KR20210023194A - Mec(mobile edge computing) system and control method thereof - Google Patents

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KR20210023194A
KR20210023194A KR1020190103058A KR20190103058A KR20210023194A KR 20210023194 A KR20210023194 A KR 20210023194A KR 1020190103058 A KR1020190103058 A KR 1020190103058A KR 20190103058 A KR20190103058 A KR 20190103058A KR 20210023194 A KR20210023194 A KR 20210023194A
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Abstract

The present invention relates to a mobile edge computing (MEC) system and a control method thereof. According to the present invention, the MEC system includes: an MEC service server which provides specific services in connection with individual base stations in a 5G communication system; a network connection support device which determines the type of communication traffic received from the individual base station, and transmits the corresponding communication traffic to one of the MEC service server and a legacy communication device associated with the corresponding base station according to the determination; and an MEC management device for processing capacity increase/decrease of the MEC service server by detecting a load state related to communication directed to the MEC service server of the network connection support device. The present invention provides the MEC system and the control method thereof, which can increase/decrease the capacity of the corresponding service server based on external conditions rather than the server providing the service itself.

Description

MEC 시스템 및 그 제어방법{MEC(MOBILE EDGE COMPUTING) SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}MEC system and its control method {MEC(MOBILE EDGE COMPUTING) SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 MEC 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MEC 서비스를 제공하는 서버의 용량 또는 그 자체를 동적으로 증가 또는 감소시키기 위한 MEC 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a MEC system and a control method thereof, and more particularly, to a MEC system for dynamically increasing or decreasing the capacity of a server providing a MEC service or itself, and a control method thereof.

스마트폰과 같은 무선 통신 단말기들이 인터넷 망에 구비된 소정 서비스 서버와 통신하는 과정을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 각 기지국을 통한 데이터 트래픽이 전역 PGW(PDN Gateway)(12) 등을 거쳐 인터넷망에 접속하게 된다.Looking at a process in which wireless communication terminals such as smartphones communicate with a predetermined service server provided in the Internet network, as shown in FIG. 1, data traffic through each base station passes through a global PGW (PDN Gateway) 12, etc. You are connected to the network.

즉, 각 개별 기지국이 통신 단말기로부터 수신된 데이터 트래픽은 전역 PGW(12) 에 일괄적으로 모이게 되고, PGW의 기능에 의해 인터넷망의 서비스 서버(13)로 향하는 데이터 트래픽이 처리되는 것이다.That is, the data traffic received by each individual base station from the communication terminal is collectively collected in the global PGW 12, and data traffic destined for the service server 13 of the Internet network is processed by the function of the PGW.

그런데 이처럼 각 사용자 통신 단말기(11)에 소정의 서비스를 제공하는 서비스 서버(13)가 인터넷망에 구비되는 경우에는 통신 단말기(11)와 해당 서비스 서버(13) 간의 물리적 통신 길이가 증대될 수밖에 없고, 또한 하나의 서비스 서버(13)가 각 기지국을 통한 요청에 응답해야 하므로 부하가 집중되어 결국 서비스 제공까지의 시간 지연이 발생하거나 더 나아가 서비스 제공이 불가능하게 되는 경우도 발생한다.However, when the service server 13 providing a predetermined service to each user communication terminal 11 is provided in the Internet network, the physical communication length between the communication terminal 11 and the corresponding service server 13 is inevitably increased. In addition, since one service server 13 has to respond to a request through each base station, the load is concentrated, resulting in a time delay until service provision occurs, or further, a case in which service provision becomes impossible.

이를 위해 각 개별 기지국 근처에 해당 기지국에 대응되는 서비스 서버를 별도로 구성하려고 하는 시도가 있어왔다.To this end, there have been attempts to separately configure a service server corresponding to a corresponding base station near each individual base station.

특히 5G(Fifth Generation) 통신 시대가 도래하면서 MEC(Mobile Edge Computing) 기술을 활용하여 상술한 종래의 문제를 해결하고자 하는 방안이 모색되고 있다.In particular, with the advent of the 5G (Fifth Generation) communication era, a method to solve the above-described conventional problem by utilizing MEC (Mobile Edge Computing) technology is being sought.

여기서 MEC 기술은 각 개별 기지국마다 근처 또는 로컬에 서비스 서버를 구축하여 각 기지국을 통해 수신되는 서비스 요청 신호는 해당 기지국 근처 또는 로컬에 구축된 서비스 서버에서 처리되도록 하는 것이다.Here, the MEC technology is to establish a service server nearby or locally for each individual base station so that a service request signal received through each base station is processed by a service server built near or locally in the corresponding base station.

그런데 이처럼 MEC 서비스(MEC 기술을 이용한 서비스)를 원활하게 제공하기 위해서는 서비스 가입자 또는 해당 서비스를 이용하는 트래픽 등이 증가하는 경우 서비스 품질 저하 없이 필요한 시점에 MEC 서비스 필요한 시점 MEC 서비스 애플리케이션(ex: VR 등)에 대한 용량 확장이 필요하다.However, in order to smoothly provide MEC services (services using MEC technology), when service subscribers or traffic using the service increase, when MEC services are needed without service quality deterioration When MEC services are needed MEC service applications (ex: VR, etc.) It is necessary to expand the capacity for.

