KR20200088763A - 네트워크에서 트래픽 분산을 위한 스티어링 규칙 제공 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔터티 - Google Patents

네트워크에서 트래픽 분산을 위한 스티어링 규칙 제공 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔터티 Download PDF

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Abstract

네트워크에서 트래픽 분산을 위한 스티어링 규칙 제공 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔터티이 개시된다. ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 위한 패킷데이터유닛(Packet Data Unit, PDU) 세션을 설정 또는 수정하는 경우, SMF(Session Management Function)가 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)을 포함하는 제1 메시지를 UPF(User Plane Function)로 전송할 수 있다. 그리고 SMF가 UPF로부터 상기 제1 메시지에 대한 응답 메시지인 제2 메시지를 수신할 수 있다.

Description

네트워크에서 트래픽 분산을 위한 스티어링 규칙 제공 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔터티{STEERING RULE PROVISION METHOD FOR TRAFFIC DISTRIBUTION IN NETWORK AND NETWORK ENTITY PERFORMING THE SAME}
본 발명은 네트워크에서 트래픽 분산을 위한 스티어링 규칙 제공 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔터티에 관한 것이다.
최근에 5G 네트워크 기술에 대한 표준화가 진행 중에 있다. 이러한 5G 네트워크에서, 3GPP 액세스 네트워크와 Non-3GPP 액세스 네트워크간에 액세스 트래픽 스티어링, 스위칭 및 스프리팅(ATSSS, Access Traffic Steering, Switching and Splitting)을 지원하기 위한 표준 작업이 진행 중에 있다.
트래픽 스티어링은 새로운 데이터 트래픽을 새로운 액세스 네트워크를 통해 전달하는 기능을 말하며, 트래픽 스위칭은 현재 전송 중인 데이터 트래픽 전부를 다른 액세스 네트워크로 옮겨서 전송하는 기능을 말한다. 그리고 트래픽 스프리팅은 하나의 데이터 트래픽을 다수의 액세스 네트워크를 통하여 분산 전송하는 기능을 말한다. 이러한 세가지 기능을 스티어링 기능(steering function)으로 통칭될 수 있다
5G 네트워크에서 사용자 단말(User Equipment, UE)에게 트래픽(데이터, 음성 등)을 제공하기 위해서는 기본적으로 사용자 단말(UE)과 데이터 네트워크(Data Network) 간에 PDU(Packet Data Unit) 세션(session) 설정이 필요하다. 그리고 서비스 제공이 끝나면, 해당 PDU 세션의 해제가 필요하다.
기존의 PDU 세션 설정은 단말과 하나의 액세스 네트워크(3GPP 액세스 네트워크 또는 Non-3GPP 액세스 네트워크)를 통해서만 설정되며, 이를 통해 단일 액세스 PDU 세션(Single Access PDU Session, SA PDU Session)이 설정된다. 하나의 단말(UE)에는 단일 액세스 PDU 세션(SA PDU Session)이 다수 개 설정될 수 있으며, 다수의 단일 액세스 PDU 세션은 각각 PDU 세션 아이디(PDU Session Identifier)를 통해 구분될 수 있다. 단말에게 서비스 제공이 끝이 나거나 사용자 트래픽 세션의 수정이 필요한 경우, 이와 같이 생성된 PDU 세션은 단말 또는 네트워크에 의해 트리거링 되어 수정 또는 해제될 수 있다.
