스 유형으로서, 예를 들어, 디폴트 슬라이스 유형(default slice type)으로 설정되거나 슬라이스 유형에 대한 우선순위 리스트에 따라 다음 우선순위의 슬라이스를 선택하도록 설정될 수도 있다. 디폴트 슬라이스 유형은 예컨대, 긴급전화 등 최소한의 필수 서비스를 제공하기 위한 슬라이스 유형일 수 있다.When selecting a slice type different from the slice for which registration has been rejected, the terminal device 150 has information for selecting a different slice. In this case, the other slice type selected by the terminal device 150 is a preset slice type, for example, is set as the default slice type or selects the next priority slice according to the priority list for the slice type. It can also be set to select. The default slice type may be a slice type to provide minimum essential services, such as emergency calls, for example.

단말장치(150)는 선택한 다른 슬라이스 유형(즉, 기 설정된 슬라이스 유형)에 대한 등록 요청 메시지를 슬라이스 선택 노드로 전송한다(S222). 슬라이스 선택 노드는 단말장치(150)의 두 번째 등록 요청에 따라 다시 슬라이스를 선택하여 해당 슬라이스 내 이동성 관리 노드의 혼잡상태를 확인하고(S224), 확인 결과 혼잡하지 않은 경우에 해당 이동성 관리 노드(예: 슬라이스 n 내 이동성 관리 노드)로 등록 요청 메시지를 전달한다(S226). 이후, 본 실시예의 네트워크 장치는 단말장치와 나머지 등록절차를 수행한다(S228).The terminal device 150 transmits a registration request message for another selected slice type (i.e., a preset slice type) to the slice selection node (S222). The slice selection node selects a slice again according to the second registration request from the terminal device 150, checks the congestion status of the mobility management node within the slice (S224), and if it is not congested as a result of the check, the corresponding mobility management node (e.g. : A registration request message is delivered to the mobility management node within slice n (S226). Afterwards, the network device of this embodiment performs the remaining registration procedures with the terminal device (S228).

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 슬라이스 내 세션관리 노드에서 혼잡이 발생한 경우에 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 본 실시예의 네트워크 장치(미도시)에는 복수의 슬라이스 내 이동성 관리 노드 및 이와 연동되는 하나 이상의 세션관리 노드들의 기능이 구현된다. 도 3에는 설명의 명확성을 위해 복수의 슬라이스 중 특정 슬라이스 내 이동성 관리 노드만을 도시하였다.Figure 3 is a flowchart showing a congestion control method of a network device and a terminal device when congestion occurs in a session management node within a network slice according to an embodiment of the present invention. The network device (not shown) of this embodiment implements the functions of a plurality of intra-slice mobility management nodes and one or more session management nodes linked thereto. In Figure 3, for clarity of explanation, only the mobility management node within a specific slice among a plurality of slices is shown.

종래의 이동통신 시스템에서는 단말장치가 네트워크에 등록(attach)된 경우에 세션(즉, PDN 연결)을 무조건 생성하여 서비스를 제공하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템(100)에서는 무조건 세션을 생성하는 것이 아니라 특정 서비스에 대해서는 필요한 경우에만 세션을 생성하여 해당 서비스를 제공할 수 있다.In the conventional mobile communication system, when the terminal device is registered (attached) to the network, a session (i.e., PDN connection) is unconditionally created and the service is provided. However, in the mobile communication system 100 according to the embodiment of the present invention, the session is unconditionally created. Rather than creating a session, you can provide a specific service by creating a session only when necessary.

본 발명의 실시예에 따른 혼잡제어 방법은 세션수립을 필수적(mandatory)으로 하는 서비스와 선택적(optional)으로 하는 서비스를 구분하여, 각 서비스에 따라서 혼잡이 발생한 세션관리 노드(124)를 제어하는 방법을 달리할 수 있다.The congestion control method according to an embodiment of the present invention is a method of distinguishing between services for which session establishment is mandatory and services for which it is optional, and controlling the session management node 124 where congestion occurs according to each service. can be changed.

예를 들어, 단말장치가 반드시 세션수립을 요구하는 서비스를 위하여 특정 슬라이스에 접속요청을 한 경우, 해당 세션을 관리하는 세션관리 노드에 혼잡이 발생하였다면 해당 슬라이스에 접속하는 것이 더 이상 의미가 없으므로 다른 슬라이스를 선택하거나 혼잡이 해소될 때까지 대기하는 것이 필요하다.For example, when a terminal device requests access to a specific slice for a service that requires session establishment, if congestion occurs in the session management node that manages the session, access to the slice is no longer meaningful, so other It is necessary to select a slice or wait until the congestion clears.

이와 반대의 경우로, 단말장치가 슬라이스를 선택하여 등록절차를 수행하는 과정 중에는 세션수립이 불필요한 서비스(즉, 데이터 송수신이 필요한 때에만 세션을 생성하면 되는 서비스)가 있다. 이 경우에는 슬라이스에 접속하는 과정 중 필요로 하는 세션관리 노드에 혼잡이 발생하더라도 해당 슬라이스로 접속이 가능하다.In the opposite case, there is a service that does not require session establishment during the process of the terminal device selecting a slice and performing the registration procedure (i.e., a service that only needs to create a session when data transmission and reception is necessary). In this case, even if congestion occurs at the session management node required during the process of accessing the slice, access to the slice is possible.

본 실시예에 따른 단말장치(150)는 슬라이스를 선택하여 접속을 요청할 경우에 세션관리 노드(124)로 등록이 필요한지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 세션관리 노드(124)로 등록이 필요한지 여부에 대한 정보는 세션수립(또는 세션관리 노드의 할당)의 필수여부에 대한 정보 및 어떤 세션관리 노드에 등록해야 하는지에 대한 정보를 포함할 수 있다.The terminal device 150 according to this embodiment may include information on whether registration with the session management node 124 is required when requesting a connection by selecting a slice. Here, information about whether registration with the session management node 124 is necessary may include information about whether session establishment (or allocation of a session management node) is necessary and information about which session management node to register with. .

