KR20140037231A - 신뢰 ｎｏｎ－３ｇｐｐ 액세스를 통한 ip 접속들의 지원 - Google Patents

신뢰 ｎｏｎ－３ｇｐｐ 액세스를 통한 ip 접속들의 지원 Download PDF

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KR20140037231A
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빔 헨더리크스
다니엘 데르크센
로랑 티보
드 벨데 티에리 반
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알까뗄 루슨트
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Abstract

하나의 실시예에서, IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 적어도 하나의 신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크(AN)를 통하여 3GPP 코어 네트워크(CN)에 대해 액세스하는 사용자 장비(UE)에 대한 IP 접속들의 지원을 위한 방법이 제공되어 있다. 상기 방법은 - IP 접속에 의해 운반된 트래픽(traffic)이 상기 AN을 통하여 상기 IP 접속과 연관된 계층-2 터널을 통해 터널링(tunnel)되는 것을 제공하는 단계를 포함한다.

Description

신뢰 ＮＯＮ－３ＧＰＰ 액세스를 통한 IP 접속들의 지원{SUPPORT OF IP CONNECTIONS OVER TRUSTED NON-3GPP ACCESS}
본 발명은 일반적으로 통신 네트워크들 및 시스템들, 특히, 모바일 통신 네트워크들 및 시스템들과 같은 통신 네트워크들 및 시스템들에 관한 것이다.
모바일 통신 네트워크들 및 시스템들의 설명들은 특히, 예를 들어 3GPP(3rd Generation Partnership Project)와 같은 표준화 기구들(standardization body)에 의해 발행된 기술 규격서와 같은, 문헌에서 찾을 수 있다.
일반적으로, 이러한 모바일 통신 시스템들에서, 단말기(사용자 장비(UE)로도 지칭됨)는 액세스 네트워크(AN)에 의해 액세스된 코어 네트워크(CN)를 포함한 네트워크를 통해 (IP 접속의 특별한 제공과 같은 기본 서비스들을 포함하는) 통신 서비스들에 액세스한다.
3GPP-기반 모바일 통신 시스템의 예는 EPS(Evolved Packet System)이고, 설명은 3GPP TS 23.401 및 3GPP TS 23.402의 설명서에서 찾을 수 있다. 물론 3GPP와는 다른 표준화 기구들에 의해 명시된 시스템들을 포함한, 통신 시스템들의 다른 예들이 있다.
예를 들어, EPS와 같은 시스템은 3GPP 액세스 네트워크들 및 non-3GPP 액세스 네트워크들을 포함한, 다양한 액세스 네트워크들에 의해 액세스될 수 있는 EPC(Evolved Packet Core)를 포함한다. 3GPP 액세스 네트워크들의 예들은 E-UTRAN, UTRAN, GERAN, ... 등을 포함한다. non-3GPP 액세스 네트워크들의 예들은 (802.11 설명서들의 상세 사항들에서 IEEE에 의해 명시된) WiFi 액세스 네트워크, (802.16 설명서들의 상세 사항들에서 IEEE에 의해 명시된) WiMAX 액세스 네트워크를 포함한다. 3GPP 및 non-3GPP 액세스 네트워크들을 포함한 EPS에 대한 아키텍처의 예는 3GPP TS 23.402로부터 얻은, 도 1에서 리콜(recall)된다.
예를 들어, EPS와 같은 시스템에서, 또한 PDN 접속이라고 불리는, IP 접속은 하나의 IPv4 어드레스 및/또는 하나의 IPv6 접두부(prefix)로 나타낸 사용자 장비(UE)와 액세스 포인트 네임(Access Point Name; APN)으로 나타낸, 패킷 데이터 네트워크(PDN)로 또한 불리는, IP 네트워크 사이의 결합으로서 규정된다. PDN들의 예들은 공공 인터넷, 인트라넷, 조작자의 IMS 네트워크 등을 포함한다.
다른 인터페이스들이 특히 3GPP TS 23.402에 규정된 바와 같이, 예를 들어, EPS와 같은 시스템에서 사용될 수 있다:
- S2a: 신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크와 PDN 게이트웨이(P-GW) 사이의 관련된 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면(user plane)에 제공함,
- S2b: ePDG와 PDN 게이트웨이(P-GW)(비신뢰 non-3GPP 액세스와 인터페이스하는 ePDG) 사이의 관련된 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공함,
- S2c: UE와 PDN 게이트웨이(P-GW) 사이의 관련된 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공함; S2c는 신뢰 및/또는 비신뢰 non-3GPP 액세스 및/또는 3GPP 액세스를 통해 구현될 수 있다.
발명자들에 의해 인지되고 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이 특히, 신뢰 non-3GPP 액세스를 통해 이러한 시스템들의 IP 접속들에 대한 개선이 필요하다.
예를 들어, 이러한 시스템들에 필요한 것은 (사용자가 예를 들어, 인터넷, 회사 인트라넷 등과 같은 복수의 PDN들에 동시에 접속하도록 하는) 복수의 PDN 접속들의 지원이다. 그러나, 발명자들에 의해 인지된 바와 같이, IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 신뢰 non-3GPP 액세스를 통한 그러한 지원에 대해 문제가 발생할 수 있어, 상기한 필요한 것이 항상 이행될 수는 없게 된다. 이러한 문제들을 해결하고 및/또는 이러한 결함들을 회피할 필요가 있다.
