KR102636491B1 - 5g 망에서의 단말 기반 동적 네트워크 정책 제어 방법, 그리고 이를 제공하는 단말 및 네트워크 시스템 - Google Patents

5g 망에서의 단말 기반 동적 네트워크 정책 제어 방법, 그리고 이를 제공하는 단말 및 네트워크 시스템 Download PDF

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Abstract

동적 네트워크 정책 제어 장치가 단말과 연동하여 동작하는 방법으로서, 어플리케이션 기능(Application Function)을 탑재한 단말로부터, 특정 서비스 데이터 플로우(Service Data Flow)에 대한 QoS 활성화 요청을 수신하는 단계, 정책 제어 기능(Policy Control Function, PCF) 장치로 상기 QoS 활성화 요청을 전달하는 단계, 상기 PCF 장치로부터 상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답을 수신하는 단계, 그리고 상기 단말로 상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답을 전달하는 단계를 포함한다. 상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답은 코어망에 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대한 규칙이 적용된 결과를 포함한다.

Description

5G 망에서의 단말 기반 동적 네트워크 정책 제어 방법, 그리고 이를 제공하는 단말 및 네트워크 시스템{TERMINAL BASED DYNAMIC NETWORK POLICY CONTROL METHOD ON 5G NETWORK, TERMINAL AND NETWORK SYSTEM IMPLEMENTING THE SAME METHOD}
본 발명은 동적(Dynamic) 네트워크 정책 제어(Policy & Charging Control, PCC) 기술에 관한 것이다.
5G 망은 슬라이스 네트워크(Sliced network)를 통해, 슬라이스로 구분된 접속망(Radio Access Network, RAN)과 코어망(Core)을 제공한다. 5G 망은 슬라이스 네트워크를 이용하여, 서비스에 적합한 전용망을 제공할 수 있다. 전용망은 대표(Reference) 서비스 QoS를 설정하고, 설정된 QoS를 이용하는 서비스들을 분리된 슬라이스로 수용할 수 있다. 이를 위해 5G 코어망은 세션(session) 기반 인터페이스를 비세션(sessionless) 인터페이스로 변경하고, 전용 아키텍쳐(dedicated architecture)를 서비스 기반 아키텍쳐(service based architecture, SBA)로 변경하였다.
서비스 기반 아키텍쳐(SBA)는 세션 기반 다이어미터(Diameter) 인터페이스 대신, HTTP 기반의 비세션 인터페이스 구조를 사용함으로써, 가상 인스턴스(Virtual Instance) 기반으로 코어망 엔티티(Core Entity)를 유연하게 확장 및 축소할 수 있다. 서비스 기반 아키텍쳐를 구성하는 각 네트워크 기능(Network Function)은 서비스 제공자로서 서비스 기반 인터페이스를 통해 특정 서비스를 제공하고, 또한 각 네트워크 기능은 서비스 사용자로서 서비스 제공자의 서비스를 이용하는 구조이다. 따라서, 서비스 기반 아키텍쳐는 써드파티(3rd Party)의 네트워크 기능이 코어망의 네트워크 기능과 연동하기 쉬운 환경을 제공한다. 서비스 기반 아키텍쳐는 써드파티의 네트워크 기능을 연동하기 위한 Northbound API와, 내부 엔티티 연동을 위한 Southbound API가 동일한 네트워크 스택을 공유하도록 함으로써, 효율적인 아키텍쳐를 제공한다.
써드파티의 네트워크 기능으로서 어플리케이션 기능(Application Function, AF)이 있다. 어플리케이션 기능을 통해, 써드파티 어플리케이션이 코어망의 네트워크 정책 제어 기능(Policy Control Function, PCF)과 연동(interaction)할 수 있다. 어플리케이션 기능은 코어망의 네트워크 기능들을 외부에 노출하는 네트워크 노출 기능(Network Exposure function, NEF)과 RESTful API로 연동하여, 코어망의 네트워크 기능들을 이용할 수 있다. 하지만, 서비스 기반 아키텍쳐에서 Northbound API는 서버만 연동하도록 한정되어 있기 때문에, 서비스 제공자가 어플리케이션 기능을 서비스 서버에서 구현해야 하고, 코어망 네트워크 기능과 연동하기 위한 콜백(callback) 주소를 필수적으로 요구한다.
5G 망은 LTE 망보다 수십에서 수백배로 많은 단말을 수용할 수 있고, IoT, Vehicle 등 휴대 단말과 다른 형태의 단말이 5G 망을 이용할 것이다. 여기서, 5G 망에 접속하는 단말이 서버-클라이언트 통신 기반으로 서버에 접속하는 클라이언트가 아닐 수 있고, 단독으로 동작하는 클라이언트일 수 있다. 이 경우, 5G 코어망의 네트워크 기능은 서버와의 연동만이 가능하므로, 서버에 어플리케이션 기능을 구현할 수 없는 단말들은 코어망의 네트워크 기능을 이용하는데 제약이 있다.
해결하고자 하는 과제는 기존에 서비스 서버에 구현되어야 하는 어플리케이션 기능을 단말에 구현하고, 단말 기반 어플리케이션 기능과 연동하는 코어망의 새로운 네트워크 장치(Dynamic PCC Framework, DPF)를 통해 단말에 동적으로 QoS 서비스를 제공하는 동적 네트워크 정책 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
한 실시예에 따른 동적 네트워크 정책 제어 장치가 단말과 연동하여 동작하는 방법으로서, 어플리케이션 기능(Application Function)을 탑재한 단말로부터, 특정 서비스 데이터 플로우(Service Data Flow)에 대한 QoS 활성화 요청을 수신하는 단계, 정책 제어 기능(Policy Control Function, PCF) 장치로 상기 QoS 활성화 요청을 전달하는 단계, 상기 PCF 장치로부터 상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답을 수신하는 단계, 그리고 상기 단말로 상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답을 전달하는 단계를 포함한다. 상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답은 코어망에 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대한 규칙이 적용된 결과를 포함한다.
상기 QoS 활성화 요청은 상기 특정 서비스 데이터 플로우의 5-튜플 정보를 포함할 수 있다.
상기 PCF 장치는 상기 QoS 활성화 요청을 기초로, 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대해 QoS 서비스를 제공하는 규칙을 생성하고, 상기 규칙은 사용자 플레인 기능(User Plane Function) 장치에 적용될 수 있다.
