KR20180107000A - 리플렉티브 QoS를 지원하는 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

일실시예에 따른 통신 시스템의 UPF(User Plane Function) 장치는, (1) UPF 장치와 연결된 SMF(Session Management Function) 장치로부터, 리플렉티브 QoS의 사용과 관련된 지표를 포함하는 서비스 데이터 플로우 정보를 수신하는 단계 및 (2) 패킷 중에 상기 서비스 데이터 플로우 정보에 대응하는 서비스 데이터 플로우와 매칭되는 패킷을 위하여, 액세스 네트워크 및 상기 UPF 장치 사이의 레퍼런스 포인트에서 RQI(Reflective QoS Indication) 비트를 설정하는 단계를 포함하는 패킷 처리 방법을 수행할 수 있다. 리플렉티브 QoS는 사전에 정의된 타이머 또는 리플렉티브 QoS를 비활성화하는 메시지에 의해 비활성화될 수 있다.

Description

리플렉티브 QoS를 지원하는 통신 시스템{A COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING REFLECTIVE QoS}

본 발명은 이동통신 네트워크에 관한 것이다.

사용자 장치(UE, User Equipment)에서 저지연 데이터 서비스를 제공하기 위하여 MEC(Mobile Edge Computing) 기술이 제안되었다. MEC 기술은 UE 및 UE가 요청하는 서비스를 제공하는 서버 사이의 RTT(Round Trip Time)를 최소화하기 위해 사용된다. MEC 기술은 UE 및 서버 사이의 라우팅 홉(routing hop)의 개수를 줄이는 것뿐만 아니라, 서버의 지정학적 위치를 UE에 가까이 위치시키는 기술에 관한 것이다.

5G 이동통신 네트워크는 다양한 서비스가 5G 네트워크 기술을 통해 UE에 제공되는 것을 요구한다. 따라서, 5G 이동통신 네트워크는 기존의 네트워크 방식보다 향상된 서비스의 품질을 제공하기 위하여, 엣지 컴퓨팅(edge computing) 기술도 지원한다.

본 발명은 리플렉티브 QoS를 지원하는 통신 시스템을 제안한다.

일실시예에 따르면, UPF(User Plane Function) 장치가 패킷을 처리하는 방법에 있어서, 상기 UPF 장치와 연결된 SMF(Session Management Function) 장치로부터, 리플렉티브 QoS의 사용과 관련된 지표를 포함하는 서비스 데이터 플로우 정보를 수신 하는 단계 및 상기 패킷 중에 상기 서비스 데이터 플로우 정보에 대응하는 서비스 데이터 플로우와 매칭되는 패킷을 위하여, 액세스 네트워크 및 상기 UPF 장치 사이의 레퍼런스 포인트에서 RQI(Reflective QoS Indication) 비트를 설정하는 단계를 포함하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 SMF 장치는, 상기 UPF 장치와 연결된 코어 네트워크가 상기 서비스 데이터 플로우를 위해 리플렉티브 QoS를 사용하기로 결정한 때에, 상기 지표를 포함하는 서비스 데이터 플로우 정보를 상기 UPF 장치로 전송하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 수신하는 단계는, 상기 SMF 장치 및 상기 UPF 장치 사이의 인터페이스를 통해 상기 서비스 데이터 플로우 정보를 수신하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 액세스 네트워크는, 상기 액세스 네트워크 및 상기 UPF 장치 사이의 레퍼런스 포인트 상의 상기 패킷에서 상기 RQI 비트를 수신하는 경우, UE(User Equipment)로 QoS 플로우 ID(QFI) 및 상기 RQI 비트를 나타내는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 리플렉티브 QoS는, 상기 UPF 장치가 연결된 네트워크의 UE(User Equipment)가 상기 SMF 장치에서 제공된 QoS 규칙없이 업 링크 사용자 평면 트래픽을 QoS 플로우로 맵핑하게 만드는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 UPF 장치 및 상기 SMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트를 통하여, 상기 RQI 비트를 포함시키는 것을 중단하기 위한 신호를 수신하는 경우, 상기 RQI 비트를 설정하는 것을 중단하는 단계를 더 포함하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 설정하는 단계는, 상기 서비스 데이터 플로우와 매칭되는 패킷의 인캡슐레이션 헤더(encapsulation header)에 상기 RQI 비트를 포함시키는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 리플렉티브 QoS는, 제어 평면 활성화 시그널링 프로시져 동안 정의된 타이머가 만료된 때에 비활성화되는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, UE(User Equipment)가 패킷을 처리하는 방법에 있어서, 상기 UE가 수신한 패킷이 RQI(Reflective QoS Indication) 비트를 포함하는 경우, 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙을 식별하는 단계, 상기 QoS 규칙이 식별되지 않는 경우, 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙을 생성하는 단계, 상기 QoS 규칙이 식별된 경우, 식별된 QoS 규칙과 관계된 QoS 플로우 ID(QoS Flow ID)가 상기 패킷과 관련된 QoS 플로우 ID를 비교하는 단계 및 상기 식별된 QoS 규칙과 관계된 QoS 플로우 ID(QoS Flow ID)가 상기 패킷과 관련된 QoS 플로우 ID와 동일한 경우, 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙에 기초하여 상기 패킷을 처리하는 단계를 포함하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 RQI 비트는, UPF(User Plane Function) 장치에서 서비스 데이터 플로우와 매칭되는 패킷을 위하여 설정되는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 UE와 연결된 네트워크와 PDU 세션을 수립하는 동안, 상기 UE가 리플렉티브 QoS 기능을 지원함을 상기 네트워크로 나타내는 단계 - 상기 리플렉티브 QoS 기능은 상기 UE가 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙을 SMF(Session Management Function) 장치 없이 생성할 수 있음을 의미함 -를 더 포함하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 생성하는 단계는, IP 패킷 필터 셋 또는 이더넷 패킷 필터 셋에 기초한 파라미터를 포함하는 패킷 필터, QoS 플로우 ID 및 상기 QoS 규칙의 순서와 관련된 우선 값(Precedence Value)을 포함하는 상기 QoS 규칙을 생성하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙을 생성한 경우, 상기 생성된 QoS 규칙을 위하여, RQ 타이머 값에 기초하는 타이머를 시작하는 단계를 더 포함하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 식별된 QoS 규칙과 관계된 QoS 플로우 ID(QoS Flow ID)가 상기 패킷과 관련된 QoS 플로우 ID와 다른 경우, 상기 식별된 QoS 규칙을 업데이트하는 단계를 더 포함하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 처리하는 단계는, 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙에 매칭되는 패킷을 RQI 지정(RQI indicated)로 해석하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 처리하는 단계는, 제어 평면을 통해 수신된 리플렉티브 QoS 활성화 신호에 포함된 리플렉티브 QoS 유효 타이머가 만료되기 전까지, 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙에 기초하여 상기 패킷을 처리하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 처리하는 단계는, SMF(Session Management Function) 장치로부터 NAS(Non-Access-Stratum) 메시지를 수신하는 경우, 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙에 매칭되는 패킷을 RQI 지정(RQI indicated)로 해석하는 것을 중단하는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따르면, 상기 NAS 메시지는, 상기 UE 및 AMF(Access and Mobility Management Function) 장치 사이의 레퍼런스 포인트를 통해 상기 UE로 전달되는 패킷 처리 방법이 제공된다.

일실시예에 따른 통신 시스템은 리플렉티브 QoS를 지원할 수 있다.

도 1은 일실시예에 따른 비-로밍 참조 구조에 기초한 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 비-로밍 경우에서 5G 통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 로밍 참조 구조에 기초한 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 사용자 평면 트래픽의 마킹 및 분류 및 QoS 플로우들을 AN 자원들로 맵핑하는 원리를 도시한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 통신 시스템에서 UE 요청 PDU 세션을 수립하는 프로시져를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 홈 라우트 로밍 시나리오에 기초한 일실시예에 따른 통신 시스템에서 UE 요청 PDU 세션을 수립하는 프로시져를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 일실시예에 따른 통신 시스템에서 비신뢰 non-3GPP 액세스를 통한 UE 요청 PDU 세션을 수립하는 프로시져를 설명하기 위한 흐름도이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명에서 사용하는 용어들은 다음과 같다.

5G 액세스 네트워크(5G Access Network: 5G-AN): 5G 코어 네트워크와 연결되는 NG-RAN 또는 non-3GPP 액세스 네트워크를 포함할 수 있다.

5G 코어 네트워크(5G Core Network, 5GC): 5G 액세스 네트워크와 연결된다.

5G QoS 플로우: 5G 시스템에서 QoS 포워딩 처리를 위한 우수한 세분성(granularity)이다. 동일한 5G QoS 플로우로 맵핑된 모든 트래픽은 동일한 포워딩 처리(예를 들어, 스케쥴링 정책, 큐 관리 정책, 레이트 성형 정책(rate shaping policy), RLC 구성 등)를 받을 수 있다. 다른 QoS 포워딩 처리를 제공하는 것은 분리된 5G QoS 플로우를 요구할 수 있다.

5G QoS 식별자: 5G QoS 플로우로 제공될 특정 QoS 포워딩 작용(specific QoS forwarding behavior)(예를 들어, 패킷 손실 레이트, 패킷 딜레이 비용(Packet Delay Budget)의 참조로써 사용될 수 있다. 이는 QoS 포워딩 처리(예를 들어, 스케쥴링 가중치, 허용 임계치, 큐 관리 임계치, 링크 계층 프로토콜 구성 등)를 제어하는 5QI 참조 노드 특정 파라미터들(5QI referencing node specific parameters)에 의해 액세스 네트워크에서 구현될 수 있다.

5G 시스템(5GS): 5G 액세스 네트워크(Access Network, AN), 5G 코어 네트워크 및 UE를 포함하는 3GPP 시스템이다.

네트워크 기능: 기능적 작용 및 3GPP 정의 인터페이스들을 가지는 네트워크에서 3GPP 채택 또는 정의 프로세싱 기능이다. 네트워크 기능은 전용 하드웨어에서 네트워크 요소, 전용 하드웨어에서 실행되는 소프트웨어 인스턴스 또는 적절한 플랫폼(예를 들어 클라우드 인프라 스트럭쳐)에서 인스턴스화된 가상화 기능으로써 구현될 수 있다.

네트워크 인스턴스: 도메인을 식별하는 정보이다. 네트워크 인스턴스는 서로 다른 IP 도메인들 또는 중첩되는 IP 주소들의 경우에서 라우팅 및 트래픽 탐지를 위해 UPF 장치에 의해 사용될 수 있다.

네트워크 슬라이스: 특정 네트워크 가용성들(specific network capabilities) 및 네트워크 특징들을 제공하는 논리 네트워크이다.

네트워크 슬라이스 인터페이스: 배치된 네트워크 슬라이스를 형성하는 요구되는 자원들(예를 들어, 계산, 저장 및 네트워킹 자원들) 및 네트워크 기능 인스턴스들의 집합이다.

프로토콜 데이터 유닛 세션 (PDU Session): PDU 연결성 서비스를 제공하기 위해 사용자 장치와 데이터 네트워크 간의 연관을 의미한다.

프로토콜 데이터 유닛 세션 타입 (PDU Session Type): PDU 세션 타입을 의미하며, IPv4, IPv6, 이더넷 등을 포함한다.

NG-RAN: 5GC에 연결된 공통 특징들과 함께 옵션들((1) Standalone New Radio, (2) New Radio는 E-UTRA extensions를 가지는 앵커임, (3) Standalone E-UTRA, (4) E-UTRA는 New Radio extensions를 가지는 앵커임) 중 하나 이상을 지원하는 무선 액세스 네트워크이다.

서비스 데이터 플로우 필터: 서비스 데이터 플로우를 구성하는 하나 이상의 패킷(IP 또는 이더넷) 플로우들을 식별하기 위해 사용되는 패킷 플로우 헤더 파라미터 값/범위의 집합이다.

서비스 데이터 플로우 템플릿: 서비스 데이터 플로우를 정의하기 위해 요구되고, 애플리케이션 탐지 필터와 관련된 정책 규칙에서 애플리케이션 식별자 또는 정책 규칙에서 서비스 데이터 플로우 필터들의 집합이다.

업 링크 분류기: 데이터 네트워크를 향하여, SMF 장치에 의해 제공되는 필터 규칙들에 기초하여, 업 링크 트래픽을 우회시키기 위한 UPF 기능이다.

이하에서 설명하는 세션 관리 기능(SMF: Session Management Function), 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function), 사용자 플레인 기능(UPF: User Plane Function)은 소프트웨어적인 기능이거나, 하나의 하드웨어 또는 복수의 하드웨어 각각에 설치되거나 수행될 수 있다.

또한, 이하에서 설명하는 통신 시스템에서의 레퍼런스 포인트들의 정의는 아래와 같다.

N1은 UE 및 AMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N2는 (R)AN 및 AMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N3는 (R)AN 및 UPF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N4는 SMF 장치 및 UPF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N6는 UPF 및 데이터 네트워크 사이의 레퍼런스 포인트이다. N9는 두 개의 UPF 장치들 사이의 레퍼런스 포인트이다.

이하에서 설명하는 레퍼런스 포인트들은 NF들에서 NF 서비스들 사이에 전재하는 상호 작용을 보여줄 수 있다. 이하의 레퍼런스 포인트들은 대응하는 NF 서비스 기초 인터페이스들(NF service-based interfaces)에 의해 구현될 수 있고, 특정 시스템 프로시져를 구현하기 위하여 식별된 소비자 NF 서비스 및 제작자 NF 서비스뿐만 아니라 그들의 상호 작용을 특정하여 구현될 수 있다.

N5는 PCF 장치 및 AF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N7은 SMF 장치 및 PCF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N24는 방문 네트워크(visited network)에서의 PCF 장치 및 홈 네트워크(home network)에서의 PCF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N8은 UDM 장치 및 AMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N10은 UDM 장치 및 SMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N11은 AMF 장치 및 SMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N12는 AMF 장치 및 AUSF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N13은 UDM 장치 및 AUSF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N14는 두 개의 AMF 장치들 사이의 레퍼런스 포인트이다. N15는 비-로밍 시나리오(non-roaming scenario)에서 PCF 장치 및 AMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이거나, 로밍 시나리오에서 방문 네트워크(visited network)에서의 PCF 장치 및 홈 네트워크(home network)에서의 PCF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N16은 두 개의 SMF 장치들 사이의 레퍼런스 포인트이다(로밍 경우에서 방문 네트워크(visited network)에서의 SMF 장치 및 홈 네트워크(home network)에서의 SMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다). N17은 AMF 장치 및 5G-EIR 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N18은 어느 NF 및 UDSF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N22는 AMF 장치 및 NSSF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N27은 방문 네트워크에서 NRF 장치 및 홈 네트워크에서 NRF 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다. N31은 방문 네트워크에서 NSSF 장치 및 홈 네트워크에서 NSSF 사이의 사이의 레퍼런스 포인트이다. N32는 방문 네트워크에서 SEPP 장치 및 홈 네트워크에서 SEPP 장치 사이의 레퍼런스 포인트이다.

몇몇 실시예에서, NF들은 UE로 서비스를 제공하기 위하여(serve), 서로 관련될 수 있다. 상기 레퍼런스 포인트에 덧붙여, SMF 장치들 및 충전 시스템(CDF 및 OCS) 사이의 인터페이스/레퍼런스 포인트가 존재할 수 있다.

<구조 모델 및 개념들>

<일반 개념>

5G 시스템 구조는, 예를 들어, 네트워크 기능 가상화 및 소프트웨어 정의 네트워킹과 같은 기술을 이용하기 위하여 서비스 가능 배치(services enabling deployments) 및 데이터 연결성을 지원하도록 정의될 수 있다. 5G 시스템 구조는 정의된 곳의 제어 평면(CP) 네트워크 기능들 사이의 서비스에 기초한 상호 작용에 영향을 줄 수 있다.

