KR20200114932A

KR20200114932A - NAS 프로토콜을 이용한 QoS 관리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20200114932A
Application number: KR1020190057731A
Authority: KR
Inventors: 서경주; 박중신
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2020-10-07
Also published as: CN113661730A

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. 본 발명은 차세대 5G 통신 환경에서 NAS 프로토콜을 이용하여 session의 Quality of service (QoS) 를 관리하는 방법을 개시한다.

Description

NAS 프로토콜을 이용한 QoS 관리 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR QUALITY OF SERVICE MANAGEMENT USING NON ACCESS STRATUM PROTOCOL}

본 발명은 차세대 5G 통신 환경에서 NAS 프로토콜을 이용하여 session의 Quality of service (QoS) 를 관리하는 방안 또는 이러한 기능을 수행하는 장치에 대한 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) 이후의 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, 첨단의료서비스 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 빔포밍, 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.

최근 차세대 5G 통신 환경의 발전에 따라 NAS 프로토콜을 이용하여 session의 Quality of service (QoS) 를 관리하는 방안에 대한 연구가 필요하다.

5G 이동 통신이 되면서 단말의 이동성을 관리하는 관리 엔티티인 AMF 와 세션을 관리하는 엔티티인 SMF 가 분리 되었다. 이에 따라 기존의 4G LTE 통신에서 MME 가 함께 관리하던 운영 방식과는 달리 이동성 관리와, 세션을 관리하는 엔티티가 분리되어 있어 단말과 네트웍 엔티티 간에 통신 방안과 통신 관리 방안이 변경이 되었다. 5G 통신이 되면서 non 3GPP access 에 대해서 N3IWF를 거쳐 AMF 를 통해 mobility management를 수행하고, SMF 를 통해 session management 를 하게 된다. 또한 AMF 를 통해서는 mobility management 를 수행하고, mobility management 에 있어서 중요한 요소인 보안 관련 정보도 다루게 된다. 한편 4G 에서는 MME 가 mobility management 와 session management 를 담당하여, 이에 대한 관리를 담당한다. 이러한 5G의 통신 방안 뿐 아니라, 5G 통신에 있어서 4G 와 5G 의 통신을 위한 entity 들이 존재하고, 5G 통신을 함에 있어서 일부 4G 통신 entity 를 이용하여 5G 통신을 non stand alone architecture 의 architecture 형상인 경우에도 수행할 수 있다.

이에 본 발명에서는 5G 통신에 있어서 non access stratum (NAS) protocol 을 이용하여, 통신을 하는 경우에 있어서 NAS protocol 을 이용하여 session QoS 를 관리하는 방안에 대해 제안 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말의 통신 방법에 있어서, 네트워크로 QoS(quality of service) 관련정보를 요청하는 단계; 및 상기 네트워크로부터 상기 요청에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통해서 5G 통신 환경하에서 NAS protocol 을 이용하여 session QoS 를 효율적으로 관리하며, 통신을 수행할 수 있다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트웍에서 단말, network 의 Session QoS 를 관리하기 위한 단말, 네트웍 환경의 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구조를 도시한 도면이다.
도 8 는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.

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 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 5G, LTE 시스템에 대한 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일 하게 적용될 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G, 4G 네트웍에서 4G 혹은 5G 엔티티중 일부를 이용하여 안전한 통신하기위한 통신 절차, 방안를 위한 단말, 네트웍 환경의 예를 도시한다.

본 발명의 일 실시예에서는 5G network 을 가정하여 UPF (User Plane Function), SMF (Session Management Function ) , AMF ( Access and Mobility Management Function ) , 5G RAN ( Radio Access Network ), UDM (User Data Management ) , PCF ( Policy Control Function) 등이 네트웍 시스템을 이룬다고 보았다. 한편 이들 엔티티들의 인증을 위하여 AUSF ( Authentication Server Function ), AAA (authentication, authorization and accounting ) 도 시스템에 존재한다고 본다.

