KR20180120553A

KR20180120553A - 5g 서비스 협상을 위한 등록 타입 추가 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180120553A
Application number: KR1020170114984A
Authority: KR
Inventors: 백영교; 손중제; 이호연; 김성훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2018-11-06
Also published as: CN110547003A; CN110547003B; KR102387532B1; ES2948518T3; EP3890404B1; EP3574693B1; EP3574693A1; ES2882473T3; EP3574693A4; EP3890404A1

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 단말이 3gpp access를 통해서 5G망에 접속되어있는 상황에서, Non-3gpp access를 통해 5G망에 접속하는 과정에서 단말이 N3IWF를 선택하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

5G 서비스 협상을 위한 등록 타입 추가 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF REGISTRATION TYPE ADDITION FOR SERVICE NEGOTIATION}

본 발명은, 단말이 3gpp access를 통해서 5G망에 접속되어있는 상황에서, Non-3gpp access를 통해 5G망에 접속하는 과정에서 단말이 N3IWF를 선택하기 위한 방법에 대한 것이다.

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(ACM: Advanced Coding Modulation) 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), 및 SCMA(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 기술의 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.

5G 시스템에서는 기존 4G 시스템 대비 다양한 서비스에 대한 지원을 고려하고 있다. 예를 들어, 가장 대표적인 서비스들은 모바일 초광대역 통신 서비스(eMBB: enhanced mobile broad band), 초 고신뢰성/저지연 통신 서비스(URLLC: ultra-reliable and low latency communication), 대규모 기기간 통신 서비스(mMTC: massive machine type communication), 차세대 방송 서비스(eMBMS: evolved multimedia broadcast/multicast Service) 등이 있을 수 있다. 그리고, 상기 URLLC 서비스를 제공하는 시스템을 URLLC 시스템, eMBB 서비스를 제공하는 시스템을 eMBB 시스템 등이라 칭할 수 있다. 또한, 서비스와 시스템이라는 용어는 혼용되어 사용될 수 있다.

본 발명은 5G CN에 등록한 단말이 network slice 서비스 사용 중, 단말의 slice 를 변경하는 방법을 제안한다.

또한, 단말이 3gpp access 통해서 5G망에 접속되어있는 상황에서, 단말이 non-3gpp access를 통해서 5G망에 접속하는 경우에 단말은 N3IWF을 선택하고 선택한 N3IWF을 통해서 5G망에 접속을 시도하게 된다. 이 때, 단말이 N3IWF을 선택할 때 어떤 PLMN에서 N3IWF을 찾아서 선택해야 하는 지에 따라서 3gpp access와 non-3gpp access를 통한 registration을 동일한 AMF를 사용해서 단말의 registration을 할 수 있을지 여부가 결정되게 된다. 따라서, 어떤 방법을 통해서 N3IWF을 찾아서 선택해야 하는지에 대한 방안이 필요하다.

또한, 5G core network는 AS(단말에게 서비스를 제공하는)가 핵심망에게 단말의 특정 조건에 대하여 요청하는 기능을 핵심 망 내 태스크(Task)로 설정하여, 핵심 망에서 단말의 위치와 상태에 따라 자동화하여 처리해줄 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면 슬라이스 변경을 위한 registration type을 제안할 수 있다.

또한, 본 발명을 통해서 단말이 3gpp access에 registration되어있는 경우에, non-3gpp access에 접속하고자 하는 경우 N3IWF을 선택하는 방법에 따라서 동일한 AMF을 이용해서 단말의 registration을 management할수 있는지 여부가 결정되게 된다. 이에 따라, 5G네트워크에서 리소스를 효율적으로 관리할 수 있거나 non-3gpp access와 3gpp access간에 PDU session의 HO등을 지원할수 있게 되는 등 원활한 서비스 지원이 가능해 진다.

본 발명으로 인하여 5G core network는 AS(단말에게 서비스를 제공하는)가 핵심망에게 단말의 특정 조건에 대하여 요청하는 기능을 묶음으로 설정하여, 단말의 위치나 상태에 따라 핵심망에서 자동화하여 처리해줄 수 있게 된다. 매번 핵심망이 AS에게 단말의 상태를 알리고 이에 대한 AS의 요청을 수신하여 처리하는 것과 달리, 핵심망이 특정 단말에 대한 특정 이벤트 및 그에 대한 동작과 룰을 설정해놓으면, 핵심망이 단말의 상태를 파악하자마자 해당 동작을 수행할 수 있기 때문에, AS의 요청에 따로 의지하지 않고 서비스를 제공할 수 있게 되고, 이는 AS와 핵심망 사이의 시그널링을 줄여줄 뿐더러, 해당 서비스를 단말에게 제공하기까지 걸리는 시간도 단축할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 initial registration w/o Temp-ID 과정을 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 initial registration w/ Temp-ID 과정을 도시하는 도면이다.
도 1c은 본 발명의 일 실시 예에 따른 initial registration w/ AMF relocation 과정을 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 periodic TAU 과정을 도시하는 도면이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 TAU 과정을 도시하는 도면이다.
도 1f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 TAU w/ slice change 과정을 도시하는 도면이다.
도 1g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NW-triggered slice change 과정을 도시하는 도면이다.
도 1h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 UE-triggered slice change 과정을 도시하는 도면이다.
도 2a는 단말이 3gpp access와 non-3gpp access를 통해 동일한 PLMN의 5G망에 접속하는 구조의 예를 도시한다.
도 2b는 단말이 3gpp access와 non-3gpp access를 통해 각각 다른 PLMN의 5G망에 접속하는 구조의 예를 도시한다.
도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 단말이 home country에 있을 때 non-3gpp access를 통해서 5G망에 접속하기위해 N3IWF을 선택하는 과정을 도시한다.
도 2d는 본 발명의 실시 예에 따른 단말이 visited country에 있을 때 non-3gpp access를 통해서 5G망에 접속하기위해 N3IWF을 선택하는 과정을 도시한다.
도 2e는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에게 N3IWF selection information등 UE configuration정보를 전달하는 과정을 도시한다.
도 3a는 AF가 PCF를 통하여 Event 및 Rule을 제공하고 이를 PCF가 단말의 Event에 맞게 적용하는 절차를 도시한다.
도 3b는 AF가 NEF를 통하여 Event 및 Rule을 제공하고 이를 NEF가 단말의 Event에 맞게 적용하는 절차를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 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.

또한 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

또한 본 발명의 실시 예들을 기술하는데 있어 슬라이스, 서비스, 네트워크 슬라이스, 네트워크 서비스, 어플리케이션 슬라이스, 어플리케이션 서비스 등이 혼용되어 사용될 수 있다.

[실시 예 1]

단말은 특정 조건이 발생하면 5G CN (Core Network)의 AMF (Access and Mobility management Function) 에게 Registration Request 메시지를 보낸다.

도 1a는 단말의 전원을 켜거나, 단말이 Core Network에 detach 한 후 다시 접속하는 경우를 나타낸다. 단말은 Registration Request 메시지를 보내면서 registration type을 'initial registration'으로 설정한다. 단말에 security 관련 정보와 지난번 registration 때 받은 UE Temporary Id (이하 Temp-ID) 가 저장되어 있다면 저장된 Temp-ID를 Registration Request 메시지에 포함할 수 있다. Temp-ID가 포함되는 경우에는 단말의 영구적인 ID인 IMSI는 포함되지 않을 수 있다. 이 때, 단말이 5G CN에 접속한 후 사용하고자 하는 Network Slice 정보가 포함될 수 있다. 즉, 단말이 IMSI는 포함하지 않으면서 Temp-ID를 포함하여 Registration Request 메시지를 보낼 때, 단말이 사용하고자 하는 Network Slice 정보인 NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information) 또는 Requested NSSAI가 Registration 메시지에 포함될 수 있다. Registration Request 메시지를 받은 AMF는 단말의 가입 정보, 이동통신사업자의 정책, 5G RAN/CN 네트워크 상황 등을 고려하여 단말에게 제공해줄 slices, 즉 Allowed NSSAI를 결정하고, 해당 정보를 Registration Accept 메시지에 포함하여 단말에게 전달한다.

도 1b는 단말의 전원을 켜거나, 단말이 Core Network에 detach 한 후 다시 접속하는 경우를 나타낸다는 점에서 도 1a과 같으나, 단말에 이전 registration에서 할당 받은 Temp-ID와 security 정보가 저장되어 있지 않은 경우를 나타낸다. 단말은 Registration Request 메시지를 보내면서 registration type을 'initial registration'으로 설정한다. 이전 registration에서 할당받은 Temp-ID가 단말에 저장되어 있지 않으므로 IMSI를 포함하여 Registration Request 메시지를 전송한다. Registration Request 를 받은 AMF는 단말에게 Temp-ID를 할당하고, Registration Accept 메시지에 Temp-ID를 포함하여 보낸다. Step 2~step 5 과정을 통해 단말과 CN 사이의 인증과 security setup이 수행된다. 이 후에 단말이 5G RAN/CN에게 보내는 메시지는 무결성 보호(integrity protected NAS)가 된다. 단말은 사용하고자 하는 slice 정보를 Registration Request 메시지에 포함하여 전송한다(스텝 5). 스텝 5의 Registration Request 의 registration type은 스텝 2에서 보낸 Registration Request의 registration type인 'initial registration' 과는 다른 값으로 설정된다. 즉, 'service registration update', 'capability registration update', 'slice registration update', 'service negotiation update' 등이 예가 된다. Registration Request 메시지에는 스텝 5에서 할당 받은 Temp-ID와 단말이 사용하고자 하는 슬라이스 정보인 Requested NSSAI가 포함된다. Registration Request 메시지를 받은 AMF는 단말의 가입 정보, 이동통신사업자의 정책, 5G RAN/CN 네트워크 상황 등을 고려하여 단말에게 제공해줄 slices, 즉 Allowed NSSAI를 결정하고, 해당 정보를 Registration Accept 메시지에 포함하여 단말에게 전달한다.