다른 예로서, 발명자들에 의해 인지된 바와 같이 특히, IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 신뢰 non-3GPP 액세스를 통해, 이러한 시스템들에 일종의 로컬 IP 액세스 서비스를 제공하는 것이 유익할 것이다. 이는 특히 사용자들에 대한 더 매력적인 서비스들뿐만 아니라 조작자들에 대한 네트워크 리소스들의 더 효율적인 사용을 허용한다.
더 일반적으로 특히, IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 신뢰 non-3GPP 액세스를 통해, 이러한 시스템들에 의해 제공된 통신 서비스들 및/또는 이러한 통신 시스템들을 개선할 필요가 있다.
본 발명의 실시예들은 특히 이러한 필요들을 처리한다.
IEEE 802.11에 의해 규정된 바와 같은 WLAN 액세스는 IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 신뢰 non-3GPP 액세스의 예이다.
이러한 목적 및 다른 목적은 하나의 양태에서 IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 적어도 하나의 신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크(AN)를 통해 3GPP 코어 네트워크(CN)에 액세스하는 사용자 장비(UE)에 대한 IP 접속들의 지원의 방법에 의해 성취되고, 상기 방법은:
- IP 접속에 의해 운반된 트래픽이 상기 AN을 통하여 상기 IP 접속과 연관된 계층-2 터널을 통해 터널링되는 것을 제공하는 단계를 포함한다.
다른 양태에서, IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 적어도 하나의 신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크(AN)를 통해 3GPP 코어 네트워크(CN)에 대해 액세스하는 사용자 장비(UE)에 대한 IP 접속의 지원을 위한 방법에 의해, 상기한 목적 및 다른 목적이 성취되고, 상기 방법은 non-3GPP AN 노드가 로컬 링크에 의해 또한 접속되는 로컬 네트워크에 접속된 호스트(host)에 대한 UE에 의한 액세스에 대해,
- 상기 트래픽이 상기 3GPP CN에 의해 서빙되지 않고서 상기 IP 접속에 의해 운반된 트래픽이 국소적으로 스위칭되는 것을 제공하는 단계를 포함한다.
다른 양태들에서, 상기한 목적 및 다른 목적은 이러한 방법(들)을 실행하도록 구성된 엔티티들(entity)에 의해 성취되고, 상기 엔티티들은 특히: 사용자 장비(UE) 및 특히 non-3GPP AN 에지 라우터 및 non-3GPP AN 액세스 포인트와 같은, non-3GPP AN 노드들을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따라 장치들 및/또는 방법들의 몇몇의 실시예들은 예의 방식으로만, 수반된 도면들을 참조하여 이제 설명된다.
도 1은 EPS에 대한 아키텍처의 예를 리콜하도록 의도된 도면.
도 2는 본 발명의 몇몇의 실시예들이 사용될 수 있는 시스템의 예를 간략한 방식으로, 도시하도록 의도된 도면.
도 3은 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라, non-3GPP 액세스를 통해 복수의 PDN 접속들의 지원에 대한 몇몇의 시그널링 및/또는 트래픽 플로우들(traffic flow)을 간략한 방식으로, 도시하도록 의도된 도면.
도 4는 본 발명의 몇몇의 다른 실시예들이 사용될 수 있는 시스템의 예를 간략한 방식으로, 도시하도록 의도된 도면.
도 5는 본 발명의 몇몇의 다른 실시예들에 따라, 신뢰 non-3GPP 액세스를 통해 로컬 IP 액세스 서비스의 지원에 대한 몇몇의 시그널링 및/또는 트래픽 플로우들을 간략한 방식으로, 도시하도록 의도된 도면.
다음에서, 본 발명의 실시예들은 EPC에 대응하는 3GPP CN의 경우에 대해 그리고 WiFi에 대응하는 non-3GPP AN의 경우에 대해, 예의 방식으로만 더 구체적으로 개시될 것이다. 다른 예들도 당연히 가능하다는 것을 당업자는 이해할 것이다.
예로써, 도 2에 도시된 시스템에서, 사용자 장비(UE)는 3GPP 및 non-3GPP 액세스들을 통해 EPC에 대해 액세스한다. 도 2는:
- 사용자 장비(UE),
- (도시된 예에서, PDN 게이트웨이(P-GW) 및 서빙 게이트웨이(SGW) 또는 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 같은, 3GPP CN 노드들을 포함한) EPC(Evolved Packet Core),
- 3GPP 무선 액세스 네트워크,
- 도시된 예에서 예를 들어, WiFi 액세스 네트워크와 같은, non-3GPP 액세스 네트워크(AN)를 도시한다.
도시된 예에서, PDN 게이트웨이(P-GW) 및 서빙 게이트웨이(SGW) 또는 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 같은, 3GPP CN 노드들은 3gpp 23.401 및 3GPP 23.060에 규정되어 있다.
예로써, 도 2에 도시된 시스템은 P-GW1 및 P-GW2로 명시된, 2개의 P-GW들을 통해 복수의 PDN 접속들을 지원한다.
다음의 용어들이 사용된다:
● UE(3gpp 사용자 장비)는 (2G, 3G, LTE 또는 3gpp가 규정할 수 있는 임의의 라디오일 수 있는) 3gpp 라디오 및 non 3gpp 라디오를 지원하고, (U)SIM을 구비한 모바일 디바이스이다.
● "PDN 접속"은 PDN 접속(EPC 용어) 또는 PDP 콘텍스트(레거시(legacy) 3G 용어)로 지칭되도록 사용된다. PDP 콘텍스트들 및 PDN 접속들은 3gpp 23.060 및 23.401에서 규정된다. 이것들은 3gpp 네트워크에 의해 UE에 제공된 IP 접속성에 대응한다.