한편 non 3GPP access 를 통해서 UE 가 통신하는 경우를 위해서 N3IWF ( N3 interworking function) 이 존재하고, non3GPP access 를 통하는 경우 session management 는 UE, non 3GPP access, N3IWF, SMF 에서 control 하고, mobility management 를 위해서는 UE, non 3GPP access, N3IWF, AMF 를 통해서 control 이 일어난다.

한편 본 발명의 일 실시예에서는 5G 와 4G LTE 시스템이 공존하고 있다고 가정하고 있다. LTE 에서는 Mobility management, session management 를 담당하는 MME 가 있어 이러한 MME 가 UE 의 통신에 있어서 control 을 담당한다. 5G 에서는 mobility management, session management 엔티티가 AMF, SMF 로 분리 되어 있다. 한편 5G 통신을 위하여 5G 통신 엔티티들로만 통신을 수행하는 stand alone deployment 구조, 또한 5G 통신을 위하여 4G, 5G 엔티티 들을 사용하는 non stand alone deployment 구조의 경우도 고려되고 있다.

도 1에서 보는 바와 같이 UE 가 network 과 통신함에 있어서 control 은 eNB 를 사용하고, core network 의 5G entitiy를 사용하는 형태의 deployment 가능하다. 이러한 경우 layer 3 인 NAS는 UE 와 AMF 가 mobility management 를 담당하고, UE 와 SMF 가 session management 를 담당하는 반면, layer 2인 AS 는 UE 와 eNB 를 통해서 전달되므로 이에 따라 security context 를 생성하고, 관리하는 방안이 필요하다. 이에 본 발명에서는 이러한 deployment 상황에도 적용할 수 있는 security context 생성, 관리, 프로토콜 교환에 대해서 설명하고자 한다.

본 발명이 기초하고 있는 통신망은 5G, 4G LTE 의 망을 가정하고 있으나, 통상의 기술력을 가진 자가 이해 할 수 있는 범주안에서 다른 시스템에서도 같은 개념이 적용되는 경우 그를 적용할 수 있다.

(방안 1)

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.

201 에서 UE 는 AMF 로 registration request 메시지를 전송한다.

203 과정에서 AMF 는 UE 로 registration response 메시지를 전송한다.

이후 205 과정은 단말이 segregation QoS flow 를 요청하는 것과 관련이 있다. 즉 단말이 segregation QoS flow 를 요청하는 경우에, PDU session modification 과정을 통해 자신이 원하는 QoS flow 를 설정하여, network 이 허용해 줄것을 요청할 수 있는 과정이다. precedence 는 network 이 flow 에 대해 precedence 를 설정하는 값이 network 이 각 flow 를 관리하는데 사용되는 값이므로 이러한 precedence 를 설정하는데 단말이 올려준 값이 network 이 관리하는데 참조값이 될 수 있다. 한편 또 다른 일 실시예로 단말은 특정 flow 예를 들면 background 로 도는 application 이나, 혹은 best effort 로 전송되면 되는 traffic 혹은 application 에 대해서 그러한 flow 들을 특정 flow 로 관리 되도록 segregation bit 를 통해 알려줌으로써, network 이 해당 flow 들을 효율적으로 관리할 수 있다.

따라서 일 실시예에 따라 단말이 segregation flow 를 요청할 때 즉 다른 말로 하면, 단말이 PDU session modification request 를 SMF 로 보내면서, segregation bit가 1 로 set 되어 segregation requested 로 되어 있으면, PDU session modification request 메시지의 requested QoS rule information element 의 QoS Rule precedence 필드는 0 (decimal) 으로 세팅하여 PDU session modification request 메시지를 전송한다.

또는 다른 실시예로 단말이 segregation flow 를 요청할 때 즉 다른 말로 하면, 단말이 PDU session modification request 를 SMF 로 보내면서, segregation bit가 1 로 set 되어 segregation requested 로 되어 있으면, PDU session modification request 메시지의 requested QoS rule information element 의 QoS Rule precedence 필드는 70 에서 99 (decimal) 사이의 값, 80(decimal) 을 제외한 특정값으로 세팅하여 PDU session modification request 메시지를 전송한다.

