KR102699862B1 - 단말에게 사설 셀룰러 네트워크들에 대한 가입정보를 제공하는 방법 - Google Patents

단말에게 사설 셀룰러 네트워크들에 대한 가입정보를 제공하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 무선 통신 시스템에서 사설 셀룰러 네트워크들에 대한 가입정보를 단말에게 제공하는 방법을 개시한다.

Description

단말에게 사설 셀룰러 네트워크들에 대한 가입정보를 제공하는 방법{METHOD FOR PROVIDING SUBSCRIPTION INFORMATION FOR PRIVATE CELLULAR NETWORKS TO USER EQUIPMENT}
스마트 공장에서의 통신서비스 제공 등 국지적으로 운영하는 사설 통신망을 위해서, 일반 public 셀룰러망과 별도로 국지적으로 구성된 사설 셀룰러망(Private Network 또는 Non-Public Network 또는 NPN)를 운영하는 것을 고려하고 있다.
특히, 단말이 여러 개의 사설 셀룰라망 간에 이동을 하는 경우, 단말이 각 사설 셀룰라망을 이용하고자 할 때 상기 사설 셀룰라망에 접속하기 위한 가입정보를 단말에게 미리 제공하는 방안이 필요하다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
최근 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-Advanced의 발전에 따라 단말이 여러 개의 사설 셀룰라망 간에 이동을 하는 경우, 단말이 각 사설 셀룰라망을 이용하고자 할 때 상기 사설 셀룰라망에 접속하기 위한 가입정보를 단말에게 미리 제공하는 방법이 필요하다.
스마트 공장에서의 통신서비스 제공 등 국지적으로 운영하는 사설 통신망을 위해서, 일반 public 셀룰라망과 별도로 국지적으로 구성된 사설 셀룰라망(Private Network or Non-Public Network or NPN)를 운영하는 것을 고려하고 있다.
사설 셀룰라망은 그 운영방식에 따라서 public 셀룰라망의 DNN 또는 Network slice instance(s)로 구성하는 Public network integrated NPN(또는 Non-standalone NPN) 형태의 public 셀룰라망을 이용하는 사설 셀룰라망과, public 셀룰라망과 연관없이 독자적으로 사설 셀룰라망 자체적으로 운영되어지는 standalone NPN 형태의 셀룰라망이 있다. 또는, public 셀룰라망 사업자가 운영하는 standalone NPN 형태의 셀룰라 망이 있을 수 있다.
단말이 여러 개의 사설 셀룰라망에 이동하며 접속을 해야하는 경우, 단말이 접속하고자 하는 사설 셀룰라망의 종류에 따라서 필요한 가입정보의 내용이 단말 및 해당 사설 셀룰라망의 UDM 또는 UDR에 미리 제공되어 저장되어야 한다. 본 특허에서는 NPN서비스 제공자 또는 스마트 공장운영자등이 운영하는 AF(Application function) 에서 사설 셀룰라망에 필요한 가입정보를 UDM또는 UDR에 제공하고 삭제하기 위한 방법 및 해당 단말에게 사설 셀루라망에 대한 가입정보(NPN subscription data)를 제공하고 삭제하기 위한 방안에 대해서 소개한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 네트워크로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
단말이 접속해야하는 사설 셀룰라망이 고정적이라면, 해당 가입정보를 미리 단말과 상기 사설 셀룰라망의 UDR 또는 UDM에 저장을 해두면 된다. 하지만, 단말이 접속해야하는 사설 셀룰라망이 단말의 이동에 따라 다양하게 변경이 되는 경우에는 상황에 따라서 해당 가입정보를 단말과 셀룰라망의 UDR 또는 UDM에 제공하고 저장해야한다. 또한 필요에 따라서 저장된 가입정보를 삭제할수도 있어야한다.
본 특허에서는 사설 셀룰라망의 형태에 따라 각기 단말에 대한 NPN 가입정보를 UDM또는 UDR 및 단말에게 제공하고 삭제하는 방안을 제시함으로서 단말이 접속해야하는 사설 셀룰라망에 변경되는 경우에도 단말이 NPN서비스를 지속적으로 원활하게 이용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1a는 Public NW integrated NPN 형태의 사설 통신망 구조이다.
도 1b는 Standalone NPN 형태의 사설 통신망 구조이다.
도 1c는 NPN subscription data를 UDM 및 UDR에 추가하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 1d는 NPN subscription data를 UDR에 추가하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 1e는 NPN subscription data를 단말에게 provisioning하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 1f는 NPN subscription data를 단말에게 provisioning하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 1g는 단말이 public 셀룰라망과 연관없이 독자적으로 사설 셀룰라망 자체적으로 운영되어지는 standalone NPN 접속할 때 업데이트된 NPN subscription data를 획득하는 절차를 나타내는 도면이다.
도 1h는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 1i는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도1a는 Public NW integrated NPN 형태의 사설 통신망 구조를 나타내는 도면이다.