● HPLMN은 Home PLMN, 즉, 엔드-사용자(end-user)가 구독을 신청하는 PLMN을 의미한다.
근본적인 네트워크 아키텍처는 EPC(Evolved Packet Core)에 대해 WiFi 액세스를 지원하도록 도 2에 도시되어 있고, (총체적으로 EPC에 대한 신뢰 WiFi 액세스를 형성하는) 다음의 노드들이 배치되어 있다.
● WiFi 라디오를 지원하는 WiFi 액세스 포인트들(WiFi AP)의 수집. 이 액세스 포인트들은 액세스 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.
● UE에서 보면 제 1 홉 라우터(hop router)의 역할을 하는 에지 라우터. IP 접속성(예를 들어, DHCP 요청들)에 대한 UE 시그널링 및 VLAN(IEEE 802.1q) 핸들링(handling)을 할 수 있는 EPC(Evolved Packet Core) 중간 계층 2 (이더넷) 스위치들 사이의 이 에지 라우터(WLAN 게이트웨이로도 불림) 맵들은 에지 라우터와 Wifi AP를 접속할 수 있다.
현재 3gpp 무선 액세스를 통해 복수의 PDN 접속/PDP 콘텍스트를 지원하고, 3gpp 무선 액세스로부터 non 3gpp Wifi 액세스로 이동시키는 UE는,
● EPC를 통해 복수의 P-GW/GGSN에 대한 복수의 IP 서비스들/액세스의 능력(capability)을 루즈(loose)하거나 또는
● EPC를 통해 복수의 P-GW/GGSN에 대한 복수의 IP 서비스들/액세스의 이 능력을 유지하도록 Wifi를 통해 계층 3 터널링 기술들을 사용한다. 현재 규정된 계층 3 터널링 기술들에 관한 문제는
○ 이것들이 PDN 접속에 대한 IPSec 터널(IKEv2를 통해 설치됨)을 지원하거나(이는 "비신뢰 non 3gpp 액세스를 통한 액세스" 또는 3gpp 용어(TS 23.402)에서 "S2b를 사용하는 것"을 지칭한다)
○ 또는 PDN 접속에 대한 DSMIPv6(IETF RFC 5555)을 지원하는 복합 능력들을 요구하는 것이다. 이는 "non 3gpp 액세스에 대한 호스트 기반 이동도" 또는 3gpp 용어(TS 23.402)에서 "S2c를 사용하는 것"을 지칭한다.
UE가 (사용자의 Home PLMN에 의해) "신뢰" 것으로서 간주될 수 있는 Wifi 라디오를 통해 캠핑(camping)될 때, 더 가벼운 수단은 3gpp 라디오를 통해 복수의 동시의 IP 서비스들로부터 이익을 얻도록 Wifi 라디오 상의 많은 IP 어드레스를 요청하기 위해 UE에 대한 능력을 가져오도록 요청된다.
● 각각의 IP 어드레스는 다른 모바일 네트워크 서비스(3gpp 23.401 및 23.060에서 규정된 바와 같은, APN- 액세스 포인트 네임)에 대응할 수 있다.
● 아마 중복된 IP 어드레스, 즉, 이 UE에 대한 Wifi를 통해 설치된 동시의 IP 서비스들 상에 할당된 전용 IPv4 @의 동일한 값을 가진 UE를 아마 제공하는 네트워크를 갖고, 이 IP 어드레스의 각각은 다른 APN에 대응한다.
○ (네트워크의 P-GW는 이것들이 할당하는 IP 어드레스 상에 이것들을 동기화하지 않는다. 따라서 전용 IPv4 @가 다른 APN 상의 UE에 할당될 때, 어떠한 것도 UE에 동일한 전용 IPv4 @를 "배드 찬스(bad chance)"에 의해 할당하도록 다른 APN에 책임이 있는 P-GW를 방지한다.)
non 3gpp를 통해 하나 이상의 PDN 접속을 필요로 하는 UE의 예는 근본적인 인터넷으로의 액세스에 대한 그 기업 VPN 및 다른 PDN 접속에 대해 액세스하도록 PDN 접속을 필요로 하는 UE이다.
현재의 해결책들은:
○ PDN 접속에 대한 IPSec 터널(IKEv2를 통해 설치됨)을 지원하는 것(이는 "비신뢰 non 3gpp 액세스를 통한 액세스" 또는 3gpp 용어(TS 23.402)에서 "S2b를 사용하는 것"을 지칭한다) 또는
○ PDN 접속에 대한 DSMIPv6(IETF RFC 5555)을 지원하는 것을 포함한다. 이는 "non 3gpp 액세스에 대한 호스트 기반 이동도" 또는 3gpp 용어(TS 23.402)에서 "S2c를 사용하는 것"을 지칭한다.
IPSec 해결책은 (3gpp 23.234/23.402에 대한 PDG/ePDG를 지원할 필요가 있는) 네트워크에서 비용이 많이 든다. 비용은 PDG/ePDG의 콘텍스트를 암호로 쓰는 큰 수(high number)를 지원하는 필요에 기인한다. 게다가 IPSec 기반 해결책은 "네스티드(nested)" IPSec 터널들을 갖도록 강요하기 때문에 Wifi를 통해 기업 VPN에 대한 UE 액세스를 제공한다(기업 VPN에 대한 IPSec 터널은 PDG/ePDG에 액세스하는 IPSec 터널에 포함된다).