즉, 자원 활용률 극대화를 위해서는 서비스 가입자/트래픽 증가 시 용량을 확장(Scale-out)하고, 서비스 가입자/트래픽 감소 용량을 감소(Scale-in) 시킬 수 있는 자동 증/감설 기능 제공이 필수적인 것이다.In other words, in order to maximize the resource utilization rate, it is essential to provide an automatic increase/decrease function that can scale-out capacity when service subscribers/traffic increase and scale-in service subscribers/traffic reduction capacity.

그런데 종래에는 서비스 서버를 구축하여 운영했던 주체들이 이동통신사가 아니라 게임업체 또는 VR 콘텐츠 제공 업체이므로, 운영 서버는 그 자체의 부하에 따른 처리를 수행하기는 하였지만, 그 외 특히 해당 통신 데이터 트래픽을 발생시키는 이동통신망 내에서의 상황을 고려한 처리(특히 용량 확장/축소)는 이루어지지 않았다.However, in the past, since the subjects who built and operated the service server were not mobile communication companies, but game companies or VR content providers, the operation server performed processing according to its own load, but in particular, it generated corresponding communication data traffic. The processing (especially capacity expansion/reduction) in consideration of the situation within the mobile communication network was not performed.

그러나 상술한 바와 같이 서비스 서버가 MEC 기술을 이용하여 이동통신망 내 특히 각 개별 기지국과 관련하여 구축 및 운영되도록 하는 기술 추이에 있으므로, 서비스 서버 그 자체의 상황이 아니라 그 외에 다른 네트워크 상황을 고려한 보다 선제적인 서비스 서버 용량에 대한 증/감설 방안이 요청되고 있다.However, as described above, since there is a technology trend that allows service servers to be built and operated in relation to each individual base station in the mobile communication network using MEC technology, it is more preemptive considering other network conditions, not the service server itself. There is a request for a plan to increase/decrease the capacity of a typical service server.

공개특허 제10-2017-0052446호Publication Patent No. 10-2017-0052446

본 발명은 상기한 종래의 필요성을 충족시키기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 서비스를 제공하는 서버 그 자체가 아니라 그 외적인 상황에 기반하여 해당 서비스 서버의 용량을 증/감설 처리하도록 하기 위한 MEC 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다. The present invention was devised to meet the above-described conventional necessity, and the purpose of the present invention is a MEC system for increasing/decreasing the capacity of the service server based on the external situation, not the server providing the service itself, and It is to provide a control method.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 MEC 시스템은, 5G 통신 시스템에서 개별 기지국과 연계되어 특정 서비스를 제공하는 MEC 서비스 서버와; 상기 개별 기지국으로부터 수신된 통신 트래픽의 종류를 판단하고, 그 판단에 따라 해당 통신 트래픽을 해당 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버와 레거시 통신 장치 중 어느 하나로 전달하는 네트워크 연결 지원 장치와; 상기 네트워크 연결 지원 장치의 상기 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 부하 상태를 감지하여 상기 MEC 서비스 서버의 용량 증설/감소를 처리하는 MEC 관리 장치를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the MEC system according to the present invention includes: a MEC service server for providing a specific service in connection with an individual base station in a 5G communication system; A network connection support device that determines a type of communication traffic received from the individual base station and transmits the communication traffic to one of a MEC service server and a legacy communication device associated with the base station according to the determination; And a MEC management device for processing capacity increase/decrease of the MEC service server by sensing a load state related to communication from the network connection support device to the MEC service server.

또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 MEC 시스템의 제어방법은, 네트워크 연결 지원 장치가 개별 기지국으로부터 수신된 통신 트래픽의 종류를 판단하고, 그 판단에 따라 해당 통신 트래픽을 해당 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버와 레거시 통신 장치 중 어느 하나로 전달하는 단계와; 상기 개별 기지국과 연계되어 구성된 MEC 서비스 서버가 상기 네트워크 연결 지원 장치로부터 수신되는 요청을 처리하는 단계와; 상기 네트워크 연결 지원 장치와 통신하는 MEC 관리 장치가 상기 네트워크 연결 지원 장치의 상기 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 부하 상태를 감지하여 상기 MEC 서비스 서버의 용량 증설/감소를 처리하는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, in order to achieve the above object, in the control method of the MEC system according to the present invention, a network connection support device determines the type of communication traffic received from an individual base station, and links the communication traffic with the corresponding base station according to the determination. Transferring to any one of the configured MEC service server and the legacy communication device; Processing a request received from the network connection support apparatus by a MEC service server configured in association with the individual base station; And processing a capacity increase/decrease of the MEC service server by sensing a load state related to communication of the network connection support device to the MEC service server by the MEC management device communicating with the network connection support device.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 각 기지국과 연계되어 구성된 MEC 서비스 서버의 용량을 해당 MEC 서비스 서버와는 구별되는 별도의 네트워크 연결 지원 장치로부터 획득한 정보에 기초하여 동적으로 증/감설 처리할 수 있다.As described above, according to the present invention, the capacity of the MEC service server configured in connection with each base station can be dynamically increased/decremented based on information obtained from a separate network connection support device that is distinct from the corresponding MEC service server. have.