그러나 기존의 단일 액세스 PDU 세션(SA PDU Session)은 하나의 액세스 네트워크만 설정되어 있으므로, 해당 PDU 세션에 속한 사용자 트래픽은 두 개 이상의 액세스 네트워크를 통해 송수신될 수 없다. 이에 따라 ATSSS 기능을 지원하는 서비스의 제공이 어렵다. ATSSS 기능을 지원하기 위해 2개 이상의 액세스 네트워크에 걸쳐서 생성된 동일한 PDU 세션이 필요한데, 이러한 PDU 세션을 멀티액세스 PDU 세션(Multi Access PDU Session, MA PDU Session)이라 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 MA PDU 세션 내에서 트래픽을 멀티 액세스 네트워크로 효율적으로 분산하는 스티어링 규칙 제공 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔터티를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크에서 트래픽을 분산하여 전송하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 방법은, ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 위한 패킷데이터유닛(Packet Data Unit, PDU) 세션을 설정 또는 수정하는 경우, SMF(Session Management Function)가 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)을 포함하는 제1 메시지를 UPF(User Plane Function)로 전송하는 단계, 그리고 상기 SMF가 상기 UPF로부터 상기 제1 메시지에 대한 응답 메시지인 제2 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지는 N4 세션 수정 요청(N4 Session Modification Request)일 수 있으며, 상기 제2 메시지는 N4 세션 수정 응답(N4 Session Modification Response) 메시지일 수 있다.
상기 방법은 상기 SMF가 MAR 아이디(ID, identifier)를 상기 UPF로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지는 상기 MAR ID를 포함할 수 있다.
상기 MAR ID는 N4 패킷 감지 규칙(N4 Packet Detection Rule)에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 PDU 세션은 멀티 액세스 PDU 세션일 수 있다.
상기 MAR은 스티어링 모드(Steering mode), 그리고 액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)를 포함할 수 있다.
상기 스티어링 모드는 액세스 네트워크들 간의 트래픽 스티어링 방법을 나타낼 수 있다.
상기 액세스 포워딩 액션 정보는 각 액세스 네트워크 별로 존재할 수 있다.
상기 스티어링 모드는 액티브-스탠바이(Active-Standby) 모드, 가장 작은 지연(Smallest Delay) 모드, 로드 밸런싱(Load Balancing) 모드, 그리고 우선순위 기초(Priority-base) 모드 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 액세스 포워딩 액션 정보는, 포워딩 액션 규칙 ID(Forwarding Action Rule Identifier), 상기 스티어링 모드가 상기 로드 밸런싱 모드인 경우, 각 액세스 네트워크의 웨이트를 나타내는 웨이트, 상기 스티어링 모드가 상기 액티스-스탠바이 모드 또는 상기 우선순위 기초 모드 인 경우, 각 액세스 네트워크의 우선 순위를 나타내는 우선 순위, 그리고 복수의 사용 보고 규칙(Usage Reporting Rule, URR) 아이디(ID, Identifier)를 포함할 수 있다.
상기 MAR은 N4 세션 아이디(ID, identifier), 그리고 MAR 아이디(ID, identifier)를 더 포함할 수 있다.
상기 MAR은 제1 계층 위 또는 상기 1계층 이하에서 스티어링이 적용됨을 나타내는 스티어링 방법(Steering Functionality)을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 계층 위의 스티어링 방법은 멀티경로 TCP(Multi Path Transmission Control Protocol, MPTCP)일 수 있으며, 상기 제1 계층 이하의 스티어링 방법은 저계층-ATSSS(Lower Layer-ATSSS, LL-ATSSS)일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 네트워크에서 트래픽을 분산하여 전송하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 방법은, ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 위한 패킷데이터유닛(Packet Data Unit, PDU) 세션을 설정 또는 수정하는 경우, SMF(Session Management Function)가 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR) 아이디(ID)를 포함하는 세션 수정 요청 메시지(Session Modification Request)를 UPF(User Plane Function)로 전송하는 단계, 그리고 상기 SMF가 상기 세션 수정 요청 메시지에 대한 응답 메시지인 세션 수정 응 답 메시지(Session Modification Response)를 상기 UPF로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 MAR ID는 N4 패킷 감지 규칙(N4 Packet Detection Rule)에 포함되어 전송될 수 있으며, 상기 세션 수정 요청 메시지는 멀티 액세스 규칙을 더 포함할 수 있다.