상기 도 1a을 참고하면, Public NW integrated NPN 형태의 사설 통신망 구조는 public 셀룰라망의 DNN 또는 Network slice instance(s)로 public 셀룰라망의 일부를 NPN용도로 사용하는 형태이다.
따라서, public network과 마찬가지로, 상기 Public NW integrated NPN 형태의 사설 셀룰라망에 접속하는 경우 단말은 Network slice instance(s)에 접속하기위해 S-NSSAI(s)의 정보를 코어네트워크에 전달하게 되고, 단말이 보낸 S-NSSAI(s)를 서비스 할 수 있는 AMF을 선택하고, 선택된 AMF는 상기 S-NSSAI(s)정보에 해당하는 SMF을 선택하고 SMF는 상기 Network slice instance(s) 또는 DNN에 해당하는 UPF를 선택하는 등을 통해 해당 NPN서비스를 제공한다.
한편, 특정 지역 또는 셀에서의 단말의 엑세스를 제어하기위해서 RAN은 자신이 서비스하는 CAG(closed access group) ID들의 정보를 방송하고, 상기 CAG ID에 가입된 단말만 상기 CAG ID를 방송하는 RAN에 접속하는 방법을 이용할 수 있다.
코어네트워크는 단말의 mobility management과 registration management를 담당하는 AMF 와 단말에 대한 인증을 담당하는 AUSF, subscription을 관리하는 UDM, subscription정보를 저장하는 UDR, Session management를 담당하는 SMF, user data를 포워딩하는 UPF, 코어 네트워크 밖에서 NPN서비스를 제공하기위한 서비스 제공자가 운영하는 어플리케이션 서버인 AF, 코어 네트워크의 정보를 네트워크 외부로 노출하고 AF가 코어네트워크에 필요한 정보를 제공하기위한 역할을 담당하는 NEF 등의 entity가 있다.
도 1b는 Standalone NPN 형태의 사설 통신망 구조를 나타내는 도면이다.
상기 도 1b를 참고하면, public 셀룰라망과 연관없이 독자적으로 사설 셀룰라망 자체적으로 운영되어지는 standalone NPN 형태의 셀룰라망이 있다. 또는, public 셀룰라망 사업자가 운영하는 standalone NPN 형태의 셀룰라 망이 있을 수 있다.
상기 도 1b의 standalone NPN#3가 public 셀룰라망과 연관없이 독자적으로 사설 셀룰라망 자체적으로 운영되어지는 standalone NPN 형태의 셀룰라망이고, standalone NPN#1과 NPN#2는 public 셀룰라망 사업자가 운영하는 standalone NPN 형태의 셀룰라 망이다.
standalone NPN#3과 같이 public 셀룰라망과 연관없이 독자적으로 사설 셀룰라망 자체적으로 운영되어지는 standalone NPN의 경우에는 public 셀룰라망과 동일한 통신망 구조를 가진다. 이 경우에는 5G-RAN은 standalone NPN의 NPN ID와 함께 PLMN ID의 MCC정보를 특정값으로 세팅하여 방송할 수 있다. 예를들어 MCC 999값을 사용한다.
반면에, standalone NPN#1과 NPN#2와 같이 public 셀룰라망 사업자가 운영하는 standalone NPN 형태의 셀룰라 망의 경우에는 UDM과 AUSF는 public 셀룰라망에 있는 entity를 이용한다. 또한 상황에 따라 standalone NPN이 자신만의 UDR 또는 NEF를 가지기를 원하는 경우에는 UDR 또는 NEF가 standalone NPN에 위치할 수 있다. 상기 entity외에 standalone NPN 자체적으로 public 셀룰라망과 동일한 구조로 별도의 독립적인 entity들로 구성된다. 이 경우에는 5G-RAN은 standalone NPN의 NPN ID와 함께 해당 public 셀룰라망의 PLMN ID를 함께 방송한다.
한편, 코어 네트워크 밖에서 NPN서비스를 제공하기위한 서비스 제공자가 운영하는 어플리케이션 서버인 AF는 NEF를 통해서 NPN에 필요한 정보를 제공하거나 NPN 내부의 정보를 제공 받을 수 있다.
발명의 실시예에 따라 단말에 대해서 NPN subscription data는 단말이 접속하게될 NPN의 형태에 따라서 서로 다른 정보를 포함할 수도 있다.
즉, 도1a와 같이 Public NW integrated NPN 형태의 NPN인 경우 아래의 항목 일부 혹은 전부의 내용이 NPN subscription data에 포함된다.
- 단말의 SUPI(Subscription Permanent Identifier)
- 단말의 GPSI(Generic Public Subscription Identifier)
- 단말이 접속가능한 allowed CAG(Closed Access Group) list 또는 Allowed CAG ID의 list. 여기서 PLMN ID도 함께 포함될 수도 있음.
