KR20190006789A - 네트워크 노출 기능을 발견하고 및 체이닝을 구성하는 방법 및 장치 - Google Patents

네트워크 노출 기능을 발견하고 및 체이닝을 구성하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

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

Description

네트워크 노출 기능을 발견하고 및 체이닝을 구성하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OR DISCOVERYING NETWORK EXPOSURE FUNCTION AND CONFIGURING CHAINING}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 네트워크 노출 기능(NEF: Network Exposure Function)을 발견하고 NEF 체이닝(chaining)을 구성함으로써 외부 AS(Application Server)의 요청을 처리하기 위한 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) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 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, 첨단 의료 서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편, 3GPP 차세대 통신 시스템에서 제3자 응용서버(3rd party Application Server)와의 통신을 구현하기 위한 아키텍쳐에 대해 지속적인 논의가 이루어지고 있다. 이에 따라, 핵심망(CN: Core Network)의 네트워크 기능들을 외부의 제3자 응용서버에 효율적으로 제공하기 위한 방안 및 이를 개선하기 위한 요구가 증대되는 상황이다.
본 발명은 이동통신네트워크에서 단말의 컨텍스트(context)를 제3자 응용서버(3rd party AS)에게 노출하여 단말의 이동성 이벤트를 알리거나 단말의 세션을 수정, 혹은 단말에게 필요한 정보를 핵심망으로 제공하는 기능을 가지는 NEF(Network Exposure Function) 혹은 SCEF(Service Capability Exposure Function)에 대한 것이다.
본 발명은 5세대 이동통신 네트워크 혹은 4세대 이동통신 네트워크에서 정의하는 네트워크 캐퍼빌리티 노출(Capability Exposure) 기능을 사용하는 제3자(3rd party) 응용 서버(AS: Application Server)와 핵심망의 네트워크 기능들을 연결해주는 NEF 사이의 연결을 발견하고, NEF 기능 별로 복수의 NEF들을 체이닝(chaining) 하는 방법, 그리고 체이닝된 NEF를 관리하는 방법을 제안한다.
핵심망의 네트워크 기능은 특정 네트워크 엔티티(Entity)에 속한 기능들 일 수 있으며, 예를 들어 AMF(Access and Mobility Function)는 Mobility 에 대한 기능, SMF(Session Management Function)는 Session에 대한 기능, PCF(Policy Control Function)는 Policy control에 대한 기능을 의미한다.
NEF를 체이닝 한다는 것은, NEF를 여러 네트워크 기능의 집합으로 구성할 수 있음을 의미한다. 각 NEF는 각 핵심망 Entity와 연결되며, 3rd party AS와도 연결된다. 본 발명을 통하여 NEF를 관리하는 제어 기능(Function)이 정의되고, 이 제어 기능을 통하여 3rd party AS와 NEF간 연결, 그리고 핵심망 네트워크 기능과의 Interaction이 수립된다. 본 발명을 통하여 3rd party AS는 특정 API(Application Programming Interface), Network Slice, 특정 지역, 혹은 특정 단말과 연관된 각 NEF를 찾고, 그 네트워크 기능과 직접 혹은 간접적으로 교섭하여 단말에 대한 정보를 획득하거나 이벤트를 설정, 혹은 데이터를 전송 할 수 있다.
본 발명에서는 3rd party AS가 어떻게 NEF를 Discovery 할지, 그리고 NEF들이 어떻게 선택이 되는지, 어떻게 체이닝이 되는지, 그리고 체이닝된 NEF들 간 메시지 송/수신에 있어서 어떻게 3rd party AS의 요청을 식별하고, 메시지를 식별할 수 있는지, 그리고 NEF 체이닝에서 특정 NEF가 바뀌어야 할 경우는 어떻게 할지 등에 대해서 구체적인 실시 예를 통해 설명 및 제안한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 네트워크 노드가 제2 네트워크 노드를 관리하는 방법은, 복수의 제2 네트워크 노드로부터 각각의 제2 네트워크 노드에 관련된 API(Application Programming Interface) 정보를 수신하는 단계, 수신된 API 정보에 기초하여, 복수의 제2 네트워크 노드 체이닝(chaining)을 구성하는 단계, 외부 서버로부터 API 요청이 수신됨에 따라 API 요청을 지원하기 위한 제2 네트워크 노드 체이닝을 선택하는 단계, 및 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드로 API 요청을 전달하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1 네트워크 노드는, 신호를 송수신하는 통신부, 및 복수의 제2 네트워크 노드로부터 각각의 제2 네트워크 노드에 관련된 API(Application Programming Interface) 정보를 수신하고, 수신된 API 정보에 기초하여, 복수의 제2 네트워크 노드 체이닝(chaining)을 구성하고, 외부 서버로부터 API 요청이 수신됨에 따라 API 요청을 지원하기 위한 제2 네트워크 노드 체이닝을 선택하고, 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드로 API 요청을 전달하도록 구성된 제어부를 포함한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제2 네트워크 노드의 방법은, 복수의 제2 네트워크 노드를 관리하는 제1 네트워크 노드로 제2 네트워크 노드에 관련된 API(Application Programming Interface) 정보를 전송하는 단계, 외부 서버로부터 수신된 API 요청을 제1 네트워크 노드로부터 수신하는 단계, 및 API 요청을 지원하는 네트워크 기능을 통해 API 요청을 처리하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제2 네트워크 노드는, 신호를 송수신하는 통신부, 및 복수의 제2 네트워크 노드를 관리하는 제1 네트워크 노드로 제2 네트워크 노드에 관련된 API(Application Programming Interface) 정보를 전송하고, 외부 서버로부터 수신된 API 요청을 제1 네트워크 노드로부터 수신하고, API 요청을 지원하는 네트워크 기능을 통해 API 요청을 처리하도록 설정된 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 5G 이동통신 시스템을 운용하는 사업자는 5G 시스템을 구성하는 각 네트워크 기능과 NEF를 연결하여 단말에 대한 정보를 NEF로 노출하여, 3rd party 서비스가 단말에 대해서 제공할 수 있는 다양한 서비스를 지원할 수 있다. 5G 이동통신사업자는 NEF를 통하여 단말의 Mobility management에 대한 설정 변경 및 해당 단말에 특화된 Mobility management context 설정, 해당 단말의 Mobility Management 이벤트에 대한 구독, 해당 단말의 Session Management 에 대한 설정 및 Session Management context 설정, 해당 단말의 Charging 정보 설정, 해당 단말에 대한 작은 데이터 전송을 할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 결과로, NEF 들을 Chaining하여 구성, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째로, 서비스에 따라서 API 기능을 Chaining 하여 구성할 수 있다. 예를 들어, Device Tracking 서비스인 경우, Mobility 관련 API만 사용하여 서비스를 제공할 수 있다. (Session 관련 API를 제공하는 NEF는 배제할 수 있음) Mobile Edge Communication 서비스인 경우, Local AS와 Local NEF를 함께 구성하여 특정 지역의 서비스를 관장하게 할 수 있으므로, 현재 단말의 위치에 따른 local NEF로의 chaining을 통한 연결성 제공이 필요하다. 그룹 단말을 관리하는 서비스인 경우, 그룹 멤버들이 전 서비스 지역에 흩어져 구성될 수 있으므로, 각 그룹 멤버 단말을 관리하는 NEF가 지역별로 존재할 수 있다. 흩어져 있는 NEF들을 Chaining하여 서비스를 제공할 필요가 있다.