도 1c는 도 1b에 묘사된 Registration 과정 중 RAN의 AMF 선택(AMF selection) 방법과 새로운 AMF로 Registration Request 메시지가 reroute 되는 다양한 실시예를 나타낸다. 스텝 2에서 단말로부터 Registration Request 메시지를 받은 RAN은 Registration Request 에 AMF selection을 위한 정보(e.g. Temp-ID, Requested NSSAI)가 포함되어 있지 않으므로 road balancing, local policy 등을 기반으로 AMF1을 선택하여 Registration Request 메시지를 전송한다. Registration Request 메시지를 전달받은 AMF1은 초기 접속한 단말에게 Temp-ID를 할당하고, 해당 Temp-ID는 Registration Accept 메시지에 포함되어 단말에게 전송된다(스텝 4, 스텝 5). 단말은 슬라이스 사용을 위해 Registration Request를 AMF에게 보내는데, 해당 Registration Request 메시지에는 AMF1로부터 할당 받은 Temp-ID와 단말이 사용하길 원하는 슬라이스 정보인 Requested NSSAI가 포함된다(스텝 6). Registration Request 메시지를 받은 RAN은 해당 메시지에 포함된 정보를 사용하여 AMF를 선택하게 된다(스텝 7). AMF selection 에는 3가지 방법이 가능하다.

Option 1과 Option 2는 RAN이 Registration Request에 포함된 Temp-ID를 보고 AMF를 선택한 경우이다. Option 3은 RAN이 Registration Request에 포함된 Requested NSSAI를 보고 AMF를 선택한 경우이다.

Option 1과 Option 2에서 RAN은 Registration Requested에 포함된 Temp-ID를 보고, Temp-ID에 포함된 AMF Group 또는 AMF Group ID 또는 AMF Id를 보고 관련된 AMF를 선택하여 메시지를 전달한다(8a, 9a). 이 경우, Temp-ID를 할당한 AMF가 AMF1이므로 AMF1이 선택되거나 혹은 AMF1이 속한 AMF Group의 AMF 에게 메시지가 전달된다. 8a, 9a의 Registration Request 메시지를 전달받은 AMF1 또는 AMF1이 속한 AMF Group의 AMF는 Registration Request에 포함된 Requested NSSAI, 단말의 가입 정보, 이동통신사업자의 정책 등을 기반으로 단말에게 제공 가능한 슬라이스 정보인 Allowed NSSAI를 결정한다. 만약 AMF1 또는 AMF1이 속한 AMF Group의 AMF가 해당 슬라이스(Allowed NSSAI)를 제공할 수 없을 경우, 해당 슬라이스를 제공 가능한 다른 AMF 2로 메시지를 포워딩한다. 8b는 AMF 가 AMF 2에게 직접 메시지를 Reroute 하는 경우이고, 9b/9c는 RAN을 통해서 AMF 2에게 메시지를 Reroute 하는 경우를 나타낸다. 8b/9b/9c의 Reroute 메시지에는 단말이 보낸 Registration Request 메시지와 Allowed NSSAI가 포함되어 있다. Reroute 메시지를 받은 AMF 2는 Reroute 메시지에 포함된 Registration Request 메시지를 처리한다. 단말의 가입 정보, 이동통신사업자의 정책 등을 기반으로 Allowed NSSAI 정보를 수정할 수 있다. 즉, 단말에게 제공할 슬라이스를 최종 확정하는 것이다. 필요할 경우, 새로운 Temp-ID를 할당할 수 있다. 최종 확정된 Allowed NSSAI와 만약 Temp-ID가 새롭게 할당되었다면 새로운 Temp-ID를 포함한 Registration Accept 메시지를 단말에게 전송한다(8d, 9e).

Option 3에서 RAN은 Registration Requested에 포함된 Requested NSSAI를 보고 관련된 해당 슬라이스를 제공 가능한 AMF를 선택하여 메시지를 전달한다(10a). 이 경우, AMF2가 선택되었다. Registration Request 메시지를 받은 AMF 2는 메시지에 포함된 Temp-ID를 보고, 해당 단말에 할당된 AMF 1에게 단말 관련 정보를 요청한다(10b). AMF1은 AMF2에게 단말 관련 정보(UE context, MM context, SM context, 등)를 제공한다(10c). AMF2는 Registration Request에 포함된 Requested NSSAI, 단말의 가입 정보, 이동통신사업자의 정책 등을 기반으로 단말에게 제공 가능한 슬라이스 정보인 Allowed NSSAI를 결정한다. 필요할 경우, 새로운 Temp-ID를 할당할 수 있다. 최종 확정된 Allowed NSSAI와 만약 Temp-ID가 새롭게 할당되었다면 새로운 Temp-ID를 포함한 Registration Accept 메시지를 단말에게 전송한다(10d).

도 1d은 단말의 periodic update timer에 설정된 시간이 경과되어 Registration Request 메시지를 보내는 경우를 나타낸다. 단말은 Registration Request 메시지를 보내면서 registration type을 'periodic registration update'으로 설정한다.

도 1e는 단말이 이동하여 단말에 할당된 TAI list 이외의 영역에 들어갔을 때 Registration Request 메시지를 보내는 경우를 나타낸다. 단말은 Registration Request 메시지를 보내면서 registration type을 'mobility registration update'으로 설정한다.

기존에 단말을 지원하던 AMF가 old AMF에서 new AMF로 바뀌었다면, new AMF는 old AMF에게 단말 정보를 요청한다(스텝 4). Old AMF는 스텝 5에서 단말 관련 정보인 UE context, MM context, SM context 에 추가로 Network slice 정보를 제공할 수 있다(스텝 5). Network slice 정보에는 단말이 이전에 요청했던 Requested NSSAI(즉, 단말이 old AMF에게 Registration 했을 때 보냈던 Requested NSSAI)와 old AMF가 단말에게 제공하고 있었던 Allowed NSSAI 정보가 포함될 수 있다.

기존에 단말을 지원하던 AMF가 그대로 유지되었다면, 도 1e의 new AMF과 old AMF가 같은 AMF인 것이고, 스텝 4, 스텝 5과정이 없어진다. 즉, new AMF가 단말과 관련 정보와 Network slice 정보를 갖고 있는 것이다.

New AMF는 단말에게 새로운 registration area (TAI list)를 할당한다. 또한, old AMF에게 받은 슬라이스 정보, 단말의 가입 정보, 이동통신사업자의 정책 등을 기반으로 단말에게 제공 가능한 슬라이스 정보인 Allowed NSSAI를 결정하여 단말에게 전송한다(스텝 6, 스텝 7)

New AMF가 결정한 Allowed NSSAI는 3가지 경우가 가능하다. 첫 번째는 단말에게 새롭게 할당된 registration area에서 AMF가 제공 가능한 슬라이스와 단말의 가입 정보를 기반으로 결정하는 것이다. 예를 들어, 단말은 슬라이스 1, 슬라이스 2, 슬라이스 3, 슬라이스 4를 가입하여 사용 가능하고, AMF가 현재 슬라이스 1, 슬라이스 2, 슬라이스 3, 슬라이스 5를 제공 가능할 경우, 최종 Allowed NSSAI는 슬라이스 1, 슬라이스 2, 슬라이스 3을 포함하게 된다. 즉, 이 경우에는 스텝 5에서 old AMF에게 받은 슬라이스 정보는 사용되지 않는다.

두 번째는 단말에게 새롭게 할당된 registration area에서 AMF가 제공 가능한 슬라이스와 단말의 가입 정보와 old AMF에게 받은 Allowed NSSAI를 기반으로 결정하는 것이다. 예를 들어, 단말은 슬라이스 1, 슬라이스 2, 슬라이스 3, 슬라이스 4를 가입하여 사용 가능하고, AMF가 현재 슬라이스 1, 슬라이스 2, 슬라이스 3, 슬라이스 5를 제공 가능하고, old AMF에게 받은 Allowed NSSAI가 슬라이스 3, 슬라이스 4를 포함할 경우, 최종 Allowed NSSAI는 슬라이스 3을 포함하게 된다. 이 때, old AMF에게 받은 Allowed NSSAI는 단말이 스텝 2/스텝 3의 Registration Request 메시지에 포함하여 보낸 정보일 수 있고, 또는 스텝 5에서 old AMF로부터 가져온 정보일 수 있다.

세 번째는 단말에게 새롭게 할당된 registration area에서 AMF가 제공 가능한 슬라이스와 단말의 가입 정보와 Requested NSSAI를 기반으로 결정하는 것이다. 예를 들어, 단말은 슬라이스 1, 슬라이스 2, 슬라이스 3, 슬라이스 4를 가입하여 사용 가능하고, AMF가 현재 슬라이스 1, 슬라이스 2, 슬라이스 3, 슬라이스 5를 제공 가능하고, old AMF에게 받은 Requested NSSAI가 슬라이스 2, 슬라이스 3, 슬라이스 4를 포함할 경우, 최종 Allowed NSSAI는 슬라이스 2, 슬라이스 3을 포함하게 된다. 이 때, Requested NSSAI는 스텝 2/스텝 3에서 단말이 Registration Request에 포함하여 보낸 새로운 Requested NSSAI 일 수 있고, 또는 스텝 5에서 new AMF가 old AMF로부터 받은 단말이 이전에 요청했던 Requested NSSAI(즉, 단말이 old AMF에게 Registration 했을 때 보냈던 Requested NSSAI)일 수 있다.