- 단말이 allowed CAG cell에서만 접속 가능한지 여부를 나타내는 indication.
- 단말이 NPN을 위해 이용가능한 S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information)의 list
- 단말이 NPN을 위해 이용가능한 DNN(Data Network Name)
- 단말이 이용가능한 NPN에 대한 Human readable Network Name. 예를들어, S-NSSAI별 또는 DNN별 해당하는 Human readable Network Name, 또는 S-NSSAI과 Human readable Network Name간의 매핑정보, 또는 DNN과 Human readable Network Name간의 매핑정보
- 이 NPN subscription data가 유효한 기간.
예를들어, NPN subscription data을 사용가능한 기간(시간 또는 일 또는 주일 또는 월 또는 년) 또는 NPN subscription data가 만료되는 시점 등에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 예를들어, 이 값이 0이나 null등 특정한 값으로 입력하여 항상 유효한 것으로 나타내거나 항상 유효하지않는 것을 나타낼 수도 있다. 상기 유효기간은 이 NPN subscription data전체 대해서 주어질수도 있고, 각 NPN subscription data항목 별도로 주어질 수도 있다. 예를들어 allowed CAG ID 별로 또는 DNN 별로 또는 S-NSSAI 별로 또는 Human readable Network Name 별로 각각 설정될 수 있다.
- NPN subscription data change indicator. 즉, NPN subscription data가 변경이 되서 serving AMF 또는 단말에게 NPN subscription data 업데이트 해야함을 indication.
도 1b와 같이 standalone NPN 형태의 NPN인 경우 아래의 항목 일부 혹은 전부의 내용이 NPN subscription data에 포함된다.
- 단말의 SUPI(Subscription Permanent Identifier)
- 단말의 GPSI(Generic Public Subscription Identifier)
- 단말이 접속가능한 NPN ID list. 여기서 PLMN ID도 함께 포함될 수도 있음.
- 단말이 이용가능한 NPN에 대한 Human readable Network Name.
- 이 NPN subscription data가 유효한 기간.
예를들어, NPN subscription data을 사용가능한 기간(시간 또는 일 또는 주일 또는 월 또는 년) 또는 NPN subscription data가 만료되는 시점 등에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 예를들어, 이 값이 0이나 null등 특정한 값으로 입력하여 항상 유효한 것으로 나타내거나 항상 유효하지않는 것을 나타낼 수도 있다. 상기 유효기간은 이 NPN subscription data전체 대해서 주어질수도 있고, 각 NPN subscription data항목 별도로 주어질 수도 있다. 예를들어 NPN ID 별로 또는 PLMN ID+NPN ID 별로 또는 Human readable Network Name 별로 각각 설정될 수 있다.
- NPN subscription data change indicator. 즉, NPN subscription data가 변경이 되서 단말에게 NPN subscription data 업데이트 해야함을 indication.
본 문서에서 실시예들을 기술함에 있어서 언급하는 NPN subscription data는 상기 Public NW integrated NPN 형태 또는 standalone NPN 형태의 NPN에 대한 NPN subscription data을 의미한다.
도 1c는 본 발명의 실시예에 따라 NPN subscription data를 UDM 및 UDR에 추가하는 절차를 나타내는 도면이다.
NPN서비스 제공자 또는 스마트공장운영자 등이 운영하는 AF에서 접속하고자 하는 NPN들에 대해 단말의 NPN subscription data를 추가하거나 수정하기를 원하는 경우에, 단계 1에 따라 상기 AF는 해당 NPN을 운영하는 PLMN의 NEF 또는 해당 NPN의 NEF에게 NPN subscription data를 보내고 이때 Nnef_ParameterProvision_Update request메시지를 사용할 수 있다. 여기서 상기 Nnef_ParameterProvision_Update request메시지는 NPN subscription data뿐만아니라, 어떤 단말에 대한 사항인지를 알리기 위한 GPSI 또는 SUPI를 포함하고, NPN subscription data를 제공하는 source를 나타내기 위한 AF ID 포함하거나 NPN subscription data를 provisioning함을 나타내는 AF-Service-Identifier를 포함하고, AF와 NEF사이에 미리 공유된 Transaction Reference ID 포함 할 수 있다.
단계 2를 따라 상기 Nnef_ParameterProvision_Update request메시지를 수신한 NEF는 NPN subscription data정보를 업데이트하기 위하여 UDM에 NPN subscription data를 보내고 이때 Nudm_ParameterProvision_Update request메시지를 사용할 수 있다. 여기서 상기 Nudm_ParameterProvision_Update request메시지는 NPN subscription data뿐만아니라, 어떤 단말에 대한 사항인지를 알리기 위한 GPSI 또는 SUPI를 포함하고, NPN subscription data를 제공하는 source를 나타내기 위한 AF ID 포함하거나 NPN subscription data를 provisioning함을 나타내는 AF-Service-Identifier를 포함하고, NEF와 UDM사이에 미리 공유된 Transaction Reference ID 포함 할 수 있다.
