KR102656209B1 - 시동기 서비스를 제공하기 위한 5g 시스템의 포트 구성 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔티티 - Google Patents

시동기 서비스를 제공하기 위한 5g 시스템의 포트 구성 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔티티 Download PDF

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Abstract

시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템(5G system, 5GS)의 포트 구성 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔티티가 제공된다. 포트 구성 방법은, 그랜드 마스터(grandmaster, GM)가 상기 5GS 외부의 TSN(Time Sensitive Networking) GM으로 결정된 경우, NEF(Network Exposure Function)가 BMCA(Best Master Clock Algorithm) 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 단계; 및 상기 GM이 상기 5GS 내부의 5GS GM으로 결정되거나, 상기 BMCA를 지원하지 않는 상기 5GS 외부의 상기 TSN GM으로 결정된 경우, 상기 NEF가 외부 포트 구성(external port configuration) 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔티티{METHOD FOR CONFIGURING PORT OF 5G SYSTEM TO PROVIDE TIME SYNCHRONIZATION SERVICE AND NETWORK ENTITY PERFORMING THE SAME}
본 발명은, 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템(5G system, 5GS)의 포트 구성 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔티티에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, TSN(Time Sensitive Networking, 시간민감형 네트워킹)과 Non-TSN(Non-Time Sensitive Networking, 비 시간민감형 네트워킹) 환경에서 익스포저(exposure)를 통한 시동기 서비스를 제공하기 위해, 5GS의 포트 설정 정보 및 Announce 메시지 정보를 전달하는 방법에 관한 것이다.
이동 통신 기술의 표준화 기구인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 Release 16부터 5G 시스템이 IEEE TSN을 지원하도록 표준 규격 작업을 완료하였으며, 이어서 유지보수 중이다. 3GPP TS 23.501 표준 규격에 따르면, 5G 시스템을 하나의 논리적인 TSN 브리지(bridge)로 정의하고, TSN 네트워크와 연동하여 결정적 통신(Deterministic Communication)을 제공하도록 하고 있다. 3GPP는 Non-TSN 환경에서의 결정적(Deterministic) 애플리케이션도 수용하고자, AF(Application Function)와 5GS 익스포저 기술을 사용하여 시동기 서비스 및 시간민감형 통신 서비스를 제공할 수 있도록 Release 17 스터디가 수행되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, TSN과 Non-TSN 환경에서 시동기 서비스 익스포저를 통해 시동기 서비스를 제공할 수 있는 5G 시스템의 포트 구성 방법 및 이를 수행하는 엔티티를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, TSN과 Non-TSN 환경에서 시동기 서비스 익스포저를 통해 시동기 서비스를 제공하기 위해 NEF가 5GS의 포트 설정 정보 및 Announce 메시지 정보를 전달할 수 있는 5G 시스템의 포트 구성 방법 및 이를 수행하는 엔티티를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성 방법은, 그랜드 마스터(grandmaster, GM)가 상기 5GS 외부의 TSN(Time Sensitive Networking) GM으로 결정된 경우, NEF(Network Exposure Function)가 BMCA(Best Master Clock Algorithm) 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 단계; 및 상기 GM이 상기 5GS 내부의 5GS GM으로 결정되거나, 상기 BMCA를 지원하지 않는 상기 5GS 외부의 상기 TSN GM으로 결정된 경우, 상기 NEF가 외부 포트 구성(external port configuration) 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 방법은, 상기 NEF가 상기 BMCA 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, 상기 NEF가 NW-TT(Network TSN Translator)로부터 BMCA 결과를 보고 받는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 방법은, 상기 BMCA 결과에 기초하여, 상기 NEF가 DS-TT(Device Side TSN Translator)로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 PMIC(Port Management Information Container) 시그널링을 통해 상기 NEF에서 상기 DS-TT로 전송될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 방법은, 상기 NEF가 상기 외부 포트 구성 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, 상기 NEF가 NW-TT 또는 DS-TT로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 NEF가 상기 NW-TT로 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보를 전송하는 경우, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 BMIC(Bridge Management Information Container) 시그널링 또는 PMIC 시그널링을 통해 전송될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 NEF가 상기 DS-TT로 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보를 전송하는 경우, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 