즉, 종래에는 특정 장치로부터 획득한 정보에 기초하여 해당 특정 장치의 용량의 증/감설을 제어하였으나, 본 발명에 따르면 MEC 서비스 서버의 증/감설 여부를 이와는 구별되는 별도의 장치 즉, 해당 MEC 서비스 서버로의 트래픽 전달 여부를 결정하는 네트워크 연결 지원 장치로부터 획득한 정보에 기초하여 수행하므로, MEC 서비스 서버의 구현이 용이해지고, 특히 해당 MEC 서비스 서버의 구현을 담당한 서비스 제공 업체의 부담을 크게 경감시킬 수 있다.That is, in the related art, the increase/decrease of the capacity of the specific device was controlled based on the information obtained from the specific device, but according to the present invention, the increase/decrease of the MEC service server is a separate device, that is, the corresponding MEC service. Since it is performed based on information obtained from the network connection support device that determines whether to deliver traffic to the server, the implementation of the MEC service server becomes easy, and in particular, the burden on the service provider responsible for implementing the MEC service server is greatly reduced. I can make it.

도 1은 종래의 통신 시스템의 개략 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MEC 시스템을 포함하는 전체 통신 시스템의 개략 구성도이고,
도 3은 도 2의 MEC 서비스 서버가 가상화 처리에 의해 물리적 서버에 구현된 일 예를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MEC 시스템의 제어흐름도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional communication system,
2 is a schematic configuration diagram of an entire communication system including a MEC system according to an embodiment of the present invention,
3 is a diagram showing an example in which the MEC service server of FIG. 2 is implemented in a physical server by virtualization processing,
4 is a control flow diagram of the MEC system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하 본 발명에 따른 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예에 불과하고, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 특히 본 발명은 각 실시예에 포함되는 개별 구성, 개별 기능, 또는 개별 단계 중 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.Hereinafter, each embodiment according to the present invention is merely an example for aiding understanding of the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment. In particular, the present invention may be configured with a combination of at least one or more of individual configurations, individual functions, or individual steps included in each embodiment.

특히, 편의상 청구 범위의 일부 청구항에는 '(a)'와 같은 알파벳을 포함시켰으나, 이러한 알파벳이 각 단계의 순서를 규정하는 것은 아니다.Particularly, for convenience, some claims in the claims include alphabets such as'(a)', but these alphabets do not prescribe the order of each step.

또한 이하 본 발명에 따른 각 실시예에서 언급하는 각 신호는 한 번의 연결 등에 의해 전송되는 하나의 신호를 의미할 수도 있지만, 후술하는 특정 기능 수행을 목적으로 전송되는 일련의 신호 그룹을 의미할 수도 있다. 즉, 각 실시예에서는 소정의 시간 간격을 두고 전송되거나 상대 장치로부터의 응답 신호를 수신한 이후에 전송되는 복수 개의 신호들이 편의상 하나의 신호명으로 표현될 수 있는 것이다.In addition, each signal referred to in each embodiment according to the present invention may mean one signal transmitted by one connection or the like, but may also mean a series of signal groups transmitted for the purpose of performing a specific function to be described later. . That is, in each embodiment, a plurality of signals transmitted at a predetermined time interval or transmitted after receiving a response signal from a counterpart device may be expressed as one signal name for convenience.

본 발명의 일 실시예에 따른 MEC(Mobile Edge Computing 또는 Multi-Access Edge Computing) 시스템(1)을 포함하는 전체 통신 시스템의 개략 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.A schematic configuration of an entire communication system including a Mobile Edge Computing or Multi-Access Edge Computing (MEC) system 1 according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 2.

동 도면에 도시된 바와 같이 전체 통신 시스템은 사용자 단말기(11)와 MEC 시스템(1)을 포함하여 구성되고, 여기서 MEC 시스템(1)은 네트워크 연결 지원 장치(100), MEC 서비스 서버(200), MEC 관리 장치(300)를 포함하여 구성된다. 본 실시예를 설명함에 있어서 통신 시스템은 5G((Fifth Generation)) 통신 시스템인 것을 일 예로 한다.As shown in the figure, the entire communication system includes a user terminal 11 and a MEC system 1, wherein the MEC system 1 includes a network connection support device 100, a MEC service server 200, and It is configured to include the MEC management device 300. In describing the present embodiment, the communication system is a 5G ((Fifth Generation)) communication system as an example.

우선 사용자 단말기(11)는 통신 서비스에 가입한 각 개인이 조작하는 단말기로서 스마트폰과 같은 휴대용 무선 통신 단말기일 수 있다.First, the user terminal 11 is a terminal operated by each individual who has subscribed to a communication service, and may be a portable wireless communication terminal such as a smartphone.

통신 서비스 가입자들은 이처럼 사용자 단말기(11)를 조작하여 이동통신망을 경유하여 인터넷망의 서비스 서버(13)에 접속하거나 또는 후술하는 바와 같이 MEC 서비스 서버(200)에 접속하여 필요한 서비스를 이용할 수 있다.Communication service subscribers can access the service server 13 of the Internet network via a mobile communication network by manipulating the user terminal 11 as described above, or access the MEC service server 200 as described later to use necessary services.

한편, MEC 서비스 서버(200)는 5G 통신 시스템의 개별 기지국과 연계되어 특정 서비스를 제공하는 것으로서, 도 1의 종래에 인터넷망에 구비된 서비스 서버(13)의 기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, the MEC service server 200 provides a specific service in connection with an individual base station of the 5G communication system, and may perform the function of the service server 13 provided in the conventional Internet network of FIG. 1.

예를 들어 MEC 서비스 서버(200)는 게임 서버일 수도 있고, 또는 가상현실 콘텐츠 제공 서버 등에 해당할 수 있고, 사용자 단말기(11)의 요청에 따라 해당 서비스를 제공할 수 있는 것이다.For example, the MEC service server 200 may be a game server, or may correspond to a virtual reality content providing server, and may provide a corresponding service according to the request of the user terminal 11.