이하, 도 3을 참조하여 본 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to FIG. 3.

본 실시예의 네트워크 장치는 각각의 슬라이스 내 하나 이상의 세션관리 노드들로부터 혼잡정보를 획득한다(S310). 세션관리 노드들은 혼잡이 발생한 것을 감지하여 이동성 관리 노드로 혼잡정보를 전송할 수 있다. 여기서, 혼잡정보는 세션관리 노드가 관리 가능한 최대 세션 수 및 관리 중인 세션 수에 근거하여 혼잡상태를 나타내는 정보로서, 혼잡레벨 및 혼잡발생여부 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.The network device of this embodiment obtains congestion information from one or more session management nodes in each slice (S310). Session management nodes can detect that congestion has occurred and transmit congestion information to the mobility management node. Here, the congestion information is information indicating a congestion state based on the maximum number of sessions that the session management node can manage and the number of sessions being managed, and may indicate at least one of the congestion level and whether congestion has occurred.

예컨대, 혼잡레벨은 관리 가능한 최대 세션 수에 대한 현재 관리 중인 세션 수의 비율로 나타낼 수 있으며, 혼잡발생여부는 혼잡/비혼잡을 나타내는 비트(bit)로 간단히 나타낼 수 있다.For example, the congestion level can be expressed as a ratio of the number of sessions currently being managed to the maximum number of sessions that can be managed, and whether congestion occurs can be simply expressed as a bit indicating congestion/non-congestion.

단말장치는 네트워크에 접속하는 경우에 서비스 유형에 따라 접속할 슬라이스 유형을 선택하고(S312), 선택한 특정 유형의 슬라이스 내 특정 유형의 세션에 대한 세션수립 요청 메시지를 해당 이동성 관리 노드로 전송한다(S314). 여기서, 세션수립 요청 메시지는 특정 유형의 슬라이스에 대한 등록 요청 메시지에 포함되어 이동성 관리 노드까지 전달될 수 있다. 또한, 세션수립 요청 메시지에는 세션수립이 필수적인지 여부를 나타내는 플래그가 포함될 수 있다.When connecting to the network, the terminal device selects a slice type to connect according to the service type (S312) and transmits a session establishment request message for a specific type of session within the selected specific type of slice to the corresponding mobility management node (S314). . Here, the session establishment request message may be included in the registration request message for a specific type of slice and delivered to the mobility management node. Additionally, the session establishment request message may include a flag indicating whether session establishment is essential.

이동성 관리 노드는 단말장치로부터 수신한 세션수립 요청 메시지에 따라 특정 유형의 슬라이스 내 특정 세션관리 노드를 선택하고, 선택한 특정 세션관리 노드의 혼잡상태를 혼잡정보에 기반하여 확인한다(S316).The mobility management node selects a specific session management node within a specific type of slice according to the session establishment request message received from the terminal device, and checks the congestion status of the selected specific session management node based on the congestion information (S316).

단계 S316에서 이동성 관리 노드는 혼잡정보에 포함된 혼잡여부를 나타내는 비트 또는 혼잡레벨을 확인하여 혼잡상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 혼잡여부를 나타내는 비트는 혼잡의 경우 1, 비혼잡의 경우 0으로 정의될 수 있으며, 혼잡여부를 나타내는 비트가 1인 경우에는 해당 세션관리 노드에 혼잡이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 반대의 경우도 가능함은 물론이다. 다른 예로서, 혼잡레벨(즉, 혼잡정도를 나타내는 수치 값)이 기 설정된 임계치 이상인 경우 혼잡이 발생한 것으로 판단할 수도 있다.In step S316, the mobility management node can check the congestion status by checking the bit or congestion level indicating congestion included in the congestion information. For example, the bit indicating congestion can be defined as 1 for congestion and 0 for non-congestion. If the bit indicating congestion is 1, it can be determined that congestion has occurred in the session management node. Of course, the opposite case is also possible. As another example, if the congestion level (i.e., a numerical value representing the degree of congestion) is greater than or equal to a preset threshold, it may be determined that congestion has occurred.

이동성 관리 노드는 단계 S316에서 판단한 세션관리 노드의 혼잡 발생 여부에 따라서, 특정 세션관리 노드로 세션수립 절차를 수행하거나 백오프 타이머(back off timer)가 포함된 세션 거절 메시지를 단말장치로 전송할 수 있다. 해당 세션관리 노드에 혼잡이 발생한 것으로 확인되면, 이동성 관리 노드는 단말장치의 세션수립 요청을 거절하기 위해 세션 거절 메시지를 전송한다(S318). 이 때, 세션 거절 메시지에는 백오프 타이머와 함께 혼잡으로 인하여 요청이 거절되었음을 나타내는 사유(cause)가 포함될 수 있다.Depending on whether congestion occurs in the session management node determined in step S316, the mobility management node may perform a session establishment procedure with a specific session management node or transmit a session rejection message including a back off timer to the terminal device. . If it is confirmed that congestion has occurred in the corresponding session management node, the mobility management node transmits a session rejection message to reject the terminal device's session establishment request (S318). At this time, the session rejection message may include a backoff timer and a reason indicating that the request was rejected due to congestion.