둘째로, 네트워크 슬라이스 별 API 구성이 가능하다. 예를 들어, eMBB 슬라이스와 massive IoT 슬라이스를 구별하여 Capability Exposure가 가능하다. Network Slice 별로 서비스 계약이나 Charging이 달라질 수 있으므로, 네트워크 슬라이스 별로 NEF를 구성하는 것은 유의미하다. (e.g., 특정 Network Slice를 3rd party 에 임대하여 주는 경우, 그 network slice가 사용할 수 있는 NEF를 따로 구성) Deploy된 NEF에 특정 Network slice에 대한 Instance를 생성하여, Network slice 별 독립된 서비스 제공이 가능하다.
셋째로, 3rd party AS에게 핵심망 장비 중 하나인 NEF의 deployment topology를 숨길 수 있다. Mobility 관련 NEF는 넓은 지역을 관장하도록 설치, Session 관련 NEF는 각 지역별로 설치하는 등, Deploy 최적화가 가능하다. 항상 entry NEF를 거쳐서 NEF가 제공하는 API를 이용할 수 있도록 구성할 수 있다.
넷째로, NEF를 각 API 별 혹은 지역별로 모듈화하여 개발, Deployment 할 수 있다. 예를 들어 MEC의 경우 Local server와 Local NEF를 함께 구성하여 개발 가능하며, 이 때 Local NEF는 Session 관련 기능만 가질 수 있다. Local NEF를 찾아주는 Macro NEF는 Mobility 관련 기능만 가지고 단순히 단말의 위치 별 Local NEF를 파악하는 기능만 수행한다.
도 1은 본 발명이 제안하는 실시 예에 따라, NEF들이 사용 가능한 API들을 등록하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 제안하는 실시 예에 따라, 제3자 응용서버의 요청에 따라 NEF를 발견하고 선택하여 체이닝을 구성하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명이 제안하는 실시 예에 따라, API를 제공하고 있는 NEF 체이닝을 구성하는 NEF 중 어느 하나를 교체하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명이 제안하는 실시 예에 따른 NEF의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명이 제안하는 실시 예에 따른 NEF 컨트롤러의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 제안하는 실시 예에 따른 제3자 응용 서버의 구조를 도시하는 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.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 5G 네트워크 규격을 정한 무선 접속망, 코어 망인 New RAN(NR)과 패킷 코어(NG Core: Next Generation Core), 그리고 그 중 제 3자 응용서버와 절차를 수행하는 NEF(Network Exposure Function) 혹은 SCEF(Service Capability Exposure Function)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. 3rd party AS(제3자 응용서버)는 NEF가 제공하는 API를 이용하여 기능을 이용한다.
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.
본 발명에 등장하는 네트워크 엔티티 또는 네트워크 노드들의 설명은 다음과 같다.
5G의 핵심망은 다음과 같은 네트워크 기능들로 이루어질 수 있다. Mobility Management Function은 단말의 이동성을 관리하는 네트워크 기능이다. Session Management Function은 단말에게 제공하는 Packet Data Network 연결을 관리하는 네트워크 기능이다. Authentication Function은 단말이 해당 이동통신네트워크를 사용할 수 있는지 인증하기 위한 네트워크 기능이다. Policy/Charging Function은 단말에 대한 이동통신사업자의 서비스 정책, 과금을 수행하는 네트워크 기능이다. NEF는 5G 네트워크에서 단말을 관리하는 정보에 접근이 가능하여 Mobility management에 대한 설정 변경 및 해당 단말에 특화된 Mobility management context 설정, 해당 단말의 Mobility Management 이벤트에 대한 구독, 해당 단말의 Session Management 에 대한 설정 및 Session Management context 설정, 해당 단말의 Charging 정보 설정, 해당 단말에 대한 작은 데이터 전송을 할 수 있다.
NEF는 Network Exposure Function의 약자로써, 상기 네트워크 기능들이 제3자 응용 서버(이하 3rd party AS)로 노출할 수 있는 Capability들, 예를 들어 단말의 위치, 단말의 Reachability, 단말의 이동성, 단말이 이용하는 Session 관련 정보, 단말에게 적용하는 Policy 등의 정보를 네트워크 기능과 제3자 응용 서버 사이에 위치하여 메시지를 전송하고, 요청을 처리 및 응답 하는 기능을 수행한다.
본 발명에서 API(Application Programming Interface)라 함은, NEF가 3rd party AS에게 제공하는 API를 의미하며, 이 API를 이용하여 핵심망 네트워크 기능들이 제공하는 상기 정보를 이용하거나 획득하거나 설정할 수 있다. 즉, 이하에서의 API는 3GPP 네트워크 핵심망에서 제공하는 Network Capability를 외부망의 응용 서버에서 접근하거나 획득하거나 설정할 수 있도록 만든 Interface를 의미한다.
즉, 제3자 응용서버는 Mobility management 관련하여 단말의 위치를 획득하고자 한다면, 단말의 location을 획득하고자 하는 API (예를 들어 Location-reporting API)를 이용하여 핵심망으로부터 단말의 위치를 획득할 수 있다. 또는 단말이 이용하는 Session에 대해서 Traffic Routing을 변경하고자 요청할 때, 제3자 응용서버는 Traffic Steering을 지원하는 API(e.g., Traffic steering API)를 이용하여 핵심망이 단말에게 제공하는 PDU session에 대한 routing path를 변경할 수 있다. 또한 본 발명에서는 3rd party AS와 NEF Management Controller 사이에서도 API로 기능이 제공되고 이용될 수 있음은 자명하다.
본 발명의 실시 예에서 NEF 관리 컨트롤러(NEF Management Controller)는 망에 위치한 NEF들과 연결을 맺고 각 NEF들이 지원하는 API list, 네트워크 슬라이스 정보, 및 Serving 지역 정보 중 적어도 하나를 수집하여 관리하는 기능을 수행한다. NEF Management Controller는 3rd party AS에서 NEF로 간주 될 수 있다. 따라서 3rd party AS는 NEF Management Controller에게 다른 NEF들에게 보내는 메시지와 같은 메시지를 보낼 수 있다.