상기 동작 방법은 QoS 프로파일들을 저장하는 단계, 그리고 상기 단말로, 상기 단말의 단말식별정보에 대응하는 QoS 프로파일을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청을 전달하는 단계는 상기 단말이 접속한 기지국의 상태 정보를 획득하는 단계, 상기 기지국의 상태 정보를 기초로 상기 기지국에서 상기 QoS 활성화 요청에 관계된 QoS 적용이 가능한지 판단하는 단계, 그리고 상기 기지국이 상기 QoS 활성화 요청에 관계된 QoS 적용이 가능하다고 판단된 경우, 상기 PCF로 상기 QoS 활성화 요청을 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답을 전달하는 단계는 상기 기지국이 상기 QoS 활성화 요청에 대한 적용이 불가능하다고 판단된 경우, 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대한 QoS 활성화 실패를 포함하는 응답을 상기 단말로 전달할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답은 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대한 세션이 존재하지 않은 경우, 인증 실패를 포함할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답은 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대한 QoS 활성화 성공 또는 QoS 활성화 실패를 포함할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청을 수신하는 단계는 전용 도메인 네트워크를 통해 상기 QoS 활성화 요청을 수신할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청을 전달하는 단계는 상기 어플리케이션 기능을 탑재한 단말로부터 수신한 QoS 활성화 요청을 상기 PCF 장치의 인터페이스로 변환하여 중계할 수 있다.
한 실시예에 따른 단말이 코어망과 연동하여 동적으로 네트워크 정책을 제어하는 방법으로서, 탑재된 어플리케이션 기능(Application Function)을 통해 특정 서비스 데이터 플로우(Service Data Flow)에 대한 QoS 활성화 요청을 동적 네트워크 정책 제어 장치로 전송하는 단계, 그리고 상기 동적 네트워크 정책 제어 장치로부터 상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 QoS 활성화 요청은 상기 특정 서비스 데이터 플로우의 5-튜플 정보를 포함하며, 상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답은 코어망에 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대한 규칙이 적용된 결과를 포함한다.
상기 동적 네트워크 정책 제어 방법은 상기 동적 네트워크 정책 제어 장치로 단말식별정보에 대응하는 QoS 프로파일을 요청하는 단계, 그리고 상기 동적 네트워크 정책 제어 장치로부터 상기 QoS 프로파일을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 QoS 프로파일은 QoS 적용되는 어플리케이션 정보를 포함할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답은 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대한 세션이 존재하지 않은 인증 실패를 포함할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청에 대한 응답은 상기 특정 서비스 데이터 플로우에 대한 QoS 활성화 성공 또는 QoS 활성화 실패를 포함할 수 있다.
상기 QoS 활성화 요청은 사용자 플레인 기능(User Plane Function) 장치로 전달되고, 사용자 플레인 기능(User Plane Function) 장치에 연결된 전용 도메인 네트워크를 통해 상기 동적 네트워크 정책 제어 장치로 전달될 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 서버-서버 기반으로 구현된 어플리케이션 기능(Application Function)을 설명하는 도면이다.
도 2는 한 실시예에 따른 단말 기반 동적 네트워크 정책 제어 방법을 위한 네트워크 구조이다.
도 3은 한 실시예에 따른 단말의 어플리케이션 기능 전용의 데이터 네트워크를 제공하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 한 실시예에 따른 동적 네트워크 정책 제어 장치의 구성도이다.
도 5는 한 실시예에 따른 동적 네트워크 정책 제어 장치(DFP)가 단말로 QoS 프로파일을 제공하는 방법의 흐름도이다.
도 6은 한 실시예에 따른 단말과 UPF의 어플리케이션별 QoS 적용을 위한 매핑을 도식적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 한 실시예에 따른 동적 네트워크 정책 제어 장치(DPF)가 QoS 활성화 요청을 중계하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 서버-서버 기반으로 구현된 어플리케이션 기능의 경우 기지국별 동적 PCC 적용이 어려운 점을 설명하는 도면이다.
도 9는 한 실시예에 따른 서버-클라이언트 기반으로 구현된 어플리케이션기능을 기초로 기지국별 동적 PCC 적용 흐름도이다.
도 10은 한 실시예에 따른 단말 기반 동적 네트워크 정책 제어의 적용 사례를 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서에서 단말(Terminal/User equipment)은 접속망(Access Network)/무선 접속망(Radio Access network, RAN)의 기지국(gNB)에 접속하여 코어망(Core Network)의 네트워크 기능들(Network Functions, NFs)를 이용한다.
단말은 휴대 단말, IoT 단말, 차량 단말(vehicle), 디스플레이 단말, 방송 단말, 게임 단말 등 다양한 형태 및 용도의 모빌리티(Mobility) 단말일 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 서버-서버 기반으로 구현된 어플리케이션 기능(Application Function)을 설명하는 도면이다.
도 1을 참고하면, (a)는 어플리케이션 기능(AF)이 신뢰 도메인(Trusted Domain)의 서비스 서버(10)에 위치하는 경우이고, (b)는 어플리케이션 기능(AF)이 비신뢰 도메인(Non-Trusted Domain)의 서비스 서버(12)에 위치하는 경우의 아키텍쳐이다. AF는 QoS 프로파일(QoS Profile)을 관리하고, 연동된 코어망으로 QoS 활성화(Activation)/비활성화(Deactivation)를 요청한다.
단말(100)은 접속망(Access Network)/무선 접속망(Radio Access network, RAN)의 기지국(gNB)(200)에 접속한다. 5G 코어망은 네트워크 기능들이 구현된 서버들로 구축되고, 네트워크 기능들은 접속 및 이동성 관리 기능(Access and Mobility Management Function, AMF)(210), 세션 관리 기능(Session Management Function, SMF)(230), 사용자 플레인 기능(User Plane Function, UPF)(240), 정책 제어 기능(Policy Control Function, PCF)(250)을 포함할 수 있다. UPF(240)는 적어도 하나의 데이터망(Data Network, DN)(260)에 연결된다.
(a)를 참고하면, 신뢰 도메인의 서비스 서버(10)에 위치한 AF는 서버-서버 인터페이스를 통해 PCF(250)와 연동하고, PCF(250)로 QoS 활성화/비활성화를 요청할 수 있다.
(b)를 참고하면, 비신뢰 도메인의 서비스 서버(12)에 위치한 AF는 AF를 인증하는 네트워크 노출 기능(Network Exposure function, NEF)(270)을 통해 PCF(250)로 QoS 활성화/비활성화를 요청할 수 있다. 이때, 비신뢰 도메인의 AF는 서버-서버 인터페이스를 통해 NEF(270)와 연동한다.
동적(Dynamic) 네트워크 정책 제어(Policy & Charging Control, PCC)란, PCF(250)을 통해 서비스 데이터 플로우(Service Data Flow, SDF)에 따라 적용되는 PCC 규칙(Rule)을 UPF(240)에 적용(Enforcement)한다. PCC 규칙은 SDF의 QoS와 SDF를 검출하는 ADC(Application Detect & Control) 규칙을 포함할 수 있다. PCF(250)가 PCC 규칙을 UPF(240)로 전달하면, UPF(240)가 PCC 규칙을 기초로 SDF를 검출하고, 검출한 패킷에 PCC 규칙의 QoS(예를 들면, GBR)를 적용함으로써, 서비스별로 QoS 제어를 할 수 있다.