스텝 6, 스텝 7에서 보내는 최종 확정된 Allowed NSSAI는 단말이 기존에 할당받아 사용하던 슬라이스 (즉, 단말이 Old AMF에게 Registration 했을 때 old AMF로부터 받았던 Allowed NSSAI)와 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.

New AMF가 최종 확정한 Allowed NSSAI가 기존에 old AMF가 단말에게 할당했던 Allowed NSSAI와 같을 경우, new AMF는 Registration Accept 메시지에 Allowed NSSAI를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 단말은 스텝 2 메시지에 대한 응답으로 스텝 7의 메시지를 받았는데, 해당 메시지에 Allowed NSSAI가 포함되지 않았을 경우, 기존에 old AMF에게 받았던 Allowed NSSAI가 그대로 사용될 수 있음을 알 수 있다.

또는, New AMF가 최종 확정한 Allowed NSSAI가 기존에 old AMF가 단말에게 할당했던 Allowed NSSAI와 같을 경우, new AMF는 Registration Accept 메시지에 Allowed NSSAI를 포함하지 않고, 같다는 indication을 포함할 수 있다. 즉, 단말은 스텝 2 메시지에 대한 응답으로 스텝 7의 메시지를 받았는데, 해당 메시지에 Allowed NSSAI가 포함되지 않고, 같다는 indication이 있을 경우, 기존에 old AMF에게 받았던 Allowed NSSAI가 그대로 사용될 수 있음을 알 수 있다.

또는, New AMF가 최종 확정한 Allowed NSSAI가 기존에 old AMF가 단말에게 할당했던 Allowed NSSAI와 같을 경우, new AMF는 Registration Accept 메시지에 Allowed NSSAI를 포함할 수 있다.

도 1f는 Registration type='mobility registration update', 즉 Tracking Area Update로 인해 단말이 사용 가능한 slice가 변경된 경우를 나타낸다. 이 때, slice가 변경된 경우라 함은 스텝 4의 Registration Accept 메시지에 포함된 Allowed NSSAI가 단말이 이전에 할당받았던 Allowed NSSAI와 다른 경우를 말한다. 스텝 4의 Registration Accept 메시지를 받은 단말은 새로운 Registration area에서 사용 가능한 슬라이스가 달라졌음을 인지한다. 이 때, AMF는 스텝 3에서 Registration Request 메시지를 보내면서 slice change 타이머를 시작한다. 이 메시지를 받은 단말은 Registration Request 메시지를 다시 AMF에게 보내는데, 이 때 registration type을 'service registration update'으로 설정한다. 또한, 슬라이스 변경 원인을 나타내는 indication을 NW-triggered slice change으로 설정하여 Registration Request 메시지에 포함할 수 있다. 또는, registration type을 'NW-triggered slice change'로 설정할 수 있다. 이 경우, 위의 indication 은 포함하지 않는다. Registration Request에는 스텝 4에서 받은 Allowed NSSAI를 포함할 수 있다. 스텝 6의 메시지를 받은 AMF는 Registration Request에 포함된 indication의 값 혹은 registration type의 값이 NW-Triggered slice change임을 보고, Registration Request에 포함된 NSSAI 값이 스텝 3의 Registration Request에서 보낸 Allowed NSSAI 값임을 인지하고, 인증 과정을 생략할 수 있다. 스텝 7/8에서 스텝 5/6의 Registration Request에 대한 Registration Accept 메시지를 보내는데, 여기에 최종 확정된 Allowed NSSAI가 포함될 수 있고, 안될 수도 있다. 즉, 스텝 3에서 망에서 보낸 Allowed NSSAI를 단말이 스텝 5에서 다시 보내어 최종 확정한 것이므로 기존 AMF가 수행하는 슬라이스 인증 과정이 축소될 수 있다.

도 1g는 5G CN이 트리거링한 슬라이스 변경을 나타낸다. AMF는 변경된 슬라이스 정보인 Allowed NSSAI를 스텝 2/스텝 3으로 단말에게 보낸다. 이 때, AMF는 스텝 2에서 RM Request 메시지를 보내면서 slice change 타이머를 시작한다. 이 메시지를 받은 단말은 Registration Request 메시지를 다시 AMF에게 보내는데, 이 때 registration type을 'service registration update'으로 설정한다. 또한, 슬라이스 변경 원인을 나타내는 indication을 NW-triggered slice change으로 설정하여 Registration Request 메시지에 포함할 수 있다. 또는, registration type을 'NW-triggered slice change'로 설정할 수 있다. 이 경우, 위의 indication 은 포함하지 않는다. Registration Request에는 스텝 3에서 받은 Allowed NSSAI를 포함할 수 있다. 스텝 5의 메시지를 받은 AMF는 Registration Request에 포함된 indication의 값 혹은 registration type의 값이 NW-Triggered slice change임을 보고, Registration Request에 포함된 NSSAI 값이 스텝 2의 RM Request에서 보낸 Allowed NSSAI 값임을 인지하고, 인증 과정을 생략할 수 있다. 스텝 6에서 스텝 4/5의 Registration Request에 대한 Registration Accept 메시지를 보내는데, 여기에 최종 확정된 Allowed NSSAI가 포함될 수 있고, 안될 수도 있다. 즉, 스텝 2에서 망에서 보낸 Allowed NSSAI를 단말이 스텝 4에서 다시 보내어 최종 확정한 것이므로 기존 AMF가 수행하는 슬라이스 인증 과정이 축소될 수 있다.

도 1h는 UE-triggered slice change를 나타낸다. 단말은 5G CN에 접속하여 슬라이스 서비스를 사용하던 중 다른 슬라이스를 사용하고 싶을 경우, Registration Request 메시지를 보내면서 registration type을 'service registration update'으로 설정한다. 이 때, 단말이 새롭게 사용하고자 하는 Network Slice 정보인 NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information) 또는 Requested NSSAI가 Registration 메시지에 포함될 수 있다. Registration Request 메시지를 받은 AMF는 단말의 가입 정보, 이동통신사업자의 정책, 5G RAN/CN 네트워크 상황 등을 고려하여 단말에게 제공해줄 slices, 즉 Allowed NSSAI를 결정하고, 해당 정보를 Registration Accept 메시지에 포함하여 단말에게 전달한다.

[실시 예 2]

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 5G 시스템에 대한 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, non-3gpp access는 WiFi를 통한 access를 포함하여 5G를 통한 access를 제외한 다른 access에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

도 2a는 단말이 non-3gpp access를 통해 동일한 PLMN의 5G망에 접속하는 구조의 예를 도시한다. 특히, 단말이 3gpp access와 non-3gpp access를 통해 접속하여 common AMF를 사용하는 구조도 함께 포함하여 도시한다.

상기 도 2a을 참고하면, 단말이 3gpp access 즉 5G RAN을 통해서 5G 코어네트워크에 접속하는 동시에, 단말이 non-3gpp access를 통해서 동일한 PLMN의 5G 코어네트워크에 접속을 할 때, common AMF를 선택하는 경우로서, 단말은 3gpp access와 non-3gpp access를 통해서 각각 5G코어네트워크에 접속을 하고, 상기 common AMF는 3gpp와 non-3gpp에 대한 registration management를 수행 한다.

여기서, N3IWF은 non-3gpp access와 5G코어네트워크의 원활한 연동을 위해서 정의하는 5G 코어네트워크 장비로서, non-3gpp access를 통해서 송수신되는 NAS메시지 또는 data를 forwarding하는 역할을 담당하는 entity로서 ngPDG라고 부르기도 한다. SMF는 session을 management하고 단말에 IP address를 할당하는 역할을 담당하는 entity이고, UPF는 SMF의 제어에 따라 user data를 포워딩하는 역할을 담당한다.

도 2b는 단말이 3gpp access와 non-3gpp access를 통해 접속 때, 3gpp access의 PLMN과 N3IWF의 PLMN이 다를 경우에 각각 다른 AMF를 사용하는 셀룰라망 구조의 예를 도시한다.

상기 도 2b을 참고하면, 단말이 3gpp access 즉 5G RAN을 통해서 5G 코어네트워크에 접속하는 동시에, 단말이 non-3gpp access를 통해서 5G 코어네트워크에 접속을 할 때, 이를 위해 단말이 선택한 N3IWF이 3gpp access와 다른 PLMN에 있게 됨에 따라서, 3gpp access와 non-3gpp access에 대해서 각각 다른 AMF에서 registration management을 하게 된다. 이 경우 단말에 대한 traffic streeing또는 3gpp access와 non3gpp access간의 handover등이 지원되지 않을 가능성이 있다.

상기 도 2a와 도2b을 통해서 보듯이 단말이 non-3gpp access를 통해 망접속시 N3IWF을 선택하는 과정에 따라서 registration management 및 session management에 영향을 주게 된다. 이를 위해, 본 발명에서는 N3IWF을 효율적으로 선택하는 방법에 대해서 다룬다. 본 발명에서는 non-3gpp access가 untrusted non-3gpp access인 경우를 예를 들어서 기술하지만 trusted non-3gpp access를 통해서 5G망에 접속하는 경우에도 적용 가능함을 명시한다.

