KR20200112022A - 통신 시스템에서 공용 망 및 비-공용 망 간의 핸드오버를 수행하는 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 공용 망 및 비-공용 망 간의 핸드오버를 수행하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

통신 시스템에서 단말의 동작 방법이 개시된다. 상기 단말의 동작 방법은, 제1 네트워크의 제1 PDU(packet data network unit) 세션(sesssion)을 통해 전송되는 제1 데이터를 제1 기지국으로부터 수신하는 단계; 핸드오버 이벤트가 발생할 경우, 제2 네트워크의 제2 기지국으로 핸드오버하는 단계; 및 상기 제1 네트워크로부터 제2 PDU 세션을 통해 상기 제2 네트워크로 전송되는 제2 데이터를 상기 제2 기지국으로부터 수신하는 단계;를 포함한다.

Description

통신 시스템에서 공용 망 및 비-공용 망 간의 핸드오버를 수행하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING HANDOVER BETWEEN PUBLIC NETWORK AND NON-PUBLIC NETWORK IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 통신 시스템에서 공용 망 및 비-공용 망 간의 핸드오버를 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통신 시스템은 통신 노드들 간의 통신을 통해 통신 노드를 사용하는 사용자들에게 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 최근 통신 시스템은 사용자간의 연결을 넘어, 환경, 기계, 도시, 공장 등과 연동되는 통신 노드들 간의 연결을 지원하는 방향으로 발전하고 있다. 또한, 통신 시스템에 적용되는 이동 통신 서비스는 기존의 중앙 집중형 광역 서비스뿐만 아니라, 빌딩, 가정, 공장 등 특정 영역 내에서 요구되는 서비스들을 지원하기 위한 방향으로 발전하고 있다. 예를 들어, 이동 통신 서비스는 개별적인 통신 그룹을 형성하고 해당 영역 내에서 요구되는 서비스를 제공하는 등 다양한 형태의 서비스를 제공하는 방향으로 발전하고 있다.
한편, 특정 영역 내에서만 서비스를 제공하는 PLMN(public land mobile network) 내의 LAN(local area network)에 대한 개념은 이미 도입된 바 있다. 현재, 독자적으로 구축된 비-공용 네트워크 내에서 서비스를 제공하고, PLMN과 연동 가능한 이동 통신 시스템에 대한 연구가 진행 중이다. 예를 들어, 이동 통신 시스템은 엄격한 시간 제약 사항이 존재하는 공장 자동화 서비스 요구사항을 충족시킬 수 있다. 또한, 이동 통신 시스템은 기존의 LAN 기반의 TSN(time sensitive network)로 연결된 장비들과 연동될 수 있다. 또한, 이동 통신 시스템은 IP(internet protocol) 또는 비-IP 기반의 개인(private) 그룹 통신 서비스를 제공할 수 있다.
이동 통신 시스템은 특정 영역 내에서 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 이동 통신 시스템 사용자는 특정 영역 내에서만 해당 서비스를 제공받을 수 있다. 그러나, 이동 통신 시스템은 서비스의 성격에 따라 사용자의 이동에 의한 핸드오버가 발생하더라도, 서비스를 끊김 없이 제공해야 할 수 있다.
기존의 이동 통신 시스템은 사용자가 이동할 경우, 무선 연결의 연속성을 위한 핸드오버만을 고려하였다. 그러나 현재의 이동 통신 시스템은 네트워크가 세분화되고 다양해짐에 따라, 개인 네트워크 내에서 제공되는 서비스를 끊김 없이 지원하기 위해서 핸드오버 시 세션 및 서비스의 연속성을 고려해야한다.