이러한 MEC 서비스 서버(200)는 물리적 서버에 해당할 수도 있고, 또는 가상화 기법으로 구현된 것일 수도 있다.The MEC service server 200 may correspond to a physical server or may be implemented using a virtualization technique.

서버가 가상화 기법으로 구현되었다고 하는 것은 물리적 하드웨어에 소프트웨어적 처리를 통해 복수 개의 서버가 동작하도록 하는 것을 의미한다.When a server is implemented using a virtualization technique, it means that a plurality of servers are operated through software processing on physical hardware.

즉, 서버 가상화는 하나의 물리적 서버 호스트에서 여러 개의 서버 운영 체제를 게스트로 실행할 수 있게 해주는 소프트웨어 아키텍처를 의미하는데, 이때 각 서버는 물리적 시스템으로부터 추상화된 서버 소프트웨어를 통해 물리적 영역을 벗어난 하나의 "가상 시스템"이 되는 것이고, 이 경우 각 서비스 서버는 해당 컴퓨팅 및 메모리 리소스에서 단독으로 실행되고 있다고 스스로 "인식하지만," 실제로는 서버 하드웨어의 가상 모방 서버에서 실행되고 있는 것이다.In other words, server virtualization refers to a software architecture that enables multiple server operating systems to run as guests on a single physical server host. In this case, each server is "System", in which case each service server "knows" itself as running solely on its computing and memory resources, but is actually running on a virtual mimic server of the server hardware.

가상화 기법의 일 예를 살펴보면, 하이퍼바이저라는 일종의 소프트웨어가 물리 리소스를 필요로 하는 가상 환경으로부터 물리 리소스를 분리하고, 이러한 리소스는 필요에 물리 환경에서 여러 가상 환경으로 파티셔닝될 수 있다. Looking at an example of a virtualization technique, a kind of software called a hypervisor separates physical resources from a virtual environment that requires physical resources, and these resources can be partitioned from a physical environment into several virtual environments as needed.

이때 하이퍼바이저를 통해 가상 서버 즉, 가상 머신(200)을 생성 또는 삭제 처리할 수 있고, 더 나아가 가상 머신(200)에 할당된 CPU, 메모리 자원의 크기를 동적으로 변경시킬 수도 있는 것이다.In this case, the virtual server, that is, the virtual machine 200 may be created or deleted through the hypervisor, and further, the size of the CPU and memory resources allocated to the virtual machine 200 may be dynamically changed.

이러한 가상화 기법 그 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명을 생략한다.Since this virtualization technique itself corresponds to a known technique, a more detailed description will be omitted.

한편, '개별 기지국과 연계하여 특정 서비스를 제공한다'의 의미는 자신과 연계된 특정 기지국을 통한 서비스 요청은 처리하지만 다른 기지국을 서비스 요청은 처리하지 않음을 의미할 수 있다.Meanwhile, the meaning of “providing a specific service in association with an individual base station” may mean that a service request through a specific base station associated with itself is processed, but a service request from another base station is not processed.

즉, 도 2를 참조하면 각 개별 기지국에 대응하여 구성된 MEC 서비스 서버(200)는 각각 자신과 연계된 기지국을 통한 트래픽만 처리하도록 구성되는 것이다. 이를 위해 각 기지국마다 별도로 네트워크 연결 지원 장치(100)가 구성되어 있음은 도 2에 도시된 바와 같다.That is, referring to FIG. 2, the MEC service server 200 configured in correspondence with each individual base station is configured to process only traffic through the base station associated with each of them. For this, the network connection support apparatus 100 is separately configured for each base station as shown in FIG. 2.

네트워크 연결 지원 장치(100)는 개별 기지국으로부터 수신된 통신 트래픽에 대한 분석을 통해 각 개별 기지국에 대응되는 MEC 서비스 서버(200)에 전달되도록 처리하는 것으로서, 특히 통신 트래픽의 종류를 판단하고, 그 판단에 따라 해당 통신 트래픽을 해당 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버(200)와 레거시 통신 장치(12) 중 어느 하나로 전달하는 기능을 수행한다.The network connection support device 100 processes the communication traffic received from the individual base stations to be transmitted to the MEC service server 200 corresponding to each individual base station, and in particular, determines the type of communication traffic, and determines the type of communication traffic. According to this, it performs a function of transferring the corresponding communication traffic to either the MEC service server 200 and the legacy communication device 12 linked to the corresponding base station.

즉, 도 2를 참조하면 네트워크 연결 지원 장치(100)는 기지국으로 수신되는 패킷들의 이동 경로를 처리하는 것으로서, 해당 패킷의 내용(예를 들어 어떠한 서비스를 요청하는 패킷인지)을 판단하여 해당 기지국에 대응되는 MEC 서비스 서버(200)로 전송하거나 또는 다른 레거시 통신 장치(12)로 전송한다.That is, referring to FIG. 2, the network connection support apparatus 100 processes the moving path of packets received to the base station, and determines the contents of the packet (for example, a packet requesting a service) to the corresponding base station. It transmits to the corresponding MEC service server 200 or transmits to another legacy communication device 12.