백오프 타이머의 시간 값은 세션관리 노드로부터 수신한 혼잡정보에 기반하여 이동성 관리 노드에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 혼잡정보에 의하여 혼잡이 발생한 것으로 확인되면 기 설정된 소정의 시간으로 백오프 타이머를 설정하거나, 혼잡레벨에 따라서 백오프 타이머를 가변적으로 설정할 수도 있다. 백오프 타이머는 전술한 것과 같이 이동성 관리 노드에서 설정될 수도 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 세션관리 노드가 직접 혼잡상태를 감지하여 혼잡레벨에 따라 백오프 타이머를 설정하여 혼잡정보와 함께 전달할 수도 있다.The time value of the backoff timer can be set by the mobility management node based on congestion information received from the session management node. For example, if it is confirmed that congestion has occurred based on congestion information, the backoff timer can be set to a predetermined time, or the backoff timer can be set variably according to the congestion level. The backoff timer may be set in the mobility management node as described above, but it is not necessarily limited to this, and the session management node may directly detect the congestion state, set the backoff timer according to the congestion level, and transmit it along with the congestion information. .

단말장치가 이동성 관리 노드로부터 세션 거절 메시지를 수신하면, 세션 거절 메시지에 포함된 백오프 타이머가 동작(start)하고, 백오프 타이머가 만료(expire)될 때까지 소정의 시간 동안 슬라이스에 대한 등록 요청을 하지 않고 대기하거나, 등록 거절된 슬라이스와 다른 슬라이스 유형을 선택한다(S320 및 S322).When the terminal device receives a session rejection message from the mobility management node, the backoff timer included in the session rejection message starts and requests registration for the slice for a predetermined period of time until the backoff timer expires. Either wait without doing so, or select a slice type different from the slice whose registration was rejected (S320 and S322).

구체적으로, 세션수립이 필수적인 서비스의 경우(즉, 세션관리 노드로의 등록이 필수적인 서비스의 경우)에는 세션 거절 메시지에 백오프 타이머가 포함되면 단말장치는 백오프 타이머에 의한 제약으로 인하여 해당 슬라이스에 대해 등록 요청을 할 수 없게 된다. 이에 따라, 단말장치는 백오프 타이머가 만료될 때까지 대기하였다가 다시 해당 슬라이스에 대한 등록요청 메시지를 전송한다. Specifically, in the case of services where session establishment is essential (i.e., services where registration with a session management node is essential), if a backoff timer is included in the session rejection message, the terminal device may not You will not be able to request registration. Accordingly, the terminal device waits until the backoff timer expires and then transmits a registration request message for the corresponding slice again.

세션수립이 필수적인 경우, 실시예에 따라서 단말장치는 등록 거절된 슬라이스와 다른 유형의 슬라이스를 선택할 수 있다. 이 경우는 단말장치가 다른 슬라이스 선택을 위한 정보를 가지고 있는 경우이다. 단말장치가 선택한 다른 슬라이스 유형은 기 설정된 슬라이스 유형으로서, 예를 들어, 디폴트 슬라이스 유형(default slice type)으로 설정되거나 슬라이스 유형에 대한 우선순위 리스트에 따라 다음 우선순위의 슬라이스를 선택하도록 설정될 수도 있다. 디폴트 슬라이스 유형은 예컨대, 긴급전화 등 최소한의 필수 서비스를 제공하기 위한 슬라이스 유형일 수 있다.When session establishment is essential, depending on the embodiment, the terminal device may select a slice of a different type from the slice for which registration has been rejected. In this case, the terminal device has information for selecting another slice. Another slice type selected by the terminal device is a preset slice type, for example, may be set as the default slice type or may be set to select the next priority slice according to the priority list for the slice type. . The default slice type may be a slice type to provide minimum essential services, such as emergency calls, for example.

단말장치는 선택한 다른 슬라이스 유형(즉, 기 설정된 슬라이스 유형)에 대한 등록 요청 메시지(세션유형 및 세션수립의 필수여부에 대한 정보 포함)를 네트워크 장치로 전송한다. 단말장치의 두 번째 등록 요청에 따라 네트워크 장치 내 해당 슬라이스의 이동성 관리 노드는 다시 해당 세션관리 노드의 혼잡상태를 확인하고, 확인 결과 혼잡하지 않은 경우에 해당 세션관리 노드로 등록절차를 수행한다.The terminal device transmits a registration request message (including information about the session type and whether session establishment is necessary) for another selected slice type (i.e., a preset slice type) to the network device. According to the terminal device's second registration request, the mobility management node of the corresponding slice in the network device again checks the congestion status of the session management node, and if it is not congested as a result of the confirmation, performs the registration procedure with the session management node.

반면에, 세션수립이 선택적인 서비스의 경우(즉, 세션관리 노드로의 등록이 선택적인 서비스의 경우)에는 슬라이스 접속과정에서의 세션수립이 필수적이지 않기 때문에 세션 거절 메시지를 수신하더라도 다른 슬라이스를 선택하여 등록요청을 시도할 필요가 없다. 따라서, 단말장치는 세션 거절 메시지에 포함된 백오프 타이머가 만료될 때까지 등록요청을 하지 않고 대기하면 된다.On the other hand, in the case of a service in which session establishment is optional (i.e., in the case of a service in which registration as a session management node is optional), session establishment during the slice connection process is not essential, so even if a session rejection message is received, another slice is selected. So there is no need to attempt a registration request. Therefore, the terminal device only needs to wait without requesting registration until the backoff timer included in the session rejection message expires.

본 발명의 실시예에 따른 단말장치는 이동성 관리 노드 및 하나 이상의 세션관리 노드 별로 백오프 타이머를 가질 수 있다. 즉, 슬라이스 및 서비스 별로 하나 이상의 백오프 타이머를 가질 수 있다.A terminal device according to an embodiment of the present invention may have a backoff timer for each mobility management node and one or more session management nodes. That is, each slice and service can have one or more backoff timers.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 슬라이스 내 사용자평면 노드에서 혼잡이 발생한 경우에 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 슬라이스 내 사용자평면 노드에서 혼잡이 발생한 경우에 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart showing a congestion control method of a network device and a terminal device when congestion occurs in a user plane node within a network slice according to an embodiment of the present invention. Figure 5 is a flowchart showing a congestion control method of a network device and a terminal device when congestion occurs in a user plane node within a network slice according to another embodiment of the present invention.