PCF(250)는 PCC 규칙을 UPF(240) 등의 네트워크 장비들로 미리 배포(Provisioning)할 수 있고, 필요 시마다 임시(Instance) 규칙을 만들어 UPF(240) 등의 네트워크 장비들로 배포할 수 있다. 동적 PCC는 PCC 규칙을 적용받는 SDF가 발생할 때 임시(Instance) 규칙을 생성할 수 있다. 대표적으로 VoLTE 서비스의 음성 RTP(Real-time Transport Protocol) 통화에 적용하는 동적 PCC가 있다. 음성 RTP는 통화 연결 시 GBR(Guaranteed Bit-rate) 보장 QoS를 제공받고, 통화 종료 시 회수하는 PCC 규칙을 적용받는다.
이와 같이, 동적 PCC를 제공하는 PCF(250)는 신뢰/비신뢰 도메인의 서비스 서버(10/12)에 위치한 AF로부터 QoS 활성화/비활성화 명령을 수신하고, 명령에 해당하는 PCC 규칙을 UPF(240)에 적용한다. PCF(250)나 NEF(270)가 서버 인터페이스만 제공하므로, 지금까지는 AF가 반드시 서비스 서버에 구현되어야 했다. 하지만 5G 망에 접속하는 단말이 서버-클라이언트 통신 기반으로 서비스 서버에 접속하는 단말이 아닐 수 있고, 단독으로 동작하는 단말(예를 들면, IoT 단말)일 수 있다.
다음에서, 단말 종류에 무관하게 동적 PCC를 제공하는 새로운 방법에 대해 설명한다.
도 2는 한 실시예에 따른 단말 기반 동적 네트워크 정책 제어 방법을 위한 네트워크 구조이고, 도 3은 한 실시예에 따른 단말의 어플리케이션 기능 전용의 데이터 네트워크를 제공하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 어플리케이션 기능(AF)(110)이 비신뢰 도메인의 단말(100)에 구현된다. AF(110)는 본 발명의 동작을 위한 명령어들(instructions)을 포함하는 소프트웨어 프로그램이고, 단말(100)의 프로세서에 의해 명령어들이 실행된다.
AF(110)는 비신뢰 도메인에 위치한다. 따라서, 코어망의 새로운 네트워크 장치인 동적 네트워크 정책 제어 장치(300)가, AF(110)를 인증하고, AF(110)의 QoS 활성화/비활성화 요청(명령)의 정합성을 검증한 후, 검증된 QoS 활성화/비활성화 요청을 PCF(250)로 중계(Mediation)할 수 있다. 동적 네트워크 정책 제어 장치는 Dynamic PCC Framework(DPF)로 부를 수 있다. 이를 통해, 서버-서버 인터페이스 연동에 의한 동적 PCC를 서버(DPF)-클라이언트(단말)로 구현할 수 있다. DPF(300)는 NEF(270)와 달리, 단말(100)과 연동하는 차이가 있다.
종래의 NEF Northbound API는 다이어미터(Diameter) 세션 기반 이벤트를 HTTP 기반의 비세션(Sessionless)으로 변경하기 위해 2개의 경로를 요구한다. 즉, NEF Northbound API는 코어망의 이벤트를 전달하기 위한 callback(notification) 주소를 필수적으로 요구하고 있는데, 이를 통해“서비스 요청 경로”와 “이벤트 처리 경로”가 분리되어 있음을 알 수 있다. 이는, 대다수의 Open API Platform에서 사용 중인 Request/Response 로직과 상이하여, API 구현 난이도를 증가시킨다. 하지만, DPF(300)는 NEF(270)와 달리, 피드백 경로를 갖지 않는 단방향 통신이라는 차이가 있다.
DPF(300)는 사업지원시스템(business support system BSS)/운영지원시스템(operations support system, OSS)과 연동하여, 동적 PCC로 QoS를 제공받는 서비스들을 현행화할 수 있다. DPF(300)는 단말(100)의 AF(110)와 동기화할 수 있다.
DPF(300)는 단말(100)의 AF(110)에게, QoS 프로파일을 제공할 수 있다. 단말(100)의 AF(110)는 QoS 프로파일에 포함된 정보를 기초로 DPF(300)에게 특정 SDF에 대한 QoS 활성화/비활성화를 요청할 수 있다. QoS 프로파일은 QoS ID 등을 포함할 수 있다.
DPF(300)는 AF(110)가 설치된 단말(100)을 인증한다. DPF(300)는 망 인증을통해 단말(100)의 정합성을 검증할 수 있다. 그리고, DPF(300)는 AF(110)에서 요청한 QoS 활성화/비활성화 요청의 정합성을 검증할 수 있다. QoS가 적용될 단말(100)의 AF(110)가 QoS 활성화 요청을 하므로, 코어망에서 QoS를 적용할 기지국및 기지국 상태를 즉시 알 수 있다. 따라서, DPF(300)는 코어망으로부터 QoS 적용 여부를 즉시 회신받을 수 있고, 단말(100)로 통보할 수 있다. 특히, QoS 적용이 불가한 경우, 단말(100) 및 서비스 제공자에게 QoS 적용 정보를 서비스 이용 전에 미리 제공할 수 있다.
DPF(300)는 AF(110)로부터 특정 SDF에 대한 QoS(예를 들면, GBR) 활성화 요청을 수신하면, 단말(100)이 접속한 기지국 상태를 고려하여 QoS(GBR)를 제공하거나, 단말(100)로 QoS 제공이 불가함을 통보할 수 있다.
도 3을 참고하면, DPF(300)가 전용 DN(261)에 연결된다. 그러면, 단말(100)의 AF(110)는 어플리케이션(또는 특정 서비스)(130)의 트래픽 경로와 동일한 경로로 QoS 활성화 요청을 전송할 수 있다. 즉, 어플리케이션(130)에서 생성된 패킷들이 기지국(200)과 UPF(240)을 통해 공용 DN(262)의 서비스 서버(400)로 전달되는데, 이 경로와 동일하게, AF(110)에서 전송한 QoS 활성화/비활성화 요청이 포함된 패킷이 기지국(200)과 UPF(240)로 전달된다. 그리고 QoS 활성화/비활성화 요청이 포함된 패킷이 UPF(240)에 연결된 전용 DN(261)의 DPF(300)로 전달된다.
