KR20190045596A - 데이터 송수신장치 및 데이터 송수신장치의 동작 방법 - Google Patents

데이터 송수신장치 및 데이터 송수신장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 비활성 단말로의 데이터 수신 시 단말 활성화를 위한 시그널링을 줄여 단말 활성화 및 데이터 전송의 지연을 최소화함으로써, 5G에서 지원하는 URLLC 서비스의 요구를 만족시키고 서비스 성능을 지원하는 효과를 도출하기 위한 기술을 제안한다.

Description

데이터 송수신장치 및 데이터 송수신장치의 동작 방법{DATA TRASMISSION APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, 비활성 단말로의 데이터 수신 시, 단말 활성화를 위한 시그널링을 줄임으로써 단말 활성화 및 데이터 전송의 지연을 최소화할 수 있는 기술에 관한 것이다.
LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.
이와 같이 빠르게 진화되고 있는 5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/URLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 서비스를 지원하고 있다.
5G 통신시스템에서 지원하는 URLLC 서비스의 경우, 단말 사용자의 체감 측면에서 매우 중요하다고 볼 수 있으며, 이를 지원하기 위해 다양한 연구 개발이 진행 중이다.
특히, 5G에서는, URLLC 서비스 지원을 위해, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있으며, 기존 LTE(4G)에서 단일 노드(예: S-GW, P-GW 등)가 복합적으로 수행하던 제어 시그널링 및 데이터 송수신의 기능을 분리하여, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이때, 5G에서 Control Plane의 제어노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Function), 가입자 정보와 가입자 별 가입 서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function) 등으로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 User Plane의 데이터노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.
특히, 5G의 UPF는, 상용화 및 URLLC 서비스 지원을 위해 초 경령화 및 저 전력화되는 방향으로 연구 개발되고 있으며, 이로 인해 향후에는 UPF가 코어에서 분리되어 점점 더 단말과 가까운 장소(예: 액세스단)에 위치하게 될 것으로 예상된다.
한편, 이동 통신 시스템에서는, 비활성 상태의 단말(예: Idle 단말)로 전송하기 위한 데이터(예: 착신 메시지 등)가 수신되는 경우, Idle 단말을 활성화 상태로 전환(Wake-up)시키기 위한 페이징이 수행된다.
5G에서 Idle 단말을 활성화 시키는 절차를 설명하면, UPF에 Idle 단말로 전송하기 위한 데이터(예: 착신 메시지 등)가 수신되면, UPF가 Control Plane의 SMF로 단말의 다운링크 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하는 시그널링을 시작으로 Control Plane의 제어노드들 간 몇 차례의 시그널링을 거쳐서 Idle 단말에 대한 페이징이 수행된다. 그리고, UPF는 페이징 수행에 따라 활성화된 단말과의 세션을 통해 금번 데이터(예: 착신 메시지 등)를 단말로 송신하게 된다.
헌데, 앞서 언급한 바와 같이, 5G에서 UPF가 코어에서 분리되어 단말과 가까운 장소(예: 액세스단)에 위치하는 경우, UPF 및 코어(SMF) 간의 물리적인 거리, 많은 개수의 시그널링 등으로 인해 단말이 활성화되는 Wake-up 시간의 지연이 발생하게 된다.
이렇게 되면, UPF가 단말로의 데이터(예: 착신 메시지 등) 전송 역시 지연되기 때문에, URLLC 서비스 지원 역시 불가능할 것이다.
하지만, 현재 5G에서는, 비활성 상태의 단말(예: Idle 단말)로 전송하기 위한 데이터 수신 시, 단말 Wake-up 시간 지연을 해소하기 위한 방안이 제시되지 않고 있다.
본 발명에서는, 비활성 단말(예: Idle 단말)로의 데이터 수신 시, 단말 Wake-up(단말 활성화) 시간 및 데이터 전송의 지연을 최소화할 수 있는 새로운 방안(기술)을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 비활성 단말(예: Idle 단말)로의 데이터 수신 시, 단말 Wake-up(단말 활성화) 시간 및 데이터 전송의 지연을 최소화할 수 있는 데이터 송수신장치 및 데이터 송수신장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 데이터 송수신장치는, 비활성 상태의 단말로 전송하기 위한 데이터 수신 시, 상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터인지 확인하는 확인부; 상기 특정 서비스 대상의 데이터인 경우, 단말에 대한 페이징 수행에 관여하는 특정 제어노드 외 타 제어노드와는 시그널링 없이, 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청부; 및 상기 페이징 수행에 따라 활성화된 상기 단말과의 세션 생성을 통해, 상기 데이터를 상기 단말로 송신하는 데이터송수신부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터가 아닌 경우, 또는 상기 특정 제어노드로 요청한 페이징 수행이 실패한 경우, 단말에 대한 페이징 수행 요청에 관여하는 제어노드로 상기 단말의 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하여, 상기 제어노드로 하여금 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청할 수 있도록 하는, 기 정의된 단말 활성화 절차를 수행하는 절차수행부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 특정 서비스 대상이 되는 각 단말에 대한 단말정보, 특정 서비스 대상 단말에 상기 특정 서비스를 적용하기 위한 정책정보를 근거로, 상기 특정 서비스 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 상기 특정 서비스가 적용되는 데이터 서비스의 데이터 패킷 및 서비스 플로우 정보 중 적어도 하나를, 상기 특정 서비스 대상 단말이 비활성 상태가 되더라도 저장/유지하는 정보유지부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 확인부는, 상기 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보와 매칭되는 데이터 패킷 또는 서비스 플로우 정보가 상기 정보유지부에 존재하면, 상기 데이터를 상기 특정 서비스 대상의 데이터로 확인할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단말과의 세션은, 상기 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보와 매칭되는 서비스 플로우 정보를 근거로, 연결되는 세션일 수 있다.