If the UE requests a QoS rule and the UE sets segregation bit to 1 to request the network to bind service data flows described by the QoS rule to a dedicated QoS Flow, the UE shall assign a precedence value for the signalled QoS rule which value is 0.

If the UE requests a QoS rule and the UE sets segregation bit to 1 to request the network to bind service data flows described by the QoS rule to a dedicated QoS Flow, the UE shall assign a precedence value for the signaled QoS rule which is the specific value not belong to in the range from 70 to 99 ( decimal) or not 80(decimal).

PDU session modification request 메시지에 precedence 값을 0 또는 특정값 으로 세팅하여 단말에서 SMF 로 전송할 수 있다.

즉 PDU session modification request 의 requested QoS rules information element 의 precedence 값을 0 또는 특정값으로 세팅하여 단말에서 SMF 로 전송할 수 있다.

205 과정에서 UE 는 SMF 로 AMF 를 거쳐 PDU session modification request 메시지를 보낸다 .

일 실시예로 ( precedence value = 0) 이 때 precedence value 을 0으로 세팅해서 보낸다.

이는 precedence value 의 경우 network 이 설정해서 보내는 value 이므로 UE 가 보내는 PDU session modification request 메시지에 있는 precedence value 필드는 0으로 세팅하거나 보내지 않는 것이 실시예가 될 수 있다.

207 과정에서 SMF 는 UE로 PDU session modification command 를 보낸다.

(방안 2)

도 3 는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.

301 에서 UE 는 AMF 로 registration request 메시지를 전송한다.

303 과정에서 AMF 는 UE 로 registration response 메시지를 전송한다.

305 과정에서 UE 는 SMF 로 AMF 를 거쳐 PDU session modification request 메시지를 보낸다 .

이후 과정은 단말이 segregation QoS flow 를 요청하는 것과 관련이 있다. 즉 단말이 Segregation QoS flow 를 요청하는 경우에, PDU session modification 과정을 통해 자신이 원하는 QoS flow 를 설정하여, network 이 허용해 줄것을 요청할 수 있는 과정이다. precedence 는 network 이 flow 에 대해 precedence 를 설정하는 값이 network 이 각 flow 를 관리하는데 사용되는 값이므로 이러한 precedence 를 설정하는데 단말이 올려준 값이 network 이 관리하는데 참조값이 될 수 있다. 한편 또 다른 일 실시예로 단말은 특정 flow 예를 들면 background 로 도는 application 이나, 혹은 best effort 로 전송되면 되는 traffic 혹은 application 에 대해서 그러한 flow 들을 특정 flow 로 관리 되도록 segregation bit 를 통해 알려줌으로써, network 이 해당 flow 들을 효율적으로 관리할 수 있다.

따라서 일 실시예에 따라 PDU session modification request 메시지에 precedence 값을 포함하지 않고, 단말에서 SMF 로 전송할 수 있다.

즉, 일 실시예로 prevedence value 를 보내지 않는다.

따라서 일 실시예에 따라 단말이 segregation flow 를 요청할 때 즉 다른 말로 하면, 단말이 PDU session modification request 를 SMF 로 보내면서, Segregation bit가 1 로 set 되어 segregation requested 로 되어 있으면, Precedence 는 PDU session modification request 에 포함하지 않는다. 즉 일 실시예에 따라 PDU session modification request 메시지에서 precedence 값을 포함하지 않고 단말에서 SMF 로 전송할 수 있다. 즉 PDU session modification request 의 requested QoS rules information element 의 precedence 값을 포함하지 않고 단말에서 SMF 로 전송할 수 있다.

307 과정에서 SMF 는 UE로 PDU session modification command 를 보낸다.

(방안 3)

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.

이 실시예의 경우는 이미 UE 에의해 segregation flow의 생성이 요청되고, 그러한 segregation flow 의 경우 1개만을 허용한다는 limitation 이 있기 때문에 UE 로부터 요청되는 segregation flow 가 이미 1개 있는 경우 더 생성 요청을 할 수는 없다.