PMIC 시그널링을 통해 전송될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성 방법은, GM이 상기 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, BMCA 결과에 기초하여 NW-TT가 포트 설정 정보를 Announce 메시지에 추가하는 단계; 및 상기 NW-TT가 상기 Announce 메시지를 DS-TT로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 메시지가 다른 네트워크 엔티티로 전송될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성을 수행하는 네트워크 엔티티는, 다른 네트워크 엔티티와 데이터를 송수신하는 네트워크 인터페이스; 및 GM이 상기 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, BMCA 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하고, 상기 GM이 상기 5GS 내부의 5GS GM으로 결정되거나, 상기 BMCA를 지원하지 않는 상기 5GS 외부의 상기 TSN GM으로 결정된 경우, 외부 포트 구성 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 BMCA 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, 상기 프로세서는 NW-TT로부터 BMCA 결과를 보고 받을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 BMCA 결과에 기초하여, 상기 프로세서는 DS-TT로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 PMIC 시그널링을 통해 상기 DS-TT로 전송될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 NEF가 상기 외부 포트 구성 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, 상기 프로세서는 NW-TT 또는 DS-TT로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 NEF가 상기 NW-TT로 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보를 전송하는 경우, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 BMIC 시그널링 또는 PMIC 시그널링을 통해 전송될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 NEF가 상기 DS-TT로 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보를 전송하는 경우, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 PMIC 시그널링을 통해 전송될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 5GS 익스포저 기능을 이용하여 시동기 서비스를 제공함으로써 다양한 애플리케이션을 지원할 수 있다. 이에 따라, 5GS는 TSN 환경뿐 아니라 Non-TSN 환경에서도 다양한 애플리케이션이 요구하는 시동기 서비스에 따라 결정적 통신을 제공할 수 있다.
도 1은 TSN 브리지로 동작하는 5G 시스템 아키텍처를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 3GPP TR 23.700-20 (FS_IIoT, Study on enhanced support of Industrial IoT in the 5G System (Release 17))에서 제안된 BMCA를 지원하는 5GS TSN 브리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 NEF가 외부 포트 구성 방식으로 포트 구성을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NEF가 BMCA 방식으로 포트 구성을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 TSN 브리지로 동작하는 5G 시스템 아키텍처를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, TSN 브리지로 동작하는 5G 시스템 아키텍처는 논리적인 TSN 브리지로 동작하는 5G 시스템(10)과, 5G 시스템(10)을 TSN 브리지로 하여 서로 데이터를 주고 받으며 통신을 수행하는 TSN 종단 노드(TSN End Node)로서 TSN 시스템(20) 및 TSN 네트워크(30)를 포함할 수 있다.
즉, 도 1의 아키텍처는 5G 시스템(10)에 TSC(Time Sensitive Communication)를 지원하도록 확장된 아키텍처이다. 5G 시스템(10)은 외부 TSN 네트워크와의 통합을 위해 TSN 브리지로 동작하며, TSN 네트워크와 통신을 위해 기존 UE(User Equipment)(100), UPF(User Plane Function)(104), RAN(Radio Access Network)(108), PCF(Policy Control Function)(112), SMF(Session Management Function)(114), AMF(Access and Mobility Management Function)(116), UDM(Unified Data Management)(118) 및 NEF(Network Exposure Function)(120)를 포함하는 아키텍처에 변환기(TTs)(102, 106) 및 TSN AF(Application Function)(110)가 추가되었다. TSN 네트워크와 연동하기 위한 TSN 변환기(102, 106)는 DS-TT(Device Side TSN Translator)(102) 및 NW-TT(Network TSN Translator)(106)를 포함하며, 각각의 DS-TT(102) 및 NW-TT(106)는 TSN 네트워크와의 통신을 위한 송신 및 수신 포트를 가진다. 또한, 사용자 평면(User Plane)에서의 변환기 외에도, 제어 평면(Control Plane)의 TSN AF(110)는 5G 시스템과 TSN 네트워크 간의 제어 정보를 송수신하기 위해 TSN 네트워크의 CNC(Centralized Network Configuration)와 통신할 수 있다.
구체적으로, TSN-AF(110)는 TSN 네트워크(예를 들어, CNC)와 5G 시스템(10)이 논리적인 TSN 브리지로 동작하기 위한 제어 정보를 송수신하여 5G 브리지 시스템(10)을 제어하기 위한 기능을 하고, DS-TT(102) 및 NW-TT(104)는 각각 UE(100) 측과 네트워크 측에서 5G 시스템(10) 외부의 TSN 시스템과의 투명한(transparent) 연결을 통한 TSC 트래픽 처리를 하는 TSN 변환기이다.