그러나 핸드오버 시 세션 및 서비스의 연속성을 고려할 경우, 별도의 세션 설정 절차에 의해 세션 연결이 지연되고, 이에 따라 서비스의 제공이 지연되는 문제가 발생할 수 있다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 비-공용 네트워크 또는 공용 네트워크의 서비스 영역에서 특정 서비스 데이터를 수신하는 단말이 서비스 영역을 이탈하여 핸드오버가 발생할 경우, 새로운 세션 설정에 따른 지연을 최소화하기 위한 핸드오버 방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 단말의 동작 방법을 개시한다. 상기 단말의 동작 방법은, 제1 네트워크의 제1 PDU(packet data network unit) 세션(sesssion)을 통해 전송되는 제1 데이터를 제1 기지국으로부터 수신하는 단계; 핸드오버 이벤트가 발생할 경우, 제2 네트워크의 제2 기지국으로 핸드오버하는 단계; 및 상기 제1 네트워크로부터 제2 PDU 세션을 통해 상기 제2 네트워크로 전송되는 제2 데이터를 상기 제2 기지국으로부터 수신하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 단말을 개시한다. 상기 단말은, 프로세서(processor); 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함한다. 상기 적어도 하나의 명령은, 제1 네트워크의 제1 PDU(packet data network unit) 세션(sesssion)을 통해 전송되는 제1 데이터를 제1 기지국으로부터 수신하고; 핸드오버 이벤트가 발생할 경우, 제2 네트워크의 제2 기지국으로 핸드오버하고; 상기 제1 네트워크로부터 제2 PDU 세션을 통해 상기 제2 네트워크로 전송되는 제2 데이터를 상기 제2 기지국으로부터 수신하도록 실행된다.
상기 제2 데이터는 상기 제1 데이터와 동일하다.
상기 제2 PDU 세션은 상기 핸드오버 이벤트가 발생할 경우, 상기 제1 네트워크 및 상기 제2 네트워크를 연결하는 노드를 통해 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 전송되는 제1 PDU 세션 설정 정보 및 상기 단말의 컨텍스트 정보에 기초하여 설정될 수 있다.
상기 제2 데이터는 상기 제1 네트워크 및 상기 제2 네트워크를 연결하는 노드를 통해 상기 제1 네트워크로부터 상기 제2 기지국으로 전송될 수 있다.
상기 핸드오버가 종료될 경우, 상기 제1 PDU 세션은 종료될 수 있다.
상기 핸드오버 이벤트의 발생 이후 상기 핸드오버가 종료되기 이전까지, 상기 제2 데이터는 상기 제1 데이터와 동시에 수신될 수 있다.
상기 제1 네트워크는 비-공용 네트워크(non-public network)일 수 있다. 상기 제2 네트워크는 공용 네트워크일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말의 동작 방법을 통해, 제1 네트워크로부터 상기 제1 네트워크와 상이한 제2 네트워크로 핸드오버할 경우, 상기 제2 네트워크에 대한 별도의 PDU 설정 절차 없이, 상기 핸드오버 이전에 상기 제1 네트워크의 제1 PDU 세션 정보 및 단말 컨텍스트 정보를 이용하여 상기 제2 네트워크에 상기 제1 PDU 세션과 동일한 제2 PDU 세션을 미리 설정함으로써 데이터 전송 지연을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 비-공용 네트워크의 커버리지에서 공용 네트워크의 커버리지로 이동하는 단말의 핸드오버 동작을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 통신 노드의 구조를 도시한 개념도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말의 핸드오버를 위한 절차를 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템을 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 비-공용 네트워크(non-public network; NPN)(110), 공용 네트워크(120), 및 단말(130)을 포함할 수 있다.
비-공용 네트워크(110)는 제1 데이터 네트워크(data network; DN)(111), 제1 데이터 네트워크(111)를 위한 제1 네트워크 슬라이스, 및 비-공용 네트워크(110) 전용의 제1 AMF(access and mobility management function)(114)를 포함할 수 있다. 제1 네트워크 슬라이스는 복수의 UPF(user plane function)(112-1 내지 112-3) 및 제1 SMF(session management function)(113)를 포함할 수 있다.
제1 AMF(114)는 제1 접속 및 이동성 관리 노드라 지칭될 수 있다. 제1 AMF(114)는 단말(130)의 이동성을 관리할 수 있다. UPF(112-1 내지 112-3)는 사용자 평면 노드라 지칭될 수 있다. UPF(112-1 내지 112-3)는 IP(internet protocol)의 앵커(anchor)로 동작할 수 있다. 제1 SMF(113)는 제1 세션 관리 노드라 지칭될 수 있다. 제1 SMF(113)는 단말(130)의 이동에 따른 데이터 세션을 관리할 수 있다.