DSMIPv6(IETF RFC 5555) 해결책은 UE가 IPv4에 대해서만 의도될지라도 UE의 DSMIPv6 클라이언트를 필요로 하고 DSMIPv6가 그 시그널링을 보호하도록 근본적인 IPSec 터널을 필요로 하기 때문에 네트워크(Home Agent의 이 시간)의 복수의 IPSec 종료들을 다시 필요로 한다.
다시 말해서:
복수의 PDN 접속들에 대한 non 3gpp 액세스를 통한 EPC에 대한 액세스를 허용하는 현재의 해결책들은
○ PDN 접속에 대한 (IKEv2를 통해 설치된) IPSec 터널을 지원하는 것 또는
○ PDN 접속에 대한 DSMIPv6(IETF RFC 5555)을 지원하는 것을 필요로 한다.
둘 다는 (UE에 대한 하나의 IPSec 터널 및/또는 하나의 DSMIP 터널을 종결할 필요가 있는) 네트워크의 값비싼 노드들 및 특정한 UE 구현/클라이언트를 필요로 한다. 조작자가 Wifi를 통해 IP 서비스들에 액세스하는 사용자로부터 요구할 수 있는 작은 청구비는 네트워크의 이 노드들의 비용과 정말로 양립할 수 없다.
UE가 Wifi 링크 상의 APN과 연관된 IP 어드레스를 요청하도록 하는 해결책은 문서 "DHCP options for Access point Name and attach type indication" draft-patil-dhc-apn-attachtype-options-01.txt.에 개시되어 있다.
이 문서는 모바일 노드가 DHCP 메시지들의 액세스 포인트 네임에 의해 식별된, 게이트웨이에 대한 접속성을 요청하도록 하는 새로운 DHCP 옵션을 명시한다. 이 옵션은 호스트가 접속이 설정될 필요가 있는 액세스 포인트 네임을 나타내고 설정된 접속이 다른 액세스 네트워크 또는 새로운 연결장치(attachment)로부터의 핸드오버(handover)인지를 나타내도록 한다.
어떠한 것도 특정한 APN에 관련하여 IP 어드레스의 할당을 네트워크로부터 요청하도록 Wifi 링크를 통해 이러한 DHCP 요청을 다중 시간 동안 발행하는 것으로부터 UE를 방지하지 못한다. 이는 UE가 주어진 APN과 각각 연관된, 네트워크로부터 복수의 IP 어드레스를 얻도록 허용할 것이다. 포인트는 UE가 UE 및 네트워크 사이의 임의의 터널링 기술 없이, 다른 APN에 관련하여 동일한 전용 IPv4@에 할당된다면, 네트워크가 UE에 의해 전송된 업링크 패킷과 연관되는 APN을 결정할 수 없다는 점이다.
다른 해결책은 UE가 동시의 IP 서비스들을 갖기를 원하는 만큼 많은 Wifi 접속들을 설정하는 것이다(3gpp 라디오로부터 Wifi로 핸드-오버된 PDN 접속들). 이것은 UE 상의 하드웨어 변화들을 필요로 하고 따라서 매우 많은 돈이 드는 해결책이다.
본 발명의 실시예들은 특히 이러한 문제들을 해결하도록 및/또는 이러한 결점들을 방지하도록 한다.
하나의 실시예에서, 다음의 것들이 제안되어 있다:
a. UE 시그널링에 의존하도록 타겟 APN은 Wifi를 통해 전송된 DHCP 요청을 통해 IP 어드레스에 대한 요청에 대응한다. DHCP 요청은 새로운 DHCP 요소(상술된 문서 "DHCP options for Access point Name and attach type indication" draft-patil-dhc-apn-attachtype-options-01.txt에 설명된 하나와 유사한 해결책에 대한)의 타겟 APN을 포함한다.
b. 2개의 P-GW가 "찬스"에 의해 (다른 APN 상의) 동일한 UE에 대해 동일한(전용) IP 어드레스를 할당하는 경우를 다루기 위해 VLAN이 사용된다. VLAN은 UE의 다양한 PDN 접속들을 명확하게 하도록 네트워크를 허용하기 위해 터널링하는 계층 2로서 Wifi 링크를 통해 사용된다: UE는 PDN 접속을 한 하나의 VLAN 태그와 연관된다.
하나의 실시예에서 다음의 단계들이 도 3의 간략한 방식으로 도시되는 바와 같이 제공될 수 있다:
a. UE는 단계 2에서 도시된 바와 같이 Wifi를 통해 전송된 DHCP 요청을 통해 타겟 APN을 시그널링한다. DHCP 요청은 상술된 문서 "DHCP options for Access point Name and attach type indication" draft-patil-dhc-apn-attachtype-options-01.txt에 제안된 바와 같은 새로운 DHCP 요소의 타겟 APN을 포함한다.
ⅰ. 이것은 신뢰 Wifi 링크에 대한 이동도에서 UE가 3gpp 이상이거나 또는 새로운 PDN 접속들을 설정하는 모든 PDN 접속들의 전체 또는 부분을 핸드-오버하도록 (IP 어드레스 보존과 함께) 결정할 수 있다. UE는 신뢰 Wifi 액세스를 핸드오버하기를 원하는 PDN 접속들만큼 많은 DHCP 요청들을 전송한다.
b. VLAN은 또한 2 P-GW가 (다른 APN 상의) 동일한 사용자에게 동일한 (전용) IP 어드레스를 "찬스"에 의해 할당할 수 있는 경우를 다루도록 사용된다.