도 1에서 설명한 서버-서버 인터페이스 연동에 의한 동적 PCC의 경우, AF가 구현된 서비스 서버(10/12)와 PCF(250)/NEF(270)는 단말 경로와 분리된 별도 경로로 통신한다. 반면, 단말(100)에 AF(110)가 구현되면, 어플리케이션(130)과 AF(110)가 이용하는 경로가 무선망으로 단일화된다. AF(110)의 패킷은 공용 DN(262)으로 전달될 수도 있으나, DN마다 코어망 보호를 위한 부가적인 보안 솔루션 설치가 필요하다. 따라서, 도 3과 같이, AF(110)의 패킷이 전용 DN(261)으로 전달되도록 함으로써, QoS 전용 DN(261)의 외부 노출을 최소화할 수 있고, 이를 통해 코어망 보호를 위한 부가적인 보안 솔루션 설치를 최소화할 수 있다.
도 4는 한 실시예에 따른 동적 네트워크 정책 제어 장치의 구성도이다.
도 4를 참고하면, DPF(300)는 전용 DN(261)을 통해 단말(100)의 AF(110)와 연동한다. DPF(300)는 연동 인터페이스를 통해 코어망의 네트워크 기능 및 시스템과 연동하는데, PCC 규칙을 UPF(240)에 적용하는 PCF(250), QoS 프로파일들을 현행화하는 BSS(280), 기지국 상태 정보를 제공하는 OSS(290)와 연동할 수 있다.
DPF(300)는 QoS 프로파일 저장소(Repository)(310) 및 단말 QoS 관리 기능(Device QoS Management Function) 블록(320)을 포함할 수 있다. QoS 프로파일 저장소(310)는 BSS(280)로부터 QoS 상품 청약 정보를 수신하고, QoS 상품 청약 정보를 동적 네트워크 제어에 필요한 정보로 변환/저장한다. QoS 프로파일 저장소(310)는 BSS(280)로부터 수신한 QoS 상품 청약 정보에 포함된 QoS 프로파일들을 저장할 수 있다. 단말 QoS 관리 기능 블록(320)은 단말들에 분산된 AF들의 QoS 프로파일들이 QoS 프로파일 저장소(310)의 QoS 프로파일들에 동기화되도록 관리한다. 단말 QoS 관리 기능 블록(320)은 QoS 프로파일 저장소(310)로부터 QoS 프로파일 갱신 요청을 수신하면, 단말들에 분산된 AF들과 통신하여 QoS 프로파일들을 갱신하여 동기화한다.
DPF(300)는 AF 인증 기능(AF AAA Function) 블록(330), AF 중계(AF Mediation Function) 블록(340), 그리고 AF 제어 기능(AF Control Function) 블록(350)을 포함할 수 있다. 여기서, AF 중계 블록(340)이 AF(110)와 PCF(250) 사이의 메시지 중계를 담당하고, 또한 AF 인증 기능 블록(330) 및 AF 제어 기능 블록(350)과 AF(110) 사이의 메시지 중계를 담당할 수 있다.
AF 인증 기능 블록(330)은 AF(110)의 전용 DN(261) 접속(attach)을 위한 인증을 담당한다. AF(110)가 AMF(210)로 전용 DN 접속 요청(attach request)을 전송하면, 단말(100)에 대한 가입자 인증 후, SMF(230)로 세션 생성을 요청한다. AF 인증 기능 블록(330)은 SMF(230)로부터 Radius 인증 요청을 수신하고, AF(110)에 대한 인증 결과를 SMF(230)로 전송한다. 이후, SMF(230)는 PCF(250)로부터 프로파일을 획득하고, AMF(210)로 세션 생성을 응답한다. AMF(210)는 AF(110)로 전용 DN 접속 응답을 전송한다. 응답이 성공인 경우, AF(110)는 전용 DN(261)을 통해 AF 중계 블록(340)과 연결된다.
AF 중계 블록(340)은 HTTP 기반 AF(110)와 다이어미터(Diameter) 기반PCF(250) 사이의 정보 교환을 중계한다. 예를 들면, AF 중계 블록(340)은 HTTP 인터페이스를 통해 AF(110)로부터 HTTP 기반 요청을 받고, HTTP 기반 요청을 다이어미터 인터페이스로 변환하여, PCF(250)로 전달한다. 또한 AF 중계 블록(340)은 PCF(250)로부터 수신한 응답 및 이벤트 알림(Event Notification)을 HTTP 기반 정보로 변환하고, 변환한 응답 및 이벤트 알림을 HTTP 인터페이스를 통해 AF(110)로 전달한다.
AF 중계 블록(240)은 AF(110)로부터 QoS 활성화/비활성화 요청을 수신하고, 요청을 인증한 후, QoS 활성화/비활성화 요청을 PCF(250)로 중계할 수 있다. AF 중계 블록(240)은 PCF(250)로부터 수신한 응답을 기초로, AF(110)로 QoS 활성화/비활성화 응답(성공 또는 실패)을 전송한다. 인가된 AF만 동적 PCC 서비스를 이용할 수 있도록, AF 중계 블록(240)은 단말(100)의 AF(110)에서 전송되는 HTTP 요청(Request)을 인증할 수 있다. AF 중계 블록(240)은 단말(100)이 동적 PCC 서비스의 유효한 가입자인지 확인하고, HTTP 요청이 무결한지 인증할 수 있다.
AF 제어 기능 블록(350)은 OSS(290)를 통해 단말 위치(cell) 기반 QoS 제공 가능 여부를 확인하고, QoS 제공이 가능한 경우, PCF(250)로 QoS 활성화/비활성화 요청을 중계할 수 있다.
AF 제어 기능 블록(350)은 OSS(290)와 연동하고, OSS(290)를 통해 단말 위치(cell) 기반 QoS 제공 가능 여부를 확인할 수 있다. AF(110)가 AF 중계 블록(340)으로 HTTP 기반 QoS 활성화 요청을 전송하면, AF 중계 블록(340)이 AF 제어 기능 블록(350)으로 단말(100)에게 QoS 제공 가능한지 문의할 수 있다. 그러면, AF 제어 기능 블록(350)이 OSS(290)로 단말 위치 기반 QoS 제공 가능 여부를 문의하고, QoS 제공 가능 여부를 응답받을 수 있다.