본 실시예의 네트워크 장치(미도시)에는 복수의 슬라이스 내 이동성 관리 노드, 각 이동성 관리 노드와 연동되는 하나 이상의 세션관리 노드들 및 각 세션관리 노드와 연동되는 하나 이상의 사용자평면 노드(사용자평면 노드 1, … , 사용자평면 노드 n)의 기능이 구현된다. 도 4 및 도 5에는 설명의 명확성을 위 하여 복수의 슬라이스 중 특정 슬라이스 내 이동성 관리 노드와 연동되는 특정 세션관리 노드만을 도시하였다.The network device (not shown) of this embodiment includes a plurality of intra-slice mobility management nodes, one or more session management nodes linked to each mobility management node, and one or more user plane nodes (user plane node 1, …, the function of user plane node n) is implemented. For clarity of explanation, Figures 4 and 5 show only a specific session management node that is linked to a mobility management node within a specific slice among a plurality of slices.

사용자평면 노드(UPGW)는 사용자 패킷을 처리하는 기능을 수행하는데, 혼잡이 발생하는 경우에는 패킷을 처리할 수 없기 때문에 해당 패킷을 폐기(discard)하게 되어 사용자가 체감하는 서비스 품질을 저하시킨다. 이를 방지하기 위하여 사용자평면 노드에 혼잡이 발생한 경우에는 세션관리 노드가 혼잡이 발생하지 않은 사용자평면 노드를 선택하여 단말장치에 할당하게 된다.The user plane node (UPGW) performs the function of processing user packets. When congestion occurs, the packets cannot be processed and the packets are discarded, thereby lowering the quality of service experienced by the user. To prevent this, when congestion occurs in a user plane node, the session management node selects a user plane node where congestion does not occur and assigns it to the terminal device.

구체적으로, 하나의 세션관리 노드에는 다수의 사용자평면 노드가 연동되기 때문에 하나의 사용자평면 노드에 혼잡이 발생하더라도 혼잡이 발생하지 않은 다른 사용자평면 노드를 단말장치에 할당함으로써 혼잡이 심화되는 것을 방지할 수 있다.Specifically, since multiple user plane nodes are linked to one session management node, even if congestion occurs in one user plane node, it is possible to prevent congestion from worsening by allocating another user plane node that does not cause congestion to the terminal device. You can.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 네트워크 장치는 특정 슬라이스 내 하나 이상의 세션 관리 노드들과 연동된 하나 이상의 사용자평면 노드들로부터 혼잡정보를 획득한다(S410). 도 4에는 간단히 사용자평면 노드 1만이 혼잡정보를 전송하는 경우를 도시하였으나, 나머지 사용자평면 노드들도 세션관리 노드로 혼잡정보를 전송한다.Referring to FIG. 4, the network device according to this embodiment acquires congestion information from one or more user plane nodes linked to one or more session management nodes within a specific slice (S410). Figure 4 simply shows a case where only user plane node 1 transmits congestion information, but the remaining user plane nodes also transmit congestion information to the session management node.

사용자평면 노드들은 혼잡이 발생한 것을 감지하여 세션관리 노드로 혼잡정보를 전송할 수 있다. 여기서, 혼잡정보는 사용자평면 노드가 처리 가능한 최대 패킷 수 및 처리 중인 패킷 수에 근거하거나, 폐기되는 패킷 수에 근거하여 혼잡상태를 나타낼 수 있다. 혼잡정보는 혼잡레벨 및 혼잡발생여부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.User plane nodes can detect that congestion has occurred and transmit congestion information to the session management node. Here, the congestion information may indicate the congestion state based on the maximum number of packets that the user plane node can process and the number of packets being processed, or based on the number of discarded packets. Congestion information may include at least one of congestion level and whether congestion occurs.

예컨대, 혼잡레벨은 처리 가능한 최대 패킷 수에 대한 현재 처리 중인 패킷 수의 비율 또는 사용자평면 노드에 도달한 전체 패킷 수에 대한 폐기(discard)된 패킷의 수의 비율로 나타낼 수 있으며, 혼잡발생여부는 혼잡/비혼잡을 나타내는 비트(bit)로 간단히 나타낼 수 있다.For example, the congestion level can be expressed as the ratio of the number of packets currently being processed to the maximum number of packets that can be processed, or the ratio of the number of discarded packets to the total number of packets reaching the user plane node, and whether congestion occurs is determined by It can be simply expressed as a bit indicating congestion/non-congestion.

단말장치는 네트워크 접속을 위해 서비스 유형에 따라 특정 유형의 슬라이스를 선택하고(S412), 세션생성이 필요한 경우에 선택한 유형의 슬라이스 내 특정 유형의 세션에 대한 세션수립 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송한다(S414). 세션수립 요청 메시지는 세션관리 노드까지 전달되며, 요청하는 세션유형에 대한 정보 및 세션수립(즉, 세션관리 노드의 할당)이 필수적인지 여부를 나타내는 플래그가 포함될 수 있다.The terminal device selects a specific type of slice according to the service type for network connection (S412), and when session creation is necessary, a session establishment request message for a specific type of session within the selected type of slice is transmitted to the network device (S412). S414). The session establishment request message is delivered to the session management node, and may include information about the requested session type and a flag indicating whether session establishment (i.e., allocation of a session management node) is essential.