5G 시스템 구조의 몇몇 핵심 개념들은 다음과 같다. 5G 시스템 구조는 사용자 평면(User Plane, UP) 기능들을 제어 평면(Control Plane, CP) 기능들로부터 분리하여, 독립적인 확장성(scalability) 및, 예를 들어, 중앙 집권화된 위치(centralized location) 또는 분산된(원격) 위치 등의 유연한 배치 및 진화를 허용할 수 있다. 5G 시스템 구조는, 예를 들어, 유연하고 효율적인 네트워크 슬라이싱을 가능하게 하기 위하여, 기능 설계를 모듈화할 수 있다. 적용 가능한 모든 곳에서, 5G 시스템 구조는 프로시져들(즉, 네트워크 기능들 사이의 상호 작용들의 집합)을 서비스들로 정의하여, 프로시져들의 재사용을 가능하게 할 수 있다. 5G 시스템 구조는 요구되는 경우 네트워크 기능들 각각이 다른 네트워크 기능들과 직접 상호 작용하게 할 수 있다. 5G 시스템 구조는 제어 평면 메시지들(예를 들어, DRA)의 라우트를 돕기 위하여, 중간 기능의 사용을 방해하지 않을 수 있다.

5G 시스템 구조는 액세스 네트워크(Access Network, AN) 및 코어 네트워크(Core Network, CN) 사이의 종속성을 최소화할 수 있다. 5G 시스템 구조는 3GPP 액세스 및 non-3GPP 액세스와 같은 서로 다른 액세스 타입들을 통합하는 공통 AN-CN 인터페이스를 가지는 집중 코어 네트워크(converged core network)로 정의될 수 있다.

5G 시스템 구조는 통합 인증 프레임워크(unified authentication framework)를 지원할 수 있다. 5G 시스템 구조는 "compute" 자원이 "storage" 자원으로부터 분리된 "stateless" 네트워크 기능들을 지원할 수 있다. 5G 시스템 구조는 capability exposure를 지원할 수 있다. 5G 시스템 구조는 로컬 및 중앙 서비스들(centralized services)로 동시 액세스(concurrent access)를 지원할 수 있다. 저 지연 서비스들(low latency services) 및 로컬 데이터 네트워크로의 액세스를 지원하기 위하여, UP 기능들이 액세스 네트워크와 가까이 배치될 수 있다. 5G 시스템 구조는 홈 라우트 트래픽(Home routed traffic) 뿐만 아니라 방문 PLMN(visited PLMN)에서 로컬 브레이크 아웃 트래픽(Local breakout traffic) 전부를 가지는 로밍을 지원할 수 있다.

<구조 참조 모델>

<일반>

이하에서는 5G 시스템에 대한 구조를 설명한다. 5G 시스템 구조는 서비스에 기초하여 정의되고, 네트워크 기능들 사이의 상호 작용이 두 가지 방식으로 표현될 수 있다(represent). 상기 네트워크 기능들 사이의 상호 작용을 표현하는 두 가지 방식은 다음과 같다.

(1) 서비스 기초 표현(service-based representation)에서, 제어 평면내의 네트워크 기능들(예를 들어, AMF 장치)은 그들의 서비스에 액세스하기 위하여 다른 승인된 네트워크 기능들을 활성화할 수 있다(enables). 서비스 기초 표현은 필요하다면 point-to-point 레퍼런스 포인트를 포함할 수 있다.

(2) 레퍼런스 포인트 표현은, 어느 두 개의 네트워크 기능들(예를 들어, AMF 장치 및 SMF 장치) 사이의 포인트-포인트(point-to-point) 레퍼런스 포인트(예를 들어, N11)에 의해 설명되는 네트워크 기능들에서 NF 서비스들 사이에 존재하는 상호 작용을 보여줄 수 있다.

5GC 제어 평면내의 네트워크 기능들은 그들의 상호 작용을 위해 서비스 기초 인터페이스들(Service-based interfaces)만을 사용할 수 있다.

<네트워크 기능들 및 엔티티들>

5G 시스템 구조는 (1) Authentication Server Function (AUSF), (2) Access and Mobility Management Function (AMF), (3) Data Network (DN)(예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 액세스 또는 서드 파티 서비스들), (4) Unstructured Data Storage Function (UDSF), (5) Network Exposure Function (NEF), (6) NF Repository Function (NRF), (7) Network Slice Selection Function (NSSF), (8) Policy Control Function (PCF), (9) Session Management Function (SMF), (10) Unified Data Management (UDM), (11) Unified Data Repository (UDR), (12) User Plane Function (UPF), (13) Application Function (AF), (14) User Equipment (UE), (15) (Radio) Access Network ((R)AN), (16) 5G-Equipment Identity Register (5G-EIR), (17) Security Edge Protection Proxy (SEPP) 등의 네트워크 기능들을 포함할 수 있다.

<비-로밍 참조 구조(Non-roaming reference architecture)>

도 1은 일실시예에 따른 비-로밍 참조 구조에 기초한 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 서비스 기초 인터페이스들(Service-based interfaces)이 제어 평면에서 사용될 수 있다.

일실시예에 따른 통신 시스템은 다음과 같은 서비스 기초 인터페이스들을 포함할 수 있다.

Namf는 AMF 장치에 의해 나타내어진(exhibited) 서비스 기초 인터페이스이다. Nsmf는 SMF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Nnef는 NEF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Npcf는 PCF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Nudm는 UDM 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Naf는 AF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Nnrf는 NRF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Nnssf는 NSSF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Nausf는 AUSF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Nudr은 UDR 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. Nudsf는 UDSF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다. N5g-eir는 5G-EIR 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스이다.

도 2는 일실시예에 따른 비-로밍 경우에서 5G 통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다. 도 2를 참고하면, 다양한 네트워크 기능들이 어떻게 서로 상호 작용하는지를 보여주는 레퍼런스 포인트 표시(reference point representation)를 이용하여, 일실시예에 따른 통신 시스템의 구조가 도시된다.

N9, N14는 일부 도면에서 생략될 수 있다. 포인트-포인트 다이어그램을 명확하게 하기 위하여, UDSF 장치, NEF 장치 및 NRF 장치는 생략될 수 있다. 하지만, 도시된 네트워크 기능들 전부는 UDSF 장치, NEF 장치 및 NRF 장치와 상호 작용할 수 있다. UDM 장치는 가입 데이터(subscription data) 및 인증 데이터를 사용할 수 있고, PCF 장치는 UDR 장치에 저장될 수 있는 정책 데이터를 사용할 수 있다.

명확성을 위하여, UDR 장치 및 PCF 장치와 같은 다른 NF들과 UDR 장치의 연결은 포인트-포인트 다이어그램 및 서비스 기초 구조 다이어그램(service-based architecture diagrams)에서 생략된다.

<로밍 참조 구조>

도 3은 일실시예에 따른 로밍 참조 구조에 기초한 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참고하면, 제어 평면내에서 서비스-기초 인터페이스들과 함께 로컬 브레이크 아웃을 가지는 5G 통신 시스템 로밍 구조가 도시된다.

LBO 구조에서, VPLMN에서 PCF 장치는 VPLMN을 통해 전송된 서비스들을 위한 PCC 규칙을 생성하기 위하여 AF 장치와 상호 작용할 수 있다. VPLMN에서 PCF 장치는 PCC 규칙 생성을 위한 입력으로써 HPLMN 운영자와의 로밍 합의에 따라 로컬에서 구성된 정책들을 사용할 수 있다. VPLMN에서 PCF 장치는 HPLMN로부터 가입자 정책 정보에 액세스할 수 없다.

<네트워크 기능들>

<일반>

이하에서는 5GC에서 네트워크 기능들, 네트워크 기능의 원칙들 및 네트워크 기능 서비스의 발견 및 선택이 설명된다.

<AMF(Access and Mobility Management function) 장치>

AMF 장치는 다음 기능들을 수행할 수 있다. AMF 장치의 기능들 전부 또는 일부는 AMF 장치의 단일 인스턴스(single instance)에서 지원될 수 있다.

AMF 장치는 RAN CP 인터페이스(N2)를 종료할 수 있다. AMF 장치는 NAS(N1), NAS 연산(NAS ciphering) 및 무결성 보장(integrity protection)을 종료할 수 있다. AMF 장치는 등록 관리, 연결 관리, 도달 가능성 관리(Reachability management) 및 기동성 관리(Mobility Management) 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. AMF 장치는 (AMF 이벤트들 및 LI의 인터페이스를 위한) 적법 차단(Lawful intercept)을 수행할 수 있다. AMF 장치는 UE 및 SMF 장치 사이의 SM 메시지들의 전송을 제공할 수 있다. AMF 장치는 SM 메시지들을 라우팅하기 위한 트랜스패어런트 프록시(Transparent proxy)를 수행할 수 있다. AMF 장치는 엑세스 인증 및 액세스 승인 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. AMF 장치는 UE 및 SMF 장치 사이의 SMS 메시지들의 전송을 지원할 수 있다.

AMF 장치는 시큐리티 앵커 기능(Security Anchor Functionality, SEAF)을 지원할 수 있다. AMF 장치는 AUSF 장치 및 UE와 상호 작용할 수 있고, UE 인증 프로세서의 결과로써 수립된(established) 중개 키(intermediate key)를 수신할 수 있다. USIM에 기초한 인증의 경우, AMF 장치는 AUSF 장치로부터 시큐리티 자료(security material)를 검색할 수 있다.

AMF 장치는 시큐리티 컨텍스트 관리(Security Context Management, SCM)를 수행할 수 있다. SCM을 수행하는 AMF 장치는 SEAF(Security Anchor Functionality) 장치로부터 키를 수신할 수 있고, 수신한 키를 액세스 네트워크에 고유한 키들을 도출하기 위해 사용할 수 있다.

AMF 장치는 규제 서비스들(regulatory services)을 위한 위치 서비스 관리를 수행할 수 있다. AMF 장치는 UE 및 LMF(Location Management Function) 장치 사이뿐만 아니라 RAN 및 LMF 장치 사이의 위치 서비스 메시지들의 전송을 제공할 수 있다. AMF 장치는 EPS와의 상호 연동(interworking)을 위한 EPS 베어러 ID 할당(EPS Bearer ID)을 수행할 수 있다.

네트워크 기능의 개수와 상관 없이, UE 및 CN(Core Network) 사이에서 액세스 네트워크 당 오직 하나의 NAS 인터페이스가 존재할 수 있다. NAS 인터페이스는 적어도 NAS 보안성 및 기동성 관리를 구현하는 네트워크 기능들의 하나에서 중단될 수 있다.

상술한 AMF 장치의 기능들에 덧붙여, AMF 장치는 non-3GPP 액세스 네트워크들을 지원하기 위해 다음 기능들을 포함할 수 있다.

AMF 장치는 N3IWF(Non-3GPP Interworking Function)를 가지는 N2 인터페이스를 지원할 수 있다. 상기 인터페이스에서, 3GPP 액세스에서 정의된 몇몇 정보(예를 들어, 3GPP 셀 식별자) 및 프로시져들(예를 들어, 핸드 오버와 관련된 프로시져)이 적용되지 않을 수 있고, 3GPP 액세스에 적용되지 않는 non-3GPP 액세스에 특정한 정보가 적용될 수 있다.

AMF 장치는 N3IWF에서 UE와 NAS 시그널링을 지원할 수 있다. 3GPP 액세스에서 NAS 시그널링에 의해 지원되는 몇몇 프로시져들이 신뢰할 수 없는(nontrusted) non-3GPP(예를 들어, Paging) 액세스에 적용 가능하지 않을 수 있다.

AMF 장치는 N3IWF를 통해 연결된 UE들의 인증을 지원할 수 있다. AMF 장치는 3GPP 및 non-3GPP 액세스들을 통해 동시에 연결되거나 non-3GPP 액세스들을 통해 연결된 단말의 기동성의 관리, 인증 및 분리된 시큐리티 컨텍스트 상태들(separate security context state(s))을 수행하거나 지원할 수 있다.

AMF 장치는 UE로 등록 영역을 할당하거나 재할당하는 등록 영역 관리의 3GPP 및 non-3GPP 액세스들에서 유효한 co-ordinated RM management context를 지원할 수 있다. AMF 장치는 non-3GPP 액세스에서의 연결성을 위한 UE를 위한 CM 관리 컨텍스트들을 제공할 수 있다.

네트워크 슬라이스의 인스턴스에서, 상술한 AMF 장치의 기능들 전부를 지원하라 요구되지는 않는다. 상술한 AMF 장치의 기능들에 덧붙여, AMF 장치들은 TS 23.503의 clause 6.2.8에 기재된 정책과 관련된 기능들을 포함할 수 있다.

<SMF(Session Management function) 장치>

SMF 장치는 다음 기능들을 수행할 수 있다. SMF 장치의 기능들 전부 또는 일부는 SMF 장치의 단일 인스턴스(single instance)에서 지원될 수 있다.

SMF 장치는 세션 관리, 예를 들어, UPF 장치 및 AN 노드 사이를 유지하는 터널을 포함하는 세션 수립(Session establishment), 변경 및 릴리즈를 수행할 수 있다. SMF 장치는 UE IP 주소 할당 및 관리(선택적 승인을 포함하는)를 수행할 수 있다. SMF 장치는 DHCPv4(서버 및 클라이언트) 및 DHCPv6(서버 및 클라이언트) 기능들을 수행할 수 있다.

SMF 장치는 이더넷 PDU들을 위하여 IETF RFC 4861 기능에서 특정된 IPv6 Neighbour Solicitation Proxying 및/또는 IETF RFC 1027에서 특정된 ARP proxying을 수행할 수 있다. SMF 장치는 요청에서 전송된 IP 주소에 대응하는 MAC 주소를 제공함으로써 ARP 및/또는 IPv6 Neighbour Solicitation Request에 응답할 수 있다.

SMF 장치는, 이더넷 PDU 세션들을 위하여, SMF 장치로의 모든 ARP/IPv6 Neighbour Solicitation traffic을 포워드하거나 또는 UPF 장치를 프록시 ARP 또는 IPv6 Neighbour Discovery로 제어하는 것을 포함하는, UP 기능의 제어 및 선택을 수행할 수 있다.

SMF 장치는 트래픽을 적절한 목적지로 전송(route)하기 위하여 UPF 장치에서 트래픽 스티어링을 수행할 수 있다. SMF 장치는 정책 제어 기능들로 향하는 인터페이스들을 중단할 수 있다. SMF 장치는 (SM 이벤트들 및 LI의 인터페이스를 위한) 적법 차단(Lawful intercept)을 수행할 수 있다.

SMF 장치는 충전 인터페이스들의 지원 및 충전 데이터 수집을 지원할 수 있다. SMF 장치는 UPF 장치에서 충전 데이터 수집의 제어 및 조정(coordination)을 수행할 수 있다. SMF 장치는 NAS 메시지들의 SM 파트들의 중단을 수행할 수 있다. SMF 장치는 다운 링크 데이터 알림(Downlink Data Notification)을 수행할 수 있다. SMF 장치는 N2 에서 AN으로 AMF 장치를 통해 전송되는 AN 특정 SM 정보(AN specific SM information)의 초기자(Initiator)가 될 수 있다. SMF 장치는 세션의 SSC 모드를 결정할 수 있다.

SMF 장치는 (1) (VPLMN) QoS SLA들을 적용하기 위한 로컬 감시(local enforcement)의 취급(Handle), (2) (VPLMN) 충전 인터페이스 및 충전 데이터 수집, (3) (VPLMN에서 SM 이벤트들 및 LI의 인터페이스를 위한) 적법 차단(Lawful intercept), (4) 외부 DN에 의한 PDU 세션 인증/승인을 위한 시그널링의 전송을 위한 외부 DN과의 상호 작용의 지원과 같은 로밍 기능을 수행할 수 있다.

네트워크 슬라이스의 인스턴스에서, 상술한 SMF 장치의 기능들 전부를 지원하라 요구되지는 않는다. 상술한 SMF 장치의 기능들에 덧붙여, SMF 장치들은 TS 23.503의 clause 6.2.2에 기재된 정책과 관련된 기능들을 포함할 수 있다.