단계 3를 따라 상기 Nudm_ParameterProvision_Update request메시지를 수신한 UDM은
상기 수신된 NPN subscription data에 대해서 UDR에 업데이트할 필요가 있는지 체크하기위해서 UDR에 Nudr_DM_Query request메시지를 보낸다. 이때 상기 Nudr_DM_Query request 메시지는 Data Set Identifier를＂NPN subscription data＂로 세팅하거나 NPN subscription data를 포함하는 Data Set Identifier(s)를 포함하여 해당 정보를 UDR로부터 받아올 수도 있다.
단계 4를 따라 UDM은 UDR의 NPN subscription data를 업데이트할 필요가 있는지 판단하게 된다. 예를들어, 단계 3을 통해서 UDR로부터 받아온 NPN subscription data가 NEF로부터 받아온 NPN subscription data와 다른 경우에 UDR을 업데이트하도록 판단하거나, 또는 단계 3을 수행하지 않거나 단계3에서 수신한 정보와 상관없이 NEF로부터 받아온 NPN subscription data를 UDR에 업데이트하도록 판단한다.
단계 5를 따라 UDM은 UDR에 NPN subscription data를 업데이트하기위해서 Nudr_DM_Update request메시지를 보낸다. 이때 상기 Nudr_DM_Update request메시지는 Data Set Identifier를＂NPN subscription data＂로 세팅하거나 NPN subscription data를 포함하는 Data Set Identifier(s)를 포함하고, 업데이트하고자하는 NPN subscription data 또는 Data Set Identifier에 해당하는 정보를 포함한다.
이후, 단계 6과 7을 거쳐 AF에게 NPN subscription data에 대한 업데이트가 성공적으로 수행됐는지 결과를 알린다.
한편 UDM 또는 UDR에 저장된 NPN subscription data은 상기 정보에 포함된 유효기간이 지나게되면 자동파기 된다. 또는 AF가 NPN subscription data를 파기하기위해서 상기 단계 1과 2에서 NPN subscription data의 내용을 null로 두거나 NPN subscription data에 포함된 유효기간이 항상 유효하지않도록 하는 방법을 통해 UDM에 해당 NPN subscription data를 삭제하도록 알리고, UDM은 단계5에서 Nudr_DM_Update request메시지대신에 Nudr_DM_Delete request메시지를 Data Set Identifier=＂NPN subscription data＂로 세팅하여 UDR에 보내서 UDR이 NPN subscription data를 삭제하도록 할 수도 있다.
도1d는 본 발명의 실시예에 따라 NPN subscription data를 UDR에 추가하는 절차를 나타내는 도면이다.
NPN서비스 제공자 또는 스마트공장운영자 등이 운영하는 AF에서 접속하고자 하는 NPN들에 대해 단말의 NPN subscription data를 추가하거나 수정하기를 원하는 경우에, 단계 1에 따라 상기 AF는 해당 NPN을 운영하는 PLMN의 NEF 또는 해당 NPN의 NEF에게 NPN subscription data를 보낸다. 이때 Nnef_ServiceParameter_Create request메시지 사용하여 NPN subscription data를 새로 추가하거나 Nnef_ServiceParameter_Update request메시지 사용하여 기존 NPN subscription data를 업데이트할 수 있다. 여기서 상기 Nnef_ServiceParameter_Create request나 Nnef_ServiceParameter_Update request메시지는 NPN subscription data뿐만아니라, 어떤 단말에 대한 사항인지를 알리기 위한 GPSI 또는 SUPI를 포함하고, NPN subscription data를 제공하는 source를 나타내기 위한 AF ID 포함하거나 NPN subscription data를 provisioning함을 나타내는 AF-Service-Identifier를 포함하고, Nnef_ServiceParameter_Create request메시지의 경우에는 AF와 NEF사이에 미리 공유된 Transaction Reference ID 포함 할 수 있다.
단계 2를 따라 상기 Nnef_ServiceParameter_Create request 메시지나
Nnef_ServiceParameter_Update request 메시지를 수신한 NEF는 NPN subscription data정보를 업데이트하기 위하여 UDR에 직접 NPN subscription data를 보내고 이때 각각 Nudr_DM_Create request메시지 또는 Nudr_DM_Update request메시지를 사용할 수 있다.
이때 NPN subscription data를 새로 추가하는 경우, 상기 Nudr_DM_Create request메시지는 Data Set Identifier를＂NPN subscription data＂로 세팅하거나 NPN subscription data를 포함하는 Data Set Identifier(s)를 포함하고, 업데이트하고자하는 NPN subscription data 또는 Data Set Identifier에 해당하는 정보를 포함한다.
기존 NPN subscription data를 업데이트 하는 경우에는 상기 Nudr_DM_Update request메시지는 Data Set Identifier를＂NPN subscription data＂로 세팅하거나 NPN subscription data를 포함하는 Data Set Identifier(s)를 포함하고, 업데이트하고자하는 NPN subscription data 또는 Data Set Identifier에 해당하는 정보를 포함한다.