Case 1) segregation flow 재사용

따라서 일 실시예에 따르면 segregation flow 가 이미 생성이 된 경우는 그 생성된 기존의 segregation flow 를 재사용하는 경우 이다. 재 사용을 위해서 segregation flow 의 QoS parameter 를 포함하지는 않고 이전의 segregation flow 를 재사용하는 경우이다.

401 에서 UE 는 AMF 로 registration request 메시지를 전송한다.

403 과정에서 AMF 는 UE 로 registration response 메시지를 전송한다.

405 과정에서 UE 는 SMF 로 AMF 를 거쳐 PDU session modification request 메시지를 보낸다.

이후 과정은 단말이 segregation QoS flow 를 요청하는 것과 관련이 있다. 즉 단말이 Segregation QoS flow 를 요청하는 경우에, PDU session modification 과정을 통해 자신이 원하는 QoS flow 를 설정하여, network 이 허용해 줄것을 요청할 수 있는 과정이다.

즉 단말은 특정 flow 예를 들면 background 로 도는 application 이나, 혹은 best effort 로 전송되면 되는 traffic 혹은 application 에 대해서 그러한 flow 들을 특정 flow 로 관리 되도록 segregation bit 를 통해 알려줌으로써, network 이 해당 flow 들을 효율적으로 관리할 수 있다.

따라서 일 실시예에 따라 단말이 요청할 수 있는 segregation QoS flow 가 1개이기 때문에, 단말이 이미 정의된 segregation flow 가 있는 경우에, 추가로 Service data flow 를 해당 segregation QoS flow 에 할당 요청하기 위해서 전송하는 PDU session modification request 메시지에는 할당을 원하는 QoS parameter 를 포함하지 않는다.

즉 단말이 SMF 로 전송하는 PDU session modification request 메시지에, segregation bit가 1 로 set 되어 segregation requested 이고, 요청하는 QoS flow identifier가 이전에 segregation QoS flow 로 요청했던 QoS flow identifier와 같다면,

단말이 SMF 로 전송하는 해당 PDU session modification request 메시지에 포함된 requested QoS flow descriptions 의 해당 QoS flow identifier에 대해 할당을 원하는 QoS 파라미터를 포함하지 않는다.

또는 일 실시예로 단말이 SMF 로 전송하는 PDU session modification request 메시지에, segregation bit가 1 로 set 되어 segregation requested 이고, 요청하는 QoS flow identifier가 이전에 segregation QoS flow 로 요청했던 QoS flow identifier와 같다면,

단말이 SMF 로 전송하는 해당 PDU session modification request 메시지에 포함된 requested QoS flow descriptions에 있어서 해당 QoS flow identifier에 대해 QoS flow description 을 포함하지 않는다.

407 과정에서 SMF 는 UE로 PDU session modification command 를 보낸다.

(방안 4)

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.

Case 2 ) segregation flow 재사용, QoS parameter 를 포함하는 경우

이러한 일 실시예에 따르면 segregation flow 가 이미 있고, 그 segregation flow 의 재사용을 함하되, QoS parameter 를 포함하여 segregation flow 의 ID 는 같으나, QoS 에 대한 특성은 다른 경우이다

501 에서 UE 는 AMF 로 registration request 메시지를 전송한다.

503 과정에서 AMF 는 UE 로 registration response 메시지를 전송한다.

505 과정에서 UE 는 SMF 로 AMF 를 거쳐 PDU session modification request 메시지를 보낸다.

이후 과정은 단말이 segregation QoS flow 를 요청하는 것과 관련이 있다. 즉 단말이 segregation QoS flow 를 요청하는 경우에, PDU session modification 과정을 통해 자신이 원하는 QoS flow 를 설정하여, network 이 허용해 줄 것을 요청할 수 있는 과정이다.