이와 같이, DPF(300)는 분산된 단말들의 AF와 PCF(250)를 중계하기 위해 필요한 기능들을 제공할 수 있다. DPF(300)는 인가된 AF만 동적 PCC 서비스를 이용할 수 있도록, 단말(100)의 AF(110)에서 전송되는 HTTP 요청을 인증할 수 있다. DPF(300)는 코어망으로 QoS 활성화 요청한 후, 세션 상태를 모니터링할 수 있다. PCF(250)는 주요 코어 노드들에 규칙을 적용만 하므로, 실제 규칙이 적용된 노드에서 발생하는 이벤트(예를 들면, 단말이 음영지역에 진입하여 Bearer 유실 등)를 알 수 없어서, DPF(300)가 지속적으로 세션 상태를 모니터링할 수 있다. DPF(300)는 AF(110) 또는 코어망 요청으로 QoS를 회수할 수 있다. AF(110)를 통해 적용된 PCC 규칙은 명시적으로 회수되기 전까지 코어망에 적용되어 있다. 즉, DPF(300)는 코어망에 남아있는 규칙을 명시적으로 회수(삭제)할 수 있다.
도 5는 한 실시예에 따른 동적 네트워크 정책 제어 장치(DPF)가 단말로 QoS 프로파일을 제공하는 방법의 흐름도이고, 도 6은 한 실시예에 따른 단말과 UPF의 어플리케이션별 QoS 적용을 위한 매핑을 도식적으로 설명하는 도면이다.
도 5를 참고하면, DPF(300)는 QoS 프로파일들을 저장한다(S110). DPF(300)는 표 1과 같이 QoS 프로파일들을 관리할 수 있다. QoS 프로파일은 QoS 식별을 위한 QoS ID, QoS 파라미터들, 목적지 정보(DST info), 출발지 그룹 ID(SRC 그룹 ID), 프로파일 갱신 주기를 포함할 수 있다. QoS 파라미터들은 SQI(Service Quality Indicator), GBR/Non-GBR의 베어러 종류, GBR/MBR 정보 등을 포함할 수 있다. SQI는 5G QoS indicator인 5QI로 표시될 수 있다. 소스 그룹 ID는 표 2와 같이 관리될 수 있고, 단말이 속하는 소스 그룹 ID를 기초로 단말의 QoS 프로파일이 결정될 수 있다. 이때, 하나의 단말(예를 들면, 010-1234-1234)은 복수의 QoS 프로파일들(Q101, Q102, Q103)을 제공받을 수 있다.
QoS ID 5QI Bearer type GBR/MBR DST info SRC
그룹 ID		 갱신 주기
Q101 5 GBR 20k/20k 10.10.10.1:1000 S101 24 시간
Q102 4 GBR 50k/50k 10.10.10.2:2000 S102 10 시간
Q103 7 Non-GBR - 10.10.10.3:3000 S103 1 시간
SRC 그룹 ID 단말 식별 번호
(전화번호)
S101 010-1234-1234
010-1234-4567
010-1234-7777
S102 010-2345-6789
010-1234-1234
S103 010-3456-7890
010-1234-1234
단말(100)의 AF(110)는 저장된 QoS 프로파일이 없거나 QoS 프로파일의 갱신 주기가 되면, DPF(300)로 QoS 프로파일을 요청한다(S120). 단말(100)의 AF(110)는 단말 식별 정보, 예를 들면 전화 번호(Mobile Directory Number, MDN)에 해당하는 QoS 프로파일을 DPF(300)로 요청할 수 있다. DPF(300)는 PCF(250)로 단말(100)이 동적 QoS 서비스 가입자인지 문의(S130)하고, 가입자 여부를 포함하는 응답을 받는다(S132). DPF(300)는 QoS 프로파일 제공 전, 동적 QoS 서비스 가입자 문의를 통해 가입자 정보를 현행화할 수 있다. 또는, DPF(300)는 주기적으로 동적 QoS 서비스 가입자 문의를 할 수 있다. DPF(300)와 AF(110)는 QoS 프로파일을 공유하고 동기화한다.
DPF(300)는 단말(100)이 동적 QoS 서비스 가입자인 경우, 단말(100)의 AF(110)로 대응하는 QoS 프로파일을 전송한다(S140). 예를 들면, 단말(100)의 전화 번호가 010-1234-1234인 경우, 표 3의 QoS 프로파일들(Q101, Q102, Q103)이 단말(100)로 전송될 수 있다. 이때, QoS 프로파일은 QoS ID, 목적지 정보(DST info), 갱신 주기를 포함하고, 보안을 위해 생성된 토큰(API Token)을 더 포함할 수 있다. 각 토큰은 갱신 주기마다 갱신될 수 있다.
QoS ID API Token DST info 갱신 주기
Q101 ADFD2@dkfjk 10.10.10.1:1000 24 시간
Q102 dDFw@$$Dfak 10.10.10.2:2000 10 시간
Q103 a@#dkjfaklkdke 10.10.10.3:3000 1 시간
단말(100)의 AF(110)는 DPF(300)로 특정 SDF(Service Data Flow)에 대한 QoS 활성화 요청을 전송한다(S150). QoS 활성화 요청은 단말식별정보(MDN), QoS ID, ADC 규칙을 위한 5-튜플 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 목적지 정보가 10.10.10.1:1000인 패킷이 생성되면, 단말(100)의 AF(110)는 표 4와 같이, QoS ID=Q101, 목적지 정보(DST info), 출발지 정보(SRC info), 단말 식별 정보(MDN)를 포함하는 QoS 활성화 요청을 전송할 수 있다. 이때, QoS 활성화 요청은 보안을 위해 설정된 토큰을 더 포함할 수 있다.
QoS ID API Token DST info SRC Info MDN
Q101 ADFD2@dkfjk 10.10.10.1:1000 14.15.11.261:34000 010-1234-5678
ADC 규칙을 위한 5-튜플 정보는 출발지(단말) IP 정보 및 포트 정보, 목적지(어플리케이션 서버)의 IP 정보 및 포트 정보, 그리고 UPF(240)에서 QoS 적용되는 어플리케이션(TCP, UDP 등)을 포함할 수 있다. QoS 프로파일은 5-튜플로 트리거하는 UPF(240)의 ADC 규칙과 맵핑된다. 도 6을 참고하면, 5-tuple 기반으로 어플리케이션을 검출하는 단말(100)의 AF(110)는, IP 필터로 검출된 패킷이 있을 경우, 약정 QoS 제공을 요청하는 QoS 활성화를 트리거한다. UPF(240)도 IP 필터로 QoS 제공이 약정된 패킷을 검출하고, QoS 활성화된 패킷들에 약정된 QoS를 제공한다. 만약, 단말(100)의 AF(11)는 IP 필터로 검출된 패킷이 없는 경우, QoS 비활성화를 트리거할 수 있다. 그러면, PCF(250)는 QoS 비활성화된 패킷들을 위해 UPF(240)에 적용된 약정 QoS를 회수할 수 있다. 이후, 단말(100)의 AF(110)는 QoS 프로파일의 갱신 주기가 되면, DPF(300)로 QoS 프로파일을 요청한다(S120).