세션관리 노드는 단말장치로부터 수신한 세션수립 요청 메시지에 따라 특정 유형의 슬라이스 내 특정 세션관리 노드와 연동되는 하나 이상의 사용자평면 노드들의 혼잡상태를 혼잡정보에 기반하여 확인하고, 혼잡이 발생하지 않은 사용자평면 노드를 선택한다(S416). 도 4에서는 사용자평면 노드 n이 혼잡이 발생하지 사용자평면 노드로서 선택된 경우를 예시한다.The session management node checks the congestion status of one or more user plane nodes linked to a specific session management node within a specific type of slice based on the congestion information according to the session establishment request message received from the terminal device, and checks the congestion status of the users who do not experience congestion. Select a plane node (S416). Figure 4 illustrates a case where user plane node n is selected as a user plane node without congestion.

단계 S416에서 세션관리 노드는 혼잡정보에 포함된 혼잡여부를 나타내는 비트 또는 혼잡레벨을 확인하여 혼잡상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 혼잡여부를 나타내는 비트는 혼잡의 경우 1, 비혼잡의 경우 0으로 정의될 수 있으며, 혼잡여부를 나타내는 비트가 1인 경우에는 해당 사용자평면 노드에 혼잡이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 반대의 경우도 가능함은 물론이다. 다른 예로서, 혼잡레벨(즉, 혼잡정도를 나타내는 수치 값)이 기 설정된 임계치 이상인 경우 혼잡이 발생한 것으로 판단할 수도 있다.In step S416, the session management node can check the congestion status by checking the bit or congestion level indicating congestion included in the congestion information. For example, the bit indicating congestion can be defined as 1 for congestion and 0 for non-congestion, and if the bit indicating congestion is 1, it can be determined that congestion has occurred in the corresponding user plane node. Of course, the opposite case is also possible. As another example, if the congestion level (i.e., a numerical value representing the degree of congestion) is greater than or equal to a preset threshold, it may be determined that congestion has occurred.

실시예에 따라, 혼잡이 발생하지 않은 것으로 판단되는 사용자평면 노드가 다수 개 존재하는 경우에는 혼잡레벨을 상호 비교하는 방식으로 혼잡 정도가 가장 양호한 사용자평면 노드를 선택할 수도 있다.Depending on the embodiment, if there are a plurality of user plane nodes that are determined not to be congested, the user plane node with the best degree of congestion may be selected by comparing the congestion levels.

세션관리 노드는 단계 S416에서 선택한 혼잡이 발생하지 않은 사용자평면 노드에 대한 정보를 기지국장치에 전송하고(S418), 기지국장치에 대한 정보를 해당 사용자평면 노드로 전송하여(S420) 세션수립 절차를 수행한다. 세션관리 노드의 기지국장치 및 사용자평면 노드로의 각각의 정보 전달은 반드시 도 4에 도시된 바와 같은 시계열적 순서로 한정되는 것은 아니다.The session management node transmits information about the user plane node without congestion selected in step S416 to the base station device (S418), and transmits information about the base station device to the corresponding user plane node (S420) to perform a session establishment procedure. do. The transmission of each information from the session management node to the base station device and the user plane node is not necessarily limited to the time series order as shown in FIG. 4.

세션수립 절차에 의하여 단말장치와 혼잡이 발생하지 않은 사용자평면 노드 간에는 사용자 평면 터널(즉, 세션)이 생성되어 트래픽의 전송이 가능하게 된다(S422).Through the session establishment procedure, a user plane tunnel (i.e., session) is created between the terminal device and the user plane node where congestion does not occur, thereby enabling traffic transmission (S422).

한편, 이미 특정 사용자평면 노드와 세션이 수립된 상태에서 해당 사용자평면 노드에 혼잡이 발생하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우에 세션관리 노드는 신규 세션수립 절차를 수행하지 않고 이미 수립되어 있는 세션을 혼잡하지 않은 다른 사용자평면 노드로 이동시킬 수 있다. 이하, 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.Meanwhile, there may be cases where congestion occurs at a specific user plane node when a session has already been established with the user plane node. In this case, the session management node can move the already established session to another user plane node that is not congested without performing a new session establishment procedure. Hereinafter, it will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5는 사용자평면 노드 1과 단말장치 간에 이미 세션이 수립되어 있는 상태(S510)를 예시한다. 이 상태에서 사용자평면 노드 1에 혼잡이 감지되면, 사용자평면 노드 1은 세션관리 노드로 혼잡발생 및 혼잡레벨 중 적어도 하나를 나타내는 혼잡정보를 세션관리 노드로 전송할 수 있다(S512).Figure 5 illustrates a state in which a session has already been established between user plane node 1 and the terminal device (S510). In this state, if congestion is detected in user plane node 1, user plane node 1 may transmit congestion information indicating at least one of congestion occurrence and congestion level to the session management node (S512).

세션관리 노드는 획득한 혼잡정보를 기반으로 혼잡이 발생한 사용자평면 노드 1의 세션 중 적어도 일부를 이동시키기 위해 혼잡이 발생하지 않은 다른 사용자평면 노드(예: 사용자평면 노드 n)를 결정할 수 있다(S514). 예를 들어, 혼잡발생여부를 나타내는 플래그를 확인하여 혼잡이 발생하지 않은 사용자평면 노드를 선택하거나, 혼잡이 발생하지 않은 사용자평면 노드가 다수 개이면 혼잡레벨을 상호 비교하여 혼잡 정도가 가장 양호한 노드를 선택하는 등으로 다른 사용자평면 노드를 결정할 수 있을 것이다.Based on the acquired congestion information, the session management node may determine another user plane node (e.g., user plane node n) where congestion does not occur in order to move at least some of the sessions of user plane node 1 where congestion occurred (S514) ). For example, check the flag indicating whether congestion has occurred and select a user plane node where congestion has not occurred, or if there are multiple user plane nodes where congestion has not occurred, compare the congestion levels to select the node with the best degree of congestion. You may be able to determine other user plane nodes by selecting them, etc.