바람직하게는, 상기 요청부는, 상기 제어노드 및 상기 특정 제어노드 간 시그널링에 정의된 제1 인터페이스의 포맷으로, 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성하여, 상기 제1 인터페이스를 통해 상기 특정 제어노드로 직접 송신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 요청부는, 상기 제어노드 및 상기 특정 제어노드 간 시그널링에 정의된 제1 인터페이스의 포맷으로, 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성하고, 상기 생성한 요청 신호를 상기 데이터 송수신장치 및 상기 제어노드 간 시그널링에 정의된 제2 인터페이스의 포맷으로 인캡슐레이션하고, 상기 제어노드에서 디캡슐레이션 처리 후 상기 특정 제어노드로 전달하도록 하는 특정 식별자를 삽입하여, 제2 인터페이스를 통해 상기 제어노드로 송신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어노드는, 상기 제2 인터페이스를 통해 수신되는 상기 요청 신호에서 상기 특정 식별자 인지 시, 상기 요청 신호를 디캡슐레이션 처리하여 상기 제1 인터페이스를 통해 상기 특정 제어노드로 전달할 수 있다.
바람직하게는, 상기 특정 제어노드는, 상기 데이터 송수신장치의 요청에 따라 상기 단말에 대한 페이징 수행 후 상기 제어노드로 상기 단말의 페이징을 알리는 신호를 송신하여, 상기 제어노드로 하여금 상기 단말이 활성화된 사실을 인지할 수 있도록 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 데이터 송수신장치의 동작 방법은, 비활성 상태의 단말로 전송하기 위한 데이터 수신 시, 상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터인지 확인하는 확인단계; 상기 특정 서비스 대상의 데이터인 경우, 단말에 대한 페이징 수행에 관여하는 특정 제어노드 외 타 제어노드와는 시그널링 없이, 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청단계; 및 상기 페이징 수행에 따라 활성화된 상기 단말과의 세션 생성을 통해, 상기 데이터를 상기 단말로 송신하는 데이터송수신단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터가 아닌 경우, 또는 상기 특정 제어노드로 요청한 페이징 수행이 실패한 경우, 단말에 대한 페이징 수행 요청에 관여하는 제어노드로 상기 단말의 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하여, 상기 제어노드로 하여금 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청할 수 있도록 하는, 기 정의된 단말 활성화 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 특정 서비스 대상이 되는 각 단말에 대한 단말정보, 특정 서비스 대상 단말에 상기 특정 서비스를 적용하기 위한 정책정보를 근거로, 상기 특정 서비스 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 상기 특정 서비스가 적용되는 데이터 서비스의 데이터 패킷 및 서비스 플로우 정보 중 적어도 하나를, 상기 특정 서비스 대상 단말이 비활성 상태가 되더라도 저장/유지하는 정보유지단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 확인단계는, 상기 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보와 매칭되는 데이터 패킷 또는 서비스 플로우 정보가 상기 저장/유지되어 경우, 상기 데이터를 상기 특정 서비스 대상의 데이터로 확인할 수 있다.
이에, 본 발명의 데이터 송수신장치 및 데이터 송수신장치의 동작 방법에 따르면, 비활성 단말로의 데이터 수신 시 단말 활성화를 위한 시그널링을 줄여 단말 활성화 및 데이터 전송의 지연을 최소화함으로써, 5G에서 지원하는 URLLC 서비스의 요구를 만족시키고 서비스 성능을 지원하는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신시스템의 구조 및 환경을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 송수신장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 새로운 단말 활성화 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 송수신장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 통신시스템의 구조 및 환경을 보여주고 있다.
본 발명은, 비활성 단말로의 데이터 수신 시, 비활성 단말을 활성화 시키는 기술과 관련된 것이다.
특히, 본 발명은, 향후 도입된 5G 통신시스템을 고려한다.
LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.
이와 같이 빠르게 진화되고 있는 5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/URLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 서비스를 지원하고 있다.
5G 통신시스템에서 지원하는 URLLC 서비스의 경우, 단말 사용자의 체감 측면에서 매우 중요하다고 볼 수 있으며, 이를 지원하기 위해 다양한 연구 개발이 진행 중이다.
특히, 5G에서는, URLLC 서비스 지원을 위해, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있으며, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이때, 5G에서 Control Plane의 제어노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Function), 가입자 정보와 가입자 별 가입 서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function) 등으로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 User Plane의 데이터노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 Data Network(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.
특히, 5G의 UPF는, 상용화 및 URLLC 서비스 지원을 위해 초 경령화 및 저 전력화되는 방향으로 연구 개발되고 있으며, 이로 인해 향후에는 UPF가 코어에서 분리되어 점점 더 단말과 가까운 장소(예: 액세스단)에 위치하게 될 것으로 예상된다.
도 1은, User Plane의 데이터노드 즉 UPF가 Control Plane의 제어노드들이 위치하는 코어망에서 분리되어 단말과 가까운 장소(예: 액세스단(RAN))에 위치하는 경우를 예시로서 도시하고 있다.
한편, 이동 통신 시스템에서는, 비활성 상태의 단말로 전송하기 위한 데이터(예: 착신 메시지 등)가 수신되는 경우, 비활성 단말을 활성화 상태로 전환(Wake-up)시키기 위한 페이징이 수행된다.
여기서, 비활성 상태의 단말이란, 무선구간 접속 및 단말을 위한 기지국 및 코어망 간의 접속이 모두 해제된 Idle 상태의 단말(이하, Idle 단말)일 수 있고, 또는 무선구간 접속만 해제되고 단말을 위한 기지국 및 코어망 간의 접속은 연결된 Inactive 상태의 단말(이하, Inactive 단말)일 수 있다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 비활성 상태의 단말을 Idle 단말로 통칭하여 설명하겠다.