<UPF 장치>

UPF 장치는 다음 기능들을 수행할 수 있다. UPF 장치의 기능들 전부 또는 일부는 UPF 장치의 단일 인스턴스(single instance)에서 지원될 수 있다.

적용 가능하다면, UPF 장치는 Intra-/Inter-RAT 기동성을 위한 앵커 포인트(Anchor point)의 기능을 수행할 수 있다. UPF 장치는 데이터 네트워크로의 상호 연결의 외부 PDU 세션 포인트의 기능을 수행할 수 있다.

UPF 장치는 패킷의 라우팅 및 포워딩을 수행할 수 있다. 예를 들어, UPF 장치는 트래픽 플로우들을 데이터 네트워크의 인스턴스로 보내는(route) 업링크 분류기를 지원할 수 있다. UPF 장치는 multi-homed PDU 세션을 지원하기 위하여 브랜칭 포인트(Branching point)를 지원할 수 있다.

UPF 장치는 패킷 검사(Packet inspection)를 수행할 수 있다. 예를 들어, UPF 장치는 서비스 데이터 플로우 템플릿 및 추가적으로 SMF 장치로부터 수신되는 추가적인 PFD들에 기초하는 애플리케이션 탐지를 수행할 수 있다.

UPF 장치는 정책 규칙 감시(policy rule enforcement)의 사용자 평면 부분, 예를 들어, Gating, 리디렉션, 트래픽 스티어링 등을 수행할 수 있다. UPF 장치는 적법 차단(Lawful intercept)을 수행할 수 있다(UP 수집). UPF 장치는 트래픽 사용량 보고(Traffic usage reporting)를 수행할 수 있다. UPF 장치는 사용자 평면을 위한 QoS 조작(QoS handling), 예를 들어, UL/DL 속도 감시(UL/DL rate enforcement), DL에서 리플렉티브 QoS 마킹 등을 수행할 수 있다. UPF 장치는 업 링크 트래픽 확인(Uplink Traffic verification)을 수행할 수 있다(SDF 장치에서 QoS 플로우로 맵핑). UPF 장치는 다운 링크 패킷 버퍼링 및 다운 링크 데이터 알림 트리거링(downlink data notification triggering)을 수행할 수 있다. UPF 장치는 소스 NG-RAN 노드로 하나 이상의 "end marker"를 포워드하거나 전송할 수 있다.

UPF 장치는 이더넷 PDU들을 위하여 IETF RFC 4861 기능에서 특정된 IPv6 Neighbour Solicitation Proxying 및/또는 IETF RFC 1027에서 특정된 ARP proxying을 수행할 수 있다. UPF 장치는 요청에서 전송된 IP 주소에 대응하는 MAC 주소를 제공함으로써 ARP 및/또는 IPv6 Neighbour Solicitation Request에 응답할 수 있다.

네트워크 슬라이스의 사용자 평면 기능의 인스턴스에서, 상술한 UPF 장치의 기능들 전부를 지원하라 요구되지는 않는다.

<QoS 플로우>

5G QoS 모델은 QoS 플로우들에 기초한다. 5G QoS 모델은 보장된 플로우 비트 레이트를 요구하는 QoS 플로우들(GBR QoS 플로우들) 및 보장된 플로우 비트 레이트를 요구하지 않는 QoS 플로우들(non-GBR QoS 플로우들)을 지원할 수 있다. 5G QoS 모델은 리플렉티브 QoS를 지원할 수 있다.

QoS 플로우는 PDU 세션에서 QoS 차별(QoS differentiation)의 우수한 세분성(granularity)이다. QoS 플로우 ID(QFI)는 5G 시스템에서 QoS 플로우를 식별하는데 사용될 수 있다. PDU 세션에서 동일한 QFI를 가지는 사용자 평면 트래픽은 동일한 트래픽 포워딩 처리(예를 들어, 스케쥴링, 허가 임계치(admission threshold))를 받을 수 있다(receive). QFI는 N3(및 N9)상의 인캡슐레이션 헤더에서 전송될 수 있다. 즉, QFI는 e2e 패킷 헤더로의 어떠한 변환 없이 전송될 수 있다. QFI는 모든 PDU 세션 타입들을 위해 사용될 수 있다. QFI는 PDU 세션에서 유일 무이(unique)할 수 있다. QFI는 5QI와 동일하거나, 또는 동적으로 할당될 수 있다.

사용자 평면 트래픽의 감시 활동(Policing)(예를 들어, MFBR 감시(MFBR enforcement))은 QoS 차별로 간주되지 않을 수 있고, SDF 레벨 세분 상의 UPF 장치들에 의해 수행될 수 있다.

5GS에서, QoS 플로우는 SMF 장치에 의해 제어될 수 있고, 사전에 구성될 수 있다. QoS 플로우는 PDU 세션 수립 프로시져 또는 PDU 세션 변경 프로시져를 통해 수립될 수 있다.

QoS 플로우는 (1) N2 레퍼런스 포인트에서 AMF 장치를 통해 SMF 장치에 의해 AN으로 제공되거나 또는 AN에서 미리 정의된 QoS 프로파일, (2) N1 레퍼런스 포인트에서 AMF 장치를 통해 SMF 장치에 의해 UE로 제공되거나 및/또는 리플렉티브 QoS 제어를 적용하여 UE에 의해 도출되는 하나 이상의 QoS 규칙(들) 및 (3) SMF 장치에 의해 UPF 장치로 제공되는 하나 이상의 SDF 템플릿(들)에 의해 특징지어질 수 있다.

5GS에서, 기본 QoS 규칙과 관계된 QoS 플로우는 PDU 세션을 위해 수립되도록 요구되고, PDU 세션의 라이프타임에 걸쳐 수립된 상태로 남아있을 수 있다. 상기 QoS 플로우는 Non-GBR QoS 플로우일 수 있다.

QoS 플로우는 UE로 PDU 세션의 라이프타임에 걸친 연결성을 제공할 수 있다. EPS와의 가능한 상호 연동은 QoS 플로우의 타입이 Non-GBR로 제한되는 원인이 될 수 있다.

<QoS 프로파일>

QoS 플로우는 QoS 프로파일에 따라 'GBR' 또는 'Non-GBR'일 수 있다. QoS 플로우의 QoS 프로파일은 후술하는 QoS 파라미터들을 포함할 수 있다.

QoS 플로우들 각각에서, QoS 프로파일은 5G QoS 식별자(5QI) 및 할당 및 경합 우선권(Allocation and Retention Priority, ARP)을 포함할 수 있다. Non-GBR QoS 플로우들 각각에서, QoS 프로파일은 리플렉티브 QoS 속성(Reflective QoS Attribute, RQA)을 포함할 수 있다. GBR QoS 플로우 각각에서, QoS 프로파일은 UL 및 DL에서 보증 플로우 비트 레이트(Guaranteed Flow Bit Rate, GFBR), UL 및 DL에서 최대 플로우 비트 레이트(Maximum Flow Bit Rate, MFBR)를 포함할 수 있다. GBR QoS 플로우의 경우에 한하여, 알림 제어 및 UL 및 DL에서 최대 패킷 손실 레이트(Maximum Packet Loss Rate)를 포함할 수 있다.

최대 패킷 손실 레이트(UL, DL)은 음성 매체에 속하는 GBR QoS 플로우를 위해서만 제공될 수 있다.

QoS 프로파일 각각은 QoS 프로파일 그 자체에 포함되지 않은 하나의 대응 QoS 플로우 식별자(QFI)를 가질 수 있다. 5QI 값은 QoS 플로우가 QoS 특징을 가짐을 나타낼 수 있고, 그렇다면, QoS 특징들은 QoS 프로파일에 포함될 수 있다.

<QoS 특징>

5QI와 관련된 5G QoS 특징들은 성능 특징들의 관점에서 QoS 플로우가 UE 및 UPF 장치 사이의 에지-에지(edge-to-edge)를 수신하는 패킷 포워딩 처리를 설명한다. 상기 성능 특징들은, 자원 타입(GBR, GBR 또는 Non-GBR에서 중대한 딜레이), 우선권 레벨, 패킷 딜레이 비용(Packet Delay Budget), 평균 윈도우 및 최대 데이터 버스트 볼륨(5G 액세스 네트워크 PDB <= 20ms인 5QI들에 대하여)을 포함할 수 있다. 5G QoS 특징들은 QoS 플로우들 각각에 대한 노드 특정 파라미터들을 설정하기 위한 가이드라인들로 이해될 수 있다(예를 들어, 3GPP 무선 액세스 링크 레이어 프로토콜 구성). 표준화되거나 또는 사전에 설정된 5G QoS 특징들은, 5QI 값을 통해 표시되고, 어느 인터페이스로도 시그널링되지 않을 수 있다. 시그널링된 QoS 특징들은 QoS 프로파일의 부분으로 포함될 수 있다.

<QoS 규칙>

UE는 QoS 규칙에 기초하여, 분류 및 UL 사용자 평면 트래픽의 마킹, 즉, UL 트래픽을 QoS 플로우들로의 연계를 수행할 수 있다. QoS 규칙들은 UE로 명시적으로 제공되거나(PDU 세션 수립/변경 프로시져를 사용하여), UE에서 사전에 구성되거나, 또는 리플렉티브 QoS를 적용하여 UE에 의해 내재적으로 도출될 수 있다. QoS 규칙은 디폴트 QoS 규칙을 제외하고는 PDU 세션, 관련된 QoS 플로우의 QFI에서 유일무이한 QoS 규칙 식별자, UL 및 선택적으로 DL을 위한 패킷 필터 셋 및 우선 값을 포함할 수 있다. 추가적으로, 동적으로 할당된 QFI를 위하여, QoS 규칙은 UE와 관련된 QoS 파라미터들(예를 들어, 5QI, GBR 및 MBR 및 평균 윈도우)을 포함할 수 있다. 동일한 QoS 플로우를 가지는(즉, 동일한 QFI를 가지는) QoS 규칙이 한 개 이상 존재할 수 있다.

디폴트 QoS 규칙은 모든 PDU 세션을 위해 요구되고, 디폴트 QoS 규칙의 QoS 플로우와 관계될 수 있다. 디폴트 QoS 규칙은 어느 패킷 필터 셋도 포함하지 않는 PDU 세션의 유일한 QoS 규칙일 수 있다. 이 경우, 가장 높은 우선 값이 사용될 수 있다. 디폴트 QoS 규칙이 패킷 필터 셋을 포함하지 않는 경우, 디폴트 QoS 규칙은 PDU 세션에서 다른 QoS 규칙과 매칭하지 않기로 패킷들의 처리를 정의할 수 있다.

기본 QoS 규칙이 어느 패킷 필터를 포함하지 않는 경우, 리플렉티브 QoS가 QoS 플로우를 위해 적용되지 않을 수 있다. 리플렉티브 QoS가 적용되지 않는 상기 QoS 플로우는 디폴트 QoS 규칙과 관계될 수 있고, RQA(Reflective QoS Attribute)가 상기 QoS 플로우를 위해 전송되지 않을 수 있다.

<RQA>

RQA는 선택적인 파라미터로써, QoS 플로우의 특정 트래픽(전부가 아닐 수 있다)이 리플렉티브 QoS의 대상임을 나타내는 파라미터이다. RQA가 QoS 플로우를 위해 시그널링될 때에만, (R)AN은 상기 QoS 플로우에 대응하는 AN 자원을 위해 RQI의 전송을 가능하게 할 수 있다. RQA는 NG-RAN에서 UE 컨텍스트 수립 및 QoS 플로우 수립 또는 변경에서 N2 레퍼런스 포인트를 통해 NG-RAN으로 시그널링될 수 있다.

<QoS 플로우 맵핑>

SMF 장치는 QoS 및 서비스 요구 사항(예를 들어, 수신된 PCC 규칙들)에 기초하여 SDF(Service Data Flow)들을 QoS 플로우들로 바인딩할 수 있다. SMF 장치는 새로운 QoS 플로우를 위해 QFI를 할당할 수 있고, PCF에 의해 제공된 정보로부터 그것의 QoS 프로파일을 도출할 수 있다. 적용 가능한 때에, SMF 장치는 QFI를 QoS 프로파일과 함께 (R)AN으로 제공할 수 있고, 선택적으로, UL 트래픽을 위한 (R)AN으로 전송 계층 패킷 마킹 값(예를 들어, N3 터널에서 외부 IP 헤더(outer IP header)의 DSCP 값)을 제공할 수 있다.

SMF 장치는, 분류, 대역폭 감시(bandwidth enforcement) 및 사용자 평면 트래픽의 마킹을 할 수 있는 UPF 장치로, (PCF로부터 수신된) SDF와 관련된 패킷 필터 셋, TS 23.503에 정의된 PCC 규칙에 포함된 SDF 템플릿 우선값, QoS 관련 정보 및 대응 패킷 마킹 정보(예를 들어, QFI), 다운 링크 트래픽을 위한 전송 계층 패킷 마킹 값(예를 들어, N3 터널에서 외부 IP 헤더(outer IP header)의 DSCP 값) 및, 선택적으로, 리플렉티브 QoS 지표를 제공할 수 있다. 각각의 SDF를 위하여, 적용 가능한 때에, SMF 장치는 QoS 규칙을 생성할 수 있고, QoS 규칙들 각각은 QoS 규칙 식별자, QoS 플로우의 QFI, SDF 템플릿의 UL 파트의 패킷 필터 셋, 선택적으로 SDF 템플릿의 DL 파트를 위한 패킷 필터 셋 및 QoS 규칙이 생성된 것으로부터 PCC 규칙의 우선 값으로 설정된 QoS 규칙 우선 값을 포함할 수 있다. QoS 규칙은 UE로 제공될 수 있다.

도 4는 사용자 평면 트래픽의 마킹 및 분류 및 QoS 플로우들을 AN 자원들로 맵핑하는 원리를 도시한 도면이다.

다운 링크에서, 인커밍 데이터 패킷들은 서비스 데이터 플로우를 허가하는 PCC 규칙의 우선 값에 따른 SDF 템플릿들에 기초하여 UPF 장치에 의해 분류될 수 있다(추가적인 N4 시그널링의 개시 없이). UPF 장치는 QFI를 사용하여 N3(및 N9) 사용자 평면 마킹을 통해 QoS 플로우에 속하는 사용자 평면 트래픽의 분류를 전달할 수 있다. AN은 QoS 플로우들을 AN 자원들(즉, 3GPP RAN의 경우에서 데이터 라디오 베어러들)로 바인딩할 수 있다. QoS 플로우들 및 AN 자원들 사이에는 엄격한 1:1 관계가 없다. QoS 플로우가 맵핑될 수 있는 필요 AN 자원들(necessary AN resources)을 수립하고, 릴리즈하는 것은 AN에 달려 있다. QoS 플로우가 맵핑된 것으로 향하는 AN 자원들이 릴리즈될 때에, AN은 SMF 장치로 나타낼 수 있다.

어느 매치도 찾을 수 없고, 모든 QoS 플로우들이 DL 패킷 필터 셋과 관계되는 경우, UPF 장치는 DL 데이터 패킷을 버릴 수 있다(discard).

업 링크에서, UE는, 매칭 QoS 규칙(즉, 패킷 필터가 UL 패킷에 매칭하는 QoS 규칙)을 찾을 때까지, QoS 규칙들의 우선 값의 오름차순에 기초하여 QoS 규칙들에서 패킷 필터 셋에 대한 UL 패킷들을 평가할 수 있다. UE는 UL 패킷을 QoS 플로우로 바인딩하기 위하여 대응하는 매칭 QoS 규칙에서 QFI를 사용할 수 있다. UE는 QoS 플로우들을 AN 자원들로 바인딩할 수 있다.

어느 매치도 찾을 수 없고, 디폴트 QoS 규칙이 UL 패킷 필터 셋을 포함하는 경우, UE는 UL 데이터 패킷을 버릴 수 있다(discard).

SDF 당 MBR(및 만약 적용 가능한 GBR)은, N7을 통하여 PCF로부터 수신되면, N4 상에서 시그널링될 수 있다. N7에서 MBR 및 GBR 관련된 정보는 TS 23.503에 기초하여 결정될 수 있다.