여기서 레거시 통신 장치(12)는 종래에 기지국으로부터 패킷을 수신하여 처리하는 장치를 의미하는 것으로서, 인터넷망으로의 분기를 처리하는 전역 PGW(PDN GATEWAY)(12)에 해당할 수도 있다.Here, the legacy communication device 12 refers to a device that receives and processes a packet from a base station in the related art, and may correspond to a global PGW (PDN GATEWAY) 12 that processes a branch to an Internet network.

즉, 인터넷망과 연결되어 사용자 단말기(11)로부터의 요청을 필요시 인터넷망으로 연결하는 기능은 도 1에 도시된 바와 같이 전역 PGW(12)의 기능에 해당하는데, 여기서 '전역'이라는 용어를 사용한 것은 복수 개의 기지국으로 경유한 패킷을 일괄 처리하기 때문이다.That is, the function of connecting to the Internet network and connecting the request from the user terminal 11 to the Internet network when necessary corresponds to the function of the global PGW 12, as shown in FIG. 1, where the term'global' is used. It is used because packets passed through a plurality of base stations are collectively processed.

또한, 본 실시예에 따른 네트워크 연결 지원 장치(100) 역시 PGW(PDN Gateway)와 UPF(User Plane Function) 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있는데, 이때 네트워크 연결 지원 장치(100)의 일 예로서 PGW와 구별하기 위해 레거시 통신 장치(12)를 '전역 PGW'라 명명하였다.In addition, the network connection support device 100 according to the present embodiment may also be configured with at least one of a PDN Gateway (PGW) and a User Plane Function (UPF). At this time, as an example of the network connection support device 100, the PGW and To distinguish, the legacy communication device 12 was named'global PGW'.

상술한 바와 같이 네트워크 연결 지원 장치(100)는 통신 단말기를 기준으로 개별 기지국에 대응하여 뒷단에 구성된 PGW(PDN Gateway)와 UPF(User Plane Function) 중 적어도 어느 하나일 수 있는데, 도 2를 참조하면 이러한 네트워크 연결 지원 장치(100)는 각각의 개별 기지국마다 구성될 수 있다.As described above, the network connection support device 100 may be at least one of a PGW (PDN Gateway) and a UPF (User Plane Function) configured at a rear end corresponding to an individual base station based on a communication terminal. Referring to FIG. The network connection support apparatus 100 may be configured for each individual base station.

네트워크 연결 지원 장치(100)는 개별 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버(200)로 향하는 통신과 관련된 부하가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 MEC 관리 장치(300)에 알림 메시지(일종의 푸시 메시지에 해당할 수 있음)를 전송하는 기능도 수행할 수 있고, 다른 예로써 MEC 관리 장치(300)로부터의 요청이 있는 경우 현재 상태 즉, 부하 상태를 확인하여 그 결과를 전송할 수도 있다.The network connection support device 100 sends a notification message (may correspond to a kind of push message) to the MEC management device 300 when the load related to communication directed to the MEC service server 200 linked to an individual base station is out of a preset range. ) May be transmitted, and as another example, when there is a request from the MEC management device 300, the current state, that is, the load state may be checked and the result may be transmitted.

여기서 '개별 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버(200)로 향하는 통신과 관련된 부하'라는 의미는 예를 들어 각 기지국을 통해 수신된 요청 신호 중 해당 기지국 로컬에 연결된 MEC 서비스 서버(200)에서 처리되어야할 요청신호의 양(트래픽 크기), 또는 각 기지국의 로컬에 연결된 MEC 서비스 서버(200)에서 제공하는 서비스를 이용하거나 이용 예정인 사용자수 등에 해당할 수 있는데, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술토록 한다.Here, the meaning of'a load related to communication directed to the MEC service server 200 linked to an individual base station' means, for example, among the request signals received through each base station, that must be processed by the MEC service server 200 connected to the corresponding base station. It may correspond to the amount of the request signal (traffic size), or the number of users who use or plan to use the service provided by the MEC service server 200 connected locally of each base station, which will be described in more detail later.

각 네트워크 연결 지원 장치(100)는 개별 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버(200)로 향하는 통신인지 여부를 판단하기 위해 기지국으로부터 수신되는 패킷의 헤더나 목적지 아이피 등을 참조할 수 있다.Each network connection support apparatus 100 may refer to a header of a packet received from a base station or a destination IP to determine whether communication is directed to the MEC service server 200 linked to an individual base station.

한편, MEC 관리 장치(300)는 네트워크 연결 지원 장치(100)의 MEC 서비스 서버(200)로 향하는 통신과 관련된 부하 상태를 감지하여 MEC 서비스 서버(200)의 용량 증설/감소를 처리하는 기능을 수행한다.On the other hand, the MEC management device 300 performs a function of processing capacity increase/decrease of the MEC service server 200 by detecting a load state related to communication from the network connection support device 100 to the MEC service server 200 do.