혹은 3rd party AS는 NEF Management Controller를 NEF들과 연결되기 위하여 필요한 엔트리 NEF(Entry NEF)로 여길 수 있다. 이러한 경우, NEF도 NEF Management Controller를 또 다른 NEF로 여길 수 있으며, NEF가 사용하는 메시지나 API를 그대로 재활용할 수 있다. 또 다른 예로, NEF Management Controller를 NEF들을 관리하고 제어하는 네트워크 기능으로 간주하는 경우, NEF Management Controller는 3rd party AS가 NEF와 연결되기 위하여 접속해야 할 네트워크 기능 혹은 3rd party AS가 NEF와 연결되기 위하여 사용하는 API를 제공하는 기능으로 정의될 수 있다. 이 경우 NEF도 NEF Management Controller가 제공하는 API를 사용하여 관리가 되고 제어가 되며 3rd party AS와 연결될 수 있다.
이하에서는 상술한 내용들에 기초하여 제안하는 실시 예들을 도 1 내지 도 3을 통해 구체적으로 설명한다. 먼저, 도 1은 본 발명이 제안하는 실시 예에 따라, NEF들이 사용 가능한 API들을 등록하는 과정을 도시하는 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 각 NEF들은 자신이 지원하는 API 리스트, 자신이 Serving 하는 지역, 및 자신이 지원하는 Network slice 정보 중 적어도 하나를 NEF Management Controller에 전달한다(S105). 이러한 API registration request 메시지에는 상술한 셋 중에 하나 이상의 정보가 포함될 수 있으며, 이러한 메시지의 이름은 API registration request에 국한되지 않으며, NEF가 NEF들을 관리하는 Function으로 보내는 메시지에 상기 셋 중 하나에 해당하는 메시지가 있다면 같은 역할을 수행한다고 간주할 수 있다. 이를 수신한 NEF Management Controller는 해당 NEF가 보낸 정보를 기반으로 그 NEF가 어느 API를 지원하는지, 어느 지역을 Serving하는지, 어느 Network slice를 지원하는 지 파악하여 저장한다.
NEF Management Controller는 상기 메시지를 보낸 NEF(도 1의 NEF#1)로 상기 메시지에 대한 응답인 API registration response 메시지를 보내며, 이 응답에 인증 정보를 포함시킬 수 있다(S110). 이러한 인증 정보는 상기 요청을 보낸 NEF에 대하여, 해당 NEF가 요청한 API를 지원하고, 그 지역에서 Serving이 가능하며, 혹은 해당 Network slice를 지원할 수 있다는 NEF Management Controller의 허가 정보라고 볼 수 있다. 더불어 이 정보는 추 후에 NEF Management Controller가 NEF에게 보내는 API 요청(혹은 API Trigger, API Invoke) 메시지에 포함될 수 있으며, 이 때 NEF는 상기 수신한 인증 정보를 보고 해당 NEF Management Controller가 보낸 것임을 확인하고 신뢰할 수 있다.
본 발명의 세부 실시 예로, NEF Management Controller는 각 NEF들의 Status (예를 들어, 프로세싱 부하, serving하는 단말의 개수, serving하는 Network slice의 개수, 또는 signaling overhead 상태 등)를 보고 받을 수 있도록, NEF에 대하여 Status notification을 구독할 수 있다(S115). NEF Management Controller는 이 메시지에 부하를 판단할 수 있는 Threshold 값 혹은 부하 정보를 알리는 주기 등을 나타낼 수 있다. NEF는 이에 대한 응답을 NEF Management Controller로 보내어 Subscription이 되었음을 확인 시켜줄 수 있고(S120), 추 후 Status 변화가 발생했거나, 부하가 특정 수치 이상 올라갔을 때, 혹은 NEF Management Controller가 요청한 주기대로 Status notification을 NEF Management Controller로 보내게 된다(S145). 본 실시 예와 연관된 구체적인 내용은 도 3에서 설명한다.
NEF#2도 NEF#1과 같은 동작을 하여 자신이 지원하는 API 리스트, Serving Area, serving Network slice 정보 등을 NEF Management Controller에 알리어 등록한다(S125, S130). 편의상 이 절차를 API registration이라고 칭했으나, 절차의 이름과 관계 없이 NEF가 다른 네트워크 기능에게 자신이 지원하는 API 정보를 알리어 등록하는 과정 전반을 의미하며, API 정보뿐 아니라 Serving Area, Serving Network slice를 포함할 수 있다는 점에서 얼마든지 다른 절차로 불릴 수 있음은 물론이다.
상기 절차를 수행한 NEF Management Controller는 NEF chaining을 구성할 수 있다(S140). 예를 들어, 특정 단말에 대해서 Mobility 관련 API를 쓸 때는 NEF#1, Session 관련 API를 쓸 때는 NEF#2를 이용하는 식으로 API에 따른 복수의 NEF로 구성된 NEF 세트를 구성할 수 있다. 이러한 과정은 모두 상기 API registration 절차에서 NEF Management Controller가 NEF로부터 수신한 정보에 기반한다.
또 다른 세부 실시 예로, 상기 API Registration 절차에서, NEF Management Controller와 NEF는 각각 지원하는 API, 지역, Network slice에 대해서 Registration을 마쳤기 때문에, 이를 기반으로 두 entity 사이의 연결을 식별할 식별자를 할당할 수 있다. 즉, API registration에 대한 응답이 NEF로 보내질 때, NEF Management Controller는 식별자를 함께 할당해서 보낼 수 있다. NEF Management Controller는 이 식별자를 RESTFUL(Representational state transfer ful) 형식으로 할당할 수 있다. RESTFUL은 REST 원리를 사용하는 서버-클라이언트 간 네트워크 구조를 의미한다. REST 원리란 네트워크 구조를 자원(Resource)으로 정의하고 자원에 대한 주소를 지정하여 해당 자원을 설정하거나 값을 얻는 방식을 의미한다.
NEF Management Controller는 NEF 에 연결할 때 다음과 같은 방식을 사용할 수 있다. 각 Network Function은 context/데이터를 리소스로 구조화하고, 상호간 구조 체계를 구축하고 있다고 가정한다. 상호간 구조 체계란, 상호 필요한 데이터에 대한 이름을 구조화 한 것을 의미할 수 있다. 일례로, URI(Uniform Resource identifier)를 공유하고 있다고 가정한다. 예를 들어, NEF Management Controller가 NEF가 사용 가능한 API 중, Location에 대한 API를 사용할 것임을 판단했다면, <NEF Management Controller ID>.<Location API>.<Serving Area>.<Serving Network Slice>과 같은 형식의 URI(uniform resource identifier)를 할당하여 NEF로 보낼 수 있다. 추후에 단말의 위치 정보를 획득하기 위한 API 요청 메시지로 <NEF Management Controller ID>.<Location API>.<Serving Area>.<Serving Network Slice>.Invoke()과 같은 형식의 명령어를 주고받음으로써 절차가 수행될 수 있다. NEF Management Controller ID는 상기와 같은 URI 구성을 NEF가 지원가능하다고 등록한 API들에 맞추어 여러 개를 할당하여 줄 수 있다. NEF는 상기에서 정의한 URI 형식을 보고 어떤 API에 대한 요청인지 판단할 수 있다.