예를 들어, 제1 데이터 네트워크(111)는 제2 UPF(112-2)와 연결될 수 있다. 제1 SMF(113)는 제1 AMF(114) 및 복수의 UPF(112-1 내지 112-3)와 연결될 수 있다. 제1 AMF(114)는 공용 네트워크(120)의 제2 AMF(124)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 AMF(114)는 NAS(network access server)/N2 프록시(proxy)를 통해 제2 AMF(124)와 연결될 수 있다.
한편, 공용 네트워크(120)는 제2 데이터 네트워크(121), 제2 데이터 네트워크(121)를 위한 제2 네트워크 슬라이스, 및 공용 네트워크(120) 전용의 제2 AMF(124)을 포함할 수 있다. 제2 네트워크 슬라이스는 복수의 UPF(122-1 내지 122-3), 및 제2 SMF(123)를 포함할 수 있다. 공용 네트워크(120)는 PLMN이라 지칭될 수 있다.
제2 AMF(124)는 제2 접속 및 이동성 관리 노드라 지칭될 수 있다. 제2 AMF(124)는 단말(130)의 이동성을 관리할 수 있다. UPF(122-1 내지 122-3)는 사용자 평면 노드라 지칭될 수 있다. UPF(122-1 내지 112-3)는 IP의 앵커로 동작할 수 있다. 제2 SMF(123)는 제2 세션 관리 노드라 지칭될 수 있다. 제2 SMF(123)는 단말(130)의 이동에 따른 데이터 세션을 관리할 수 있다.
예를 들어, 제2 데이터 네트워크(121)는 제4 UPF(122-1)와 연결될 수 있다. 제2 SMF(123)는 제2 AMF(124) 및 복수의 UPF(122-1 내지 122-3)와 연결될 수 있다. 제2 AMF(124)는 비-공용 네트워크(110)의 제1 AMF(114)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 AMF(124)는 NAS/N2 프록시를 통해 제1 AMF(114)와 연결될 수 있다.
NAS/N2 프록시는 제1 통신 노드(115-1)와 비-공용 네트워크(110)와 관련된 N2 메시지를 송수신할 수 있다. 또한, NAS/N2 프록시는 제1 통신 노드(115-1)를 통해 단말(130)과 NAS 메시지를 송수신할 수 있다. 제2 AMF(124)는 제1 통신 노드(115-1)를 통해 단말(130)와 NAS 연결될 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 통신 노드(115-1 내지 115-3)는 비-공용 네트워크(110) 및 공용 네트워크(120) 공용의 통신 노드일 수 있다. 제4 내지 제7 통신 노드(125-1 내지 125-4)는 공용 네트워크 전용의 통신 노드일 수 있다. 예를 들어, 단말(130)은 제1 통신 노드(115-1)를 통해 제1 데이터 네트워크(111) 및 제2 데이터 네트워크(121)에 접속할 수 있다. 이때, 단말(130)은 비-공용 네트워크(110) 및 공용 네트워크(120)에 동시에 등록될 수 있다.
여기서, 제1 내지 제7 통신 노드(115-1 내지 115-3, 및 125-1 내지 125-4)는 무선 접속 네트워크(radio access network; RAN) 노드 또는 기지국(base station) 또는 액세스 포인트(access point)라 지칭될 수 있다. 단말(140)은 사용자 장비(user equipment; UE)라 지칭될 수 있다.
한편, 제1 통신 노드(115-1)에 접속 중인 단말(130)은 공용 네트워크(120) 전용의 통신 노드인 제5 통신 노드(125-2)의 커버리지(coverage)로 이동할 수 있다.