3GPP Release 16은 5GS가 IEEE 802.1AS에 정의된 외부 포트 구성(External Port Configuration) 방식으로 각 포트의 상태를 설정하여 시동기 서비스를 제공하고, TSN과 연동하여 결정적 통신을 제공하도록 하였다. 그리고 3GPP Release 17은 외부 포트 구성 방식 외에도, 시동기 서비스를 위한 BMCA(Best Master Clock Algorithm) 방식을 지원하고, Non-TSN 애플리케이션도 제공하기 위한 스터디를 시작하였다(표 1 참조). 3GPP TS 22.104 (cyber-physical control applications in vertical domain) 및 TS 22.263 (VIAPA: Video, Imaging and Audio for Professional Applications) 요구사항에 의해, 5GS가 TSN뿐만 아니라 VIAPA와 같은 다양한 Non-TSN 환경에서의 결정적 애플리케이션을 지원하도록 AF를 통한 시동기 서비스 익스포저 기능을 제공할 필요가 있다.
도 2는 3GPP TR 23.700-20 (FS_IIoT, Study on enhanced support of Industrial IoT in the 5G System (Release 17))에서 제안된 BMCA를 지원하는 5GS TSN 브리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, BMCA 기능은 NW-TT(106)에서 수행되며, FS_IIoT 스터디 결과에 따라 BMCA 기능의 일부는 인그레스 포트 (Ingress Port)가 수행할 수도 있다. DS-TT(102a, 102b, 102c)는 수신한 (g)PTP (IEEE 802.1AS, IEEE 1588) Announce 메시지를 데이터로서 NW-TT(106)에게 전달하고, NW-TT(106)는 수신한 Announce 메시지를 이용하여 BMCA 프로시저를 수행할 수 있다. BMCA 수행 결과, NW-TT(106)는 각 포트의 상태를 결정하여 마스터 슬레이브(Master-Slave) 구조를 관리할 수 있다. 3GPP Release 16에서는 TSN 연동을 위한 제어 기능으로 TSN AF를 정의하였으며, 만약 TSN AF가 BMCA 결과를 수신하도록 등록해두면, NW-TT(106)는 BMCA 결과를 TSN AF로 보고하게 된다.
5GS에서 NW-TT 또는 DS-TT는 (g)PTP 그랜드 마스터(GM)로 동작할 수 있으며, 마스터(Master) 포트에 대한 Announce 메시지를 각각 생성할 수 있다. 3GPP Release 17에서는 이와 같은 시동기 서비스 익스포저를 지원하기 위한 표준 스터디가 시작되었다. 시동기에 대한 요구사항을 가진 AF는 5GS가 익스포즈(expose)하는 능력(Capability)를 보고, 시동기 서비스를 요청할 수 있거나 시동기 정보를 함께 제공할 수 있다. 이와 같이 제공되는 시동기 서비스는 이더넷(Ethernet), IP PDU 세션을 모두 지원할 수 있다. 5GS는 Non-TSN 환경에서 시동기 서비스를 요구하는 애플리케이션을 지원하기 위하여 다음의 4 가지 시동기 방식을 제공할 수 있다.
(1) GM이 5GS 외부에 존재하여, 5GS가 (g)PTP 클라이언트로 동작하는 경우
(2) GM이 5GS에 존재하여, 5GS가 (g)PTP GM으로 동작하고, UPF/NW-TT가 (g)PTP 메시지를 지원하는 시동기 방식을 제공하는 경우
(3) GM이 5GS에 존재하여, 5GS가 (g)PTP GM으로 동작하고, 5G-AN이 5GS 기준 시간(reference time)을 UE에서 제공하고, UE는 구현 방식에 따른 시동기 방식을 제공하는 경우
(4) GM이 5GS에 존재하여, 5GS가 (g)PTP GM으로 동작하고, DS-TT가 (g)PTP 메시지를 지원하는 시동기 방식을 제공하는 경우
표 1을 참조하면, 4 가지 시동기 방식에서 (1)은 Release 16에서 제공하는 방식이며, (2) 내지 (4)는 Release 17에서 새롭게 제안된 방식이다. (3)은 구체적인 구현 방식에 따라 3GPP 표준과는 별개로 동작할 수 있으므로, 본 발명에서는 익스포즈를 통해 수행되는 (1), (2), (4)의 시동기 방식을 주로 고려한다.