ⅰ. 주어진 APN을 트래픽 타겟팅(traffic targeting)하는 것은 단계 4에서 설명된 바와 같이, 이 APN에 대해 전용인 VLAN(IEE 802.1q에 규정된 Virtual Local Area Network)을 통해 UE에 의해 전송된다. VLAN 태그(tag)는 (단계 1에서 설명된 바와 같이) UE에 의해 선택되고 VLAN은 Wifi 802.11 링크를 통해 사용된다.
ⅱ. 주어진 APN에 대한 DHCP 요청은 (단계 2에서 설명된 바와 같이) 이 VLAN을 통해 전송되고 및/또는 UE가 이 APN과 연관되기를 원하는 VLAN 태그를 포함한다.
ⅲ. (Wifi) AP는 EPC(Evolved Packet Core)와 연결되는 에지 라우터(WLAN GW) 및 UE 사이를 왔다 갔다 하면서 IP/VLAN/이더넷을 전송하는 브릿지(bridge) 역할을 하고 따라서 DHCP 요청이 있다는 것을 아는 것, 즉, Wifi AP가 복수의 DHCP 요청들이 동일한 802.11 Wifi 링크 상에서 전송되는 것을 알지 않고서 VLAN 상에 수신된 DHCP 요청들을 계층 2에서 릴레이(relay)한다.
ⅳ. 다음과 같을 때 네트워크 상의 (심지어 2 APN/PDN 접속들이 UE로 동일한 IP 어드레스를 제공하고 있을 때) 애매한 문제는 없다:
● EPC와 연결된 에지 라우터(WLAN GW)가 (단계 3에서 설명되는 바와 같이) DHCP 요청이 수신되는 VLAN과 DHCP 요청을 연관지을 때
● EPC와 연결된 에지 라우터(WLAN GW)가 (단계 5에서 설명되는 바와 같이)(SGW가 2개의 GTB 터널들 사이에서 행해지는 것과 같이) P-GW/GGSN을 향하는 GTP 터널과 (UE를 향하는) VLAN "터널" 사이에서 맵핑할 때.
ⅴ. UE에 의해 선택된 (그리고 Wifi 링크를 통해 사용된) VLAN 값들이 AP 및 EPC와 연결된 에지 라우터(WLAN GW) 사이에서의 중간 스위치들에 의해 사용된 VLAN 값들과 충돌하지 않도록 하기 위해서, WLAN IEEE 802.1ad에 대한 더블-태깅(double-tagging)이 사용된다. WLAN IEEE 802.1ad에 대한 더블-태깅은 다음과 같이 사용된다:
● (Wifi 링크를 통해) UE에 의해 사용된 VLAN 태그는 백홀 링크(backhaul link)를 통해 내부 C-TAG(고객 태그)에 놓인다.
● Wifi AP와 EPC와 연결된 에지 라우터(WLAN GW) 사이에 사용되는 VLAN 태그들은 외부 S-TAG(서비스 태그)를 통해 운반된다.
2개의 UE가 UE를 향하는 터널이 (모두 다를 것으로 추정되는) UE의 MAC 어드레스에 의해 또한 식별되면서 동일한 C-TAG 값을 할당할 때 어떠한 문제도 없다.
AP 및 에지 라우터 사이 도중의 중간 스위치들은 UE에 의해 할당된 내부 태그들에 의해 방해되지 않는다.
UE가 APN과 연관된 이 내부 태그를 할당하는 방법은 구현 문제이다.
c. 국소적으로 UE 내에서, IP 에일리어싱(aliasing)은 동일한 실제 물리적 링크(Wifi 라디오) 상에서 맵핑되는 (VLAN에 대한) 가상 링크들을 생성하여 UE의 다른 링크들로서 나타낸 다양한 VLAN을 갖도록 사용된다.
다른 양태에서, 하나의 실시예에서, 주택용 또는 기업용 Wifi에 접속된 UE에 대한 로컬 스위칭을 제공하도록 제안되어 있다: 이 경우에, 하나의 실시예에서, UE는 EPC 또는 에지 라우터에 의해 서빙된 트래픽 없이, Wifi 링크를 통해 도달할 수 있는 로컬 LAN 내의 호스트들에 액세스하기를 원할 수 있다. 이것은 3gpp TS 23.060 또는 23.401에 규정된 바와 같이 일종의 LIPA 서비스(로컬 IP 액세스)를 제공한다.
이것은 예를 들어, 주택용 Wifi/WLAN의 경우에 집에서의 로컬 프린터 또는 RGW(Residential Gateway) 또는 기업용 Wifi/WLAN의 경우에 웹 프록시 교환(web proxy exchange)에 액세스하는 것일 수 있다.
도 4는 로컬 네트워크(LAN)의 하나의 예를 도시한다. 이 예에서, 예를 들어, 호스트 1 및 호스트 2와 같은 호스트들은 이 로컬 네트워크에 접속된다. 이 예에서, Wifi AP는 또한 LL로 명시된 로컬 링크에 의해, 이 로컬 네트워크에 접속된다.
로컬 LAN에 대해 액세스하는 것을 강요할 수 있는 WLAN/Wifi AP의 하나의 예는 주택용 DSL 라인을 종결하는 주택용 게이트웨이(RGW)에 내장된 WLAN/Wifi AP이다.
도면은 네트워크 레이-아웃(lay-out)의 예만을 도시한다. 방법에 따라 WLAN/Wifi 서비스는 배치되고, 로컬 네트워크(LAN)는 WLAN/Wifi AP 상에 직접 접속되지 않지만 WLAN 스위치 또는 WLAN 액세스 집중기(concentrator) 상에 접속될 수 있다.