도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 단말이 home country에 있을 때 non-3gpp access를 통해서 5G망에 접속하기 위해 N3IWF을 선택하는 과정을 도시한다.

단말이 non-3gpp access를 통해서 5G망에 접속하고자 하는 경우, IP connectivity를 획득한 단말은 5G망에 접속하기 위해 N3IWF을 선택하게 되고 선택된 N3IWF을 통해서 AMF을 선택하고 registration과정을 통해서 망에 등록하게 된다.

이를 위해 N3IWF을 선택하는 과정에서 단말은 자신의 위치를 파악하게 되는데, 예를 들어 3gpp access를 통해 접속해있는 망의 PLMN정보, 또는 GPS정보 또는 non-3gpp access를 통해서 제공받은 IP address의 정보 등을 통해서 단말이 home country에 있는지 visited country에 있는지를 파악할 수 가 있다. 여기서 home country는 단말이 가입되어 있는 HPLMN이 속해있는 나라 즉 HPLMN의 MCC(mobile country code)에 해당하는 지역을 의미하고, 그 외의 지역을 visited country라고 한다.

단말이 단계 (2c-01)과 같이 home country에 있는 것으로 판단되는 경우에, 어떤 PLMN에서 단말이 N3IWF을 고를지를 선택하게 하게 된다(2c-02).

이 과정에서 본 발명의 한 실시 예로서 단말이 home country에 있는 경우에는 N3IWF을 찾을 PLMN으로 HPLMN을 선택할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예로서 단말이 home country에 있을 때, 3GPP access에 registration이 되어있는 경우를 고려하여 N3IWF을 찾을 PLMN을 선택할 수 있다. 즉, 단말이 3gpp access에 registration되어있지 않은 경우에는 N3IWF을 찾을 PLMN으로 HPLMN을 선택할 수 있다. 반면에, 단말이 3gpp access에 registration되어 있는 경우에는, 만약 단말이 3gpp access와 non3gpp access에 대해서 동일한 PLMN에서 선택하도록 설정이 되어 있고 N3IWF selection information에 3gpp access의 PLMN이 포함되어 있다면, N3IWF을 찾을 PLMN으로 3gpp access를 통해 접속하고 있는 PLMN을 선택할 수 있다. 하지만, 단말이 3gpp access와 non3gpp access에 대해서 동일한 PLMN에서 선택하도록 설정이 되어있지 않거나 N3IWF selection information에 3gpp access의 PLMN이 포함되어 있지 않는 경우에는 HPLMN을 선택할 수 있다. 상기, “단말이 3gpp access와 non3gpp access에 대해서 동일한 PLMN에서 선택하도록” 하는 설정은 HPLMN으로부터 받은 UE policy에 포함되어 있거나 단말에 직접 설정되어 있을 수 도 있다. 상기 UE policy는 예를 들어, N3IWF selection information에 포함되어 있을 수 있는데, 이는 N3IWF selection information에 포함되어있는 각각의 PLMN에 대해서 roaming하는 경우에 non-3gpp access를 통해서 registration하는 것을 허용하는 roaming agreement가 있는지 여부에 대한 indication을 포함할 수 있다. 또는, 단말이 home country에서 non-3gpp access에 대한 registration에 대해서 3gpp access의 PLMN을 선택가능한지 여부에 대한 indication을 포함할 수 있다. 이에 따라서, 단말이 3gpp access를 통해 접속한 PLMN에 대해서 non-3gpp access를 통해서 registration하는 것을 허용하는 roaming agreement가 있는지 경우 또는 단말이 home country에서 non-3gpp access에 대한 registration에 대해서 3gpp access의 PLMN을 선택가능 하도록 configuration되어있는 경우에 단말은 3gpp access를 통해 접속한 PLMN를 N3IWF을 찾을 PLMN으로 선택할 수 있다. 그렇지 않은 경우에 단말은 N3IWF을 찾을 PLMN으로 HPLMN을 선택할 수 있다. 물론, 3gpp access를 통해 접속한 PLMN이 HPLMN인 경우에는 N3IWF을 찾을 PLMN으로 HPLMN을 선택한다.

상기 실시 예들에서 HPLMN에서도 N3IWF을 찾을 수 없는 경우에는 N3IWF을 더 이상 진행하지 못하고 non-3gpp access를 통한 5G망 접속을 지원하지 않는다.

한편, 상기 과정에서 N3IWF을 찾을 PLMN이 선택되면 단말은 선택된 PLMN에서 N3IWF에 대한 FQDN을 구성하게 된다. 만약, 선택된 PLMN이 HPLMN인 경우에 N3IWF identifier configuration에 N3IWF의 IP address가 있거나 FQDN이 있는 경우에는 이를 이용해서 N3IWF을 선택하게 된다. 만약, N3IWF identifier configuration에 각 N3IWF이 지원하는 Network slice information 예를 들어 S-NSSAI 정보 등이 있는 경우에는 단말이 이용하고자 하는 Network slice와 일치되는 N3IWF의 IP address나 FQDN을 이용하여 N3IWF을 선택하게 된다.

선택된 PLMN이 HPLMN이 아니고 N3IWF selection information에 포함되어 있는 경우에는 단말은 상기 N3IWF selection information으로부터 상기 선택된 PLMN에서 사용하게 될 FQDN이 TAI(Tracking Area Identity) FQDN인지 Operator Identifier FQDN인지를 확인하게 된다. TAI FQDN을 사용하도록 되어 있는 경우에는 단말의 위치에 기반하여 3gpp access의 TAI정보를 포함한 N3IWF의 FQDN을 구성한다. 이때 만약, 단말이 TAI정보를 획득하지 못하는 경우에는 Operator Identifier 즉 PLMN 정보 또는 MCC와 MNC정보를 포함한 N3IWF의 FQDN을 구성한다.

단말은 구성한 FQDN을 기반으로 DNS query를 DNS server에게 보내게 되고(2c-04), 해당 FQDN에 대한 N3IWF의 list를 포함하는 DNS response를 받게 된다(2c-05).

상기 DNS response에 포함된 N3IWF의 list에는 각 N3IWF에 대해서 속해있는 PLMN의 정보, TAI정보, N3IWF의 IP address 정보, N3IWF이 지원하는 Network slice 정보(예를 들어, S-NSSAI 정보), N3IWF에 대한 load information등의 전부 혹은 일부를 포함한다.

상기 DNS response에서 받은 N3IWF list로부터 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 Network slice 및 N3IWF의 load information정보 및 TAI 또는 PLMN 정보 등을 이용하여 알맞은 N3IWF을 선택하게 된다(2c-06).

한편, 상기 N3IWF이 지원하는 Network slice 정보는 N3IWF이 연결되어있는 AMF 또는 AMF group에서 지원하는 Network slice(s)에 대한 정보를 의미한다.

상기 과정(2c-06)에서 N3IWF을 선택한 단말은 해당 N3IWF과의 connection을 setup하게 되는데, 이 때 connection setup이 실패하는 경우에는 상기 2c-06단계를 거쳐 다른 N3IWF을 선택하게 된다. 하지만, 선택된 PLMN에서 모든 N3IWF에 대한 connection setup이 실패하게 되면(2c-07), 단말은 다시 HPLMN을 선택해서(2c-09), 단계 (2c-03)과정부터 수행하게 된다.

발명의 또 다른 실시 예로서, 단말이 접속하는 N3IWF과의 connection을 setup이 실패하는 경우에는 해당 N3IWF은 동일 망에 있는 다른 알맞은 N3IWF을 선택해서 해당 N3IWF에 대한 IP address 정보 또는 N3IWF의 ID정보 또는 N3IWF의 위치정보 등을 단말에 전달해서 단말이 해당 N3IWF을 선택하도록 정보를 제공할 수도 있다.

반면에 N3IWF과 성공적으로 connection setup하는 경우에는 단말은 나머지 registration procedure를 수행하게 된다.

도 2d는 본 발명의 실시 예에 따른 단말이 visited country에 있을 때 non-3gpp access를 통해서 5G망에 접속하기 위해 N3IWF을 선택하는 과정을 도시한다.

단말이 단계 (2d-01)과 같이 visited country에 있는 것으로 판단되는 경우에,

단말은 단말자신이 3gpp access를 통해 registration되어있고, 3gpp를 통해 접속한 PLMN이 N3IWF selection information에 포함되어 있는지 조건을 판단한다(2d-02). 만약, 상기 조건이 만족되지 않는 경우에는 단말은 DNS-based Discovery of Regularity Requirement과정을 수행한다(2d-10). 상기 DNS-based Discovery of Regularity Requirement과정은 3gpp TS23.402에 ePDG selection하는 절차와 동일한 방식으로 N3IWF을 선택하게 된다.

한편, 상기 조건을 만족하는 경우에 단말은 3gpp access의 PLMN을 N3IWF을 찾을 PLMN으로 선택하고, 단말은 선택된 PLMN에서 N3IWF에 대한 FQDN을 구성하게 된다(2d-04).

즉, N3IWF selection information으로부터 상기 선택된 PLMN에서 사용하게 될 FQDN이 TAI(Tracking Area Identity) FQDN인지 Operator Identifier FQDN인지를 확인하게 된다. TAI FQDN을 사용하도록 되어 있는 경우에는 단말의 위치에 기반하여 3gpp access의 TAI정보를 포함한 N3IWF의 FQDN을 구성한다. 이때 만약, 단말이 TAI정보를 획득하지 못하는 경우에는 Operator Identifier 즉 PLMN 정보 또는 MCC와 MNC정보를 포함한 N3IWF의 FQDN을 구성한다.