<DL 트래픽>

후술하는 특징이 DL 트래픽의 처리를 위하여 적용될 수 있다.

UPF 장치는 SDF 템플릿들에 기초하여 사용자 평면 트래픽을 QoS 플로우들로 맵핑할 수 있다. UPF 장치는 세션-AMBR 감시 및 충전을 위한 패킷들의 카운팅을 수행할 수 있다.

UPF 장치는 5GC 및 (R)AN 사이의 단일 터널에서 PDU 세션의 PDU들을 전송할 수 있고, UPF 장치는 인캡슐레이션 헤더에 QFI를 포함시킬 수 있다. 추가적으로, UPF 장치는 인캡슐레이션 헤더에 리플렉티브 QoS 활성화에 대한 표지를 포함시킬 수 있다.

UPF 장치는 DL에서 전송 계층 패킷 마킹을 수행할 수 있다. 즉, 외부 IP 헤더에서 DiffServ Code 포인트를 설정할 수 있다. 전송 계층 패킷 마킹은 관련된 QoS 플로우의 5QI 및 ARP에 기초할 수 있다.

(R)AN은 QFI, 관련된 5G QoS 프로파일 및 DL 패킷과 관련된 N3 터널을 고려하여 QoS 플로우들을 액세스-특정 자원들(access-specific resources)로 맵핑할 수 있다. 패킷 필터들은 QoS 플로우들을 (R)AN에서 액세스-특정 자원들로 향하는 맵핑을 위해 사용되지 않는다.

리플렉티브 QoS를 적용하는 경우, UE는 새로운 도출 QoS 규칙(derived QoS rule)을 생성할 수 있다. 도출 QoS 규칙에서 패킷 필터는 DL 패킷의 헤더로부터 도출될 수 있고, UE 도출 QoS 규칙의 QFI는 DL 패킷의 QFI에 다라 설정될 수 있다.

<UL 트래픽>

후술하는 특징이 UL 트래픽의 처리를 위하여 적용될 수 있다.

UE는 UL 사용자 평면 트래픽 및 QoS 플로우들 사이의 맵핑을 결정하기 위해 저장된 QoS 규칙들을 사용할 수 있다. UE는 매칭 패킷 필터를 포함하는 QoS 규칙의 QFI와 함께 UL PDU를 표시하고, RAN에 의해 제공된 맵핑에 기초하여 QoS 플로우를 위한 대응하는 액세스 특정 자원(access specific resource)을 사용하여 UL PDU들을 전송할 수 있다.

(R)AN은 UPF 장치를 향해 N3 터널에서 PDU들을 전송할 수 있다. UL 패킷을 (R)AN에서 CN으로 전달할 때에, (R)AN은 UL PDU의 인캡슐레이션 헤더에 QFI 값을 포함시키고, N3 터널을 선택할 수 있다.

(R)AN은 UL에서 전송 계층 패킷 마킹을 수행할 수 있다. 전송 계층 패킷 마킹은 관련된 QoS 플로우의 5QI 및 ARP에 기초할 수 있다. 적용 가능한 때에, (R)AN은 전송 계층 패킷 마킹 값(예를 들어, DSCP 값)을, PDU 세션 수립/변경하는 동안 SMF 장치에 의해 그것이 제공되는 경우, 사용할 수 있다.

UPF 장치는 UE로부터 제공되거나 또는 리플렉티브 QoS의 경우에서 UE에 의해 내재적으로 도출된 QoS 규칙들과 UL PDU들에서 QFI들이 정렬되었는지 여부를 확인할 수 있다. UPF 장치는 세션-AMBR 감시 및 충전을 위한 패킷들의 카운팅을 수행할 수 있다.

<리플렉티브 QoS(reflective QoS)>

<일반>

리플렉티브 QoS는 SMF 장치 제공 QoS 규칙들(SMF provided QoS rules) 없이 UE가 업링크 사용자 평면 트래픽을 QoS 플로우들로 맵핑하게 할 수 있다. 또한, 리플렉티브 QoS는 IP PDU 세션 및 이더넷 PDU 세션에 적용될 수 있다. 동일한 PDU 세션에서, 리플렉티브 QoS 및 넌-리플렉티브 QoS(non-reflective QoS)를 동시에 적용하는 것이 가능하다.

UE 지원 리플렉티브 QoS 기능(UE supporting reflective QoS functionality)을 위하여, 리플렉티브 QoS 기능이 몇몇 트래픽 플로우들을 위해 5GC에 의해 사용되는 경우, UE는 수신된 다운 링크 트래픽에 기초하여 업링크 트래픽을 위한 도출 QoS 규칙(derived QoS rule)을 생성할 수 있다. UE는 업링크 트래픽 및 QoS 플로우들의 맵핑을 결정하기 위하여 도출 QoS 규칙을 사용할 수 있다.

3GPP UE가 리플렉티브 QoS 기능을 지원하는 경우, UE는 PDU 세션 수립(PDU Session establishment) 동안 리플렉티브 QoS의 지원을 네트워크(예를 들어, SMF 장치)로 나타낼 수 있다.

대기 모드(idle mode) 및 EPC에서 5GC로의 연결 모드 기동성(connected mode mobility)을 위하여, UE가 리플렉티브 QoS 기능을 지원하는 경우, UE는 네트워크(예를 들어, SMF 장치)로 리플렉티브 QoS의 지원을 나타내기 위하여 PDU 세션 변경 프로시져를 작동시킬 수 있다(trigger).

<UE 도출 QoS 규칙>

UE 도출 QoS 규칙은 다음 파라미터들을 포함할 수 있다.

(1) One Packet Filter: 후술하는 IP 패킷 필터 셋 또는 이더넷 패킷 필터 셋에 기초한 파라미터를 포함할 수 있다.

(2) QFI(QoS Flow Identifier)

(3) 우선 값(Precedence Value): QoS 규칙 또는 SDF(Service Data Flow) 템플릿 각각에서 순서(order)를 결정하는 QoS 규칙 우선 값(QoS rule precedence value) 및 SDF(Service Data Flow) 템플릿 우선 값이 평가될 수 있다(evaluated). QoS 규칙들 또는 SDF 템플릿들의 평가는 그들의 우선 값의 오름차순(increasing order)에서 수행될 수 있다.

IP 타입의 PDU 세션을 위하여, 업링크 패킷 필터는 수신 다운 링크 패킷(received DL packet)에 기초하여 다음과 같이 도출될 수 있다.

(1) 프로토콜 ID 및/또는 넥스트 헤더가 TCP 또는 UDP로 설정된 때에, 소스 IP 주소 또는 데스티네이션 IP 주소를 사용하여, 소스 포트 번호, 데스티네이션 포트 번호 및 프로토콜 ID/넥스트 헤더 필드 그 자체에 기초하여 업링크 패킷 필터가 도출될 수 있다.

(2) 프로토콜 ID 및/또는 넥스트 헤더가 ESP(Encapsulating Security Payload)로 설정된 때에, 소스 IP 주소 또는 데스티네이션 IP 주소를 사용하여, 시큐리티 파라미터 인덱스 및 프로토콜 ID/넥스트 헤더 필드 그 자체에 기초하여 업링크 패킷 필터가 도출될 수 있다. 수신된 다운 링크 패킷이 IPSec 보호 패킷(IPSec protected packet)이고, 다운 링크 패킷에서 SPI의 다운 링크 IPSec SA에 대응하는 업링크 IPSec SA가 존재하는 경우, UP 패킷 필터는 업링크 IPSec SA의 SPI를 억제할 수 있다(contains).

IP 타입의 PDU 세션에서, 리플렉티브 QoS의 사용은, 프로토콜 ID/넥스트 헤더가 TCP, UDP 또는 ESP로 설정된 서비스 데이터 플로우들로 제한될 수 있다. UE는 RQI 지표(RQI indication)를 포함하는 다운 링크 패킷들이 리플렉티브 QoS의 제한에 매칭되는지 여부를 확인하지 않을 수 있다.

이더넷 타입의 PDU 세션을 위하여, 업링크 패킷 필터는 소스 MAC 주소 및 데스티네이션 MAC 주소를 사용하여 수신 다운 링크 패킷(received DL packet)에 기초하여 도출될 수 있다. 수신 다운 링크 패킷에서의 이더넷 타입은 업링크 패킷을 위한 이더넷 타입으로 사용될 수 있다. 802.1Q가 있는 경우, 수신 다운 링크 패킷의 IEEE 802.1Q 헤더(들)의 VID 및 PCP 또한 업링크 패킷 필터를 위한 VID 필드 및 PC 필드로써 사용될 수 있다. 더블 802.1Q 태깅(double 802.1Q tagging)이 사용될 때에, outer (S-TAG)만이 업링크 패킷 필터 도출을 위해 고려될 수 있다. 이더넷 타입의 PDU 세션들에서, 리플렉티브 QoS의 사용은 802.1Q 태깅이 사용되는 서비스 데이터 플로우들에 제한될 수 있다.

도출 QoS 규칙의 QFI는 다운 링크 패킷에서 수신된 값으로 설정될 수 있다(set). 리플렉티브 QoS가 활성화될 때에, 모든 도출 QoS 규칙들을 위한 우선 값들은 표준화 값(standardised value)으로 설정될 수 있다.

<리플렉티브 QoS 제어>

리플렉티브 QoS는, PDU 세션 수립에서 UE로 시그널되거나 또는 기본 값으로 설정되는 리플렉티브 QoS 타이머(RQ 타이머) 값, QFI와 함께 N3 레퍼런스 포인트 상의 encapsulation header에서 리플렉티브 QoS 지정(Reflective QoS Indication, RQI)을 사용하여 매 패킷 단위(per-packet basis)로 제어될 수 있다.

5GC가 리플렉티브 QoS가 QoS 플로우에 속하는 특정 SDF를 위해 사용되는 것으로 결정한 때에, SMF 장치는 이전에 그렇게 수행하지 않은 경우 N2 레퍼런스 포인트 상의 NG-RAN으로 QoS 플로우의 QoS 프로파일내의 RQA (Reflective QoS Attribute)를 제공할 수 있다. RQA가 QoS 플로우를 위해 NG-RAN으로 제공되고, 5GC가 QoS 플로우가 리플렉티브 QoS가 사용되기 위한 SDF를 더 이상 가지지 않는 것으로 결정한 때에, SMF 장치는 N2 레퍼런스 포인트 상의 NG-RAN으로 QoS 플로우의 QoS 프로파일로부터 RQA의 삭제를 시그널할 수 있다.

SMF 장치는 RQA 삭제의 전송을 지연시키기 위한 타이머를 가질 수 있다. 이는 리플렉티브 QoS의 대상인 새로운 SDF들이 QoS 플로우에 묶여 있는 동안 RAN으로의 시그널링을 방지할 수 있다.

5GC가 리플렉티브 QoS를 특정 SDF를 위해 사용하기로 결정한 때에, SMF 장치는 상기 SDF를 위한 리플렉티브 QoS의 사용을 위한 지표를, N4 인터페이스를 통해 UPF 장치로 제공되는 상기 SDF에 대응하는 SDF 정보에 포함시킬 수 있다.

UPF 장치가 SDF를 위한 지표를 수신한 때에, UPF 장치는 상기 SDF에 대응하는 다운 링크 패킷 전부를 위해 N3 레퍼런스 포인트 상의 encapsulation header에서 RQI 비트를 설정할 수 있다. RQI가 (R)AN에 의해 N3 레퍼런스 포인트 상의 다운 링크 패킷에서 수신된 때에, (R)AN은 다운 링크 패킷의 QFI 및 RQI를 UE로 나타낼 수 있다.

RQI를 가진 다운 링크 패킷을 수신하는 동안, 다운 링크 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 UE 도출 QoS 규칙이 존재하지 않는 경우, UE는 다운 링크 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 새로운 UE 도출 QoS 규칙을 생성할 수 있다. 그리고, UE는, 생성된 UE 도출 QoS 규칙을 위하여, RQ 타이머 값으로 설정된 타이머를 시작할 수 있다.

RQI와 함께 다운 링크 패킷을 수신하는 동안, 다운 링크 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 UE 도출 QoS 규칙이 존재하고, 다운 링크 패킷과 연관된 QFI가 도출 QoS 규칙과 연관된 QFI와 다른 경우, UE는 도출 QoS 규칙을 새로운 QFI로 업데이트할 수 있다. 그리고, UE는 UE 도출 QoS 규칙과 연관된 타이머를 재시작할 수 있다.

UE 도출 QoS 규칙과 관련된 타이머가 만료된 이후, UE는 대응하는 UE 도출 QoS 규칙을 제거할 수 있다. 5GC가 특정 SDF를 위한 리플렉티브 QoS를 더 이상 사용하지 않기로 결정한 때에, SMF 장치는 N4 인터페이스를 통해 UPF 장치로 제공되고 상기 SDF에 대응하는 SDF 정보에서 리플렉티브 QoS의 사용을 위한 지표를 제거할 수 있다. UPF 장치가 상기 SDF를 위한 인스트럭션을 수신한 때에, UPF 장치는 N3 레퍼런스 포인트 상의 encapsulation header에 RQI 비트를 더 이상 설정하지 않을 수 있다.

UPF 장치는 오퍼레이터가 설정 가능한 시간동안 원래 인정된 QoS 플로우를 위해 SDF 장치의 업링크 트래픽을 받아들일 수 있다(accept). 이는 업링크 트래픽을 고려하는 것이 새로운 인스트럭션들에 따라 완료되는 동안, SMF 장치가 제거한 리플렉티브 QoS의 사용을 위한 지표 이전에 적용된 탐지 및 QoS 시행 인스트럭션들이 업링크 방향에서 활성화된 상태로 남아있음을 의미할 수 있다. UE에 의해 UE 도출 QoS 규칙이 제거되는 동안 어느 업링크 패킷도 빠지지(dropped) 않게 하기 위하여, 오퍼레이터가 설정 가능한 시간은 적어도 RQ 타이머 값만큼 길 수 있다.

<패킷 필터 셋>

<일반>

QoS 플로우를 식별하기 위하여, 패킷 필터 셋이 QoS 규칙들 또는 SDF 템플릿에서 사용될 수 있다. 패킷 필터 셋은 업링크 방향 또는 다운 링크 방향을 위한 패킷 필터들 또는 양 방향에서 적용 가능한 패킷 필터들을 포함할 수 있다. 두 종류의 패킷 필터 셋이 존재할 수 있다. 예를 들어, 두 종류의 패킷 필터 셋은 PDU 세션 타입들에 대응하는 IP 패킷 필터 셋 및 이더넷 패킷 필터 셋일 수 있다.

<IP 패킷 필터 셋>

IP PDU 세션 타입을 위하여, 패킷 필터 셋은 (1) 소스/데스티네이션 IP 주소 또는 IPv6 프리픽스, (2) 소스/ 데스티네이션 포트 넘버, (3) 상기 IP/넥스트 헤더 타입의 프로토콜 ID, (4) 서비스의 타입(Type of Service, TOS) (IPv4) / 트래픽 클래스 (IPv6) 및 마스크, (5) 플로우 레벨 (IPv6), (6) 시큐리티 파라미터 인덱스, (7) 패킷 필터 디렉션들의 어느 조합에 기초하는 패킷 필터링을 지원할 수 있다.

필터에서 특정되지 않은 값은 패킷에서 대응하는 정보의 어느 값과 매칭될 수 있다. IP 주소 또는 프리픽스는 프리픽스 마스크와 함께 결합될 수 있다. 포트 넘버들은 포트 범위로 특정될 수 있다.

<이더넷 패킷 필터 셋>

이더넷 PDU 세션 타입을 위하여, 패킷 필터 셋은 (1) 소스/데스티네이션 MAC 주소, (2) IEEE 802.3에서 정의된 이더넷 타입, (3) IEEE 802.1Q에서 정의된 Customer-VLAN 태그 (C-TAG) 필드 및/또는 Service-VLAN 태그 (S-TAG) VID 필드, (4) IEEE 802.1Q에서 정의된 Customer-VLAN 태그 (C-TAG) 필드 및/또는 Service-VLAN 태그 (S-TAG) PCP/DEI 필드, (5) 이더넷 타입이 IPv4/IPv6 페이로드를 나타내는 경우, IP 패킷 필터 셋, (6) 패킷 필터 디렉션들의 어느 조합에 기초하는 패킷 필터링을 지원할 수 있다.