많은 기업용 WLAN/Wifi 배치들에 대해 로컬 LAN에 대한 액세스는 WLAN/Wifi AP 내에 제공되지 않지만 WLAN 관련 스위치 내에 제공된다.
하나의 실시예에서, 이 서비스를 제공하는 방법은 도 5의 간략한 방법으로 도시된 바와 같이, 다음과 같을 수 있다:
● non-LIPA APN("정상적인 경우")과 연관된 UE VLAN 상에 전송된 트래픽에 대해 에지 라우터(또는 에지 라우터를 통해 도달된 P-GW)는 UE의 디폴트 라우터(default router)의 역할을 한다. 이러한 VLAN 상의 모든 트래픽은 에지 라우터를 향해 스위칭된다. 이것은 시스템의 디폴트 거동이다.
● 에지 라우터가 LIPA 서비스와 연관된 것으로서 (단계 11에서 도시된 바와 같이) 검출되는 APN에 대한 IP 어드레스를 (DHCP를 통해) 관련 시그널링을 통해 (단계 10에서 도시된 바와 같이) UE가 요청할 때, 에지 라우터는,
○ Wifi AP와 같은 장소에 배치된 DHCP 서버로 DHCP 요청을 재전송하거나 또는 (단계 12에 도시된 바와 같이) Wifi AP를 통해 로컬 LAN 상에 도달하도록 한다. 이것은 UE가 이 APN 상의 로컬(주택용/기업용) IP 어드레스를 얻는다는 것을 보장한다.
○ Wifi AP가 (UE에 의한 단계 14에서 도시된 바와 같이 할당된 VLAN 태그, UE MAC 어드레스) 커플과 Wifi AP 및/또는 로컬 스위치가 트래픽을 (단계 16에 도시된 바와 같이) 에지 라우터를 향해서가 아닌 로컬 링크로 전송하게 하는 트래픽 오프로드 정책(traffic offload policy)을 연관짓도록(단계 15에 도시된 바와 같이) 명령한다(단계 13에 도시된 바와 같이).
APN이 LIPA 서비스와 연관되는 에지 라우터에 의한 검출은 에지 라우터 상의 로컬 세팅들에 기초할 수 있거나 또는 HPLMN의 AAA 서버로부터 수신된 AAA 명령들에 기초할 수 있다.
상기 규정된 모든 메커니즘들은 또한 Wimax와 같은 Wifi와는 다른 non-3GPP 액세스 링크들에 적용 가능하다. non-3GPP 액세스는 조작자의 HPLMN에 의한 "EPC에 대한 신뢰 액세스"로서 고려되어야한다.
하나의 양태에서, IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러(bearer)를 지원하지 않는 적어도 하나의 신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크(AN)를 통하여 3GPP 코어 네트워크(CN)에 대해 액세스하는 사용자 장비(UE)에 대한 IP 접속들의 지원을 위한 방법에 있어서,
- IP 접속에 의해 운반된 트래픽(traffic)이 상기 AN을 통하여 상기 IP 접속과 연관된 계층-2 터널을 통해 터널링(tunnel)되는 것을 제공하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법이 제공되어 있다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- IP 접속에 의해 운반된 트래픽이 상기 AN을 통하여 상기 IP 접속에 대한 액세스 포인트 네임(Access Point Name; APN)과 연관된 계층-2 터널을 통해 터널링되는 것을 제공하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- non-3GPP AN 노드는 상기 트래픽이 상기 CN을 통하여 터널링되는 것을 통해 계층-3 터널과 상기 계층-2 터널을 맵핑(mapping)하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- IP 접속에 의해 운반된 트래픽이 UE에 대해 상기 IP 접속과 연관된 VLAN을 통해 상기 AN을 통하여 터널링되는 것을 제공하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- IP 접속에 의해 운반된 트래픽이 UE에 대해 상기 IP 접속에 대한 액세스 포인트 네임(APN)과 연관된 VLAN을 통해 상기 AN을 통하여 터널링되는 것을 제공하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 UE가 VLAN 태그(tag)를 할당하는 단계와,
- 상기 UE가 상기 VLAN 태그에 의해 식별된 VLAN을 통해 상기 트래픽을 전송하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 UE가 할당된 VLAN 태그를 시그널링하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 UE가 VLAN 태그를 할당하는 단계와,
- 상기 UE가 할당된 VLAN 태그에 의해 식별된 VLAN을 통해, 상기 IP 접속에 대한 액세스 포인트 네임을 시그널링하는 단계와,
- 상기 UE가 상기 VLAN을 통해 상기 트래픽을 전송하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- non-3GPP AN 노드가 상기 UE에 의해 전송된 시그널링으로부터, 상기 UE에 의해 할당된 VLAN 태그를 결정하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 IP 접속에 대한 액세스 포인트 네임(APN)이 상기 UE에 의해 시그널링되는 VLAN에 대응하는 것으로, 트래픽이 상기 UE로부터 수신될 VLAN을 non-3GPP AN 노드가 결정하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 UE에 의해 전송된 시그널링은 IP 어드레스에 대한 요청을 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 UE로부터 상기 시그널링 및/또는 상기 계층-2 터널을 통해 터널링된 상기 트래픽을 수신하는 non-3GPP AN 노드가 non-3GPP AN 에지 라우터(Edge Router)에 대응하는 것을 포함한다.