5G에서 논의되는 Idle 단말을 활성화 시키는 절차(이하, Downlink Data Notification, DDN)를 설명하면, UPF에 Idle 단말로 전송하기 위한 데이터(예: 착신 메시지 등)가 수신되면, UPF가 Control Plane의 SMF로 해당 Idle 단말의 다운링크 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하고 SMF으로부터 이에 대한 Ack를 수신한다(UPF 및 SMF 간 시그널링).
현재 5G에서 정의하고 있는 네트워크 구조에서는, UPF가 Control Plane의 제어노드들 중 SMF와의 인터페이스만 가능하기 때문이다.
UPF와의 시그널링을 통해 해당 Idle 단말의 다운링크 데이터 수신을 인지한 SMF는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF로 해당 Idle 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 신호를 송신하고 AMF로부터 이에 대한 Ack를 수신한다(SMF 및 AMF 간 시그널링).
이에, AMF가 해당 Idle 단말의 액세스단 즉 RAN(예: 기지국(10))으로 단말에 대한 페이징을 명령하면, 해당 기지국(10)이 해당 Idle 단말의 페이징신호를 송신함으로써, Idle 단말에 대한 페이징이 수행된다.
이후, UPF는 페이징 수행에 따라 활성화된 단말과의 세션을 통해 금번 데이터(예: 착신 메시지 등)를 단말로 송신하게 된다.
헌데, 도 1에 도시된 바와 같이, 5G에서 UPF가 Control Plane의 제어노드들이 위치하는 코어망에서 분리되어 단말과 가까운 장소, 예컨대 액세스단(RAN)에 위치하는 경우, 전술의 현재 5G에서 논의되는 단말 활성화 절차(이하, 기존 DDN 절차)를 적용하게 되면, UPF 및 코어(SMF) 간의 물리적인 거리, 많은 개수의 시그널링 등으로 인해 단말이 활성화되는 Wake-up 시간의 지연이 발생하게 된다.
이렇게 되면, UPF가 단말로의 데이터(예: 착신 메시지 등) 전송 역시 지연되기 때문에, URLLC 서비스 지원 역시 불가능할 것이다.
이에, 본 발명에서는, 비활성 단말로의 데이터 수신 시, 단말 Wake-up(단말 활성화) 시간 및 데이터 전송의 지연을 최소화할 수 있는 새로운 방안(기술)을 제안하고자 한다.
구체적으로, 본 발명에서는, 제안하는 새로운 방안(이하, 신규 DDN 절차)을 실현할 수 있는 데이터 송수신장치를 제안하고자 한다.
이하에서는, 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 송수신장치의 구성을 설명하겠다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 5G의 URLLC 서비스와 연관이 있으며, 특히 본 발명에서 제안하는 새로운 방안(기술)은 도 1에 도시된 바와 같이 User Plane의 데이터노드 즉 UPF가 코어망에서 분리되어 단말과 가까운 장소 예컨대 액세스단 즉 RAN에 위치하는 경우 그 효과가 더욱 클 것이다.
그리고, 본 발명의 데이터 송수신장치는, User Plane의 UPF 각각을 의미한다.
따라서, 이하에서는 설명의 편의 상, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 본 발명의 UPF(100)가 코어망에서 분리되어 단말의 액세스단 즉 RAN(예: 기지국(10))에 위치하는 실시예를 언급하여 설명하겠다.
본 발명에 따른 데이터 송수신장치(100)는, 비활성 상태의 단말로 전송하기 위한 데이터 수신 시, 상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터인지 확인하는 확인부(110)와, 상기 특정 서비스 대상의 데이터인 경우, 단말에 대한 페이징 수행에 관여하는 특정 제어노드 외 타 제어노드와는 시그널링 없이, 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청부(120)와, 상기 페이징 수행에 따라 활성화된 상기 단말과의 세션 생성을 통해, 상기 데이터를 상기 단말로 송신하는 데이터송수신부(130)를 포함한다.
확인부(110)는, 비활성 상태의 단말로 전송하기 위한 데이터 수신 시, 금번 수신된 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터인지 확인한다.
전술한 바와 같이, 비활성 상태의 단말이란, Idle 단말일 수 있고 또는 Inactive 단말)일 수 있는데, 다만 설명의 편의 상 비활성 상태의 단말을 Idle 단말로 통칭하여 설명하겠다.
확인부(110)는, Idle 단말로 전송하기 위한 데이터를 DN(Data Network, 예: 인터넷)으로부터 수신하면, 금번 수신된 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터인지 확인할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이 본 발명은 5G의 URLLC 서비스와 연관이 있다.
따라서, 확인부(110)는, Idle 단말로 전송하기 위한 데이터를 DN(Data Network, 예: 인터넷)으로부터 수신하면, 금번 수신된 데이터가 특정 서비스 즉 URLLC 서비스 대상의 데이터인지 확인하는 것이 바람직하다.
더 구체적으로 설명하면, 본 발명의 데이터 송수신장치(100)는, 정보유지부(140)를 더 포함할 수 있다.
정보유지부(140)는, 특정 서비스(URLLC 서비스) 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 특정 서비스(URLLC 서비스)가 적용되는 데이터 서비스의 데이터 패킷 및 서비스 플로우 정보 중 적어도 하나를, URLLC 서비스 대상 단말이 비활성 상태가 되더라도 저장/유지하는 기능부이다.
보다 구체적으로, Control Plane의 제어노드 중 PCF는, 가입자 정보와 각 가입자 별로 가입되어 있는 가입 서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어한다.
이에, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, PCF와 직접 연동하거나 또는 PCF와의 인터페이스가 정의된 SMF와 연동하여, PCF의 가입자 정보 및 가입 서비스정보로부터 어떤 가입자가 URLLC 서비스에 가입하였는지를 나타내는 정보(URLLC 서비스 대상이 되는 각 단말에 대한 단말정보)와, 해당 가입자의 단말(URLLC 서비스 대상 단말)에 URLLC 서비스를 적용하기 위해 정의된 정책정보를 인지할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 이러한 정보들 즉 각 URLLC 서비스 대상 단말에 대한 단말정보 및 정책정보를, 주기적으로 업데이트하여 인지할 수 있다.