도 2는 본 발명이 제안하는 실시 예에 따라, 제3자 응용서버의 요청에 따라 NEF를 발견하고 선택하여 체이닝을 구성하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 2에서 NEF Management Controller는 이동통신망 내부에 위치한 것일 수도 있고, 이동통신망 외부에 위치한 것일 수도 있다. 이동통신망 외부에 위치한 경우, NEF Management Controller는 Service Level Agreement에 기반하여 각 NEF들과 통신을 할 수 있다. 이동통신망 내부에 위치한 경우, NEF Management Controller는 하나의 NEF로 여겨질 수 있으나, 다른 NEF와 달리 NEF들의 Management 기능을 가진 NEF로 볼 수 있다.
3rd party Application Sever(이하 AS)는 자신이 서비스를 제공하는 단말에 대한 Exposure Function을 이용하기 위하여, NEF Management Controller로 자신이 사용하고자 하는 API를 요청한다(S205). 이 요청에는 자신이 서비스를 제공하는 단말의 ID가 포함될 수 있고, 자신이 서비스를 제공하고 있는 Network slice 정보가 포함될 수 있으며, 자신이 서비스를 제공하고 있는 지역 정보가 포함될 수 있다.
이를 수신한 NEF Management Controller는 도 1에서 설명한 실시 예를 통하여 등록된 NEF들의 API list를 확인한다. 도 1에 대한 실시 예를 따르지 않았더라도, NEF Management Controller는 이동통신 사업자의 Service level agreement에 따라, 혹은 망 내 운영을 담당하는 장치로부터 이미 NEF들의 정보를 설정 받았거나, 혹은 망 내 NEF 정보를 사전에 설정받을 수 있다(pre-configuration). 어떤 절차를 따르던 NEF Management Controller는 각각의 NEF들이 지원하는 API와 그 NEF들이 서빙하는 지역, 서빙하는 Network slice, 혹은 부하 정보에 대하여 본 실시예의 절차를 수행하기 전에 알고 있다. 이 때, NEF Management Controller는 NEF들이 API 등록시 전달한 Serving area 정보, Serving Network slice 정보를 API list와 함께 확인할 수 있다. NEF Management Controller는 AS의 요청 메시지에 단말의 ID가 포함되어 있었다면, 이를 UDM(User Data Management: 가입자 정보가 있는 Data Base와 연결된 Management Function)에 보내서 단말이 현재 해당 망에서 serving되고 있는지, 위치는 어디에 있는지 확인할 수 있다. 또한 UDM을 통해서 해당 AS가 해당 API를 쓸 수 있는지 확인할 수 있다(S215, S220). (다른 예로, 해당 AS가 해당 API를 쓸 수 있는 지의 여부는 NEF Management Controller가 관리하고 있을 수 있으며, 이동통신망에서 Service level agreement에 대한 관리를 하는 네트워크 Entity로부터 확인할 수 있다)
NEF Management Controller는 AS의 요청에 대하여 이를 지원할 수 있는 NEF의 리스트를 확인한 후, 가장 적절한 NEF를 선택한다(S210). 선택하는 방법은 다음과 같다. NEF Management Controller는 상기 AS로부터 수신한 정보, 즉 Requested API, Serving Area, 및/또는 Serving Network slice, 그리고 UDM으로부터 확인한 정보, 즉 단말이 쓸 수 있는 API 혹은 단말의 현재 위치 등을 기반으로 최적의 NEF를 선택한다. 예를 들어, NEF Management Controller는 요청된 API를 지원하는 NEF들 중, AS의 Serving Area를 지원하며, AS의 Serving Network slice를 지원하는 NEF를 고를 수 있다. 또 다른 예를 들면, NEF Management Controller는 단말의 현재 위치에 가장 가까운 위치에 있는, 혹은 현재 가장 부하가 적은 NEF를 고를 수도 있다. 이와 같이, NEF Management Controller는 상술한 여러 가지 조건들을 고려하여 AS의 요청을 지원하기 위한 NEF를 선택할 수 있으며, 상술한 조건들 중 둘 이상의 조합에 의해서 NEF를 선택하는 것도 가능하다. 이때, 상기 정보 중, NEF Management Controller가 가지고 있는 정보만 활용해서 NEF를 고를 수 있다.
NEF Management Controller는 최적의 NEF를 선택한 후, 해당 NEF로 AS로부터 수신한 요청을 forwarding한다(S225). 이 메시지에는 AS가 요청한 API, 또는 NEF Management Controller가 API Registration 시 NEF에게 제공했던 인증 정보, 또는 상기 요청에 대한 식별자이자 NEF Management Controller가 할당한 식별자인 ID가 들어갈 수 있다. 이 식별자에 대한 실시 예로, NEF Management Controller는 식별자를 RESTFUL(Representational state transfer ful) 형식으로 할당할 수 있다. RESTFUL은 REST 원리를 사용하는 서버-클라이언트 간 네트워크 구조를 의미한다. REST 원리란 네트워크 구조를 자원(Resource)으로 정의하고 자원에 대한 주소를 지정하여 해당 자원을 설정하거나 값을 얻는 방식을 의미한다. NEF Management Controller는 NEF 에 연결할 때 이와 같은 방식을 사용할 수 있다. 각 Network Function은 context/데이터를 리소스로 구조화하고, 상호간 구조 체계를 구축하고 있다고 가정한다. 상호간 구조 체계란, 상호 필요한 데이터에 대한 이름을 구조화 한 것을 의미할 수 있다. 일례로, URI(Uniform Resource identifier)를 공유하고 있다고 가정한다.
예를 들어, NEF Management Controller가 NEF가 사용 가능한 API 중, AS가 요청한 API를 확인하고, 그것이 Location에 대한 API임을 판단했다면, <NEF Management Controller ID 또는 NEF ID 또는 AS ID>.<Location API>.<Serving Area>.<Serving Network Slice>과 같은 형식의 URI(uniform resource identifier)를 할당하여 상기의 식별자로 NEF에 보낼 수 있다. 추후에 이는 단말의 위치 정보를 획득하기 위한 AS의 API 요청 메시지로 <NEF Management Controller ID>.<Location API>.<Serving Area>.<Serving Network Slice>.Invoke()과 같은 명령어를 수행할 수 있다. NEF Management Controller ID는 상기와 같은 URI 구성을 NEF가 지원가능하다고 등록한 API들과 AS가 요청한 API들에 맞추어 여러 개를 할당하여 줄 수 있다. NEF는 상기에서 정의한 URI 형식을 보고 어떤 API에 대한 요청인지 판단할 수 있다. 상기 Restful ID 구성은 NEF Management Controller ID, 혹은 NEF ID, 혹은 API 이름, 혹은 Serving Area, 혹은 Serving network area, 혹은 요청한 AS 이름 중 적어도 1개 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 식별자로 API 요청을 식별할 수 있다면, 그 구성 방법은 상기 정보의 다양한 조합을 따를 수 있다.