상기 멀티 액세스 규칙에 대한 구성 정보는 N4 세션 아이디(ID, identifier), MAR 아이디, 제1 계층 위 또는 상기 1계층 이하에서 스티어링이 적용됨을 나타내는 스티어링 방법(Steering Functionality), 액세스 네트워크들 간의 트래픽 스티어링 방법을 나타내는 스티어링 모드, 그리고 각 액세스 네트워크 별로 존재하는 액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 네트워크에서 트래픽 분산을 제어하는 네트워크 엔터티이 제공될 수 있다. 상기 네트워크 엔터티는 ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 위한 패킷데이터유닛(Packet Data Unit, PDU) 세션에 대한 설정 또는 수정을 제어하는 프로세서, 그리고 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)을 포함하는 세션 수정 요청 메시지를 다른 네트워크 엔터티로 전송하는 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 세션 수정 요청 메시지는 MAR ID를 더 포함할 수 있으며, 상기 MAR에 대한 구성 정보는 N4 세션 아이디(ID, identifier), MAR 아이디, 제1 계층 위 또는 상기 1계층 이하에서 스티어링이 적용됨을 나타내는 스티어링 방법(Steering Functionality), 액세스 네트워크들 간의 트래픽 스티어링 방법을 나타내는 스티어링 모드, 그리고 각 액세스 네트워크 별로 존재하는 액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)를 포함할 수 있다.
상기 네트워크 엔터티는 SMF(Session Management Function)일 수 있며, 상기 다른 네트워크 엔터티는 UPF(User Plane Function)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, MA PDU 세션 내에서 트래픽이 멀티 액세스 네트워크를 통해 효율적으로 전송될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 5G 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 N4 세션 수정(N4 Session Modification) 절차를 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)에 대한 구성 정보를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)에 대한 구성 정보를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 단말(user equipment, UE)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, BS, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 5G 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 5G 네트워크(1000)는 단말(UE)(100), 액세스 네트워크(AN, Access Network)(200), 접속 이동 관리 기능(AMF, Access and Mobility Management Function)(310), 세션 관리 기능(SMF, Session Management Function)(320), 사용자 플레인 기능(UPF, User Plane Function)(330), 데이터 네트워크(DN, Data Network)(400), 정책 제어 기능(PCF, Policy Control Function)(500), 그리고 통합 데이터 관리(UDM, Unified Data Management)(600)를 포함한다.
단말(UE)(100)은 액세스 네트워크(200)를 통해 네트워크에 접속할 수 있다. 액세스 네트워크(200)는 3GPP 액세스 네트워크(210)와 Non-3GPP 액세스 네트워크(220)를 포함한다. 단말은 3GPP 액세스 네트워크(210)를 통해 셀룰러 이동 무선 액세스 네트워크로 접속할 수 있다. 그리고 단말(100)은 Non-3GPP 액세스 네트워크(220)를 통해 무선랜 액세스 네트워크로 접속할 수 있다. Non-3GPP 액세스 네트워크(220)는 5G 코어네트워크 공통 인터페이스 원칙에 의해 UPF(330) 및 AMF(310)와의 N3 및 N2 인터페이스 위한 N3IWF(Non-3GPP InterWorking Function)(221)을 포함한다.
AMF(310)와 SMF(320)는 제어 신호를 처리하는 네트워크 엔터티(Entity)다. AMF(310)와 SMF(320)은 단말(100)과 대응하여 NAS(Non-Access Stratum) 시그널 인터페이스인 N1을 가진다. AMF(310)는 N1 인터페이스를 통해 인증, 접속 및 이동성 제어 기능을 수행한다. SMF(320)는 단말(UE)(100)과의 N1 인터페이스 및 UPF(330)과의 N4 인터페이스를 통해 세션 제어기능(세션의 설정/수정/해제)을 가지며, 트래픽 경로 설정, 트래픽 이동 관리를 위한 신호 절차를 수행한다.
UPF(330)는 N3 인터페이스를 통해 다중 액세스 네트워크(210, 220)를 통합적으로 수용하는 데이터 평면의 네트워크 엔터티이다. UPF(330)는 다중 액세스 네트워크(Access Network)(210, 220)와 DN(400)간에 데이터 플레인(data plane)을 연결하며, 이를 통해 단말(100)(즉, 사용자)의 트래픽이 송수신될 수 있다.
