KR102637605B1 - Qos 플로우에 관련된 측정 - Google Patents
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Abstract
본 명세서의 일 개시는 UE가 측정에 관련된 통신을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하는 단계; 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용된다고 결정하는 단계; 및 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 명세서는 이동통신에 관한 것이다.
3rd generation partnership project (3GPP) long-term evolution (LTE)는 고속 패킷 통신(high-speed packet communications)을 가능하게 하는 기술이다. 사용자 비용 및 공급자 비용을 줄이고, 서비스 품질을 개선하며, 커버리지 및 시스템 용량을 확장 및 개선하는 것을 목표로 하는 것을 포함하여 LTE 목표를 위해 많은 계획이 제안되어 왔다. 3GPP LTE는 비트 당 비용 절감, 서비스 가용성 향상, 주파수 대역의 유연한 사용, 간단한 구조, 개방형 인터페이스 및 단말의 적절한 전력 소비를 상위 수준의 요구 사항(upper-level requirement)으로 요구한다.
ITU (International Telecommunication Union) 및 3GPP에서 New Radio (NR) 시스템에 대한 요구 사항 및 사양을 개발하기 위한 작업이 시작되었다. 3GPP는 긴급한 시장 요구 사항(urgent market needs)과 ITU-R (International Mobile Telecommunications) international mobile telecommunications (IMT)-2020 프로세스에서 정한 장기적인 요구 사항을 모두 충족하는 새로운 Radio Access Technology (RAT)를 적시에 성공적으로 표준화하는 데 필요한 기술 구성 요소를 식별하고 개발해야 한다. 또한, NR은 더 먼 미래에도 무선 통신에 사용할 수 있는 최소 최대 100GHz 범위의 스펙트럼 대역을 사용할 수 있어야 한다.
NR은 enhanced mobile broadband (eMBB), massive machine-type-communications (mMTC), ultra-reliable and low latency communications (URLLC) 등을 포함한 모든 사용 시나리오, 요구 사항 및 배포 시나리오를 다루는 단일 기술 프레임 워크를 목표로 한다. NR은 본질적으로 순방향 호환이 가능할 수 있다(forward compatible).
한편, 다중 액세스(Multi-Access: MA) Protocol Data Unit (PDU) 세션이 5G에 도입되었다. MA PDU 세션이 사용될 때, 다중(multiple) Quality of Service (QoS) Flow가 사용될 수 있다. Multiple QoS Flow를 효율적으로 사용하기 위해, Multiple QoS Flow에 대한 측정이 수행될 수 있다. 하지만, 종래에는 Multiple QoS Flow에 대한 측정을 효율적으로 수행하는 방안이 논의되지 않았다. 예를 들어, Multiple QoS Flow가 하나의 무선 자원(radio resource)(예: radio bearer)에 맵핑될 수 있다. 이 경우, 종래 기술에 따르면 Multiple QoS Flow에 포함된 QoS Flow 각각에 대해 측정이 수행되는데, 이로 인해 무선 자원과 컴퓨팅 자원이 낭비되는 문제가 있다. 또한, Multiple QoS Flow에 대해 Packet Loss Ratio (PLR) 측정이 수행되는 경우, 많은 자원이 낭비되는 문제가 있다.
따라서, 본 명세서의 일 개시는 전술한 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 UE가 측정에 관련된 통신을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하는 단계; 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용된다고 결정하는 단계; 및 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 측정에 관련된 통신을 수행하는 UE를 제공한다. 상기 UE는 적어도 하나의 프로세서; 및 명령어를 저장하고, 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작가능하게 전기적으로 연결가능한, 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 명령어가 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기초하여 수행되는 동작은: 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하는 단계; 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용된다고 결정하는 단계; 및 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 이동통신에서의 장치를 제공한다. 상기 장치는 적어도 하나의 프로세서; 및 명령어를 저장하고, 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작가능하게 전기적으로 연결가능한, 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 명령어가 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기초하여 수행되는 동작은: 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하는 단계; 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용된다고 결정하는 단계; 및 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 명령어들을 기록하고 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 제공한다. 상기 명령어들은, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금: 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하는 단계; 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용된다고 결정하는 단계; 및 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정하는 단계를 수행하도록 할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 UPF 노드가 측정에 관련된 통신을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하는 단계; 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용된다고 결정하는 단계; 및 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 측정에 관련된 통신을 수행하는 UPF 노드를 제공한다. 상기 UPF 노드는 적어도 하나의 프로세서; 및 명령어를 저장하고, 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작가능하게 전기적으로 연결가능한, 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 명령어가 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기초하여 수행되는 동작은: 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하는 단계; 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용된다고 결정하는 단계; 및 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면, 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.
본 명세서의 구체적인 일례를 통해 얻을 수 있는 효과는 이상에서 나열된 효과로 제한되지 않는다. 예를 들어, 관련된 기술분야의 통상의 지식을 자긴 자(a person having ordinary skill in the related art)가 본 명세서로부터 이해하거나 유도할 수 있는 다양한 기술적 효과가 존재할 수 있다. 이에 따라 본 명세서의 구체적인 효과는 본 명세서에 명시적으로 기재된 것에 제한되지 않고, 본 명세서의 기술적 특징으로부터 이해되거나 유도될 수 있는 다양한 효과를 포함할 수 있다.
도 1은 본 명세서의 구현이 적용되는 통신 시스템의 예를 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 구현이 적용되는 네트워크 노드의 일 예를 나타낸다.
도 5은 본 명세서의 구현이 적용되는 5G 시스템 구조(system architecture)의 예를 나타낸다.
도 6은 UE과 gNB 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
도 7는 MA PDU 세션이 생성된 예를 나타낸다.
도 8은 MA PDU 세션에 대해 ATSSS 규칙을 적용하는 예를 나타낸다.
도 9은 UE의 steering 기능의 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은 종래의 RTT 측정과 향상된 RTT 측정의 예를 나타낸다.
도 11은 패킷 손실 비율 측정의 예를 나타낸다.
도 12a 및 도 12b는 본 명세서의 개시의 제7예에 따른 동작의 제1 예를 나타낸다.
도 13a 및 도 13b는 본 명세서의 개시의 제7예에 따른 동작의 제2 예를 나타낸다.
도 14는 본 명세서의 개시에 따른 UE의 동작 및/또는 UPF의 동작의 일 예를 나타낸다.
도 15는 본 명세서의 개시에 따른 PLR 측정에 관련된 동작의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 구현이 적용되는 네트워크 노드의 일 예를 나타낸다.
도 5은 본 명세서의 구현이 적용되는 5G 시스템 구조(system architecture)의 예를 나타낸다.
도 6은 UE과 gNB 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
도 7는 MA PDU 세션이 생성된 예를 나타낸다.
도 8은 MA PDU 세션에 대해 ATSSS 규칙을 적용하는 예를 나타낸다.
도 9은 UE의 steering 기능의 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은 종래의 RTT 측정과 향상된 RTT 측정의 예를 나타낸다.
도 11은 패킷 손실 비율 측정의 예를 나타낸다.
도 12a 및 도 12b는 본 명세서의 개시의 제7예에 따른 동작의 제1 예를 나타낸다.
도 13a 및 도 13b는 본 명세서의 개시의 제7예에 따른 동작의 제2 예를 나타낸다.
도 14는 본 명세서의 개시에 따른 UE의 동작 및/또는 UPF의 동작의 일 예를 나타낸다.
도 15는 본 명세서의 개시에 따른 PLR 측정에 관련된 동작의 일 예를 나타낸다.
다음의 기법, 장치 및 시스템은 다양한 무선 다중 접속 시스템에 적용될 수 있다. 다중 접속 시스템의 예시는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multicarrier frequency division multiple access) 시스템을 포함한다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술을 통해 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications), GPRS(general packet radio service) 또는 EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술을 통해 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, 또는 E-UTRA(evolved UTRA)와 같은 무선 기술을 통해 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long-term evolution)는 E-UTRA를 이용한 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크(DL; downlink)에서 OFDMA를, 상향링크(UL; uplink)에서 SC-FDMA를 사용한다. 3GPP LTE의 진화는 LTE-A(advanced), LTE-A Pro, 및/또는 5G NR(new radio)을 포함한다.
설명의 편의를 위해, 본 명세서의 구현은 주로 3GPP 기반 무선 통신 시스템과 관련하여 설명된다. 그러나 본 명세서의 기술적 특성은 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 3GPP 기반 무선 통신 시스템에 대응하는 이동 통신 시스템을 기반으로 다음과 같은 상세한 설명이 제공되지만, 3GPP 기반 무선 통신 시스템에 국한되지 않는 본 명세서의 측면은 다른 이동 통신 시스템에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어와 기술 중 구체적으로 기술되지 않은 용어와 기술에 대해서는, 본 명세서 이전에 발행된 무선 통신 표준 문서를 참조할 수 있다.
본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “A 및/또는 B(A and/or B)”으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 “A, B 또는 C(A, B or C)”는 “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 “및/또는(and/or)”을 의미할 수 있다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”를 의미할 수 있다. 이에 따라, “A/B”는 “오직 A”, “오직 B”, 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 예를 들어, “A, B, C”는 “A, B 또는 C”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 “A 및 B의 적어도 하나(at least one of A and B)”는, “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 “A 또는 B의 적어도 하나(at least one of A or B)”나 “A 및/또는 B의 적어도 하나(at least one of A and/or B)”라는 표현은 “A 및 B의 적어도 하나(at least one of A and B)”와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 “A, B 및 C의 적어도 하나(at least one of A, B and C)”는, “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”을 의미할 수 있다. 또한, “A, B 또는 C의 적어도 하나(at least one of A, B or C)”나 “A, B 및/또는 C의 적어도 하나(at least one of A, B and/or C)”는 “A, B 및 C의 적어도 하나(at least one of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 “예를 들어(for example)”를 의미할 수 있다. 구체적으로, “제어 정보(PDCCH)”로 표시된 경우, “제어 정보”의 일례로 “PDCCH”가 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 “제어 정보”는 “PDCCH”로 제한(limit)되지 않고, “PDCCH”가 “제어 정보”의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, “제어 정보(즉, PDCCH)”로 표시된 경우에도, “제어 정보”의 일례로 “PDCCH”가 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
여기에 국한되지는 않지만, 본 명세서에서 개시된 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도는 기기 간 무선 통신 및/또는 연결(예: 5G)이 요구되는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 본 명세서는 도면을 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다. 다음의 도면 및/또는 설명에서 동일한 참조 번호는 달리 표시하지 않는 한 동일하거나 대응하는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 및/또는 기능 블록을 참조할 수 있다.
첨부된 도면에서는 예시적으로 UE(User Equipment)가 도시되어 있으나, 도시된 상기 UE는 단말(Terminal), ME(Mobile Equipment), 등의 용어로 언급될 수도 있다. 또한, 상기 UE는 노트북, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 멀티미디어 기기등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.
이하에서, UE는 무선 통신이 가능한 무선 통신 기기(또는 무신 장치, 또는 무선 기기)의 예시로 사용된다. UE가 수행하는 동작은 무선 통신 기기에 의해 수행될 수 있다. 무선 통신 기기는 무선 장치, 무선 기기 등으로도 지칭될 수도 있다. 이하에서, AMF는 AMF 노드를 의미하고, SMF는 SMF 노드를 의미하고, UPF는 UPF 노드를 의미할 수 있다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), gNB(Next generation NodeB) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
I. 본 명세서의 개시에 적용될 수 있는 기술 및 절차
도 1은 본 명세서의 구현이 적용되는 통신 시스템의 예를 나타낸다.
도 1에 표시된 5G 사용 시나리오는 본보기일 뿐이며, 본 명세서의 기술적 특징은 도 1에 나와 있지 않은 다른 5G 사용 시나리오에 적용될 수 있다.
5G에 대한 세 가지 주요 요구사항 범주는 (1) 향상된 모바일 광대역(eMBB; enhanced mobile broadband) 범주, (2) 거대 기계 유형 통신 (mMTC; massive machine type communication) 범주 및 (3) 초고신뢰 저지연 통신 (URLLC; ultra-reliable and low latency communications) 범주이다.
부분적인 사용 예는 최적화를 위해 복수의 범주를 요구할 수 있으며, 다른 사용 예는 하나의 KPI(key performance indicator)에만 초점을 맞출 수 있다. 5G는 유연하고 신뢰할 수 있는 방법을 사용하여 이러한 다양한 사용 예를 지원한다.
eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 접속을 훨씬 능가하며 클라우드와 증강 현실에서 풍부한 양방향 작업 및 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G 핵심 동력의 하나이며, 5G 시대에는 처음으로 전용 음성 서비스가 제공되지 않을 수 있다. 5G에서는 통신 시스템이 제공하는 데이터 연결을 활용한 응용 프로그램으로서 음성 처리가 단순화될 것으로 예상된다. 트래픽 증가의 주요 원인은 콘텐츠의 크기 증가와 높은 데이터 전송 속도를 요구하는 애플리케이션의 증가 때문이다. 더 많은 장치가 인터넷에 연결됨에 따라 스트리밍 서비스(오디오와 비디오), 대화 비디오, 모바일 인터넷 접속이 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 응용 프로그램은 사용자를 위한 실시간 정보와 경보를 푸시(push)하기 위해 항상 켜져 있는 상태의 연결을 요구한다. 클라우드 스토리지(cloud storage)와 응용 프로그램은 모바일 통신 플랫폼에서 빠르게 증가하고 있으며 업무와 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송 속도의 증가를 가속화하는 특수 활용 사례이다. 5G는 클라우드의 원격 작업에도 사용된다. 촉각 인터페이스를 사용할 때, 5G는 사용자의 양호한 경험을 유지하기 위해 훨씬 낮은 종단 간(end-to-end) 지연 시간을 요구한다. 예를 들어, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍과 같은 엔터테인먼트는 모바일 광대역 기능에 대한 수요를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 기차, 차량, 비행기 등 이동성이 높은 환경을 포함한 모든 장소에서 스마트폰과 태블릿은 엔터테인먼트가 필수적이다. 다른 사용 예로는 엔터테인먼트 및 정보 검색을 위한 증강 현실이다. 이 경우 증강 현실은 매우 낮은 지연 시간과 순간 데이터 볼륨을 필요로 한다.
또한 가장 기대되는 5G 사용 예 중 하나는 모든 분야에서 임베디드 센서(embedded sensor)를 원활하게 연결할 수 있는 기능, 즉 mMTC와 관련이 있다. 잠재적으로 IoT(internet-of-things) 기기 수는 2020년까지 2억4천만 대에 이를 것으로 예상된다. 산업 IoT는 5G를 통해 스마트 시티, 자산 추적, 스마트 유틸리티, 농업, 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할 중 하나이다.
URLLC는 주 인프라의 원격 제어를 통해 업계를 변화시킬 새로운 서비스와 자율주행 차량 등 초고신뢰성의 저지연 링크를 포함하고 있다. 스마트 그리드를 제어하고, 산업을 자동화하며, 로봇 공학을 달성하고, 드론을 제어하고 조정하기 위해서는 신뢰성과 지연 시간이 필수적이다.
5G는 초당 수백 메가 비트로 평가된 스트리밍을 초당 기가비트에 제공하는 수단이며, FTTH(fiber-to-the-home)와 케이블 기반 광대역(또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 가상 현실과 증강 현실뿐만 아니라 4K 이상(6K, 8K 이상) 해상도의 TV를 전달하려면 이 같은 빠른 속도가 필요하다. 가상 현실(VR; virtual reality) 및 증강 현실(AR; augmented reality) 애플리케이션에는 몰입도가 높은 스포츠 게임이 포함되어 있다. 특정 응용 프로그램에는 특수 네트워크 구성이 필요할 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우 게임 회사는 대기 시간을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 운영자의 에지 네트워크 서버에 통합해야 한다.
자동차는 차량용 이동 통신의 많은 사용 예와 함께 5G에서 새로운 중요한 동기 부여의 힘이 될 것으로 기대된다. 예를 들어, 승객을 위한 오락은 높은 동시 용량과 이동성이 높은 광대역 이동 통신을 요구한다. 향후 이용자들이 위치와 속도에 관계 없이 고품질 연결을 계속 기대하고 있기 때문이다. 자동차 분야의 또 다른 사용 예는 AR 대시보드(dashboard)이다. AR 대시보드는 운전자가 전면 창에서 보이는 물체 외에 어두운 곳에서 물체를 식별하게 하고, 운전자에게 정보 전달을 오버랩(overlap)하여 물체와의 거리 및 물체의 움직임을 표시한다. 미래에는 무선 모듈이 차량 간의 통신, 차량과 지원 인프라 간의 정보 교환, 차량과 기타 연결된 장치(예: 보행자가 동반하는 장치) 간의 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전하게 운전할 수 있도록 행동의 대체 과정을 안내하여 사고의 위험을 낮춘다. 다음 단계는 원격으로 제어되거나 자율 주행하는 차량이 될 것이다. 이를 위해서는 서로 다른 자율주행 차량 간의, 그리고 차량과 인프라 간의 매우 높은 신뢰성과 매우 빠른 통신이 필요하다. 앞으로는 자율주행 차량이 모든 주행 활동을 수행하고 운전자는 차량이 식별할 수 없는 이상 트래픽에만 집중하게 될 것이다. 자율주행 차량의 기술 요구사항은 인간이 달성할 수 없는 수준으로 교통 안전이 높아지도록 초저지연과 초고신뢰를 요구한다.
스마트 사회로 언급된 스마트 시티와 스마트 홈/빌딩이 고밀도 무선 센서 네트워크에 내장될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 주택의 비용 및 에너지 효율적인 유지 보수에 대한 조건을 식별할 것이다. 각 가정에 대해서도 유사한 구성을 수행할 수 있다. 모든 온도 센서, 창문과 난방 컨트롤러, 도난 경보기, 가전 제품이 무선으로 연결될 것이다. 이러한 센서 중 다수는 일반적으로 데이터 전송 속도, 전력 및 비용이 낮다. 그러나 모니터링을 위하여 실시간 HD 비디오가 특정 유형의 장치에 의해 요구될 수 있다.
열이나 가스를 포함한 에너지 소비와 분배를 보다 높은 수준으로 분산시켜 분배 센서 네트워크에 대한 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 디지털 정보와 통신 기술을 이용해 정보를 수집하고 센서를 서로 연결하여 수집된 정보에 따라 동작하도록 한다. 이 정보는 공급 회사 및 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드는 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산 지속 가능성, 자동화 등의 방법으로 전기와 같은 연료의 분배를 개선할 수 있다. 스마트 그리드는 지연 시간이 짧은 또 다른 센서 네트워크로 간주될 수도 있다.
미션 크리티컬 애플리케이션(예: e-health)은 5G 사용 시나리오 중 하나이다. 건강 부분에는 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 응용 프로그램들이 포함되어 있다. 통신 시스템은 먼 곳에서 임상 치료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 원격 진료는 거리에 대한 장벽을 줄이고 먼 시골 지역에서 지속적으로 이용할 수 없는 의료 서비스에 대한 접근을 개선하는 데 도움이 될 수 있다. 원격 진료는 또한 응급 상황에서 중요한 치료를 수행하고 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터에 대한 원격 모니터링 및 센서를 제공할 수 있다.
무선과 이동 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 관리 비용이 높다. 따라서 케이블을 재구성 가능한 무선 링크로 교체할 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나 이러한 교체를 달성하기 위해서는 케이블과 유사한 지연 시간, 신뢰성 및 용량을 가진 무선 연결이 구축되어야 하며 무선 연결의 관리를 단순화할 필요가 있다. 5G 연결이 필요할 때 대기 시간이 짧고 오류 가능성이 매우 낮은 것이 새로운 요구 사항이다.
물류 및 화물 추적은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디서든 인벤토리 및 패키지 추적을 가능하게 하는 이동 통신의 중요한 사용 예이다. 물류와 화물의 이용 예는 일반적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성을 갖춘 위치 정보가 필요하다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(1)은 무선 장치(100a~100f), 기지국(BS; 200) 및 네트워크(300)을 포함한다. 도 1은 통신 시스템(1)의 네트워크의 예로 5G 네트워크를 설명하지만, 본 명세서의 구현은 5G 시스템에 국한되지 않으며, 5G 시스템을 넘어 미래의 통신 시스템에 적용될 수 있다.
기지국(200)과 네트워크(300)는 무선 장치로 구현될 수 있으며, 특정 무선 장치는 다른 무선 장치와 관련하여 기지국/네트워크 노드로 작동할 수 있다.
무선 장치(100a~100f)는 무선 접속 기술(RAT; radio access technology) (예: 5G NR 또는 LTE)을 사용하여 통신을 수행하는 장치를 나타내며, 통신/무선/5G 장치라고도 할 수 있다. 무선 장치(100a~100f)는, 이에 국한되지 않고, 로봇(100a), 차량(100b-1 및 100b-2), 확장 현실(XR; extended reality) 장치(100c), 휴대용 장치(100d), 가전 제품(100e), IoT 장치(100f) 및 인공 지능(AI; artificial intelligence) 장치/서버(400)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량에는 무선 통신 기능이 있는 차량, 자율주행 차량 및 차량 간 통신을 수행할 수 있는 차량이 포함될 수 있다. 차량에는 무인 항공기(UAV; unmanned aerial vehicle)(예: 드론)가 포함될 수 있다. XR 장치는 AR/VR/혼합 현실(MR; mixed realty) 장치를 포함할 수 있으며, 차량, 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 장치, 가전 제품, 디지털 표지판, 차량, 로봇 등에 장착된 HMD(head-mounted device), HUD(head-up display)의 형태로 구현될 수 있다. 휴대용 장치에는 스마트폰, 스마트 패드, 웨어러블 장치(예: 스마트 시계 또는 스마트 안경) 및 컴퓨터(예: 노트북)가 포함될 수 있다. 가전 제품에는 TV, 냉장고, 세탁기가 포함될 수 있다. IoT 장치에는 센서와 스마트 미터가 포함될 수 있다.
본 명세서에서, 무선 장치(100a~100f)는 사용자 장비(UE; user equipment)라고 부를 수 있다. UE는 예를 들어, 휴대 전화, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 디지털 방송 단말기, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), 네비게이션 시스템, 슬레이트 PC, 태블릿 PC, 울트라북, 차량, 자율주행 기능이 있는 차량, 연결된 자동차, UAV, AI 모듈, 로봇, AR 장치, VR 장치, MR 장치, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 날씨/환경 장치, 5G 서비스 관련 장치 또는 4차 산업 혁명 관련 장치를 포함할 수 있다.