MAC 주소는 주소 범위로 특정될 수 있다. 필터에서 특정되지 않은 값은 패킷에서 대응하는 정보의 어느 값과 매칭될 수 있다.

<UE 요청 PDU 세션 수립>

<로컬 브레이크아웃을 가지는 비로밍 및 로밍>

이하에서는 로컬 브레이크아웃 경우들과 함께 로밍 및 비로밍에서 PDU 세션 수립을 설명한다. 이하에서 설명하는 PDU 세션 수립 프로시져는 (1) 새로운 PDU 세션을 수립하기 위하여, (2) N26 인터페이스 없이 5GS에서 PDU 세션으로 EPS에서 PDN 연결을 핸드 오버하기 위하여, (3) non-3GPP 액세스 및 3GPP 액세스 사이의 기존 PDU 세션을 전환하기 위하여, (4) 긴급 서비스를 위한 PDU 세션을 요청하기 위하여 사용될 수 있다.

로밍의 경우에서, AMF 장치는 PDU 세션이 LBO 또는 홈 라우팅에서 수립될지를 결정할 수 있다. LBO의 경우, PDU 세션 수립 프로시져는, AMF 장치, SMF 장치, UPF 장치 및 PCF 장치가 방문 네트워크에 위치되는 차이점을 가지는 비로밍의 경우와 같을 수 있다. 긴급 서비스를 위한 PDU 세션들은 홈 라우트 모드에서 수립되지 않을 수 있다.

도 5는 일실시예에 따른 통신 시스템에서 UE 요청 PDU 세션을 수립하는 프로시져를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5의 프로시져에서, UE가 이미 AMF 장치에 등록되었으며, UE가 긴급 등록되지 않는 한, AMF 장치는 UDM 장치로부터 사용자 가입 데이터를 이미 검색하였다 가정한다.

단계 1에서, UE는 AMF 장치로 PDU 세션 수립 요청을 포함하는 NAS 메시지를 전송할 수 있다. UE에서 AMF 장치로 전송되는 NAS 메시지는 S-NSSAI(들), DNN, PDU 세션 ID, 요청 타입, 옛 PDU 세션 ID 및 N1 SM 컨테이너(PDU 세션 수립 요청) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 새로운 PDU 세션을 수립하기 위하여, UE는 새로운 PDU 세션 ID를 생성할 수 있다.

UE는 N1 SM 컨테이너에서 PDU 세션 수립 요청을 포함하는 NAS 메시지의 전송에 의해 UE 요청 PDU 세션 수립 프로시져를 시작할 수 있다(initiates). PDU 세션 수립 요청은 요청된 PDU 타입, 요청된 SSC 모드, 프로토콜 구성 옵션들 및 SM PDU DN 요청 컨테이너 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

PDU 세션 수립이 새로운 PDU 세션을 수립하기 위한 요청인 경우, 요청 타입은 "Initial request"를 나타낼 수 있고, PDU 세션 수립이 3GPP 액세스 또는 non-3GPP 액세스 사이의 기존 PDU 세션 스위칭과 관련되거나, 또는 EPC에서 기존 PDN 연결로부터 PDU 세션 핸드 오버와 관련되는 경우, 요청 타입은 "Existing PDU Session"을 나타낼 수 있다. PDU 세션 수립 요청이 EPC에서 기존 PDN 연결과 관련된 경우, S-NSSAI는 PDN 연결 수립 프로시져 동안 PGW-C+SMF에 의해 전송된 PCO로부터 수신된 S-NSSAI에 기초하여 설정될 수 있다. 긴급 서비스가 요구되고 긴급 PDU 세션이 기존에 수립되지 않은 경우, UE는 "Emergency Request"를 나타내는 요청 타입을 가지는 UE 요청 PDU 세션 수립 프로시져를 시작할 수 있다.

PDU 세션 수립이 긴급 서비스들을 위한 PDU 세션을 수립하는 요청인 경우, 요청 타입은 "Emergency Request"를 나타낼 수 있다. PDU 세션 수립 요청이 3GPP 액세스 및 non-3GPP 액세스 사이의 긴급 서비스 스위칭을 위한 기존 PDU 세션과 관련된 경우, 요청 타입은 "Existing Emergency PDU Session"을 나타낼 수 있다.

UE에 의해 전송된 NAS 메시지는 AMF 장치를 향하는 N2 메시지에서 AN에 의해 캡슐화(encapsulated)될 수 있고, 사용자 위치 정보 및 액세스 기술 타입 정보를 포함할 수 있다. PDU 세션 수립 요청 메시지는 외부 DN에 의한 PDU 세션 인증을 위한 정보를 포함하는 SM PDU DN 요청 컨테이너를 포함할 수 있다. UE는 허가된 NSSAI(Allowed NSSAI)부터 S-NSSAI를 포함할 수 있다. 허가된 NSSAI의 맵핑이 UE로 제공된 경우, UE는 허가된 NSSAI로부터 S-NSSAI 및 HPLMN을 위해 구성된 NSSAI로부터 대응하는 S-NSSAI 전부를 제공할 수 있다.

프로시져가 SSC 모드 3 동작을 위해 시작된(triggered) 경우, UE는 릴리즈될 지속 PDU 세션(on-going PDU Session)의 PDU 세션 ID를 나타내는 옛 PDU 세션 ID(Old PDU Session ID)를 NAS 메시지에 포함시킬 수 있다. 옛 PDU 세션 ID는 이 경우에만 포함되는 선택적인 파라미터일 수 있다.

도 5를 참고하면, AMF 장치는 사용자 위치 정보(예를 들어, RAN의 경우 셀 ID)와 함께 (단계 1에서 생성된) NAS SM 메시지를 AN으로부터 수신할 수 있다. UE가 LADN의 가용 영역의 바깥에 있는 경우, UE는 LADN에 대응하는 PDU 세션을 위한 PDU 세션 수립을 시작하지 않을 수 있다.

단계 2에서, AMF 장치는 요청 타입이 "initial request"를 표시하는지에 기초하여 메시지가 새로운 PDU 세션을 위한 요청에 대응하는지를 결정할 수 있다. AMF 장치는 PDU 세션 ID가 UE의 어느 기존 PDU 세션(들)을 위해 사용되지 않는지 결정할 수 있다. NAS 메시지가 S-NSSAI를 포함하지 않는 경우, AMF 장치는 UE 가입에 따라, 또는, NAS 메시지가 오직 하나의 디폴트 S-NSSAI를 포함하는 경우, 오퍼레이터 정책에 따라, 요청 PDU 세션(requested PDU Session)을 위한 디폴트 S-NSSAI를 결정할 수 있다.

AMF 장치는 SMF 장치를 TS 23.502의 4.3.2.2.3절에 기초하여 선택할 수 있다. 요청 타입이 "Initial request"를 표시하거나, 또는 요청이 EPS로부터의 핸드 오버에서 비롯된 경우, AMF 장치는 S-NSSAI(들), DNN, PDU 세션 ID 및 SMF ID의 관계성을 저장할 수 있다.

요청 타입이 "Initial request"이고 옛 PDU 세션 ID가 기존 PDU 세션도 메시지에 포함되어 있음을 나타내는 경우, AMF 장치는 이하 TS 23.502의 4.3.5.2절에 기초하여 SMF 장치를 선택할 수 있고, 새로운 PDU 세션 ID, S-NSSAI 및 선택된 SMF ID의 관계성을 저장할 수 있다.

요청 타입이 "Existing PDU Session"인 경우, AMF 장치는 UDM 장치로부터 수신된 SMF-ID에 기초하여 SMF 장치를 선택할 수 있다. 요청 타입이 "Existing PDU Session"인 경우, AMF 장치가 PDU 세션 ID를 인식하지 못하였거나, 등록 또는 가입 프로필 업데이트 알림 프로시져 동안 UDM 장치로부터 AMF 장치가 수신한 가입 컨텍스트가 PDU 세션 ID에 대응하는 SMF ID를 포함하지 않는 경우가 에러 사례(error case)를 구성할 수 있다.

요청 타입이 3GPP 액세스 및 non-3GPP 액세스 사이에서 이동되는 기존 PDU 세션과 관련된 "Existing PDU Session"을 나타내고, PDU 세션 ID 및 AMF 장치에 대응하는 SMF ID(홈 라우트의 경우 H-SMF)가 동일 PLMN에 속하는 경우, PDU 세션 수립 프로시져가 수행될 수 있다. 그렇지 않은 경우, AMF 장치는 적절한 거절 원인과 함께 PDU 세션 수립 요청을 거절할 수 있다.

SMF ID는 SMF가 속하는 PLMN ID를 포함할 수 있다.

UE가 긴급 서비스를 위해 등록되고 요청 타입이 "Emergency Request" 또는 "Existing Emergency PDU Session" 중 어느 것도 표시하지 않은 때에, AMF 장치는 UE에서 오는 요청을 거부할 수 있다. 요청 타입이 "Emergency Request"를 나타내는 경우, AMF 장치는 UE에 의해 제공되는 DNN 값 및 어느 S-NSSAI도 기대하지 않는 대신에, 로컬에서 구성된 값들을 사용할 수 있다.

요청 타입이 "Emergency Request" 또는 "Existing Emergency PDU Session"을 나타내는 경우, AMF 장치는 TS 23.501 문서의 5.16.4절에 기초하여 SMF 장치를 선택할 수 있다.

단계 3에서, AMF 장치는 SMF 장치로, Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request (SUPI, DNN, S-NSSAI, PDU 세션 ID, AMF ID, 요청 타입, N1 SM 컨테이너(PDU 세션 수립 요청), 사용자 위치 정보, 액세스 타입, PEI, GPSI, PDU 세션 상태 알림을 위한 가입 또는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request (SUPI, DNN, S-NSSAI, PDU 세션 ID, AMF ID, 요청 타입, N1 SM 컨테이너 (PDU 세션 수립 요청), 사용자 위치 정보, 액세스 타입, RAT 타입, PEI) 중 적어도 하나를 전송할 수 있다.

AMF 장치가 UE에 의해 제공된 PDU 세션 ID를 위한 SMF 장치와의 관계를 가지지 않는 경우(예를 들어, 요청 타입이 "initial request"를 나타내는 경우), AMF 장치는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request를 적용할 수 있다. 하지만, AMF 장치가 UE에 의해 제공된 PDU 세션 ID를 위해 SMF 장치와 이미 연관성을 가지고 있는 경우(예를 들어, 요청 타입이 "existing PDU Session"을 나타내는 때에), AMF 장치는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 요청을 적용할 수 있다.

AMF ID는 UE로 서비스를 제공하는 AMF 장치를 유일무이하게 식별하는 UE의 GUAMI이다. AMF 장치는 UE로부터 수신된 PDU 세션 수립 요청을 포함하는 N1 SM 컨테이너와 함께 PDU 세션 ID를 포워드할 수 있다. AMF 장치에서 사용 가능한 경우, GPSI가 포함될 수 있다.

UE가 SUPI를 제공하지 않으면서 긴급 서비스를 위해 등록되는 때에, AMF 장치는 SUPI 대신 PEI를 제공할 수 있다. PEI는 TS 23.501 문서의 5.9.3절에 정의되어 있다. UE가 SUPI와 함께 긴급 서비스를 위해 등록되어 있지만 인증되지 않은 경우, AMF 장치는 SUPI가 인증되지 않았음을 나타낼 수 있다. UE를 위한 SUPI를 수신하지 않았거나, AMF 장치가 SUPI가 인증되지 않았음을 나타내는 때에, SMF 장치는 UE가 인증되지 않은 것으로 결정할 수 있다.

옛 PDU 세션 ID가 단계 1에 포함된 경우, 그리고 SMF 장치가 재할당되지 않은 경우, AMF 장치는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청에 옛 PDU 세션 ID를 포함시킬 수 있다.

로컬 브레이크 아웃에서, V-SMF가 N1 SM 정보의 일부를 처리할 수 없는 경우, 홈 라우트 로밍(Home Routed Roaming)이 요구될 수 있다. V-SMF는 Nsmf_PDUSession_CreateSM 응답 서비스 동작을 적용하여, 그것이 N1 SM 메시지를 처리하는 올바른 SMF 장치가 아님을 AMF 장치로 응답할 수 있다. V-SMF는 AMF 장치가 홈 라우트 케이스로 진행되게 하는 적절한 N11 유발 코드를 포함할 수 있다. 도 6의 단계 2부터 다시 시작할 수 있다.

단계 4에서, 단계 3이 "Emergency Request" 및 "Existing Emergency PDU Session" 중 어느 것도 나타내지 않고, SMF 장치가 이 PDU 세션 ID를 위해 아직 등록되지 않은 경우, SMF 장치는 주어진 PDU 세션에서 Nudm_UECM_Registration (SUPI, DNN, PDU 세션 ID)를 이용하여 UDM 장치로 등록할 수 있다. 결론적으로, UDM 장치는 SUPI, SMF identity, SMF 주소 및 관련된 DNN 및 PDU 세션 ID 등의 정보를 저장할 수 있다. SUPI, DNN 및 N-NSSAI에 대응하는 세션 관리 가입 데이터가 사용 가능하지 않은 경우, SMF 장치는 Nudm_SDM_Get(SUPI, DNN, S-NSSAI)을 사용하여 세션 관리 가입 데이터를 검색할 수 있고, SMF 장치는 이 가입 데이터가 Nudm_SDM_Subscribe (SUPI, DNN, S-NSSAI)를 사용하여 변경된 때에 알림을 받도록 가입할 수 있다.

단계 3에서 수신한 요청 타입이 "Emergency Request"를 나타내는 경우, 인증된 비-로밍 UE를 위하여, 오퍼레이터 구성(예를 들어, 오퍼레이터가 긴급 통화 등을 위해 고정된 SMF 장치를 사용하는지 여부와 관련됨)에 기초하여, SMF 장치는 긴급 서비스를 위해 사용 가능한 주어진 PDU 세션을 위하여 Nudm_UECM_Registration(SUPI, PDU Session ID, Indication of Emergency Services)을 이용하여 UDM 장치에 등록할 수 있다. 결론적으로, UDM 장치는 SMF 장치 주소 및 긴급 서비스를 위한 적용 가능 PDU 세션을 저장할 수 있다.

단계 3에서 수신한 요청 타입이 "Emergency Request"를 나타내는 경우, 인증되지 않은 UE 또는 로밍 UE를 위하여, SMF 장치는 주어진 PDU 세션에서 UDM에 등록하지 않을 수 있다.

단계 3에서 요청 타입이 "Existing PDU Session" 또는 "Existing Emergency PDU Session"을 나타내는 경우, SMF 장치는 요청이 3GPP 액세스 및 non-3GPP 액세스 사이의 스위칭에서 비롯되었거나, 또는 요청이 EPS부터의 핸드 오버에서 비롯된 것으로 결정할 수 있다. SMF 장치는 PDU 세션 ID에 기초하여 기존 PDU 세션을 식별할 수 있다. 이 경우, SMF 장치는 새로운 SM 컨텍스트를 생성하지 않는 대신에, 기존 SM 컨텍스트를 업데이트하고, 응답에서 AMF 장치로 업데이트된 SM 컨텍스트의 표시를 제공할 수 있다.

요청 타입이 "Initial request"이고, 옛 PDU 세션 ID가 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청에 포함되는 경우, SMF 장치는 옛 PDU 세션 ID에 기초하여 릴리즈될 기존 PDU 세션을 식별할 수 있다.

가입 데이터는 인증된 PDU 타입(들), 인증된 SSC 모드(들), 디폴트 5QI 및 ARP, 가입된 세션-AMBR 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

UE가 그것에 가입하지 않은 경우, 정적 IP 주소/프리픽스가 가입 데이터에 포함될 수 있다.