UPF(330)와 액세스 네트워크(200)는 SMF(320)로부터 각각 N4 와 N2 인터페이스를 통해 단말(100)과 UPF(330)사이에 트래픽에 대한 제어 규칙(Rule)을 수신하며, 수신한 제어 규칙(Rule)을 통해 트래픽의 감지, 라우팅 및 QoS 제어 등의 기능을 수행한다. 여기서, ATSSS 기능을 지원하기 위해, SMF(320)로부터 단말(100)로 전송되는 제어 규칙을 'ATSSS 규칙(Rule)'용어로 사용될 수 있으며, SMF(320)로부터 UPF(330)로 전송되는 제어 규칙을 'N4 포워딩 규칙(Forwarding Rule)'용어로 사용될 수 있다.
PCF(500)는 SMF(320)와 N7 시그널 인터페이스를 통해 연결되며 세션, 이동성 및 QoS 관련된 정책을 제어한다. PCF(500)는 SMF(320)가 제어 규칙(Rule)을 생성하는데 필요한 PCC(Policy and Charging Control Rule)정책을 SMF(320)로 전송할 수 있다.
UDM(600)는 SMF(320)와 N10 시그널 인터페이스를 통해 연결되며 단말(UE)(100)의 가입 정보(subscription) 등 사용자 정보 관리 및 단말(UE) 단위의 정책을 관리한다. UDM(600)는 ATSSS를 위한 단말(UE)(100)의 프로파일(profile)과 가입(subscription)에 대한 정보를 SMF(320)로 전송할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 5G 네트워크 시스템은 3GPP 액세스 네트워크(210)와 Non-3GPP 액세스 네트워크(220)를 동시에 수용하는 통합 구조이다. 이와 같은 통합 구조에서 3GPP 액세스 네트워크(210)와 Non-3GPP 액세스 네트워크(220)간의 ATSSS 기능(스티어링 기능)을 제공하기 위해 MA PDU 세션이 생성된 경우, MA PDU 세션 내에서 멀티 액세스 네트워크로 트래픽이 분산 전송될 수 있다. 여기서, MA-PDU 세션의 사용자 플레인(User Plane) 제어를 위해, SMF(320)와 UPF(330) 사이의 기존의 N4 인터페이스에 스터어링 규칙(Rule)이 추가될 필요가 있다. 즉, 도 1과 같은 5G 네트워크 시스템에서, ATSSS 기능을 위해, MA-PDU 세션 내에서 트래픽을 멀티 액세스 네트워크로 효율적으로 분산하도록, N4 인터페이스를 통한 스티어링 규칙(Rule)을 제공하는 방법이 필요하다. 이하에서는 이러한 스티어링 규칙(Rule)을 제공하는 방법에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 N4 세션 수정(N4 Session Modification) 절차를 나타내는 플로우차트이다.
도 2의 N4 세션 수정 절차는 단말(100)과 코어 네트워크 사이에서 수행되는 PDU 세션 설정 절차, MA PDU 세션 설정 절차, PDU 세션 수정 절차, 그리고 MA PDU 수정 절차 중 하나의 세부 단계에서 SMF(320)와 UPF(330) 사이에서 수행되는 N4 시그널링 절차이다. 이러한 N4 시그널링 절차는 이미 생성된 PDU 세션의 N4 컨텍스트(Context)를 업데이트 하기 위해 사용된다.
먼저, SMF(320)는 PDU 세션에 대한 수정을 트리거(trigger) 할 수 있다(S210). PDU 세션 수정에 대한 트리거링은 SMF(320) 뿐만 아니라 다른 네트워크 엔터티에 의해 트리거링될 수 있다.
SMF(320)는 S210 단계에서 PDU 세션 수정을 트리거링한 경우, N4 세션 수정 요청(N4 Session Modification Request) 메시지를 UPF(330)로 전송한다(S220). 즉, SMF(320)는 N4 컨텍스트(Context)를 업데이트하는 경우에 N4 세션 수정 요청 메시지를 UPF(330)로 전송한다.