예를 들어, UAV는 사람이 탑승하지 않고 무선 제어 신호에 의해 항행되는 항공기일 수 있다.
예를 들어, VR 장치는 가상 환경의 개체 또는 배경을 구현하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, AR 장치는 가상 세계의 개체나 배경을 실제 세계의 개체나 배경에 연결하여 구현한 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, MR 장치는 객체나 가상 세계의 배경을 객체나 실제 세계의 배경으로 병합하여 구현한 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 장치는, 홀로그램이라 불리는 두 개의 레이저 조명이 만났을 때 발생하는 빛의 간섭 현상을 이용하여, 입체 정보를 기록 및 재생하여 360도 입체 영상을 구현하기 위한 장치가 포함할 수 있다.
예를 들어, 공공 안전 장치는 사용자 몸에 착용할 수 있는 이미지 중계 장치 또는 이미지 장치를 포함할 수 있다.
예를 들어, MTC 장치와 IoT 장치는 인간의 직접적인 개입이나 조작이 필요하지 않은 장치일 수 있다. 예를 들어, MTC 장치와 IoT 장치는 스마트 미터, 자동 판매기, 온도계, 스마트 전구, 도어락 또는 다양한 센서를 포함할 수 있다.
예를 들어, 의료 장치는 질병의 진단, 처리, 완화, 치료 또는 예방 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 부상이나 손상을 진단, 처리, 완화 또는 교정하기 위해 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 구조나 기능을 검사, 교체 또는 수정할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 임신 조정 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 치료용 장치, 운전용 장치, (체외)진단 장치, 보청기 또는 시술용 장치를 포함할 수 있다.
예를 들어, 보안 장치는 발생할 수 있는 위험을 방지하고 안전을 유지하기 위해 설치된 장치일 수 있다. 예를 들어, 보안 장치는 카메라, 폐쇄 회로 TV(CCTV), 녹음기 또는 블랙박스일 수 있다.
예를 들어, 핀테크 장치는 모바일 결제와 같은 금융 서비스를 제공할 수 있는 장치일 수 있다. 예를 들어, 핀테크 장치는 지불 장치 또는 POS 시스템을 포함할 수 있다.
예를 들어, 날씨/환경 장치는 날씨/환경을 모니터링 하거나 예측하는 장치를 포함할 수 있다.
무선 장치(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 장치(100a~100f)에는 AI 기술이 적용될 수 있으며, 무선 장치(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예: LTE) 네트워크, 5G(예: NR) 네트워크 및 5G 이후의 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 장치(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국(200)/네트워크(300)를 통하지 않고 직접 통신(예: 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(예: V2V(vehicle-to-vehicle)/V2X(vehicle-to-everything) 통신)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예: 센서)는 다른 IoT 기기(예: 센서) 또는 다른 무선 장치(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 장치(100a~100f) 간 및/또는 무선 장치(100a~100f)와 기지국(200) 간 및/또는 기지국(200) 간에 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 확립될 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a), 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D(device-to-device) 통신), 기지국 간 통신(150c)(예: 중계, IAB(integrated access and backhaul)) 등과 같이 다양한 RAT(예: 5G NR)을 통해 확립될 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 장치(100a~100f)와 기지국(200)은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 명세서의 다양한 제안에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성 정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예: 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 맵핑/디맵핑 등), 및 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
AI는 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.
로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다. 로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다. 로봇은 액츄에이터(actuator) 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이동 가능한 로봇은 구동부에 휠, 브레이크, 프로펠러 등이 포함되어, 구동부를 통해 지상에서 주행하거나 공중에서 비행할 수 있다.
자율 주행은 스스로 주행하는 기술을 의미하며, 자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량을 의미한다. 예를 들어, 자율 주행에는 주행 중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등이 모두 포함될 수 있다. 차량은 내연 기관만을 구비하는 차량, 내연 기관과 전기 모터를 함께 구비하는 하이브리드 차량, 그리고 전기 모터만을 구비하는 전기 차량을 모두 포괄하며, 자동차뿐만 아니라 기차, 오토바이 등을 포함할 수 있다. 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.
확장 현실은 VR, AR, MR을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체를 섞고 결합시켜서 제공하는 CG 기술이다. MR 기술은 현실 객체와 가상 객체를 함께 보여준다는 점에서 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체를 보완하는 형태로 사용되는 반면, MR 기술에서는 가상 객체와 현실 객체가 동등한 성격으로 사용된다는 점에서 차이점이 있다.
NR은 다양한 5G 서비스를 지원하기 위한 다수의 뉴머럴로지(numerology) 또는 부반송파 간격(SCS; subcarrier spacing)을 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한 도시(dense-urban), 저지연(lower latency) 및 더 넓은 반송파 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.
NR 주파수 대역은 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위는 아래 표 1과 같을 수 있다. 설명의 편의를 위해, NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 "sub 6GHz range"를 의미할 수 있고, FR2는 "above 6GHz range"를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.
| 주파수 범위 정의 | 주파수 범위 | 부반송파 간격 |
| FR1 | 450MHz - 6000MHz | 15, 30, 60kHz |
| FR2 | 24250MHz - 52600MHz | 60, 120, 240kHz |
상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 아래 표 2와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예: 자율 주행)을 위해 사용될 수 있다.
| 주파수 범위 정의 | 주파수 범위 | 부반송파 간격 |
| FR1 | 410MHz - 7125MHz | 15, 30, 60kHz |
| FR2 | 24250MHz - 52600MHz | 60, 120, 240kHz |
여기서, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 협대역 IoT(NB-IoT, narrowband IoT)를 포함할 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 기술은 LPWAN(low power wide area network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced MTC) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-bandwidth limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE MTC, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및/또는 LPWAN 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지그비 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
도 2는 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 제1 무선 장치(100)와 제2 무선 장치(200)는은 다양한 RAT(예: LTE 및 NR)를 통해 외부 장치로/외부 장치로부터 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 2에서, {제1 무선 장치(100) 및 제2 무선 장치(200)}은(는) 도 1의 {무선 장치(100a~100f) 및 기지국(200)}, {무선 장치(100a~100f) 및 무선 장치(100a~100f)} 및/또는 {기지국(200) 및 기지국(200)} 중 적어도 하나에 대응할 수 있다.
제1 무선 장치(100)는 송수신기(106)와 같은 적어도 하나의 송수신기, 프로세싱 칩(101)과 같은 적어도 하나의 프로세싱 칩 및/또는 하나 이상의 안테나(108)를 포함할 수 있다.
프로세싱 칩(101)은 프로세서(102)와 같은 적어도 하나의 프로세서와 메모리(104)와 같은 적어도 하나의 메모리를 포함할 수 있다. 도 2에는 메모리(104)가 프로세싱 칩(101)에 포함되는 것이 본보기로 보여진다. 추가적으로 및/또는 대체적으로, 메모리(104)는 프로세싱 칩(101) 외부에 배치될 수 있다.
프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성하고, 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 송수신기(106)를 통해 전송할 수 있다. 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신하고, 제2 정보/신호를 처리하여 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다.
메모리(104)는 프로세서(102)에 동작 가능하도록 연결될 수 있다. 메모리(104)는 다양한 유형의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 실행될 때 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 명령을 구현하는 소프트웨어 코드(105)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(105)는 프로세서(102)에 의해 실행될 때, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 명령을 구현할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(105)는 하나 이상의 프로토콜을 수행하기 위해 프로세서(102)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(105)는 하나 이상의 무선 인터페이스 프로토콜 계층을 수행하기 위해 프로세서(102)를 제어할 수 있다.
여기에서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 RAT(예: LTE 또는 NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)에 연결되어 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 전송 및/또는 수신할 수 있다. 각 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(radio frequency)부와 교체 가능하게 사용될 수 있다. 본 명세서에서 제1 무선 장치(100)는 통신 모뎀/회로/칩을 나타낼 수 있다.
제2 무선 장치(200)는 송수신기(206)와 같은 적어도 하나의 송수신기, 프로세싱 칩(201)과 같은 적어도 하나의 프로세싱 칩 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 포함할 수 있다.
프로세싱 칩(201)은 프로세서(202)와 같은 적어도 하나의 프로세서와 메모리(204)와 같은 적어도 하나의 메모리를 포함할 수 있다. 도 2에는 메모리(204)가 프로세싱 칩(201)에 포함되는 것이 본보기로 보여진다. 추가적으로 및/또는 대체적으로, 메모리(204)는 프로세싱 칩(201) 외부에 배치될 수 있다.
프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성하고, 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 송수신기(206)를 통해 전송할 수 있다. 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신하고, 제4 정보/신호를 처리하여 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다.
메모리(204)는 프로세서(202)에 동작 가능하도록 연결될 수 있다. 메모리(204)는 다양한 유형의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 실행될 때 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 명령을 구현하는 소프트웨어 코드(205)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(205)는 프로세서(202)에 의해 실행될 때, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 명령을 구현할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(205)는 하나 이상의 프로토콜을 수행하기 위해 프로세서(202)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(205)는 하나 이상의 무선 인터페이스 프로토콜 계층을 수행하기 위해 프로세서(202)를 제어할 수 있다.
여기에서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 RAT(예: LTE 또는 NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)에 연결되어 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 전송 및/또는 수신할 수 있다. 각 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(206)는 RF부와 교체 가능하게 사용될 수 있다. 본 명세서에서 제2 무선 장치(200)는 통신 모뎀/회로/칩을 나타낼 수 있다.
이하, 무선 장치(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예: PHY(physical) 계층, MAC(media access control) 계층, RLC(radio link control) 계층, PDCP(packet data convergence protocol) 계층, RRC(radio resource control) 계층, SDAP(service data adaptation protocol) 계층과 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에 따라 하나 이상의 PDU(protocol data unit 또는 packet data unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(service data unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에 따라 메시지, 제어 정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어 정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예: 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예: 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어 정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 및/또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit), 하나 이상의 DSP(digital signal processor), 하나 이상의 DSPD(digital signal processing device), 하나 이상의 PLD(programmable logic device) 및/또는 하나 이상의 FPGA(field programmable gate arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도는 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 및/또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도를 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도는 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), EPROM(erasable programmable ROM), 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호 등을 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호 등을 수신하도록 제어할 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 명세서에서, 하나 이상의 안테나(108, 208)는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예: 안테나 포트)일 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 발진기(oscillator) 및/또는 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 제어 하에 (아날로그) 발진기 및/또는 필터를 통해 OFDM 베이스밴드 신호를 OFDM 신호로 상향 변환(up-convert)하고, 상향 변환된 OFDM 신호를 반송파 주파수에서 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 반송파 주파수에서 OFDM 신호를 수신하고, 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 제어 하에 (아날로그) 발진기 및/또는 필터를 통해 OFDM 신호를 OFDM 베이스밴드 신호로 하향 변환(down-convert)할 수 있다.
본 명세서의 구현에서, UE는 상향링크(UL; uplink)에서 송신 장치로, 하향링크(DL; downlink)에서 수신 장치로 작동할 수 있다. 본 명세서의 구현에서, 기지국은 UL에서 수신 장치로, DL에서 송신 장치로 동작할 수 있다. 이하에서 기술 상의 편의를 위하여, 제1 무선 장치(100)는 UE로, 제2 무선 장치(200)는 기지국으로 동작하는 것으로 주로 가정한다. 예를 들어, 제1 무선 장치(100)에 연결, 탑재 또는 출시된 프로세서(102)는 본 명세서의 구현에 따라 UE 동작을 수행하거나 본 명세서의 구현에 따라 UE 동작을 수행하도록 송수신기(106)를 제어하도록 구성될 수 있다. 제2 무선 장치(200)에 연결, 탑재 또는 출시된 프로세서(202)는 본 명세서의 구현에 따른 기지국 동작을 수행하거나 본 명세서의 구현에 따른 기지국 동작을 수행하기 위해 송수신기(206)를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서, 기지국은 노드 B(Node B), eNode B(eNB), gNB로 불릴 수 있다.
도 3은 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.
무선 장치는 사용 예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다(도 1 참조).
도 3을 참조하면, 무선 장치(100, 200)는 도 2의 무선 장치(100, 200)에 대응할 수 있으며, 다양한 구성 요소, 장치/부분 및/또는 모듈에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 무선 장치(100, 200)는 통신 장치(110), 제어 장치(120), 메모리 장치(130) 및 추가 구성 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신 장치(110)는 통신 회로(112) 및 송수신기(114)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 2의 하나 이상의 프로세서(102, 202) 및/또는 도 2의 하나 이상의 메모리(104, 204)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(114)는 도 2의 하나 이상의 송수신기(106, 206) 및/또는 도 2의 하나 이상의 안테나(108, 208)를 포함할 수 있다. 제어 장치(120)는 통신 장치(110), 메모리 장치(130), 추가 구성 요소(140)에 전기적으로 연결되며, 각 무선 장치(100, 200)의 전체 작동을 제어한다. 예를 들어, 제어 장치(120)는 메모리 장치(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보를 기반으로 각 무선 장치(100, 200)의 전기/기계적 작동을 제어할 수 있다. 제어 장치(120)는 메모리 장치(130)에 저장된 정보를 무선/유선 인터페이스를 통해 통신 장치(110)를 거쳐 외부(예: 기타 통신 장치)로 전송하거나, 또는 무선/유선 인터페이스를 통해 통신 장치(110)를 거쳐 외부(예: 기타 통신 장치)로부터 수신한 정보를 메모리 장치(130)에 저장할 수 있다.
추가 구성 요소(140)는 무선 장치(100, 200)의 유형에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 구성 요소(140)는 동력 장치/배터리, 입출력(I/O) 장치(예: 오디오 I/O 포트, 비디오 I/O 포트), 구동 장치 및 컴퓨팅 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무선 장치(100, 200)는, 이에 국한되지 않고, 로봇(도 1의 100a), 차량(도 1의 100b-1 및 100b-2), XR 장치(도 1의 100c), 휴대용 장치(도 1의 100d), 가전 제품(도 1의 100e), IoT 장치(도 1의 100f), 디지털 방송 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/장치(도 1의 400), 기지국(도 1의 200), 네트워크 노드의 형태로 구현될 수 있다. 무선 장치(100, 200)는 사용 예/서비스에 따라 이동 또는 고정 장소에서 사용할 수 있다.
도 3에서, 무선 장치(100, 200)의 다양한 구성 요소, 장치/부분 및/또는 모듈의 전체는 유선 인터페이스를 통해 서로 연결되거나, 적어도 일부가 통신 장치(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 각 무선 장치(100, 200)에서, 제어 장치(120)와 통신 장치(110)는 유선으로 연결되고, 제어 장치(120)와 제1 장치(예: 130과 140)는 통신 장치(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 무선 장치(100, 200) 내의 각 구성 요소, 장치/부분 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(120)는 하나 이상의 프로세서 집합에 의해 구성될 수 있다. 일 예로, 제어 장치(120)는 통신 제어 프로세서, 애플리케이션 프로세서(AP; application processor), 전자 제어 장치(ECU; electronic control unit), 그래픽 처리 장치 및 메모리 제어 프로세서의 집합에 의해 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 메모리 장치(130)는 RAM, DRAM, ROM, 플래시 메모리, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및/또는 이들의 조합에 의해 구성될 수 있다.
도 4는 본 명세서의 구현이 적용되는 UE의 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, UE(100)는 도 2의 제1 무선 장치(100) 및/또는 도 3의 무선 장치(100 또는 200)에 대응할 수 있다.
UE(100)는 프로세서(102), 메모리(104), 송수신기(106), 하나 이상의 안테나(108), 전원 관리 모듈(110), 배터리(112), 디스플레이(114), 키패드(116), SIM(subscriber identification module) 카드(118), 스피커(120), 마이크(122)를 포함한다.
프로세서(102)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(102)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 구현하도록 UE(100)의 하나 이상의 다른 구성 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(102)에 구현될 수 있다. 프로세서(102)는 ASIC, 기타 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 애플리케이션 프로세서일 수 있다. 프로세서(102)는 DSP(digital signal processor), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), 모뎀(변조 및 복조기) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(102)의 예는 Qualcomm®에서 만든 SNAPDRAGONTM 시리즈 프로세서, Samsung®에서 만든 EXYNOSTM 시리즈 프로세서, Apple®에서 만든 A 시리즈 프로세서, MediaTek®에서 만든 HELIOTM 시리즈 프로세서, Intel®에서 만든 ATOMTM 시리즈 프로세서 또는 대응하는 차세대 프로세서에서 찾을 수 있다.
메모리(104)는 프로세서(102)와 동작 가능하도록 결합되며, 프로세서(102)를 작동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(104)는 ROM, RAM, 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 기타 저장 장치를 포함할 수 있다. 구현이 소프트웨어에서 구현될 때, 여기에 설명된 기술은 본 명세서에서 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 모듈(예: 절차, 기능 등)을 사용하여 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(104)에 저장되고 프로세서(102)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102) 내에 또는 프로세서(102) 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 기술에서 알려진 다양한 방법을 통해 프로세서(102)와 통신적으로 결합될 수 있다.
송수신기(106)는 프로세서(102)와 동작 가능하도록 결합되며, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다. 송수신기(106)는 송신기와 수신기를 포함한다. 송수신기(106)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 하나 이상의 안테나(108)를 제어하여 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
전원 관리 모듈(110)은 프로세서(102) 및/또는 송수신기(106)의 전원을 관리한다. 배터리(112)는 전원 관리 모듈(110)에 전원을 공급한다.
디스플레이(114)는 프로세서(102)에 의해 처리된 결과를 출력한다. 키패드(116)는 프로세서(102)에서 사용할 입력을 수신한다. 키패드(116)는 디스플레이(114)에 표시될 수 있다.
SIM 카드(118)는 IMSI(international mobile subscriber identity)와 관련 키를 안전하게 저장하기 위한 집적 회로이며, 휴대 전화나 컴퓨터와 같은 휴대 전화 장치에서 가입자를 식별하고 인증하는 데에 사용된다. 또한, 많은 SIM 카드에 연락처 정보를 저장할 수도 있다.
스피커(120)는 프로세서(102)에서 처리한 사운드 관련 결과를 출력한다. 마이크(122)는 프로세서(102)에서 사용할 사운드 관련 입력을 수신한다.
도 5은 본 명세서의 구현이 적용되는 5G 시스템 구조(system architecture)의 예를 나타낸다.
5G 시스템(5GS; 5G system) 구조는 다음과 같은 네트워크 기능(NF; network function)으로 구성된다.
- AUSF (Authentication Server Function)
- AMF (Access and Mobility Management Function)
- DN (Data Network), 예를 들어 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 타사 서비스
- USDF (Unstructured Data Storage Function)
- NEF (Network Exposure Function)
- I-NEF (Intermediate NEF)
- NRF (Network Repository Function)
- NSSF (Network Slice Selection Function)
- PCF (Policy Control Function)
- SMF (Session Management Function)
- UDM (Unified Data Management)
- UDR (Unified Data Repository)
- UPF (User Plane Function)
- UCMF (UE radio Capability Management Function)
- AF (Application Function)
- UE (User Equipment)
- (R)AN ((Radio) Access Network)
- 5G-EIR (5G-Equipment Identity Register)
- NWDAF (Network Data Analytics Function)
- CHF (CHarging Function)
또한, 다음과 같은 네트워크 기능이 고려될 수 있다.
- N3IWF (Non-3GPP InterWorking Function)
- TNGF (Trusted Non-3GPP Gateway Function)
- W-AGF (Wireline Access Gateway Function)
도 5은 다양한 네트워크 기능이 어떻게 서로 상호 작용하는지를 보여주는 기준점(reference point) 표현을 사용하여 비로밍(non-roaming) 사례의 5G 시스템 구조를 보여준다.
도 5에서는 점 대 점 도면의 명확성을 위해, UDSF, NEF 및 NRF는 설명되지 않았다. 그러나 표시된 모든 네트워크 기능은 필요에 따라 UDSF, UDR, NEF 및 NRF와 상호 작용할 수 있다.
명확성을 위해, UDR과 다른 NF(예: PCF)와의 연결은 도 5에 도시되지 않는다. 명확성을 위해, NWDAF과 다른 NF(예: PCF)와의 연결은 도 5에 도시되지 않는다.
5G 시스템 구조는 다음과 같은 기준점을 포함한다.
- N1: UE와 AMF 사이의 기준점.
- N2: (R)AN과 AMF 사이의 기준점.
- N3: (R)AN과 UPF 사이의 기준점.
- N4: SMF와 UPF 사이의 기준점.
- N6: UPF와 데이터 네트워크 사이의 기준점.
- N9: 두 UPF 사이의 기준점.
다음의 기준점은 NF의 NF 서비스 간에 존재하는 상호 작용을 보여준다.
- N5: PCF와 AF 사이의 기준점.
- N7: SMF와 PCF 사이의 기준점.
- N8: UDM과 AMF 사이의 기준점.
- N10: UDM과 SMF 사이의 기준점.
- N11: AMF와 SMF 사이의 기준점.
- N12: AMF와 AUSF 사이의 기준점.
- N13: UDM과 AUSF 사이의 기준점.
- N14: 두 AMF 사이의 기준점.
- N15: 로밍 시나리오(non-roaming scenario)에서, PCF와 AMF 간의 레퍼런스 포인트, 로밍 시나리오에서, AMF와 방문 네트워크(visited network)의 PCF 간의 레퍼런스 포인트를 나타낸다.
- N16: 두 SMF 사이의 기준점(로밍의 경우 방문 네트워크의 SMF와 홈 네트워크의 SMF 사이)
- N22: AMF와 NSSF 사이의 기준점.
- N30: PCF와 NEF 간의 기준점.
- N33: AF와 NEF 간의 기준점.
경우에 따라, UE를 서비스하기 위해 두 개의 NF를 서로 연결해야 할 수도 있다.
참고로, 도 5에서 사업자(operator) 이외의 제3자(third party)에 의한 AF는 NEF를 통해 5GC에 접속될 수도 있다.