예를 들어 기 설정된 조건이 만족됨(즉, 네트워크 연결 지원 장치(100)의 MEC 서비스 서버(200)로 향하는 통신과 관련된 부하가 기 설정된 범위를 벗어남)을 전제로, MEC 관리 장치(300)는 MEC 서비스 서버(200)가 물리적 서버로 구성된 경우에는 해당 물리적 서버에서 해당 서비스 제공을 위해 할당되었던 메모리 크기를 변경시키거나 또는 프로세스 스케줄링을 새로 설정하는 것을 제어할 수 있고, 또는 MEC 서비스 서버(200)가 가상화 기법으로 구현된 경우에는 MEC 관리 장치(300)는 그 가상화 기법으로 구현된 MEC 서비스 서버(200)의 개수를 동적으로 증설 또는 감소시킬 수 있다.For example, on the premise that a preset condition is satisfied (that is, the load related to communication to the MEC service server 200 of the network connection support device 100 is out of a preset range), the MEC management device 300 When the MEC service server 200 is configured as a physical server, it is possible to change the memory size allocated for providing the service in the corresponding physical server or control the process scheduling to be newly set, or the MEC service server 200 When is implemented by the virtualization technique, the MEC management device 300 may dynamically increase or decrease the number of MEC service servers 200 implemented by the virtualization technique.

구체적으로 MEC 관리 장치(300)는 MEC 서비스 서버(200)로 향하는 통신과 관련된 네트워크 연결 지원 장치(100)의 CPU 부하, 메모리 부하, 트래픽 부하, 이용자 현황 중 적어도 어느 하나에 기초하여 MEC 서비스 서버(200)의 용량 증설/감소를 처리할 수 있다.Specifically, the MEC management device 300 is a MEC service server based on at least one of a CPU load, a memory load, a traffic load, and a user status of the network connection support device 100 related to communication directed to the MEC service server 200. 200) capacity increase/decrease can be handled.

일 예로, MEC 서비스 서버(200)가 특정 게임 서비스를 제공하는 서버인 경우, MEC 관리 장치(300)는 해당 특정 게임 서비스를 트래픽 그 자체 또는 해당 트래픽 처리를 위해 이용되는 네트워크 연결 지원 장치(100)의 CPU 부하, 메모리 부하는 물론이고, 해당 특정 게임 서비스를 이용할 수 있으면서도 해당 기지국의 통신 가능 범위에 위치한 사용자의 수를 기 설정된 값과 비교하여, MEC 서비스 서버(200)의 용량 증설/감소를 처리할 수 있는 것이다.For example, when the MEC service server 200 is a server that provides a specific game service, the MEC management device 300 transmits the specific game service to the traffic itself or the network connection support device 100 used for processing the traffic. The CPU load and memory load of, as well as the number of users located in the communication range of the corresponding base station while being able to use the specific game service are compared with a preset value to process capacity increase/decrease of the MEC service server 200 It can be done.

이를 위해 MEC 관리 장치(300)는 주기적으로 상술한 조건 만족 여부를 네트워크 연결 지원 장치(100)에 문의하여 그 결과를 수신하여 판단할 수 있다.To this end, the MEC management device 300 may periodically inquire whether or not the above-described condition is satisfied with the network connection support device 100, and receive and determine the result.

또는 상술한 바와 같이 네트워크 연결 지원 장치(100)가 개별 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버(200)로 향하는 통신과 관련된 부하가 기 설정된 범위를 벗어남에 따라 알림 메시지를 전송하는 경우 MEC 관리 장치(300)는 해당 알림 메시지에 따라 MEC 서비스 서버(200)의 용량 증설/감소를 처리할 수 있다.Or, as described above, when the network connection support device 100 transmits a notification message when a load related to communication directed to the MEC service server 200 linked to an individual base station is out of a preset range, the MEC management device 300 May process capacity increase/decrease of the MEC service server 200 according to the corresponding notification message.

예를 들어 MEC 서비스 서버(200)가 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 서버에 각각의 가상 머신으로 구현된 것이라고 가정하면, 사용자 단말기(11)는 이러한 각각의 가상 머신(200) 즉, 게임 가상 머신, 가상현실 서비스 제공 머신 등과 통신하여 필요한 서비스를 이용할 수 있는데, 이때 게임 서비스를 이용하는 사용자가 급증한 것으로 네트워크 연결 지원 장치(100)로부터 알림 메시지가 수신된 경우 MEC 관리 장치(300)는 도 3의 여러 가상 머신(200) 중 게임 서비스를 제공하는 가상 머신(200)의 개수를 증가시킬 수 있는 것이다.For example, assuming that the MEC service server 200 is implemented as each virtual machine in one server as shown in FIG. 3, the user terminal 11 is A necessary service can be used by communicating with a machine, a virtual reality service providing machine, and the like. At this time, when a notification message is received from the network connection support device 100 as the number of users using the game service has increased, the MEC management device 300 is shown in FIG. It is possible to increase the number of virtual machines 200 that provide game services among several virtual machines 200.

이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MEC 시스템(1)의 전체적인 제어 과정을 설명한다.Hereinafter, an overall control process of the MEC system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

우선, MEC 관리 장치(300)는 네트워크 연결 지원 장치(100)에 MEC 존 가입자 현황 정보를 요청한다(단계 S1).First, the MEC management device 300 requests MEC zone subscriber status information from the network connection support device 100 (step S1).

여기서 MEC 존 가입자 현황 정보는 예를 들어 해당 네트워크 연결 지원 장치(100)와 직접 연결된 기지국의 커버리지 상에 존재하여 통신 연결이 유지된 사용자 중 그 기지국과 연결된 MEC 서비스 서버(200)의 이용이 가능한 사용자의 수에 해당할 수 있다.Here, the MEC zone subscriber status information is, for example, a user who can use the MEC service server 200 connected to the base station among the users who exist on the coverage of the base station directly connected to the corresponding network connection support device 100 and maintain communication connection. May correspond to the number of.