N4 세션 수정 요청 메시지는 멀티 액세스 규칙 아이디(Multi Access Rule Identifier, MAR ID), 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)을 포함한다.
MAR ID는 기존의 N4 패킷 감지 규칙(N4 Packet Detection Rule, N4 PDR) 내에 포함되어 전송될 수 있다. ATSSS 기능 지원을 위해, MA PDU 세션 내에서 사용자 평면(User Plane) 제어를 위해 N4 PDR이 사용된다. 이러한 N4 PDR 내에 본 발명의 실시예에 따른 MAR ID가 추가될 수 있다. 한편, SMF(320)는 UPF(330)를 제어하기 위해, N4 인터페이스를 통해 PDR(Packet Detection Rule) 외에 QoS 강화 규칙(QoS Enforcement Rule, QER), 사용 보고 규칙(Usage Reporting Rule, URR)을 UPF(330)로 더 전송할 수 있다. N4 PDR은 MAR ID 뿐만 아니라 N4 세션 ID, URR ID의 리스트, QER ID의 리스트 등을 더 포함할 수 있다. 한편, 단일 액세스 PDU 세션(SA PDU Session)일 경우에는 N4 PDR은 MAR ID 대신에 포워딩 액션 규칙 ID(Forwarding Action Rule ID, FAR ID)을 포함할 수 있다. 즉, MA PDU 세션인 경우 N4 PDR은 MAR ID를 포함할 수 있으며, SA PDU 세션인 경우에는 N4 PDR은 FAR ID를 포함할 수 있다.
그리고, MAR에 대한 구체적인 구성 정보는 아래의 도 3 및 도 4에서 더욱 상세하게 설명한다.
UPF(330)는 N4 세션 수정 요청 메시지에 포함된 MAR를 이용하여, 특정 패킷 플로우 및 플로우 그룹별로 트래픽 스티어링 및 포워딩을 적용한다. 그리고 UPF(330)는 N4 세션 수정 응답(N4 Session Modification Response) 메시지를 전송한다(S230).
SMF(320)는 S230 단계에서 N4 세션 수정 응답 메시지를 수신한 경우, PDU 세션 설정 또는 PDU 세션 수정을 위해 다른 네트워크와 상호 작용을 수행한다(S240). 즉, 도 2의 나타낸 세부 단계의 절차 외에 3GPP TS23.502 v16.20(2019-09)의 4.22.2~3 절의 MA PDU 세션 설정 절차와 4.22.8 절의 MA PDU 수정 절차의 다른 세부 단계의 절차가 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)에 대한 구성 정보를 나타내는 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 MAR의 구성 정보는 N4 세션 아이디(N4 Session ID), MAR ID, 스티어링 모드(Steering mode), 그리고 액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)를 포함한다.
N4 세션 아이디는 SMF(320)와 UPF(330)가 N4 세션을 관리하기 위해 공유하는 아이디(ID)다. 단말(100) 내에서 생성되는 PDU 세션은 단말(100)에 의해 할당되는 PDU 세션 ID에 의해 구분된다. 이 PDU 세션 ID는 SMF(320)에 의해 사용되며, PDU 세션을 구분하는 식별자이다. SMF(320)는 PDU 세션 ID, 그리고 N4 인터페이스를 통해 트래픽 제어를 위해 사용되는 N4 세션을 관리하는데, PDU 세션 ID와 N4 세션 ID는 서로 1:1 관계를 가진다.
MAR ID는 MAR을 유니크하게 관리하는 식별자 이다. MAR ID는 각 MAR 마다 할당되며, 또한 상기 도 2에서 설명한 바와 같이, MAR ID는 MA PDU 세션 설정 또는 수정 절차의 N4 세션 수정 세부 단계 절차에서 N4 패킷 감지 규칙(N4 Packet Detection Rule, N4 PDR) 내에서도 별도로 포함되어 전송될 수 있다.