도 6은 UE과 gNB 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
상기 무선 인터페이스 프로토콜은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical 계층), 데이터링크 계층(Data Link 계층) 및 네트워크계층(Network 계층)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다.
상기 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
이하에서, 상기 무선 프로토콜의 각 계층을 설명한다.
제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 정보전송서비스(정보 Transfer Service)를 제공한다. 상기 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송 채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 전달된다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 전달된다.
제2계층은 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층, 무선 링크 제어(Radio Link Control; RLC) 계층 그리고 패킷 데이터 수렴(Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층을 포함한다.
제3 계층은 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)을 포함한다. 상기 RRC 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 베어러(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(설정), 재설정(Re-설정) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
상기 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(세션 Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.
NAS 계층은 MM(Mobility Management)을 위한 NAS 엔티티와 SM(session Management)을 위한 NAS 엔티티로 구분된다.
1) MM을 위한 NAS 엔티티는 일반적인 다음과 같은 기능을 제공한다.
AMF와 관련된 NAS 절차로서, 다음을 포함한다.
- 등록 관리 및 접속 관리 절차. AMF는 다음과 같은 기능을 지원한다.
- UE와 AMF간에 안전한 NAS 신호 연결(무결성 보호, 암호화)
2) SM을 위한 NAS 엔티티는 UE와 SMF간에 세션 관리를 수행한다.
SM 시그널링 메시지는 UE 및 SMF의 NAS-SM 계층에서 처리, 즉 생성 및 처리된다. SM 시그널링 메시지의 내용은 AMF에 의해 해석되지 않는다.
- SM 시그널링 전송의 경우,
- MM을 위한 NAS 엔티티는 SM 시그널링의 NAS 전송을 나타내는 보안 헤더, 수신하는 NAS-MM에 대한 추가 정보를 통해 SM 시그널링 메시지를 전달하는 방법과 위치를 유도하는 NAS-MM 메시지를 생성합니다.
- SM 시그널링 수신시, SM을 위한 NAS 엔티티는 NAS-MM 메시지의 무결성 검사를 수행하고, 추가 정보를 해석하여 SM 시그널링 메시지를 도출할 방법 및 장소를 유도한다.
한편, 도 6에서 NAS 계층 아래에 위치하는 RRC 계층, RLC 계층, MAC 계층, PHY 계층을 묶어서 액세스 계층(Access Stratum: AS)이라고 부르기도 한다.
차세대 이동통신(즉, 5G)를 위한 네트워크 시스템(즉, 5GC)은 비(non)-3GPP 액세스도 지원한다. 상기 비-3GPP 액세스의 예로는 대표적으로 WLAN 액세스가 있다. 상기 WLAN 액세스는 신뢰되는(trusted) WLAN과 신뢰되지 않는(untrusted) WLAN을 모두 포함할 수 있다.
5G를 위한 시스템에서 AMF는 3GPP 액세스 뿐만 아니라 비-3GPP 액세스에 대한 등록 관리(RM: Registration Management) 및 연결 관리(CM: Connection Management)를 수행한다.
3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 둘다 이용하는 다중 액세스(Multi-Access: MA) PDU 세션이 사용될 수 있다.
MA PDU 세션은 하나의 PDU 세션을 이용해서 3GPP 액세스와 비-3GPP 액세스로 동시에 서비스가 가능한 PDU 세션이다.
<다중 액세스(Multi-Access: MA) PDU 세션>
종래 기술에서 MA PDU 세션은 하나의 PDU 세션을 이용해서 3GPP 액세스와 비-3GPP 액세스로 동시에 서비스가 가능한 세션이다.
도 7는 MA PDU 세션이 생성된 예를 나타낸다.
MA PDU 세션은 도 7에서 하나의 PDU 세션으로 각각의 액세스 별로 별도의 세션 터널을 가진다. 하나는 3GPP 액세스 상에서 수립되어 있고, 다른 하나의 PDU 세션은 신뢰되지 않는(untrusted) 비-3GPP 액세스(에컨대, WLAN AN) 상에서 수립되어 있다.
상기 MA-PDU 세션에서 하나의 세션이기 때문에 MA PDU 세션은 하기의 특징들을 가진다.
(i) 하나의 DNN;
(ii) 하나의 UPF 앵커(anchor) (UPF-A);
(iii) 하나의 PDU 타입 (예컨대, IPv6);
(iv) 하나의 세션 IP 주소
(v) 하나의 SSC 모드
(vi) 하나의 HPLMN S-NSSAI.
MA-PDU 세션은 UE와 UPF-A 간에 다중 경로 데이터 링크를 가능하게 한다. 이는 IP 계층 하위에서 구현될 수 있다.
MA-PDU 세션은 다음의 절차들 중 하나를 통해 수립될 수 있다.
(i) 2개의 개별적인 PDU 세션 수립 절차를 통해서 수립될 수 있다. 이를 개별 수립이라고 부른다.
(ii) 하나의 MA PDU 세션 수립 절차를 통해서 수립될 수 있다. 즉 한 번의 세션 생성 요청으로 2개의 액세스에서 MA PDU 세션이 동시에 수립된다. 이를 결합 수립이라고 부른다.
MA-PDU 세션이 수립된 이후, MA PDU 세션과 관련된 SM(Session Management) 시그널링이 임의의 액세스를 통해 송수신될 수 있다.
A. MA PDU 세션의 개별 수립
MA PDU 세션이 2개의 개별 PDU 세션 수립 절차를 통해서 수립될 수 있다. 예를 들어, UE는 3GPP 액세스 상에서 MA PDU 세션을 수립하고, 이어서 비-3GPP 액세스 상에서 3GPP 액세스 상에서 만들어진 MA PDU 세션에 비-3GPP 액세스를 추가하기 위해 PDU 세션 수립 절차를 수행할 수 있다. 상기 제2 액세스를 추가하기 위한 수립 요청 메시지 내의 요청 타입은 "MA PDU 요청(MA PDU Request)"으로 설정될 수 있다.
B. 결합 수립
MA PDU 세션이 하나의 절차를 통해 동시에 3GPP 액세스와 비-3GPP 액세스에 수립될 수 있다. 이러한 하나의 절차를 UE 요청에 의한 MA PDU 세션 수립 절차라고 부를 수 있다. UE가 이미 2개의 액세스를 통해 5GC에 등록되어 있는 상태에서 UE가 MA PDU 세션을 수립하려는 경우, 상기 절차가 유용할 수 있다. 2개의 개별 PDU 세션 수립 절차를 수행하는 대신에, UE는 하나의 MA PDU 세션 수립 절차를 수행함으로써, MA PDU 세션을 수립할 수 있다.
도 8은 MA PDU 세션에 대해 ATSSS 규칙을 적용하는 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, MA(multi-access) PDU 세션이 수립된 상태에서 SMF가 비-3GPP 액세스로 전송되는 IP 플로우(flow)를 3GPP 액세스로 옮기고 싶을 경우 3GPP 액세스를 통해서, 갱신된 ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 규칙을 전송할 수 있다.
<Access Traffic Steering, Switching & Splitting (ATSSS)>
ATSSS 기능은 UE 및 5GC 네트워크에서 지원되는 선택적 기능(optional feature)일 수 있다.
ATSSS 기능은 다중-액세스 PDU 연결 서비스(multi-access PDU Connectivity Service)를 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, ATSSS 기능은 하나의 3GPP 액세스 네트워크와 하나의 비-3GPP 액세스 네트워크를 동시에 사용하고, PSA와 RAN/AN 사이의 2개의 독립적인 N3/N9 터널을 사용하여, UE와 데이터 네트워크 사이에서 PDU들을 교환할 수 있다. 다중-액세스 PDU 연결 서비스는 Multi-Access PDU (MA PDU) Session을 수립함으로써 실현될 수 있다. MA PDU 세션은 예를 들어, 2개의 액세스 네트워크에서 사용자-평면 자원을 가지는 PDU 세션일 수 있다.
UE가 3GPP 및 non-3GPP 액세스를 통해 등록 된 경우 또는 UE가 하나의 액세스로만 등록 된 경우, UE는 MA PDU 세션을 요청할 수 있다.
MA PDU 세션이 수립된 후, 두 개의 액세스 네트워크 모두에서 사용자-평면 자원이 존재하면, 2개의 액세스 네트워크를 통해 상향링크 트래픽을 어떻게 분산할지 결정하기 위해, UE는 네트워크-제공 정책(예: ATSSS 규칙)을 적용하고, 로컬 조건(local conditions)(예: 네트워크 인터페이스 가용성, 신호 손실 조건, 사용자 선호도, 등)을 교환할 수 있다. 마찬가지로, MA PDU 세션의 UPF 앵커는 네트워크 제공 정책 (예: N4 규칙)과 사용자 평면을 통해 UE로부터 수신 된 피드백 정보 (예: 액세스 네트워크 비 가용성 또는 가용성)를 적용하여 하향링크 링크 트래픽을 두 개의 N3 / N9 터널과 두 개의 액세스 네트워크로 어떻게 분산할지 결정할 수 있다.. 하나의 액세스 네트워크에만 사용자 평면 자원이 있는 경우, 다른 액세스를 통한 사용자 평면 리소스의 설정 또는 활성화를 트리거하기 위해, UE는 ATSSS 규칙을 적용하고, 로컬 조건을 고려할 수 있다.
MA PDU 세션의 유형(type)은 예를 들어, IPv4, IPv6, IPv4v6 및 이더넷 중 하나일 수 있다. 현재 버전에서는 Unstructured 유형이 지원되지 않을 수 있다.
ATSSS 기능은 모든 유형의 액세스 네트워크를 통해 지원될 수 있다. 여기서, 모든 유형의 액세스 네트워크는 신뢰되지 않는(untrusted) 비-3GPP 액세스 네트워크 및 신뢰되는(trusted) 비-3GPP 액세스 네트워크, 유선(wireline) 5G 액세스 네트워크 등을 포함할 수 있다. MA PDU 세션이 모든 유형의 액세스 네트워크를 통해 수립될 수 있는 한, ATSSS 기능은 모든 유형의 액세스 네트워크를 통해 지원될 수 있다.
이하에서, ATSSS를 가능하게 하는(enable) 기능을 설명한다.
먼저, MA PDU 세션에 대해서 설명한다. MA PDU 세션은 다음의 추가 및 수정과 함께 세션 관리 기능을 사용하여 관리될 수 있다:
1) UE가 새로운 MA PDU 세션을 요청하고자 하는 경우:
- UE가 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 동일한 PLMN에 등록된 경우, UE는 "MA PDU Request"를 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 2개의 액세스 중 하나를 통해 전송할 수 있다. AMF는 SMF에게 UE가 2개의 액세스 모두를 통해 등록되었다는 것을 알릴 수 있다. AMF가 SMF에게 알리는 것은 PDU session anchor (PSA)와 RAN/AN 사이의 2개의 N3/N9 터널 및 2개의 액세스 모두에서의 사용자-평면 자원의 수립을 트리거할 수 있다.
- UE가 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 서로 다른 PLMN들에 등록된 경우, UE는 "MA PDU Request"를 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 2개의 액세스 중 하나를 통해 전송할 수 있다. 이 PDU 세션이 PSA와 (R)AN/AN 사이의 한 개의 N3/N9 터널에서 수립된 이후, UE는 "MA PDU Request" 및 동일한 PDU 세션 ID를 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 다른 하나의 액세스를 통해 전송할 수 있다. PSA와 RAN/AN 사이의 2개의 N3/N9 터널 및 2개의 액세스 모두에서의 사용자-평면 자원이 수립될 수 있다.
- UE가 하나의 액세스를 통해서만 등록된 경우, UE는 "MA PDU Request" 인디케이션을 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 UE가 등록된 액세스를 통해 전송할 수 있다. PSA와 RAN/AN 사이의 한 개의 N3/N9 터널 및 이 액세스에서의 사용자-평면 자원이 수립될 수 있다. UE가 두번째 액세스를 통해 등록된 이후, UE는 2번째 액세스에서 사용자-평면 자원을 수립할 수 있다.
- 새로운 MA PDU 세션을 요청하기 위해 전송되는 PDU 세션 수립 요청 메시지 내에, UE는 UE의 ATSSS 능력(capabilities) 정보를 제공할 수 있다. ATSSS 능력(capabilities) 정보는 UE에서 지원되는 steering mode 및 steering functionalities에 대한 정보를 포함할 수 있다.
- UE가 자신이 모든(any) steering 모드로 ATSSS-LL(Low Layer) 기능을 지원할 수 있다고 나타내고, 네트워크가 이 기능을 활성화할 것을 수락한 경우, 네트워크는 UE 측정 보조 정보(Measurement Assistance Information)를 UE에게 제공할 수 있다. 그리고, 네트워크는 UE에게 하나 이상의 ATSSS 규칙을 제공할 수 있다.
- UE가 모든(any) steering 모드로 MPTCP 기능을 지원할 수 있고, Active-Standby steering 모드로만 ATSSS-LL 기능을 지원할 수 있다고 나타내고, 네트워크가 이 기능들을 활성할 것을 수락할 수 있다. 이 경우, 네트워크는 MPTCP proxy 정보를 UE에게 제공하고, MA PDU 세션을 위한 하나의 IP 주소/prefix와 "링크-특정 다중경로(link-specific multipath)"라고 하는 2개의 추가적인 IP 주소/prefix를 UE에게 할당할 수 있다. 추가적으로, 네트워크는 UE 측정 보조 정보를 UE에게 제공하고, 비-MPTCP 트래픽을 위한 ATSSS 규칙을 포함하는 하나 이상의 ATSSS 규칙을 UE에게 제공할 수 있다. 비-MPTCP 트래픽에 대한 ATSSS 규칙은 ATSSS-LL 기능과 Active-Standby steering 모드를 사용하여, 비-MPTCP 트래픽이 상향링크 방향으로 3GPP 액세스 및 비 -3GPP 액세스를 통해 전송되는 방법을 표시할 수 있다.
- UE가 모든 steering 모드로 MPTCP 기능을 지원할 수 있고, 모든 스티어링 모드로 ATSSS-LL 기능을 지원할 수 있음을 표시하고, 네트워크가 이러한 기능을 활성화하는 것을 수락한 경우, 네트워크는 MPTCP proxy 정보를 UE에게 제공할 수 있다. 그리고, 네트워크는 MA PDU 세션을 위한 하나의 IP 주소/prefix와 "링크-특정 다중경로(link-specific multipath)"라고 하는 2개의 추가적인 IP 주소/prefix를 UE에게 할당할 수 있다. 네트워크는 UE 측정 보조 정보 및 하나 이상의 ATSSS 규칙을 UE에게 제공할 수 있다.
- UE가 S-NSSAI를 요청하는 경우, S-NSSAI는 2개의 액세스 모두에서 허용되어야 한다. 그렇지 않으면, MA PDU 세션은 수립되지 않을 수 있다.
- SMF는 UE에 의해 제공된 ATSSS 능력 및 SMF의 DNN 설정에 기초하여, MA PDU 세션에 대해 지원되는 ATSSS 능력(capabilities)을 결정할 수 있다. SMF는 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다:
- a) UE가 ATSSS 능력에 "MPTCP functionality with any steering mode and ATSSS-LL functionality with only Active-Standby steering mode"를 포함시킨 경우; 및
- a-1) DNN 설정이 모든 steering mode로 MPTCP 및 ATSSS-LL을 허용하는 경우, MA PDU 세션은 (1) 하향링크에서 모든 steering mode로 MPTCP 및 ATSSS-LL이 가능하고, (2) 상향링크에서 Active-Standby mode로 MPTCP 및 ATSSS-LL이 가능할 수 있다; 또는
- a-2) DNN 설정이 모든 steering mode로 MPTCP를 허용하고, Active-Standby mode로 ATSSS-LL을 허용하는 경우, MA PDU 세션은 상향링크 및 하향링크에서 Active-Standby mode로 MPTCP 및 ATSSS-LL이 가능할 수 있다.
- b) UE가 ATSSS 능력에 " ATSSS-LL functionality with any steering mode"를 포함시키고, DNN 설정이 모든 steering mode로 ATSSS-LL을 허용하는 경우, MA PDU 세션은 상향링크 및 하향링크에서 모든 steering 모드로 ATSSS-LL이 가능할 수 있다.
- c) UE가 ATSSS 능력에 "MPTCP functionality with any steering mode and ATSSS-LL functionality with any steering mode"를 포함시키고, DNN 설정이 모든 steering mode로 MPTCP 및 ATSSS-LL을 허용하는 경우, MA PDU 세션은 상향링크 및 하향링크에서 모든 steering mode로 MPTCP 및 ATSSS-LL이 가능할 수 있다.
SMF는 PDU 세션 수립 절차가 수행되는 동안, MA PDU 세션의 ATSSS 능력을 PCF에게 제공할 수 있다.
- PCF에 의해 제공되는 Policy and charging control (PCC) 규칙은 ATSSS 제어 정보를 포함할 수 있다. PCC 규칙과 ATSSS 제어 정보는 SMF에 의해서 UE를 위한 ATSSS 규칙과 UPF를 위한 N4 규칙을 유도하는데(derive) 사용될 수 있다. MA PDU 세션을 위해, 동적인 PCC 규칙이 사용되지 않으면, SMF는 로컬 설정(local configuration)(예: DNN 또는 S-NSSAI에 기초한 로컬 설정) 에 기초하여 ATSSS 규칙 및 N4 규칙을 각각 UE 및 UPF에게 제공할 수 있다.
- UE는 SMF로부터 ATSSS 규칙을 수신할 수 있다. ATSSS 규칙은 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 상향링크 트래픽을 라우팅하는 방법을 나타낼 수 있다. 비슷하게, UPF는 SMF로부터 N4 규칙을 수신할 수 있다. N4 규칙은 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 하향링크 트래픽을 라우팅하는 방법을 나타낼 수 있다.
- SMF가 "MA PDU Request" 인디케이션 을 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 수신하고, PDU 세션에 대해 UP 보안 보호(User Plane security protection)가 필요하면, SMF는 3GPP 액세스가 필요한(required) UP 보안 보호를 시행할 수 있는 경우에만 MA PDU 세션의 수립을 컨펌(confirm)할 수 있다. SMF는 비-3GPP 액세스가 필요한 UP 보안 보호를 시행할 수 있는지 여부는 확인할 필요는 없다.
- 2) MA PDU 세션 수립 절차 이후에는(즉, MA PDU 세션이 수립된 이후) 다음과 같은 설명이 적용될 수 있다:
- 임의의 주어진 시간에서, MA PDU 세션은 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스 모두에서 사용자-평면 자원을 가지고 있을 수 있거나, 하나의 액세스에서만 사용자-평면 자원을 가지고 있을 수 있거나, 또는 어떠한 액세스에서도 사용자-평면 자원을 가지고 있지 않을 수 있다.
- UE가 하나의 액세스로부터 등록해제(deregister)를 하더라도, UE가 다른 액세스에는 등록되어 있는 경우, AMF, SMF, PCF 및 UPF는 그들의 MA PDU 세션 컨텍스트를 유지할 수 있다
- UE가 하나의 액세스로부터 등록해제(deregister)를 하고, UE가 다른 액세스에는 등록되어 있는 경우, AMF는 MA PDU 세션을 위한 액세스 타입이 사용불가(unavailable)하게 되었다는 것을 SMF에게 알릴 수 있다. 이후, SMF는 등록해제된 액세스의 액세스 타입이 사용불가하게 되었고, 해당 액세스 타입을 위한 N3/N9 터널이 해제되었다는 것을 UPF에게 알릴 수 있다.
- UE가 MA PDU 세션의 하나의 액세스에서 사용자-평면 자원을 추가하고자 하는 경우(예: 액세스 네트워크 성능 측정(access network performance measurement) 및/또는 ATSSS 규칙에 기초하여), UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 이 액세스를 통해 전송할 수 있다. 여기서, PDU 세션 수립 요청 메시지는 MA PDU 세션의 PDU 세션 ID 및 "MA PDU Request" indication을 포함할 수 있다. 이 액세스에 대해, N3/N9가 존재하지 않는 경우, 이 액세스를 위한 N3/N9가 수립될 수 있다.
-UE가 MA PDU 세션의 한 액세스에서 사용자-평면 자원을 재활성화(re-activate)하려는 경우 (예: 액세스 네트워크 성능 측정 및/또는 ATSSS 규칙에 기초하여) UE는 이 액세스를 통해 UE 트리거 서비스 요청 절차(UE Triggered Service Request procedure)를 시작할 수 있다.
3) 네트워크가 MA PDU 세션의 3GPP 액세스 또는 비-3GPP 액세스를 통해 사용자-평면 자원을 재-활성화하고자 하는 경우, 네트워크는 네트워크 트리거 서비스 요청 절차(Network Triggered Service Request procedure)를 개시할 수 있다.
MA PDU 세션은 다음 중 하나의 경우에도 수립될 수 있다:
a) MA PDU 세션의 수립이 ATSSS-가능(capable) UE에 의해 명시적으로 요청된 경우; 또는
b) ATSSS-가능(capable) UE가 단일-액세스 PDU 세션을 요청하였으나, 네트워크가 대신 MA PDU 세션을 수립하기로 결정한 경우에, MA PDU 세션이 수립될 수 있다. 이 예시는 선택적인 시나리오에 해당할 수 있으며, 이 예시는 PDU 세션을 위한 단일 액세스를 요구하는(mandate) UE가 단일-액세스 PDU 세션을 요청하였으나 정책(예: UE route selection policy(URSP) 규칙) 및 로컬 제한(local restrictions)이 없을 때 발생할 수 있다.
UE가 EPS에서 5GS로 이동할 때, PDU 세션 수정 절차가 수행되는 동안 MA PDU 세션이 수립될 수 있다.
ATSSS-가능(capable) UE는 제공된 URSP 규칙에 기초하여, MA PDU 세션을 요청하기로 결정할 수 있다. 특히, URSP 규칙이 UE가 새로운 PDU 세션을 수립할 것을 트리거하고, URSP 규칙의 액세스 타입 선호도 컴포넌트가 "Multi-Access"를 나타내는 경우, UE는 UE가 URSP 규칙을 적용할 때 MA PDU 세션을 요청할 수 있다.
이하에서, ATSSS 제어를 위한 정책(Policy for ATSSS Control)을 설명한다.