SMF 장치는 UE 요청의 유효성을 점검할 수 있다(checks). SMF 장치는 (1) UE 요청이 사용자 가입 및 로컬 정책들에 부응하는지(compliant) 여부 및 (2) (DNN이 LADN에 대응하는 경우), AMF 장치로부터 보고된 UE 위치에 기초하여, UE가 LADN 서비스 영역내에 위치되는지 여부를 점검할 수 있다.

UE 요청이 유효하지 않은 것으로 간주되는 경우, SMF 장치는 PDU 세션을 수립하는 것에 동의하지 않기로 결정할 수 있다.

단계 5에서, SMF 장치에서 AMF 장치로, Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청(원인, SM 컨텍스트 ID 또는 N1 SM 컨테이너(PDU 세션 거절(원인))) 또는 단계 3에서 수신된 요청에 종속되는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 요청이 전송될 수 있다.

SMF 장치가 도 3에서 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청을 수신하고, SMF 장치가 PDU 세션 수립 요청을 처리할 수 있는 경우, SMF 장치는 SM 컨텍스트 식별자를 제공함으로써 AMF 장치로 응답할 수 있다.

SMF 장치가 PDU 세션을 수용(accept)하지 않기로 결정한 때에, SMF 장치는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 응답을 가지고 AMF 장치로 응답함으로써, 연관된 SM 거절 원인을 포함하는 NAS SM 시그널링을 통해 UE 요청을 거절할 수 있다. SMF 장치는 PDU 세션 ID가 릴리즈된 것으로 간주될 것임을 AMF 장치로 나타낼 수 있고, 이 PDU 세션을 위한 UDM 장치로부터 등록을 취소할 수 있고, 프로시져의 나머지가 생략될 수 있다.

단계 6에서, 선택적 2차 승인/인증이 수행될 수 있다.

단계 3에서 요청 타입이 "Existing PDU Session"을 나타내는 경우, SMF 장치는 2차 승인/인증을 수행하지 않을 수 있다.

단계 3에서 수신된 요청 타입이 "Emergency Request" 또는 "Existing Emergency PDU Session"인 경우, SMF 장치는 2차 승인/인증을 수행하지 않을 수 있다.

TS 23.501 문서의 5.6.6절에 설명된 DN-AAA 서버에 의해 PDU 세션을 수립하는 동안 SMF 장치가 2차 인증/승인을 수행할 필요가 있는 경우, SMF 장치는 TS 23.502 문서의 4.3.2.3절에 설명된 PDU 세션 수립 인증/승인을 시작할 수 있다.

PDU 세션 수립 인증/승인이 실패한 경우, SMF 장치는 단계 19로 진행할 수 있고,PDU 세션 수립 프로시져가 중단될 수 있다.

단계 7a에서, 동적 PCC가 배치된 경우, SMF 장치는 PCF 장치 선택을 수행할 수 있다. 요청 타입이 "Existing PDU Session" 또는 "Existing Emergency PDU Session"을 나타내는 경우, SMF 장치는 PDU 세션을 위해 이미 선택된 PCF를 사용할 수 있다. 동적 PCC가 배치되지 않은 경우, SMF 장치는 로컬 정책을 적용할 수 있다.

단계 7b에서, SMF 장치는 PCF 장치로의 PDU 세션을 수립하고 PDU 세션을 위한 디폴트 PCC 규칙들을 얻기 위하여, TS 23.502 문서의 4.16.4절에 설명된 세션 관리 정책 수립 프로시져를 수행할 수 있다. SMF 장치에서 가능한 경우, GPSI가 포함될 수 있다. 단계 3에서 요청 타입이 "Existing PDU Session"을 나타내는 경우, SMF 장치는 TS 23.502 문서의 4.16.5절에 정의된 세션 관리 정책 변경 프로시져에 의해 PCF에 의해 이전에 가입된 이벤트를 알릴 수 있고, PCF 장치는 SMF 장치에서 정책 정보를 갱신할 수 있다. PCF 장치는 인증된 세션-AMBR 및 인증된 5QI 및 ARP를 SMF 장치로 제공할 수 있다. PCF 장치는 SMF 장치에서 IP 할당/릴리즈 이벤트에 가입할 수 있다(그리고 다른 이벤트들에 가입할 수 있다).

PCF 장치는, 긴급 DNN에 기초하여, TS 23.503에 설명된 긴급 서비스들을 위해 예약된 값으로 PCC 규칙들의 ARP를 설정할 수 있다.

단계 7의 목적은 UPF 장치를 선택하기 이전에 PCC 규칙들을 수신하기 위함이다. PCC 규칙들이 UPF 장치 선택의 입력으로써 필요하지 않은 경우, 단계 7은 단계 8 이후 수행될 수 있다.

단계 8에서, 요청 타입이 "Initial request"를 나타내는 경우, SMF 장치는 TS 23.501 문서의 5.6.9.3절에 기재된 바를 참조하여 PDU 세션을 위한 SSC 모드를 선택할 수 있다. SMF 장치는 TS 23.501 문서의 6.3.3 절에 기재된 바와 같이 필요한 하나 이상의 UPF 장치를 선택할 수 있다. IPv4 또는 IPv6의 PDU 타입의 경우, SMF 장치는 TS 23.501문서의 5.8.1절에 기재된 PDU 세션을 위한 IP 주소/프리픽스를 할당할 수 있다. IPv6의 PDU 타입의 경우, SMF 장치는, UE가 그것의 링크-로컬 주소를 만들기 위하여, UE로 인터페이스 식별자를 할당할 수 있다. 구조화되지 않은 PDU 타입을 위하여, SMF 장치는 TS 23.501 문서의 5.6.10.3 절에 기재된 바를 참조하여 N6 포인트-포인트 터널링(UDP/IPv6에 기초하여) 및 PDU 세션을 위한 IPv6 프리픽스를 할당할 수 있다. 이더넷 PDU 타입 PDU 세션을 위하여, MAC 및 IP 주소 전부가 이 PDU 세션에서 SMF 장치에 의해 UE로 할당되지 않을 수 있다.

단계 3에서 요청 타입이 "Existing PDU Session"인 경우, SMF 장치는 소스 네트워크에서 UE로 이미 할당된 IP 주소/프리픽스를 유지할 수 있다.

단계 3에서 요청 타입이 3GPP 액세스 및 non-3GPP 액세스 사이에서 이동된 기존 PDU 세션과 관련된 "Existing PDU Session"인 경우, SMF 장치는 PDU 세션의 SSC 모드, 현재 PDU 세션 앵커(current PDU Session Anchor) 및 IP 주소를 유지할 수 있다.

SMF 장치는, 예를 들어, TS 23.502 문서의 4.2.3.2 절에서 단계 5에 기재된 새로운 UPF 장치의 할당 또는 새로운 중간 UPF 장치 삽입을 개시하기로 결정할 수 있다.

요청 타입이 "Emergency Request"인 경우, SMF 장치는 TS 23.501 문서의 5.16.4 절에 기재된 바를 참조하여 UPF 장치를 선택하고 SSC 모드 1을 선택할 수 있다.

단계 9에서, SMF 장치는 이미 가입된 몇몇 이벤트를 PCF 장치로 보고하기 위하여, TS 23.502 문서의 4.16.5 절에 정의된 세션 관리 정책 변경 프로시져를 수행할 수 있다. 요청 타입이 "initial request"이고, 동적 PCC가 배치되고, PDU 타입이 IPv4 또는 IPv6인 경우, SMF 장치는 할당된 UE IP 주소/프리픽스를 (이미 가입된) PCF 장치로 알릴 수 있다.

IP 주소/프리픽스가 단계 7 이전에 할당되거나(예를 들어, UDM 장치에서 가입된 정적 IP 주소/프리픽스) 또는 단계 7이 단계 8 이후 수행된 경우, IP 주소/프리픽스는 단계 7에서 PCF 장치로 제공될 수 있고, 단계 9의 IP 주소/프리픽스 알림이 생략될 수 있다.

단계 9에서, PCF 장치는 업데이트된 정책들을 SMF 장치로 알릴 수 있다. PCF 장치는 인증된 세션-AMBR 및 인증된 5QI 및 ARP를 SMF 장치로 제공할 수 있다.

단계 10에서, 요청 타입이 "initial request"를 나타내는 경우, SMF 장치는 선택된 UPF 장치를 가지고 N4 세션 수립 프로시져를 시작하거나, 그렇지 않은 경우, 선택된 UPF 장치를 가지고 N4 세션 변경 프로시져를 시작할 수 있다.

단계 10a에서, SMF 장치는 UPF 장치로 N4 세션 수립/변경 요청을 전송하고 이 PDU 세션을 위해 UPF 장치로 설치될 패킷 탐지, 감시 및 보고 규칙들을 제공할 수 있다. CN 터널 정보가 SMF 장치에 의해 할당된 경우, CN 터널 정보가 이 단계에서 UPF 장치로 제공될 수 있다. 선택적 사용자 평면 비활성화가 이 PDU 세션을 위하여 필요한 경우, SMF 장치는 휴면 타이머(Inactivity Timer)를 결정하고 UPF 장치로 제공할 수 있다.

단계 10b에서, UPF 장치는 N4 세션 수립/변경 응답을 전송함으로써 응답할 수 있다. CN 터널 정보가 UPF 장치에 의해 할당된 경우, CN 터널 정보가 이 단계에서 SMF 장치로 제공될 수 있다.

복수의 UPF 장치들이 PDU 세션을 위해 선택된 경우, SMF 장치는 이 단계에서 PDU 세션의 UPF 장치들 각각을 가지고 N4 세션 수립/ 변경 프로시져를 시작할 수 있다.

요청 타입이 "Existing PDU Session"을 나타내고, SMF 장치가 CN 터널 정보를 생성하는 경우, 단계 10b는 생략될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 단계 10b는 N4 세션 변경 프로시져를 이용하여 UPF 장치로부터 CN 터널 정보를 획득하기 위해 수행될 수 있다.

단계 11에서, SMF 장치는 AMF 장치로, Namf_Communication_N1N2MessageTransfer (PDU 세션 ID, 액세스 타입, N2 SM 정보(PDU 세션 ID, QFI(들), QoS Profile(들), CN 터널 정보, S-NSSAI, 세션-AMBR, PDU 세션 타입), N1 SM 컨테이너(PDU 세션 수립 승인 (QoS Rule(들), 선택된 SSC 모드, S-NSSAI, 할당된 IPv4 주소, 인터페이스 식별자, 세션-AMBR, 선택된 PDU 세션 타입)))을 전송할 수 있다. 복수의 UPF 장치들이 PDU 세션을 위해 사용되는 경우, CN 터널 정보는 N3를 중단하는 UPF 장치 관련 터널 정보를 포함할 수 있다.

N2 SM 정보는 AMF 장치가 (R)AN으로 포워드할 정보를 전송할 수 있고, 상기 정보는 (1) PDU 세션에 대응하는 N3 터널의 코어 네트워크 주소에 대응하는 CN 터널 정보, (2) (R)AN으로 제공될 하나 이상의 QoS 프로파일들 및 대응하는 QFI들(이것은 TS 23.501문서의 5.7 절에 기재됨), (3) AN 자원들 및 UE를 위한 PDU 세션 사이의 관계성을 UE로 나타내기 위해 UE로 전송되는 AN 시그널링에 의해 사용되는 PDU 세션 ID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

PDU 세션은 S-NSSAI 및 DNN과 관련될 수 있다. N1 SM 컨테이너는 AMF 장치가 UE로 제공될 것이라는 PDU 세션 수립 승인을 포함할 수 있다. 복수의 QoS 규칙들 및 QoS 프로파일들이 PDU 세션 수립 승인에서 N1 SM 및 N2 SM 정보에 포함될 수 있다. Namf_Communication_N1N2MessageTransfer는 AMF 장치가 사용을 위해 UE를 향하여 액세스되는 것이 무엇인지를 알게하는 PDU 세션 ID 및 정보를 포함할 수 있다. 액세스 정보는 UE가 3GPP 및 Non 3GPP 액세스에서 동시에 연결되는 경우를 처리하기 위한 것이다.

단계 12에서, AMF 장치에서 (R)AN으로, N2 PDU 세션 요청(N2 SM 정보, NAS 메시지(PDU 세션 ID, N1 SM 컨테이너(PDU 세션 수립 승인))이 전송될 수 있다. AMF 장치는 PDU 세션 ID, UE를 대상으로 하는 PDU 세션 수립 승인 및 (R)AN을 향하는 N2 PDU 세션 요청에서 SMF 장치로부터 수신된 N2 SM 정보를 포함하는 NAS 메시지를 전송할 수 있다.

단계 13에서, (R)AN은 UE로, SMF 장치로부터 수신된 정보와 관련된 UE와 교환되는 AN 특정 시그널링을 발행(issue)할 수 있다. 예를 들어, 3GPP RAN의 경우, RRC 연결 재구성이 단계 12에서 수신된 PDU 세션 요청을 위한 QoS 규칙들과 관계된 필요 RAN 자원들을 수립하는 UE와 함께 발생될 수 있다.

(R)AN은 PDU 세션을 위한 (R)AN N3 터널 정보를 할당할 수 있다. 듀얼 연결성의 경우, 마스터 RAN 노드는 마스터 RAN 노드에 설치될 몇몇(0개 또는 그 이상의) QFI 들과 2차 RAN 노드에 다른 QFI를 할당할 수 있다. AN 터널 정보는 관계된 RAN 노드 각각을 위한 터널 종점(tunnel endpoint), 터널 종점 각각에 할당된 QFI들을 포함할 수 있다. QFI는 마스터 RAN 노드 또는 2차 RAN 노드 중 어느 하나에 할당될 수 있지만, 마스터 RAN 노드 및 2차 RAN 노드 전부에 할당되지는 않는다.

(R)AN은 단계 12에서 제공된 NAS 메시지(PDU Session ID, N1 SM container (PDU Session Establishment Accept))를 UE로 포워드할 수 있다. 필요 RAN 자원들이 수립되고 (R)AN 터널 정보의 할당이 성공한 경우, (R)AN은 NAS 메시지만을 UE로 제공할 수 있다.

단계 14에서, (R)AN에서 AMF 장치로, N2 PDU 세션 응답 (PDU 세션 ID, 원인, N2 SM 정보 (PDU 세션 ID, AN 터널 정보, 승인되거나 또는 거절된 QFI(들)의 리스트))이 전송될 수 있다. AN 터널 정보는 PDU 세션에 대응하는 N3 터널의 액세스 네트워크 주소에 대응할 수 있다.

단계 15에서, AMF 장치에서 SMF 장치로, Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 요청(N2 SM 정보, 요청 타입)이 전송될 수 있다. AMF 장치는 (R)AN으로부터 수신한 N2 SM 정보를 SMF 장치로 포워드할 수 있다. 거절된 QFI(들)의 리스트가 N2 SM 정보에 포함된 경우, SMF 장치는 거절된 QFI(들)과 관련된 QoS 프로파일들을 릴리즈할 수 있다.

단계 16a에서, SMF 장치는 UPF 장치와 함께 N4 세션 변경 프로시져를 시작할 수 있다. SMF 장치는 UPF 장치를 향하는 AN 터널 정보 뿐만 아니라 대응하는 포워딩 규칙들을 제공할 수 있다.

PDU 세션 요청이 3GPP 및 non-3GPP 액세스 사이의 기동성(mobility) 또는 EPC로부터의 기동성에서 비롯된 경우, 다운 링크 데이터 경로가 이 단계에서 타겟 액세스를 향해 스위칭될 수 있다.

단계 16b에서, UPF 장치는 SMF 장치로 N4 세션 변경 응답을 제공할 수 있다.

복수의 UPF 장치가 PDU 세션에서 사용된 경우, 단계 16의 UPF 장치는 N3를 중단하는 UPF 장치를 나타낸다.

단계 17에서, SMF 장치에서 AMF 장치로, Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 응답(원인)이 전송될 수 있다.