NEF는 시동기 방식 (1) 내지 (4)를 익스포즈하고, AF는 하나의 UE 또는 UE의 그룹에 대하여, 시각 도메인(Clock Domain: TSN GM 또는 5G GM) 관련 파라미터들(예를 들어, (g)PTP versions, Domain Number, grandmaster priorities) 및 시각 정확도 파라미터들(예를 들어, sending rate, initial Announce interval)을 지정하여 시동기 서비스 활성화/비활성화(Activation/Deactivation)를 요구할 수 있다. 또한, AF는 BMCA 동작을 위해 요구되는 파라미터들도 추가로 제공할 수 있다. 본 발명의 실시 예들은 익스포즈를 수행하는 NEF가 시동기 서비스를 제공하는 방법을 제공한다.
특히, 3GPP Release 16에서 5GS가 TSN과 연동하여 시동기 서비스를 제공하였고, Release 17에서는 Non-TSN 환경에서도 결정적 통신을 요구하는 애플리케이션을 위한 시동기 서비스를 제공하고자 한다. 이를 위하여, AF와 익스포저 기능을 사용하여 시동기 서비스를 제공하며, 5GS는 전술한 4가지의 시동기 방식을 제공하여 AF가 시동기 서비스를 활성화/비활성할 수 있도록 한다.
종래의 5GS의 경우 TSN 환경에서 TSN AF가 제어를 담당하였지만, 익스포저 기능을 사용하여 시동기 서비스를 제공하는 경우에는 NEF가 제어를 담당할 수 있다. 이하에서는, NEF가 시동기 방식 (1), (2), (4)에 맞게 포트 상태를 구성하고, 각 포트에서 Announce 메시지 생성을 위한 Announce 정보를 전달하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, TSN 환경이지만 제어를 담당하는 TSN AF가 존재하지 않는 경우나, Non-TSN 환경에서의 VIAPA와 같은 애플리케이션을 지원하기 위해 AF가 익스포저를 사용하여 시동기 서비스를 요청할 경우에, NEF가 시동기 서비스 제어를 담당한다. 구체적으로, NEF는 시동기 서비스를 위해 DS-TT나 NW-TT로 포트 상태를 설정하고, 마스터 포트에서 Announce 메시지를 생성할 수 있도록Announce 정보를 PMIC/BMIC 시그널링으로 전달할 수 있다. 한편 NW-TT에서 BMCA를 수행하여 동적으로 시동기 서비스를 제공하는 경우, NEF는 NW-TT로부터 결과를 보고받아 DS-TT로 포트 설정을 수행할 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성 방법은, GM이 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, NEF가 BMCA 방식으로 5GS의 포트 구성을 수행하는 단계; 및 GM이 5GS 내부의 5GS GM으로 결정되거나, BMCA를 지원하지 않는 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, NEF가 외부 포트 구성 방식으로 5GS의 포트 구성을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 NEF가 외부 포트 구성 방식으로 포트 구성을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, AF(110)가 시동기 서비스 익스포저를 요청한 경우, NEF(120)는 외부 포트 구성을 수행할 수 있다. AF(110)가 요청한 시동기 방식이 5G GM인 경우 또는 BMCA가 지원되지 않는 TSN GM의 경우, NEF(120)는 외부 포트 구성을 수행할 수 있다. 이 경우, DS-TT(102)와 NW-TT(106)의 포트 상태와 Announce 메시지 생성을 위한 정보를 전달하기 위하여, NEF(120)는 TSN AF(110)와 DS-TT/NW-TT 간에 사용하던 PMIC/BMIC 시그널링을 그대로 사용할 수 있다. 다만, 종래의 PMIC/BMIC에 포트 상태와 Announce 정보(예를 들어 system identity, grand master clock identity, 등 Announce 메시지 정보)가 추가되어야 한다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성 방법은, NEF(120)가 외부 포트 구성 방식으로 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, NEF(120)가 NW-TT(106) 또는 DS-TT(106)로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, NEF(120)가 NW-TT(106)로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는 경우, 포트 설정 정보 및 Announce 정보는 BMIC 시그널링 또는 PMIC 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 한편, 일 실시 예에서, NEF(120)가 DS-TT(102)로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는 경우, 포트 설정 정보 및 Announce 정보는 PMIC 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 이에 따라, BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NEF가 BMCA 방식으로 포트 구성을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, AF가 시동기 서비스 익스포저를 통해 TSN GM 방식을 요청한 경우 BMCA(1062)가 동작할 수 있다. BMCA(1062)는 NW-TT(106)에서 동작하며 그 결과를 NEF(120)로 보고할 수 있다. NEF(120)는 보고받은 BMCA 결과에 따라 필요한 경우에 DS-TT(102a)로 PMIC 시그널링을 통해 포트 상태와 Announce 정보를 함께 전달할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성 방법은, NEF(120)가 BMCA 방식으로 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, NEF(120)가 NW-TT(106)로부터 BMCA 결과를 보고 받는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은, BMCA 결과에 기초하여, NEF(120)가 DS-TT(102a)로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 포트 설정 정보 및 Announce 정보는 PMIC 시그널링을 통해 NEF(120)에서 DS-TT(102a)로 전송될 수 있다. 이에 따라, BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성될 수 있다.