MA PDU 세션의 수립이 수행되는 동안, 동적인 PCC가 MA PDU 세션을 위해 사용되는 경우, PCF는 ATSSS 정책 결정을 수행하고, ATSSS 정책 제어 정보를 포함하는 PCC 규칙을 생성할 수 있다. 여기서, ATSS 정책 제어 정보는 MA PDU 세션의 상향링크 트래픽 및 하향링크 트래픽이 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 어떻게 분산되는지(distributed)를 결정하는데 사용될 수 있다.
SMF는 PCF로부터 ATSSS 정책 제어 정보와 함께 PCC 규칙을 수신할 수 있다. 그리고, SMF는 이러한 규칙을 (a) UE로 전송되는 ATSSS 규칙과 (b) UPF로 전송되는 N4 규칙에 매핑할 수 있다. ATSSS 규칙은 UE가 상향링크 방향에서 ATSSS 정책을 시행하기 위해 적용하는 규칙의 우선 순위 리스트(prioritized list of rules)일 수 있다. 그리고, N4 규칙은 ATSSS 정책을 다운 링크 방향으로 시행하기 위해 UPF에 의해 적용될 수 있다.
MA PDU 세션이 생성되거나 MA PDU 세션이 SMF에 의해 업데이트 될 때(예를 들어, SMF가 업데이트된(또는 새로운) PCC 규칙을 PCF로부터 수신한 후), ATSSS 규칙은 NAS 메시지와 함께 UE로 전송될 수 있다. 마찬가지로 N4 규칙은 MA PDU 세션이 생성되거나 MA PDU 세션이 SMF에 의해 업데이트 될 때 UPF에게 전송될 수 있다.
ATSSS에 대해서, QoS(Quality of Service)가 지원될 수 있다. 이하에서 QoS 지원(QoS 지원)에 대해 설명한다.
단일 액세스 PDU 세션을 위한 5G QoS 모델은 MA PDU 세션에도 적용될 수 있다. 예를 들어, QoS 플로우(flow)는 MA PDU 세션에서 QoS 구별(differentiation)의 가장 세분화된 수준(the finest granularity of QoS differentiation)일 수 있다. 단일-액세스 PDU 세션과 비교했을 때, 한가지 차이점은 MA PDU 세션에서 AN과 PSA 사이에 별도의 사용자 평면 터널들이 존재할 수 있으며, 각각의 사용자 평면 터널이 특정 액세스(3GPP 액세스 또는 비-3GPP 액세스 중 하나)와 연관된다는 것이다. 하지만, QoS 플로우는 특정 액세스와 연관되지 않을 수 있다. 즉, QoS 플로우는 액세스에 구애받지 않으므로, 트래픽이 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 분배될 때 동일한 QoS가 지원될 수 있다. SMF는 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스에서 동일한 QoS Flow ID (QFI)를 제공하여, 두 액세스 모두에서 동일한 QoS가 지원되도록 할 수 있다.
ATSSS와 관련하여, 액세스 네트워크 성능 측정(Access Network Performance Measurements)이 지원될 수 있다. 이하에서, Access Network Performance Measurements에 대해 설명한다.
MA PDU 세션이 수립되면, 네트워크는 UE에게 측정 지원 정보(Measurement Assistance Information)를 제공할 수 있다. 측정 지원 정보 는 UE가 두 액세스 모두에서 수행해야 하는 측정을 결정하는데 사용될 수 있으며, 측정 지원 정보는 UE가 측정 보고를 네트워크로 보낼 필요가 있는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
측정 지원 정보는 UPF에서의 성능 측정 기능(Performance Measurement Function: PMF)의 addressing 정보를 포함할 수 있으며, UE는 다음의 예시와 같은 방식으로 PMF 프로토콜 메시지를 전송할 수 있다:
- IP 타입의 PDU 세션의 경우, 측정 지원 정보에는 PMF에 대한 하나의 IP 주소, 3GPP 액세스와 관련된 User Datagram Protocol (UDP) 포트 및 비3GPP 액세스와 관련된 다른 UDP 포트가 포함될 수 있다;
- 이더넷 타입의 PDU 세션의 경우, 측정 지원 정보에는 3GPP 액세스와 관련된 하나의 MAC 주소와 비3GPP 액세스와 관련된 다른 MAC 주소가 포함될 수 있다.
NOTE 1: UPF에서 PMF를 보호하기 위해(예: PMF에 대한 Distributed Denial of Service (DDOS) 차단), PMF의 IP 주소는 N3/N9 인터페이스를 통해 UE IP 주소에서만 액세스할 수 있다.
NOTE 2: MA PDU 세션이 해제된 후, MA PDU 세션에 대해 동일한 UE IP 주소/프리픽스가 짧은 시간 내에는 다른 UE에 할당되지 않을 수 있다.
UE와 PMF 간에 다음의 예시와 같은 PMF 프로토콜 메시지가 교환될 수 있다:
- 왕복 시간(Round Trip Time: RTT) 측정을 허용하는 메시지가 교환될 수 있다. 예를 들어, "최소 지연" Steering Mode가 사용되는 경우, RTT 측정을 허용하는 메시지가 교환될 수 있다.
- UE가 UPF에게 액세스 가용성/비가용성(availability/unavailability) 여부를 보고하기 위한 메시지를 전송할 수 있다.
UE와 UPF 간에 교환되는 PMF 프로토콜 메시지는 사용 가능한(available) 액세스(들)에 대한 default QoS 규칙과 관련된 QoS Flow을 사용할 수 있다.
MA PDU 세션에 대한 기본 QoS 규칙과 관련된 QoS Flow는 Non-GBR QoS Flow일 수 있다.
PMF 프로토콜 메시지에 대해, UE는 ATSSS 규칙을 적용하지 않으며, UPF는 Multimedia-Authentication-Request (MAR) 규칙을 적용하지 않는다.
UE가 MA PDU 세션을 요청하고, UE가 모든 steering mode로 MPTCP 기능을 지원할 수 있고 Active-Standby 조정 모드에서만 ATSSS-LL 기능을 지원할 수 있음을 나타낼 수 있다. 이 경우, UE가 액세스 가용성/비가용성(availability/unavailability) 보고를 UPF에게 전송할 수 있도록, 네트워크는 UE를 위한 측정 지원 정보(Measurement Assistance Information)를 UE에게 전송할 수 있다. 이 경우, UE와 UPF가 MPTCP 계층에서 사용 가능한 측정을 사용할 수 있으므로, UE와 UPF는 PMF를 사용하여 RTT 측정을 수행하지 않는다.
이하에서, RTT 측정을 설명한다.
RTT 측정은 UE와 UPF에 의해 독립적으로 수행될 수 있다. 한쪽에서 다른 쪽으로 측정 보고가 없을 수 있다. RTT 측정은 "최소 지연" Steering Mode 를 지원하도록 정의될 수 있다.
UE 및 UPF에 의한 RTT 추정은 다음 메커니즘을 기반으로 할 수 있다:
1. UE의 PMF는 PMF-Echo Request 메시지를 사용자 평면을 통해 UPF의 PMF로 전송하고, UPF의 PMF는 각각에 대해 PMF-Echo Response 메시지로 응답할 수 있다. 유사하게, UPF의 PMF는 PMF-Echo Request 메시지를 사용자 평면을 통해 UE의 PMF로 전송하고, UE의 PMF는 각각에 대해 PMF-Echo Response 메시지로 응답할 수 있다.
2. IP 타입의 MA PDU 세션의 경우, 다음과 같은 내용이 적용될 수 있다:
- UE의 PMF는 UDP/IP를 통해, UPF의 PMF에게 PMF 메시지를 보낼 수 있다. 목적지 IP 주소는 측정 지원 정보에 포함된 IP 주소이고, 목적지 UDP 포트는 측정 지원 정보에 포함된 두 개의 UDP 포트 중 하나일 수 있다. 하나의 UDP 포트는 3GPP 액세스를 통해 UPF에 PMF 메시지를 보내는 데 사용되고, 다른 UDP 포트는 비-3GPP 액세스를 통해 UPF에 PMF 메시지를 보내는 데 사용될 수 있다. 소스 IP 주소는 MA PDU 세션을 위해 UE에 할당된 IP 주소이고, 소스 UDP 포트는 PMF 통신을 위해 UE에 의해 동적으로 할당되는 UDP 포트일 수 있다. UE의 이 소스 UDP 포트는 MA PDU 세션의 전체 수명 동안 동일하게 유지될 수 있다.
- UPF의 PMF는 UDP/IP를 통해, UE의 PMF에 PMF 메시지를 보낼 수 있다. 소스 IP 주소는 측정 지원 정보에 제공된 것과 동일한 IP 주소이고, 소스 UDP 포트는 측정 지원 정보에 제공된 두 UDP 포트 중 하나일 수 있다. 하나의 UDP 포트는 3GPP 액세스를 통해 UE에 PMF 메시지를 전송하는 데 사용되며, 다른 UDP 포트는 비-3GPP 액세스를 통해 UE에 PMF 메시지를 전송하는 데 사용될 수 있다. 목적지 IPv4 주소는 MA PDU 세션(있는 경우)을 위해 UE에 할당된 IPv4 주소이고, 목적지 IPv6 주소는 MA PDU 세션(있는 경우)에 할당된 IPv6 prefix에서 UE가 선택한 IPv6 주소일 수 있다. 목적지 UDP 포트는 UE에서 동적으로 할당된 UDP 포트이며, UE로부터 수신된 모든 PMF 메시지에 포함될 수 있다. UE가 측정 지원 정보를 수신한 경우 UE는 UE의 동적으로 할당된 UDP 포트 및 IPv6 주소(IPv6이 PMF 메시지에 사용되는 경우)에 대해 사용자 평면을 통해 네트워크에 알릴 수 있다. 이로 인해, UE의 MA PDU 세션이 설정되자마자, UPF가 IPv6 주소(해당되는 경우) 및 동적으로 할당된 UDP 포트를 아는 것이 가능하다.
3. 이더넷 타입의 MA PDU 세션의 경우, 다음과 같은 내용이 적용될 수 있다:
- UE의 PMF는 이더넷을 통해, UPF의 PMF에 PMF 메시지를 보낼 수 있다. Ethertype은 측정 지원 정보에 포함된 Ethertype이고, 목적지 MAC 주소는 측정 지원 정보에 포함된 두 개의 MAC 주소 중 하나일 수 있다. 하나의 MAC 주소는 3GPP 액세스를 통해 UPF에 PMF 메시지를 보내는 데 사용되며, 다른 MAC 주소는 비3GPP 액세스를 통해 UPF에 PMF 메시지를 보내는 데 사용될 수 있다. 소스 MAC 주소는 MA PDU 세션의 전체 수명 동안 동일하게 유지되는 UE의 MAC 주소일 수 있다.
- UPF의 PMF는 이더넷을 통해, UE의 PMF에 PMF 메시지를 보낼 수 있다. Ethertype은 측정 지원 정보에 제공된 것과 동일한 Ethertype이며, 소스 MAC 주소는 측정 지원 정보에 제공된 두 MAC 주소 중 하나일 수 있다. 하나의 MAC 주소는 3GPP 액세스를 통해 UE에 PMF 메시지를 전송하는 데 사용되며, 다른 MAC 주소는 비 3GPP 액세스를 통해 UE에 PMF 메시지를 전송하는 데 사용될 수 있다. 목적지 MAC 주소는 UE로부터 수신된 모든 PMF 메시지에 포함된 UE의 MAC 주소일 수 있다. UE가 측정 지원 정보를 수신하는 경우, UE는 UE의 MAC 주소에 대해 사용자 평면을 통해 네트워크에 알려서 MA PDU 세션이 수립되는 즉시 UPF가 UE의 MAC 주소를 알 수 있도록 해야 한다.
4. MA PDU 세션의 UP 연결이 액세스에서 비활성화되면, 이 액세스에서 PMF 요청 메시지가 전송되지 않는다. UPF의 PMF는 UP 연결을 사용할 수 없거나, (H-)SMF로부터 이 액세스에 대한 PMF 요청 전송을 중지하라는 알림을 받은 후에는, 이 액세스에 대해 PMF 요청을 보내지 않는다.
5. UE와 UPF는 이 액세스를 통해 얻은 RTT 측정값을 평균화하여 액세스 타입에 대한 평균 RTT의 추정치를 도출할 수 있다.
ATSSS에서, Steering 기능이 지원될 수 있다. 이하에서, Steering 기능에 대해 설명한다.
ATSSS 가능 UE(ATSSS-capable UE)가 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 MA PDU 세션의 트래픽을 steer(조정), 스위치, 및 분할(split)할 수 있는 ATSSS 가능 UE(ATSSS-capable UE)의 기능을 "steering functionality"라고 할 수 있다. ATSSS 가능 UE는 다음 예시와 같은 유형의 steering 기능 중에서 하나 이상을 지원할 수 있다:
1) IP(Internet Protocol) 계층 위에서 작동하는 고-계층(High-layer) steering 기능이 지원될 수 있다. 예를 들어, MPTCP(Multipath Transmission Control Protocol) 프로토콜을 적용하는 고-계층 steering 기능 "MPTCP functionality"가 지원될 수 있다. 여기서, 이 steering 기능("MPTCP functionality")은 MPTCP를 사용하도록 허용된 어플리케이션의 TCP 트래픽을 steer(조정), 스위치, 및 분할(split)하는데 적용될 수 있다. UE의 MPTCP 기능은 3GPP 사용자 평면 및/또는 비-3GPP 사용자 평면을 통해 UPF의 연관된 MPTCP Proxy 기능과 통신할 수 있다.
2) IP 계층 아래에서 작동하는 저-계층(Low-layer) steering 기능이 지원될 수 있다. 예를 들어, "ATSSS Low-Layer functionality" 또는 ATSSS-LL functionality로 불리는 저-계층 steering 기능이 지원될 수 있다. 여기서, 이 steering 기능("ATSSS Low-Layer functionality" 또는 ATSSS-LL functionality)은 모든 유형의 트래픽(예: TCP 트래픽, User Datagram Protocol(UDP) 트래픽, 이더넷 트래픽 등을 포함)을 steer(조정), 스위치, 및 분할(split)하는데 적용될 수 있다. ATSSS-LL functionality는 이더넷 타입의 MA PDU 세션에서는 의무적으로 지원되어야 한다. 네트워크에서, MA PDU 세션의 데이터 경로에는 ATSSS-LL을 지원하는 UPF가 하나는 존재해야 한다.
UE는 UE ATSSS Capability에 다음 중 하나를 포함시킴으로써, UE가 지원하는 스티어링 기능 및 스티어링 모드를 네트워크에 표시할 수 있다:
1) ATSSS-LL functionality with any steering mode. 이 경우 UE는 모든 스티어링 모드와 함께 ATSSS-LL 기능을 사용하여 MA PDU 세션의 모든 트래픽을 스티어링, 스위치 및 분할할 수 있음을 나타낼 수 있다.
2) MPTCP functionality with any steering mode 및 ATSSS-LL functionality with only Active-Standby steering mode. 이 경우, 모든 스티어링 모드와 함께 MPTCP 기능 및 Active-Standby steering 모드만 있는 ATSSS-LL 기능이 지원될 수 있다. 이 경우, UE는 다음을 표시할 수 있다:
2-a) UE는 모든 스티어링 모드와 함께 MPTCP 기능을 사용하여, MA PDU 세션의 MPTCP 트래픽을 조정, 전환 및 분할할 수 있다.
2-b) UE는 액티브-스탠바이 스티어링 모드와 함께 ATSSS-LL 기능을 사용하여, MA PDU 세션의 다른 모든 트래픽 (예: 비-MPTCP 트래픽)을 조정, 전환 및 분할할 수 있다.
3) MPTCP functionality with any steering mode 및 ATSSS-LL functionality with any steering mode. 이 경우, 모든 스티어링 모드와 함께 MPTCP 기능 및 모든 스티어링 모드와 함께 ATSSS-LL 기능이 지원될 수 있다. 이 경우, UE는 다음을 표시할 수 있다:
3-a) UE는 모든 스티어링 모드와 함께 MPTCP 기능을 사용하여, MA PDU 세션의 MPTCP 트래픽을 조정, 전환 및 분할할 수 있다.
3-b) UE는 모든 스티어링 모드와 함께 ATSSS-LL 기능을 사용하여 MA PDU 세션의 다른 모든 트래픽 (즉, 비 MPTCP 트래픽)을 조정, 전환 및 분할할 수 있습니다.
앞서 설명한 스티어링 기능은, MPTCP 기능과 ATSSS-LL 기능을 지원하는 ATSSS-가능 UE에 대한 예시적인 모델을 보여주는 도 9에 개략적으로 설명되어 있다.
도 9은 UE의 steering 기능의 예시를 나타내는 도면이다.
도 9의 예시에서, MPTCP flow는 MPTCP가 적용될 수 있는 어플리케이션의 트래픽을 나타낼 수 있다. 도면에서 3개의 서로 다른 IP 주소들(예: IP@1, IP@2, IP@3)이 UE에 도시된다.
이 그림의 "Low-Layer"는 IP 계층 아래에서 작동하는 기능 (예 : UE의 다른 네트워크 인터페이스)을 포함하고 "High-Layer"는 IP 계층 위에서 작동하는 기능을 포함할 수 있다.
UE의 동일한 MA PDU 세션 내에서, MPTCP 기능을 사용하여 MPTCP flow를 스티어링할 수 있고, 동시에, ATSSS-LL 기능을 사용하여 모든 다른 flow를 스티어링할 수 있다. 동일한 패킷 플로우에 대해, 하나의 스티어링 기능이 사용될 수 있다.
UE의 모든 스티어링 기능은 ATSSS 규칙의 동일한 세트를 사용하여, ATSSS 결정(예: 어떻게 트래픽을 스티어링, 스위치, 스플릿할지 결정)을 수행할 수 있다. 비슷하게, UPF에서의 모든 ATSSS 결정은 ATSSS를 지원하는 N4 규칙의 동일한 세트를 적용하여 수행될 수 있다. ATSSS를 지원하는 ATSSS 규칙 및 N4 규칙은 MA PDU 세션이 수립될 때, UE 및 UPF 각각에게 제공될 수 있다.
UE가 MPTCP functionality 및 ATSSS-LL functionality를 모두 지원하는 경우, UE는 제공된 ATSSS 규칙을 사용하여, 특정한 패킷 플로우에 대해 적용할 스티어링 기능을 결정할 수 있다.
이하에서, ATSSS 규칙에 대해 구체적으로 설명한다.
MA PDU 세션이 수립된 이후, UE는 SMF로부터 ATSSS 규칙의 우선 순위 리스트(prioritized list of ATSSS rules)를 수신할 수 있다. ATSSS 규칙의 구조의 예시는 이하 표 3과 같다.
| Information name | Description | Category | SMF가 PDU 컨텍스트에서 수정할 수 있는지 여부 (SMF permitted to modify in a PDU context) |
Scope |
| Rule Precedence | UE에서 ATSSS 규칙이 평가되는 순서를 결정함 (Determines the order in which the ATSSS rule is evaluated in the UE) | Mandatory (NOTE 1) |
Yes | PDU context |
| 트래픽 설명자 (Traffic Descriptor) |
이 부분은 ATSSS 규칙의 트래픽 설명자 컨포넌트를 정의함 | Mandatory (NOTE 2) |
||
| 어플리케이션 설명자 (Application descriptors) |
트래픽을 생성하는 어플리케이션을 식별하는 하나 이상의 어플리케이션 ID를 포함함 (NOTE 3). |
Optional | Yes | PDU context |
| IP 설명자 (NOTE 4) |
IP 트래픽의 목적지를 식별하는 하나 이상의 5-튜플을 포함함(One or more 5-tuples that identify the destination of IP traffic.) | Optional | Yes | PDU context |
| Non-IP 설명자 (NOTE 4) |
이더넷 트래픽과 같은 비-IP 트래픽의 목적지를 식별하기 위한 하나 이상의 설명자를 포함. | Optional | Yes | PDU context |
| 액세스 선택 설명자 (Access Selection Descriptor) |
이 부분은 ATSSS 규칙의 액세스 선택 설명자 컴포넌트를 정의함 | Mandatory | ||
| Steering Mode | 매칭되는 트래픽에 적용될 수 있는 Steering mode를 식별함 | Mandatory | Yes | PDU context |
| Steering Functionality | 매칭되는 트래픽에 대해, MPTCP 기능 또는 ATSSS-LL 기능이 적용될 수 있는지 여부를 식별함. | Optional (NOTE 5) |
Yes | PDU context |
상기 표 3에서, NOTE1 내지 NOTE5는 아래와 같다:
NOTE 1: 각각의 ATSSS 규칙은 다른 ATSSS 규칙과 서로 다른 precedence value를 가질 수 있다.
NOTE 2: 트래픽 설명자 컴포넌트는 하나 이상 존재할 수 있다.
NOTE 3: 어플리케이션 ID는 OSId(Operating System Id) and an OSAppId(Operating System Application Id)를 포함할 수 있다.
NOTE 4: ATSSS 규칙은 IP 설명자와 비-IP 설명자를 모두 포함 할 수 없다.
NOTE 5: UE가 하나의 Steering Functionality 만 지원하는 경우, 이 컴포넌트는 생략될 수 있다.
UE는 우선 순위(priority order)에 따라 ATSSS 규칙을 평가(evaluate)할 수 있다.
각 ATSSS 규칙은 규칙이 적용 가능한 시기를 결정할 수 있는 트래픽 설명자(예: 표 3의 예시에서 설명된 하나 이상의 컴포넌트 포함)를 포함할 수 있다. 트래픽 설명자의 모든 컴포넌트가 고려된 service data flow (SDF)와 일치할(match) 때, ATSSS 규칙은 적용 가능하다고 결정될 수 있다.
MA PDU 세션의 타입에 따라, 트래픽 설명자는 다음의 예시와 같은 컴포넌트를 포함할 수 있다:
- MA PDU 세션의 타입이 IPv4, 또는 IPv6, 또는 IPv4v6 타입인 경우: 트래픽 설명자는 어플리케이션 설명자 및/또는 IP 설명자를 포함할 수 있다.
- MA PDU 세션의 타입이 이더넷 타입인 경우: 트래픽 설명자는 어플리케이션 설명자 및/또는 비-IP 설명자를 포함할 수 있다.