SMF 장치는, 이 단계 이후 TS 23.502 문서의 5.2.2.3.2 절에 특정된 Namf_EventExposure_Subscribe 서비스 동작을 적용함으로써, AMF 장치로부터 UE 기동성 이벤트 알림(UE mobility event notification)에 가입할 수 있다(예를 들어, 위치 보고, UE가 관심 영역(area if interest)로 들어가거나 나가는 것). LADN을 위하여, SMF 장치는 관심 영역을 위한 지표로써 LADN DNN을 제공함으로써 UE가 LADN 서비스 영역으로 들어가거나 나가는 이벤트 알림에 가입할 수 있다. 상기 동작은 TS 23.501 문서의 5.6.5 절 및 5.6.11 절을 참조하여 수행될 수 있다.

이 단계 이후, AMF 장치는 SMF 장치에 의해 가입된 관련 이벤트들을 포워드할 수 있다.

단계 18은 조건부로 수행될 수 있고, SMF 장치에서 AMF 장치로, Nsmf_PDUSession_SMContextStatusNotify (릴리즈)가 전송될 수 있다.

프로시져가 수행되는 동안, 단계 5가 수행된 이후 어느 시점에서, PDU 세션 수립이 성공하지 않은 경우, SMF 장치는 Nsmf_PDUSession_SMContextStatusNotify (릴리즈)를 적용하여 AMF 장치로 알릴 수 있다. SMF 장치는 생성된 N4 세션(들) 및 할당된 PDU 세션 주소(예를 들어, IP 주소)를 릴리즈하고, PCF 장치와의 관련성을 릴리즈할 수 있다.

단계 19에서, SMF 장치에서 UE로, PDU 타입 IPv6인 경우, SMF 장치는 IPv6 라우터 광고(IPv6 Router Advertisement)를 생성하고, UPF 장치 및 N4를 통하여 UE로 그것을 전송할 수 있다.

단계 20에서, PDU 세션이 수립될 수 없는 경우, SMF 장치는 다음 동작들 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

(a) SMF 장치가 이것(DNN, S-NSSAI)의 PDU 세션을 더 이상 처리(handle)할 수 없는 경우, Nudm_SDM_Unsubscribe (SUPI, DNN, S-NSSAI)를 사용하여, SMF 장치는 대응하는 (SUPI, DNN, S-NSSAI)를 위한 세션 관리 가입 데이터의 변경을 위해 가입을 취소할 수 있다.

(b) SMF 장치는 Nudm_UECM_Deregistration (SUPI, DNN, PDU Session ID)을 이용하여 주어진 PDU 세션에서 등록을 취소할 수 있다.

<홈 라우트 로밍>

도 6은 홈 라우트 로밍 시나리오에 기초한 일실시예에 따른 통신 시스템에서 UE 요청 PDU 세션을 수립하는 프로시져를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참고하면, 단계 1은 도 5의 단계 1에서 설명한 바와 동일하다.

단계 2도 도 5의 단계 2에서 설명한 바를 참조하여 수행될 수 있다. 추가적으로, 단계 2에서, AMF 장치는 TS 23.502 문서의 4.3.2.2.3 절을 참조하여, HPLMN에 의해 정의된 값을 가지는 S-NSSAI를 이용하여 HPLMN에서 SMF 장치를 선택할 수 있다. AMF 장치는 VPLMN에서 S-NSSAI, DNN, PDU 세션 ID 및 SMF ID의 관련성을 저장할 수 있다.

도 5의 단계 3에서, 로컬 브레이크 아웃 로밍 경우에서, V-SMF 장치가 AMF 장치로 V-SMF가 N1 SM 정보의 몇몇 부분을 처리할 수 없음을 나타낸 경우, 홈 라우트 경우의 AMF 장치는 도 6의 단계 2에서 진행하여 이전에 선택된 V-SMF 장치와 다른 VPLMN에서 SMF 장치를 선택할 수 있다.

단계 3a는 도 5의 단계 3a에서 설명한 바를 참조하여 수행될 수 있다. AMF 장치는 단계 2에서 선택된 HPLMN에서 SMF 장치의 아이덴티티 및 HPLMN에 의해 정의된 값을 가지는 S-NSSAI를 제공할 수 있다. PDU 세션이 홈 라우트인 경우 H-SMF 장치가 제공될 수 있다. N1 SM 컨테이너는 UE로부터 수신된 PDU 세션 수립 요청을 포함할 수 있다. AMF 장치에서 사용 가능한 경우, GPSI가 AMF 장치에 의해 V-SMF 장치로 제공될 수 있다.

파라미터 S-NSSAI는 슬라이스 선택 파라미터들과 관련한 리플렉터 합의로 업데이트될 수 있다.

단계 3b는 도 5의 단계 5에서 설명한 바와 동일하다.

단계 4에서, V-SMF 장치는 TS 23.501 문서의 6.3.3 절에 설명된 바를 참조하여 VPLMN에서 UPF 장치를 선택할 수 있다.

단계 5에서, V-SMF 장치는 선택된 V-UPF 장치와 함께 N4 세션 수립 프로시져를 시작할 수 있다.

단계 5a에서, V-SMF 장치는 V-UPF 장치로 N4 세션 수립 요청을 전송할 수 있다. CN 터널 정보가 SMF 장치에 의해 할당될 수 있고, CN 터널 정보는 이 단계에서 V-UPF 장치로 제공될 수 있다.

단계 5b에서, V-UPF 장치는 N4 세션 수립 응답을 전송하여 응답할 수 있다. CN 터널 정보가 V-UPF 장치에 의해 할당된 경우, CN 터널 정보가 이 단계에서 V-SMF 장치로 제공될 수 있다.

단계 6에서, V-SMF 장치에서 H-SMF 장치로, Nsmf_PDUSession_Create 요청(SUPI, (가능한 경우)GPSI, DNN, HPLMN, PDU 세션 ID에 의해 정의된 값을 가지는 S-NSSAI, V-SMF ID, V-CN-터널 정보, PDU 타입, 프로토콜 구성 옵션들, 사용자 위치 정보, SM PDU DN 요청 컨테이너가 전송될 수 있다. 프로토콜 구성 옵션들은 H-SMF 장치가 PDU 세션을 적절히 수립하는 데 필요한 정보(예를 들어, SSC 모드 또는 TS 23.502 문서의 4.3.2.3 절에서 정의된 DN-AAA에 의해 UE를 인증하는데 사용되는 SM PDU DN 요청 컨테이너)를 포함할 수 있다.

단계 7 내지 단계 12는 도 5의 단계 4 내지 단계 10과 유사하게 수행될 수 있다. 다만, (1) 상기 단계들이 홈 PLMN에서 실행되고, (2) H-SMF 장치가 이 UE를 위한 이 PDU 세션을 위한 V-SMF ID 및 PDU 세션의 관련성을 저장하고, (3) H-SMF 장치가 도 5의 단계 9a처럼 휴면 타이머를 H-UPF 장치로 제공하지 않고, (4) 도 5의 단계 5가 실행되지 않는 차이점이 있다.

단계 13에서, H-SMF 장치에서 V-SMF 장치로, Nsmf_PDUSession_Create 응답(QoS 규칙(들), V-SMF 장치가 이해할 것으로 예상되지 않는 세션 레벨 정보, 선택된 PDU 세션 타입 및 SSC 모드, H-CN 터널 정보, QFI(들), QoS 프로파일(들), 세션-AMBR, PDN 연결 타입과 같은 EPS 상호 연동에서 V-SMF 장치에 의해 필요한 정보를 포함하는 프로토콜 구성 옵션)이 전송될 수 있다.

H-SMF 장치가 제공하는 정보는 도 5의 단계 11에서 정의된 것과 동일할 수 있다. H-CN 터널 정보는 H-UPF 장치로 향하는 업 링크 트래픽을 위한 터널 정보를 포함할 수 있다. 복수의 QoS 규칙들이 Nsmf_PDUSession_Create 응답에 포함될 수 있다.

단계 14 내지 단계 18은 도 5의 단계 11 내지 단계 15와 유사하게 수행될 수 있다. 다만, (1) 상기 단계들이 방문 PLMN에 의해 실행되고, (2) V-SMF 장치는 이 UE를 위한 이 PDU 세션을 위한 H-SMF ID 및 PDU 세션의 관련성을 저장하는 차이점이 있다.

단계 19a에서, V-SMF 장치는 V-UPF 장치와 함께 N4 세션 변경 프로시져를 시작할 수 있다. V-SMF 장치는 V-CN 터널 정보, H-CN 터널 정보, 이 PDU 세션에서 설치될 감시 및 보고 규칙들, 패킷 감지를 제공할 수 있다.

단계 19b에서, V-UPF 장치는 V-SMF 장치로 N4 세션 변경 응답을 제공할 수 있다. 단계 19b 이후, V-UPF 장치는 이 PDU 세션을 위해 버퍼링된 다운-링크 패킷들을 UE로 전송할 수 있다.

단계 20은 도 5의 단계 17과 유사하게 수행될 수 있다. 다만, 도 5의 단계 17의 SMF 장치가 V-SMF 장치라는 차이점이 있다.

단계 21은 도 5의 단계 18과 동일하게 수행될 수 있다.

단계 22에서, H-SMF 장치에서 UE로, H-UPF 및 VPLMN에서 V-UPF를 통하여, PDU 타입 IPv6인 경우, H-SMF 장치는 IPv6 라우터 광고(IPv6 Router Advertisement)를 생성하고, H-UPF 장치, V-UPF 장치 및 N4를 통하여 UE로 전송할 수 있다.

단계 23은 도 5의 단계 20과 유사하게 수행될 수 있고, 홈 PLMN에서 실행되는 차이점이 있다.

HPLMN에서 SMF 장치는 단계 21을 단계 13 이후 실행할 수 있다.

<비신뢰 non-3GPP 액세스(Untrusted non-3GPP Access)를 통한 UE 요청 PDU 세션 수립(UE Requested PDU Session Establishment)>

도 7은 일실시예에 따른 통신 시스템에서 비신뢰 non-3GPP 액세스를 통한 UE 요청 PDU 세션을 수립하는 프로시져를 설명하기 위한 흐름도이다.

이하에서는 도 7을 참고하여, UE가 비신뢰 non-3GPP 액세스 네트워크를 통해 PDU 세션을 수립하는 프로시져뿐만 아니라 3GPP 액세스 및 non-3GPP 액세스 사이의 기존 PDU 세션에서 핸드 오버하는 프로시져를 설명한다. 도 7의 프로시져는 LBO와 함께 로밍, 비-로밍뿐만 아니라 홈 라우트 로밍 시나리오에서 적용될 수 있다.

비로밍 및 LBO 시나리오를 위하여, UE가 N3IWF의 PLMN과 다른 PLMN에서 3GPP 액세스로 동시에 등록하는 경우, 도 7의 프로시져에서의 기능적 엔티티들은 N3IWF의 PLMN에 위치될 수 있다. 홈 라우트 로밍 시나리오에서, 도 7의 프로시져에서의 VPLM에서 관련된 UPF, V-SMF 및 AMF는 N3IWF의 PLMN에 위치될 수 있다.

도 7의 프로시져는 도 5(LBO를 가지는 로밍 및 비로밍을 위해) 내지 도 6(홈 라우트 로밍을 위해)에 설명된 PDU 세션 수립 프로시져에 기초할 수 있다.

단계 1에서, UE는 도 5의 단계 1에서 특정된 PDU 세션 수립 요청을 AMF 장치로 전송할 수 있다. 상기 메시지는 NAS 시그널링(4.12.2에서 특정된 바와 같이 수립됨)을 위해 IPsec SA를 통해 N3IWF로 전송될 수 있고, N3IWF는 5GC에서 그것을 AMF 장치로 투명하게 포워드할 수 있다(transparently forward).

단계 2a에서, 로컬 브레이크아웃을 가지는 로밍 또는 비로밍의 경우, 도 5의 단계 2 내지 단계 11이 3GPP 액세스에서의 PDU 세션 수립 프로시져를 따라 실행될 수 있다. 홈 라우트 로밍의 경우, 도 6의 단계 2 내지 단계 14가 3GPP 액세스에서의 PDU 세션 수립 프로시져를 따라 실행될 수 있다.

단계 2b에서, 도 5의 단계 11에서 설명한 바와 같이, AMF 장치는 이 PDU 세션을 위한 액세스 자원들을 수립하기 위하여 N3IWF로 N2 PDU 세션 수립 요청 메시지를 전송할 수 있다.

단계 3에서, N3IWF의 정책들 및 구성에 기초하여, 그리고 이전 단계에서 수신된 QoS 프로파일들에 기초하여, N3IWF는 IPsec 차일드 SA들(IPsec child SAs)의 개수 및 IPsec 차일드 SA들 각각과 관련된 QoS 프로파일들을 결정할 수 있다. 예를 들어, N3IWF는 하나의 IPsec 차일드 SA를 수립하기로 결정하고, 모든 QoS 프로파일들을 이 IPsec 차일드 SA와 연관지을 수 있다. 이 경우, PDU 세션의 모든 QoS 플로우들은 하나의 IPsec 차일드 SA로 전송될 수 있다.

단계 4a에서, N3IWF는 PDU 세션을 위한 첫번째 IPsec 차일드 SA를 수립하기 위하여 RFC 7296의 IKEv2 사양에 따른 IKE Create_Child_SA 요청을 UE로 전송할 수 있다. 상기 요청은 (a) 차일드 SA와 관련된 QFI(들), (b) 이 차일드 SA와 관련된 PDU 세션의 아이덴티티 및 (c) 선택적으로, 이 차일드 SA와 관련된 DSCP 값을 포함하는 3GPP에 특정하는 Notify payload를 포함할 수 있다. DSCP 값이 포함된 경우, UE 및 N3IWF는 이 DSCP 값으로 이 차일드 SA에서 전송되는 모든 IP 패킷들을 표시할 수 있다. IKE Create_Child_SA 요청은 SA 페이로드, N3IWF를 위한 트래픽 선택기(Traffic Selectors, TS)) 및 UE등과 같은 다른 정보(RFC 7296에 따라)를 포함할 수 있다. IKE Create_Child_SA 요청은 요청된 IPsec 차일드 SA가 전송 모드에서 동작할 것임을 나타낼 수 있다.

단계 4b에서, UE가 새로운 IPsec 차일드 SA를 승인한 경우, UE는 RFC 7296에서 IKEv2 사양에 따른 IKE Create_Child_SA 응답을 전송할 수 있다. IPsec 차일드 SA를 수립하는 동안 UE는 IP 주소를 할당받지 않을 수 있다.

단계 4c 내지 단계 4d에서, 단계 3에서 N3IWF가 PDU 세션을 위해 복수의 IPsec 차일드 SA를 수립하기로 결정된 경우, 추가적인 IPsec 차일드 SA들이 수립될 수 있고, 각각은 하나 이상의 QoS 프로파일들과 연관될 수 있다.

단계 5에서, 모든 IPsec 차일드 SA들이 수립된 이후, N3IWF는 단계 2b에서 수신한 PDU 세션 수립 승인 메시지를, NAS 시그널링을 위한 IPsec SA를 통해 UE로 포워드할 수 있다.

단계 6에서, N3IWF는 N2 PDU 세션 요청 Ack를 AMF 장치로 전송할 수 있다.

단계 7에서, 로컬 브레이크 아웃을 가지는 로밍 또는 비로밍의 경우, 단계 5의 단계 14 이후의 모든 단계들이 3GPP 액세스에서의 PDU 세션 수립 프로시져에 따라 실행될 수 있다. 홈 라우트 로밍의 경우, 도 6의 단계 18 이후의 모든 단계들이 3GPP 액세스에서의 PDU 세션 수립 프로시져에 따라 실행될 수 있다.

단계 8에서, 사용자 평면에서, UE가 UL PDU를 전송하는 때에, UE는 (PDU 세션의 QoS 규칙들을 이용하여) UL PDU와 관련된 QFI를 결정할 수 있고, UL PDU를 GRE 패킷에 캡슐화(encapsulate)할 수 있고, 이 QFI와 연관된 IPsec 차일드 SA를 통해 N3IWF로 GRE 패킷을 포워드할 수 있다. GRE 패킷의 헤더는 UL PDU와 연관된 QFI를 전송할 수 있다.