스티어링 모드(Steering mode)는 어떠한 규칙에 의해 액세스 네트워크들 간에 ATSSS 동작이 수행되는지를 나타낸다. 스티어링 모드(Steering mode)는 액티브-스탠바이(Active-Standby) 모드, 가장 작은 지연(Smallest Delay) 모드, 로드 밸런싱(Load Balancing) 모드, 그리고 우선순위 기초(Priority-base) 모드 중 하나를 포함한다.
액티브-스탠바이(Active-Standby) 모드는 두 개의 액세스(예를 들면, 3GPP 액세스 네트워크(210)와 Non-3GPP 액세스 네트워크(220))간에 액티브-스탠바이(Active-Standby)로 동작하는 것을 나타낸다. 예를 들면, 3GPP 액세스 네트워크(210)가 액티브 상태로 동작하고, Non-3GPP 액세스 네트워크(220)가 스탠바이 상태로 동작할 수 있다.
가장 작은 지연(Smallest Delay) 모드는 라운드 트립 타임(Round Trip Time, RTT)이 가장 짧은 액세스 네트워크로 동작하는 것을 나타낸다. 예들 들면, 두 개의 액세스 네트워크(210, 220) 중에서 3GPP 액세스 네트워크(210)의 RTT가 짧은 경우, 3GPP 액세스 네트워크(210)가 선택될 수 있다. 여기서, RTT를 계산하는 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다.
로드 밸런싱(Load Balancing) 모드는 각 액세스 네트워크 별로 소정의 비율에 따라 분산 전송되는 것을 나타낸다. 예를 들면, 3GPP 액세스 네트워크(210)와 Non-3GPP 액세스 네트워크(220) 간에 7:3의 웨이트(Weight)로 분산 전송될 수 있다.
우선순위 기초(Priority-base) 모드는 액세스 네트워크들 간에 우선 순위에 따라 동작하는 것을 나타낸다. 예들 들면, 두 개의 액세스 네트워크(210, 220) 중에서 3GPP 액세스 네트워크(210)가 우선 순위가 높은 경우, 3GPP 액세스 네트워크(210)를 통해 데이터가 먼저 전송될 수 있다.
액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)는 각 액세스 네트워크 별로 존재한다. 예들 들면, 두 개의 액세스 네트워크(210, 220)가 존재하는 경우, 두 개의 액세스 네트워크(210, 220)에 각각 액세스 포워딩 액션 정보가 존재한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 액세스 포워딩 액션 정보는 포워딩 액션 규칙 ID(Forwarding Action Rule Identifier, FAR ID), 웨이트(Weight) 정보, 우선순위(Priority) 정보, 그리고 복수의 URR(Usage Reporting Rule) ID를 포함할 수 있다.
웨이트 정보는 스티어링 모드가 로드 밸런싱(Load Balancing) 모드인 경우에 각 액세스 네트워크에 적용되는 웨이트를 나타낸다.
우선 순위(Priority) 정보는 스티어링 모드가 액티브-스탠바이(Active-Standby) 모드 또는 우선순위 기초(Priority-base) 모드인 경우에 각 액세스 네트워크에 대한 우선 순위 값을 나타낸다. 스티어링 모드가 액티브-스탠바이(Active-Standby) 모드인 경우, 우선 순위 정보는 액티브(Active) 또는 스탠바이(Standby)로 설정될 수 있다. 그리고 스티어링 모드가 우선순위 기초(Priority-base) 모드인 경우, 우선 순위 정보는 높음(High) 또는 낮음(Low)으로 설정될 수 있다.
그리고 복수의 URR ID는 URR ID의 리스트를 나타낸다. 이러한 URR ID의 리스를 통해, SMF(320)는 다른 FAR(Forwarding Action Rule)에 대해서 분리된 사용 리포트(usage report)를 요청할 수 있다.
상기에서 설명한 도 3의 MAR 구성 정보를 이용하여, MA PDU 세션 내에서 멀티 액세스 네트워크를 통한 트래픽 분산이 효과적으로 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)에 대한 구성 정보를 나타내는 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 MAR 구성 정보는 N4 세션 아이디(N4 Session ID), 스티어링 방법(Steering Functionality), MAR ID, 스티어링 모드(Steering mode), 그리고 액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)를 포함한다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 MAR 구성 정보는 스티어링 방법(Steering Functionality)이 추가된 것을 제외하고 도 3의 MAR 구성 정보와 동일하다.