여기서, 단말정보는 정보 형태에는 제한 없이 단말에 대한 고유식별정보를 의미한다.
정책정보는, 정의에 따라 다를 수 있으며, 다만 예를 들면 URLLC 서비스 대상 단말의 모든 데이터 서비스에 URLLC 서비스를 적용하는 정책으로 정의될 수 있고, 또는 특정 서버와의 데이터 서비스에만 URLLC 서비스를 적용하는 정책으로 정의될 수 있고, 또는 특정 시간대에 이용하는 데이터 서비스에만 URLLC 서비스를 적용하는 정책으로 정의될 수 있는 등, 다양하게 정의될 수 있다.
이에, 정보유지부(140)는, 이들 정보 즉 각 URLLC 서비스 대상 단말에 대한 단말정보 및 정책정보를 근거로, URLLC 서비스 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 URLLC 서비스가 적용되는 데이터 서비스의 데이터 패킷 및 서비스 플로우 정보 중 적어도 하나를, URLLC 서비스 대상 단말이 비활성 상태가 되더라도 저장/유지한다.
이때, URLLC 서비스 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 URLLC 서비스가 적용되는 데이터 서비스의 데이터 패킷을 저장/유지하는 실시예의 경우, 정보유지부(140)는, 모든 데이터 패킷을 저장/유지할 수 없기 때문에, 기 정의된 기준(이하, 버퍼링 기준)에 따라 데이터 패킷을 저장/유지 즉 버퍼링할 수 있다.
예를 들면, 정보유지부(140)는, 패킷 카운터를 버퍼링 기준으로 하여 데이터 서비스의 데이터 패킷을 정해진 패킷 카운터 기준에 따라 버퍼링할 수 있고, 패킷 사이즈를 버퍼링 기준으로 하여 데이터 서비스의 데이터 패킷을 정해진 패킷 사이즈 기준에 따라 버퍼링할 수 있고, duration(기간)을 버퍼링 기준으로 하여 데이터 서비스의 데이터 패킷을 정해진 duration(기간) 기준에 따라 버퍼링할 수 있다.
물론, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, URLLC 서비스 대상이 아닌 단말, 또는 URLLC 서비스 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 URLLC 서비스가 적용되지 않는 데이터 서비스의 데이터 패킷 및 서비스 플로우 정보는, 해당 단말이 비활성 상태가 되는 경우 저장/유지하지 않고 삭제할 것이다.
여기서, 서비스 플로우 정보란, 해당 데이터 서비스의 서비스 플로우 구분에 이용되는 정보, 예컨대 5-tuple(Source IP, Destination IP, Source Port, Destination Port, Protocol ID)인 것이 바람직하다.
이에, 확인부(110)는, Idle 단말로 전송하기 위한 데이터를 DN(Data Network, 예: 인터넷)으로부터 수신하면, 금번 수신된 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보 즉 5-tuple과 매칭되는 데이터 패킷 또는 서비스 플로우 정보가 정보유지부(140)에 존재하면, 금번 수신된 데이터를 특정 서비스 즉 URLLC 서비스 대상의 데이터로 확인할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의 상, 비활성 상태의 단말1로 전송하기 위한 데이터가 수신된 경우, 및 그 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보 즉 5-tuple과 매칭되는 서비스 플로우 정보가 정보유지부(140)에 존재하는 경우로 가정하여 설명하겠다.
이 경우, 확인부(110)는, 금번 수신된 단말1로의 다운링크 데이터를 URLLC 서비스 대상의 데이터로 확인할 것이다.
요청부(120)는, 확인부(110)의 확인 결과 URLLC 서비스 대상의 데이터인 경우, 단말에 대한 페이징 수행에 관여하는 특정 제어노드 외 타 제어노드와는 시그널링 없이, 특정 제어노드로 단말1에 대한 페이징 수행을 요청한다.
여기서, 단말에 대한 페이징 수행에 관여하는 특정 제어노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF를 의미한다.
본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, Idle 단말로 전송하기 위한 URLLC 서비스 대상이 아닌 일반 데이터가 수신되는 경우라면, SMF와의 시그널링을 시작으로 기존 DDN 절차에 따라 Idle 단말을 활성화 상태로 전환(Wake-up)시키기 위한 페이징이 수행되도록 할 수 있다(이하, 절차수행부(150)에서 설명).
한편, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, Idle 단말(예: 단말1)로 전송하기 위한 URLLC 서비스 대상의 데이터가 수신되는 경우라면, 타 제어노드 즉 SMF와는 시그널링 없이, AMF로 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 방식으로, 본 발명에서 제안하는 신규 DDN 절차에 따라 단말1을 활성화 상태로 전환(Wake-up)시키기 위한 페이징이 수행되도록 할 수 있다.
즉, 본 발명은, 기존 DDN 절차에서 UPF가 SMF로 Idle 단말의 다운링크 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하고 Ack를 수신하는 UPF 및 SMF 간 시그널링, SMF가 AMF로 Idle 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 신호를 송신하고 Ack를 수신하는 SMF 및 AMF 간 시그널링을 생략하고, UPF가 Idle 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 AMF로 바로 송신함으로써 시그널링을 획기적으로 줄일 수 있는 신규 DDN 절차(방안)을 실현하는 것이다.
이하에서는, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)가 AMF로 요청 신호를 송신하는 방식에 대하여 구체적으로 설명하겠다.
요청부(120)는, SMF 및 AMF 간 시그널링에 정의된 제1 인터페이스의 포맷으로, Idle 단말(예: 단말1)에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성한다.
5G에서는 SMF 및 AMF 간 시그널링에 N11인터페이스를 정의하고, UPF 및 SMF 간 시그널링에 N4인터페이스를 정의하고 있다.