단계 8에서, 사용자 평면에서, N3IWF가 N3를 통해 DL PDU를 수신하는 때에, N3IWF는 NWu에서 DL PDU를 전송하는데 사용하기 위하여 IPsec 차일드 SA를 결정하기 위하여 PDU 세션의 아이덴티티 및 QFI를 사용할 수 있다. N3IWF는 DL PDU를 GRE 패킷내에 캡슐화할 수 있고, GRE 패킷의 헤더에서 QFI를 복사할 수 있다. N3IWF는 UE에서 리플렉티브 QoS를 활성화하는데 사용되는 리플렉티브 QoS 지표(Reflective QoS Indicator, RQI)를 GRE 헤더에 포함시킬 수 있다.

<리플렉티브 QoS의 비활성화>

일실시예에 따르면, 제어 평면으로 리플렉티브 QoS를 활성화하는 경우에도, 리플렉티브 QoS를 비활성화할 때에, 명시적 시그널링(explicit signaling)을 필요로 하지 않는 타이머 기반의 비활성화가 제공됨으로써, 네트워크의 매니지먼트 오버헤드 및 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.

<UP(User Plane) 활성화 리플렉티브 QoS(UP activated Reflective QoS)의 비활성화>

UP 활성화 리플렉티브 QoS의 비활성화는 UPF(User Plane Function) 장치로만 전달되는 N4 시그널링을 통해 수행될 수 있다. N4 시그널링은 UPF 장치 및 SMF(Session Management Function) 장치 사이의 레퍼런스 포인트(N4 레퍼런스 포인트)에서 전달되는 신호를 의미한다. UPF 장치 및 SMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트를 통해, UP 활성화 리플렉티브 QoS의 비활성화는 UPF 장치에서 RQI(Reflective QoS Indication)를 포함하지 않도록 QoS 규칙을 변경하거나 또는 삭제하여 수행될 수 있다.

UE(User Equipment) 도출 QoS 규칙 제거(UE Derived QoS Rule deletion)는, UE 도출 QoS 규칙 제거 타이머(UE derived QoS rule deletion timer) 각각에 기초하여, UE에서 독립적으로 수행될 수 있다.

<CP(Control Plane) 활성화 리플렉티브 QoS(CP activated Reflective QoS)의 비활성화>

CP 활성화 리플렉티브 QoS의 비활성화는 UE로 전달되는 N1 비활성화 시그널링을 통해 수행될 수 있다. N1 비활성화 시그널링은 AMF(Access and Mobility Management Function) 장치 및 UE 사이의 레퍼런스 포인트(N1 레퍼런스 포인트)를 통해 전달될 수 있다. UE가 N1 레퍼런스 포인트를 통해 전달되는 N1 시그널링을 수신할 때에, CP 활성화 리플렉티브 QoS의 비활성화는 매칭된 패킷들을 RQI 해석(RQI interpreted)으로 해석하지 않도록 UE에서 QoS 규칙을 변경하거나 또는 삭제할 수 있다. 리플렉티브 QoS가 비활성화되는 즉시, UE 도출 QoS 규칙들(UE Derived QoS Rules)은 삭제될 수 있다.

타이머 만료에 기초한 내재적 비활성화(Implicit deactivation)가 선택적으로 수행될 수 있다.

C-plane 활성화하는 동안 UE로 전달된 타이머가 만료된 때에, 내재적 비활성화는 매칭된 패킷들을 RQI 해석(RQI interpreted)으로 해석하지 않도록 UE에서 QoS 규칙을 변경하거나 또는 삭제한다.

리플렉티브 QoS가 비활성화되는 즉시, UE 도출 QoS 규칙들은 삭제될 수 있다.

리플렉티브 QoS 규칙을 적용하는 지속 시간이 사전에 정의된 경우, 비활성화를 위한 N1 레퍼런스 포인트를 통한 추가적인 시그널링(즉, N1 시그널링)이, 리플렉티브 QoS를 활성화할 때에 C-plane을 통해 UE로 리플렉티브 QoS 유효 타이머(Reflective QoS Validity Timer)를 전송함으로써 회피될 수 있다.

내재적 비활성화를 선택적으로 수행하는 옵션에서, 사전에 정의된 타이머가 제어 평면 활성화 시그널링 프로시져(Control plane activation signalling procedure) 동안 만료된 때에, UE(및 UPF 장치)는 제어 평면 활성화 리플렉티브 QoS(Control plane activated Reflective QoS)를 내재적으로 비활성화할 수 있다. UE 도출 QoS 규칙들 각각을 삭제하기 위하여, 리플렉티브 QoS 유효 타이머는 UE 타이머마다 다를 수 있다.

<리플렉티브 QoS의 불능화(disabling)>

<일반>

5GC(5G Core Network)는 리플렉티브 QoS의 불능화(disabling)를 지원할 수 있다. 리플렉티브 QoS 비활성화 프로시져는 UPF 장치 및 UE로 리플렉티드 QoS 규칙(Reflected QoS rule)을 구성하는데 사용자 평면(UP, User Plane) 활성화 또는 제어 평면(CP, Control Plane) 활성화 중 무엇이 사용되었는지 여부에 종속될 수 있다.

<사용자 평면 활성화 리플렉티브 QoS(User Plane Activated Reflective QoS)의 비활성화>

5GC가 사용자 평면 활성화 리플렉티브 QoS를 비활성화하기로 결정한 때에, SMF 장치는 RQI의 포함(inclusion)을 불능화하기 위하여, 리플렉티브 QoS를 위하여 UPF 장치에서 구성된 QoS 규칙을 변경하거나 또는 삭제할 수 있다. UPF 장치가 요청을 수신한 때에, UPF 장치는 N3 레퍼런스 포인트에서 QoS 규칙에 매칭되는 패킷들의 인캡슐레이션 헤더(encapsulation header)에 RQI를 포함시키는 것을 멈출 수 있다. 관련된 UE 도출 QoS 규칙들은 각각에 고유한 타이머들의 만료에 기초하여 독립적으로 제거될 수 있다. 사용자 평면 활성화 리플렉티브 QoS가 5GC 및 UE 사이의 명시적 N1 NAS(Non-Access-Stratum) 시그널링을 통해 비활성화될 수 있다.

<제어 평면 활성화 리플렉티브 QoS(Control Plane Activated Reflective QoS)의 비활성화>

제어 평면 활성화 리플렉티브 QoS에 대하여, 5G 시스템은 5GC 및 UE 사이의 명시적 N1 NAS 시그널링을 통한 비활성화를 지원할 수 있다. 5GC가 제어 평면 활성화 리플렉티브 QoS를 비활성화하기로 결정한 때에, SMF 장치는 RQI에 대한 UE 해석을 불능화하기 위하여, 리플렉티브 QoS를 위하여 UE에서 구성된 QoS 규칙을 변경하거나 삭제하기 위한 N1 NAS 메시지를 전송할 수 있다. UE가 NAS 메시지를 수신한 때에, UE는 비활성화된 QoS 규칙과 관련된 모든 도출 QoS 규칙들을 제거할 수 있다. 그리고 UE는 QoS 규칙에 매치되는 DL(Down Link) 패킷을 RQI 지정(RQI indicated)으로 해석하는 것을 중단할 수 있다. SMF 장치 또한 리플렉티브 QoS를 위하여 UPF 장치에서 구성된 QoS 규칙을 변경하거나 또는 중단할 수 있다.

선택적으로, 리플렉티브 QoS 유효 타이머가 제어 평면을 통해 리플렉티브 QoS 활성화 동안 UE로 제공된 경우, 제어 평면 활성화 QoS는 5GC-UE 시그널링 없이 비활성화될 수 있다. UE는 그것이 수신된 때에 타이머를 시작할 수 있다. 타이머가 만료된 때에, UE가 N1 NAS를 넘어 비활성화 시그널링을 수신하면, UE는 리플렉티브 QoS 비활성화를 수행할 수 있다.

<제어 평면을 통한 리플렉티브 QoS 활성화>

5GC가 제어 평면을 통해 리플렉티브 QoS를 활성화하기로 결정한 때에, SMF 장치는 N1 인터페이스를 통해 UE로 전송된 QoS 규칙에 RQI를 포함시킬 수 있다. UE가 RQI를 포함하는 QoS 규칙에 매칭되는 DL 패킷을 수신한 때에, UE는 UE 도출 QoS 규칙을 생성할 수 있다. 선택적으로, 제어 평면을 통해 UE로 향하는 리플렉티브 QoS 활성화 시그널링은, UE로 추가적인 비활성화 시그널링 없이 리플렉티브 QoS 규칙의 내재적 비활성화를 지원하기 위하여, 리플렉티브 QoS 유효 타이머를 포함할 수 있다.

제어 평면을 통한 리플렉티브 QoS 활성화는 coarse-grained(예를 들어, QoS 플로우마다 또는 PDU 세션마다)를 위해 사용될 수 있다.

일실시예에 따른 통신 시스템의 UPF(User Plane Function) 장치는, (1) UPF 장치와 연결된 SMF(Session Management Function) 장치로부터, 리플렉티브 QoS의 사용과 관련된 지표를 포함하는 서비스 데이터 플로우 정보를 수신하는 단계 및 (2) 패킷 중에 상기 서비스 데이터 플로우 정보에 대응하는 서비스 데이터 플로우와 매칭되는 패킷을 위하여, 액세스 네트워크 및 상기 UPF 장치 사이의 레퍼런스 포인트에서 RQI(Reflective QoS Indication) 비트를 설정하는 단계를 포함하는 패킷 처리 방법을 수행할 수 있다.

일실시예에 따른 통신 시스템의 SMF 장치는, UPF 장치와 연결된 코어 네트워크가 서비스 데이터 플로우를 위해 리플렉티브 QoS를 사용하기로 결정한 때에, 상기 지표를 포함하는 서비스 데이터 플로우 정보를 UPF 장치로 전송할 수 있다. UPF 장치는, 서비스 데이터 플로우 정보를 수신할 때에, SMF 장치 및 UPF 장치 사이의 인터페이스(예를 들어, N4 인터페이스)를 통해 서비스 데이터 플로우 정보를 수신할 수 있다. 일실시예에 따른 통신 시스템의 액세스 네트워크는, 액세스 네트워크 및 UPF 장치 사이의 레퍼런스 포인트(예를 들어, N3 레퍼런스 포인트) 상의 상기 패킷에서 상기 RQI 비트를 수신하는 경우, UE(User Equipment)로 QoS 플로우 ID(QFI) 및 상기 RQI 비트를 나타낼 수 있다.

상기 리플렉티브 QoS는, UPF 장치가 연결된 네트워크의 UE(User Equipment)가 SMF 장치에서 제공된 QoS 규칙없이 업 링크 사용자 평면 트래픽을 QoS 플로우로 맵핑하게 만드는 기능 또는 프로토콜을 의미할 수 있다. 상기 리플렉티브 QoS는, 제어 평면 활성화 시그널링 프로시져 동안 정의된 타이머가 만료된 때에 비활성화될 수 있다.

UPF 장치는, UPF 장치 및 SMF 장치 사이의 레퍼런스 포인트(예를 들어, N4 인터페이스)를 통하여 RQI 비트를 포함시키는 것을 중단하기 위한 신호를 수신하는 경우, RQI 비트를 설정하는 것을 중단할 수 있다. UPF 장치는 RQI 비트를 설정할 때에, 서비스 데이터 플로우와 매칭되는 패킷의 인캡슐레이션 헤더(encapsulation header)에 RQI 비트를 포함시킬 수 있다.

일실시예에 따른 통신 시스템의 UE(User Equipment)는, (1) UE가 수신한 패킷이 RQI(Reflective QoS Indication) 비트를 포함하는 경우, 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙을 식별하는 단계, (2) QoS 규칙이 식별되지 않는 경우, 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙을 생성하는 단계, (3) QoS 규칙이 식별된 경우, 식별된 QoS 규칙과 관계된 QoS 플로우 ID(QoS Flow ID)가 패킷과 관련된 QoS 플로우 ID를 비교하는 단계 및 (4) 식별된 QoS 규칙과 관계된 QoS 플로우 ID(QoS Flow ID)가 패킷과 관련된 QoS 플로우 ID와 동일한 경우, 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙에 기초하여 패킷을 처리하는 단계를 포함하는 패킷 처리 방법을 수행할 수 있다. 상기 RQI 비트는, UPF(User Plane Function) 장치에서 서비스 데이터 플로우와 매칭되는 패킷을 위하여 설정될 수 있다.

UE는, UE와 연결된 네트워크와 PDU 세션을 수립하는 동안, UE가 리플렉티브 QoS 기능을 지원함을 네트워크로 나타낼 수 있다. 이 경우, 리플렉티브 QoS 기능은 UE가 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙을 SMF(Session Management Function) 장치 없이 생성할 수 있음을 의미한다.

UE는, QoS 규칙을 생성할 때에, IP 패킷 필터 셋 또는 이더넷 패킷 필터 셋에 기초한 파라미터를 포함하는 패킷 필터, QoS 플로우 ID 및 QoS 규칙의 순서와 관련된 우선 값(Precedence Value)을 포함하는 상기 QoS 규칙을 생성할 수 있다. UE는, 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙을 생성한 경우, 생성된 QoS 규칙을 위하여, RQ 타이머 값에 기초하는 타이머를 시작할 수 있다. UE는, 식별된 QoS 규칙과 관계된 QoS 플로우 ID(QoS Flow ID)가 패킷과 관련된 QoS 플로우 ID와 다른 경우, 식별된 QoS 규칙을 업데이트할 수 있다.

UE는, 패킷을 처리할 때에, 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙에 매칭되는 패킷을 RQI 지정(RQI indicated)로 해석할 수 있다. UE는, 패킷을 처리할 때에, 제어 평면을 통해 수신된 리플렉티브 QoS 활성화 신호에 포함된 리플렉티브 QoS 유효 타이머가 만료되기 전까지, 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙에 기초하여 패킷을 처리할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 처리하는 단계는, SMF(Session Management Function) 장치로부터 NAS(Non-Access-Stratum) 메시지를 수신하는 경우, 상기 패킷에 대응하는 패킷 필터를 가지는 QoS 규칙에 매칭되는 패킷을 RQI 지정(RQI indicated)로 해석하는 것을 중단하는 패킷 처리 방법이 제공된다. 상기 NAS 메시지는, UE 및 AMF(Access and Mobility Management Function) 장치 사이의 레퍼런스 포인트(예를 들어, N1 레퍼런스 포인트)를 통해 상기 UE로 전달될 수 있다.

실시예들에서 설명된 구성요소들은 하나 이상의 DSP (Digital Signal Processor), 프로세서 (Processor), 컨트롤러 (Controller), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array)와 같은 프로그래머블 논리 소자 (Programmable Logic Element), 다른 전자 기기들 및 이것들의 조합 중 하나 이상을 포함하는 하드웨어 구성 요소들(hardware components)에 의해 구현될 수 있다. 실시예들에서 설명된 기능들(functions) 또는 프로세스들(processes) 중 적어도 일부는 소프트웨어(software)에 의해 구현될 수 있고, 해당 소프트웨어는 기록 매체(recording medium)에 기록될 수 있다. 실시예들에서 설명된 구성요소들, 기능들 및 프로세스들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (1)

1. UPF(User Plane Function) 장치가 패킷을 처리하는 방법에 있어서,
   상기 UPF 장치와 연결된 SMF(Session Management Function) 장치로부터, 리플렉티브 QoS의 사용과 관련된 지표를 포함하는 서비스 데이터 플로우 정보를 수신하는 단계; 및
   상기 패킷 중에 상기 서비스 데이터 플로우 정보에 대응하는 서비스 데이터 플로우와 매칭되는 패킷을 위하여, 액세스 네트워크 및 상기 UPF 장치 사이의 레퍼런스 포인트에서 RQI(Reflective QoS Indication) 비트를 설정하는 단계
   를 포함하는 패킷 처리 방법.

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