이에 네트워크 연결 지원 장치(100)는 MEC 존 가입자 현황 정보를 추출하여 MEC 관리 장치(300)에 제공한다(단계 S3).Accordingly, the network connection support device 100 extracts MEC zone subscriber status information and provides it to the MEC management device 300 (step S3).

여기서 네트워크 연결 지원 장치(100)는 기지국으로부터 수신되는 각 트래픽의 세션 정보 등을 이용하여 해당 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버(200)의 이용 권한이 있는 사용자의 수를 판단할 수 있고, 이때 필요하다면 서비스 가입 현황을 저장한 별도의 서버(미 도시함)와 통신하여 해당 정보들을 획득할 수도 있다.Here, the network connection support device 100 may determine the number of users who are authorized to use the MEC service server 200 linked to the corresponding base station using session information of each traffic received from the base station, and if necessary, Corresponding information may be obtained by communicating with a separate server (not shown) storing the service subscription status.

MEC 관리 장치(300)는 네트워크 연결 지원 장치(100)로부터 수신된 정보를 이용하여 기 설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단한다. 예를 들어 MEC 관리 장치(300)는 해당 서비스 가입자 수가 기 설정된 수를 초과하였는지 판단할 수 있다(단계 S5).The MEC management device 300 determines whether it is out of a preset range by using the information received from the network connection support device 100. For example, the MEC management apparatus 300 may determine whether the number of service subscribers exceeds a preset number (step S5).

판단 결과 기 설정된 범위를 벗어난 경우(단계 S5) MEC 관리 장치(300)는 용량 증/감설 제어를 MEC 서비스 서버(200)에 대해 수행할 수 있는데(단계 S7), 예를 들어 MEC 서비스 서버(200)의 서비스를 이용하는 가입자 수가 기 설정된 수를 초과하였고, 현재 각 MEC 서비스 서버(200)가 가상 머신(200)으로 구현된 경우라 한다면, MEC 관리 장치(300)는 해당 서비스를 제공하는 가상 머신(즉, MEC 서비스 서버(200))의 개수를 증가시킬 수 있는 것이다. 이때 가상 머신(200)의 생성/삭제 등은 일종의 가상 머신 제어기에 의해 이루어질 수 있는데, 이는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.If the determination result is out of the preset range (step S5), the MEC management device 300 may perform capacity increase/decrease control on the MEC service server 200 (step S7), for example, the MEC service server 200 ), if the number of subscribers using the service exceeds a preset number, and each MEC service server 200 is currently implemented as a virtual machine 200, the MEC management device 300 is a virtual machine ( That is, the number of MEC service servers 200 can be increased. At this time, creation/deletion of the virtual machine 200 may be performed by a kind of virtual machine controller, which corresponds to a known technique, and thus a more detailed description thereof will be omitted.

만일 MEC 서비스 서버(200)가 물리적 하드웨어로 설정되어 있고, 특정 서비스 제공을 위해 CPU 또는 메모리 등의 자원 할당 범위가 제한되어 있는 경우, 각 MEC 서비스 서버(200)는 MEC 관리 장치(300)로부터 수신되는 용량 증/감설 제어에 따라 용량 증/감설 처리를 수행할 수도 있다(단계 S9).If the MEC service server 200 is set as physical hardware, and the resource allocation range such as CPU or memory is limited to provide a specific service, each MEC service server 200 receives from the MEC management device 300 It is also possible to perform a capacity increase/decrease process according to the capacity increase/decrease control to be performed (step S9).

예를 들어 특정 서비스 제공을 위해 메모리를 1GByte 할당한 상태에서 MEC 관리 장치(300)로부터 용량 증설 제어 요청 신호가 수신된 경우 MEC 서비스 서버(200)는 해당 특정 서비스 제공을 위해 메모리를 2GByte 할당할 수도 있는 것이다.For example, when a capacity expansion control request signal is received from the MEC management device 300 while 1 GByte of memory is allocated to provide a specific service, the MEC service server 200 may allocate 2 GByte of memory to provide the specific service. There is.

상술한 실시예에서는 MEC 서비스 서버(200)의 용량을 증설하는 과정을 위주로 설명하였지만, 서비스 이용 고객이 줄어들거나 또는 해당 서비스 이용 트래픽이 줄어드는 경우 MEC 서비스 서버(200)의 용량을 감소시킬 수도 있음은 물론이다. 예를 들어 MEC 서비스 서버(200)가 가상 머신(200)으로 구성된 경우라면 특정 서비스를 제공하는 MEC 서비스 서버(200)(가상 머신)의 개수를 삭제할 수 있는 것이다.In the above-described embodiment, the process of increasing the capacity of the MEC service server 200 was mainly described, but it is possible to reduce the capacity of the MEC service server 200 when the number of service users decreases or the corresponding service use traffic decreases. Of course. For example, if the MEC service server 200 is composed of a virtual machine 200, the number of MEC service servers 200 (virtual machines) that provide a specific service can be deleted.

한편, 상술한 각 실시예를 수행하는 과정은 소정의 기록 매체(예를 들어 컴퓨터로 판독 가능한)에 저장된 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다. 여기서 기록 매체는 RAM(Random Access Memory)과 같은 전자적 기록 매체, 하드 디스크와 같은 자기적 기록 매체, CD(Compact Disk)와 같은 광학적 기록 매체 등을 모두 포함한다.Meanwhile, it goes without saying that the process of performing each of the above-described embodiments may be performed by a program or application stored in a predetermined recording medium (eg, computer-readable). Here, the recording medium includes all of an electronic recording medium such as a random access memory (RAM), a magnetic recording medium such as a hard disk, and an optical recording medium such as a compact disk (CD).