따라서, 제1 인터페이스란 N11인터페이스를 의미할 수 있다.
즉, 요청부(120)는, SMF 및 AMF 간 시그널링에 정의된 N11인터페이스의 포맷으로, 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성한다.
만약, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)는 인터페이스 제약으로 인해 N4인터페이스 만을 지원할 수도 있고(이하, 제1실시예), 경우에 따라 N11인터페이스를 지원하게 될 수도 있다(이하, 제2실시예).
제1실시예의 경우라면, 요청부(120)는, 앞서 N11인터페이스의 포맷으로 생성한 요청 신호를 UPF 및 SMF 간 시그널링에 정의된 제2 인터페이스 즉 N4인터페이스의 포맷으로 인캡슐레이션하고, SMF에서 디캡슐레이션 처리 후 AMF 로 전달하도록 하는 특정 식별자를 삽입한다.
이때, 특정 식별자는, UPF 및 SMF 간 사전 약속된 특정 필드에 삽입될 것이다.
그리고, 요청부(120)는, 제2 인터페이스 즉 N4인터페이스를 통해 요청 신호를 SMF로 송신한다.
이렇게 되면, SMF는, N4인터페이스를 통해 수신되는 신호(요청 신호)에서 특정 필드의 특정 식별자 인지 시, 해당 신호(요청 신호)를 디캡슐레이션 처리하여 N11인터페이스를 통해 AMF로 즉시 전달할 수 있다.
이에, 제1실시예의 경우, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)는, 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 SMF에서 바이패스 시켜 AMF로 송신할 수 있다.
한편, 제2실시예의 경우라면, 요청부(120)는, 앞서 N11인터페이스의 포맷으로 생성한 요청 신호를 N11인터페이스를 통해 AMF로 직접 송신한다.
즉, 제2실시예의 경우, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)는, 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 AMF로 직접 송신할 수 있다.
이에, 본 발명에서는, UPF(100)로부터 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 수신한 AMF가, 해당 단말1의 액세스단 즉 RAN(예: 기지국(10))으로 단말1에 대한 페이징을 명령하면, 해당 기지국(10)이 해당 단말1의 페이징신호를 송신함으로써, 단말1에 대한 페이징이 수행될 것이다.
데이터송수신부(130)는, 페이징 수행에 따라 활성화된 단말1과의 세션을 통해, 금번 수신한 데이터를 단말1로 송신할 수 있다.
이때, 단말과의 세션은, 금번 수신한 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보 즉 5-tuple과 매칭되는 서비스 플로우 정보를 근거로, 연결되는 세션일 수 있다.
즉, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)는, 페이징 수행에 따라 활성화된 단말1과, URLLC 서비스 대상의 데이터인지 여부를 확인하기 위해 저장/보유하고 있는 서비스 플로우 정보(5-tuple)을 활용, 신속하게 세션을 생성/연결할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에서 제안/실현하는 시그널링을 획기적으로 줄일 수 있는 신규 DDN 절차(방안)의 경우, UPF가 Idle 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 AMF로 바로 송신하기 때문에, 해당 Idle 단말의 페이징 사실을 SMF에 인지시키는 별도의 과정이 필요하다.
이에, 본 발명에서 AMF는, 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)의 요청에 따라 Idle 단말(예: 단말1)에 대한 페이징 수행 후, SMF로 단말1의 페이징을 알리는 신호를 송신하여, SMF로 하여금 단말1이 활성화된 사실을 인지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)는, 절차수행부(150)를 더 포함한다.
절차수행부(150)는, 확인부(110)의 확인 결과 URLLC 서비스 대상의 데이터가 아닌 경우 즉 Idle 단말로 전송하기 위한 일반 데이터가 수신되는 경우, SMF로 해당 Idle 단말의 다운링크 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하여, SMF로 하여금 AMF로 해당 Idle 단말에 대한 페이징 수행을 요청할 수 있도록 하는, 기 정의된 단말 활성화 절차 즉 기존 DDN 절차를 수행한다.
즉, 절차수행부(150)는, Idle 단말로 전송하기 위한 URLLC 서비스 대상이 아닌 일반 데이터가 수신되는 경우라면, SMF와의 시그널링을 시작으로 기존 DDN 절차에 따라 Idle 단말을 활성화 상태로 전환(Wake-up)시키기 위한 페이징이 수행되도록 할 수 있다.
또한, 절차수행부(150)는, 앞서 요청부(120)가 AMF로 요청한 페이징 수행이 실패한 경우, SMF로 해당 Idle 단말의 다운링크 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하여, SMF로 하여금 AMF로 해당 Idle 단말에 대한 페이징 수행을 요청할 수 있도록 하는, 기 정의된 단말 활성화 절차 즉 기존 DDN 절차를 수행한다.
즉, 절차수행부(150)는, 앞서 요청부(120)가 AMF로 요청 신호를 송신한 후 일정이 경과하도록 데이터를 송신하지 못하는 경우, AMF로 요청한 페이징 수행이 실패한 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 절차수행부(150)는, SMF와의 시그널링을 시작으로 기존 DDN 절차에 따라 Idle 단말을 활성화 상태로 전환(Wake-up)시키기 위한 페이징이 수행되도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 데이터 송수신장치(UPF)에 따르면, 5G에서 논의되는 기존 DDN 절차 대비, 수 개의 시그널링을 생략할 수 있는 획기적인 신규 DDN 절차(방안)을 실현함으로써, 비활성 단말로의 데이터 수신 시 단말 활성화를 위한 시그널링을 줄여 단말 활성화 및 데이터 전송의 지연을 최소화할 수 있다.