다른 양태에서, IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 적어도 하나의 신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크(AN)를 통하여 3GPP 코어 네트워크(CN)에 대해 액세스하는 사용자 장비(UE)에 대한 IP 접속의 지원을 위한 방법이 제공되어 있고, 상기 방법은 non-3GPP AN 노드가 로컬 링크(local link)에 의해 또한 접속되는 로컬 네트워크에 접속된 호스트(host)에 대한 상기 UE에 의한 액세스를 위해,
- 상기 IP 접속에 의해 운반된 트래픽은 상기 트래픽이 non-3GPP AN 에지 라우터에 의해 및/또는 상기 3GPP CN에 의해 서빙되지 않고서, 국소적으로 스위칭되는 것을 제공하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 UE는, 상기 트래픽이 상기 UE에 의해 전송된 IP 어드레스에 대한 요청으로 국소적으로 스위칭되는 것을 나타내는 액세스 포인트 네임(APN)을 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- non-3GPP AN 노드는 상기 트래픽이 국소적으로 스위칭되는 것을 나타내는 액세스 포인트 네임(APN)을 포함하는, UE에 의해 전송된 IP 어드레스에 대한 요청을 수신하는 단계, 상기 UE가 이 APN에 대한 로컬 IP 어드레스를 획득하는 것을 보장하는 IP 어드레스 서버로 상기 요청을 재전송하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- non-3GPP AN 노드는 상기 트래픽이 국소적으로 스위칭되는 것을 나타내는 액세스 포인트 네임(APN)을 포함하는, UE에 의해 전송된 IP 어드레스에 대한 요청을 수신하는 단계 및 상기 로컬 스위칭이 상기 UE에 대해 허가되는 것을 검출하는 단계, 상기 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 상기 트래픽을 수신하는 non-3GPP 노드에 명령하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- non-3GPP AN 노드는 로컬 스위칭이 상기 non-3GPP AN 노드의 로컬 세팅들(setting)로부터 상기 UE에 대해 허가되는 것을 검출하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- non-3GPP AN 노드는 로컬 스위칭이 3GPP AAA 서버로부터 수신된 시그널링으로부터, 상기 UE에 대해 허가되는 것을 검출하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 UE가 VLAN 태그를 할당하는 단계와,
- 상기 UE가 상기 VLAN 태그에 의해 식별된 VLAN을 통해 상기 트래픽을 전송하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 명령된 non-3GPP AN 노드는 상기 UE에 의해 할당된 VLAN 태그 및 UE MAC 어드레스로 형성된 커플에 의해 상기 트래픽을 식별하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 명령된 non-3GPP AN 노드는 상기 로컬 링크로 상기 트래픽을 스위칭하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 상기 UE에 대한 IP 어드레스에 대한 요청을 수신하는 및/또는 로컬 스위칭이 상기 UE에 의해 허가되는 것을 검출하는 및/또는 상기 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 non-3GPP AN 노드에 명령하는 non-3GPP AN 노드는 non-3GPP AN 에지 라우터에 대응하는 것을 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은:
- 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 명령된 및/또는 상기 로컬 링크로 상기 트래픽을 스위칭하는 non-3GPP AN 노드는 non-3GPP AN 액세스 포인트(AP)에 대응하는 것을 포함한다.
다른 양태에서, 이러한 방법을 실행하도록 구성된 사용자 장비가 제공되어 있다.
다른 양태에서, 네트워크 엔티티들은 이러한 방법(들)을 실행하도록 구성되어 제공되어 있고, 상기 엔티티들은 특히, non-3GPP AN 에지 라우터 및 non-3GPP AN 액세스 포인트와 같은, 특히 non-3GPP AN 노드들을 포함한다.
이러한 구성의 더 상세한 구현은 기술분야의 숙련자에 대해 어떤 특별한 문제를 일으키지 않고, 따라서 이러한 구성은 기술분야의 숙련자에 대해, 위에서 행해진 것보다 더 완전히 개시될 필요가 없다.
기술분야의 숙련자는 다양한 상술된 방법들의 단계들이 프로그램된 컴퓨터들에 의해 실행될 수 있음을 손쉽게 인지할 것이다. 여기서, 몇몇의 실시예들은 프로그램 저장 디바이스들, 예를 들어, 기계 또는 컴퓨터 판독 가능 및 인코드 기계-실행 가능 또는 명령들의 컴퓨터-실행 가능 프로그램들인, 디지털 데이터 저장 미디어를 다루도록 또한 의도되고, 상기 명령들은 상술된 방법들의 몇몇의 또는 모든 단계들을 실행한다. 프로그램 저장 디바이스들은 예를 들어, 디지털 메모리들, 자성 디스크들 및 자성 테이프들과 같은 자성 저장 미디어, 하드 드라이브들 또는 선택적으로 판독 가능한 디지털 데이터 저장 미디어일 수 있다. 실시예들은 상술된 방법들의 상기 단계들을 실행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 다루도록 또한 의도된다.