또한 이와 별개로, 상술한 식별자에는 두 entity(NEF Management Controller와 NEF)의 Transaction을 식별하기 위한 ID가 포함될 수 있다. 이는 Request와 Response를 구별하기 위함으로, 상기 Restful ID에 대하여 발생한 Transaction을 식별한다.
NEF는 상기 메시지에 대한 응답을 보내어 API 요청이 받아들여졌음을 확인시킨다(S230). 이 응답에 NEF는 상기에서 수신한 Transaction ID를 포함한다. 그리고 NEF Management Controller와 자신의 연결에 대한 식별자로 상기에서 전달받은 Restful ID를 포함한다.
NEF Management Controller는 NEF로부터 받은 응답을 AS에게 전달하여(S235), 요청한 API가 사용가능하며, 그 API를 사용할 때 어떤 식별자를 써야할지를 알려준다. 이는 상기에서 할당한 Restful ID일 수 있다. 혹은 AS와 NEF Management Controller 사이에서만 사용하는 Reference ID일 수 있다. Reference ID라 함은, State를 관리하는 것이 아니라, 상호간 연결만 식별할 수 있는 ID를 의미한다.
Reference ID를 할당받은 AS는 이를 이용하여 NEF Management Controller에 API 메시지를 보내어 API를 사용한다(S240). 이를 수신한 NEF Management Controller는 상기 할당한 Restful ID를 활용하여 NEF에 API 메시지를 보내어 API를 사용하고, 이에 대한 결과를 AS에게 전달해줄 수 있다. 또 다른 예로, Restful ID를 할당 받은 AS는, 이를 이용하여 직접 NEF에 API를 요청할 수 있다. Restful ID에 NEF ID가 포함되었을 경우, DNS 서버로 restful ID를 구성하는 URI에 대한 DNS query를 전송하여 해당 NEF에 대한 주소를 획득할 수 있고, 그 NEF로 바로 API 요청을 보낼 수 있다.이러한 경우, NEF Management Controller를 통하지 않고서 NEF로 API 요청이 직접 전달될 수 있다. 다시 말해서, NEF Management Controller가 AS에 전달하는 ID의 성격에 따라, AS가 직접 NEF로 연결될 수 있는지, 아니면 반드시 NEF Management Controller를 통해서 API를 사용해야하는지를 구별할 수 있다. 망내 위치한 NEF에 대한 정보를 숨기고 싶은 이동통신사업자는 반드시 NEF Management Controller를 통하여 API를 사용하도록 규정할 수 있다.
다른 실시 예로, AS는 NEF Management Controller에 API를 요청하고(S245), NEF Management Controller는 상기 실시 예와 같은 방식으로 NEF를 발견하고 결정하였는데, 이 때 NEF간 체이닝을 통하여 API를 이용할 수 있다(S250). 예를 들어, 서울 지역을 Serving 하는 AS의 요청이 들어왔을 때, NEF Management Controller는 NEF 체이닝을 통하여 서울을 관장하는 NEF와 현재 단말이 위치한 강남구를 관장하는 NEF를 연결하여, 서울 담당 NEF와 강남구 담당 NEF를 chaining함으로써 해당 단말에 대한 API 요청을 처리하여 서비스를 제공할 수 있다. NEF 체이닝을 구성한다는 것은 API 요청에 따라 둘 이상의 NEF를 연결하는 것을 의미할 수 있다. 한편, 이러한 NEF 체이닝은 복수의 NEF를 연결한다는 관점에서 NEF 그룹(group)이라고 불릴 수도 있다.
이러한 실시 예는 단말의 위치에서 가까운 NEF를 사용해야하는 시나리오에서 적용될 수 있다. 예를 들어 Mobile Edge Computing을 위한 Local AS로의 단말 Session 제어 같은 경우, 단말에게 가장 가까운 Local AS로 할당하는 것이 중요하기 때문에, 단말에게 가장 가까운 Local AS와 붙어 있는 Local NEF에게 해당 단말을 지원하도록 할 수 있는 것이다. 이는 단말에 대한 Event 처리나 Provisioning, 혹은 Small data 전송 같은 작업을 저지연으로 수행하는데에 도움을 준다.
또 다른 시나리오로, NEF Management Controller는 AS가 요청한 Mobility Management용 API는 NEF#2에서 지원하고, AS가 요청한 Session Management용 API는 NEF#3에서 지원하도록 체이닝을 구성 할 수 있다. 이는 Mobility 제어는 보다 넓은 영역(예: Tracking area 단위)에서 관리하고, Session 제어는 보다 좁은 영역(예: 셀 단위)에서 빠른 시간 내에 판단과 시그널링 절차가 이루어질 수 있기 때문이다. 이 밖에도 NEF들의 부하 정도에 따라 상기와 같이 체이닝을 구성할 수 있다. 상대적으로 로드가 덜 발생하는 API는 부하가 적정 수준에 다다른 NEF#2가 지원하고, 로드가 많이 발생하는 API는 부하가 낮은 NEF#3가 지원하도록 체이닝을 구성할 수 있다. 이와 같이, NEF Management Controller는 상기 나열한 여러 가지 시나리오에 맞게 최적화된 NEF들을 선택하여 NEF 체이닝을 결정한다.
이 후 NEF Management Controller는 NEF로 AS가 요청한 API 요청을 전달하며(S255), 이러한 API 요청에는 NEF Management Controller가 API Registration 시 NEF에게 제공했던 인증 정보, 또는 상기 요청에 대한 식별자이자 NEF Management Controller가 할당한 식별자인 ID가 들어갈 수 있다. 이 식별자는 상기 서술한 Restful 형식으로 할당할 수 있다. NEF Management Controller는 이 메시지에 NEF#2가 써야할 API, NEF#3가 써야할 API를 구별하여 전달할 수 있다. 또한 NEF Management Controller는 NEF#2가 NEF#3를 찾아갈 수 있도록, NEF#3에 대한 주소를 제공할 수 있다.