이에, 본 발명에 따르면, 비활성 단말로의 데이터 수신 시 단말 활성화를 위한 시그널링을 줄여 단말 활성화 및 데이터 전송의 지연을 최소화함으로써, 5G에서 지원하는 URLLC 서비스의 요구를 만족시키고 서비스 성능을 지원하는 효과를 도출한다.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 새로운 단말 활성화 과정, 즉 본 발명의 신규 DDN 절차를 설명하겠다.
본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)는, Idle 단말로 전송하기 위한 데이터를 DN(Data Network, 예: 인터넷)으로부터 수신하면(S1), 금번 수신된 데이터가 URLLC 대상의 데이터인지 확인한다(S2).
만약, UPF(100)는, Idle 단말로 전송하기 위한 URLLC 서비스 대상이 아닌 일반 데이터가 수신되는 경우라면(S2 No), SMF와의 시그널링을 시작으로 기존 DDN 절차에 따라 Idle 단말을 활성화 상태로 전환(Wake-up)시키기 위한 페이징이 수행되도록 할 수 있다(A).
여기서, 기존 DDN 절차(A)는, UPF(100)가 SMF로 Idle 단말(예: 단말1)의 다운링크 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하고 Ack를 수신하는 UPF 및 SMF 간 시그널링(S20,S21) 후, SMF가 AMF로 Idle 단말(예: 단말1)에 대한 페이징 수행을 요청하는 신호를 송신하고 Ack를 수신하는 SMF 및 AMF 간 시그널링(S22,S23) 후, AMF가 Idle 단말(예: 단말1)의 액세스단 즉 RAN(예: 기지국(10))으로 단말에 대한 페이징을 명령하면(S24), 해당 기지국(10)이 Idle 단말(예: 단말1)의 페이징신호를 송신하여 Idle 단말(예: 단말1)을 활성화시키는(S25) 절차이다.
이하에서는, 설명의 편의 상, 비활성 상태의 단말1로 전송하기 위한 데이터가 수신된 경우, 및 그 데이터가 URLLC 대상의 데이터인 경우로 가정하여 설명하겠다.
이 경우, UPF(100)는, 금번 수신된 단말1로의 다운링크 데이터를 URLLC 서비스 대상의 데이터로 확인할 것이다(S2 Yes).
UPF(100)는, Idle 단말(예: 단말1)로 전송하기 위한 URLLC 서비스 대상의 데이터가 수신되는 경우라면(S2 Yes), SMF와는 시그널링 없이, AMF로 단말1에 대한 페이징 수행을 요청한다.
구체적으로 설명하면, UPF(100)는, SMF 및 AMF 간 시그널링에 정의된 N11인터페이스의 포맷으로, 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성한다(S3).
UPF(100)가 N4인터페이스 만을 지원하는 제1실시예(①)의 경우, UPF(100)는 S3단계에서 N11인터페이스의 포맷으로 생성한 요청 신호를 UPF 및 SMF 간 시그널링에 정의된 N4인터페이스의 포맷으로 인캡슐레이션하고, SMF에서 디캡슐레이션 처리 후 AMF 로 전달하도록 하는 특정 식별자를 삽입하여, N4인터페이스를 통해 SMF로 송신한다(S4).
이렇게 되면, SMF는, N4인터페이스를 통해 수신되는 신호(요청 신호)에서 특정 필드의 특정 식별자 인지 시 해당 신호(요청 신호)를 디캡슐레이션 처리하여(S5), N11인터페이스를 통해 AMF로 즉시 전달할 수 있다(S6).
한편, UPF(100)가 N11인터페이스를 지원하는 제2실시예(②)의 경우, UPF(100)는 S3단계에서 N11인터페이스의 포맷으로 생성한 요청 신호를 N11인터페이스를 통해 AMF로 직접 송신한다(S7).
이에, 본 발명에서는, UPF(100)로부터 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 수신한 AMF가, 해당 단말1의 액세스단 즉 RAN(예: 기지국(10))으로 단말1에 대한 페이징을 명령하면(S8), 해당 기지국(10)이 해당 단말1의 페이징신호를 송신하여 단말1을 활성화시키기는(S9), 단말1에 대한 페이징이 수행될 것이다.
그리고, UPF(100)는 페이징 수행에 따라 활성화된 단말1과의 세션 생성을 통해(S10), 금번 수신한 데이터를 단말1로 송신할 수 있다(S11).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 데이터 송수신장치(UPF)에 따르면, 5G에서 논의되는 기존 DDN 절차 대비, 수 개의 시그널링을 생략할 수 있는 획기적인 신규 DDN 절차(방안)을 실현할 수 있다.
한편, 본 발명에서 제안/실현하는 시그널링을 획기적으로 줄일 수 있는 신규 DDN 절차(방안)의 경우, UPF가 Idle 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 AMF로 바로 송신하기 때문에, 해당 Idle 단말의 페이징 사실을 SMF에 인지시키는 별도의 과정이 필요하다.
이에, AMF는, UPF(100)의 요청에 따라 Idle 단말(예: 단말1)에 대한 페이징 수행 후, SMF로 단말1의 페이징을 알리는 신호를 송신하여(S12), SMF로 하여금 단말1이 활성화된 사실을 인지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 송수신장치의 동작 방법을 설명하겠다.
본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, PCF와 직접 연동하거나 또는 PCF와의 인터페이스가 정의된 SMF와 연동하여, PCF의 가입자 정보 및 가입 서비스정보로부터 어떤 가입자가 URLLC 서비스에 가입하였는지를 나타내는 정보(URLLC 서비스 대상이 되는 각 단말에 대한 단말정보)와, 해당 가입자의 단말(URLLC 서비스 대상 단말)에 URLLC 서비스를 적용하기 위해 정의된 정책정보를 인지할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 이러한 정보들 즉 각 URLLC 서비스 대상 단말에 대한 단말정보 및 정책정보를, 주기적으로 업데이트하여 인지할 수 있다.
여기서, 단말정보는 정보 형태에는 제한 없이 단말에 대한 고유식별정보를 의미한다.