단말은 구성한 FQDN을 기반으로 DNS query를 DNS server에게 보내게 되고(2d-05), 해당 FQDN에 대한 N3IWF의 list를 포함하는 DNS response를 받게 된다(2c-06).

상기 DNS response에서 받은 N3IWF list로부터 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 Network slice 및 N3IWF의 load information정보 및 TAI 또는 PLMN 정보 등을 이용하여 알맞은 N3IWF을 선택하게 된다(2d-07).

상기 과정(2d-07)에서 N3IWF을 선택한 단말은 해당 N3IWF과의 connection을 setup하게 되는데, 이 때 connection setup이 실패하는 경우에는 상기 (2d-07)단계를 거쳐 다른 N3IWF을 선택하게 된다. 하지만, 선택된 PLMN에서 모든 N3IWF에 대한 connection setup이 실패하게 되면(2d-08), 단말은 다른 PLMN을 선택하기 위해서 단계 (2d-10)과정을 수행하게 된다.

도 2e는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에게 N3IWF selection information등 UE configuration정보를 전달하는 과정을 도시한다.

단말은 N3IWF selection information등 UE configuration정보을 저장하고 있다가, N3IWF을 선택하는 과정에서 상기 도 2c 와 도 2d의 설명에서 기술된 실시 예와 같이 이용하게 되는데,

상기 정보는 UE configuration 정보는 단말의 USIM에 저장 또는 사용자가 단말에 설정을 하거나 또는 단말이 5G망에 접속하는 과정 또는 접속해 있을 때 망으로부터 전달되어질 수 있는데, 예를 들어 PCF(2e-60)에서 해당 UE에 대한 configuration정보를 OMA-DM을 통해서 단말에 직접 전달할 수 있는데 예를 들어 H-ANDSF를 통해서 단말이 전달하는 방식이 있을 수 있고(2e-02), 또는 PCF(2e-60)이 AMF(2e-40)에 게 UE에 대한 configuration정보를 전달하면 NAS메시지를 통해서 수신된 UE에 대한 configuration정보를 단말에게 전달하는 방식이 있을 수도 있다(2e-03, 2e-04).

한편, 상기 N3IWF selection information등 UE configuration정보는 발명의 실시 예에 따라 다음의 정보를 포함할 수 있다.

UE configuration (e.g. N3IWF selection information)

-Preferred PLMN list (ordered);

-For each PLMN, indication on whether TAI FQDN is supportive or not);

-For each PLMN , indication on whether there is a roaming agreement on registration via non- 3GPP access;

- Indication on whether UE select PLMN of 3GPP access or not in home country.

따라서, 도 2c 와 도 2d의 설명에서 기술된 실시 예와 같이 N3IWF selection information이 사용되어질 수 있고, 상기 정보는 단말의 subscription정보에도 포함되어질 수 있다.

상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

[실시 예 3]

본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 5G 네트워크 규격을 정한 무선 접속망, 코어 망인 New RAN(NR)과 패킷 코어(5G system, 혹은 5G Core Network, 혹은 NG Core: Next Generation Core)를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

이하 설명의 편의를 위하여, 3GPP(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

3GPP에서 정의한 5G 이동통신 서비스에서 단말의 위치를 기반으로 최적화된 서비스를 제공하는 기능들이 있다. 예를 들어 단말이 위치한 지역과 가까운 UPF로 트래픽 경로를 수정하면, 단말은 더 빠른 속도로 데이터를 주고 받을 수 있다. 또 다른 예로 Mobile Edge Communication을 지원하기 위하여, 단말이 특정 지역에 있을 때 특정 UPF 및 AS에 접속하게 하여 서비스를 이용하게 할 수 있다. 이를 위하여 3GPP에서는 다음과 같은 기능을 지원한다.

- 핵심망에서 단말의 위치 정보를 확인 하는 기능

- 핵심망에서 AS에게 단말의 위치 정보를 알리는 기능

이 기능을 바탕으로, AS(application server, 혹은 AF, application function이라 불림)는 아래의 기능을 수행할 수 있다.

- AS가 트리거하여 단말의 위치에 가까운 UPF를 이용하도록 단말의 Session을 수립하거나 변경하는 기능

- AS가 트리거하여 단말의 위치에 가까운 UPF 이용할 때 사용하는 QoS를 변경하는 기능

- 단말의 현재 위치에 따른 과금 정책 변경 요청하는 기능

- 단말의 현재 위치에 따라 사용할 수 있는 Local Data network을 활성화 하는 기능

이 기능들은 AS가 특정 조건이 되었음을 판단하고 그에 대한 요청을 핵심망에 보냄으로써 활성화된다. 이는 각 event에 대한 개별적인 transaction으로 상기 기능들의 조합이 수행된다는 것을 의미한다. AS가 같은 조건에 대하여 반복적으로 핵심망에 상기와 같은 Session 수립, Session 변경, QoS 변경, 과금 변경, Local Data Network 활성화를 수행한다면 이는 비효율적인 시그널링을 초래할 것이다.

본 발명은 AS가 특정 Event에 대한 조건 및 그에 대한 동작 리스트를 PCF 혹은 NEF에 설정해두고, PCF/NEF가 이를 단말의 특정 Event를 Detect 한 후 설정된 Event에 대한 동작을 실행하는 것을 제안한다. 따라서 반복적으로 AS가 단말의 Event에 대해서 알림을 받고 새로 기능을 trigger할 필요 없다. AS가 단말의 특정 이벤트 조합과 그에 대한 동작 리스트를 핵심 망에 설정함으로 써, 핵심망이 알아서 단말의 이벤트에 맞게 동작을 수행한 후 AS에 알릴 수 있는 것이다.

본 발명에 등장하는 엔티티들의 설명은 다음과 같다.

단말(UE)은 RAN(Radio Access Network)과 연결되어 5G의 핵심 망 장치의 Mobility Management Function을 수행하는 장치에 접속한다. 본 발명에서는 이를 AMF(Access and Mobility management Function)으로 부를 것이다. 이는 RAN의 access와 단말의 Mobility management를 모두 담당하는 Function 혹은 장치를 지칭할 수 있다. AMF는 SMF(Session Management Function)로 단말에 대한 Session 관련 메시지를 라우팅하는 역할을 한다. AMF는 SMF와 연결되고, SMF는 UPF(User Plane Function)와 연결하여 단말에게 제공할 사용자 평면 Resource를 할당하여, 기지국과 UPF사이에 데이터를 전송하기 위한 터널을 수립한다. 본 발명에서 AMF로 지칭하는 것은 단말에 대한 Mobility Management을 제공하는 핵심 망 장치, 즉 다른 명칭을 가진 단말의 NAS 메시지를 수신하는 장치를 의미할 수 있다. 편의 상 발명에서는 AMF(Access Mobility management Function)으로 칭하겠다.

NEF는 Network exposure function의 약자로, 3GPP 핵심망 장치와 외부 장치를 연결하는 역할을 수행한다.

PCF는 Policy를 관리하고 Policy를 적용하는 역할을 하는 핵심망 장치이며, 단말이 사용하는 Session에 대한 policy나 Rule을 적용하도록 Enforcement 할 수 있다.

AF는 Application Function의 약자이며, 3gpp 망 내부에 위치한 Application 관련 기능이 혹은 3gpp 망 외부에 위치한 AS(Application Sever)를 의미할 수 있다.

첫 번째 실시 예

AF는 단말에게 MEC(Mobile Edge Communication) 서비스, 혹은 특정 위치에서만 사용 가능한 Data Network, 혹은 특정 위치에서 제공하는 무과금 서비스 등을 위하여 3GPP 망에 요청을 보낼 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따라, AF는 특정 단말에 대해서 단말이 3GPP 망 내에서 확인할 수 있는 어떤 조건이나 이벤트를 설정할 수 있다. Event Condition (per UE) 으로 아래와 같은 사항을 설정할 수 있다.

- UE location, Accuracy (Cell ID, gNB ID, TAI, Geographical information, MCC)

- DNN, NSSAI

- App. ID

- Target IP address, Port Number

UE location은 3GPP 망에서 확인할 수 있는 위치 정보를 의미한다. Accuracy는 해당 위치 정보에 대한 granularity를 의미한다. 따라서 UE location이 Cell ID 단위, 혹은 gNB(기지국) ID 단위, 혹은 TAI 단위, 혹은 특정 GPS 정보, 혹은 특정 나라 코드 정보(MCC)로 3GPP 망에서 판단될 수 있다. AF는 단말의 위치에 대한 정보, 예를 들어 ID#1과 이에 대한 granularity가 Cell ID 혹은 gNB ID, 등 임을 표기하여 요청한다. 따라서 3GPP 망은 AF가 보낸 단말의 위치 정보 조건이 어떤 Granularity의 어떤 ID인지 식별할 수 있다. 세부 실시 예로, AF가 GPS 정보로 단말의 위치를 요청했고, 단말의 위치 정보를 특정 Granularity로 파악하도록 요청했다면, 3GPP 핵심망 장치(PCF 혹은 NEF)는 특정 GPS 정보에 해당하는 Cell ID 혹은 기지국 ID 혹은 TAI 등을 매핑하여 판단하고, 저장하고 있는다.