이때, 단말(130)은 공용 네트워크(120)와의 PDU(packet data unit) 세션이 설정되어 있지 않을 수 있다. 즉, 단말(130)은 공용 네트워크(120)와의 데이터 무선 베어러(data radio bearer; DRB)가 설정되어 있지 않을 수 있다. 따라서, 단말(130)은 비-공용 네트워크(110)로부터 수신하던 서비스 데이터를 수신하지 못할 수 있다. 단말(130)은 비-공용 네트워크(110)로부터 수신하던 서비스 데이터를 수신하기 위해, 공용 네트워크(120)와 새로운 PDU 세션을 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말(130)의 이동에 따른 핸드오버 절차는 아래의 도 2와 같을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 비-공용 네트워크의 커버리지에서 공용 네트워크의 커버리지로 이동하는 단말의 핸드오버 동작을 도시한 개념도이다.
도 2를 참고하면, 통신 시스템은 비-공용 네트워크(210), 공용 네트워크(220), 및 단말(230)을 포함할 수 있다. 비-공용 네트워크(210)는 제1 UPF(212), 제1 SMF(213), 제1 AMF(214), 제1 통신 노드(215), 및 N3IWF(non-3GPP(3rd Generation Partnership Project) inter working function)(140)를 포함할 수 있다. 공용 네트워크(220)는 제2 데이터 네트워크(221), 제2 UPF(222), 제2 SMF(223), 제2 AMF(224), 및 제2 통신 노드(225)를 포함할 수 있다.
여기서, 비-공용 네트워크(210)는 도 1의 비-공용 네트워크(110)와 동일 또는 유사할 수 있다. 공용 네트워크(220)는 도 1의 공용 네트워크(120)와 동일 또는 유사할 수 있다. 단말(230)은 도 2의 단말(130)과 동일 또는 유사할 수 있다.
예를 들어, 제1 UPF(212)는 도 1의 제1 UPF(112)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제1 SMF(213)는 도 1의 제1 SMF(113)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제1 AMF(214)는 도 1의 제1 AMF(114)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제1 통신 노드(215)는 도 1의 제1 통신 노드(115)와 동일 또는 유사할 수 있다.
또한, 제2 데이터 네트워크(221)는 도 1의 제2 데이터 네트워크(121)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 UPF(222)는 도 1의 제2 UPF(122)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 SMF(223)는 도 1의 제2 SMF(123)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 AMF(224)는 도 1의 제2 AMF(124)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 통신 노드(225)는 도 1의 제4 통신 노드(125-2)와 동일 또는 유사할 수 있다.
한편, 제1 통신 노드(215)는 N1 인터페이스를 통해 비-공용 네트워크(210)의 제1 UPF(115)와 연결될 수 있다. 제1 UPF(212)는 N4 인터페이스를 통해 제1 SMF(213)와 연결될 수 있다. 제1 SMF(213)는 N11 인터페이스를 통해 제1 AMF(214)와 연결될 수 있다. 제1 AMF(214)는 N2 인터페이스를 통해 N3IWF(240)와 연결될 수 있다.
N3IWF(140)는 비-공용 네트워크(210) 및 공용 네트워크(220) 간의 연결을 위한 기능일 수 있다. 단말(230)은 N3IWF(140)를 통해 코어 네트워크에 접속할 수 있다. N3IWF(140)는 접속 경유 노드라 지칭될 수 있다.
한편, 공용 네트워크(220)의 제2 데이터 네트워크(221)는 Nwu 인터페이스를 통해 N3IWF(240)와 연결될 수 있다. 제2 UPF(222)는 N3 인터페이스를 통해 제2 통신 노드(225)와 연결될 수 있다. 제2 UPF(222)는 N4 인터페이스를 통해 제2 SMF(223)과 연결될 수 있다. 제2 SMF(223)는 N11 인터페이스를 통해 제2 AMF(224)와 연결될 수 있다. 제2 AMF(224)은 N2 인터페이스를 통해 제2 통신 노드(225)와 연결될 수 있다.
단말(230)은 제1 통신 노드(215)를 통해 제1 UPF(212)과 PDU 세션이 설정될 수 있다. 단말(230)은 비-공용 네트워크(210)의 커버리지로부터 공용 네트워크(220)의 커버리지로 이동할 수 있다. 예를 들어, 단말(230)은 비-공용 네트워크(210)의 제1 통신 노드(215)로부터 공용 네트워크(220)의 제2 통신 노드(225)로 핸드오버할 수 있다.