스티어링 방법(Steering Functionality)은 멀티경로 TCP(Multi Path Transmission Control Protocol, MPTCP) 또는 저계층-ATSSS(Lower Layer-ATSSS, LL-ATSSS)를 포함한다. 즉, 스티어링 방법은 'MPTCP'와 'LL-ATSSS' 중에서 하나의 값으로 설정될 수 있다. MPTCP는 PDU 세션 계층 위에서 스티어링(즉, ATSSS)이 적용됨을 의미하고, LL-ATSSS는 PDU 세션 계층 이하에서 스티어링(즉, ATSSS)이 적용됨을 의미한다. SMF(320)는 MAR 구성 정보에 스티어링 방법(Steering Functionality)을 포함시킨 후 UPF(330)로 전송하며, UPF(330)는 특정 패킷 플로우 및 플로우 그룹에 대해서 수신한 스티어링 방법(MPTCP 또는 LL-ATSSS)에 따라 스티어링 방법을 적용한다.
도 4와 같은 MAR 구성 정보를 통해, UPF(330)는 특정 패킷 플로우 및 플로우 그룹에 대해서 스티어링 방법(Steering Functionality)을 적용하여, 멀티 액세스 네트워크를 통한 트래픽 분산 전송을 효율적으로 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5의 컴퓨팅 시스템(5000)은 도 1의 단말(100), 액세스 네트워크(200), AMF(310), SMF(320), UPF(330), DN(400), PCF(500), 또는 UDM(600)이 될 수 있다. 이러한 단말(100), 액세스 네트워크(200), AMF(310), SMF(320), UPF(330), DN(400), PCF(500), 또는 UDM(600)은 컴퓨터 시스템, 예를 들면 컴퓨터 판독 가능 매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(5000)은 버스(520)를 통해 통신하는 프로세서(510), 메모리(530), 사용자 인터페이스 입력 장치(540), 사용자 인터페이스 출력 장치(550), 및 저장 장치(560) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(5000)은 또한 네트워크에 결합된 네트워크 인터페이스(570)를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(570)는 네트워크를 통해 다른 엔터티와 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
프로세서(510)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU)이거나, 또는 메모리(530) 또는 저장 장치(560)에 저장된 명령을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 프로세서(510)는 도 1 내지 도 4에서 설명한 기능 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다.
메모리(530) 및 저장 장치(560)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(read only memory)(531) 및 RAM(random access memory)(532)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 메모리(530)는 프로세서(510)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리(530)는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서(510)와 연결될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 네트워크에서 트래픽을 분산하여 전송하는 방법으로서,
    ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 위한 패킷데이터유닛(Packet Data Unit, PDU) 세션을 설정 또는 수정하는 경우, SMF(Session Management Function)가 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)을 포함하는 제1 메시지를 UPF(User Plane Function)로 전송하는 단계, 그리고
    상기 SMF가 상기 UPF로부터 상기 제1 메시지에 대한 응답 메시지인 제2 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 N4 세션 수정 요청(N4 Session Modification Request)이며, 상기 제2 메시지는 N4 세션 수정 응답(N4 Session Modification Response) 메시지인 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 SMF가 MAR 아이디(ID, identifier)를 상기 UPF로 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 메시지는 상기 MAR ID를 포함하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 MAR ID는 N4 패킷 감지 규칙(N4 Packet Detection Rule)에 포함되어 전송되는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 PDU 세션은 멀티 액세스 PDU 세션인 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 MAR은 스티어링 모드(Steering mode), 그리고 액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스티어링 모드는 액세스 네트워크들 간의 트래픽 스티어링 방법을 나타내는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 액세스 포워딩 액션 정보는 각 액세스 네트워크 별로 존재하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 스티어링 모드는 액티브-스탠바이(Active-Standby) 모드, 가장 작은 지연(Smallest Delay) 모드, 로드 밸런싱(Load Balancing) 모드, 그리고 우선순위 기초(Priority-base) 모드 중 하나를 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 액세스 포워딩 액션 정보는,