이와 같이, DPF(300)는 AF(110)가 어플리케이션에 대한 QoS 활성화/비활성화를 구분하는 방법에 맞춰 QoS 프로파일을 배포하고 현행화(동기화)할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, PCF(250)는 SDF의 QoS와 SDF를 검출하는 ADC(Application Detect & Control) 규칙을 포함하는 PCC 규칙을 생성하고, PCC 규칙을 UPF(240)에 적용한다. ADC 규칙에서 SDF를 검출하는 필터는 5-tuple 정보가 대표적이다. UPF(240)는 ADC 규칙의 5-tuple 정보(패킷의 출발지 IP 정보 및 포트 정보, 목적지의 IP 정보 및 포트 정보, 그리고 어플리케이션)를 이용하여 QoS 제어 대상인 SDF를 검출할 수 있다. UPF(240)는 검출한 특정 SDF에 약정된 QoS를 제공한다. 따라서, 단말(100)의 AF(110)는 QoS ID, ADC 규칙을 위한 5-튜플 정보를 포함하는 QoS 활성화 요청을 DPF(300)로 전송하고, DPF(300)가 QoS 활성화 요청을 PCF(250)로 중계하는 것이다.
도 1에서와 같이, 서비스 서버(10/12)에 AF가 구현된 경우라면, 서비스 서버(10/12)는 자신이 제공하는 특정 어플리케이션에 대한 QoS 활성화/비활성화 요청을 PCF(250)로 전달하고, 단말들에서 특정 어플리케이션의 트래픽을 다양한 시점에 발생시키면, UPF(240)가 특정 어플리케이션의 트래픽에 QoS를 적용한다.
반면, 단말(100)에 AF(110)가 구현된 경우, 단말(100)이 특정 어플리케이션의 트래픽을 발생시키면, UPF(240)가 특정 어플리케이션의 트래픽에 QoS를 실시간으로 적용할 수 있다. 또한, AF(110)가 단말(100)에 구현되어 있기 때문에, 5-tuple 정보 외 어플리케이션 종류, 단말 위치 등을, 동적 PCC를 시작할 수 있는 트리거 정보로 사용할 수 있다. 즉, AF(110)가 단말(100)에 구현되어 있기 때문에, 서버에 구현된 AF가 활용할 수 없는 단말 정보를 이용하여 동적 PCC를 제공할 수 있다.
도 7은 한 실시예에 따른 동적 네트워크 정책 제어 장치(DPF)가 QoS 활성화 요청을 중계하는 방법의 흐름도이다.
도 7을 참고하면, DPF(300)는 단말(100)의 AF(110)에서 전송된 특정 SDF에 대한 QoS 활성화 요청을 수신한다(S210). QoS 활성화/비활성화 요청은 단말식별정보(MDN), QoS ID, 활성화/비활성화 대상의 5-튜플 정보를 포함할 수 있다.
DPF(300)는 PCF(250)로 QoS 활성화 요청을 전달한다(S220). QoS 활성화 요청은 세션의 인증을 요청하는데, QoS 활성화 요청은 세션 ID(session ID), 가입자 ID(subscription ID), AF-어플리케이션 ID 등을 포함할 수 있다. DPF(300)의 AF 중계 기능 블록(340)이 단말(100)의 AF(110)로부터 QoS 활성화 요청을 수신하면, 세션 ID를 생성할 수 있다. 예를 들면, AF 중계 기능 블록(340)은 RFC6733 8.8절의 규칙에 따라 세션 ID를 생성할 수 있다. 가입자 ID는 단말 청약 시점에 생성되고, 일반적으로 IMSI를 사용할 수 있다. AF-어플리케이션 ID는 동적 QoS 서비스 상품을 만들 때 생성될 수 있다.
PCF(250)는 QoS 활성화 요청된 세션이 존재하는지 확인한다(S230).
세션이 존재하지 않은 경우, PCF(250)는 DPF(300)로 인증 실패를 포함하는 QoS 활성화 응답을 전송한다(S240). DPF(300)는 단말(100)의 AF(110)로 QoS 활성화 실패를 포함하는 응답을 전송한다(S242).
세션이 존재하는 경우, PCF(250)는 QoS 활성화 요청을 이용하여 PCC 규칙을 생성(S250)하고, PCC 규칙 적용 요청을 SMF(230)로 전달한다(S252).
PCF(250)는 SMF(230)로부터 PCC 규칙 적용 응답을 수신하고(S254), DPF(300)로 QoS 활성화 성공을 포함하는 응답을 전송한다(S256). DPF(300)는 단말(100)의 AF(110)로 QoS 활성화 성공을 포함하는 응답을 전송한다(S258).
이와 같이, 서버-클라이언트 기반의 동적 PCC를 위해서 DPF(300)는 AF(110)의 QoS 활성화/비활성화 요청을 PCF(250)로 중계하고, PCF(250)에서 제공되는 피드백 정보를 AF(110)로 적절히 중계한다.
도 8은 서버-서버 기반으로 구현된 어플리케이션기능의 경우 기지국별 동적 PCC 적용이 어려운 점을 설명하는 도면이고, 도 9는 한 실시예에 따른 서버-클라이언트 기반으로 구현된 어플리케이션기능을 기초로 기지국별 동적 PCC 적용 흐름도이다.
도 8을 참고하면, 서비스 서버(10/12)에 AF가 구현된 경우, 서비스 서버(10/12)는 네트워크 상태에 관계없이 PCF(250)로 특정 어플리케이션에 대한 QoS 적용(예를 들면, GBR)을 요청해 둔다. 그러면, PCF(250)은 네트워크 장비들로 특정 어플리케이션에 대한 QoS 적용(예를 들면, GBR)을 위한 규칙을 배포하고, AF로 QoS 적용 응답을 전송한다.
하지만, 규칙이 네트워크 장비들에 적용된 시점과 규칙을 적용할 트래픽의 발생 시점이 차이가 있어서, 규칙이 적용된 이후 어느 기지국에 접속한 단말 트래픽에 QoS가 적용될 지 미정인 상태가 지속된다. Non-GBR 타입의 QoS는 네트워크 전송 리소스의 독점이 없으므로, SDF별 차등 QoS 적용에 큰 제약이 없지만, GBR 타입의 QoS는, 네트워크 전송 리소스를 독점하게 되므로 QoS 적용이 망에 미치는 영향이 크다. 이처럼 트래픽에 QoS를 제공할 시점의 기지국 용량을 적시에 알 수 없으므로, 용량이 가장 낮은 기지국 기준으로 비트율이 보장되도록 GBR QoS 상품이 설계될 수밖에 없다.