정책정보는, 정의에 따라 다를 수 있으며, 다만 예를 들면 URLLC 서비스 대상 단말의 모든 데이터 서비스에 URLLC 서비스를 적용하는 정책으로 정의될 수 있고, 또는 특정 서버와의 데이터 서비스에만 URLLC 서비스를 적용하는 정책으로 정의될 수 있고, 또는 특정 시간대에 이용하는 데이터 서비스에만 URLLC 서비스를 적용하는 정책으로 정의될 수 있는 등, 다양하게 정의될 수 있다.
이에, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 이들 정보 즉 각 URLLC 서비스 대상 단말에 대한 단말정보 및 정책정보를 근거로, URLLC 서비스 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 URLLC 서비스가 적용되는 데이터 서비스의 데이터 패킷 및 서비스 플로우 정보 중 적어도 하나를, URLLC 서비스 대상 단말이 비활성 상태가 되더라도 저장/유지한다(S100).
여기서, 서비스 플로우 정보란, 해당 데이터 서비스의 서비스 플로우 구분에 이용되는 정보, 예컨대 5-tuple(Source IP, Destination IP, Source Port, Destination Port, Protocol ID)인 것이 바람직하다.
본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, Idle 단말로 전송하기 위한 데이터를 DN(Data Network, 예: 인터넷)으로부터 수신하면(S110), 금번 수신된 다운링크 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보 즉 5-tuple과 매칭되는 데이터 패킷 또는 서비스 플로우 정보가 기 저장/보유된 경우, 금번 수신된 데이터를 특정 서비스 즉 URLLC 서비스 대상의 데이터로 확인할 수 있다(S120 Yes).
이하에서는, 설명의 편의 상, 비활성 상태의 단말1로 전송하기 위한 데이터가 수신된 경우, 및 그 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보 즉 5-tuple과 매칭되는 서비스 플로우 정보가 기 저장/보유된 경우로 가정하여 설명하겠다.
이 경우, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 금번 수신된 단말1로의 다운링크 데이터를 URLLC 서비스 대상의 데이터로 확인할 것이다(S120 Yes).
본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 금번 수신된 단말1로의 다운링크 데이터가 URLLC 서비스 대상의 데이터인 경우(S120 Yes), 단말에 대한 페이징 수행에 관여하는 특정 제어노드 즉 AMF 외 타 제어노드 즉 SMF와는 시그널링 없이, AMF로 단말1에 대한 페이징 수행을 요청한다(S130,S140).
구체적으로 설명하면, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, N4인터페이스 만을 지원하는 제1실시예(①)의 경우, SMF 및 AMF 간 시그널링에 정의된 N11인터페이스의 포맷으로 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성한다.
그리고, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, N11인터페이스의 포맷으로 생성한 요청 신호를 UPF 및 SMF 간 시그널링에 정의된 N4인터페이스의 포맷으로 인캡슐레이션하고, SMF에서 디캡슐레이션 처리 후 AMF 로 전달하도록 하는 특정 식별자를 삽입한다(S130).
그리고, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, N4인터페이스 포맷의 요청 신호를 N4인터페이스를 통해 SMF로 송신한다(S140).
이렇게 되면, SMF는, N4인터페이스를 통해 수신되는 신호(요청 신호)에서 특정 필드의 특정 식별자 인지 시 해당 신호(요청 신호)를 디캡슐레이션 처리하여(S), N11인터페이스를 통해 AMF로 즉시 전달할 수 있다.
한편, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, N11인터페이스를 지원하는 제2실시예(②)의 경우, SMF 및 AMF 간 시그널링에 정의된 N11인터페이스의 포맷으로 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성한다(S130).
그리고, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, N11인터페이스의 포맷으로 생성한 요청 신호를 N11인터페이스를 통해 AMF로 직접 송신한다(S140).
이에, 본 발명에서는, UPF(100)로부터 단말1에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 수신한 AMF가, 해당 단말1의 액세스단 즉 RAN(예: 기지국(10))으로 단말1에 대한 페이징을 명령하면, 해당 기지국(10)이 해당 단말1의 페이징신호를 송신함으로써, 단말1에 대한 페이징이 수행될 것이다.
그리고, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 페이징 수행에 따라 활성화된 단말1과, URLLC 서비스 대상의 데이터인지 여부를 확인하기 위해 저장/보유하고 있는 서비스 플로우 정보(5-tuple)을 활용, 신속하게 세션을 연결할 수 있다(S150).
이에, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 페이징 수행에 따라 활성화된 단말1과의 세션 생성을 통해, 금번 수신한 데이터를 단말1로 송신할 수 있다(S150).
아울러, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, S120단계에서 금번 수신된 데이터를 URLLC 서비스 대상이 아닌 일반 데이터로 확인한 경우(S120 No), 또는 앞서 S130,S140단계를 거쳐 AMF로 요청한 페이징 수행이 실패한 경우(S160 Yes), SMF로 해당 Idle 단말(예: 단말1)의 다운링크 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하여, SMF로 하여금 AMF로 해당 Idle 단말(예: 단말1)에 대한 페이징 수행을 요청할 수 있도록 하는, 기 정의된 단말 활성화 절차 즉 기존 DDN 절차를 수행한다(S170).
이에, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 기존 DDN 절차에 따라 활성화된 단말(예: 단말1)과의 세션 생성을 통해, 데이터를 단말(예: 단말1)로 송신할 수 있다(S170).
이때, 본 발명의 데이터 송수신장치(100) 즉 UPF(100)은, 앞서 S130,S140단계를 거쳐 AMF로 요청 신호를 송신한 후 일정이 경과하도록 데이터를 송신하지 못하는 경우, AMF로 요청한 페이징 수행이 실패한 것으로 판단할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 5G에서 논의되는 기존 DDN 절차 대비, 수 개의 시그널링을 생략할 수 있는 획기적인 신규 DDN 절차(방안)을 실현함으로써, 비활성 단말로의 데이터 수신 시 단말 활성화를 위한 시그널링을 줄여 단말 활성화 및 데이터 전송의 지연을 최소화할 수 있다.
이에, 본 발명에 따르면, 비활성 단말로의 데이터 수신 시 단말 활성화를 위한 시그널링을 줄여 단말 활성화 및 데이터 전송의 지연을 최소화함으로써, 5G에서 지원하는 URLLC 서비스의 요구를 만족시키고 서비스 성능을 지원하는 효과를 도출한다.
본 발명의 일실시예에 따른 따른 데이터 송수신장치의 동작 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 데이터 송수신장치 및 그 장치의 동작 방법에 따르면, 비활성 단말로의 데이터 수신 시 단말 활성화를 위한 시그널링을 획기적으로 줄일 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 데이터 송수신장치(UPF)
110 : 확인부 120 : 요청부
130 : 데이터 송수신부 140 : 정보유지부
150 : 절차수행부

Claims (13)

  1. 비활성 상태의 단말로 전송하기 위한 데이터 수신 시, 상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터인지 확인하는 확인부;
    상기 특정 서비스 대상의 데이터인 경우, 단말에 대한 페이징 수행에 관여하는 특정 제어노드 외 타 제어노드와는 시그널링 없이, 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청부; 및
    상기 페이징 수행에 따라 활성화된 상기 단말과의 세션 생성을 통해, 상기 데이터를 상기 단말로 송신하는 데이터송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터가 아닌 경우, 또는 상기 데이터 송신에 실패한 경우,
    단말에 대한 페이징 수행 요청에 관여하는 제어노드로 상기 단말의 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하여, 상기 제어노드로 하여금 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청할 수 있도록 하는, 기 정의된 단말 활성화 절차를 수행하는 절차수행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 서비스 대상이 되는 각 단말에 대한 단말정보, 특정 서비스 대상 단말에 상기 특정 서비스를 적용하기 위한 정책정보를 근거로,
    상기 특정 서비스 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 상기 특정 서비스가 적용되는 데이터 서비스의 데이터 패킷 및 서비스 플로우 정보 중 적어도 하나를, 상기 특정 서비스 대상 단말이 비활성 상태가 되더라도 저장/유지하는 정보유지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 확인부는,
    상기 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보와 매칭되는 데이터 패킷 또는 서비스 플로우 정보가 상기 정보유지부에 존재하면, 상기 데이터를 상기 특정 서비스 대상의 데이터로 확인하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 단말과의 세션은,
    상기 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보와 매칭되는 서비스 플로우 정보를 근거로, 연결되는 세션인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 요청부는,
    상기 제어노드 및 상기 특정 제어노드 간 시그널링에 정의된 제1 인터페이스의 포맷으로, 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성하여,
    상기 제1 인터페이스를 통해 상기 특정 제어노드로 직접 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 요청부는,
    상기 제어노드 및 상기 특정 제어노드 간 시그널링에 정의된 제1 인터페이스의 포맷으로, 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청 신호를 생성하고,
    상기 생성한 요청 신호를 상기 데이터 송수신장치 및 상기 제어노드 간 시그널링에 정의된 제2 인터페이스의 포맷으로 인캡슐레이션하고, 상기 제어노드에서 디캡슐레이션 처리 후 상기 특정 제어노드로 전달하도록 하는 특정 식별자를 삽입하여,
    제2 인터페이스를 통해 상기 제어노드로 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어노드는,
    상기 제2 인터페이스를 통해 수신되는 상기 요청 신호에서 상기 특정 식별자 인지 시, 상기 요청 신호를 디캡슐레이션 처리하여 상기 제1 인터페이스를 통해 상기 특정 제어노드로 전달하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 특정 제어노드는,
    상기 데이터 송수신장치의 요청에 따라 상기 단말에 대한 페이징 수행 후 상기 제어노드로 상기 단말의 페이징을 알리는 신호를 송신하여, 상기 제어노드로 하여금 상기 단말이 활성화된 사실을 인지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  10. 비활성 상태의 단말로 전송하기 위한 데이터 수신 시, 상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터인지 확인하는 확인단계;
    상기 특정 서비스 대상의 데이터인 경우, 단말에 대한 페이징 수행에 관여하는 특정 제어노드 외 타 제어노드와는 시그널링 없이, 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청하는 요청단계; 및
    상기 페이징 수행에 따라 활성화된 상기 단말과의 세션 생성을 통해, 상기 데이터를 상기 단말로 송신하는 데이터송수신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치의 동작 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터가 특정 서비스 대상의 데이터가 아닌 경우, 또는 상기 특정 제어노드로 요청한 페이징 수행이 실패한 경우,
    단말에 대한 페이징 수행 요청에 관여하는 제어노드로 상기 단말의 데이터 수신을 알리는 신호를 송신하여, 상기 제어노드로 하여금 상기 특정 제어노드로 상기 단말에 대한 페이징 수행을 요청할 수 있도록 하는, 기 정의된 단말 활성화 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치의 동작 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 특정 서비스 대상이 되는 각 단말에 대한 단말정보, 특정 서비스 대상 단말에 상기 특정 서비스를 적용하기 위한 정책정보를 근거로,
    상기 특정 서비스 대상 단말이 이용하는 데이터 서비스 중 상기 특정 서비스가 적용되는 데이터 서비스의 데이터 패킷 및 서비스 플로우 정보 중 적어도 하나를, 상기 특정 서비스 대상 단말이 비활성 상태가 되더라도 저장/유지하는 정보유지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치의 동작 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 확인단계는,
    상기 데이터의 패킷 헤더에 포함된 정보와 매칭되는 데이터 패킷 또는 서비스 플로우 정보가 상기 저장/유지되어 경우, 상기 데이터를 상기 특정 서비스 대상의 데이터로 확인하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치의 동작 방법.
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