DNN은 Data Network Name으로 단말이 접속하는 Packet data 망을 지칭하는 이름이다. 단말은 특정 DNN에게 PDU session을 수립하게 되기 때문에, AF는 단말이 어떤 DNN을 사용하는지를 조건 혹은 이벤트로 설정할 수 있다. 따라서 AF는 단말이 사용하는 DNN이 무엇인지에 대한 것도 조건 혹은 Event로 설정할 수 있다. 마찬가지로 NSSAI는 단말이 이용하는 Network slice 정보를 DNN과 같이 조건 혹은 Event로 설정할 수 있다.

App. ID는 단말이 사용하는 Application ID를 의미한다. 이는 단말이 사용하는 OS에 대한 App ID, 일명 OS-App-ID의 형태로 사용된다. AF는 단말이 사용하는 App ID를 조건 혹은 Event로 설정하여, 단말이 어떤 App ID를 사용하여 PDU session을 이용할 때 어떤 동작을 수행하라고 요청할 수 있는 것이다.

Target IP address와 Port number는 단말이 접속하여 이용하는 Application Server의 주소와 port number를 의미하는 것이다. AF는 단말에게 서비스를 제공하다가 특정 서버로 라우팅을 시킬 수 있고, 그 경우 단말은 해당 target IP address와 IP Port를 Destination IP 주소와 Port로 할당하여 Uplink 데이터를 보내게 된다. 따라서 3GPP 망은 단말이 보내는 데이터의 Destination IP 주소와 Port를 확인하여 어떤 조건이 만족하는지 어떤 Event가 발생했는지 판단할 수 있기 때문에, AF는 이를 조건 혹은 Event로 설정한다.

본 발명의 실시 예에 따라, AF는 특정 단말에 대해서 단말이 3GPP 망 내에서 확인할 수 있는 어떤 조건이나 이벤트를 만족했을 경우 3GPP 망에서 수행할 동작을 설정할 수 있다. 특정 조건에 따라 3GPP핵심망에서 수행해줄 수 있는 동작들에 대하여 본 발명에서는 Rule이라고 부르겠으나, 이 이름에 국한되지 않고, 3GPP 망에서 수행하는 동작을 의미하는 다른 이름을 포함할 수 있다. AF는 Rule들의 집합으로 Rule Profile을 구성하고, 아래와 같은 사항을 설정할 수 있다.

Rule profile

- DNAI(Data Network Access Identifier): identify local UPF

- Local DNN: Local로 빠지는 PDU session 생성 시 사용

- QoS value, Charging profile

- ULCL (Uplink Classifier)

DNAI는 특정 지역에 위치한 Local UPF를 지칭하는 식별자다. 따라서 어떤 조건이 만족했을 때, 단말의 Session을 해당 Local UPF로 Steer 하도록 하는 동작을 의미한다.

Local DNN은 특정 지역에 위치한 Local Data Network을 의미하며, 단말이 해당 DNN으로 새로 PDU session을 생성하여 이용하게 된다. 따라서 단말이 어떤 위치에 있을 때 어떤 Local DNN으로 접속하라고 트리거를 할 수 있는 동작을 의미한다. 단말은 해당 지역에 위치했을 때 사용 가능한 Local DNN에 대한 정보를 수신하고 거기에 대해서 PDU session을 요청해서 데이터 서비스를 이용한다.

QoS Value는 단말이 사용하는 Session의 QoS를 의미한다. 단말이 특정 지역에 위치한 Local UPF로 Traffic이 Steering 되었을 때, 그 Session에 대해서 적용할 QoS값으로 사용된다. 즉 Steering된 세션에 대해서 적용할 QoS 값을 의미한다. 혹은 단말이 Local DNN을 사용할 때, 해당 Local DNN에 대한 QoS Profile일 수 있다.

Charging profile은 해당 Local UPF 트래픽이 Steering되었을 때 적용하는 과금 정보를 의미한다. 단말의 Session을 특정 지역의 UPF로 path를 변경하였으면, 무과금으로 서비스를 이용하거나 혹은 더 비싼 요금으로 이용하거나, 혹은 단말이 Local UPF를 얼마나 사용했는지에 대한 기록을 남기기 위한 정보를 의미한다. 혹은 단말이 Local DNN을 사용할 때, 해당 Local DNN에 대한 과금 정보일 수 있다.

ULCL은 단말이 보내는 트래픽을 Local DN로 빼내기 위한 Classifier를 의미한다. 따라서 단말이 어느 위치에 갔을 경우, 어떤 ULCL을 적용해서 단말의 트래픽을 Local DN으로 빼라는 동작을 의미한다.

본 발명에 대한 실시 예로 AF는 상기 조건/Event 그리고 그에 대한 동작/Rule에 대한 정보를 리스트로 구성하여 PCF 혹은 NEF에게 전달할 수 있다. 예를 들어 단말이 서울 - 대전 - 대구 - 부산으로 이동할 때 특정 DNN과 NSSAI를 사용하면 어떤 DNAI를 서울에서 사용하고, 어떤 DNAI를 대전에서 사용하고, 어떤 QoS값을 적용하고, 과금을 어떻게 할지 등에 대한 정보를 리스트로 구성하는 것이다. 따라서 해당 AF가 단말에게 제공하는 서비스에 대하여, 매번 단말의 위치를 파악하고 이에 대해 어떻게 서비스를 제공할지 판단하고, 3GPP 핵심망에 요청할 필요 없이, 자신이 제공할 수 있는 지역별 서비스에 대한 모든 조건 및 이벤트와 그에 대해 3GPP 핵심망의 동작을 요청함으로써, 단말에게 MEC 서비스를 제공하기 위한 '이벤트 발견-동작 요청-동작 수행' 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 3GPP 핵심망과 AF사이의 Interaction을 줄일 수 있다.

도 3a는 AF가 PCF에 단말에 대한 Event와 Rule을 provision하여, PCF가 해당 Event가 발견되었을 때 해당 Rule을 적용시키고 그에 대한 notification을 AF에게 전달하는 방법을 나타낸 도면이다. AF는 상기 실시 예와 같은 Event와 Rule을 PCF에 제공한다. PCF는 이를 특정 단말이 이를 이용할 수 있는지 검증하고, AF가 이를 요청할 수 있는지 검증하고, AF가 요청한 Event에 대한 monitoring을 제공할지 결정하고, AF가 요청한 Rule 중 지원할 수 있는 rule을 결정한다. PCF는 결정된 Event 및 Rule에 대해서 AF에 response를 보내어 해당 요청을 수행해줄 것임을 확인해준다.

PCF는 요청된 Event에 따라 각각의 핵심망 장치 - AMF, SMF, UPF에 Monitoring event를 설정한다. 예를 들어 단말의 위치에 대한 Monitoring을 AMF에 설정하고, 단말이 이용하는 DNN에 대한 monitoring을 SMF에 설정하고, 단말이 데이터를 보내는 Target IP address에 대한 monitoring을 UPF에 설정한다. 단말이 이용하는 App ID에 대해서는 PCF가 monitoring할 수 있다. 혹은 SMF에서 단말이 이용하는 App ID를 monitoring 할 수 있다. 이 방법은 다른 실시 예에서 다룬다.

단말은 5G에서 데이터 서비스를 이용하면서 자유롭게 이동하고 세션을 이용한다. 이 중에 AMF, SMF, UPF에서 특정 Event가 Detect되었으면, 해당 장치는 PCF에게 Monitoring에 대한 결과를 알린다.

PCF는 발생한 Event에 대한 rule을 판단한다. 이는 AF가 PCF에 요청했고 PCF가 허가한 Event 및 Rule 리스트를 기반으로 한다.

PCF는 판단한 Rule을 기반으로 PDU session 생성, 수정, 혹은 Device triggering을 수행한다. 예를 들어 단말이 특정 Local DN으로 접속이 필요하다면 단말에게 Device triggering을 하여 PDU session 생성을 유도할 수 있고, 단말이 특정 Local UPF로 트래픽 경로를 바꿔야 한다면 PDU session 수정을 SMF에게 요청할 수 있다. 혹은 단말이 특정 위치에서 특정 Local DN으로 PDU session 생성을 요청했을 때, 어떤 QoS나 Charging을 적용하도록 할 수 있다.

특정 rule을 수행한 PCF는 rule의 수행결과를 AF에게 알려줄 수 있다.

상기 언급한 PCF가 Event를 Subscription하는 동작에 대해서 보다 자세히 설명하면, PCF는 AF가 요청한 공간 조건(예를 들면, Spatial condition, 즉 특정 위치에 단말이 위치하였을 때 Traffic Steering rule을 시행할 공간 조건)을 수신하였을 경우, 다음의 동작 중 하나를 수행할 수 있다.