따라서 일 실시예에따라 단말이 요청할 수 있는 segregation QoS flow 가 1개이기 때문에, 단말이 이미 정의된 segregation flow 가 있는 경우에, 추가로 service data flow 를 해당 segregation QoS flow 에 할당 요청하기 위해서 전송하는 PDU session modification request 메시지에는 할당을 원하는 QoS parameter 를 포함하여 기존에 있던 segregation QoS flow 를 QoS 관련 특성을 바꾸어 사용할 수 있다.

즉 단말이 SMF 로 전송하는 PDU session modification request 메시지에, segregation bit가 1 로 set 되어 segregation requested 이고, 요청하는 QoS flow identifier 가 이전에 segregation QoS flow로 요청했던 QoS flow identifier와 같다면,

단말이 SMF 로 전송하는 해당 PDU session modification request 메시지에 포함된 requested QoS flow descriptions 의 해당 QoS flow identifier에 대해 할당을 원하는 QoS 파라미터를 포함하여 기존의 flow 의 특정 특성 변경하거나, 그대로 사용할 수도 있다.

또는 일 실시예로 단말이 SMF 로 전송하는 PDU session modification request 메시지에, segregation bit가 1 로 set 되어 segregation requested 이고, 요청하는 QoS flow identifier 가 이전에 segregation QoS flow로 요청했던 QoS flow identifier와 같다면, 단말이 SMF 로 전송하는 해당 PDU session modification request 메시지에 포함된 requested QoS flow descriptions에 있어서 해당 QoS flow identifier에 대해 QoS flow description 을 변경하여 포함함으로써 같은 segregation flow 를 사용하지만 그 특성을 변경하여 사용할 수도 있다.

507 과정에서 SMF 는 UE로 PDU session modification command 를 보낸다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 6을 참고하면, 단말은 송수신부 (610), 제어부 (620), 저장부 (630)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (610)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(610)는 예를 들어, 기지국으로부터 시스템 정보를 수신할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 수신할 수 있다.

제어부 (620)은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (620)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

저장부(630)는 송수신부(610)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부(620)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구조를 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 네트워크 엔티티는 도 1 내지 도 5, 및 도 8에 도시된 엔티티들 중에서 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크 엔티티는 도 1 내지 도 5, 및 도 8 각각에 도시된 AMF이거나 SMF일 수 있다.

도 7을 참고하면, 네트워크 엔티티는 송수신부 (710), 제어부 (720), 저장부 (730)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (710)는 단말 또는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 제어부 (720)은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (720)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 저장부(730)는 송수신부 (710)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (720)를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

(방안 5)

도 8 는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 환경에서 NAS protocol 을 이용하여 단말, network 의 session 의 QoS 를 관리하기 위한 처리, 통신 절차, 방안를 위한 일 실시예를 도시한다.

이 실시예의 경우는 network 이 하나의 dedicated QoS flow 만을 traffic segregation 에 이용하는 것에 대한 예이다. 즉 UE 가 다른 QoS 처리를 하는 multiple service data flow 에 대해서 traffic segregation 을 요청하는 경우, SMF 는 하나(single) 의 QoS flow 에 상기의 multiple service data flow 를 bind (mapping)해서 처리 한다. 따라서, SMF 는 하나의 QoS flow에 새로운 authorized QoS rule 을 생성해서 새로운 authorized QoS rule 로 상기의 service data flow 들에 대해서 traffic segregation 을 허용 해야 한다. 그리고 SMF 는 다른 authorized QoS rule 들에서 Segregation flow 에 포함된 service data flow 들에 대한 packet filters 를 delete 시켜야 한다.

801 에서 UE 는 AMF 로 registration request 메시지를 전송한다.

803 과정에서 AMF 는 UE 로 registration response 메시지를 전송한다.

805 과정에서 UE 는 SMF 로 AMF 를 거쳐 PDU session modification request 메시지를 보낸다.

따라서 일 실시예에 따라 추가로 service data flow를 해당 segregation QoS flow 에 할당 요청하기 위해서 UE에서 SMF 로 전송하는 PDU session modification request 메시지에는 Segregation bit 를 1로 세팅하여 전송한다.