한편, NW-TT(106)가 BMCA 결과에 따라 DS-TT(102c)로 Announce 메시지와 함께 포트 상태를 추가하여 전송할 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성 방법은, GM이 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, BMCA 결과에 기초하여 NW-TT(106)가 포트 설정 정보를 Announce 메시지에 추가하는 단계; 및 NW-TT(106)가 Announce 메시지를 DS-TT(102c)로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 컴퓨팅 장치(50)는 5G 시스템의 네트워크 엔티티, 예를 들어, UE(100), DS-TT(102), UPF(104), NW-TT(106), RAN(108), TSN AF(110), PCF(112), SMF(114), AMF(116), UDM(118) 및 NEF(120) 등이 될 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시 예들에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5GS의 포트 구성 방법은 컴퓨팅 장치(50)를 이용하여 구현될 수 있다.
컴퓨팅 장치(50)는 버스(520)를 통해 통신하는 프로세서(510), 메모리(530), 사용자 인터페이스 입력 장치(540), 사용자 인터페이스 출력 장치(550) 및 저장 장치(560) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(50)는 또한 네트워크(40), 예컨대 무선 네트워크에 전기적으로 접속되는 네트워크 인터페이스(570)를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(570)는 네트워크(40)를 통해 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
프로세서(510)는 AP(Application Processor), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphic　Processing　Unit) 등과 같은 다양한 종류들로 구현될 수 있으며, 메모리(530) 또는 저장 장치(560)에 저장된 명령을 실행하는 임의의 반도체 장치일 수 있다. 프로세서(510)는 도 1 내지 도 4에서 설명한 기능 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다.
메모리(530) 및 저장 장치(560)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비 휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(read-only memory)(531) 및 RAM(random access memory)(532)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 메모리(530)는 프로세서(510)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리(530)는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서(510)와 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5GS의 포트 구성 방법은 컴퓨팅 장치(50)에서 실행되는 프로그램 또는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 프로그램 또는 소프트웨어는 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5GS의 포트 구성 방법은 컴퓨팅 장치(50)와 전기적으로 접속될 수 있는 하드웨어로 구현될 수도 있다.
특히, 네트워크 엔티티 UE(100), DS-TT(102), UPF(104), NW-TT(106), RAN(108), TSN AF(110), PCF(112), SMF(114) 및 NEF(120)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성을 수행하는 네트워크 엔티티(즉, NEF(120))는, 다른 네트워크 엔티티와 데이터를 송수신하는 네트워크 인터페이스(570); 및 GM이 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, BMCA 방식으로 5GS의 포트 구성을 수행하고, GM이 5GS 내부의 5GS GM으로 결정되거나, BMCA를 지원하지 않는 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, 외부 포트 구성 방식으로 5GS의 포트 구성을 수행하는 프로세서(510)를 포함할 수 있다.
다른 예로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템의 포트 구성을 수행하는 네트워크 엔티티(즉, NW-TT(106))는, 다른 네트워크 엔티티와 데이터를 송수신하는 네트워크 인터페이스(570); 및 GM이 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, BMCA 결과에 기초하여 NW-TT가 포트 설정 정보를 Announce 메시지에 추가하고, NW-TT가 Announce 메시지를 DS-TT로 전송하는 프로세서(510)를 포함할 수 있다.
이와 같이 프로세서(510) 및 네트워크 인터페이스(570)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 동작을 수행하도록 구현될 수 있다.