세션관리 노드는 기존 세션을 이동시키기 위하여 단계 S514에서 결정된 사용자평면 노드에 대한 정보 및 기존 세션 정보를 기지국장치에 전송하고(S516), 기지국장치에 대한 정보 및 기존 세션 정보를 결정된 사용자평면 노드에 전송하여(S518) 세션이동 절차를 수행할 수 있다. 마찬가지로, 단계 S516 및 S518은 도 5에 도시된 시계열적 순서에 반드시 한정되는 것은 아니다.In order to move the existing session, the session management node transmits information about the user plane node determined in step S514 and existing session information to the base station device (S516), and transmits information about the base station device and existing session information to the determined user plane node. Thus, the session transfer procedure can be performed (S518). Likewise, steps S516 and S518 are not necessarily limited to the chronological order shown in FIG. 5.

세션이동 절차에 의하여 단말장치는 혼잡이 발생하지 않은 새로운 사용자평면 노드와 사용자평면 터널을 형성하여 트래픽 전송을 할 수 있다(S520).Through the session transfer procedure, the terminal device can transmit traffic by forming a user plane tunnel with a new user plane node where congestion does not occur (S520).

도 2 내지 도 5에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 2 내지 도 5에 기재된 과정을 변경 또는 생략하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 2 내지 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In Figures 2 to 5, each process is described as being executed sequentially, but the process is not necessarily limited to this. In other words, it may be applicable to executing the processes described in FIGS. 2 to 5 by changing or omitting them, or executing one or more processes in parallel, so FIGS. 2 to 5 are not limited to a time-serial order.

도 2 내지 도 5에 기재된 본 실시예에 따른 네트워크 장치 및 단말장치의 혼잡 제어 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 혼잡 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨팅 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.The congestion control method of network devices and terminal devices according to the present embodiment described in FIGS. 2 to 5 may be implemented as a program and recorded on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium on which a program for implementing the congestion control method according to this embodiment is recorded includes all types of recording devices that store data that can be read by a computing system.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present embodiment, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these examples. The scope of protection of this embodiment should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this embodiment.

100: 이동통신 시스템
110: 네트워크 슬라이스
122: 이동성 관리 노드
124: 세션관리 노드
132: 사용자평면 노드
100: Mobile communication system
110: Network slice
122: Mobility management node
124: Session management node
132: Userplane node

Claims (16)