제1 UPF(212)는 단말(230)로 지속적으로 서비스 데이터를 전송하기 위해, N3IWF(240)를 통해 단말(230)과의 패킷 데이터 네트워크(packet data network)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 단말(230)은 비-공용 네트워크(210) 및 공용 네트워크(220) 간의 인터워킹을 고려하여 새로운 PDU 세션을 설정할 수 있다. 이때, 새롭게 설정되는 PDU 세션은 단말(230)에 대한 데이터 전송 지연을 발생시킬 수 있다. 한편, 단말(230) 및 통신 노드들(215 및 225)의 구조는 아래의 도 3을 통해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 통신 노드의 구조를 도시한 개념도이다.
도 3을 참고하면, 통신 노드(300)는 적어도 하나의 프로세서(310), 메모리(320) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(330)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(300)는 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350), 저장 장치(360) 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 통신 노드(300)는 도 2의 단말(230) 및 통신 노드들(215 및 225) 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있다.
통신 노드(300)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(370)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(300)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(370)가 아니라, 프로세서(310)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 메모리(320), 송수신 장치(330), 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350) 및 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(310)는 메모리(320) 및 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(310)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(320) 및 저장 장치(360) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(320)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말의 핸드오버를 위한 절차를 도시한 순서도이다.
도 4a를 참고하면, 통신 시스템은 단말(430), 제1 통신 노드(415), 제1 AMF(141), 제1 SMF(413), 제2 통신 노드(425), 제2 AMF(424), 및 제2 SMF(423)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 도 2의 통신 시스템(200)과 동일 또는 유사할 수 있다.
예를 들어, 단말(430)은 도 2의 단말(230)과 동일 또는 유사할 수 있다. 제1 통신 노드(415)는 도 2의 제1 통신 노드(215)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제1 AMF(414)은 도 2의 제2 AMF(214)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제1 SMF(413)는 도 2의 제1 SMF(413)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 통신 노드(425)는 도 2의 제2 통신 노드(225)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 AMF(424)는 도 2의 제2 AMF(224)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 SMF(423)는 도 2의 제2 SMF(223)와 동일 또는 유사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말(430)은 비-공용 네트워크에서 공용 네트워크로의 빠른 핸드오버 절차를 통해, 비-공용 네트워크로부터 수신하는 데이터를 공용 네트워크에서도 지속적으로 수신하여 서비스를 연속적으로 제공받을 수 있다. 예를 들어, 빠른 핸드오버 절차는 아래와 같을 수 있다.
단말(430)은 제1 통신 노드(415)를 통해 비-공용 네트워크에 등록 및 연결성을 획득할 수 있다(S401). 예를 들어, 단말(430)은 제1 통신 노드(415)로 등록 요청 메시지를 전송할 수 있다. 제1 통신 노드(415)는 단말(430)로부터 등록 요청 메시지를 수신할 수 있다. 제1 통신 노드(415)는 등록 요청 메시지에 기초하여 단말(430)에 대한 등록 절차를 수행할 수 있다. 단말(430)은 제1 통신 노드(415)의 등록 절차에 따라 제1 통신 노드(415) 및 제1 AMF(414)에 등록될 수 있다.
단말(430)은 제1 통신 노드(415)로 연결 요청 메시지를 전송할 수 있다. 제1 통신 노드(415)는 단말(430)로부터 연결 요청 메시지를 수신할 수 있다. 제1 통신 노드(415)는 연결 요청 메시지에 기초하여 단말(430)과의 연결을 위한 절차를 진행할 수 있다.
단말(430)은 제1 통신 노드(415)와의 연결 절차에 따라 제1 통신 노드(415), 제1 AMF(414), 및 제1 SMF(413)와 연결될 수 있다. 단말(430)은 비-공용 네트워크와 패킷 데이터 네트워크(packet data network; PDN)를 설정할 수 있다. 단말(430)은 패킷 데이터 네트워크를 통해 비-공용 네트워크에 연결된 다른 단말과 연결될 수 있다. 또한, 단말(430)은 패킷 데이터 네트워크를 통해 비-공용 네트워크로부터 서비스 데이터를 수신할 수 있다.