모든 SDF들과 매치되는 "match all" 트래픽 설명자가 있는 하나의 ATSSS 규칙이 UE에게 제공될 수 있다. 이 ATSSS 규칙이 제공되면, 이 ATSSS 규칙은 가장 낮은 Rule Precedence value(규칙 우선 순위 값)을 가질 수 있다. 이 ATSSS 규칙은 UE에 의해서 가장 마지막에 평가될 수 있다.
각각의 ATSSS 규칙은 다음의 예시와 같은 컴포넌트를 포함하는 액세스 선택 설명자를 포함할 수 있다:
- ATSSS 규칙은 Steering Mode를 포함할 수 있다. Steering Mode는 매치되는 SDF가 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 어떻게 분배되어야 하는지 결정할 수 있다. 이하의 예시와 같은 Steering Mode가 지원될 수 있다:
- 1) Active-Standby: Active-Standby는 하나의 액세스(Active access)에서(이 액세스가 사용 가능한(available) 경우), SDF를 스티어링 하는데 사용될 수 있다. 그리고, Active access가 사용 불가능(unavailable)할때, Active-Standby는 SDF를 다른 사용 가능한 액세스(Standby access)로 스위칭하는데 사용할 수 있다. Active access가 다시 사용 가능하게 되면, SDF는 Active access로 다시 스위칭될 수 있다. Standby access가 정의되지 않은 경우, SDF는 활성 액세스에서만 허용되며 다른 액세스로 전송 될 수 없다.
- 2) Smallest Delay: Smallest Delay는 왕복 시간 (Round-Trip Time: RTT)이 가장 작은 것으로 결정된 액세스로 SDF를 스티어링하는 데 사용될 수 있다. 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통한 RTT를 결정하기 위해, UE 및 UPF에 의해 측정이 수행될 수 있다. 또한 하나의 액세스가 사용할 수 없게(unavailable)되면, PCC 규칙에 의해 허용되는 경우, SDF 트래픽은 다른 사용가능한 액세스로 스위칭될 수 있다.
- 3) Load-Balancing: Load-Balancing은 두 액세스가 모두 사용 가능한 경우, SDF를 두 액세스 모두를 통해 분할하는 데 사용될 수 있다. Load-Balancing은 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스를 통해 전송되는 SDF 트래픽의 백분율 (percentage)을 포함할 수 있다. Load-Balancing은 비-GBR(Guaranteed Bit Rate) QoS 플로우에만 적용될 수 있다. 또한, 하나의 액세스가 사용할 수 없게 되면, 사용 가능한 다른 액세스를 통한 SDF 트래픽의 백분율이 100%인 것처럼,모든 SDF 트래픽이 사용 가능한 다른 액세스로 스위칭될 수 있다.
- 4) Priority-based: Priority-based는 높은 우선 순위 액세스로 SDF의 트래픽을 스티어링하는데 사용될 수 있다. Priority-based는 높은 우선 순위 액세스가 혼잡하다(congested)고 판단되기 전까지, 높은 우선 순위 액세스로 SDF의 트래픽을 스티어링하는데 사용될 수 있다. 높은 우선 순위 액세스가 혼잡하다(congested)고 판단된 경우, SDF의 트래픽은 우선 순위가 낮은 액세스로도 전송될 수 있다. 즉, SDF 트래픽이 두 액세스를 통해 분할(split)될 수도 있다. 또한, 높은 우선 순위 액세스를 사용할 수 없게 되면, 모든 SDF 트래픽이 낮은 우선 순위 액세스를 통해 스위칭될 수 있다. UE와 UPF가 액세스에서 혼잡이 발생하는 시기를 결정하는 방법은 구현에 따라 다를 수 있다.
- ATSSS 규칙은 Steering Functionality를 포함할 수 있다. Steering Functionality는 MPTCP 기능 또는 ATSSS-LL 기능이 매칭되는 SDF의 트래픽을 스티어링하는데 사용될 수 있는지 여부를 식별하는데 사용될 수 있다. Steering Functionality는 UE가 ATSSS를 위한 다수의 기능을 지원할 때 사용될 수 있다.
참고로, 하나의 액세스가 사용 가능해 지거나, 사용 불가능해 질 때 ATSSS 규칙을 업데이트할 필요는 없다.
UE에게 제공될 수 있는 ATSSS 규칙의 예시를 다음과 같이 설명한다:
a) ATSSS 규칙이 "Traffic Descriptor: UDP, DestAddr 1.2.3.4" 및 "Steering Mode: Active-Standby, Active=3GPP, Standby=non-3GPP"를 포함할 수 있다:
- 이 ATSSS 규칙은 "active access(3GPP 액세스)가 사용 가능한 경우, 목적지(destination) IP 주소 1.2.3.4를 가지는 UDP 트래픽을 active access(3GPP 액세스)로 스티어링한다. active access 가 사용 불가능한 경우, standby access(비-3GPP 액세스)를 사용한다"를 의미할 수 있다.
b) ATSSS 규칙이 "Traffic Descriptor: TCP, DestPort 8080", 및 "Steering Mode: Smallest Delay"를 포함할 수 있다:
- 이 ATSSS 규칙은 "목적지 포트 8080을 가지는 TCP 트래픽을 최소한의 지연을 갖는 액세스로 스티어링한다"를 의미할 수 있다. UE는 최소한의 지연을 갖는 액세스를 결정하기 위해, 2개의 액세스 모두를 통해 RTT를 측정할 수 있다.
c) ATSSS 규칙이 "Traffic Descriptor: Application-1" Steering Mode: Load-Balancing, 3GPP=20%, non-3GPP=80%", 및 "Steering Functionality: MPTCP"를 포함할 수 있다:
- 이 ATSSS 규칙은 " MPTCP 기능을 사용하여, 어플리케이션-1의 트래픽의 20%를 3GPP 액세스를 통해 전송하고, 어플리케이션-1의 트래픽의 80%를 비-3GPP 액세스로 전송한다"를 의미할 수 있다.
II. 본 명세서의 개시와 관련된 기술 및 절차
이하에서, 본 명세서의 개시와 관련된 기술 및 절차를 설명한다. 또한, 이하에서는 본 명세서의 개시에서 해결하고자 하는 문제점의 예시도 설명될 수 있다.
ATSSS에 대해, 다양한 Steering Mode(예: Active-Standby, Smallest Delay, Load-Balancing, Priority-based 등) 가 정의되었다. ATSSS에 대해 기존에 정의된 Steering Mode에 더하여, 추가로 어떤 Steering Mode를 더 지원할 수 있을지에 대한 Issue가 다음과 같이 논의되고 있다.
추가적인 Steering Mode와 관련된 Issue의 예시는 다음과 같다.
추가적인 Steering Mode를 지원할지 여부 및 추가적인 Steering Mode를 지원하는 방안이 논의될 필요가 있다. 추가적인 Steering Mode와 관련된 Issue에 대해, 다음의 예시와 같은 내용들이 논의될 수 있다:
- Steering Mode들로 갭 식별(identify gaps with steering modes);
- 새로운 Steering Mode가 UE 및 5G RG (Residential Gateway)에 전달되는 네트워크 서비스를 개선할 수 있는지 여부 및 새로운 Steering Mode가 UE 및 5G RG에 전달되는 네트워크 서비스를 개선하는 방법을 식별하고, 추가적인 Steering Mode를 정의할 수 있는지 여부를 결정;
- UE와 네트워크 사이 및 잠재적으로 NF 사이(예: SMF와 UPF 사이)의 추가적인 Steering Mode(s)의 지원을 협상할지 여부 및 협상하는 방법 (whether and how to negotiate the support of additional steering mode(s) between the UE and the network and potentially between NF (e.g. between SMF and UPF));
- 이러한 추가적인 Steering Mode를 지원하기 위해 PCC 규칙, ATSSS 규칙 및 N4 규칙을 향상시킬지 여부 및 향상시키는 방법;
- 이러한 추가적인 Steering Mode(s)를 지원하기 위해 PMF를 향상시킬지 여부와 향상시키는 방법, 그리고 UE와 네트워크에 미치는 영향.
추가적인 Steering Mode와 관련된 Issue의 예시에 대해, 다음의 내용과 같은 논의가 제안되었다.
이하에서, 새로운 Steering Mode(Autonomous steering mode with advanced PMF)의 예시에 대해 설명한다.
이러한 새로운 Steering Mode를 지원하려면, 종래에 정의된 정의된 링크 performance measurement function (PMF)이 향상되어야 한다. 종래의 PMF는 PDU 세션당 RTT 측정 및 액세스 가용성 보고(access availability report)를 지원할 수 있다. RTT 측정과 관련하여, 디폴트 QoS flow은 측정 트래픽을 전송하는 데 사용될 수 있다. 그리고, 이 QoS flow에서 감지된(또는 검출된)(detected) RTT 값은 이 액세스를 통해 이 PDU 세션에 대한 RTT로 처리될 수 있다. 분명히, 이 RTT 값은 이 액세스를 통한 이 PDU 세션의 모든 트래픽에 대한 정확한 RTT를 반영할 수는 없다. Latency에 민감한 일부 서비스 트래픽의 경우 QoS flow별 RTT 측정이 필요하다. 또한, 링크 성능을 결정하는 데 있어서, RTT를 제외하고, loss ratio와 jitter에 대한 측정도 중요하므로, 더 나은 트래픽 조정/교환/분할(steering/switching/splitting)이 가능할 수 있다. 동시에, 최대 RTT, 최대 UL/DL 패킷 손실률(Packet Loss Rate) 및 지터(jitter)와 같은 이러한 파라미터에 해당하는 일부 임계값은, RAN 지원 정보(예: 핸드오버 임계값 결정을 위해 RAN을 지원하는 3GPP 액세스에 대해 정의된 RAN 지원 정보)와 유사하게 트래픽 조정/전환/분할을 트리거하기 위해 UE 및 UPF로 전송될 수 있다.
다음의 예시와 같은 다양한 특성이 설명될 수 있다:
- QoS flow별 RTT 측정
- QoS flow별 Packet Loss Rate측정
- QoS flow별 jitter 측정
- traffic steering/switching/splitting 을 위한 임계값;
이러한 특성은 독립적으로 선택될 수 있다.
링크 성능 측정(link performance measurement)의 개선에 대해 설명한다.
QoS flow 별 RTT 측정:
MA PDU 세션이 수립되면, 네트워크는 UE에게 측정 지원 정보를 제공할 수 있다.
QoS flow 별 RTT 측정은 UE 또는 UPF에 의해 독립적으로 트리거될 수 있다. 측정 지원 정보에는 RTT 측정이 적용될 QFI가 포함될 수 있다. 선택적으로, RTT 측정 주파수는 네트워크 측에서 결정되고, RTT 측정 주파수는 측정 지원 정보를 통해 UE로 전송될 수도 있다.
QoS flow 별 RTT 측정에 대해, 이하의 예시와 같은 메커니즘이 사용될 수 있다.
IP 타입의 MA PDU 세션의 경우, 다음과 같은 내용이 적용될 수 있다:
- UE의 PMF는 UDP/IP를 통해 UPF의 PMF에 하나의 QoS flow을 통해 PMF 메시지를 보낼 수 있다. 목적지 IP 주소와 UDP 포트는 종래에 정의된 바와 같을 수 있다. 즉, 대상 IP 주소는 PMF IP 주소이고 UDP 포트 번호는 이 메시지가 전송되는 액세스에 해당할 수 있다. UPF가 메시지를 수신하면, UPF는 목적지 IP 주소에 기초하여 PMF 메시지를 식별할 수 있다.
- UPF의 PMF는 UDP/IP를 통해 UE의 PMF에 PMF 메시지를 보낼 수 있다. 종래에 정의된 바와 같이, 소스 IP 주소는 측정 지원 정보에 제공된 것과 동일한 IP 주소이고, 소스 UDP 포트는 측정 지원 정보에 제공된 두 UDP 포트 중 하나일 수 있다. 종래에 정의된 바와 같이, 목적지 IP 주소는 UE가 할당한 MA PDU 세션 IP 주소이며, MA PDU 세션 수립 후 UDP 포트는 사용자 평면을 통해 UE에 의해 전송될 수 있다. 메시지가 UE에 의해 수신될 때, UE는 PMF의 소스 IP 주소에 기초하여 PMF 메시지를 식별할 수 있다.
이더넷 타입의의 MA PDU 세션의 경우, 다음과 같은 내용이 적용될 수 있다:
- UE의 PMF는 이더넷을 통해 UPF의 PMF에 PMF 메시지를 보낼 수 있다. 목적지 MAC 주소는 측정 지원 정보에 포함될 수 있다. 그런 다음 UPF는 목적지 MAC 주소에 기초하여, PMF 메시지를 식별할 수 있다.
- UPF의 PMF는 이더넷을 통해 UE의 PMF에 PMF 메시지를 보낼 수 있다. 소스 MAC 주소와 목적지 MAC 주소는 종래에 정의된 바와 같을 수 있다. 그러면 UE는 소스 MAC 주소에 기초하여 PMF 메시지를 식별할 수 있다.
UE와 UPF는 이 액세스를 통해 획득한 RTT 측정값을 평균화하여, 액세스 타입에 대한 평균 RTT의 추정치를 도출할 수 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 10은 종래의 RTT 측정과 향상된 RTT 측정의 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 아래 부분에 작성된 "Per PDU for RTT"는 종래의 방식에 따른 RTT 측정의 예시를 나타낸다. 윗 부분에 작성된 "Per QoS flow for RTT"는 향상된 RTT 측정의 예시를 나타낸다.
GBR 트래픽에 대한 QoS 파라미터가 보장되고, GBR 트래픽이 하나의 액세스를 통해서만 전송되므로 다른 경로 RTT 값과의 비교가 없다는 점을 고려하여, GBR QoS flow에 대한 RTT 측정을 수행하는 것은 제안하지 않을 수 있다.
종래에 정의된 PDU 세션당 RTT 측정(예: 도 10의 Per PDU for RTT)과 비교하여, 향상된 RTT 측정(예: 도 10의 Per QoS flow for RTT)은 보다 정확하게 RTT 측정을 만들 수 있다. non-GBR QoS flow의 경우에도 다른 5QI에 해당하는 다른 QoS flow는 다른 packet delay budget requirement(예: TS 23.501 Table 5.7.4-1 참조)를 가질 수 있다. 예를 들어, 5QI=5일 때 packet delay budget은 100ms이지만, 5QI=6이면 패킷 지연 예산은 5QI=5의 3배인 300ms일 수 있다. 따라서 다른 모든 비-GBR QoS flow을 대표하는 하나의 비-GBR QoS flow RTT를 사용하는 것은 올바르지 않을 수 있다.
1) QoS flow 별 packet loss ratio 측정. 참고로, packet loss ratio 측정에 대해 TR 23.793 V16.0.0 section 6.3.1.4에 설명된 것과 동일한 메커니즘이 적용될 수 있다.
UE와 UPF는 경로 성능 측정 절차(path performance measurement procedure)에서 패킷 손실률(packet loss ratio)을 계산하기 위해 일정 주기로 패킷 카운팅 정보를 교환할 수 있다.
- UE는 하나의 PMF 요청 메시지가 전송된 시점과 이전의 PMF 요청 메시지가 전송된 시점 사이에서, 하나의 QoS flow을 통해 전송된 UL 패킷의 수를 계산하고, 이 PMF 요청 메시지를 통해 UPF에게 결과를 제공할 수 있다.
- 또한, UPF도 하나의 PMF 요청 메시지가 수신된 시점과 이전의 PMF 요청 메시지 수신된 시점 사이에서, 하나의 QoS flow을 통해 수신된 UL 패킷의 수를 계산할 수 있다. UPF는 로컬 카운팅 결과와 UE가 전송한 UL 패킷 수에 기초하여 UL 패킷 손실률(packet loss ratio)을 계산할 수 있다.
- UPF는 UL 패킷 손실 비율의 결과를 PMF 응답 메시지를 통해 UE에 보낼 수 있다. UPF가 하나의 PMF 응답 메시지가 전송된 시점과 이전의 PMF 응답 메시지가 전송된 시점 사이의 DL 패킷 손실률을 측정한 경우, UPF는 동일한 메시지 내에 DL 패킷 수를 카운팅한 정보도 포함시킬 수 있다.
- UE는 하나의 PMF 응답 메시지가 수신된 시점과 이전의 PMF 응답 메시지가 수신된 시점 사이에 수신된 DL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다. UE는 로컬 카운팅 결과와 UPF가 보낸 DL 패킷 수에 기초하여, DL 패킷 손실률을 계산하고, 후속 PMF 메시지를 통해 DL 패킷 손실률을 UPF로 보낼 수 있다.
패킷 손실률을 계산하기 위해 적용되는 PMF 메시지는 RTT를 측정하는 데 사용되는 PMF 메시지와 동일할 수 있다. RTT를 측정하는 데 사용되는 PMF 메시지에 패킷 수 및/또는 패킷 손실률 IE(s)를 추가하기면, 이 PMF 메시지는 패킷 손실률을 계산하기 위해 적용될 수 있다. UE가 개시한 UL 패킷 손실률 측정을 예로 들면, UE로부터의 PMF 요청 메시지와 UPF로부터의 해당 PMF 응답 메시지(예: Transaction ID는 요청/응답 메시지를 식별하는 데 사용됨)는 패킷의 수 및 패킷 손실 비율을 전송하는데 적용될 수 있다. 이하의 도 11의 예시를 참조하면, 패밋 손실 비율을 측정하는 예시가 도시된다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 11은 패킷 손실 비율 측정의 예를 나타낸다.
도 11의 예시를 참조하면, UL 트래픽에 대한 패킷 손실 비율을 측정한 예시가 도시된다.
UE가 전송하는 PMF 요청 메시지는 TI (Transaction ID)정보 및 UE가 전송한 패킷의 수(예: 하나의 PMF 요청 메시지가 전송된 시점과 이전의 PMF 요청 메시지가 전송된 시점 사이의 UL 패킷의 수)를 포함할 수 있다. TI 정보는 PMF 메시지를 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, TI 정보는 EPTI (Extended procedure transaction identity)일 수도 있다. 예를 들어, UE가 PMF 요청 메시지에 포함된 EPTI를 1로 설정해서 전송하면, UPF는 PMF 요청 메시지에 대한 응답 메시지에 포함된 EPTI를 1로 설정해서 전송할 수 있다. 예를 들어, PMF 메시지(예: 요청 메시지, 응답 메시지 등)에 포함된 EPTI에 기초하여, UE는 해당 PMF 메시지가 어떤 PMF 요청 메시지에 대한 응답 메시지인지 등을 알 수 있다. PMF 요청 메시지가 전송될 때마다, EPTI의 값이 증가될 수도 있다. 참고로, NAS 계층에 기반한 메시지의 전송에도 PTI(procedure transaction identity)가 사용될 수도 있다. NAS 계층에 기반한 메시지의 전송보다 PMF 메시지의 전송이 더 자주 발생하기 때문에, EPTI가 정의되었다.
UE로부터 PMF 요청 메시지를 수신한 UF는, UL 패킷의 수를 계산할 수 있다. 예를 들어, UPF도 하나의 PMF 요청 메시지가 수신된 시점과 이전의 PMF 요청 메시지 수신된 시점 사이에서, 하나의 QoS flow을 통해 수신된 UL 패킷의 수를 계산할 수 있다. 그리고, UPF는 로컬 카운팅 결과(예: UPF가 계산한 UL 패킷의 수)와 UE가 전송한 UL 패킷 수에 기초하여 UL 패킷 손실률을 계산할 수 있다. UPF가 전송하는 PMF 응답 메시지는 TI 정보 및 UL 패킷의 손실 비율에 대한 정보를 포함할 수 있다.
앞서 설명한 내용과 같이, 새로운 Steering Mode에 대한 논의(예: 솔루션)에 따르면, 5GS에 대해, 다음과 같은 영향이 있을 수 있다. 위 솔루션은 5GS에서의 다음과 같은 엔티티에 영향을 미칠 수 있다:
- SMF는 새로운 Steering Mode를 지원하는 UPF를 선택하는 것을 지원할 수 있다.
- PCF는 Service Data Flow(SDF) 를 위해 새로운 Steering Mode를 승인하는 것을 지원할 수 있다.
- UPF는 새로운 Steering Mode와 PMF의 향상을 지원할 수 있다.
- UE는 새로운 Steering Mode와 PMF의 향상을 지원할 수 있다.
- 5G-AN/NG RAN에는 영향이 없을 수 있다.
앞서 설명한 내용과 같이, 종래 기술에서는 PMF를 이용해서 multiple QoS flow에 대한 access measurement를 수행하는 방안이 논의되었다. 구체적으로, multiple QoS flow의 모든 QoS flow 각각에 대한 측정을 수행하는 방안이 논의되었다.
한편, 5GS에서는 access network에서 여러 개의 QoS flow가 하나의 radio bearer로 mapping될 수도 있다. 참고로, 본 명세서에서 radio bearer는 3GPP access의 radio bearer 뿐만 아니라 non-3GPP access에서의 Internet Key Exchange (IKE) tunnelling (Child security association (SA))으로 해석될 수도 있다.
Access network에서 multiple QoS flow가 하나의 radio bearer로 관리되는 경우, 단말 및/또는 UPF가 각각의 QoS flow 별로 access measurement를 수행하면, user plane signalling과 processing이 증가하기만 하고, 별다른 이득이 없게 된다. 왜냐하면, 하나의 radio bearer에 매핑된 여러 개의 QoS flow 각각에 대한 측정은, 서로 유사한 결과를 도출하기 때문이다.
다시 말해서, Multiple QoS Flow를 효율적으로 사용하기 위해, Multiple QoS Flow에 대한 측정이 수행될 수 있다. 하지만, 종래에는 Multiple QoS Flow에 대한 측정을 효율적으로 수행하는 방안이 논의되지 않았다. 예를 들어, Multiple QoS Flow가 하나의 무선 자원(radio resource)(예: radio bearer)에 맵핑될 수 있다. 이 경우, 종래 기술에 따르면 Multiple QoS Flow에 포함된 QoS Flow 각각에 대해 측정이 수행되는데, 이로 인해 무선 자원과 컴퓨팅 자원이 낭비되는 문제가 있다. 또한, Multiple QoS Flow에 대해 Packet Loss Ratio (PLR) 측정이 수행되는 경우, 많은 자원이 낭비되는 문제가 있다.