이를 수신한 NEF#2는 자신이 제공할 API에 대한 승인을 하고, 저장한다. 그리고 NEF#3로 NEF Management Controller로부터 수신한 requested API를 전달한다(S260). 이 메시지는 NEF#2에 전달하던 메시지와 같은 형식으로, 인증 정보, Restful ID 등이 들어갈 수 있다. NEF#3는 이에 대한 승인을 한 후, NEF#2로 응답을 전달하고(S265), NEF#2는 마찬가지로 NEF Management Controller에 응답을 한다(S270). 이를 수신한 NEF Management Controller는 요청받은 API에 대해서 NEF#2와 NEF#3가 지원할 수 있다는 것을 확인한다. 그 후 NEF Management Controller는 AS에 API 요청에 대한 응답을 보내고(S275), AS는 API를 사용한다(S280). API를 사용하는 방법은 상기 서술과 동일하다. (AS에게 Reference ID 할당하는 동작 포함)
이상에서는 NEF Management Controller가 복수의 NEF 들을 체이닝하여 AS의 API 요청에 응답하는 과정에 대해 설명하였으며, 특히 어느 하나의 NEF(NEF#2)에 먼저 API 요청이 전달되고 이어서 다른 NEF(NEF#3)로 API 요청이 전달되는 실시 예를 설명하였다.
NEF Management controller는 체이닝의 순서를 구성하기 위하여 다음과 같은 사항을 고려할 수 있다. 첫 번째로, Mobility Management 관련된 API를 제공하는 NEF를 먼저 선택한 후, 해당 NEF를 통해서 Session Management 관련 API를 제공하는 NEF로 chaining 하도록 할 수 있다. 이는 Mobility management 관련 API를 제공하는 NEF가 더 넓은 서비스 영역을 커버하고 있으며, Session Management 관련 API를 제공하는 NEF는 특정 위치에 특화된 (Localized NEF) NEF로 구성되었을 때 유용하다. 다시 말해서, 각 NEF가 API를 제공하는 지역 정보에 따라, 가장 넓은 지역을 관장하는 NEF를 먼저 선택하여, 점점 좁은 범위의 지역을 관장하는 NEF로 확장해가며 Chaining 할 수 있다.
두 번째로, 제공하는 API 개수의 순서대로 체이닝의 순서를 결정할 수 있다. 예를 들어, 3rd party server가 요청한 API들 중 가장 많은 API를 제공하도록 할당된 NEF를 먼저 선택하고, 이 NEF가 지원하지 않는 API를 제공하는 다른 NEF를 Chaining으로 연결하도록 할 수 있다. 이는 3rd party server가 요청하는 API 호출이 Chaining을 이루고 있는 NEF 그룹 중 첫 번째 NEF에 먼저 도달하여 처리되기 위함이다. 이 경우 대부분의 API 호출이 여러 hop을 거치지 않고, 첫 번째 NEF에서 바로 처리될 수 있으므로 유리하다고 볼 수 있다.
다시 말해서, NEF Management Controller는 해당 AS에게 제공하는 API 들에 대하여, 이를 지원하는 NEF들을 선택한 후, 선택된 NEF 중에서 어떤 NEF에서 어떤 API를 제공할지를 결정하고, 그리고 각 NEF가 제공하는 API 개수에 따라서 Chaining 순서를 결정할 수 있다. 만약 NEF간 제공하는 API 개수가 동일하다면, 상기 첫 번째 조건 혹은 후술하는 세 번째, 네 번째 조건을 따를 수 있다.
세 번째로, NEF management controller는 3rd party server와 물리적으로 가장 가까운 위치에 존재하는 NEF를 먼저 선택한 후, AS로부터의 거리 순서에 따라 NEF를 Chaining 할 수도 있다. 네 번째로, NEF Management Controller는 NEF들의 Load를 확인한 후, 가장 Load가 적은 NEF를 먼저 선택한 후, Load 오름차순(즉, Load가 증가하는 순서)으로 NEF chaining을 구성할 수 있다. 상기 서술한 네 가지 chaining 구성 방법은 서로 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어 가장 많은 API를 제공하는 NEF가 3rd party server와 거리가 멀다면, 두 번째로 많은 API를 제공하는 NEF가 chaining의 첫 번째 node가 될 수 있다. 어떤 조건이 더 우세한지는 서비스 제공자의 결정에 따른다.
이와는 달리, NEF Management Controller는 NEF와 NEF간 체이닝이 아닌 자신이 NEF들과 직접 연결하여 API를 제공할 수도 있다. 다시 말해서, NEF Management Controller는 S205 내지 S240에서 설명한 NEF#1에게 수행한 절차를 NEF #2과 NEF #3 각각에 대해서 독립적/병렬적으로 수행하여 API 요청을 지원할 수 있으며, 이러한 과정은 앞서 체이닝에서 NEF 간에 순서가 존재하는 경우와는 다르게 이해될 수 있다. NEF 들이 서로 독립적/병렬적이어서 순서가 없는 경우라면, NEF 체이닝 대신 NEF 그룹(group)이 구성되고 NEF 그룹을 구성하는 NEF들에 각각 API 요청이 전달되는 과정이 수행될 수 있다.
한편, NEF Management Controller가 복수의 NEF로 NEF chaining을 구성하는 과정은, 도 1의 실시 예에 따라 NEF들을 등록하는 과정 직후에 수행될 수도 있으며, 도 2의 실시 예에 따라 AS로부터 API 요청이 접수되는 과정에서 수행될 수도 있다. 전자의 경우는 네트워크 슬라이싱과 같이 시나리오나 서비스의 요구 사항과 제공될 정보 등이 미리 결정되는 경우에 적용될 수 있다. 즉, NEF Management Controller는 복수의 NEF들을 이용하여 다양한 서비스에 적합한 NEF chaining을 미리 구성해두고, AS로부터 API 요청이 접수되면 미리 구성된 NEF chaining 중 어느 하나를 선택하게 된다. 후자의 경우는 AS로부터 수신된 API 요청에 따라 요구 사항 및 제공될 정보가 결정되는 경우에 적용될 수 있다. 즉, NEF Management Controller는 복수의 NEF를 등록하여 관리하다가, AS로부터 API 요청이 접수되면 요청된 API에 적합한 하나 이상의 NEF를 선택하여 NEF chaining을 구성하게 된다.
다음은 도 3에 대한 실시 예이다. 도 3은 본 발명이 제안하는 실시 예에 따라, API를 제공하고 있는 NEF 체이닝을 구성하는 NEF 중 어느 하나를 교체하는 과정을 도시하는 도면이다.
AS가 도 2에서 설명한 절차에 따라 API를 사용하고 있는 상황에서(S305), NEF Management Controller는 NEF#2로부터 도 1의 실시 예에 따른 Status notification을 수신한다(S310). 이러한 과정은 도 1의 실시 예를 따르지 않더라도, 이동통신망 내에서 NEF의 부하를 확인하고 운용하는 장치로부터 획득할 수 있다. 이를 수신한 NEF Management Controller는 NEF의 부하가 심해졌거나, NEF가 더 이상 제 기능을 할 수 없거나, 폐쇄되었거나, NEF가 서빙하는 단말이 너무 많아졌거나, NEF가 서빙하는 Network slice가 너무 많아졌을 경우, 혹은 상기 조건 중 둘 이상의 조합으로 인하여, 새로운 NEF가 해당 API를 지원해야한다고 판단할 수 있다(S315).