1) PCF가 직접 공간 조건(위치 조건)을 파악하는 방법: PCF는 단말의 현재 위치에 따라 AF가 요청한 Traffic steering rule을 적용하기 위해, 즉 특정 DNAI로 단말의 Traffic을 Steering하기 위하여 단말의 현재 위치를 파악할 필요가 있다. PCF는 이를 파악하기 위하여 AMF 혹은 SMF로부터 단말의 위치 정보에 대한 Event를 Subscribe할 수 있다. PCF가 AMF로부터 단말의 위치 Monitoring event를 Subscribe할 경우, 단말이 실제 사용하는 Session과 관련 없이 PCF는 단말의 모든 위치 변화에 대한 Event 결과를 수신할 수 있다. 그리고, PCF는 수신한 Event 결과에 있는 단말의 위치를 보고 AF가 요청한 공간 조건(위치 조건)과 부합하는지를 판단한 후, 해당 단말을 serving하는 SMF에게 Traffic steering rule을 제공할 수 있다. 다른 실시 예로, PCF는 SMF로부터 단말의 위치 정보에 대한 Event를 Subscribe할 수 있다. 이 SMF는 단말에게 PDU session을 제공하는 SMF이고, 이 PDU session은 AF가 요청한 Traffic steering이 적용되어야 하는 PDU session 이다. 따라서 해당 SMF가 전달하는 단말의 위치 정보 변경에 대한 Event 결과는 해당 단말이 Traffic steering 용 PDU session을 이용하는 중 위치가 변경된 것이므로, Traffic steering에 적용되어야 하는 이벤트임이 확실하다. 따라서 PCF가 AMF로부터 위치 event를 report 받는 것 보다, SMF에서 위치 Event를 report 받는 것이 더 확실한 시그널링을 받는 것이므로, 불필요한 단말의 위치 이벤트 notification을 줄일 수 있는 장점이 있다고 볼 수 있다. PCF가 SMF에서 Event subscription을 할 때, AF가 요청한 공간 조건(위치 조건)에 대한 Event를 Subscription할 수 있다. 보다 자세히, PCF는 AF가 요청한 위치 조건에 대한 위치(Geographic 정보)를 3gpp level 정보로 변환(예를 들면, Cell ID, 기지국 ID, Tracking Area ID 등)하여, 변환된 위치에 대한 Event를 SMF에 Subscribe할 수 있다. 이 때 PCF는 AF가 요청한 위치 조건에 대하여 매핑된 3gpp level의 위치 정보를 리스트로 구성하여 SMF에 subscribe할 수 있다. 이는 해당 subscribed area로 단말이 위치했을 경우 Event reporting을 전달하도록 할 수 있다. 혹은 subscribed area 밖으로 단말이 이동했을 경우 Event reporting을 전달하도록 할 수 있다. SMF는 PCF가 subscribe한 이벤트에 대해서, 단말의 위치 변경을 알게 되었을 때 PCF로 해당 단말의 위치 정보를 Event notification으로 알릴 수 있다. SMF는 단말의 위치 변경을 AMF로부터 Event notification으로 수신하거나, 5G 기지국이 보내는 Session Management 메시지에 담긴 단말의 위치를 보고 판단할 수 있다. 혹은, AMF가 5G 기지국으로부터 전달받은 Session Management 메시지를 담아서 보내는 N11 interface 메시지에 단말의 위치 정보를 포함해서 보내고, 이를 SMF가 수신하여 단말의 위치 정보를 확인할 수 있다. 만약 PCF가 특정 위치 list에 대한 Event를 요청하였다면, 즉 DNAI에 대한 위치 정보를 list로 구성하였거나 AF가 요청한 공간 조건에 대한 위치 정보를 list로 구성하여 SMF에 event subscription을 하였다면, 요청받은 위치 list에 대하여 단말의 위치 변경이 확인되었을 때 Event notification을 PCF에게 알릴 수 있다. 보다 자세히, 요청받은 위치로 단말이 위치했을 때 알릴 수 있고, 혹은 요청 받은 위치 리스트에서 단말이 벗어났을 때 알릴 수 있다. 혹은 한 DNAI에 대한 위치에서 벗어났을 때 알릴 수 있다. 또는 요청 받은 위치 내에서 단말의 위치가 변할 때 알릴 수 있다. PCF는 이 Event notification을 수신하면, 해당 단말의 현재 위치에 대하여 어떤 Traffic steering을 적용해야할지 판단하고, SMF로 Traffic steering rule을 update하거나 Traffic steering rule을 제공하여 단말의 PDU session 경로를 steering할 수 있다.

2) PCF가 SMF에게 공간 조건을 전부 전달하는 방법: PCF는 SMF에 Event subscription을 하는 것 대신, SMF에게 전달하는 Traffic steering rule 혹은 PCC rule의 한 부분으로 AF가 요청한 공간 조건(위치 조건)에 대한 정보를 제공할 수 있다. 보다 자세히, PCF는 AF가 요청한 위치 조건에 대한 위치 정보(Geographic 정보)를 3gpp level 정보로 변환(예를 들면, Cell ID, 기지국 ID, Tracking Area ID 등)하여, 변환된 위치에 대한 List를 구성하여 SMF에게 Traffic steering rule의 일부 혹은 PCC rule의 일부로 전달한다. 이는 해당 area로 단말이 위치했을 경우 그에 맞는 Traffic steering rule을 적용하도록 할 수 있다. 다시 말해서, PCF가 위치 조건을 Traffic steering rule과 함께 SMF에게 전달했다면, SMF는 해당 단말이 특정 지역(예를 들면, Cell ID 혹은 기지국 ID 혹은 Tracking Area ID 등)에 위치한 것을 판단한 후, 해당 위치 조건에 해당하는 Traffic Steering rule에 따라 DNAI로 식별되는 Local access로 단말의 PDU session을 steering할 수 있다. SMF가 단말의 위치를 판단하는 방법은 AMF에 Event subscription을 하거나, 혹은 기지국이 보내는 SM message에 포함된 단말의 위치를 보거나, 혹은 AMF가 기지국이 보낸 SM message를 담아서 보내는 N11 메시지에 단말의 위치를 포함하여 보냈을 때 이를 확인하는 방법 등이 있을 수 있다. SMF는 PCF에게서 전달 받은 정보를 기반으로, 현재 단말의 위치가 Traffic steering을 위한 위치 조건에 부합하고, 해당 조건에 대한 Traffic steering rule이 있을 경우, 해당 rule을 실행하기 위하여 PDU session modification 절차를 수행할 수 있다. 또 다른 세부 예로, SMF는 PCF로부터 전달받은 특정 위치 list를 Area of Interest로 지정하여, Area of interest에 대한 Event를 AMF에 Subscription 할 수 있다. 이 경우, SMF는 상기 subscription한 위치 list에 대하여 AMF로부터 Event notification을 수신하여 단말의 위치 변경이 확인되었을 때, PCF로부터 전달받은 Traffic steering rule을 판단하여 적용하도록 결정할 수 있다. 보다 자세히, SMF는 한 DNAI에 대한 특정 위치 정보 혹은 위치 정보 list를 Area of interest로 지정하여 이에 대한 Event를 AMF에 subscribe할 수 있다. 이 경우 AMF는 단말이 Area of interest에 해당하는 위치로 이동하였거나 해당 위치에서 벗어났을 때 SMF에게 단말의 위치를 알릴 수 있고, SMF는 이를 기반으로 새로운 DNAI를 선택하거나 UPF를 재배치하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 또 다른 자세한 예로, SMF는 자신이 가진 DNAI list에 대한 위치 정보 list를 Area of interest로 지정하여 AMF에 Event subscription을 할 수 있다. 이는 상기 예보다 더 넓은 범위의 Area of interest를 지정하는 것이고, AMF는 요청받은 Area of interest 내에서 움직이는 단말의 위치 변화를 SMF에게 notification하고, AMF는 단말이 Area of Interest를 벗어나거나 진입했을 때 notification 한다. 따라서 단말이 Area of interest 밖에서 계속 위치를 바꾸며 움직일 때에는 AMF는 SMF에게 Event notification을 알리지 않을 수 있다. (Area of interest 밖에서의 단말의 위치 변화는 SMF의 판단 동작에 영향을 주지 않기 때문이다.)