예를 들어, MA PDU Session에서 multiple QoS Flow에 대한 measurement가 수행될 수 있다. 하지만 multiple QoS Flow가 하나의 radio resource (e.g. radio bearer)에 mapping되어 있는 경우, radio 가 QoS flow에 가장 많은 영향을 주기 때문에, 각각의 QoS flow에 대한 측정이 거의 동일한 결과를 가질 수 있다. 이러한 경우, measurement를 위한 radio / computing resource가 낭비되는 문제가 발생할 수 있다.
multiple QoS Flow에 대해 PLR measurement가 수행될 수 있다. 이 경우, 실제 전송한 데이터를 기반으로 얼마나 많은 패킷이 전송되는지 체크해야 한다. 이를 위해서는 단말과 UPF가 계속해서 전송된 패킷을 counting할 수 있다. 만일 multiple QoS Flow 각각에 대해서 이러한 작업을 수행할 경우, 많은 리소스가 필요할 수 있다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 방법이 필요하다.
III. 본 명세서의 개시
본 명세서에서 후술되는 개시들은 하나 이상의 조합(예: 이하에서 설명하는 내용들 중 적어도 하나를 포함하는 조합)으로 구현될 수 있다. 도면 각각은 각 개시의 실시예를 나타내고 있으나, 도면의 실시예들은 서로 조합되어 구현될 수도 있다.
본 명세서의 개시에서 제안하는 방안에 대한 설명은 이하에서 설명하는 하나 이상의 동작/구성/단계의 조합으로 구성될 수 있다. 아래에서 설명하는 아래의 방법들은 조합적으로 또는 보완적으로 수행되거나 사용될 수 있다.
본 명세서의 개시에서는, 앞서 설명한 다양한 문제점을 해결하기 위해서 다음과 같은 방법들을 제안한다. 아래의 방법들은 조합적으로 또는 보완적으로 수행되거나 사용될 수 있다.
이하에서, 본 명세서의 개시의 제1예 내지 제8예를 참조하여, 본 명세서의 개시를 설명한다. 이하에서 설명하는 본 명세서의 개시의 제1예 내지 제8예는 조합되어 구현될 수도 있다.
1. 본 명세서의 개시의 제1예
본 명세서의 개시의 제1예는 SMF가 각각의 QoS flow별로 별도의 radio bearer를 할당 할 것을 access network(AN)으로 요청하는 방안의 예시를 설명한다.
본 명세서의 개시의 제1예에 따르면, SMF는 QoS flow 별로(per QoS flow) access measurement가 필요한 QoS flow들에 대해서, Access network (AN)에게 하나의 radio bearer로 mapping하지 않도록 하는 정보를 알려줄 수 있다. 예를 들어, SMF는 QoS flow 별로(per QoS flow) access measurement가 필요한 QoS flow들을 식별할 수 있다. 그리고, SMF는 AN에게 이러한 QoS flow들을 하나의 radio bearer로 mapping하지 않도록 하는 정보를 AN에게 전송할 수 있다. 이에 따라, AN은 이러한 이러한 QoS flow들을 하나의 radio bearer로 mapping하지 않고, 복수의 radio bearer에 맵핑할 수 있다.
즉, SMF가 AN과 radio resource setup에 관련된 절차를 수행할 때 (e.g. PDU Session Establishment 과정, PDU Session Activation 과정, PDU Session Modification 과정 등), SMF는 N2 information을 AN으로 전송하면서, QoS flow에 대해서 radio에서 다른 QoS flow와 묶어서 하나의 radio bearer만 생성해도 되는지 여부를 알려줄 수 있다. 이는 각각의 QoS flow별로 각각 가능함을 알려주거나 혹은 PDU Session별로 모든 QoS flow가 가능한지 아닌지를 알려줄 수 있다. 예를 들어, SMF는 N2 information을 AN으로 전송하면서, 특정 QoS flow에 대해, 다른 QoS flow와 함께 하나의 radio bearer만 생성해도 되는지 여부를 AN에게 알려줄 수 있다. SMF는 하나의 QoS flow 별로, 다른 QoS flow와 묶어서 하나의 radio bearer를 생성해도 되는지 알려주거나, PDU session 별로 모든 QoS flow에 대해 다른 QoS Flow와 묶어서 하나의 radio bearer를 생성해도 되는지 알려줄 수 있다.
AN는 이러한 정보에 기초하여, SMF가 여러 개의 QoS flow를 하나의 radio bearer로 mapping하도록 허락한 경우에만, 여러 개의 QoS flow를 하나의 radio bearer로 mapping할 수 있다. 반대로, SMF가 이를 허락하지 않은 경우에는 AN은 radio bearer를 1:1(예: 1개의 QoS flow 당 1개의 radio bearer)로 생성할 수 있다.
상기 SMF가 AN에게 제공하는 radio bearer 생성 관련 정보는 QoS flow(s)에 대해 access measurement가 수행되는지 여부에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 또는, 상기 radio bearer 생성 관련 정보와 함께 QoS flow(s)에 대해 access measurement가 수행되는지 여부에 대한 정보가 제공될 수도 있다.
2. 본 명세서의 개시의 제2예
본 명세서의 개시의 제2예는 여러 개의 QoS flow가 하나의 radio bearer로 맵핑되는 경우, UE가 하나의 radio bearer에 맵핑된 QoS flow들에 대해서는 measurement report를 각각 수행하지 않는 방안의 예시를 설명한다.
예를 들어, 본 명세서의 개시의 제2예는 RRC signalling을 통해서 여러 개의 QoS flow가 하나의 radio bearer로 매핑 되는 경우, UE가 하나로 묶여진 QoS flow들에 대해서는 measurement report를 각각 수행하지 않는 방법을 설명한다.
예를 들어, 단말은 QoS flow들이 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는지를 체크할 수 있다. 예를 들어, 단말은 SMF로부터 수산한 measurement에 대한 configuration 정보에 기초하여,현재 AN에서 per QoS flow measurement를 해야 하는 QoS flow들이 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는지를 체크할 수 있다. 단말은 access network signalling (e.g. RRC signalling, IKE signalling)을 통해서 QoS flow 와 radio bearer와의 mapping 정보를 수신할 수 있다. 따라서, 단말은 per QoS flow measurement가 필요한 QoS flow가 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.
이하에서, 본 명세서의 개시의 제2예의 구체적인 예시인 본 명세서의 개시의 제2예의 제1 예시 및 제2 예시를 설명하기로 한다.
2-1. 본 명세서의 개시의 제2예의 제1예시
본 명세서의 개시의 제2예의 제1예시를 설명한다.
단말은 QoS flow들이 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는 경우, 이를 네트워크로 알릴 수 있다. 이때, 단말은 어떤 QoS flow들이 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는지를 알릴 수 있다. 또는, 단말은 QoS flow와 radio bearer의 mapping 정보 자체를 네트워크에게 알릴 수도 있다. 단말은 mapping에 관련된 정보(예: 어떤 QoS flow들이 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는지에 대한 정보 또는 QoS flow와 radio bearer의 mapping 정보 등)을 UPF 및/또는 SMF에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 단말은 새로 정의된 PMF 메시지를 이용해서, 이(예: 어떤 QoS flow들이 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는지에 대한 정보 또는 QoS flow와 radio bearer의 mapping 정보 등 mapping에 관련된 정보)를 user plane을 통해 UPF로 알리거나 또는 NAS signalling을 통해서 SMF로 알릴 수 있다. 단말이 NAS signalling을 사용해서 SMF로 알리는 경우, SMF는 이를 다시 UPF로 알릴 수 있다. 단말이 User plane을 통한 새로운 PMF 메시지를 사용하는 경우, UPF는 SMF로 해당 정보를 알릴 수 있다.
UPF는 이러한 정보에 기초하여 하나의 radio bearer로 묶여 있는 여러 개의 QoS flow들 중 하나에 대해서만 measurement를 수행할 수 있다. 또는 단말이 특정 QoS flow에 대해서 measurement를 할 것을 UPF에게 요청할 수도 있다. SMF는 단말 또는 UPF로부터 수신한 정보에 기초하여 measurement configuration을 업데이트할 수 있다. 즉, SMF는 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는 QoS Flow 들 중에서 하나에 대해서만 measurement를 수행하도록 할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 하나의 QoS flow에 대해서만 measurement를 수행하는 것은 이 QoS flow에 대해 수행된 measurement가 radio bearer (예: Data Radio Bearer (DRB))를 공유하는 다른 QoS flow에도 적용됨을 의미할 수 있다. 예를 들어, UE 및/또는 UPF는 하나의 하나의 QoS flow에 대해서만 측정(measurement)를 수행할 수 있다. 그리고, UE 및/또는 UPF는 수행된 measurement를 radio bearer (예: DRB)를 공유하는 다른 QoS flow에도 동일하게 적용할 수 있다.
예를 들어, 애초에 SMF가 QFI=1, QFI=2, QFI=3에 대해서 각각 access measurement를 수행하도록 단말에게 지시했는데, 이 세 QoS Flow들이 모두 하나의 DRB로 mapping 되었을 수 있다. 이러한 경우, SMF는 단말로부터 이러한 정보(예: 세 QoS Flow들이 모두 하나의 DRB로 mapping 되었다는 정보)를 제공받으며, SMF는 QFI=1에 대해서만 access measurement를 수행하도록 업데이트하여(예: measurement configuration을 업데이트) 이(예: measurement configuration)를 단말로 제공할 수 있다.
또 다른 예로, 애초에 SMF가 QFI=1, QFI=2, QFI=3에 대해서 각각 access measurement를 수행하도록 단말에게 지시했는데, 이 중 QFI=2와 QFI=3이 하나의 DRB로 mapping 되었을 수 있다. 이러한 경우, SMF는 단말로부터 이러한 정보(예: QFI=2와 QFI=3이 하나의 DRB로 mapping 되었다는 정보)를 제공받으며, SMF는 QFI=2와 QFI=3 중에서 QFI=2에 대해서만 access measurement를 수행하도록 업데이트하여(예: measurement configuration을 업데이트) 이(예: measurement configuration)를 단말로 제공할 수 있다. 별도의 DRB로 매핑된 QFI=1의 경우, 상기 업데이트 시, SMF는 단말에게 명시적으로 또는 암시적으로 access measurement를 수행하는 것을 알릴 수도 있다.
본 명세서의 개시의 제2예의 제1예시에 있어서, AN에서 QoS flow를 radio bearer로 mapping을 하는 동작은 각각의 기지국마다 그리고 각 기지국의 자원 상황에 따라서 다르게 수행할 수 있다. 그렇기 때문에, handover / Idle to connected transition / PDU Session activation등의 절차가 발생할 때마다, 단말은 변경된 mapping 정보를 다시 체크하고, 이를 네트워크로 알릴 수 있다. 또한, Idle모드나 PDU Session deactivation 상태에서, UPF가 measurement를 수행하는 경우, measurement 패킷 자체가 PDU Session activation 또는 connected 모드로의 transition을 발생시키기 때문에, 뒤늦게 mapping 정보가 업데이트 될 수도 있다. 예를 들어, 단말이 IDLE 모드이거나, 단말이 사용하는 PDU 세션이 비활성화 상태에서, 측정 패킷이 발생할 수 있다. 이 경우, 단말이 connected 모드가 된 이후 또는 단말이 사용하는 PDU 세션이 활성화된 이후에 단말이 맵핑 정보를 업데이트하므로, 뒤늦게 맵핑 정보가 업데이트 될 수 있다.
2-2. 본 명세서의 개시의 제2예의 제2예시
본 명세서의 개시의 제2예의 제2예시를 설명한다.
단말은 QoS flow들이 하나의 radio bearer로 mapping되어 있는 경우, SMF가 제공한 measurement configuration을 업데이트하여, 업데이트된 measurement configuration을 SMF에게 알릴 수 있다. SMF는 이렇게 업데이트된 measurement configuration을 UPF로도 알릴 수 있다.
예를 들어, SMF가 QFI=1, QFI=2, QFI=3에 대해서 각각 access measurement를 수행하도록 단말에게 지시했을 수 있다. 이 경우, 이 세 QoS Flow들이 모두 하나의 DRB로 mapping되었다면, 단말은 QFI=1에 대해서만 access measurement를 수행하는 것으로 measurement configuration을 업데이트하고, 이를 SMF로 제공할 수 있다.
또 다른 예로, SMF가 QFI=1, QFI=2, QFI=3에 대해서 각각 access measurement를 수행하도록 단말에게 지시했을 수 있다. 이 경우, 이 중 QFI=2와 QFI=3이 하나의 DRB로 mapping되었다면 단말은 QFI=2와 QFI=3 중에서 QFI=2에 대해서만 access measurement를 수행하는 것으로 measurement configuration을 업데이트하고, 이를 SMF로 제공할 수 있다.
본 명세서의 개시의 제2예의 제2예시에 있어서, AN에서 QoS flow를 radio bearer로 mapping을 하는 동작은 각각의 기지국마다 그리고 각 기지국의 자원 상황에 따라서 다르게 수행할 수 있다. 그렇기 때문에, handover / Idle to connected transition / PDU Session activation등의 절차가 발생할 때마다 단말이 변경된 mapping 정보를 다시 체크하고, 이에 따라 access measurement에 대한 configuration을 업데이트하여 이를 네트워크로 알릴 수 있다. 또한 Idle모드나 PDU Session deactivation 상태에서 UPF에서 measurement를 수행하는 경우, measurement 패킷 자체가 PDU Session activation 또는 connected 모드 transition을 발생시키기 때문에 뒤늦게 access measurement에 대한 configuration이 업데이트 될 수 있다.
3. 본 명세서의 개시의 제3예
본 명세서의 개시의 제3예는 Access Network (AN)이 QoS flow와 radio bearer의 맵핑 정보를 SMF에게 알려주는 방안의 예시를 설명한다.
본 명세서의 개시의 제3예에 따르면, AN이 QoS flow와 radio bearer의 맵핑 정보를 SMF에게 알려줄 수 있다. 예를 들어, SMF가 AN과 radio resource setup에 관련된 절차를 수행할 때 (e.g. PDU Session Establishment 과정, PDU Session Activation 과정, PDU Session Modification 과정 등), SMF가 N2 information을 AN에게 전송할 수 있다. 그러면, AN는 이에 대한 응답을 SMF에게 전송하면서, QoS flow 와 radio bearer의 mapping 정보 또는 하나의 radio bearer로 mapping된 QoS flow에 대한 정보를 SMF에게 전송할 수 있다. 이를 수신한 SMF는 AN에서의 mapping 정보를 고려하여, measurement configuration을 새로 업데이트 할 수 있다. 이를 통해서, SMF는 AN에서 하나의 radio bearer로 묶여있는 QoS flow들(예: 하나의 radio bearer에 맵핑된 QoS flow 들)에 대해서는 하나의 QoS flow에 대해서만 measurement를 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어, SMF는 업데이트된 measurement configuration을 단말 및/또는 UPF에게 전송할 수 있다 그러면, 단말 및/또는 UPF는 하나의 radio bearer로 묶여있는 QoS flow들(예: 하나의 radio bearer에 맵핑된 QoS flow 들)에 대해서는 하나의 QoS flow에 대해서만 measurement를 수행할 수 있다.
상기 하나의 QoS flow에 대해서만 measurement를 수행하는 것은 이 QoS flow에 대해 수행된 measurement가 DRB를 공유하는 다른 QoS flow에도 적용됨을 의미할 수 있다. 예를 들어, 단말 및/또는 UPF가 하나의 radio bearer로 묶여있는 QoS flow들(예: 하나의 radio bearer에 맵핑된 QoS flow 들) 중 하나의 QoS flow에 대한 측정을 수행한 경우, 이 QoS flow에 대한 측정은 radio bearer를 공유하는 다른 QoS flow 들에 대해 동일하게 적용될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 경우, 단말 및/또는 UPF는 하나의 radio bearer로 묶여있는 QoS flow들(예: 하나의 radio bearer에 맵핑된 QoS flow 들) 중 하나의 QoS flow에 대한 측정을 다른 QoS flow들(즉, radio bearer를 공유하는 다른 QoS flow 들)에 대해 재사용할 수 있다고 결정할 수 있다. 이에 따라, UE 및/또는 UPF는 radio bearer를 공유하는 다른 QoS flow 들에 대한 측정을 수행하지 않을 수도 있다.
4. 본 명세서의 개시의 제4예
본 명세서의 개시의 제4예에서는 단말이 UPF에게 메시지를 전송하는 동작의 예시를 설명한다.
본 명세서의 개시의 제4예에 따르면, 단말은 UPF로부터 PMF 메시지를 수신했을 때, 단말은 수신된 PMF 메시지에 대한 PMF response를 UPF에게 전송할 수 있다. 이때, 단말은 PMF response를 전송하면서, 해당 QoS flow에 대한 measurement 가 불필요함을 UPF에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 단말은 해당 QoS flow에 대한 measurement 가 불필요하다는 정보를 포함하는 PMF response 메시지를 UPF에게 전송할 수 있다.
또한, UPF가 다른 QoS flow에 대한 measurement를 이용할 수 있도록, 단말은 measurement를 수행하기로 결정한 QoS flow의 정보(동일한 radio bearer로 묶여 있는 QoS flow들 중 하나에 대한 정보)를 UPF에게 알려줄 수 있다. UPF는 단말로부터 이러한 메시지를 수신하는 경우, 더 이상 해당 QoS flow에 대해서는 measurement 를 수행하지 않을 수 있다. 이후 radio bearer mapping 정보가 변경되는 경우, 단말이 measurement를 중단한 QoS flow에 대한 정보를 포함하는 PMF 메시지를 UPF에게 전송함으로써, 해당 QoS flow에 대한 measurement를 재개할 수 있다. 이때, 단말은 QoS flow mapping정보가 변경되어 다시 measurement를 수행한다는 정보를 포함시켜 PMF 메시지를 전송하거나, 또는 단순히 단말이 PMF 메시지만 전송하더라도, UPF는 implicit하게 해당 QoS flow에 대한 measurement를 다시 수행한다는 의미로 해석할 수도 있다.
5. 본 명세서의 개시의 제5예
본 명세서의 개시의 제5예에서는 QoS flow 측정의 예시를 설명한다.
UE가 PMF 메시지를 사용하여 QoS flow 별 측정을 수행할 때, UE와 UPF는 타겟 QoS 플로우를 통해 PMF 메시지를 전송해야 한다. 이를 지원하기 위해 두 가지 방법이 가능할 수 있다:
Option 1) PMF 메시지를 위해, 필요한 QoS 규칙(들) 및 N4 규칙(들)을 SMF는 UE 및 UPF에게 제공할 수 있다.
Option 2) UE와 UPF는 PMF 메시지에 대한 QoS 규칙(들) 및 N4 규칙(들)을 무시하고, 타겟 QoS flow를 통해 PMF 메시지를 전송할 수 있다.
옵션 1은 전체 QoS 디자인과 더 일치하지만, QoS flow을 통해 전송되는 각 PMF 메시지는 다른 PMF 주소 정보(예: 다른 주소 또는 포트 번호)를 사용해야 한다. 이는 UE 또는 UPF가 QoS flow마다 다른 PMF IP 주소 또는 포트를 할당해야 함을 의미한다. UE가 다른 주소를 할당하는 경우, SMF가 QoS 규칙 및 N4 규칙을 생성하는 데 필요한 정보에 기초하여, 정보는 네트워크로 전송될 수 있다. 그러나, 이는 추가 NAS 시그널링을 야기할 수 있다. 따라서 UPF가 다른 주소를 할당하는 것이 합리적일 수 있다.
UE와 UPF가 각 QoS flow에 대해 서로 다른 PMF 주소를 관리할 필요가 없기 때문에, 옵션 2는 보다 간단한 접근 방식일 수 있다. 그러나 이는 일반적인 QoS 프레임워크와 일치하지는 않는다. UE와 UPF는 QoS flow를 통해 PMF 메시지를 보낼 때 기존 QoS 규칙(들) 및 N4 규칙(들)을 무시할 수 있다. 또한, EPC를 통해 3GPP access leg가 수립되면, 전용 베어러를 통한 PMF 메시지 전송은 기존 모뎀에서 지원되지 않을 수 있다. 따라서 EPC에서 3GPP access leg 중 하나가 수립되어 있으면, 이 옵션이 지원되지 않을 수 있다.
5GS에서는 EPS와 달리 multiple QoS flow가 NG-RAN의 단일 무선 베어러에 매핑될 수 있다. 이러한 매핑이 NG-RAN에 의해 수행되면, 종단 간 성능(end-to-end performance)이 무선 성능에 크게 좌우되기 때문에, QoS flow 레벨당 측정은 많은 이득을 제공하지 않는다. NG-RAN이 여러 QoS flow을 하나의 무선 베어러로 결합하는 것을 수행하지 않도록 하는 메커니즘이 기존에 없음을 고려하여, QoS flow 별 측정을 필요로 하는 QoS flow들이 단일 무선 베어러에 매핑되지 않도록, 추가 정보가 정의될 필요가 있다. 하지만, 이러한 방안은 RAN에 많은 영향을 미칠 수도 있다. 다른 가능한 방안은, 단말이 radio bearer와 QoS flow 사이의 매핑 정보를 UPF에게 보고하여, 단일 radio bearer에 매핑되는 QoS flow 중 하나에 대해서만 측정이 수행될 수 있도록 하는 것이다.
6. 본 명세서의 개시의 제6예
본 명세서의 개시의 제6예는 QoS Flow 에 대한 측정(예: RTT 측정, Packet Loss Rate(PLR) 측정 등)을 지원하기 위해, PMF를 개선하는 방안의 예시를 설명한다.
예를 들어, 본 명세서의 개시의 제6예는 QoS flow 별 RTT 측정 및 PLR 측정을 지원하기 위한, PMF의 개선의 예시를 설명한다.
ATSSS와 관련하여, 액세스 네트워크 성능 측정(Access Network Performance Measurements)이 지원될 수 있다. 이하에서, Access Network Performance Measurements에 대해 설명한다.