Claims (25)

  1. IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러(bearer)를 지원하지 않는 적어도 하나의 신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크(AN)를 통하여 3GPP 코어 네트워크(CN)에 대해 액세스하는 사용자 장비(UE)에 대한 IP 접속들의 지원을 위한 방법에 있어서,
    - IP 접속에 의해 운반된 트래픽(traffic)이 상기 AN을 통하여 상기 IP 접속과 연관된 계층-2 터널을 통해 터널링(tunnel)되는 것을 제공하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - IP 접속에 의해 운반된 트래픽이 상기 AN을 통하여 상기 IP 접속에 대한 액세스 포인트 네임(Access Point Name; APN)과 연관된 계층-2 터널을 통해 터널링되는 것을 제공하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - non-3GPP AN 노드는 상기 트래픽이 상기 CN을 통하여 터널링되는 것을 통해 계층-3 터널과 상기 계층-2 터널을 맵핑(mapping)하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - IP 접속에 의해 운반된 트래픽이 UE에 대해 상기 IP 접속과 연관된 VLAN을 통해 상기 AN을 통하여 터널링되는 것을 제공하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - IP 접속에 의해 운반된 트래픽이 UE에 대해 상기 IP 접속에 대한 액세스 포인트 네임(APN)과 연관된 VLAN을 통해 상기 AN을 통하여 터널링되는 것을 제공하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 UE가 VLAN 태그(tag)를 할당하는 단계와,
    - 상기 UE가 상기 VLAN 태그에 의해 식별된 VLAN을 통해 상기 트래픽을 전송하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 UE가 할당된 VLAN 태그를 시그널링하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 UE가 VLAN 태그를 할당하는 단계와,
    - 상기 UE가 할당된 VLAN 태그에 의해 식별된 VLAN을 통해, 상기 IP 접속에 대한 액세스 포인트 네임을 시그널링하는 단계와,
    - 상기 UE가 상기 VLAN을 통해 상기 트래픽을 전송하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - non-3GPP AN 노드가 상기 UE에 의해 전송된 시그널링으로부터, 상기 UE에 의해 할당된 VLAN 태그를 결정하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 IP 접속에 대한 액세스 포인트 네임(APN)이 상기 UE에 의해 시그널링되는 VLAN에 대응하는 것으로, 트래픽이 상기 UE로부터 수신될 VLAN을 non-3GPP AN 노드가 결정하는 단계를 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 UE에 의해 전송된 시그널링은 IP 어드레스에 대한 요청을 포함하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 UE로부터 상기 시그널링 및/또는 상기 계층-2 터널을 통해 터널링된 상기 트래픽을 수신하는 non-3GPP AN 노드는 non-3GPP AN 에지 라우터(Edge Router)에 대응하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  13. IP 접속에 대한 계층 2 시그널링 및 베어러를 지원하지 않는 적어도 하나의 신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크(AN)를 통하여 3GPP 코어 네트워크(CN)에 대해 액세스하는 사용자 장비(UE)에 대한 IP 접속의 지원을 위한 방법에 있어서,
    non-3GPP AN 노드가 로컬 링크(local link)에 의해 또한 접속되는 로컬 네트워크에 접속된 호스트(host)에 대한 상기 UE에 의한 액세스를 위해,
    - 상기 IP 접속에 의해 운반된 트래픽은 상기 트래픽이 상기 3GPP CN에 의해 서빙되지 않고서, 국소적으로 스위칭되는 것을 제공하는 단계를 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    - 상기 UE는, 상기 트래픽이 상기 UE에 의해 전송된 IP 어드레스에 대한 요청으로 국소적으로 스위칭되는 것을 나타내는 액세스 포인트 네임(APN)을 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    - non-3GPP AN 노드는 상기 트래픽이 국소적으로 스위칭되는 것을 나타내는 액세스 포인트 네임(APN)을 포함하는, UE에 의해 전송된 IP 어드레스에 대한 요청을 수신하는 단계, 상기 UE가 이 APN에 대한 로컬 IP 어드레스를 획득하는 것을 보장하는 IP 어드레스 서버로 상기 요청을 재전송하는 단계를 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - non-3GPP AN 노드는 상기 트래픽이 국소적으로 스위칭되는 것을 나타내는 액세스 포인트 네임(APN)을 포함하는, UE에 의해 전송된 IP 어드레스에 대한 요청을 수신하는 단계 및 상기 로컬 스위칭이 상기 UE에 대해 허가되는 것을 검출하는 단계, 상기 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 상기 트래픽을 수신하는 non-3GPP 노드에 명령하는 단계를 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - non-3GPP AN 노드는 로컬 스위칭이 상기 non-3GPP AN 노드의 로컬 세팅들(setting)로부터 상기 UE에 대해 허가되는 것을 검출하는 단계를 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - non-3GPP AN 노드는 로컬 스위칭이 3GPP AAA 서버로부터 수신된 시그널링으로부터, 상기 UE에 대해 허가되는 것을 검출하는 단계를 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  19. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 UE가 VLAN 태그를 할당하는 단계와,
    - 상기 UE가 상기 VLAN 태그에 의해 식별된 VLAN을 통해 상기 트래픽을 전송하는 단계를 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  20. 제 13 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 명령된 non-3GPP AN 노드는 상기 UE에 의해 할당된 VLAN 태그 및 UE MAC 어드레스로 형성된 커플에 의해 상기 트래픽을 식별하는 단계를 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  21. 제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 명령된 non-3GPP AN 노드는 상기 로컬 링크로 상기 트래픽을 스위칭하는 단계를 포함하는, IP 접속의 지원을 위한 방법.
  22. 제 13 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 UE에 대한 IP 어드레스에 대한 요청을 수신하는 및/또는 로컬 스위칭이 상기 UE에 의해 허가되는 것을 검출하는 및/또는 상기 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 non-3GPP AN 노드에 명령하는 non-3GPP AN 노드는 non-3GPP AN 에지 라우터에 대응하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  23. 제 13 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 트래픽을 국소적으로 스위칭하도록 명령된 및/또는 상기 로컬 링크로 상기 트래픽을 스위칭하는 non-3GPP AN 노드는 non-3GPP AN 액세스 포인트(AP)에 대응하는, IP 접속들의 지원을 위한 방법.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 구성된, 사용자 장비(UE).
  25. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 구성된, non-3GPP AN 노드.
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