이후, 단계 3과 4을 거쳐 AF에게 NPN subscription data에 대한 업데이트가 성공적으로 수행됐는지 결과를 알린다.
도 1e는 본 발명의 실시예에 따라 NPN subscription data를 단말에게 provisioning하는 절차를 나타내는 도면이다.
상기 도1c 와 도1d를 통해서 기술한 실시예에 따라서 public network 즉 PLMN의 네트워크에 등록하고 있는 단말의 경우, 단말에 대한 UDM의 NPN subscription data가 변경이 되거나 UDR의 NPN subscription data가 변경이되어 결국 UDM의 NPN subscription data가 변경이 된 경우에 새로 변경된 NPN subscription data가 해당 PLMN의 subscription에 적용이 되는 경우에 해당 NPN subscription data를 AMF의 UE context에 업데이트하고 또한 단말에게 provisioning을 한다. Public NW integrated NPN 형태의 NPN에 대한 NPN subscription data가 이에 해당한다. 또는, public network 즉 PLMN 사업자가 운영하는 standalone NPN 형태의 NPN에 대한 NPN subscription data가 이에 해당할 수 있다.
단계0을 따라 AMF는 UDM에 NPN subscription data가 업데이트된 경우 notification을 해달라는 subscription 서비스를 UDM에 요청할 수 있다. 이를위해 Nudm_SDM_Subscribe request메시지는 어떤 단말의 정보에 대한 subscription이지 UDM에 알리기 위해 SUPI를 포함하고, NPN subscription data가 변경된 경우에 notification을 해달라는 것을 나타내기위해
subscription data type =“NPN subscription data” 또는 NPN subscription data를 포함하고 있는 subscription data type(s)을 상기 메시지에 포함할 수 있다.
UDM이 NPN subscription data가 업데이트 됐음을 인식하는 다른 방법으로, 단말에 대한 subscription data에 NPN subscription data change indicator가 포함되어있으면 NPN subscription data가 업데이트 됐음을 인식할수 있다.
상기 도 1c 와 도 1d를 통해서 기술한 실시예에 따라서 해당 단말에 대한 UDM의 NPN subscription data가 변경이 되면, 단계1을 따라 UDM은 AMF에게 NPN subscription data가 변경됐음을 알리고, 변경된 NPN subscription data를 전달하기위해 Nudm_SDM_Notification Notify메시지를 보낸다. 상기 Nudm_SDM_Notification Notify메시지는 어떤 단말에 대한 subscription data인지 나타내기위해 SUPI를 포함하고, NPN subscription data가 포함됨을 알리기 위해 subscription data type =“NPN subscription data” 또는 NPN subscription data를 포함하고 있는 subscription data type(s)와 함께 업데이트된 NPN subscription data 상기 메시지에 포함할 수 있다.
단계2에서 상기 업데이트된 NPN subscription data를 수신한 AMF는 UE configuration update를 해야함을 인식하고, 단말이 Connected state인 경우에는 단계3과 같이 UE configuration update command메시지를 단말에게 보낸다. 혹, 단말이 Idle state인 경우에는 paging을 통해서 단말을 connected state로 전환시키거나 MICO mode 단말인 경우에는 단말이 connected state로 전환됐을 때, 단계3과 같이 UE configuration update command메시지를 단말에게 보낸다. 상기 UE configuration update command메시지는 NPN subscription data를 포함하고, 단계 4에서 UE configuration update complete메시지를 통해서 NPN subscription data가 성공적으로 전달됐음을 AMF에게 알린다.
또한, 단계 5에서 AMF는 UDM에게 NPN subscription data가 성공적으로 단말에게 전달됐음을 Nudm_SDM_Info service메시지를 통해서 알린다. 상기 Nudm_SDM_Info service메시지는 해당 단말의 SUPI와 NPN subscription data가 성공적으로 전달됐음을 알리는 acknowledgement를 포함한다.
한편, 단계6에서 AMF는 단말이 새로 변경된 NPN subscription data를 적용하는 경우를 위해 단말이 접속하고 있는 (R)AN에게 필요한 업데이트 정보를 전달한다. 예를들어, Public NW integrated NPN 형태의 NPN에 대한 NPN subscription data의 경우 allowed CAG list 정보등이 업데이트 된 Mobility restriction정보가 업데이트 정보로 포함되어 전달될 수 있다.
도 1f는 본 발명의 실시예에 따라 NPN subscription data를 단말에게 provisioning하는 절차를 나타내는 도면이다.