MA PDU 세션이 수립되면, 네트워크는 UE에게 측정 지원 정보(Measurement Assistance Information)를 제공할 수 있다. 측정 지원 정보 는 UE가 두 액세스 모두에서 수행해야 하는 측정을 결정하는데 사용될 수 있으며, 측정 지원 정보는 UE가 측정 보고를 네트워크로 보낼 필요가 있는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
측정 지원 정보는 UPF에서의 성능 측정 기능(Performance Measurement Function: PMF)의 addressing 정보를 포함할 수 있으며, UE는 다음의 예시와 같은 방식으로 PMF 프로토콜 메시지를 전송할 수 있다:
- IP 타입의 PDU 세션의 경우, 측정 지원 정보에는 PMF에 대한 하나의 IP 주소, 3GPP 액세스와 관련된 User Datagram Protocol (UDP) 포트 및 비3GPP 액세스와 관련된 다른 UDP 포트가 포함될 수 있다;
- 이더넷 타입의 PDU 세션의 경우, 측정 지원 정보에는 3GPP 액세스와 관련된 하나의 MAC 주소와 비3GPP 액세스와 관련된 다른 MAC 주소가 포함될 수 있다.
NOTE 1: UPF에서 PMF를 보호하기 위해(예: PMF에 대한 Distributed Denial of Service (DDOS) 차단), PMF의 IP 주소는 N3/N9 인터페이스를 통해 UE IP 주소에서만 액세스할 수 있다.
NOTE 2: MA PDU 세션이 해제된 후, MA PDU 세션에 대해 동일한 UE IP 주소/프리픽스가 짧은 시간 내에는 다른 UE에 할당되지 않을 수 있다.
Multiple QoS flow에 대한 액세스 측정이 수행될 수 있다. SMF는 다중 QoS flow에 대한 액세스 측정이 지원되는지 여부를 측정 지원 정보 내에서 나타낼 수 있다. QoS flow을 통한 액세스 측정이 수행될 때, UE와 UPF는 UE와 UPF가 측정하고자 하는 QoS flow을 통해 PMF 메시지를 전송할 수 있다.
이하의 Note X와 같이, UPF는 multiple QoS flow가 하나의 AN resource로 mapping되어 있다는 것을 단말로부터의 signalling 없이 유추해서 알아낼 수도 있다. 예를 들어, UPF는 각각의 QoS Flow에 대한 measurement를 수행할 수 있다. Measurement가 수행된 결과, 일부 QoS Flow들의 measurement가 거의 유사한 결과를 보이는 경우, UPF는 해당 QoS Flow들이 하나의 AN resource로 mapping되어 있다고 판단할 수도 있다. 또한, 단말의 경우, 단말은 mapping 정보(예: QoS flow와 AN resource 간의 맵핑 정보)를 직접 알고 있을 수 있다. 여러 개의 QoS Flow가 동일한 AN resource에 mapping되어 있는 경우, 단말이 access measurement를 수행할 때, 단말은 하나의 QoS Flow에 대해서만 measurement를 수행할 수 있다. 따라서. 단말이 수행하는 access measurement에 기초하여, UPF는 단말이 measurement를 수행하지 않는 QoS Flow는 다른 QoS Flow와 동일한 AN resource에 mapping되어 있다는 것을 유추할 수 있다.
이를 바탕으로, 단말과 UPF는 Packet Loss Rate (PLR) measurement를 수행할 때, 이하에서 설명하는 "Packet Loss Rate measurement"에 관련된 예시와 같은 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 동일한 AN resource에 mapping되어 access measurement가 필요하지 않은 QoS Flow의 경우, 단말은 이 QoS flow에 대한 PLR measurement를 위한 counting request를 UPF에게 전송하지 않을 수 있다. 또한 QoS Flow와 AN resource 간의 mapping 정보가 변경되었을 경우, 단말은 measurement가 필요하지 않은 QoS Flow에 대해서는 counting request를 전송하지 않음으로써, PLR measurement를 중단할 수도 있다. 또한, 새롭게 measurement가 필요한 QoS Flow에 대해서는, 단말은 counting request를 UPF에게 전송해서 PLR measurement를 수행할 수도 있다. 이렇게 하면, PLR을 위한 packet counting을 measurement가 필요한 QoS Flow에 대해서만 수행할 수 있기 때문에, UE와 UPF의 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다.
NOTE X: 구현(예: UE 내에서의 QoS Flow와 AN resource 간의 맵핑 정보, UPF 내에서의 일부 QoS 플로우에 대한 매우 유사한 측정 결과 또는 동일한 측정 결과의 탐지(detection) 등) 에 기초하여, PMF가 multiple QoS Flow들이 단일 AN 자원에 맵핑된 것을 탐지하는 경우, 액세스 측정은 모든 QoS Flow들에 대해서 수행될 필요는 없다.
UPF는 QoS Flow들이 동일한 AN resource에 mapping되어 있는지를 판단하는 동작을 다음의 예시와 같이 수행할 수 있다. 예를 들어, UPF는 implementation-dependent timer에 기초하여, timer가 작동하는 기간 동안 QoS Flow 들에 대한 측정 결과가 서로 유사하거나 동일한 경우에, UPF는 QoS Flow들이 동일한 AN resource에 mapping되어 있다고 판단할 수 있다. 예를 들어, UPF는 implementation-dependent timer(예: 1분)에 기초하여, timer가 작동하는 기간 동안 QoS Flow 들에 대한 일정한 횟수의 measurement 결과가 유사하거나 같은 경우에, QoS Flow 들이 같은 AN resource에 mapping되어 있다고 판단할 수도 있다. 이러한 판단 방법은 UE에 의해서도 사용될 수 있다.
참고로, SMF 및/또는 PCF가 UE에게 어떤 QoS flow에 대해 측정이 수행되어야 하는지 지시할 수도 있다. 또는, UE 및/또는 UPF가 측정을 수행하는 타겟 QoS flow는 UE 구현 및/또는 UPF 구현에 따라 정해질 수도 있다.
UPF 내의 PMF의 어드레싱 정보(addressing information)는 N4 세션 수립 절차 동안 SMF에 의해 검색(retrieve)될 수 있다.
UE와 PMF 간에 다음과 같은 PMF 프로토콜 메시지가 교환될 수 있다:
- Round Trip Time (RTT) 측정을 허용하는 메시지, 즉 "최소 지연(Smallest Delay)" 또는 " Load-Balancing " Steering Mode가 사용되는 경우;
- PLR(Packet Loss Rate) 측정을 허용하는 메시지, 즉, "Load Balancing" Steering Mode가 사용되는 경우;
- UE가 UPF에 액세스 가용성/비가용성(Access availability/unavailability)을 보고하기 위한 메시지.
UE와 UPF 간에 교환되는 액세스 가용성/비가용성 보고를 위한 PMF 프로토콜 메시지는 가용한 액세스(들)에 대한 디폴트 QoS 규칙과 관련된 QoS flow를 사용할 수 있다. UE와 UPF 간에 교환되는 액세스 측정을 위한 PMF 프로토콜 메시지는 측정이 수행되는 액세스의 QoS flow를 사용할 수 있다.
MA PDU 세션에 대한 기본 QoS 규칙과 관련된 QoS Flow는 Non-GBR QoS Flow일 수 있다.
PMF 프로토콜 메시지에 대해, UE는 ATSSS 규칙을 적용하지 않으며, UPF는 Multimedia-Authentication-Request (MAR) 규칙을 적용하지 않는다.
UE가 MA PDU 세션을 요청하고, UE가 모든 steering mode로 MPTCP 기능을 지원할 수 있고 Active-Standby 조정 모드에서만 ATSSS-LL 기능을 지원할 수 있음을 나타낼 수 있다. 이 경우, UE가 액세스 가용성/비가용성(availability/unavailability) 보고를 UPF에게 전송할 수 있도록, 네트워크는 UE를 위한 측정 지원 정보(Measurement Assistance Information)를 UE에게 전송할 수 있다. 이 경우, UE와 UPF가 MPTCP 계층에서 사용 가능한 측정을 사용할 수 있으므로, UE와 UPF는 PMF를 사용하여 RTT 측정을 수행하지 않는다.
RTT 측정에 대한 설명에 있어서, 앞서 "II. 본 명세서의 개시와 관련된 기술 및 절차"의 RTT 측정에 관련된 설명이 적용될 수 있다. 아울러, 추가로, 다음과 같은 내용이 RTT 측정에 대해 적용될 수 있다. RTT 측정은 "최소 지연" 또는 "Load Balancing" Steering Mode 를 지원하도록 정의될 수 있다. PMF 메시지가 QoS flow를 통해 전송되어야 하는 경우, UE와 UPF는 모두 QFI를 PMF 메시지에 포함시킬 수 있다. 참고로, PMF 메시지가 특정 QoS flow를 통해 전송되는 방식은 구체적으로 정의되지 않았다. QoS 규칙 및/또는 N4 규칙이 적용되지 않도록, UE 및 UPF에서 각 QoS flow에 대해 다른 PMF 주소를 사용하거나, 또는 UE 및 UPF는 특수 처리를 사용함으로써, QoS 규칙 및/또는 N4 규칙을 적용하지 않을 수 있다. 후자의 경우, QFI 정보는 PMF 메시지에 포함되어야 한다.
이하에서, "Packet Loss Rate measurement"의 예시를 설명한다.
PLR 측정은 UE와 UPF 사이에서 전송된 패킷 수를 교환함으로써 계산할 수 있다. UE와 UPF는 계산된 PLR을 한쪽에서 다른 쪽으로 보고할 수 있다. RTT 측정은 "로드 밸런싱" steering mode를 지원하도록 정의될 수 있다.
UE 및 UPF에 의한 PLR 계산은 다음 메커니즘을 기반으로 할 수 있다:
1. UL PLR의 경우, 다음의 예시와 같은 설명이 적용될 수 있다.
- UE는 PMF 메시지를 전송하여, 수신된 UL 패킷의 수를 카운팅할 것을 UPF에 요청할 수 있다. UPF는 PMF 메시지가 수신된 QoS Flow 및 PMF 메시지가 수신된 액세스 네트워크를 통해 수신된 UL 패킷의 카운팅을 시작할 수 있다. UE는 PMF 메시지가 전송된 QoS flow 및 액세스 네트워크를 통해 전송된 UL 패킷을 카운팅하기 시작할 수 있다;
- PMF 메시지를 통해, UE는 수신된 UL 패킷의 수를 보고하도록 UPF에게 요청할 수 있다. UPF는 카운팅 요청을 위한 PMF 메시지와 카운팅 보고를 위한 PMF 메시지 사이에서 수신된 패킷의 카운팅된 수를 보고할 수 있다. 예를 들어, UPF는 카운팅 요청을 위한 PMF 메시지가 수신된 시점과 카운팅 보고를 위한 PMF 메시지가 수신된 시점 사이에서 수신된 패킷을 카운팅하고, 카운팅된 패킷의 수를 UE에게 보고할 수 있다.
NOTE: UE가 Packet Loss Rate을 지속적으로 측정하기를 원하는 경우, 카운팅 보고를 위한 PMF 메시지는 UPF가 패킷을 카운팅하도록 지시할 수도 있다.
- UE는 전송된 UL 패킷의 수의 로컬 카운팅 결과와 UPF로부터 보고된 수신 UL 패킷 수를 기반으로 UL Packet Loss Rate을 계산할 수 있다. 여기서, 로컬 카운팅 결과는 UE가 전송된 UL 패킷의 수를 카운팅한 결과를 의미할 수 있다.
버퍼링된 패킷을 어떻게 고려할지 여부 또는 버퍼링된 패킷을 고려할지 여부에 대해서는 아직 정의된 바가 없다.
2. DL PLR의 경우, 다음의 예시와 같은 설명이 적용될 수 있다.
- PMF 메시지를 통해, UPF는 UE에게 수신된 DL 패킷의 수를 계산하도록 요청할 수 있다. UE는 PMF 메시지가 수신된 QoS Flow 및 MF 메시지가 수신된 액세스 네트워크를 통해 수신된 DL 패킷의 카운팅을 시작할 수 있다. UPF는 PMF 메시지가 전송된 QoS flow 및 PMF 메시지가 전송된 액세스 네트워크를 통해 전송된 DL 패킷을 계산하기 시작할 수 있다.
- PMF 메시지를 통해, UPF는 UE에게 수신된 UL 패킷의 수를 보고하도록 요청할 수 있다. UE는 카운팅 요청을 위한 PMF 메시지와 카운팅 보고를 위한 PMF 메시지 사이에서 수신된 패킷의 카운팅된 수를 보고할 수 있다. 예를 들어, UE는 카운팅 요청을 위한 PMF 메시지가 수신된 시점과 카운팅 보고를 위한 PMF 메시지가 수신된 시점 사이에서 수신된 패킷을 카운팅하고, 카운팅된 패킷의 수를 UPF에게 보고할 수 있다.
NOTE: UPF가 Packet Loss Rate을 지속적으로 측정하기를 원하는 경우, 카운팅 보고를 위한 PMF 메시지는 UE가 패킷을 카운팅하도록 지시할 수도 있다.
- UPF는 전송된 DL 패킷의 수의 로컬 카운팅 결과와 UE로부터 보고된 수신 DL 패킷 수를 기반으로 DL Packet Loss Rate을 계산할 수 있다. 여기서, 로컬 카운팅 결과는 UPF가 전송된 DL 패킷의 수를 카운팅한 결과를 의미할 수 있다.
3. MA PDU 세션의 UP 연결이 액세스에서 비활성화되면, 이 액세스에서 PMF 메시지가 전송되지 않을 수 있다. UPF의 PMF는 UP 연결이 가용하지 않거나, UPF가 (H-)SMF로부터 이 액세스에 대한 PMF 메시지 전송을 중지하라는 알림을 받은 후, UPF는 이 액세스에 대해 PMF 메시지를 전송하지 않을 수 있다.
4. UE와 UPF는 이 액세스를 통해 얻은 PLR 측정값을 평균화하여, 액세스 타입에 대한 QoS flow 당 평균 PLR의 추정치를 도출할 수 있다.
7. 본 명세서의 개시의 제7예
본 명세서의 개시의 제7예에서는, 앞서 본 명세서의 개시의 다양한 예시에서 설명한 내용에 따라, UE 및/또는 네트워크가 수행하는 동작의 예시들을 설명한다. 예를 들어, 본 명세서의 개시의 제7예에서는, 앞서 설명한 본 명세서의 개시의 제1예 내지 제6예 중 적어도 하나 이상이 조합된 동작이 수행될 수도 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 12a 및 도 12b는 본 명세서의 개시의 제7예에 따른 동작의 제1 예를 나타낸다.
참고로, 도 12a 및 도 12b의 예시에 도시된 동작은 예시에 불과하며, 본 명세서의 개시의 범위는 도 12a 및 도 12b에 도시된 동작에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 12a 및 도 12b에 도시되지 않은 동작이더라도, 앞서 본 명세서의 개시의 제1예 내지 제6 예에서 설명된 동작이 수행될 수 있다.
도 12a 및 도 12b의 예시는 SMF가 QoS Flow 별로 다른 리소스를 할당하는 방법 대한 예시를 보여준다. 도 12a 및 도 12b의 예에 따르면, SMF는 QoS Flow 별로 다른 리소스 할당을 요청하는 동작을 수행할 수 있다.
1) 단말이 3GPP access와 non-3GPP access를 통해서 네트워크에 등록되어 있다고 가정할 수 있다.
2) 단말은 MA PDU Session을 생성(또는 수립)하기 위해서, PDU Session Establishment Request를 전송하는 UL NAS Transport 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 단말은 UL NAS Transport 메시지의 UL Request Type을 MA PDU Session을 요청임을 알리는 "MA PDU request"로 설정해서 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 PDU Session Establishment Request 메시지에 ATSSS capability 정보를 포함시켜 메시지를 전송할 수 있다. ATSSS capability 정보는 단말이 앞서 다양한 예시를 통해 설명한 ATSSS 관련 동작을 수행할 수 있는지 여부에 대한 능력 정보일 수 있다.
3-4) AMF는 단말이 전송한 PDU Session Establishment Request 메시지를 SMF로 전송할 수 있다.
5) SMF는 단말이 전송한 ATSSS capability 정보를 PCF로 전송할 수 있다. PCF는 단말의 ATSSS capability 정보에 기초하여 PCC rule을 생성할 수 있다. PCF는 생성된 PCC rule을 SMF로 전송할 수 있다.
6) SMF는 PCF로부터 받은 PCC rule에 기초하여(또는 PCF를 사용하지 않는 경우 SMF에 configuration된 정보에 기초하여), 단말로 전송할 ATSSS rule과 UPF로 전송할 N4 rule을 생성할 수 있다.
7) SMF는 MA PDU Session의 수립을 수락하면서, 생성된 ATSSS rule을 PDU Session Establishment Accept 메시지에 넣어서 단말에게 전송할 수 있다. 또한, SMF는 3GPP access에서 MA PDU Session을 위한 자원을 할당하기 위한 N2 메시지도 함께 전송할 수 있다. 이때 SMF는 PCC rule에 따라서 QoS flow별로 measurement가 필요하다고 판단하는 경우, QoS Flow별로 다른 리소스를 할당할 것을 요청하는 indication을 UPF에게 함께 전송할 수 있다.
8) AMF는 SMF가 전송한 N2 메시지와 PDU Session Establishment Accept 메시지를 NG-RAN으로 전송할 수 있다.
9) NG-RAN은 단말과 AN signalling을 주고 받으면서 MA PDU Session에 필요한 리소스를 할당하는 과정을 수행할 수 있다. 또한, NG-RAN은 이러한 과정과 함께 PDU Session Establishment Accept 메시지를 단말에게 전송할 수 있다. 만일 SMF가 QoS Flow별로 다른 리소스를 할당하는 요청을 한 경우, NG-RAN은 각각의 QoS Flow들을 다른 radio bearer에 매핑하는 동작을 수행할 수 있다.
10) NG-RAN은 AMF를 거쳐서 SMF에게 3GPP access 자원이 성공적으로 할당되었음을 알릴 수 있다.
11) AMF는 NG-RAN이 전송한 메시지를 SMF로 전달할 수 있다.
12) NG-RAN이 전송해준 tunnel 정보를 업데이트 하기 위해서, SMF는 UPF와 N4 Session Modification 절차를 수행할 수 있다.
13) SMF는 단계 11)에 대한 응답 메시지를 AMF에게 전송할 수 있다.
14) SMF는 non-3GPP access에서 MA PDU Session을 위한 자원을 할당하기 위한 N2 메시지를 전송할 수 있다. 이때 SMF는 PCC rule에 따라서 QoS flow별로 measurement가 필요하다고 판단하는 경우, SMF는 QoS Flow별로 다른 리소스를 할당할 것을 요청하는 indication을 함께 UPF에게 전송할 수 있다.
15) AMF는 SMF로부터 수신한 N2 메시지를 N3IWF에게 전송할 수 있다.
16) N3IWF는 단말과 AN signalling을 주고 받으면서 MA PDU Session에 필요한 리소스를 할당하는 과정을 수행할 수 있다. 만일 SMF가 QoS Flow별로 다른 리소스를 할당하는 요청을 한 경우, N3IWF는 각각의 QoS Flow별로 다른 AN 리소스에 매핑하기 위해 각각의 QoS Flow 별로 모두 다른 Internet Protocol security (IPsec)tunnel을 생성할 수 있다. N3IWF는 SMF로부터 수신한 "QoS Flow별로 다른 리소스를 할당하는 것을 요청하는 indication"을 Additional QoS Information에 함께 포함시켜 전송할 수 있다. 이를 수신한 단말은 해당 indication을 고려하여, non-3GPP access의 QoS 리소스를 요청할 수 있다.
17) N3IWF는 AMF를 거쳐서 SMF에게 non-3GPP access 자원이 성공적으로 할당되었음을 알릴 수 있다.
18) AMF는 NG-RAN이 전송한 메시지를 SMF로 전달할 수 있다.
19) SMF는 N3IWF가 전송해준 tunnel 정보를 업데이트 하기 위해서, UPF와 N4 Session Modification 절차를 수행할 수 있다.
20) SMF는 단계 18)에 대한 응답 메시지를 AMF에게 전송할 수 있다.
21) 단말과 UPF는 SMF가 전송한 정보에 기초하여, QoS Flow별로 measurement를 수행할 수 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 13a 및 도 13b는 본 명세서의 개시의 제7예에 따른 동작의 제2 예를 나타낸다.
참고로, 도 13a 및 도 13b의 예시에 도시된 동작은 예시에 불과하며, 본 명세서의 개시의 범위는 도 13a 및 도 13b에 도시된 동작에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 13a 및 도 13b에 도시되지 않은 동작이더라도, 앞서 본 명세서의 개시의 제1예 내지 제6 예에서 설명된 동작이 수행될 수 있다.
도 13a 및 도 13b의 예시는 단말이 AN resource와 QoS Flow 사이의 매핑 정보를 기반으로 판단하는 방법에 대한 예시를 보여준다. 도 13a 및 도 13b의 예에 따르면, 단말이 AN resource와 QoS Flow 사이의 매핑 정보를 기반으로 판단하는 동작을 수행할 수 있다.
1-6) 1) 내지 6)는 도 12a 및 도 12b의 예시에서의 1) 내지 6)와 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
7) SMF는 MA PDU Session의 수립을 수락하면서, 생성된 ATSSS rule을 PDU Session Establishment Accept 메시지에 넣어서 단말에게 전송할 수 있다. 또한, SMF는 3GPP access에서 MA PDU Session을 위한 자원을 할당하기 위한 N2 메시지도 함께 전송할 수 있다.
8) AMF는 SMF가 전송한 N2 메시지와 PDU Session Establishment Accept 메시지를 NG-RAN으로 전송할 수 있다.
9) NG-RAN은 단말과 AN signalling을 주고 받으면서, MA PDU Session에 필요한 리소스를 할당하는 과정을 수행할 수 있다. 또한, NG-RAN은 이러한 과정과 함께 PDU Session Establishment Accept 메시지를 단말에게 전송할 수 있다. 이 과정에서 단말은 3GPP access의 radio bearer와 QoS Flow 사이의 mapping 정보를 수신할 수 있다.
10) NG-RAN은 AMF를 거쳐서 SMF에게 3GPP access 자원이 성공적으로 할당되었음을 알릴 수 있다.