또한, 단말(430)은 제2 통신 노드(425)를 통해 공용 네트워크에 등록될 수 있다(S402). 예를 들어, 단말(430)은 제2 통신 노드(425)로 등록 요청 메시지를 전송할 수 있다. 제2 통신 노드(425)는 단말(430)로부터 등록 요청 메시지를 수신할 수 있다. 제2 통신 노드(425)는 등록 요청 메시지에 기초하여 단말(430)에 대한 등록을 수행할 수 있다.
또한, 단말(430)은 제2 통신 노드(425)의 등록 절차에 따라 제2 통신 노드(425) 및 제1 AMF(424)에 등록될 수 있다. 다만, 단말(430)은 공용 네트워크에 대한 연결은 설정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말(430)은 공용 네트워크에 대한 패킷 데이터 유닛(packet data unit; PDU) 연결은 설정되지 않을 수 있다. 즉, 단말(430)은 제2 SMF(423)와 연결되지 않을 수 있다.
단말(430)은 비-공용 네트워크의 제1 통신 노드(415)의 커버리지 및 공용 네트워크의 제2 통신 노드(425)의 커버리지가 중첩되는 영역으로 이동할 수 있다. 제2 통신 노드(425)는 미리 정해진 주기에 따라 참조 신호(reference signal)를 전송할 수 있다. 단말(430)은 제2 통신 노드(425)로부터 참조 신호를 수신할 수 있다. 단말(430)은 참조 신호에 대한 수신 신호 세기를 측정할 수 있다. 단말(430)은 참조 신호에 대한 수신 신호 세기가 미리 정해진 임계 세기를 초과할 경우, 핸드오버 이벤트가 발생하였다고 결정할 수 있다.
단말(430)은 제1 통신 노드(415)로 핸드오버 이벤트가 발생하였음을 알리는 메시지를 전송할 수 있다(S403). 제1 통신 노드(415)는 단말(430)로부터 핸드오버 이벤트가 발생하였음을 알리는 메시지를 수신할 수 있다.
단말(430)의 핸드오버 이벤트를 감지한 제1 통신 노드(415)는 제1 AMF(414)로 핸드오버 요청 메시지를 전송할 수 있다(S404). 제1 AMF(414)는 제1 통신 노드(415)로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신할 수 있다.
제1 AMF(414)는 제1 통신 노드(415)로부터 수신한 핸드오버 요청 메시지를 제2 AMF(424)로 전송할 수 있다(S405). 제1 AMF(414)는 핸드오버 요청 메시지와 함께 단말(430)의 PDU 세션 정보 및 무선 구간의 컨텍스트(context) 정보를 제2 AMF(424)로 전송할 수 있다. PDU 세션 정보는 PDU 세션 식별자(identifier), 세션 타입(type) 정보, QoS(Quality of Service), PDU 주소(address), 및 S-NSSAI(Serving-Network Slice Selection Assistance Information)를 포함할 수 있다. 제2 AMF(424)는 제1 AMF(414)로부터 핸드오버 요청 메시지, PDU 세션 정보, 및 무선 구간의 컨텍스트 정보를 수신할 수 있다.
제2 AMF(424)는 핸드오버 요청 메시지, PDU 세션 정보, 및 무선 구간의 UE 컨텍스트 정보에 기초하여 제2 SMF(423)와 세션 생성 절차를 진행할 수 있다(S406). 예를 들어, 제2 AMF(424)는 제2 SMF(423)로 네트워크 사이드의 신규 PDN 세션을 설정할 것을 명령하는 메시지를 전송할 수 있다. 네트워크 사이드의 신규 PDN 세션을 설정할 것을 명령하는 메시지는 핸드오버 요청 메시지, PDU 세션 정보, 및 UE 컨텍스트 정보를 포함할 수 있다. 제2 SMF(423)는 제2 AMF(424)로부터 공용 네트워크에 대한 신규 PDU 세션을 설정할 것을 명령하는 메시지를 수신할 수 있다. 제2 SMF(423)는 PDU 세션 정보에 기초하여 신규 PDU 세션을 설정할 수 있다. 이때, 신규 PDU 세션은 단말(430)이 비-공용 네트워크에서 사용하던 PDU 세션과 동일하게 설정될 수 있다. 신규 PDU 세션은 공용 네트워크와 비-공용 네트워크를 연결하는 PDU 세션일 수 있다.