    포워딩 액션 규칙 ID(Forwarding Action Rule Identifier),
    상기 스티어링 모드가 상기 로드 밸런싱 모드인 경우, 각 액세스 네트워크의 웨이트를 나타내는 웨이트,
    상기 스티어링 모드가 상기 액티스-스탠바이 모드 또는 상기 우선순위 기초 모드 인 경우, 각 액세스 네트워크의 우선 순위를 나타내는 우선 순위,
    그리고복수의 사용 보고 규칙(Usage Reporting Rule, URR) 아이디(ID, Identifier)를 포함하는 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 MAR은 N4 세션 아이디(ID, identifier), 그리고 MAR 아이디(ID, identifier)를 더 포함하는 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 MAR은 제1 계층 위 또는 상기 1계층 이하에서 스티어링이 적용됨을 나타내는 스티어링 방법(Steering Functionality)을 더 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 계층 위의 스티어링 방법은 멀티경로 TCP(Multi Path Transmission Control Protocol, MPTCP)이며, 상기 제1 계층 이하의 스티어링 방법은 저계층-ATSSS(Lower Layer-ATSSS, LL-ATSSS)인 방법.
  15. 네트워크에서 트래픽을 분산하여 전송하는 방법으로서,
    ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 위한 패킷데이터유닛(Packet Data Unit, PDU) 세션을 설정 또는 수정하는 경우, SMF(Session Management Function)가 멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR) 아이디(ID)를 포함하는 세션 수정 요청 메시지(Session Modification Request)를 UPF(User Plane Function)로 전송하는 단계, 그리고
    상기 SMF가 상기 세션 수정 요청 메시지에 대한 응답 메시지인 세션 수정 응 답 메시지(Session Modification Response)를 상기 UPF로부터 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 MAR ID는 N4 패킷 감지 규칙(N4 Packet Detection Rule)에 포함되어 전송되며,
    상기 세션 수정 요청 메시지는 멀티 액세스 규칙을 더 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 멀티 액세스 규칙에 대한 구성 정보는 N4 세션 아이디(ID, identifier), MAR 아이디, 제1 계층 위 또는 상기 1계층 이하에서 스티어링이 적용됨을 나타내는 스티어링 방법(Steering Functionality), 액세스 네트워크들 간의 트래픽 스티어링 방법을 나타내는 스티어링 모드, 그리고 각 액세스 네트워크 별로 존재하는 액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)를 포함하는 방법.
  18. 네트워크에서 트래픽 분산을 제어하는 네트워크 엔터티로서,
    ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 위한 패킷데이터유닛(Packet Data Unit, PDU) 세션에 대한 설정 또는 수정을 제어하는 프로세서, 그리고
    멀티 액세스 규칙(Multi Access Rule, MAR)을 포함하는 세션 수정 요청 메시지를 다른 네트워크 엔터티로 전송하는 네트워크 인터페이스를 포함하는 네트워크 엔터티.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 세션 수정 요청 메시지는 MAR ID를 더 포함하며,
    상기 MAR에 대한 구성 정보는 N4 세션 아이디(ID, identifier), MAR 아이디, 제1 계층 위 또는 상기 1계층 이하에서 스티어링이 적용됨을 나타내는 스티어링 방법(Steering Functionality), 액세스 네트워크들 간의 트래픽 스티어링 방법을 나타내는 스티어링 모드, 그리고 각 액세스 네트워크 별로 존재하는 액세스 포워딩 액션 정보(Access Forwarding Action information)를 포함하는 네트워크 엔터티.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 네트워크 엔터티는 SMF(Session Management Function)이며, 상기 다른 네트워크 엔터티는 UPF(User Plane Function)인 네트워크 엔터티.
KR1020190179568A 2019-01-15 2019-12-31 네트워크에서 트래픽 분산을 위한 스티어링 규칙 제공 방법 및 이를 수행하는 네트워크 엔터티 KR20200088763A (ko)

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