NEF Management Controller는 NEF#2로 수행하던 API를 취소하라는 메시지를 보낼 수 있다(S320). 이에 대한 응답으로 NEF#2는 AS와의 API 이용시 사용했던 Context를 전달한다(S325). 이 Context라 함은, AS가 NEF#2에게 요청했던 Mobility Event에 대한 설정 정보, 혹은 Session Management에 대한 정보(Session ID, Routing path 등), 혹은 NEF#2가 Core Network function와의 interaction을 위하여 가지고 있던 정보 중 적어도 하나를 의미한다. 이 정보는 새로 할당된 NEF에서 사용이 될 것이다. Context를 전송함으로써 Cancel을 확정한 NEF#2는 자신과 연결되어 있던 Core Network Function에게 External Exposure 기능 사용의 취소를 알린다(S330).
NEF#2의 Cancel 응답을 수신한 NEF Management Controller는 해당 API를 지원하기에 적합한 NEF로 새롭게 선택한 NEF#3에게 API 요청 메시지를 전달한다(S335). 이 메시지는 도 2의 실시 예에 따른 메시지와 동일한 형식을 따를 수 있다. 다만, S335의 API 요청 메시지에는 상기 Cancel 응답에서 수신한 API Context를 함께 포함할 수 있다. 이를 수신 한 NEF#3는 Core Network Function으로 새로운 External Exposure 요청을 수행하며(S340), 이 때 NEF#2가 사용하던 Context를 이용할 수 있다. 따라서 3rd party AS 입장에서는 계속 동일한 API를 사용하는 것이지만, NEF와 Core Network Function 사이의 Leg만 바뀌는 효과를 가져온다.
Core Network와 External Exposure 사용을 교섭한 NEF#3는 NEF Management Controller로 응답을 보내어 절차의 완료를 알린다(S345). NEF Management Controller는 새로 변경된 NEF#3와의 연결을 식별하는 Reference ID를 할당하여, API request update 메시지를 AS에게 전달할 수 있다(S350). AS는 새로 update된 Reference ID를 통하여 API를 이용할 수 있고(S355), NEF Management Controller는 이를 NEF#3에게 가는 API 요청으로 확인할 수 있다. 만약 AS가 NEF#3와 직접 연결되는 경우, NEF Management Controller는 NEF#3에게 할당한 Restful ID를 AS에게 알려주고, AS는 해당 ID를 사용하여 API를 계속 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명이 제안하는 실시 예에 따른 NEF의 구조를 도시하는 도면이다. 도 4를 참조하면, NEF는 통신부(410), 제어부(420), 저장부(440)를 포함할 수 있다. 이하에서 제어부(420)는 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있으며, 제어부(420)는 네트워크 노출 기능 수행부(430)를 포함할 수 있다.
통신부(410)는 네트워크 엔티티, 네트워크 기능, 네트워크 노드들과 통신하며 신호를 송수신한다. 통신부(410)는 유선 연결을 통해 다른 네트워크 엔티티, 노드나 기능들과 통신할 수 있으며, RF 모듈을 통한 무선 통신을 수행할 수도 있다.
제어부(420)는 앞서 설명한 실시 예들에 따른 NEF의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(420)는 NEF 관리 컨트롤러로 등록 요청을 전송하거나, NEF 관리 컨트롤러로 자신의 상태를 보고할 수 있다.
네트워크 노출 기능 수행부(430)는 NEF 관리 컨트롤러의 제어 명령에 따라 네트워크에서 노출할 수 있는 캐퍼빌리티를 외부 AS로 전송한다. 예를 들어, 네트워크 노출 기능 수행부(430)는 AS 로부터의 API 요청을 분석 및 처리하여 해당 기능을 제공하는 네트워크 엔티티, 네트워크 노드, 네트워크 기능으로 요청을 전달할 수 있다. 한편, 제어부(420)가 상술한 네트워크 노출 기능 수행부(430)의 역할을 수행할 수 있음은 물론이다.
저장부(440)는 통신부(410)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부(420)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
도 5는 본 발명이 제안하는 실시 예에 따른 NEF 관리 컨트롤러(Management Controller)의 구조를 도시하는 도면이다. 도 5를 참조하면, NEF 관리 컨트롤러는 통신부(510), 제어부(520), 저장부(540)를 포함할 수 있다. 이하에서 제어부(520)는 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있으며, 제어부(520)는 NEF 관리 기능 수행부(530)를 포함할 수 있다.
통신부(510)는 네트워크 엔티티, 네트워크 기능, 네트워크 노드, AS 등과 통신하며 신호를 송수신한다. 통신부(510)는 유선 연결을 통해 다른 네트워크 엔티티, 노드나 기능들과 통신할 수 있으며, RF 모듈을 통한 무선 통신을 수행할 수도 있다.
제어부(520)는 앞서 설명한 실시 예들에 따른 NEF 관리 컨트롤러의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(520)는 NEF들을 등록하여 관리하거나, AS로부터의 요청에 따라 NEF 체이닝을 구성할 수 있다.
NEF 관리 기능 수행부(530)는 NEF 로부터의 등록 요청에 따라 NEF 들을 등록하고 분류 및 관리하며, NEF 의 상태 보고에 따라 API 요청의 지원을 취소하거나 새로운 NEF를 선택할 수 있다. 또한, NEF 관리 기능 수행부(530)는 AS로부터 수신된 API 요청을 분석하여 요청된 기능을 제공하기 위한 NEF 체이닝(또는, NEF 그룹)을 구성할 수도 있다. 한편, 제어부(520)가 상술한 NEF 관리 기능 수행부(530)의 역할을 수행할 수 있음은 물론이다.
저장부(540)는 통신부(510)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부(520)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
도 6은 본 발명이 제안하는 실시 예에 따른 제3자 응용 서버의 구조를 도시하는 도면이다. 도 6을 참조하면, 제3자 응용서버(AS)는 통신부(610), 제어부(620), 저장부(640)를 포함할 수 있다. 이하에서 제어부(620)는 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있으며, 제어부(620)는 API 요청 기능 수행부(630)를 포함할 수 있다.
통신부(610)는 네트워크 엔티티, 네트워크 기능, 네트워크 노드 등과 통신하며 신호를 송수신한다. 통신부(610)는 유선 연결을 통해 다른 네트워크 엔티티, 노드나 기능들과 통신할 수 있으며, RF 모듈을 통한 무선 통신을 수행할 수도 있다.
제어부(620)는 앞서 설명한 실시 예들에 따른 AS의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(620)는 NEF 관리 컨트롤러로 API를 요청하거나, NEF로 직접 API를 요청할 수 있다.