이제까지 설명한 본 발명의 실시 예들에 따르면, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 5GS 익스포저 기능을 이용하여 시동기 서비스를 제공함으로써 다양한 애플리케이션을 지원할 수 있다. 이에 따라, 5GS는 TSN 환경뿐 아니라 Non-TSN 환경에서도 다양한 애플리케이션이 요구하는 시동기 서비스에 따라 결정적 통신을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되지 않으며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템(5G system, 5GS)의 포트 구성 방법으로서,
    그랜드 마스터(grandmaster, GM)가 상기 5GS 외부의 TSN(Time Sensitive Networking) GM으로 결정된 경우, NEF(Network Exposure Function)가 BMCA(Best Master Clock Algorithm) 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 단계; 및
    상기 GM이 상기 5GS 내부의 5GS GM으로 결정되거나, 상기 BMCA를 지원하지 않는 상기 5GS 외부의 상기 TSN GM으로 결정된 경우, 상기 NEF가 외부 포트 구성(external port configuration) 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 단계를 포함하는
    포트 구성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 NEF가 상기 BMCA 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, 상기 NEF가 NW-TT(Network TSN Translator)로부터 BMCA 결과를 보고 받는 단계를 더 포함하는 포트 구성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 BMCA 결과에 기초하여, 상기 NEF가 DS-TT(Device Side TSN Translator)로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 포트 구성 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 PMIC(Port Management Information Container) 시그널링을 통해 상기 NEF에서 상기 DS-TT로 전송되는, 포트 구성 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성되는, 포트 구성 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 NEF가 상기 외부 포트 구성 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, 상기 NEF가 NW-TT 또는 DS-TT로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 포트 구성 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 NEF가 상기 NW-TT로 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보를 전송하는 경우, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 BMIC(Bridge Management Information Container) 시그널링 또는 PMIC 시그널링을 통해 전송되는, 포트 구성 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 NEF가 상기 DS-TT로 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보를 전송하는 경우, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 PMIC 시그널링을 통해 전송되는, 포트 구성 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성되는, 포트 구성 방법.
  10. 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템(5G system, 5GS)의 포트 구성 방법으로서,
    GM이 상기 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, BMCA 결과에 기초하여 NW-TT가 포트 설정 정보를 Announce 메시지에 추가하는 단계; 및
    상기 NW-TT가 상기 Announce 메시지를 DS-TT로 전송하는 단계를 포함하는
    포트 구성 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 메시지가 다른 네트워크 엔티티로 전송되는, 포트 구성 방법.
  12. 시동기 서비스를 제공하기 위한 5G 시스템(5G system, 5GS)의 포트 구성을 수행하는 네트워크 엔티티로서,
    다른 네트워크 엔티티와 데이터를 송수신하는 네트워크 인터페이스; 및
    GM이 상기 5GS 외부의 TSN GM으로 결정된 경우, BMCA 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하고,
    상기 GM이 상기 5GS 내부의 5GS GM으로 결정되거나, 상기 BMCA를 지원하지 않는 상기 5GS 외부의 상기 TSN GM으로 결정된 경우, 외부 포트 구성 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 프로세서를 포함하는
    네트워크 엔티티.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 BMCA 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, 상기 프로세서는 NW-TT로부터 BMCA 결과를 보고 받는, 네트워크 엔티티.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 BMCA 결과에 기초하여, 상기 프로세서는 DS-TT로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는, 네트워크 엔티티.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 PMIC 시그널링을 통해 상기 DS-TT로 전송되는, 네트워크 엔티티.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성되는, 네트워크 엔티티.
  17. 제13항에 있어서,
    NEF가 상기 외부 포트 구성 방식으로 상기 5GS의 포트 구성을 수행하는 경우, 상기 프로세서는 NW-TT 또는 DS-TT로 포트 설정 정보 및 Announce 정보를 전송하는, 네트워크 엔티티.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 NEF가 상기 NW-TT로 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보를 전송하는 경우, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 BMIC 시그널링 또는 PMIC 시그널링을 통해 전송되는, 네트워크 엔티티.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 NEF가 상기 DS-TT로 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보를 전송하는 경우, 상기 포트 설정 정보 및 상기 Announce 정보는 PMIC 시그널링을 통해 전송되는, 네트워크 엔티티.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 BMCA 결과에 따라 마스터로 설정된 포트에서, 상기 Announce 정보에 따른 Announce 메시지가 생성되는, 네트워크 엔티티.
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