상기 도 1c 와 도 1d를 통해서 기술한 실시예에 따라서 public network 즉 PLMN의 네트워크에 등록하고 있는 단말의 경우, 단말에 대한 UDM의 NPN subscription data가 변경이 되거나 UDR의 NPN subscription data가 변경이되어 결국 UDM의 NPN subscription data가 변경이 된 경우에 새로 변경된 NPN subscription data가 해당 PLMN의 subscription에 적용이 되지않는 경우에 해당 NPN subscription data를 단말에게 provisioning을 한다. public network 즉 PLMN 사업자가 운영하는 standalone NPN 형태의 NPN에 대한 NPN subscription data가 이에 해당할 수 있다.
단계0을 따라 AMF는 UDM에 NPN subscription data가 업데이트된 경우 notification을 해달라는 subscription 서비스를 UDM에 요청할 수 있다. 이를위해 Nudm_SDM_Subscribe request메시지는 어떤 단말의 정보에 대한 subscription이지 UDM에 알리기 위해 SUPI를 포함하고, NPN subscription data가 변경된 경우에 notification을 해달라는 것을 나타내기 위해 subscription data type =“NPN subscription data” 또는 NPN subscription data를 포함하고 있는 subscription data type(s)을 상기 메시지에 포함할 수 있다.
UDM이 NPN subscription data가 업데이트 됐음을 인식하는 다른 방법으로, 단말에 대한 subscription data에 NPN subscription data change indicator가 포함되어있으면 NPN subscription data가 업데이트 됐음을 인식할 수 있다.
상기 도 1c 와 도 1d를 통해서 기술한 실시예에 따라서 해당 단말에 대한 UDM의 NPN subscription data가 변경이 되면, 단계1을 따라 UDM은 단말에게 NPN subscription data를 provisioning하기위하여 AMF에게 NPN subscription data가 변경됐음을 알리고, 변경된 NPN subscription data를 전달하기위해 Nudm_SDM_Notification Notify메시지를 보낸다. 상기 Nudm_SDM_Notification Notify메시지는 어떤 단말에 대한 subscription data인지 나타내기위해 SUPI를 포함한다. 또한 단말에게 NPN subscription data를 전달하기위한 transparent container에 subscription data type =“NPN subscription data” 또는 NPN subscription data를 포함하고 있는 subscription data type(s)와 함께 업데이트된 NPN subscription data를 넣어서 상기 Nudm_SDM_Notification Notify메시지에 SUPI와 함께 AMF에게 전달한다.
단계 2를 따라 상기 Nudm_SDM_Notification Notify메시지를 수신한 AMF는 해당 단말에게 transparent container에 있는 정보를 전달해야함을 인식하고, 단말이 Connected state인 경우에는 DL NAS Transport메시지에 NPN subscription data를 포함하고 있는 transparent container를 실어서 단말에게 보낸다. 혹, 단말이 Idle state인 경우에는 paging을 통해서 단말을 connected state로 전환시키거나 MICO mode 단말인 경우에는 단말이 connected state로 전환됐을 때, DL NAS Transport메시지를 단말에게 보낸다. 단계 3에서 DL NAS Transport메시지를 통해서 NPN subscription data를 포함하고 있는 transparent container 가 성공적으로 전달됐음을 AMF에게 알린다.
또한, 단계 4에서 AMF는 UDM에게 NPN subscription data를 포함하고 있는 transparent container가 성공적으로 단말에게 전달됐음을 Nudm_SDM_Info service메시지를 통해서 알린다. 상기 Nudm_SDM_Info service메시지는 해당 단말의 SUPI와 NPN subscription data를 포함하고 있는 transparent container가 성공적으로 전달됐음을 알리는 acknowledgement를 포함한다.
도 1g는 본 발명의 실시예에 따라 단말이 public 셀룰라망과 연관없이 독자적으로 사설 셀룰라망 자체적으로 운영되어지는 standalone NPN 접속할 때 업데이트된 NPN subscription data를 획득하는 절차를 나타내는 도면이다.
상기 도 1c 와 도 1d를 통해서 기술한 실시예에 따라서 public 셀룰라망과 연관없이 독자적으로 사설 셀룰라망 자체적으로 운영되어지는 standalone NPN의 UDM 또는 UDR에 어떤 단말의 NPN subscription data가 변경이 된 경우에 단말은 상기 standalone NPN에 대한 subscription이 있는 경우에는 registration과정에서 또는 registration이후에 도 1e의 방법을 통해서 단말은 변경된 NPN subscription data를 획득할 수 있다.
하지만, 단말이 상기 standalone NPN에 대한 subscription이 없으나, 상기 standalone NPN이 무인증접속을 지원하는 경우 상기 단말은 도1g의 절차를 통해 무인증접속을 통해 상기 standalone NPN에 접속하여 NPN subscription data를 획득할 수 있다.
단계 0a에서 상기 도1c 와 도1d를 통해서 기술한 실시예에 따라서 public 셀룰라망과 연관없이 독자적으로 사설 셀룰라망 자체적으로 운영되어지는 standalone NPN의 UDM 또는 UDR에 AF로부터 단말의 변경된 NPN subscription data가 제공이 된다.