11) AMF는 NG-RAN이 전송한 메시지를 SMF로 전달할 수 있다.
12) NG-RAN이 전송해준 tunnel 정보를 업데이트 하기 위해서, SMF는 UPF와 N4 Session Modification 절차를 수행할 수 있다.
13) SMF는 단계 11)에 대한 응답 메시지를 AMF에게 전송할 수 있다.
14) SMF는 non-3GPP access에서 MA PDU Session을 위한 자원을 할당하기 위한 N2 메시지를 전송할 수 있다.
15) AMF는 SMF로부터 수신한 N2 메시지를 N3IWF에게 전송할 수 있다.
16) N3IWF는 단말과 AN signalling을 주고 받으면서 MA PDU Session에 필요한 리소스를 할당하는 과정을 수행할 수 있다. 이 과정에서 단말은 3GPP access의 radio bearer와 QoS Flow 사이의 mapping 정보를 수신할 수 있다.
17) N3IWF는 AMF를 거쳐서 SMF에게 non-3GPP access 자원이 성공적으로 할당되었음을 알릴 수 있다.
18) AMF는 NG-RAN이 전송한 메시지를 SMF로 전달할 수 있다.
19) SMF는 N3IWF가 전송해준 tunnel 정보를 업데이트 하기 위해서, UPF와 N4 Session Modification 절차를 수행할 수 있다.
20) SMF는 단계 18)에 대한 응답 메시지를 AMF에게 전송할 수 있다.
21) 단말은 단계 9) 와 단계 16)에서 수신한 3GPP access에서의 AN resource - QoS Flow mapping 정보와 non-3GPP access에서의 AN resource - QoS Flow mapping 정보, 및 SMF가 전송한 measurement assistance 정보에 기초하여, QoS Flow 별 measurement를 수행할 수 있다. 참고로, measurement assistance 정보는 PDU 세션 수립 수락 메시지에 포함될 수 있으며, 단말은 단계 9)에서 measurement assistance 정보를 수신할 수 있다. 이때 QoS Flow별 measurement가 필요한 QoS Flow들이 동일한 AN resource에 mapping되어 있을 경우, 단말은 동일한 AN resource에 mapping된 QoS Flow들 중 하나에 대해서만 measurement를 수행할 수 있다. 그리고, 단말은 하나의 QoS Flow 에 대해 measurement를 수행한 결과를 해당 QoS Flow와 동일한 AN resource에 mapping된 QoS Flow들에게도 적용할 수 있다. 3GPP access와 non-3GPP access에서의 AN resource - QoS Flow mapping이 서로 다를 수 있기 때문에, 단말은 각각의 access 별로 판단(예: 동일한 AN resource에 mapping된 QoS Flow들 중 하나에 대해서만 measurement를 수행하는 판단, 해당 QoS Flow와 동일한 AN resource에 mapping된 QoS Flow들에게도 적용하는 판단 등)을 수행할 수 있다.
8. 본 명세서의 개시의 제8예
본 명세서의 개시의 제8예는, 앞서 설명한 본 명세서의 개시의 다양한 예시들에 따른 단말(예: UE) 및/또는 네트워크의 동작의 예시를 설명한다. 참고로, 본 명세서의 개시의 제8예에서 설명하는 단말의 동작 및/또는 네트워크(예: UPF)의 동작은 예시에 불과하며, 본 명세서의 개시의 범위는 본 명세서의 개시의 제8예에서 설명하는 내용에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 단말 및/또는 네트워크는 본 명세서의 개시의 제8예에서 설명되지 않더라도, 앞서 본 명세서의 개시의 제1예 내지 제7예에서 설명된 동작을 수행할 수 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 14는 본 명세서의 개시에 따른 UE의 동작 및/또는 UPF의 동작의 일 예를 나타낸다.
참고로, 도 14의 예시에 도시된 UE의 동작 및/또는 UPF의 동작은 예시에 불과하며, 본 명세서의 개시의 범위는 도 14에 도시된 동작에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, UE 및/또는 UPF는 도 14에 도시되지 않은 동작이더라도, 앞서 본 명세서의 개시의 제1예 내지 제7예에서 설명된 동작을 수행할 수 있다.
참고로, 도 14의 예시에 도시된 동작은 UE가 수행하는 동작일 수 있다. 또한, UPF도 도 14의 예시에 도시된 동작을 수행할 수도 있다. 이하에서는, UE의 동작을 중심으로 도 14의 예시를 설명하기로 하며, UPF의 동작에 대해서도 설명하기로 한다.
단계(S1401)에서, UE는 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, UE는 제1 QoS 플로우에 대해 액세스 네트워크 성능 측정(Access Network Performance Measurements)을 수행할 수 있다. 일례로, UE는 제1 QoS 플로우에 대해 Packet Loss Ration (PLR) 측정을 수행할 수 있다. PLR 측정의 예시는 이하 도 15에서 자세히 설명하기로 한다.
단계(S1402)에서, UE는 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용될 수 있다는 것을 결정할 수 있다. 예를 들어, UE는 AN 자원과 QoS 플로우 사이의 맵핑에 기초하여, 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용될 수 있다고 결정할 수 있다. 일레로, 제1 QoS 플로우와 제2 QoS 플로우가 동일한 AN 자원에 맵핑된 경우, 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용될 수 있다고 결정할 수 있다.
단계(S1403)에서, UE는 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정할 수 있다. 참고로, 제1 QoS 플로우와 제2 QoS 플로우는 동일한 MA PDU 세션에 대응할 수 있다. 예를 들어, UE는 각각의 QoS 플로우에 대해 액세스 측정을 수행해야 하지만, 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 제2 QoS 플로우에 대해 재사용할 수 있다면, UE는 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않을 수 있다. UE는 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 제2 QoS 플로우에 대해 동일하게 적용할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 도 14의 예시에 도시된 동작들은, UPF에 의해서도 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계(S1401)에서, UPF는 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행할 수 있다. 단계(S1402)에서, UPF는 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 측정이 제2 QoS 플로우에 적용될 수 있다는 것을 결정할 수 있다. 단계(S1403)에서, UPF는 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 측정을 수행하지 않기로 결정할 수 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 15는 본 명세서의 개시에 따른 PLR 측정에 관련된 동작의 일 예를 나타낸다.
참고로, 도 15의 예시에 도시된 PLR 측정에 관련된 동작은 예시에 불과하며, 본 명세서의 개시의 범위는 도 15에 도시된 동작에 의해 제한되지 않는다. 도 15의 예시에 따른 PLR 측정에 관련된 동작은 도 14의 예시의 단계(S1401)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시되지 않은 동작이더라도, 앞서 본 명세서의 개시의 제1예 내지 제7예에서 설명된 PLR 측정에 관련된 동작이 수행될 수 있다.
도 15의 예시에서, 단계(S1501) 내지 단계(S1504)은 UL PLR 측정에 관련된 동작의 예시이다. 단계(S1505) 내지 단계(S1508)은 DL PLR 측정에 관련된 동작의 예시이다. UL PLR 측정에 관련된 동작과 DL PLR 측정에 관련된 동작은 선택적으로 수행되거나, 모두 수행될 수도 있다.
예를 들어, UL PLR 측정에 관련된 동작(예: 단계(S1501) 내지 단계(S1504))만 수행되거나, DL PLR 측정에 관련된 동작(단계(S1505) 내지 단계(S1508))만 수행될 수도 있다. 예를 들어, UL PLR 측정에 관련된 동작(예: 단계(S1501) 내지 단계(S1504))과 DL PLR 측정에 관련된 동작(단계(S1505) 내지 단계(S1508)) 모두가 수행될 수도 있다. 예를 들어, UL PLR 측정에 관련된 동작(예: 단계(S1501) 내지 단계(S1504))가 수행된 이후에 DL PLR 측정에 관련된 동작(단계(S1505) 내지 단계(S1508))가 수행될 수도 있다. 예를 들어, DL PLR 측정에 관련된 동작(단계(S1505) 내지 단계(S1508))이 수행된 이후에 UL PLR 측정에 관련된 동작(예: 단계(S1501) 내지 단계(S1504))이 수행될 수도 있다. 예를 들어, DL PLR 측정에 관련된 동작(단계(S1505) 내지 단계(S1508))과 UL PLR 측정에 관련된 동작(예: 단계(S1501) 내지 단계(S1504))이 동시에 수행될 수도 있다.
단계(S1501)에서, UE는 카운트 요청 메시지를 UPF에게 전송할 수 있다. 여기서, 카운트 요청 메시지는 예를 들어, 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우)를 통해 수신되는 UL 패킷의 수를 카운트할 것을 UPF에게 요청하는 요청 메시지일 수 있다. 요청 메시지는 Performance Measurement Function (PMF) 기반 메시지일 수 있다.
단계(S1502)에서, UPF는 카운트 요청 메시지가 수신되었음을 알리는 응답 메시지를 단말에게 전송할 수 있다. 카운트 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 전송한 후, UPF는 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우)를 통해 수신되는 UL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다. 예를 들어, UPF는 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우) 즉, 카운트 요청 메시지가 수신된 액세스 네트워크를 통해 수신되는 UL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다. 그리고, 카운트 요청 메시지가 전송된 이후, UE는 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우)를 통해 전송되는 UL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다. 예를 들어, UE는 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우) 즉, 카운트 요청 메시지가 전송된 액세스 네트워크를 통해 전송되는 UL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다.
단계(S1503)에서, UE는 보고 요청 메시지를 UPF에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 보고 요청 메시지는, 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우)를 통해 수신되는 UL 패킷의 수(예: UPF에 의해 카운팅된 UL 패킷의 수)를 보고할 것을 UPF에게 요청하는 메시지일 수 있다. 보고 요청 메시지도 PMF 기반 메시지일 수 있다.
단계(S1504)에서, UPF는 보고 응답 메시지를 UE에게 전송할 수 있다. 보고 응답 메시지는 UPF가 마지막으로 카운트 응답 메시지(예: 타겟 QoS 플로우를 통해 수신되는 UL 패킷의 수를 카운트할 것을 요청하는 메시지)를 전송한 이후에 카운팅된 UL 패킷의 수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
보고 응답 메시지를 수신한 이후, UE는 UPF로부터 수신한 "수신된 UL 패킷의 수"와 UE에 의해 전송된 UL 패킷의 수(예: UE가 보고 요청 메시지를 전송한 이후에, UE가 카운팅한 UL 패킷의 수)에 기초하여, UL PLR을 계산할 수 있다.
단계(S1505)에서, UPF는 카운트 요청 메시지를 UE에게 전송할 수 있다. 여기서, 요청 메시지는 예를 들어, 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우)를 통해 수신되는 DL 패킷의 수를 카운트할 것을 UE에게 요청하는 요청 메시지일 수 있다. 카운트 요청 메시지는 PMF 기반 메시지일 수 있다.
단계(S1506)에서,UE는 카운트 요청 메시지가 수신되었음을 알리는 응답 메시지를 UPF에게 전송할 수 있다. 카운트 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 전송한 후, UE는 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우)를 통해 수신되는 UL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다. 예를 들어, UE는 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우) 즉, 요청 메시지가 수신된 액세스 네트워크를 통해 수신되는 DL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다. 그리고, 카운트 요청 메시지가 전송된 이후, UPF는 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우)를 통해 전송되는 DL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다. 예를 들어, UPF는 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우) 즉, 카운트 요청 메시지가 전송된 액세스 네트워크를 통해 전송되는 DL 패킷의 수를 카운팅할 수 있다.
단계(S1507)에서, UPF는 보고 요청 메시지를 UE에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 보고 요청 메시지는, 타겟 QoS 플로우(예: 제1 QoS 플로우)를 통해 수신되는 DL 패킷의 수(예: UPF에 의해 카운팅된 DL 패킷의 수)를 보고할 것을 UE에게 요청하는 메시지일 수 있다. 보고 요청 메시지도 PMF 기반 메시지일 수 있다.
단계(S1508)에서, UPF는 보고 응답 메시지를 UE에게 전송할 수 있다. 보고 응답 메시지는 UE가 마지막으로 카운트 응답 메시지(예: 타겟 QoS 플로우를 통해 수신되는 DL 패킷의 수를 카운트할 것을 요청하는 메시지)를 전송한 이후에 카운팅된 DL 패킷의 수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
보고 응답 메시지를 수신한 이후, UPF는 UE로부터 수신한 "수신된 DL 패킷의 수"와 UPF에 의해 전송된 DL 패킷의 수(예: UPF가 보고 요청 메시지를 전송한 이후에, UPF가 카운팅한 DL 패킷의 수)에 기초하여, DL PLR을 계산할 수 있다.
다양한 예시들을 참조하여 본 명세서의 개시에서 설명한 바에 따르면, 불필요한 QoS flow에 대한 access measurement를 수행할 필요가 없다. 본 명세서의 개시에서 설명한 바에 따르면, Multiple QoS Flow에 대한 측정이 효율적으로 수행될 수 있다. 본 명세서의 개시에서 설명한 바에 따르면, Multiple QoS Flow에 대한 측정을 수행할 때, 무선 자원의 낭비 및/또는 컴퓨팅 자원의 낭비를 감소시킬 수 있다. 본 명세서의 개시에서 설명한 바에 따르면, Multiple QoS Flow에 대한 측정을 수행할 때, 패킷을 카운팅하는 등의 작업에 사용되는 자원의 낭비가 감소될 수 있다.
다양한 예시들을 참조하여 본 명세서의 개시에서 설명한 바에 따르면, SMF가 AN으로의 user plane resource setup시에, QoS flow들을 하나의 radio bearer로 mapping해도 되는지를 알려주는 동작을 수행할 수 있다. 단말은 AN으로부터 수신한 QoS flow 와 radio bearer 사이의 mapping 정보에 기초하여, per QoS flow measurement가 필요하지 않은 QoS flow를 판단하고, 이를 네트워크로 알리는 동작을 수행할 수 있다. SMF가 AN으로 user plane resource setup을 요청했을 때, AN이 QoS flow와 radio bearer의 mapping 정보를 SMF로 알려주는 동작을 수행할 수 있다. 단말이 AN으로부터 수신한 QoS flow 와 radio bearer 사이의 mapping정보에 기초하여, per QoS flow measurement가 필요하지 않다고 판단할 수 있다. 단말이 per QoS flow measurement가 필요하지 않다고 판단한 QoS flow에 대한 PMF 메시지를 수신하는 경우, 단말은 이에 대한 응답을 전송하면서 해당 QoS flow에 대한 measurement 가 필요 없음을 알리는 동작을 수행할 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 설명한 단말(예: UE)의 동작은 앞서 설명한 도 1 내지 도 4의 장치에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 단말(예: UE)은 도 2의 제1 장치(100) 또는 제2 장치(200)일 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명한 단말(예: UE)의 동작은 하나 이상의 프로세서(102 또는 202)에 의해 처리될 수 있다. 본 명세서에서 설명한 단말의 동작은 하나 이상의 프로세서(102 또는 202)에 의해 실행가능한 명령어/프로그램(e.g. instruction, executable code)의 형태로 하나 이상의 메모리(104 또는 204)에 저장될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102 또는 202)는 하나 이상의 메모리(104 또는 204) 및 하나 이상의 송수신기(105 또는 206)을 제어하고, 하나 이상의 메모리(104 또는 204)에 저장된 명령어/프로그램을 실행하여 본 명세서의 개시에서 설명한 단말(예: UE)의 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 명세서의 개시에서 설명한 단말(예: UE)의 동작을 수행하기 위한 명령어들은 기록하고 있는 비휘발성 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수도 있다. 상기 저장 매체는 하나 이상의 메모리(104 또는 204)에 포함될 수 있다. 그리고, 저장 매체에 기록된 명령어들은 하나 이상의 프로세서(102 또는 202)에 의해 실행됨으로써 본 명세서의 개시에서 설명한 단말(예: UE)의 동작을 수행할 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 설명한 네트워크 노드(예: N3IWF, AMF, SMF, UPF, PCF 등) 또는 기지국(예: NG-RAN, gNB, eNB, RAN, E-UTRAN 등)의 동작은 이하 설명될 도 1 내지 도 3의 장치에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 노드 또는 기지국은 도 2의 제1 장치(100) 또는 제2 장치(200)일 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명한 네트워크 노드 또는 기지국의 동작은 하나 이상의 프로세서(102 또는 202)에 의해 처리될 수 있다. 본 명세서에서 설명한 단말의 동작은 하나 이상의 프로세서(102 또는 202)에 의해 실행가능한 명령어/프로그램(e.g. instruction, executable code)의 형태로 하나 이상의 메모리(104 또는 204)에 저장될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102 또는 202)는 하나 이상의 메모리(104 또는 204) 및 하나 이상의 송수신기(106 또는 206)을 제어하고, 하나 이상의 메모리(104 또는 204)에 저장된 명령어/프로그램을 실행하여 본 명세서의 개시에서 설명한 네트워크 노드 또는 기지국의 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 명세서의 개시에서 설명한 네트워크 노드 또는 기지국의 동작을 수행하기 위한 명령어들은 기록하고 있는 비휘발성(또는 비일시적) 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수도 있다. 상기 저장 매체는 하나 이상의 메모리(104 또는 204)에 포함될 수 있다. 그리고, 저장 매체에 기록된 명령어들은 하나 이상의 프로세서(102 또는 202)에 의해 실행됨으로써 본 명세서의 개시에서 설명한 네트워크 노드 또는 기지국의 동작을 수행할 수 있다.
이상에서는 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 명세서의 개시는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 명세서의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 설명되는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 권리범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.
Claims (19)
- User Equipment (UE)가 측정에 관련된 통신을 수행하는 방법으로서,
제1 Quality of Service (QoS) 플로우에 대한 액세스 성능(performance) 측정을 수행하는 단계,
상기 액세스 성능 측정은 왕복 시간 (Round-Trip Time: RTT) 측정 또는 QoS 플로우에 대한 패킷 손실 률(Packet Loss Rate: PLR) 측정에 기초하고;
상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 대해 재사용(reuse)된다고 결정하는 단계; 및
상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 대해 재사용되는 것에 기초하여, 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정을 개시(initiate)하지 않기로 결정하는 단계를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
Access Network (AN) 자원과 QoS 플로우 사이의 맵핑에 기초하여, 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 대해 재사용된다고 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 액세스 성능 측정을 수행하는 단계는,
상기 제1 QoS 플로우를 통해 수신된 상향링크(Uplink: UL) 패킷의 수를 카운트할 것을 요청하는 요청 메시지를 User Plane Function (UPF)에게 전송하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 액세스 성능 측정을 수행하는 단계는,
상기 수신된 UL 패킷의 수를 보고할 것을 요청하는 보고 요청 메시지를 상기 UPF에게 전송하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제5항에 있어서,
상기 액세스 성능 측정을 수행하는 단계는,
상기 수신된 UL 패킷의 수에 대한 정보를 포함하는 보고 응답 메시지를 상기 UPF로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제6항에 있어서,
상기 액세스 성능 측정을 수행하는 단계는,
상기 UPF로부터 수신한 상기 수신된 UL 패킷의 수와 상기 UE에 의해 전송된 UL 패킷의 수에 기초하여, 패킷 손실 률(Packet Loss Rate: PLR)을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 측정에 관련된 통신을 수행하는 User Equipment (UE)에 있어서,
적어도 하나의 프로세서; 및
명령어(instructions)를 저장하고, 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작가능하게(operably) 전기적으로 연결가능한, 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
상기 명령어가 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기초하여 수행되는 동작은:
제1 Quality of Service (QoS) 플로우에 대한 액세스 성능(performance) 측정을 수행하는 단계,
상기 액세스 성능 측정은 왕복 시간 (Round-Trip Time: RTT) 측정 또는 QoS 플로우에 대한 패킷 손실 률(Packet Loss Rate: PLR) 측정에 기초하고;
상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 대해 재사용(reuse)된다고 결정하는 단계; 및
상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 대해 재사용되는 것에 기초하여, 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정을 개시(initiate)하지 않기로 결정하는 단계를 포함하는 UE. - 제8항에 있어서,
상기 UE는 이동 단말기, 네트워크 및 상기 UE 이외의 자율 주행 차량 중 적어도 하나와 통신하는 자율 주행 장치인 것을 특징으로 하는 UE.
- 삭제
- 삭제
- User Plane Function (UPF) 노드가 측정에 관련된 통신을 수행하는 방법으로서,
제1 Quality of Service (QoS) 플로우에 대한 액세스 성능(performance) 측정을 수행하는 단계,
상기 액세스 성능 측정은 왕복 시간 (Round-Trip Time: RTT) 측정 또는 QoS 플로우에 대한 패킷 손실 률(Packet Loss Rate: PLR) 측정에 기초하고;
상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 대해 재사용(reuse)된다고 결정하는 단계; 및
상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 대해 재사용되는 것에 기초하여, 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정을 개시(initiate)하지 않기로 결정하는 단계를 포함하는 방법. - 제12항에 있어서,
상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정과 상기 제2 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 매우 유사한 측정 결과를 가지거나, 또는 동일한 측정 결과를 가지는 것이 탐지된 것에 기초하여, 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 적용된다고 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제12항에 있어서,
Access Network (AN) 자원과 QoS 플로우 사이의 맵핑에 기초하여, 상기 제1 QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 제2 QoS 플로우에 대해 재사용된다고 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제12항에 있어서,
상기 액세스 성능 측정을 수행하는 단계는,
상기 제1 QoS 플로우를 통해 수신된 하향링크(Downlink: DL) 패킷의 수를 카운트할 것을 요청하는 요청 메시지를 User Equipment (UE)에게 전송하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제15항에 있어서,
상기 액세스 성능 측정을 수행하는 단계는,
상기 수신된 DL 패킷의 수를 보고할 것을 요청하는 보고 요청 메시지를 상기 UE에게 전송하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제15항에 있어서,
상기 액세스 성능 측정을 수행하는 단계는,
상기 수신된 DL 패킷의 수에 대한 정보를 포함하는 보고 응답 메시지를 상기 UE로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제17항에 있어서,
상기 액세스 성능 측정을 수행하는 단계는,
상기 UE로부터 수신한 상기 수신된 DL 패킷의 수와 상기 UPF에 의해 전송된 DL 패킷의 수에 기초하여, 패킷 손실 률(Packet Loss Rate: PLR)을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 삭제
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |