KR20200030242A

KR20200030242A - 트래픽 처리 모니터링 방법

Info

Publication number: KR20200030242A
Application number: KR1020180108833A
Authority: KR
Inventors: 이동진
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-03-20
Also published as: CN112690016A; WO2020055176A1; US20210282048A1; EP3852425A4; KR102366709B1; EP3852425A1

Abstract

일 실시예에 따른 트래픽 처리 모니터링 방법은 세션 관리 기능 장치(session management function, SMF)에 의해 수행되며, 트래픽을 처리하는 사용자 평면 기능 장치(user plane function, UPF)에게 상기 트래픽의 처리 상태에 대한 측정 규칙을 전달하는 단계와, 상기 측정 규칙의 전달에 대응하여서 상기 사용자 평면 기능 장치로부터 상기 트래픽의 처리 상태에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함한다.

Description

트래픽 처리 모니터링 방법 {METHOD FOR MONITORING PROCESS OF TRAFFIC}

본 발명은 트래픽 처리 모니터링 방법에 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 시나리오를 지원하고 있다.

5G 통신시스템에서는, 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(또는 제어 영역)(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(또는 사용자 영역)(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.

이때, 제어 평면에는 다양한 노드들이 포함된다. 예컨대 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Function), 단말 정보와 단말 별 가입서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function), 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하는 NEF(Network Exposure Function) 등을 예로 들 수 있다.

아울러, 사용자 평면에는 UPF와 같은 것들이 포함될 수 있다.

PCT 특허공개공보, 2018-008944호 (2018.01.11. 공개)

5G 통신시스템에서는 고신뢰-저지연 (Ultra-Reliable and Low Latency Communication, URLLC) 서비스(이하 'URLLC 서비스'라고 지칭함)가 단말에게 제공될 수 있다. 이 때, URLLC 서비스의 원활한 제공을 위해서는 UPF에 의해 URLLC 서비스와 관련된 트래픽이 제대로 처리되고 있는지가 체크될 수 있어야 하고, 체크된 결과에 따라 적절한 조치가 취해질 수 있어야 한다. 예컨대, SMF가 UPF에게 URLLC 서비스에 필요한 enforcement rule를 내려준 경우, UPF가 실제로 그러한 rule에 따라 동작하는지 여부가 체크될 수 있어야 하고, 체크 결과에 따라 적절한 조치가 취해질 수 있어야 한다.

이에, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 5G 통신시스템에서 단말에 URLLC 서비스가 제공될 때, UPF에 의해 이러한 URLLC 서비스와 관련된 트래픽이 제대로 처리되고 있는지를 모니터링하고 또한 모니터링 결과에 따라 적절한 조치가 취해질 수 있게 하는 기술을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예에 따른 트래픽 처리 모니터링 방법은 사용자 평면 기능 장치(user plane function, UPF)에 의해 수행되며, 세션 관리 기능 장치(session management function, SMF)로부터 트래픽의 처리 상태에 대한 측정 규칙을 전달받는 단계와, 상기 전달받은 측정 규칙에 기초하여서 상기 트래픽의 처리 상태를 측정하는 단계와, 상기 트래픽의 처리 상태에 대해 측정된 결과를 상기 세션 관리 기능 장치에게 전달하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면 UPF가 SMF로부터 전달받은 규칙에 따라 트래픽을 처리하고 있는지 여부가 측정 내지 모니터링될 수 있다. 따라서 SMF는 이러한 측정 결과를 토대로 처리 과정에 문제가 있다면 해당 문제를 해결하기 위한 조치를 도출할 수 있으며, 이러한 조치가 UPF에서 수행되도록 해당 조치를 UPF에게 전달할 수 있다. 즉, 5G 통신시스템에서 URLLC 서비스가 단말에게 원활하게 제공되고 있는지가 모니터링될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 5G 통신시스템의 아키텍처를 개념적으로 도시하고 있다.
도 2는 도 1에 도시된 5G 통신시스템의 아키텍쳐 중 일부를 도시하고 있다.
도 3은 SMF에 의해 수행되는 일 실시예에 따른 트래픽 처리 모니터링 방법의 절차를 도시하고 있다.
도 4는 SMF가 UPF에게 전달하는 측정 규칙을 예시적으로 도시하고 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 트래픽의 측정 지점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 UPF에 의해 측정된 트래픽 상태 정보를 예시적으로 도시하고 있다.
도 7은 UPF에 의해 수행되는 일 실시예에 따른 트래픽 처리 모니터링 방법의 절차를 도시하고 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 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.

도 1은 일 실시예에 따른 5G 통신시스템의 아키텍처(10)를 개념적으로 도시하고 있다.

도 1의 아키텍처(10)가 나타내고 있는 5G 통신시스템 자체에 대해 살펴보기로 한다. 5G 통신시스템은 4세대 LTE 이동통신 기술로부터 진보된 기술이다. 이러한 5G 통신시스템은 기존 이동통신망 구조의 개선(Evolution) 혹은 클린-스테이트(Clean-state) 구조를 통해 새로운 무선 액세스 기술(RAT, Radio Access Technology), LTE(Long Tern Evolution)의 확장된 기술이며, eLTE(extended LTE), non-3GPP 액세스 등을 지원한다.

다만, 도 1에 도시된 아키텍처(10)는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 1에 도시된 아키텍처(10)에만 한정 적용되는 것으로 해석되는 것은 아니며, 또한 본 발명의 사상이 5G 통신시스템에만 한정 적용되는 것으로 해석되는 것도 아니다.

아키텍처(10)에는 다양한 구성요소들(즉, 네트워크 기능(NF, network function))이 포함된다. 이하에서는 이들 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server Function), 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: (Core) Access and Mobility Management Function), 세션 관리 기능(SMF: Session Management Function)(100), 정책 제어 기능(PCF: Policy Control function), 어플리케이션 기능(AF: Application Function), 통합된 데이터 관리(UDM: Unified Data Management), 데이터 네트워크(DN: Data network)(400), 사용자 평면 기능(UPF: User plane Function)(200), (무선) 액세스 네트워크((R)AN: (Radio) Access Network, 또는 기지국)(300), 단말(UE: User Equipment)(500)이 도시되어 있다.

이 중, 사용자 평면 기능(UPF)(200)은 5G 통신시스템에서 사용자 평면(user plane)에 속한 구성요소로서, 본 명세서에서는 사용자 평면 기능 장치(200) 또는 UPF(200)라고 지칭될 수 있으며, 이하에서는 UPF(200)라고 지칭하기로 한다.

또한 세션 관리 기능(SMF)(100)은 5G 통신시스템에서 전술한 사용자 평면과는 분리된 제어 평면(control plane)에 속한 구성요소로서, 본 명세서에서는 세션 관리 기능 장치(100) 또는 SMF(100)라고 지칭될 수 있으며, 이하에서는 SMF(100)라고 지칭하기로 한다.

UPF(200)와 SMF(100)는 각각 5G 통신시스템에서 요구하는 공지된 기능들을 수행하며, 이에 더해서 일 실시예에서 제공하고자 하는 기능들을 수행한다. 이에 이하에서는 UPF(200)와 SMF(100) 각각에 의해 수행되는 공지된 기술 그 자체에 대한 설명은 간략히 설명하거나 설명을 생략하기로 하고, 일 실시예에서 제공하고자 하는 기능들에 대해서 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 5G 통신시스템의 아키텍쳐 중 일부를 도시하고 있다. 도 2를 참조하면, SMF(100), UPF(200), 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN, 다만 이하에서는 '기지국'이라고 지칭하기로 함)(300), 데이터 네트워크(400) 및 단말(500)이 도시되어 있다.

UPF(200)는 SMF(100)와 N4 인터페이스로 연결된다. 또한, UPF(200)는 기지국(300)과 N3 인터페이스에 의해 연결되고, 데이터 네트워크(400)와는 N6 인터페이스에 의해 연결되며, SMF(100)에 연결된 또 다른 UPF와는 N9 인터페이스에 의해 연결된다.

도 2에 도시된 단말(500)은 기지국(300)에 접속해서, 이러한 기지국(300)의 자원을 사용하면서 URLLC 서비스를 제공받고 있다. 이러한 URLLC 서비스와 관련된 트래픽(사용자 평면 트래픽)은 UPF(200)에서 처리된다. 보다 구체적으로 살펴보면, SMF(100)가 UPF(200)에게 트래픽 처리에 관한 규칙을 전달해주면, UPF(200)는 이렇게 전달받은 규칙에 기반하여서 URLLC 서비스와 관련된 트래픽 또는 기타 다양한 트래픽을 처리한다.

이 때, UPF(200)가 이러한 URLLC 서비스와 관련된 트래픽을 전술한 규칙에 따라 처리하고 있는지가 측정될 필요가 있다. 만약 규칙에 따라 처리되고 있지 않은 경우 URLLC 서비스에 문제가 발생할 수 있는 바, 원인 파악 및 그 원인에 대한 해소 조치가 취해져야 한다.

이에, 일 실시예에 따르면 SMF(100)는 UPF(200)에게 트래픽의 처리 상태에 대한 측정 규칙을 전달한다. UPF(200)가 이러한 측정 규칙을 SMF(100)로부터 전달받으면, 전달받은 측정 규칙에 기초하여서 UPF(200)는 트래픽 처리 상태를 측정하며, 측정된 결과를 SMF(100)에게 전달한다. 측정된 결과는 예컨대 UPF(200)의 어느 부분에 문제가 있는지에 대한 정보를 구체적으로 포함할 수 있다. SMF(100)가 UPF(200)로부터 이러한 트래픽 처리 상태에 대한 정보를 수신하였는데 만약 UPF(200)의 특정 부분에 문제가 있다면, 수신받은 정보를 기초로 SMF(100)는 이러한 특정 부분의 문제를 해소할 소정의 조치를 도출하여서 UPF(200)에게 전달한다. 그러면, UPF(200)는 SMF(100)로부터 전달받은 소정의 조치를 수행한다.

여기서, UPF(200)가 측정하는 트래픽 처리 상태에 대한 정보는 트래픽 처리 상태가 어디 위치(지점)에서 측정된 것인지에 대한 정보까지도 포함할 수 있다. 이하는 트래픽 처리 상태가 측정될 수 있는 위치의 후보군의 예이며, 다만 후보군이 이에 한정되는 것은 아니다.

- 기지국(300)과의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 UPF(200)의 제1 포트

- 데이터 네트워크(400)와의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 UPF(200)의 제2 포트

- SMF(100)에 연결되어 있는 다른 UPF와의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 UPF(200)의 제3 포트

- UPF(200) 내에 소정의 기능을 수행하도록 마련된 모듈의 포트

이하에서는 SMF(100)에서 수행되는 트래픽 처리를 모니터링(측정)하는 방법에 대한 절차에 대해 살펴보기로 한다.

도 3은 SMF(100)에서 수행 가능한 일 실시예에 따른 트래픽 처리를 모니터링하는 방법의 절차를 도시하고 있다. 다만, 도 3은 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 3에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.

도 3을 참조하면, SMF(100)는 UPF(200)에게 트래픽의 처리 상태에 대한 측정 규칙을 전달한다(S100). 도 4는 이러한 측정 규칙을 예시적으로 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 측정 규칙에는 측정 규칙을 식별하기 위한 ID(도 4에는 UP 측정 요청 ID(식별)값이라고 도시되어 있다), 동작 모드, 측정 기준/description, 측정 장소, 측정 방식, 측정 기간, 레이턴시와 스루풋 각각의 임계값이 포함될 수 있다.

이 중 동작 모드는 UPF(200)가 SMF(100)에게 트래픽의 처리 상태를 송신하기 위한 조건을 나타낸다. 동작 모드 중 'Event'의 경우, 기 지정된 이벤트가 발생하면 UPF(200)가 트래픽의 처리 상태를 SMF(100)에게 송신하는 모드이다. 'Periodic'은 소정의 주기마다 UPF(200)가 트래픽의 처리 상태를 SMF(100)에게 송신하는 모드이다. 'Self(자체 동작)'은 UPF(200)에 이미 설정되어 있는 조건이 만족되면 자체적으로 UPF(200)가 트래픽의 처리 상태를 SMF(100)에게 송신하는 모드이다.

다음으로, 측정 기준(description)은 측정 대상인 트래픽의 특정에 사용되는 정보이다. 즉, 측정 기준에 부합되는 트래픽만이 측정 대상이 될 수 있다.

측정 기준을 이용하면, 측정 대상을 트래픽 단위로, 플로우 단위로 또는 세션 단위로 특정할 수 있다. 뿐만 아니라, 실시예에 따라서 측정 기준은 특정 고객에 관한 모든 트래픽을 특정할 수도 있는데(예컨대 와일드 카드 '*'), 이렇게 특정 고객에 관한 모든 트래픽이 특정되면 이하에서 언급될 측정 기준을 이용해서 이 중 원하는 트래픽을 단계적으로 특정할 수도 있다.

이러한 측정 기준에는 다양한 종류가 포함될 수 있다. 예컨대 소스 IP, 목적지 IP, 소스 포트, 목적지 포트 및 프토토콜과 같은 n-tuple 또는 패킷의 필드가 그 예일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 측정 장소는 UPF(200)에 의해 트래픽의 처리 상태가 측정될 위치를 지정하는 정보이다. 측정 장소에 대한 후보군은 앞서 살펴보았는데, 도 5에는 이러한 후보군(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l)이 도면 상에 표시되어 있다.

- 기지국(300)과의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 UPF(200)의 제1 포트(a)

- 데이터 네트워크(400)와의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 UPF(200)의 제2 포트(b)

- SMF(100)에 연결되어 있는 다른 UPF와의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 UPF(200)의 제3 포트(c)

- UPF(200) 내에 소정의 기능을 수행하도록 마련된 모듈의 포트(e,f,g,h,i,j,k,l)

여기서, 'UPF(200) 내에 소정의 기능을 수행하도록 마련된 모듈'은 복수 개가 UPF(200) 내에 마련될 수 있다. 예컨대, UPF(200)에는 패킷 검출 규칙(packet detection rule, PDR)에 따른 기능을 수행하는 모듈, 플로우 동작 규칙(forwarding action rule, FAR)에 따른 기능을 수행하는 모듈, QoS 시행 규칙(QoS enforcement rule)에 따른 기능을 수행하는 모듈 및 사용량 보고 규칙(usage reporting rule)에 따른 기능을 수행하는 모듈 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 아울러, 이러한 모듈 각각에서 트래픽이 입출력되는 포트(e,f,g,h,i,j,k,l) 또한 측정 장소의 후보군에 포함될 수 있다.

측정 장소에서 실제로 측정이 이루어지는 과정에 대해서는 도 7에서 보다 자세하게 설명하기로 한다.

다시 도 4를 참조하면, 측정 방식은 트래픽의 처리가 언제 이루어졌는지를 나타내는 시각 정보의 획득 방법을 나타내는 정보이다. 예컨대 측정 방식이 '패킷 내 timestamp'이면 패킷의 헤더에 기록되는 시간을 이용하는 방식이고, '시스템 내 timestamp'이면 UPF(200) 등에 구비된 원자시계 등을 이용하는 방식이다.

측정 기간은 트래픽의 처리 상태를 측정하는 기간을 의미한다. 그 이외에도 레이턴시 및 스루풋 각각의 임계값이 측정 규칙에 포함될 수 있다.

지금까지 설명된 측정 규칙이 SMF(100)로부터 UPF(200)에게 전달되면, UPF(200)는 이러한 측정 규칙을 기반으로 트래픽의 처리 상태를 측정하며, SMF(100)는 UPF(200)로부터 이러한 측정 결과를 수신한다(S110). 도 6은 SMF(100)가 UPF(200)로부터 수신받은 측정 결과를 예시적으로 도시하고 있다. 도 6을 참조하면, 측정 결과에는 어떠한 이벤트가 발생했는지(동작 모드), 어떤 트래픽을 대상으로 측정하였는지(측정 기준), 어떤 위치에서 트래픽을 측정하였는지(측정 장소), 측정이 이루어진 시각 정보는 어떻게 획득하였는지(측정 방식), 측정은 어느 정도의 시간 동안 이루어졌는지(측정 기간), 측정된 값은 얼마인지(레이턴시와 보조값, 스루풋과 보조값) 등이 포함될 수 있다.

즉, 측정 결과에는 '특정 위치에서 소정 기간 동안 특정 트래픽을 측정해보니, 레이턴시와 스루풋이 어떠어떠하다'라는 정보가 포함된다. 이러한 정보는 UPF(200)가 SMF(100)로부터 전달받은 규칙에 따라 트래픽을 처리하고 있는지, 만약 규칙과는 다르게 처리하고 있다면 어디에서 그렇게 처리하고 있으며 그 때의 상태는 어떤지를 나타낸다.

SMF(100)는 단계 S110에서 UPF(200)로부터 수신받은 측정 결과를 기초로 소정의 조치를 도출하며, 도출된 조치를 UPF(200)에게 전달한다(S120)

구체적으로 살펴보면, 예컨대 SMF(100)는 UPF(200)로부터 받은 측정 결과에 '이벤트'이면서 '긴급'이라는 정보가 포함된 것을 인식할 수 있다. 이 경우 SMF(100)는 UPF(200)에서 관리하는 단말 중 URLLC 서비스를 제공받지 않는 단말에 할당된 UPF(200)의 자원이 경감되도록 조치를 도출할 수 있다. 여기서, '자원을 경감시킨다'는 것은 예컨대 URLLC 서비스를 제공받지 않는 단말과 관련된 패킷을 드랍(drop)하는 것, URLLC 서비스를 제공받지 않는 단말의 QoS 관련값을 조절하는 것 및 URLLC 서비스를 제공받지 않는 단말에 대한 패킷 사용량의 보고와 관련된 파라미터를 조절하는 것 중 적어도 하나가 포함될 수 있으며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 달리, SMF(100)는 UPF(200)로부터 받는 세션 보고 리퀘스트(request) 주기를 낮출 수 있으며, 이에 따라 단말의 새로운 세션 생성에 대한 요청이 이전보다 제한될 수 있다.

이와 달리, SMF(100)는 측정 결과를 토대로 UPF(200)가 더 이상 규칙에 맞게 트래픽을 처리할 수 없다고 판단할 수도 있다. 이 경우 SMF(100)는 UPF(200)에서 관리하는 단말 중 URLLC 서비스를 제공받지 않는 단말에 대해서는 해당 UPF(200)가 아닌 다른 UPF가 관리하도록 조치를 도출할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면 UPF가 SMF로부터 전달받은 규칙에 따라 트래픽을 처리하고 있는지, 만약 규칙과는 다르게 처리하고 있다면 어디에서 그렇게 처리하고 있으며 그 때의 상태는 어떤지가 측정 내지 모니터링될 수 있다. 따라서 SMF는 이러한 측정 결과를 토대로 문제가 있다면 해당 문제를 해결하기 위한 조치를 도출할 수 있으며, 이러한 조치에 따라 UPF가 동작하도록 해당 조치를 UPF에게 전달할 수 있다. 이에 따르면, 5G 통신시스템에서 URLLC 서비스가 단말에게 원활하게 제공되고 있는지가 모니터링될 수 있다.

이하에서는 UPF(200)에서 수행되는 트래픽 처리를 모니터링하는 방법에 대한 절차에 대해 살펴보기로 한다.

도 7은 UPF(200)에서 수행 가능한 일 실시예에 따른 트래픽 처리를 모니터링하는 방법의 절차를 도시하고 있다. 다만, 도 7은 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 7에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.

도 7을 참조하면, UPF(200)는 SMF(100)로부터 측정 규칙을 전달받는다(S200). 단계 S200에서 전달받은 측정 규칙은 도 3에 도시된 단계 S100에서 SMF(100)가 UPF(200)에게 전달한 것이며, 측정 규칙에 대한 설명은 도 4에서 하였으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, UPF(200)는 단계 S200에서 SMF(100)로부터 전달받은 측정 규칙에 기초하여서 URLLC 서비스에 관한 트래픽의 처리 상태를 측정한다(S210). 예컨대, 도 4에 도시된 것과 같이 UPF(200)가 측정 규칙을 SMF(100)로부터 전달받았다고 가정하자. 이 경우 UPF(200)는 측정 규칙에 따라, 측정 장소에서 트래픽 상태를 측정한다. 측정할 때의 시각 측정은 측정 방식에서 지정하고 있는 방식에 따른다. 동작 모드는 'Event'이므로 사전에 설정된 이벤트가 발생하면 UPF(200)는 SMF(100)에게 측정 결과를 전달한다. 전달 시 측정 장소에서 측정된 레이턴시와 보조값 또는 스루풋과 보조값도 함께 전달된다.

여기서, 측정 장소에서 UPF(200)가 트래픽 상태를 측정하는 동작을 예를 들어 살펴보기로 한다.

(제1 예) 특정 모듈에서 트래픽이 처리될 때의 시간이 측정될 수 있다. 이 경우 측정 장소는 UPF(200) 또는 UPF(200) 내의 각 모듈(PDR, FAR, QER, URR) 중 어느 하나로 지정될 수 있다. 예컨대 측정 장소가 UPF(200)로 지정될 경우, 트래픽이 포트 a로 입력되었다가 포트b로 출력될 때까지의 시간이 레이턴시로서 측정된다. 이는 측정 장소가 PDR, FAR, QER, URR 중 어느 하나로 지정될 때에도 마찬가지이다.

(제2 예) 적어도 두 개의 모듈에서 트래픽이 처리될 때의 시간이 측정될 수 있다. 이 경우 측정 장소는 적어도 두 개의 모듈로 지정될 수 있다. 예컨대, 측정 장소가 PDR과 FAR로 지정되면, 트래픽이 포트 a로 입력되어서 포트 f로 출력되었다가 다시 포트 g로 입력된 뒤 포트 h로 출력될 때까지의 시간이 레이턴시로서 측정된다.

(제3 예) 모듈과 모듈 간에 트래픽이 전송될 때의 시간이 측정될 수 있다. 이 경우 측정 장소는 서로 상이한 UPF(200A, 200B)가 될 수 있으며, 예컨대 트래픽이 포트 c에서 출력된 뒤 포트 d로 입력될 때까지의 시간이 레이턴시로서 측정된다.

(제4 예) 특정 인터페이스에서의 트래픽이 전송 시간이 측정될 수 있다. 예컨대 측정 장소가 포트 a로 지정된 경우, 트래픽이 포트 a를 통해 UPF(200A)에서 기지국(300)으로 출력되었다가 다시 포트 a를 통해 기지국(300)으로부터 UPF(200A)로 입력될 때까지의 시간, 즉 round trip time이 레이턴시로서 측정될 수 있는데, 이 때 트래픽은 N3 인터페이스를 통해 송수신된다. 이는 측정 장소가 포트 b로 지정된 경우도 마찬가지며, 이 경우에 트래픽은 N6 인터페이스를 통해 송수신된다.

(제5 예) 제1 예 내지 제4 예는 한 개의 트래픽을 기준으로 시간이 측정되는 것을 예로 들고 있는데, 이와는 달리 복수 개의 트래픽, 또는 복수 개의 트래픽으로 구성된 플로우, 또는 복수 개의 플로우로 구성된 세션이 단위가 되어서 전술한 제1 예 내지 제4 예가 적용될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 트래픽으로 구성된 플로우에 대해 제1 예를 적용해보면 특정 플로우를 구성하는 모든 트래픽이 포트 a로 입력되었다가 포트b로 출력될 때까지의 시간이 레이턴시로서 측정되고, 제2 예를 적용해보면 특정 플로우를 구성하는 모든 트래픽이 포트 a로 입력되어서 포트 f로 출력되었다가 다시 포트 g로 입력된 뒤 포트 h로 출력될 때까지의 시간이 레이턴시로서 측정된다. 여기서, 복수 개의 트래픽이 각각의 포트로 입력되거나 포트에서 출력되었는지 여부는, 각 트래픽의 (양방향) n-tuple 또는 필드를 기준으로 식별 가능하다.

다음으로, UPF(200)는 단계 S210에서 측정된 처리 상태에 대한 측정 결과를 SMF(220)에게 전달한다. 전달할 때는 단계 S200에서 전달받은 측정 규칙에서, '동작 모드'에 따른다. 즉, 동작 모드가 'Event'이면 소정의 이벤트가 발생한 경우에 측정 결과가 전달되고, 'Periodic'이면 주기적으로 측정 결과가 전달된다.

단계 S220에서 측정 결과가 SMF(100)에게 전달되면, SMF(100)는 측정 결과를 기초로 소정의 조치를 도출할 수 있는데, UPF(200)는 이러한 조치를 SMF(100)로부터 전달받아서 수행하는데(S230), 실시예에 따라 이러한 단계 S230은 수행되지 않을 수도 있다(S230). 단계 S230에서 수행되는 조치에 대해서는 이미 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

일 실시예에 따르면 5G 통신시스템에서 URLLC 서비스가 단말에게 원활하게 제공되고 있는지가 모니터링될 수 있다.

100: 세션 관리 기능 장치 (SMF)
200: 사용자 평면 기능 장치 (UPF)

Claims

세션 관리 기능 장치(session management function, SMF)가 수행하는 트래픽 처리 모니터링 방법으로서,
사용자 평면 기능 장치(user plane function, UPF)에게 트래픽의 처리 상태에 대한 측정 규칙을 전달하는 단계와,
상기 측정 규칙의 전달에 대응하여서 상기 사용자 평면 기능 장치로부터 상기 트래픽의 처리 상태에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 측정 규칙은,
상기 사용자 평면 기능 장치가 상기 세션 관리 기능 장치에게 트래픽의 처리 상태를 송신하기 위한 조건, 트래픽의 처리 상태가 측정되는 위치, 측정 대상인 트래픽의 특정에 사용되는 정보, 트래픽의 처리 상태와 관련된 시각 획득 방법, 측정이 수행되는 기간 및 측정 결과물의 종류 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 트래픽의 처리 상태가 측정되는 위치는,
기지국(radio access network, RAN)과의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 상기 사용자 평면 기능 장치의 제1 포트, 데이터 네트워크(data network, DN)와의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 상기 사용자 평면 기능 장치의 제2 포트, 상기 세션 관리 기능 장치에 연결되어 있는 다른 사용자 평면 기능 장치와의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 상기 사용자 평면 기능 장치의 제3 포트 및 상기 사용자 평면 기능 장치 내에 마련되어서 소정의 기능을 수행하는 모듈의 제4 포트 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 트래픽의 처리 상태가 측정되는 위치는
상기 모듈에 포함된 패킷 검출 규칙(packet detection rule, PDR)에 따른 기능을 수행하는 모듈의 포트, 플로우 동작 규칙(forwarding action rule, FAR)에 따른 기능을 수행하는 모듈의 포트, QoS 시행 규칙(QoS enforcement fule)에 따른 기능을 수행하는 모듈의 포트 및 사용량 보고 규칙(usage reporting rule)에 따른 기능을 수행하는 모듈의 포트 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 트래픽은,
고신뢰-저지연(ultra-reliable low-latency communications, URLLC) 서비스를 제공받는 단말의, 상기 고신뢰-저지연 서비스와 관련된 모든 트래픽이 포함되도록 특정하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 수신하는 단계에서 수신된 상기 트래픽의 처리 상태에 대한 정보는,
상기 트래픽의 처리 상태에 대한 정보가 주기적으로 수신된 것인지 아니면 소정의 이벤트가 발생하여서 수신된 것인지를 나타내는 정보, 트래픽의 처리 상태가 측정된 위치에 대한 정보, 측정 대상인 트래픽의 특정에 사용된 정보, 트래픽의 처리 상태와 관련된 시각을 획득한 방법, 측정이 수행된 기간 및 측정 결과물의 정보 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 트래픽의 처리 상태에 대해 수신된 정보를 기초로 소정의 조치를 도출하여서 상기 사용자 평면 기능 장치에게 전달하는 단계를 더 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 소정의 조치는,
상기 사용자 평면 기능 장치에서 관리하는 단말 중 고신뢰-저지연 서비스를 제공받지 않는 단말에 할당된 상기 사용자 평면 기능 장치의 자원을 조절하는 것을 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 자원을 조절하는 것은,
상기 고신뢰-저지연 서비스를 제공받지 않는 단말의 트래픽으로 구성된 패킷을 드랍(drop)하는 것, 상기 고신뢰-저지연 서비스를 제공받지 않는 단말의 QoS 관련값을 조절하는 것 및 상기 고신뢰-저지연 서비스를 제공받지 않는 단말에 대한 패킷 사용량의 보고와 관련된 파라미터를 조절하는 것 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 소정의 조치는,
상기 사용자 평면 기능 장치에서 관리하는 단말 중 고신뢰-저지연 서비스를 제공받는 단말을 상기 사용자 평면 기능 장치가 아닌 상기 세션 관리 기능 장치에 연결되어 있는 다른 사용자 평면 기능 장치에서 관리하도록 제어하는 것을 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