하지만 망 영향이 최소가 되도록 최소 용량으로 GBR QoS를 설계하더라도, 기지국에 접속한 단말이 많은 경우, 기지국의 과부하 제어 로직에 의해 약정한 QoS가 단말에 제공되지 못할 수도 있다. 예를 들어, GBR 수용 가능 기지국(200a)에 접속한 단말(100a)은 동적 QoS 서비스를 제공받을 수 있지만, GRB 수용 불가능 기지국(200b)에 접속한 단말(100b)은 동적 QoS 서비스를 제공받을 수 없다.
이와 같이, 서버-서버 기반으로 구현된 AF의 경우, QoS 활성화/비활성화 주체와 어플리케이션의 트래픽을 발생시키는 주체가 다르기 때문에, 코어망은 기지국별 동적 PCC를 적용하기 어렵고, 특정 시점에 단말이 동적 QoS 서비스를 제공받을 수 없는 문제가 있다.
도 9를 참고하면, 서버-클라이언트 기반으로 구현된 AF를 기초로 기지국별 동적 PCC 적용이 가능하다.
DPF(300)는 QoS가 적용될 단말(100)의 AF(110)로부터 특정 SDF에 대한 QoS 활성화 요청을 수신한다(S310).
DPF(300)는 단말(100)의 위치 정보를 기초로 OSS(290)에 단말(100)이 접속한 기지국(200)의 상태를 문의하고(S320), 기지국(200)의 상태를 회신받는다(S322).
DPF(300)는 기지국(200)의 상태를 기초로 QoS 적용이 가능한지 판단한다(S330). QoS는 GBR일 수 있다.
QoS 적용이 어려운 기지국인 경우, DPF(300)는 단말(100)의 AF(110)로 QoS 활성화 실패(GBR 적용 실패)를 포함하는 응답을 통보한다(S340).
DPF(300)는 QoS 적용이 가능한 기지국인 경우, 도 6의 단계 S220과 같이, PCF(250)로 QoS 활성화 요청을 전달한다(S350). DPF(300)는 PCF(250)로부터 QoS 활성화 응답(GBR 적용 완료)을 수신하고(S352), 단말(100)의 AF(110)로 QoS 활성화 응답(GBR 적용 완료)을 통보한다(S354).
이와 같이, QoS가 적용될 단말(100)의 AF(110)가 QoS 활성화 요청을 하므로, 코어망에서 QoS를 적용할 기지국(200) 및 기지국 상태를 즉시 알 수 있다. 따라서, DPF(300)는 코어망으로부터 QoS 적용 여부를 즉시 회신받을 수 있고, 단말(100)로 통보할 수 있다. 특히, QoS 적용이 불가한 경우, 단말(100) 및 서비스 제공자에게 정보를 서비스 이용 전에 미리 제공할 수 있다
도 10은 한 실시예에 따른 단말 기반 동적 네트워크 정책 제어의 적용 사례를 설명하는 도면이다.
도 10을 참고하면, DPF(300)는 5G 모바일 방송 중계 서비스에 이용될 수 있다.
종래의 모바일 방송 중계 솔루션은 Best Effort 망을 고려하여, 송신기가 촬영 영상을 분할하고 다회선으로 영상을 전송한다. 그러면, 수신기가 영상들을 병합(Aggregation)하고, 송출장비를 통해 최종 영상을 송출한다. 따라서, 종래의 모바일 방송 송신기는 망 품질 열화를 고려한 영상 분할 전송 및 영상 수합 과정에서의 품질 보정 기능이 필요하고, 영상 처리를 위한 고사양 하드웨어가 필요하다. 따라서, 사용자(방송사)는 모바일 기반 방송을 위해 고비용을 지불하게 된다. Best Effort 망을 품질보장(SLA)된 무선망으로 교체한다면, 다수의 무선망 사용에 따른 망 사용 비용은 절감할 수 있다. 그러나, 종래의 무선 QoS 보장 기술을 사용하기 위해서, 모바일 방송 수신기가 3GPP 표준 AF 기능을 수행해야 하며, 관련 I/F 및 QoS 요청 로직을 구현해야 한다. 또한, 모바일 방송 수신기는 무선 QoS 요청을 위한 기본 정보(단말 IMSI, IP 정보 등)를 추가 관리해야 한다. 이는 단일 무선망 사용으로 인한 비용 절감 효과를 상쇄할 뿐 아니라, 솔루션의 추가/변경 개발에 따라 오히려 비용이 증가할 수 있다.
반면, 본 발명의 동적 네트워크 정책 제어를 단말인 모바일 방송 송신기에 적용하는 경우, 모바일 방송 수신기의 변경을 최소화하고, QoS 망 이용을 위한 인증 절차를 간소화하며, 이용자(방송사) 및 솔루션 공급사의 비용을 절감할 수 있다.
모바일 방송 송신기(500)는 AF(510)와 방송 송신기(530)를 포함한다.
AF(510)는 DPF(300)로 QoS 망 이용 인증을 요청하고(S410), DPF(300)로부터 QoS 망 이용 허가 및 QoS 프로파일을 수신한다(S412). AF(510)는 QoS 프로파일을 저장한다(S414).
방송 송신기(530)는 모바일 방송 수신기(600)와 세션을 연결한다(S420).
AF(510)는 DPF(300)로 QoS 제공 요청을 전송하고(S430), DPF(300)로부터 QoS 제공 응답을 수신한다(S432). AF(510)는 생성된 세션을 모니터링한다(S434).
AF(510)는 DPF(300)로부터 QoS 제공 불가 알림을 수신하면(S440), 방송 송신기(530)로 QoS 제공 불가 알림을 전달한다(S442). 그러면, 방송 송신기(530)는 종래 방식으로 영상 분할하여 스트리밍 전송한다(S444). 모바일 방송 수신기(600)는 수신 영상들을 병합하여 송출 장치로 송출한다(S446).
만약, AF(510)가 세션 단절을 감지한 경우(S450), DPF(300)로 QoS 제공 요청을 전송하고(S430), DPF(300)로부터 QoS 제공 응답을 수신한다(S432). AF(510)는 생성된 세션을 모니터링한다(S434).
이와 같이, 모바일 방송 송신기(500)에 AF(510)가 내장되면, 방송사는 QoS 보장되는 단일 회선을 이용하면 되므로 회선 비용을 절감할 수 있다. 솔루션 공급사는 별도의 서비스 로직 변경 없이 Special QoS 제공 망을 이용할 수 있다. DPF(300)는 동적 PCC 서비스에 가입된 정보(IP, App ID, 이용 단말)를 보유하고 있고, 모바일 방송 송신기(500)로부터 요청된 QoS 망 이용 인증을 한 후, QoS 이용 정보(QoS 프로파일)을 AF(510)에 제공할 수 있다.
DPF(300)는 5G 영상 감시 서비스에 이용될 수 있다.