API 요청 기능 수행부(630)는 단말에 서비스를 제공하기 위해 필요한 기능이나 정보를 네트워크 망에 요청한다. 또한, API 요청 기능 수행부(630)는 API 요청을 NEF를 관리하는 NEF 관리 컨트롤러로 전송할 수도 있다. API 요청 기능 수행부(630)는 API 요청 및 이에 대한 응답을 통해 네트워크 망과 통신하며 단말에 서비스를 제공할 수 있다. 한편, 제어부(620)가 상술한 API 요청 기능 수행부(630)의 역할을 수행할 수 있음은 물론이다.
저장부(640)는 통신부(610)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부(620)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (18)

  1. 이동 통신 시스템에서 제1 네트워크 노드가 제2 네트워크 노드를 관리하는 방법에 있어서,
    복수의 제2 네트워크 노드로부터 각각의 제2 네트워크 노드에 관련된 API(Application Programming Interface) 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신된 API 정보에 기초하여, 복수의 제2 네트워크 노드 체이닝(chaining)을 구성하는 단계;
    외부 서버로부터 API 요청이 수신됨에 따라 상기 API 요청을 지원하기 위한 제2 네트워크 노드 체이닝을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드로 상기 API 요청을 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 네트워크 노드로부터 수신되는 API 정보는, 제2 네트워크 노드가 지원하는 API 리스트, 제2 네트워크 노드가 서빙(serving)하는 지역 및 제2 네트워크 노드가 지원하는 네트워크 슬라이스 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝은 상기 수신된 API 요청에 포함된 API에 대한 정보, 서빙 지역, 서빙 네트워크 슬라이스, 단말이 사용가능한 API 및 단말의 현재 위치 중 적어도 하나에 기초하여 선택되는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 API 요청을 전달하는 단계는, 상기 API 요청을 상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드 각각에 전달하거나, 상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드 중 어느 하나에 전달하는 것인, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방법은, 제2 네트워크 노드로부터 API에 대한 정보를 수신한 뒤, 상기 제1 네트워크 노드와 상기 제2 네트워크 노드 간의 연결을 식별하기 위한 식별자를 할당하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드 중 어느 하나가 상기 API 요청을 지원할 수 없게 되었다고 판단한 경우, 상기 제2 네트워크 노드가 수행하던 API를 취소할 것을 요청하는 단계; 및
    상기 API 요청을 지원할 새로운 네트워크 노드로, 상기 제2 네트워크 노드로부터 수신된 컨텍스트 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  7. 이동 통신 시스템에서 제2 네트워크 노드를 관리하는 제1 네트워크 노드에 있어서,
    신호를 송수신하는 통신부; 및
    복수의 제2 네트워크 노드로부터 각각의 제2 네트워크 노드에 관련된 API(Application Programming Interface) 정보를 수신하고, 상기 수신된 API 정보에 기초하여, 복수의 제2 네트워크 노드 체이닝(chaining)을 구성하고, 외부 서버로부터 API 요청이 수신됨에 따라 상기 API 요청을 지원하기 위한 제2 네트워크 노드 체이닝을 선택하고, 상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드로 상기 API 요청을 전달하도록 구성된 제어부를 포함하는, 제1 네트워크 노드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2 네트워크 노드로부터 수신되는 API 정보는, 제2 네트워크 노드가 지원하는 API 리스트, 제2 네트워크 노드가 서빙(serving)하는 지역 및 제2 네트워크 노드가 지원하는 네트워크 슬라이스 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 제1 네트워크 노드.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝은 상기 수신된 API 요청에 포함된 API에 대한 정보, 서빙 지역, 서빙 네트워크 슬라이스, 단말이 사용가능한 API 및 단말의 현재 위치 중 적어도 하나에 기초하여 선택되는 것인, 제1 네트워크 노드.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 API 요청을 상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드 각각에 전달하거나, 상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드 중 어느 하나에 전달하는 것인, 제1 네트워크 노드.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 제2 네트워크 노드로부터 API에 대한 정보를 수신한 뒤, 상기 제1 네트워크 노드와 상기 제2 네트워크 노드 간의 연결을 식별하기 위한 식별자를 할당하는 것인, 제1 네트워크 노드.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선택된 제2 네트워크 노드 체이닝에 포함된 제2 네트워크 노드 중 어느 하나가 상기 API 요청을 지원할 수 없게 되었다고 판단한 경우, 상기 제2 네트워크 노드가 수행하던 API를 취소할 것을 요청하고, 상기 API 요청을 지원할 새로운 네트워크 노드로 상기 제2 네트워크 노드로부터 수신된 컨텍스트 정보를 전송하는 것인, 제1 네트워크 노드.
  13. 이동 통신 시스템에서 제2 네트워크 노드의 방법에 있어서,
    복수의 제2 네트워크 노드를 관리하는 제1 네트워크 노드로 상기 제2 네트워크 노드에 관련된 API(Application Programming Interface) 정보를 전송하는 단계;
    외부 서버로부터 수신된 API 요청을 상기 제1 네트워크 노드로부터 수신하는 단계; 및
    상기 API 요청을 지원하는 네트워크 기능을 통해 상기 API 요청을 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제1 네트워크 노드로부터 상태 알림 구독(status notification subscription)을 수신하는 단계; 및
    상기 상태 알림 구독에 따라 상기 제2 네트워크 노드의 상태에 대한 정보를 상기 제1 네트워크 노드로 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 상태에 대한 정보는 상기 제2 네트워크 노드의 프로세싱 부하, 서빙하는 단말의 수, 서빙하는 네트워크 슬라이스의 수 및 시그널링 오버헤드 상태 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제1 네트워크 노드로부터 처리중인 API의 취소를 요청하는 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 네트워크 노드로 상기 처리중인 API에 대한 컨텍스트 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  16. 이동 통신 시스템에서 제2 네트워크 노드에 있어서,
    신호를 송수신하는 통신부; 및
    복수의 제2 네트워크 노드를 관리하는 제1 네트워크 노드로 상기 제2 네트워크 노드에 관련된 API(Application Programming Interface) 정보를 전송하고, 외부 서버로부터 수신된 API 요청을 상기 제1 네트워크 노드로부터 수신하고, 상기 API 요청을 지원하는 네트워크 기능을 통해 상기 API 요청을 처리하도록 설정된 제어부를 포함하는, 제2 네트워크 노드.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 네트워크 노드로부터 상태 알림 구독(status notification subscription)을 수신하고, 상기 상태 알림 구독에 따라 상기 제2 네트워크 노드의 상태에 대한 정보를 상기 제1 네트워크 노드로 전송하며,
    상기 상태에 대한 정보는 상기 제2 네트워크 노드의 프로세싱 부하, 서빙하는 단말의 수, 서빙하는 네트워크 슬라이스의 수 및 시그널링 오버헤드 상태 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 제2 네트워크 노드.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 네트워크 노드로부터 처리중인 API의 취소를 요청하는 메시지를 수신하고, 상기 제1 네트워크 노드로 상기 처리중인 API에 대한 컨텍스트 정보를 전송하는 것인, 제2 네트워크 노드.
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