도 4b를 참고하면, 제2 AMF(424)는 공용 네트워크에 대한 신규 PDU 세션의 설정이 완료될 경우, 단말(430)의 핸드오버 타겟 기지국인 제2 통신 노드(425)로 신규 PDU 세션 정보 및 UE 컨텍스트 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 전송할 수 있다(S407). 제2 통신 노드(425)는 제2 AMF(424)로부터 신규 PDU 세션 정보 및 UE 컨텍스트 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신할 수 있다. 제2 통신 노드(425)는 신규 PDU 세션 정보 및 UE 컨텍스트 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지에 기초하여 단말(430)을 위한 무선 구간 베어러를 설정할 수 있다.
제2 통신 노드(425)는 제2 AMF(424)로 핸드오버 승인 메시지를 전송할 수 있다(S408). 제2 AMF(424)는 제2 통신 노드(425)로부터 핸드오버 승인 메시지를 수신할 수 있다.
제2 통신 노드(425)는 무선 구간 베어러를 재설정할 필요가 있을 경우, 제2 AMF(424)와 세션 갱신(update) 절차를 수행할 수 있다(S409). 예를 들어, 제2 통신 노드(425)는 부하로 인해 QoS에 대한 변경이 필요한 경우, 무선 구간 베어러에 대한 재설정을 결정할 수 있다. 제2 통신 노드(425) 및 제2 AMF(424)는 신규 PDU 세션 정보를 갱신할 수 있다. 이때, 비-공용 네트워크 내의 서비스 데이터는 제1 통신 노드(415)로부터 공용 네트워크의 제2 통신 노드(425)로 캐싱(cashing)될 수 있다.
제2 AMF(424)는 공용 네트워크 내에서 단말(430)을 위한 신규 PDU 세션에 대한 설정이 완료될 경우, 제1 AMF(414)로 핸드오버 명령 메시지를 전송할 수 있다(S410). 제1 AMF(414)는 제2 AMF(424)로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신할 수 있다.
제1 AMF(414)는 제2 AMF(424)로부터 수신한 핸드오버 명령 메시지를 제1 통신 노드(415)로 전송할 수 있다(S411). 제1 통신 노드(415)는 제1 AMF(414)로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신할 수 있다. 제1 통신 노드(415)는 제1 AMF(414)로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신하기 이전까지 비-공용 네트워크의 PDU 세션을 통해 단말(430)로 서비스 데이터를 전송할 수 있다. 제1 통신 노드(415)는 제1 AMF(414)로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신한 경우, 단말(430)로의 서비스 데이터 전송을 중지할 수 있다.
단말(430)은 무선 구간 베어러를 통하여 제2 통신 노드(425)에 대한 핸드오버를 수행할 수 있다(S412). 핸드오버 수행 시, 단말(430)은 비-공용 네트워크에서 사용되던 무선 구간의 컨텍스트가 유지되고, 공용 네트워크 내의 신규 PDU 세션이 이미 설정되어 있기 때문에, 별도의 PDU 세션 설정 절차를 수행하지 않을 수 있다. 즉, 핸드오버 수행 시, 단말(430)은 공용 네트워크 내에 비-공용 네트워크와 연결되는 신규 PDU 세션이 이미 설정되어 있이므로 핸드오버를 위한 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 단말(430)의 핸드오버가 완료될 경우, 단말(430)은 제1 통신 노드(415), 제1 AMF(414), 및 제1 SMF(413)와의 연결을 해제할 수 있다(S413). 단말(430)은 제1 통신 노드(415)의 커버리지를 벗어남으로써 비-공용 네트워크와 연결이 중단될 수 있다. 단말(430)은 비-공용 네트워크와 연결이 중단되어도 비-공용 네트워크로부터 수신하던 서비스 데이터를 지속적으로 수신하고자 할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    제1 네트워크의 제1 PDU(packet data network unit) 세션(sesssion)을 통해 전송되는 제1 데이터를 제1 기지국으로부터 수신하는 단계;
    핸드오버 이벤트가 발생한 경우, 제2 네트워크의 제2 기지국으로 핸드오버하는 단계; 및
    상기 제1 네트워크로부터 제2 PDU 세션을 통해 상기 제2 네트워크로 전송되는 제2 데이터를 상기 제2 기지국으로부터 수신하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 PDU 세션은 상기 핸드오버 이벤트가 발생한 경우, 상기 제1 네트워크 및 상기 제2 네트워크를 연결하는 노드를 통해 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 전송되는 제1 PDU 세션 설정 정보 및 상기 단말의 컨텍스트 정보에 기초하여 설정되고,