종래의 모바일 기반 영상 감시 서비스는 단말(카메라) 트래픽으로 인한 망 부하가 커서, 단말에 영상을 저장하거나, 유선/Wifi 통신으로 대체되었다. 감시 인력을 통한 단순 영상 감시가 인공지능을 통한 Object 자동 감시로 변경됨에 따라 고화질 영상이 필수로 요구되는데, 이는 무선망 트래픽 부하를 가중시킨다. 또한, 영상 감시 서비스는 스마트 팩토리의 확산으로 증가되나, 5G 무선망 부하가 가중되는 한계가 있다.
반면, 본 발명의 동적 네트워크 정책 제어를 카메라 단말에 적용하는 경우, 카메라 단말에 AF가 내장되고, 카메라 단말이 정밀 감시 필요 시점에 DPF(500)로 QoS 제공을 요청할 수 있다. 즉, 카메라 단말이 이벤트 감지 기능 및 AF를 내장하고, 정밀 감시가 필요한 시점을 감지한 후, 고화질 영상 전송을 위해 QoS 제공을 능동적으로 요청할 수 있다. 그러면, 정밀 감시 시점의 고화질 영상이 QoS가 보장되는 무선망을 통해 관제 서버로 안정적으로 전송될 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따르면, AF가 단말에 구현되므로, 서비스 제공자가 코어망과 연동하는 AF를 서비스 서버에 구현할 필요가 없고, 서비스 서버에 접속하지 않는 다양한 형태의 단말도 동적 QoS 서비스를 이용할 수 있다. 실시예에 따르면, 코어망과의 API 연동이 불가하거나 난해한 패키지 솔루션도 SDF를 검출할 수 있는 규칙을 코어망으로 전달하고, QoS 서비스를 제공받을 수 있다.
실시예에 따르면, AF가 단말에 구현되고, DPF가 전용 DN에 존재하므로, 전용 DN(261)의 외부 노출을 최소화할 수 있고, 이를 통해 코어망 보호를 위한 부가적인 보안 솔루션 설치를 최소화할 수 있다.
실시예에 따르면, 단말이 특정 어플리케이션의 트래픽을 발생시키면, UPF가 특정 어플리케이션의 트래픽에 QoS를 실시간으로 적용할 수 있다. 실시예에 따르면, QoS 서비스를 요청한 단말 위치를 알 수 있으므로, DPF는 QoS를 적용할 기지국 용량을 파악하고, 적용 여부를 AF(110)에 즉시 회신할 수 있다.
실시예에 따르면, QoS 서비스가 별도 과금으로 처리된다면, 과금 정확성을 높일 수 있고, QoS에 민감한 서비스 제공자 및 사용자에게 서비스 이용 전에 정보를 제공할 수 있어서, 서비스의 오류를 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 동적 네트워크 정책 제어 장치의 동작 방법으로서,
    QoS 적용되는 어플리케이션 정보를 포함하는 QoS 프로파일을, 어플리케이션 기능(Application Function)을 탑재한 모바일 방송 송신기로 전송하는 단계,
    상기 어플리케이션 기능을 탑재한 상기 모바일 방송 송신기로부터, 상기 QoS 프로파일에 해당되는 세션에 대한 QoS 제공 요청을 수신하는 단계,
    상기 모바일 방송 송신기가 접속한 기지국의 상태 정보를 기초로 상기 기지국에서 상기 QoS 제공 요청에 관계된 QoS 적용이 가능한지 판단하고, 상기 기지국에서 상기 QoS 제공 요청에 관계된 QoS 적용이 가능하다고 판단된 경우, 정책 제어 기능(Policy Control Function, PCF) 장치로 상기 모바일 방송 송신기에서 수신한 상기 세션에 대한 QoS 제공 요청을 전달하는 단계,
    상기 PCF 장치로부터 상기 세션에 대한 QoS 제공 요청의 응답을 수신하는 단계, 그리고
    상기 모바일 방송 송신기로 상기 QoS 제공 요청에 대한 응답을 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 QoS 프로파일에 해당되는 세션은 모바일 방송 수신기와 연결된 세션인, 동작 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 QoS 제공 요청에 대한 응답을 전달하는 단계는
    상기 기지국에서, 요청된 QoS 제공이 불가능하다고 판단된 경우, 상기 세션에 대한 QoS 제공 불가를 포함하는 응답을 상기 모바일 방송 송신기로 전달하는, 동작 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 QoS 프로파일을 상기 모바일 방송 송신기로 전송하는 단계는
    상기 모바일 방송 송신기로부터 QoS 망 이용에 대한 인증 요청을 수신하고, 상기 QoS 망 이용에 대한 허가와 함께 상기 QoS 프로파일을, 상기 모바일 방송 송신기로 전송하는, 동작 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 QoS 제공 요청에 대한 응답은
    상기 세션에 대한 QoS 제공 성공 또는 QoS 제공 불가를 포함하는, 동작 방법.
  6. 모바일 방송 송신기의 동작 방법으로서,
    동적 네트워크 정책 제어 장치로부터 QoS 프로파일을 수신하는 단계,
    상기 QoS 프로파일에 해당되는 세션이 생성되면, 탑재된 어플리케이션 기능(Application Function)을 통해 상기 세션에 대한 QoS 제공 요청을 상기 동적 네트워크 정책 제어 장치로 전송하는 단계,
    상기 동적 네트워크 정책 제어 장치로부터 상기 세션에 대한 QoS 제공 요청의 응답을 수신하는 단계, 그리고
    상기 응답에 포함된 QoS 제공 가능 여부에 지정된 방식을 통해, 상기 세션으로 연결된 모바일 방송 수신기로 영상을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 세션에 대한 QoS 제공 요청의 응답은 상기 모바일 방송 송신기가 접속한 기지국의 상태 정보를 기초로 판단되는, 동작 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에서,
    상기 세션에 대한 QoS 제공 불가를 포함하는 응답을 수신한 경우, 영상을 분할해서 다회선으로 상기 모바일 방송 수신기로 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 모바일 방송 수신기는 수신 영상들을 병합하여 송출 장치로 송출하는, 동작 방법.
  9. 제6항에서,
    상기 QoS 프로파일을 수신하는 단계는
    상기 동적 네트워크 정책 제어 장치로 QoS 망 이용에 대한 인증 요청을 전송하고, 상기 QoS 망 이용에 대한 허가와 함께 상기 QoS 프로파일을 수신하는, 동작 방법.
  10. 제6항에서,
    상기 모바일 방송 송신기는 모바일 방송 중계 서비스를 위해, 송출장비를 통해 최종 영상을 송출하는 상기 모바일 방송 수신기로 영상을 전송하는 장치인, 동작 방법.
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