한편, 상기 standalone NPN은 NPN subscription을 아직 획득하지 못한 단말이 상기 standalone NPN에 접속하여 필요한 NPN subscription을 획득하기위한 방법을 제공하기 위하여 non-authenticated registration 즉 무인증 망등록을 지원할 수 있다.
단계 0b에서 상기 SNPN의 RAN은 SNPN의 NW Identification을 단말들에게 알리기위해서 PLMN ID(MCC=999)와 NPN ID를 방송하고 이와 함께 상기 SNPN에서 무인증 망등록을 지원한다는 indication(또는 RLOS indication; Restricted Local Operator Services indication)을 포함할 수 있다.
단말은 상기 SNPN에 대한 credential과 subscription이 없는 경우, 단말은 상기 SNPN에 접속을 원하는 경우 상기 SNPN이 무인증망등록을 지원한다고 인식을 한다면, 상기 SNPN을 NW selection한다. 상기 SNPN이 무인증망등록을 지원하는지 여부를 상기 SNPN의 RAN에서 방송한 ‘SNPN이 무인증 망등록을 지원한다는 indication’로부터 알아내거나, MCC=999의 경우 항상 SNPN이 무인증망등록을 지원한다고 판단할 수도 있다.
단말은 SNPN을 선택하고, 단계 2에 따라 상기 SNPN에 무인증망등록을 위해서 registration request메시지에 RLOS indication을 포함하여 AMF에 보내고 무인증망등록을 완료한다. 단계3에 따라 단말은 PDU session을 요청하게되고 이때 요청메시지는 RLOS indication을 포함할 수 있다. 한편, 상기 PDU session 요청 메시지를 수신한 AMF는 secondary authentication을 지원하는 SMF를 선택하고, 상기 선택된 SMF에 메시지를 포워딩한다. 상기 PDU session 요청메시지를 수신한 SMF는 secondary authentication이 필요함을 인식하게되면 DN AAA서버를 발견하여 발견된 DN AAA서버와 authentication과정을 시작한다.
상기 secondary authentication이 필요함을 인식하는 방법은 PDU session 요청메시지에 포함된 RLOS indication을 참고하거나, AMF가 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request메시지에 상기 무인증망등록한 단말로부터 받은 PDU session 요청메시지를 포함하여 SMF에 전달할 때 RLOS indication 또는 un-authenticated 상태임을 포함하여 상기 SMF는 상기 PDU Session에 대해서 secondary authentication이 필요함을 나타내게 된다.
단계4에 따라 단말은 SMF를 통해서 DN AAA서버와 EAP인증 과정을 진행하고 성공적으로 EAP인증이 마치면 단계 5에서 PDU session establishment을 마친다.
상기 단계 4의 EAP인증단계에서 단말은 DN AAA서버를 운영하는 SNPN 사업자 또는 스마트팩토리사이에 서로 인증할수 있는 credential을 미리 공유한다. 예를 들어, ID/Password를 이용하던지 인증서 등을 이용하여 서로간에 인증할 수 있다.
단계 6에서 상기 생성된 PDU session을 통해서 단말은 단말의 SNPN subscription data및 credential을 download받을수 있는 AF 또는 어플리케이션 서버에 접속하여 상기 단말의 SNPN subscription data및 credential을 다운받아서 단말에 설치하게 된다.
단계 7에서 상기 새로운 SNPN subscription data및 credential을 설치한 단말은 상기 SNPN에 새로 받은 SNPN subscription data 및 credential을 이용하여 접속하기위해 현재 접속되어있는 SNPN에서 de-registration을 수행하고, 단계 8에서 새로 할당받은 SNPN subscription data 및 credential을 이용하여 다시 SNPN에 접속한다.
도 1h는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 1h를 참고하면, 단말은 송수신부, 제어부, 저장부를 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부는 예를 들어, 기지국으로부터 시스템 정보를 수신할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 수신할 수 있다.
제어부은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.
저장부는 상기 송수신부를 통해 송수신되는 정보 및 제어부를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
도 1i는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구조를 도시한 도면이다.
도 1i에 도시된 네트워크 엔티티는 도 1a 내지 도 1g에 도시된 네트워크 엔티티들 중에서 어느 하나를 의미한다. 도 1i를 참고하면, 네트워크 엔티티는 송수신부, 제어부, 저장부를 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부는 단말 또는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부는 예를 들어, 단말에 시스템 정보를 전송할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 전송할 수 있다.
제어부은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.