하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 네트워크 장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서,
상기 복수의 슬라이스들 내 이동성 관리 노드들로부터 혼잡정보를 획득하는 단계;
단말장치로부터 수신한 특정 유형의 슬라이스에 대한 등록 요청 메시지에 따라 특정 슬라이스를 선택하고, 선택한 특정 슬라이스 내 이동성 관리 노드의 혼잡상태를 상기 혼잡정보에 기반하여 확인하는 단계; 및
상기 선택한 특정 슬라이스 내 이동성 관리 노드의 혼잡 발생 여부에 따라 상기 선택한 특정 슬라이스로 등록절차를 수행하거나, 백오프 타이머(back off timer)가 포함된 등록 거절 메시지를 상기 단말장치로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 혼잡정보는 상기 이동성 관리 노드에 접속 가능한 최대 단말장치 수 및 접속상태에 있는 단말장치 수의 비율에 근거하여 혼잡상태를 나타내고,
상기 복수의 슬라이스들 중 하나의 슬라이스는 하나의 이동성 관리 노드를 포함하고, 상기 하나의 이동성 관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 세션관리 노드와 연동되고, 하나의 세션관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 사용자 평면 노드와 연동되는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
In a method for a network device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks,
Obtaining congestion information from mobility management nodes within the plurality of slices;
selecting a specific slice according to a registration request message for a specific type of slice received from the terminal device, and checking the congestion status of the mobility management node within the selected specific slice based on the congestion information; and
Comprising the step of performing a registration procedure with the selected specific slice or transmitting a registration rejection message including a back off timer to the terminal device depending on whether congestion occurs in the mobility management node within the selected specific slice. ,
The congestion information indicates a congestion state based on the ratio of the maximum number of terminal devices that can connect to the mobility management node and the number of terminal devices in a connected state,
One slice among the plurality of slices includes one mobility management node, the one mobility management node is linked to one or more session management nodes in the one slice, and one session management node is in the one slice. A network congestion control method characterized in that it is linked to one or more user plane nodes within the network.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 혼잡상태를 상기 혼잡정보에 기반하여 확인하는 단계는,
상기 혼잡정보에 포함된 혼잡여부를 나타내는 비트 또는 혼잡레벨을 확인하여, 상기 비트가 혼잡상태를 나타내거나 상기 혼잡레벨이 기 설정된 임계치 이상인 경우 혼잡이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to paragraph 1,
The step of checking the congestion state based on the congestion information is,
A network congestion control method characterized by checking a bit indicating congestion or a congestion level included in the congestion information, and determining that congestion has occurred if the bit indicates a congestion state or the congestion level is higher than a preset threshold.
하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 단말장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서,
접속할 슬라이스 유형을 선택하고, 선택한 유형의 슬라이스에 대한 등록 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송하는 단계;
상기 네트워크 장치로부터 상기 선택한 유형의 슬라이스 내 이동성 관리 노드의 혼잡으로 인하여 백오프 타이머가 포함된 등록 거절 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 등록 거절 메시지에 따라 상기 백오프 타이머가 만료될 때까지 등록 요청을 하지 않고 대기하거나, 기 설정된 슬라이스 유형에 대한 등록 요청 메시지를 상기 네트워크 장치로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 이동성 관리 노드의 혼잡은 혼잡정보를 기반으로 하여 확인되고,
상기 혼잡정보는 상기 이동성 관리 노드에 접속 가능한 최대 단말장치 수 및 접속상태에 있는 단말장치 수의 비율에 근거하여 혼잡상태를 나타내고,
상기 복수의 슬라이스들 중 하나의 슬라이스는 하나의 이동성 관리 노드를 포함하고, 상기 하나의 이동성 관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 세션관리 노드와 연동되고, 하나의 세션관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 사용자 평면 노드와 연동되는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
In a method for a terminal device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks,
Selecting a slice type to be connected and transmitting a registration request message for the slice of the selected type to a network device;
Receiving a registration rejection message including a backoff timer due to congestion of a mobility management node in the slice of the selected type from the network device; and
Waiting without requesting registration until the backoff timer expires according to the registration rejection message, or transmitting a registration request message for a preset slice type to the network device,
Congestion of the mobility management node is confirmed based on congestion information,
The congestion information indicates a congestion state based on the ratio of the maximum number of terminal devices that can connect to the mobility management node and the number of terminal devices in a connected state,
One slice among the plurality of slices includes one mobility management node, the one mobility management node is linked to one or more session management nodes in the one slice, and one session management node is in the one slice. A network congestion control method characterized in that it is linked to one or more user plane nodes within the network.
제4항에 있어서,
상기 기 설정된 슬라이스 유형은 상기 단말장치가 등록 요청할 슬라이스 유형들의 우선순위에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to clause 4,
A network congestion control method, characterized in that the preset slice type is determined based on the priorities of slice types for which the terminal device requests registration.
하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 네트워크 장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서,
각각의 슬라이스 내 하나 이상의 세션관리 노드들로부터 혼잡정보를 획득하는 단계;
단말장치로부터 특정 유형의 슬라이스 내 특정 유형의 세션에 대한 세션수립 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 세션수립 요청 메시지에 따라 상기 특정 유형의 슬라이스 내 특정 세션관리 노드를 선택하고, 상기 선택한 특정 세션관리 노드의 혼잡상태를 상기 혼잡정보에 기반하여 확인하는 단계; 및
상기 선택한 특정 세션관리 노드의 혼잡 발생 여부에 따라 상기 특정 세션관리 노드로 세션수립 절차를 수행하거나, 백오프 타이머(back off timer)가 포함된 세션 거절 메시지를 상기 단말장치로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 혼잡정보는 상기 세션관리 노드가 관리 가능한 최대 세션 수 및 관리 중인 세션 수의 비율에 근거하여 혼잡상태를 나타내고,
상기 복수의 슬라이스들 중 하나의 슬라이스는 하나의 이동성 관리 노드를 포함하고, 상기 하나의 이동성 관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 세션관리 노드와 연동되고, 하나의 세션관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 사용자 평면 노드와 연동되는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
In a method for a network device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks,
Obtaining congestion information from one or more session management nodes in each slice;
Receiving a session establishment request message for a specific type of session within a specific type of slice from a terminal device;
selecting a specific session management node within the specific type of slice according to the session establishment request message, and checking a congestion state of the selected specific session management node based on the congestion information; and
Depending on whether congestion occurs in the selected specific session management node, performing a session establishment procedure with the specific session management node, or transmitting a session rejection message including a back off timer to the terminal device; ,
The congestion information indicates a congestion state based on the ratio of the maximum number of sessions that the session management node can manage and the number of sessions being managed,
One slice among the plurality of slices includes one mobility management node, the one mobility management node is linked to one or more session management nodes in the one slice, and one session management node is in the one slice. A network congestion control method characterized in that it is linked to one or more user plane nodes within the network.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 혼잡상태를 상기 혼잡정보에 기반하여 확인하는 단계는,
상기 혼잡정보에 포함된 혼잡여부를 나타내는 비트 또는 혼잡레벨을 확인하여, 상기 비트가 혼잡상태를 나타내거나 상기 혼잡레벨이 기 설정된 임계치 이상인 경우 혼잡이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to clause 6,
The step of checking the congestion state based on the congestion information is,