사용자 평면 기능 장치(user plane function, UPF)가 수행하는 트래픽 처리 모니터링 방법으로서,
세션 관리 기능 장치(session management function, SMF)로부터 트래픽의 처리 상태에 대한 측정 규칙을 전달받는 단계와,
상기 전달받은 측정 규칙에 기초하여서 상기 트래픽의 처리 상태를 측정하는 단계와,
상기 트래픽의 처리 상태에 대해 측정된 결과를 상기 세션 관리 기능 장치에게 전달하는 단계를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 전달받은 측정 규칙은,
상기 사용자 평면 기능 장치가 상기 세션 관리 기능 장치에게 트래픽의 처리 상태를 송신하기 위한 조건, 트래픽의 처리 상태가 측정되는 위치, 측정 대상인 트래픽의 특정에 사용되는 정보, 트래픽의 처리 상태와 관련된 시각 획득 방법, 측정이 수행되는 기간 및 측정 결과물의 종류 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 트래픽의 처리 상태가 측정되는 위치는,
기지국(radio access network, RAN)과의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 상기 사용자 평면 기능 장치의 제1 포트, 데이터 네트워크(data network, DN)와의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 상기 사용자 평면 기능 장치의 제2 포트, 상기 세션 관리 기능 장치에 연결되어 있는 다른 사용자 평면 기능 장치와의 사이에서 트래픽의 입출력에 이용되는 상기 사용자 평면 기능 장치의 제3 포트 및 상기 사용자 평면 기능 장치 내에 마련되어서 소정의 기능을 수행하는 모듈의 제4 포트 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 트래픽의 처리 상태가 측정되는 위치는
상기 모듈에 포함된 패킷 검출 규칙(packet detection rule, PDR)에 따른 기능을 수행하는 모듈의 포트, 플로우 동작 규칙(forwarding action rule, FAR)에 따른 기능을 수행하는 모듈의 포트, QoS 시행 규칙(QoS enforcement fule)에 따른 기능을 수행하는 모듈의 포트 및 사용량 보고 규칙(usage reporting rule)에 따른 기능을 수행하는 모듈의 포트 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 측정 대상인 트래픽의 특정에 사용되는 정보는,
고신뢰-저지연 서비스를 제공받는 단말의, 상기 고신뢰-저지연 서비스와 관련된 모든 트래픽이 포함되도록 특정하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 측정하는 단계에서 측정된 상기 트래픽의 처리 상태에 대한 정보는,
상기 트래픽의 처리 상태에 대한 정보를 주기적으로 상기 세션 관리 기능 장치에게 주기적으로 송신하는 것인지 아니면 소정의 이벤트가 발생하여서 송신하는 것인지를 나타내는 정보, 트래픽의 처리 상태가 측정된 위치에 대한 정보, 측정 대상인 트래픽의 특정에 사용된 정보, 트래픽의 처리 상태와 관련된 시각을 획득한 방법, 측정이 수행된 기간 및 측정 결과물의 정보 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 트래픽의 처리 상태에 대해 측정된 정보를 기초로 도출된 소정의 조치를 상기 사용자 평면 기능 장치로부터 전달받는 단계를 더 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 소정의 조치는,
상기 사용자 평면 기능 장치에서 관리하는 단말 중 고신뢰-저지연 서비스를 제공받지 않는 단말에 할당된 상기 사용자 평면 기능 장치의 자원을 조절하는 것을 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 자원을 조절하는 것은,
상기 고신뢰-저지연 서비스를 제공받지 않는 단말의 트래픽으로 구성된 패킷을 드랍(drop)하는 것, 상기 고신뢰-저지연 서비스를 제공받지 않는 단말의 QoS 관련값을 조절하는 것 및 상기 고신뢰-저지연 서비스를 제공받지 않는 단말에 대한 패킷 사용량의 보고와 관련된 파라미터를 조절하는 것 중 적어도 하나를 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 소정의 조치는,
고신뢰-저지연 서비스를 제공받는 단말을 상기 사용자 평면 기능 장치가 아닌 상기 세션 관리 기능 장치에 연결되어 있는 다른 사용자 평면 기능 장치에서 관리하도록 제어하는 것을 포함하는
트래픽 처리 모니터링 방법