저장부는 상기 송수신부를 통해 송수신되는 정보 및 제어부를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

Claims (16)

  1. 이동 통신 시스템에서 SNPN (standalone Non-Public Network)을 지원하는 단말에 의해 수행하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 방송되는 SNPN에 관한 정보에 기반하여 접속할 제1 SNPN을 선택하는 단계;
    단말의 가입 (subscription)과 무관하게, 상기 선택한 제1 SNPN의 네트워크 엔티티로 등록 절차를 수행하는 단계;
    상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티와, 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 패킷 데이터 유닛 (packet data unit, PDU) 세션을 수립하는 단계;
    상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티로부터, 상기 수립된 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 PDU 세션을 통해, 제2 SNPN에 대한 단말의 가입 크레덴셜 (subscription credential)을 수신하는 단계;
    상기 제1 SNPN에 대한 등록을 해지하는 단계; 및
    상기 제2 SNPN에 대한 단말의 가입 크레덴셜에 기반하여, 제2 SNPN에 대한 인증을 수행하여 상기 제2 SNPN에 대한 접속을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티로 등록 절차를 수행하는 단계는,
    등록이 단말의 인증과 관련된 제한된 등록임을 지시하는 지시자를 포함하는 등록 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 PDU 세션은 자격 증명 서버에 의해 상기 단말이 인증된 후 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티는 이동성 관리 기능 (Access and mobility Management Function, AMF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 이동 통신 시스템에서 SNPN (standalone Non-Public Network)을 지원하는 제1 SNPN의 네트워크 엔티티에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    단말과, 단말의 가입 (subscription)과 무관하게, 등록 절차를 수행하는 단계;
    상기 단말과, 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 패킷 데이터 유닛 (packet data unit, PDU) 세션을 수립하는 단계;
    상기 단말로, 상기 수립된 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 PDU 세션을 통해, 제2 SNPN에 대한 단말의 가입 크레덴셜 (subscription credential)을 전송하는 단계; 및
    상기 단말에 대한 등록을 해지하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 SNPN은 기지국으로부터 방송되는 SNPN에 관한 정보에 기반하여 선택되고,
    상기 제2 SNPN에 대한 단말의 가입 크레덴셜에 기반하여, 제2 SNPN에 대한 인증을 수행하여 상기 단말의 상기 제2 SNPN에 대한 접속이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 등록 절차를 수행하는 단계는,
    등록이 단말의 인증과 관련된 제한된 등록임을 지시하는 지시자를 포함하는 등록 요청 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 PDU 세션은 자격 증명 서버에 의해 상기 단말이 인증된 경우 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티는 이동성 관리 기능 (Access and mobility Management Function, AMF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 이동 통신 시스템에서 SNPN (standalone Non-Public Network)을 지원하는 단말에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    제어부를 포함하며, 상기 제어부는,
    기지국으로부터 방송되는 SNPN에 관한 정보에 기반하여 접속할 제1 SNPN을 선택하고,
    단말의 가입 (subscription)과 무관하게, 상기 선택한 제1 SNPN의 네트워크 엔티티로 등록 절차를 수행하며,
    상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티와, 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 패킷 데이터 유닛 (packet data unit, PDU) 세션을 수립하고,
    상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티로부터, 상기 수립된 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 PDU 세션을 통해, 제2 SNPN에 대한 단말의 가입 크레덴셜 (subscription credential)을 수신하며,
    상기 제1 SNPN에 대한 등록을 해지하고,
    상기 제2 SNPN에 대한 단말의 가입 크레덴셜에 기반하여, 제2 SNPN에 대한 인증을 수행하여 상기 제2 SNPN에 대한 접속을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    등록이 단말의 인증과 관련된 제한된 등록임을 지시하는 지시자를 포함하는 등록 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 PDU 세션은 자격 증명 서버에 의해 상기 단말이 인증된 후 생성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티는 이동성 관리 기능 (Access and mobility Management Function, AMF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 이동 통신 시스템에서 SNPN (standalone Non-Public Network)을 지원하는 제1 SNPN의 네트워크 엔티티에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    제어부를 포함하며, 상기 제어부는,
    단말과, 단말의 가입 (subscription)과 무관하게, 등록 절차를 수행하고,
    상기 단말과, 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 패킷 데이터 유닛 (packet data unit, PDU) 세션을 수립하며,
    상기 단말로, 상기 수립된 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 PDU 세션을 통해, 제2 SNPN에 대한 단말의 가입 크레덴셜 (subscription credential)을 전송하고,
    상기 단말에 대한 등록을 해지하며,
    상기 제1 SNPN은 기지국으로부터 방송되는 SNPN에 관한 정보에 기반하여 선택되고,
    상기 제2 SNPN에 대한 단말의 가입 크레덴셜에 기반하여, 제2 SNPN에 대한 인증을 수행하여 상기 단말의 상기 제2 SNPN에 대한 접속이 수행되는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
    등록이 단말의 인증과 관련된 제한된 등록임을 지시하는 지시자를 포함하는 등록 요청 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 단말의 인증 관련 서버와 연결을 위한 PDU 세션은 자격 증명 서버에 의해 상기 단말이 인증된 후 생성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 SNPN의 네트워크 엔티티는 이동성 관리 기능 (Access and mobility Management Function, AMF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
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