A network congestion control method characterized by checking a bit indicating congestion or a congestion level included in the congestion information, and determining that congestion has occurred if the bit indicates a congestion state or the congestion level is higher than a preset threshold.
제6항에 있어서,
상기 세션수립 요청 메시지는 세션 수립이 필수적인지 여부를 나타내는 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to clause 6,
A network congestion control method, wherein the session establishment request message includes a flag indicating whether session establishment is essential.
하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 단말장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서,
특정 유형의 슬라이스 내 특정 유형의 세션에 대한 세션수립 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송하는 단계;
상기 네트워크 장치로부터 상기 세션수립 요청 메시지에 따라 선택된 특정 유형의 슬라이스 내 특정 세션관리 노드의 혼잡으로 인하여 백오프 타이머가 포함된 세션 거절 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 세션 거절 메시지에 따라 상기 백오프 타이머가 만료될 때까지 상기 특정 유형의 슬라이스로 등록요청을 하지 않고 대기하거나, 기 설정된 슬라이스 유형에 대한 등록 요청 메시지를 상기 네트워크 장치로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 세션관리 노드의 혼잡은 혼잡정보를 기반으로 하여 확인되고,
상기 혼잡정보는 상기 세션관리 노드가 관리 가능한 최대 세션 수 및 관리 중인 세션 수의 비율에 근거하여 혼잡상태를 나타내고,
상기 복수의 슬라이스들 중 하나의 슬라이스는 하나의 이동성 관리 노드를 포함하고, 상기 하나의 이동성 관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 세션관리 노드와 연동되고, 하나의 세션관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 사용자 평면 노드와 연동되는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
In a method for a terminal device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks,
Transmitting a session establishment request message for a specific type of session within a specific type of slice to a network device;
Receiving a session rejection message including a backoff timer from the network device due to congestion of a specific session management node in a specific type of slice selected according to the session establishment request message; and
Waiting without requesting registration for the specific type of slice until the backoff timer expires according to the session rejection message, or transmitting a registration request message for a preset slice type to the network device,
Congestion of the session management node is confirmed based on congestion information,
The congestion information indicates a congestion state based on the ratio of the maximum number of sessions that the session management node can manage and the number of sessions being managed,
One slice among the plurality of slices includes one mobility management node, the one mobility management node is linked to one or more session management nodes in the one slice, and one session management node is in the one slice. A network congestion control method characterized in that it is linked to one or more user plane nodes within the network.
제10항에 있어서,
상기 기 설정된 슬라이스 유형은 상기 단말장치가 등록 요청할 슬라이스 유형들의 우선순위에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to clause 10,
A network congestion control method, characterized in that the preset slice type is determined based on the priorities of slice types for which the terminal device requests registration.
하나의 물리적 네트워크가 서비스 유형에 따라 분리되어 논리적 네트워크인 복수의 슬라이스들로 구성되는 이동통신 시스템에서 네트워크 장치가 네트워크 혼잡을 제어하는 방법에 있어서,
특정 슬라이스 내 하나 이상의 세션 관리 노드들과 연동된 하나 이상의 사용자평면 노드들로부터 혼잡정보를 획득하는 단계;
단말장치로부터 특정 유형의 슬라이스 내 특정 유형의 세션에 대한 세션수립 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 세션수립 요청 메시지에 따라 특정 세션관리 노드와 연동되는 하나 이상의 사용자평면 노드들의 혼잡상태를 상기 혼잡정보에 기반하여 확인하고, 혼잡이 발생하지 않은 사용자평면 노드를 선택하는 단계; 및
상기 선택한 사용자평면 노드에 대한 정보를 기지국장치에 전송하고 상기 기지국장치에 대한 정보를 상기 선택한 사용자평면 노드에 전송하여 세션수립 절차를 수행하는 단계를 포함하고,
상기 혼잡정보는 상기 사용자평면 노드에 도달한 전체 패킷 수 및 폐기되는 패킷 수의 비율에 근거하여 혼잡상태를 나타내고,
상기 복수의 슬라이스들 중 하나의 슬라이스는 하나의 이동성 관리 노드를 포함하고, 상기 하나의 이동성 관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 세션관리 노드와 연동되고, 하나의 세션관리 노드는 상기 하나의 슬라이스 내의 하나 이상의 사용자 평면 노드와 연동되는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
In a method for a network device to control network congestion in a mobile communication system in which one physical network is divided according to service type and consists of a plurality of slices, which are logical networks,
Obtaining congestion information from one or more user plane nodes linked to one or more session management nodes within a specific slice;
Receiving a session establishment request message for a specific type of session within a specific type of slice from a terminal device;
Checking the congestion status of one or more user plane nodes interoperating with a specific session management node according to the session establishment request message based on the congestion information, and selecting a user plane node in which congestion does not occur; and
Transmitting information about the selected user plane node to a base station device and transmitting information about the base station device to the selected user plane node to perform a session establishment procedure,
The congestion information indicates a congestion state based on the ratio of the total number of packets arriving at the user plane node and the number of discarded packets,
One slice among the plurality of slices includes one mobility management node, the one mobility management node is linked to one or more session management nodes in the one slice, and one session management node is in the one slice. A network congestion control method characterized in that it is linked to one or more user plane nodes in the network.
제12항에 있어서,
상기 혼잡정보는 상기 사용자평면 노드가 처리 가능한 최대 패킷 수 및 처리 중인 패킷 수의 비율에 근거하여 혼잡상태를 나타내는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to clause 12,
A network congestion control method, wherein the congestion information indicates a congestion state based on a ratio of the maximum number of packets that the user plane node can process and the number of packets being processed.
제12항에 있어서,
상기 혼잡상태를 상기 혼잡정보에 기반하여 확인하는 단계는,
상기 혼잡정보에 포함된 혼잡여부를 나타내는 비트 또는 혼잡레벨을 확인하여, 상기 비트가 혼잡상태를 나타내거나 상기 혼잡레벨이 기 설정된 임계치 이상인 경우 혼잡이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to clause 12,
The step of checking the congestion state based on the congestion information is,
A network congestion control method characterized by checking a bit indicating congestion or a congestion level included in the congestion information, and determining that congestion has occurred if the bit indicates a congestion state or the congestion level is higher than a preset threshold.
제12항에 있어서,
상기 세션수립 요청 메시지는 세션 수립이 필수적인지 여부를 나타내는 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to clause 12,
A network congestion control method, wherein the session establishment request message includes a flag indicating whether session establishment is essential.
제12항에 있어서,
상기 단말장치와 세션이 수립된 사용자평면 노드로부터 혼잡발생 및 혼잡레벨 중 적어도 하나를 나타내는 혼잡정보를 획득하는 단계;
상기 혼잡정보를 기반으로 혼잡이 발생한 상기 사용자평면 노드의 세션 중 적어도 일부를 이동시키기 위해 혼잡이 발생하지 않은 다른 사용자평면 노드를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 사용자평면 노드에 대한 정보 및 기존 세션 정보를 상기 기지국장치에 전송하고 상기 기지국장치에 대한 정보 및 상기 기존 세션 정보를 상기 결정된 사용자평면 노드에 전송하여 세션이동 절차를 수행하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 혼잡 제어 방법.
According to clause 12,
Obtaining congestion information indicating at least one of congestion occurrence and congestion level from a user plane node where a session is established with the terminal device;
Based on the congestion information, determining another user plane node where congestion does not occur in order to move at least some of the sessions of the user plane node where congestion occurs; and
Transmitting information about the determined user plane node and existing session information to the base station device and transmitting the information about the base station device and the existing session information to the determined user plane node to perform a session transfer procedure.
A network congestion control method further comprising:
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