즉 일 실시예로 단말이 SMF 로 전송하는 PDU session modification request 메시지에, segregation bit가 1 로 set 되어 segregation requested 이고 단말이 SMF 로 전송하는 해당 PDU session modification request 메시지에 포함된 requested QoS flow descriptions에 있어서 QoS flow 에 대한 특성을 요청할 수 있다.

일 실시예로 단말이 SMF 로 전송하는 PDU session modification request 메시지 에 포함된 QoS rule information element 에 포함되는 QoS flow identifier 는 networwk 이 단말에 할당하여 단말이 저장(store) 하고 있는 existing QFI ( QoS flow identifier ) 일 수 있다.

또는 일 실시예로 단말이 SMF 로 전송하는 PDU session modification request 메시지 에 포함된 QoS rule information element 에 포함되는 QoS flow identifier 는 해당 필드를 spare 또는 0 으로 설정하여 보낼 수 있다.

807 과정에서 UE 는 SMF 로 또 다른 PDU session modification request 를 보낸다.

이때 UE 는 또다른 service data flow 에 대해서도 segregation flow로 요청할 수 있다. 즉 UE 는 PDU session modification 메시지의 QoS rule information element 에 segregation bit 을 1로 세팅하여 SMF 로 PDU session modification request 를 보낼 수 있다.

809 과정에서 SMF 는 UE로 PDU session modification command 를 보낸다.

이때 SMF 는 UE 가 다른 QoS 처리를 하는 multiple service data flow 에 대해서 traffic segregation 을 요청한 경우( 여기서는 805, 807 과정 ), SMF 는 하나(single) 의 QoS flow 에 상기의 multiple service data flow 를 bind (mapping)해서 처리 한다. 따라서, SMF 는 하나의 QoS flow 에 대응하는 새로운 authorized QoS rule 을 생성해서 새로운 authorized QoS rule 로 상기의 service data flow 들에 대해서 traffic segregation 을 허용 해야 한다. 그리고 SMF 는 다른 authorized QoS rule 들에서

Segregation flow 에 포함된 service data flow 들에 대한 packet filters 를 delete 시켜야 한다.

따라서 SMF 가 새로운 QoS flow 를 생성하고, 그 QoS flow 에 대해서 authorized QoS flow description 을 포함해야 한다. 따라서 SMF 가 새로운 authorized QoS rule 을 생성하고 SMF 가 PDU session modification command 메시지 안에 authorized QoS flow description IE 에 새로운 authorized QoS flow description 을 포함하는 조건에는 다음과 같은 것이 있다.

- 새로이 생성된 authorized QoS rule 가 traffic segregation 을 위해서 dedicated QoS flow 를 위하여 생성된 경우

즉 새로이 생성된 authorized QoS rule 가 traffic segregation 을 위한 dedicated QoS flow 를 위하여 생성된 경우에는, SMF 가 새로운 QoS flow 를 생성하고, 그 QoS flow 에 대해서 authorized QoS flow description information element 을 포함해야 한다. 따라서 SMF 가 새로이 생성한 authorized QoS rule 이 traffic segregation 을 위한 dedicated QoS flow 를 위하여 생성된 경우에는 SMF 가 새로운 authorized QoS rule 을 생성하고 SMF 가 PDU session modification command 메시지 안에 authorized QoS flow description IE 에 새로운 authorized QoS flow description 을 포함한다.

If SMF creates a new authorized QoS rule for a new QoS flow, then SMF shall include the authorized QoS flow description for that QoS flow in the authorized QoS flow descriptions IE of the PDU SESSION MODIFICATION COMMAND message, if:

d) the newly created authorized QoS rule is for a dedicated QoS flow for a traffic segregation

상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말의 통신 방법에 있어서,
네트워크로 QoS(quality of service) 관련정보를 요청하는 단계; 및
상기 네트워크로부터 상기 요청에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.