3) PCF가 SMF에게 SMF serving area를 고려한 DNAI list를 전달하고 이에 맞는 공간 조건을 전달하는 방법: PCF는 SMF에게 Traffic steering rule의 일부 혹은 PCC rule의 일부로 위치 조건을 포함할 수 있고, 이는 SMF에게 전달하는 DNAI와 연관이 있는 것만 포함할 수 있다. 즉, PCF는 SMF가 Serving하는 지역 및 SMF가 접속할 수 있는 DNAI에 대한 정보를 미리 알고 있고(이는 설정 정보를 따르거나, PCF가 NRF(Network Repository Function)과의 교섭을 통해서 수신하거나, 혹은 OA&M 장치를 통하여 설정될 수 있음), 해당 DNAI에 대한 위치 정보를 연관지어서(Association) SMF에게 전달할 수 있다. 예를 들어 PCF는 DNAI 정보와 위치 정보 혹은 해당 DNAI에 해당하는 위치 정보 리스트를 3gpp level의 위치 정보(예를 들면, Cell ID, 기지국 ID, Tracking Area ID 등)로 구성하여 SMF에게 전달할 수 있다. 또는, PCF는 (DNAI에 해당하는 위치 정보가 아니라) Traffic steering rule에 대하여 그에 해당하는 위치 정보 혹은 위치 정보 리스트를 연관지어 구성하여 SMF에게 전달할 수 있다. 즉, PCF는 단말이 어느 위치에 오면 어느 Traffic steering rule을 수행하라는 정보로 구성할 수 있다. 이 때 PCF는 Traffic steering rule에 대한 ID를 사용하여 위치 조건과 ID를 연관지어서 정보를 구성할 수 있다. 상기와 같이 DNAI와 위치 정보를 연관 지을 때, 혹은 Traffic steering rule과 위치 정보를 연관 지을 때, PCF는 AF가 요청한 공간 조건을 고려하여 정보를 연관 지을 수 있다. 예를 들어, 특정 위치에 단말이 들어왔을 때 특정 DNAI로 Traffic을 steering해달라는 AF의 요청이 있는 경우, PCF는 DNAI와 해당 공간 조건을 나타내는 위치 정보를 연관지어서 SMF에게 전달할 수 있다. 다른 예로, 특정 위치에 단말이 들어왔을 때 특정 Traffic steering rule을 적용해달라는 AF의 요청이 있는 경우, PCF는 Traffic steering rule (ID로 식별되는 정보)와 위치정보를 연관지어서 SMF에게 전달할 수 있다. 상기와 같은 위치 정보는 list로 구성되어 SMF에게 전달될 수 있음은 자명하며, 각 list의 위치 정보는 위치 조건으로 식별되어 특정 DNAI를 판단하게 하거나 특정 Traffic steering rule을 판단하게 한다. 이를 통해 SMF는 단말이 어느 위치에 왔을 때 어느 DNAI로 traffic을 steering해야하는지 알 수 있다. 상기와 같이 ‘DNAI와 그에 대한 위치 조건을 나타내는 위치 정보’ 혹은 ‘Traffic steering rule과 그에 대한 위치 조건을 나타내는 위치 정보’ 를 수신한 SMF는 해당 단말이 특정 위치로 이동하였음을 알기 위하여 AMF에 Event를 subscription하여 위치 정보를 notification 받아 판단하거나, 혹은 기지국이 보낸 SM message에 포함된 단말의 위치 정보를 보고 판단하거나, 혹은 AMF가 SMF에게 보내는 N11 메시지에 기지국이 보낸 SM message와 단말의 위치 정보가 포함되어 있을 경우 SMF가 이 N11 메시지의 위치 정보를 보고 판단할 수 있다. SMF는 단말의 위치를 판단한 후, 그에 해당하는 Traffic steering rule 혹은 DNAI를 PCF가 전달한 정보로부터 찾아낸 후, 해당 traffic steering rule을 적용하거나 해당 DNAI로 단말의 PDU session을 Steering하는 동작을 수행할 수 있다. 따라서 PCF는 자신이 SMF에게 제공한 위치 조건에 대해서는 단말의 위치 판단 동작을 수행할 필요가 없으며, SMF가 자체적으로 판단하여 Traffic steering을 적용할 수 있다. 만약 SMF는 자신이 할당 받은 조건 외의 위치로 단말이 이동하면 PCF에게 Policy update를 요청하기 위하여 단말의 위치 정보를 포함하여 PCF에게 알릴 수 있다. 이를 수신한 PCF는 해당 SMF에게 Traffic steering rule을 update하거나 혹은 SMF 변경 절차를 수행할 수 있다.

상기 1) 2) 3)의 동작에 대한 결과로 PCF에서 해당 단말의 PDU session을 서빙하기 위한 SMF가 변경 되어야함을 판단한 경우, PCF는 기존 SMF에게 PDU session release를 수행하고 새로운 SMF에게 PDU session 수립을 지시할 수 있다. 이 때, PCF는 상기 1) 2) 3)의 방법에 따라, Traffic steering rule과 그에 대한 위치 조건을 전체 재전송하거나 혹은 SMF serving area를 고려하여 특정 위치 조건을 구성하여 전달할 수 있다.

도 3b는 상기 도 3a와 같은 동작을 NEF가 대신 수행하는 방법을 나타낸 도면이다. AF는 상기 실시 예와 같은 Event와 Rule을 NEF에 제공한다. NEF는 UDM과의 교섭을 통하여 이를 특정 단말에 대하여 이 요청을 적용할 수 있는지 검증하고, AF가 이를 요청할 수 있는지 검증하고, AF가 요청한 Event에 대한 monitoring을 제공할지 결정하고, AF가 요청한 Rule 중 지원할 수 있는 rule을 결정한다. NEF는 결정된 Event 및 Rule에 대해서 AF에 response를 보내어 해당 요청을 수행해줄 것임을 확인해준다. 세부 실시 예로, NEF는 이 검증 및 허가 절차를 PCF와 수행할 수 있다.

NEF는 요청된 Event에 따라 각각의 핵심망 장치 - AMF, SMF, UPF, PCF에 Monitoring event를 설정한다. 예를 들어 단말의 위치에 대한 Monitoring을 AMF에 설정하고, 단말이 이용하는 DNN에 대한 monitoring을 SMF에 설정하고, 단말이 데이터를 보내는 Target IP address에 대한 monitoring을 UPF에 설정한다. 단말이 이용하는 App ID에 대해서는 PCF가 monitoring할 수 있다. 혹은 SMF에서 단말이 이용하는 App ID를 monitoring 할 수 있다. 이 방법은 다른 실시 예에서 다룬다.

단말은 5G에서 데이터 서비스를 이용하면서 자유롭게 이동하고 세션을 이용한다. 이 중에 AMF, SMF, UPF에서 특정 Event가 Detect되었으면, 해당 장치는 NEF에게 Monitoring에 대한 결과를 알린다.

NEF는 발생한 Event에 대한 rule을 판단한다. 이는 AF가 NEF에 요청했고 NEF가 허가한 Event 및 Rule 리스트를 기반으로 한다.

NEF는 reporting된 event를 기반으로 판단한 Rule을 보고, 3gpp 핵심망 장치로 PDU session 생성, 수정, 혹은 Device triggering 수행을 요청한다. 예를 들어 단말이 특정 Local DN으로 접속이 필요하다면 NEF는 단말에게 Device triggering을 하여 PDU session 생성을 유도할 수 있고, 단말이 특정 Local UPF로 트래픽 경로를 바꿔야 한다면 NEF는 PDU session 수정을 PCF 혹은 SMF에게 요청할 수 있다. 혹은 단말이 특정 위치에서 특정 Local DN으로 PDU session 생성을 요청했을 때, 어떤 QoS나 Charging을 적용하도록 NEF가 PCF에 요청 할 수 있다.

특정 rule을 수행한 NEF는 rule의 수행결과를 AF에게 알려줄 수 있다.

본 발명의 다른 실 시 예로, PCF가 App ID를 획득하는 방법은 다음과 같다.

- UPF가 Packet Filter Description이나 Packet detection을 통해서 Destination IP와 Port에 대한 Application이 어떤 것인지 판단한 후, SMF에 이를 알리고, 이를 SMF가 PCF에게 알린다.

- 세션 생성 시 단말이 PDU session request에 어떤 App ID를 사용할지 정보를 포함할 수 있고, 이를 수신한 SMF가 PCF에 알린다.

- 단말이 PCF에 Policy 관련 정보를 보낼 때, 자신이 사용하는 PDU session에 대한 App ID를 포함하여 보낼 수 있다.

- AS가 AS의 IP 주소 + Port Number와 App ID를 mapping하여 PCF에게 전달하면, PCF는 단말이 사용하는 PDU session 내의 패킷을 보고 어떤 IP 주소와 Port number로 보내는지 확인 후, 어떤 App ID로 데이터를 보내는 것임을 판단할 수 있다.

다른 실시 예로 PCF가 UE location(as requested Accuracy)을 획득하는 방법은 다음과 같다.

- PCF가 AMF로 단말의 위치에 대한 Event Monitoring을 요청하고, AF로부터 수신한 Accuracy정보도 함께 전달한다. AMF는 Event monitoring 요청과 그에 대한 Accuracy (Cell 레벨인지 기지국 레벨인지 TAI 레벨인지 등)를 기반으로 단말의 위치를 파악하고, Report를 PCF로 전달한다.

- PCF가 NEF로 Event Monitoring 요청하면 NEF는 Monitoring Event 절차를 수행한다. Event가 발생하면 그에 대한 Report를 PCF로 전달한다.

- SMF가 Session 생성/변경 시 PCF에 현재 단말의 위치를 알린다. 이는 단말이 이용하는 Session의 User plane을 보고 판단할 수 있다. 즉 User plane은 기지국을 통하여 UPF로 연결되기 때문에, 기지국 단위 정보 파악이 가능하다.

다른 실시 예로 NEF가 UE location(as requested Accuracy)을 획득하는 방법은 다음과 같다

- NEF가 AMF로 단말의 위치에 대한 Event Monitoring을 요청하고, AF로부터 수신한 Accuracy정보도 함께 전달한다. AMF는 Event monitoring 요청과 그에 대한 Accuracy (Cell 레벨인지 기지국 레벨인지 TAI 레벨인지 등)를 기반으로 단말이 보낸 Registration update 메시지 혹은 Service request에 따라 단말의 위치를 파악하고, Report를 NEF로 전달한다.

- NEF가 SMF로 단말의 위치에 대한 Event Monitoring을 요청한다. SMF가 Session 생성/변경 시 NEF 에 현재 단말의 위치를 알린다. 이는 단말이 이용하는 Session의 User plane을 보고 판단할 수 있다. 즉 User plane은 기지국을 통하여 UPF로 연결되기 때문에, 기지국 단위 정보 파악이 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 단말은 송수신부(420) 및 단말의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(410)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 송수신부(420)는 송신부(423) 및 수신부(425)를 포함할 수 있다.

송수신부(420)는 다른 네트워크 엔티티들과 신호를 송수신할 수 있다.

제어부(410)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다. 한편, 상기 제어부(410) 및 송수신부(420)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(410) 및 송수신부(420)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(410)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 단말 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국은 송수신부(520) 및 기지국의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(510)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 송수신부(520)는 송신부(523) 및 수신부(525)를 포함할 수 있다.

송수신부(20)는 다른 네트워크 엔티티들과 신호를 송수신할 수 있다.

제어부(510)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 기지국을 제어할 수 있다. 한편, 상기 제어부(510) 및 송수신부(520)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(510) 및 송수신부(520)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(510)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 기지국의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 기지국 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.