    상기 제2 데이터는 상기 제1 데이터와 동일한, 단말의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 데이터는 상기 제1 네트워크 및 상기 제2 네트워크를 연결하는 노드를 통해 상기 제1 네트워크로부터 상기 제2 기지국으로 전송되는, 단말의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 핸드오버가 종료될 경우, 상기 제1 PDU 세션은 종료되는, 단말의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 핸드오버 이벤트의 발생 이후 상기 핸드오버가 종료되기 이전까지, 상기 제2 데이터는 상기 제1 데이터와 동시에 수신되는, 단말의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 네트워크는 비-공용 네트워크(non-public network)이고,
    상기 제2 네트워크는 공용 네트워크인, 단말의 동작 방법.
  6. 통신 시스템에서 제1 네트워크의 제1 통신 노드의 동작 방법에 있어서,
    단말에 대한 상기 제1 통신 노드로의 핸드오버를 요청하는 핸드오버 요청 메시지를 제2 네트워크의 제2 통신 노드로부터 수신하는 단계;
    상기 핸드오버 요청 메시지에 기초하여 상기 제2 네트워크와 연결되는 제1 PDU(packet data network unit) 세션(session)을 설정하는 단계;
    상기 제2 통신 노드로 핸드오버 명령 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제1 PDU 세션을 통해 상기 데이터 네트워크로부터 수신되는 제1 데이터를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 PDU 세션은 상기 제2 통신 노드로부터 수신된 제2 PDU 세션 정보 및 상기 단말의 컨텍스트 정보에 기초하여 설정되고,
    상기 제2 PDU 세션 정보는 상기 제2 네트워크 및 상기 제2 통신 노드 간에 연결된 제2 PDU 세션에 관한 정보인, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 데이터는 상기 제2 PDU 세션을 통해 상기 단말로 전송되는 제2 데이터와 동일한 데이터인, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 핸드오버에 대한 이벤트의 발생부터 상기 핸드오버가 종료되기 이전까지, 상기 제1 데이터는 상기 제2 데이터와 동시에 전송되는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 데이터는 상기 제1 네트워크 및 상기 제2 네트워크를 연결하는 노드를 통해 상기 제2 네트워크로부터 상기 제1 통신 노드로 전송되는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 핸드오버가 종료될 경우, 상기 제2 PDU 세션은 종료되는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 네트워크는 비-공용 네트워크(non-public network)이고,
    상기 제2 네트워크는 공용 네트워크인, 제1 통신 노드의 동작 방법.
  13. 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    프로세서(processor); 및
    상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    제1 네트워크의 제1 PDU(packet data network unit) 세션(sesssion)을 통해 전송되는 제1 데이터를 제1 기지국으로부터 수신하고;
    핸드오버 이벤트가 발생한 경우, 제2 네트워크의 제2 기지국으로 핸드오버하고;
    상기 제1 네트워크로부터 제2 PDU 세션을 통해 상기 제2 네트워크로 전송되는 제2 데이터를 상기 제2 기지국으로부터 수신하도록 실행되고,
    상기 제2 PDU 세션은 상기 핸드오버 이벤트가 발생한 경우, 상기 제1 네트워크 및 상기 제2 네트워크를 연결하는 노드를 통해 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 전송되는 제1 PDU 세션 설정 정보 및 상기 단말의 컨텍스트 정보에 기초하여 설정되고,
    상기 제2 데이터는 상기 제1 데이터와 동일한, 단말.
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