이때, 기록 매체에 저장된 프로그램은 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 하드웨어 상에서 실행되어 상술한 각 실시예를 수행할 수 있다. 특히, 상술한 본 발명에 따른 MEC 시스템의 기능 블록 중 적어도 어느 하나는 이러한 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 구현될 수 있다.In this case, the program stored in the recording medium may be executed on hardware such as a computer or a smart phone to perform each of the above-described embodiments. In particular, at least one of the functional blocks of the MEC system according to the present invention described above may be implemented by such a program or application.

또한, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다. In addition, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but can be implemented by various modifications and modifications without departing from the gist of the present invention. It will be apparent that such modifications and modifications are included in the present invention if they fall within the appended claims.

11 : 사용자 단말기 1 : MEC 시스템
100 : 네트워크 연결 지원 장치 200 : MEC 서비스 서버
300 : MEC 관리 장치 11: user terminal 1: MEC system
100: network connection support device 200: MEC service server
300: MEC management device

Claims (12)

5G 통신 시스템에서 개별 기지국과 연계되어 특정 서비스를 제공하는 MEC 서비스 서버와;
상기 개별 기지국으로부터 수신된 통신 트래픽의 종류를 판단하고, 그 판단에 따라 해당 통신 트래픽을 해당 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버와 레거시 통신 장치 중 어느 하나로 전달하는 네트워크 연결 지원 장치와;
상기 네트워크 연결 지원 장치의 상기 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 부하 상태를 감지하여 상기 MEC 서비스 서버의 용량 증설/감소를 처리하는 MEC 관리 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEC 시스템.A MEC service server that provides a specific service in connection with an individual base station in a 5G communication system;
A network connection support device that determines a type of communication traffic received from the individual base station and transmits the communication traffic to one of a MEC service server and a legacy communication device associated with the base station according to the determination;
And a MEC management device for processing capacity increase/decrease of the MEC service server by sensing a load state related to communication from the network connection support device to the MEC service server. 제1항에 있어서,
상기 MEC 서비스 서버는 가상화 기법으로 구현된 것이고,
상기 MEC 관리 장치는 상기 네트워크 연결 지원 장치의 상기 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 부하 상태를 감지하여 상기 가상화 기법으로 구현된 MEC 서비스 서버의 개수를 동적으로 증설 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 MEC 시스템.The method of claim 1,
The MEC service server is implemented with a virtualization technique,
Wherein the MEC management device dynamically increases or decreases the number of MEC service servers implemented by the virtualization technique by detecting a load state related to communication from the network connection support device to the MEC service server. 제1항에 있어서,
상기 MEC 관리 장치는 상기 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 상기 네트워크 연결 지원 장치의 CPU 부하, 메모리 부하, 트래픽 부하, 이용자 현황 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 MEC 서비스 서버의 용량 증설/감소를 처리하는 것을 특징으로 하는 MEC 시스템.The method of claim 1,
The MEC management device processes capacity increase/decrease of the MEC service server based on at least one of a CPU load, a memory load, a traffic load, and a user status of the network connection support device related to communication to the MEC service server. MEC system, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 네트워크 연결 지원 장치는 통신 단말기를 기준으로 개별 기지국에 대응하여 뒷단에 구성된 PGW(PDN Gateway)와 UPF(User Plane Function) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 MEC 시스템.The method of claim 1,
The apparatus for supporting network connection is at least one of a PGW (PDN Gateway) and a UPF (User Plane Function) configured at a rear end corresponding to an individual base station based on a communication terminal. 제1항에 있어서,
상기 네트워크 연결 지원 장치는 상기 개별 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 부하가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 MEC 관리 장치에 알림 메시지를 전송하고,
상기 MEC 관리 장치는 상기 알림 메시지에 따라 상기 MEC 서비스 서버의 용량 증설/감소를 처리하는 것을 특징으로 하는 MEC 시스템.The method of claim 1,
The network connection support device transmits a notification message to the MEC management device when the load related to communication directed to the MEC service server linked to the individual base station is out of a preset range,
The MEC management device is a MEC system, characterized in that processing capacity increase/decrease of the MEC service server according to the notification message. (a) 네트워크 연결 지원 장치가 개별 기지국으로부터 수신된 통신 트래픽의 종류를 판단하고, 그 판단에 따라 해당 통신 트래픽을 해당 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버와 레거시 통신 장치 중 어느 하나로 전달하는 단계와;
(b) 상기 개별 기지국과 연계되어 구성된 MEC 서비스 서버가 상기 네트워크 연결 지원 장치로부터 수신되는 요청을 처리하는 단계와;
(c) 상기 네트워크 연결 지원 장치와 통신하는 MEC 관리 장치가 상기 네트워크 연결 지원 장치의 상기 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 부하 상태를 감지하여 상기 MEC 서비스 서버의 용량 증설/감소를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEC 시스템의 제어방법.(a) determining, by a network connection support device, a type of communication traffic received from an individual base station, and transmitting the communication traffic to one of a MEC service server and a legacy communication device associated with the base station according to the determination;
(b) processing a request received from the network connection support apparatus by a MEC service server configured in association with the individual base station;
(c) the MEC management device communicating with the network connection support device detects a load state related to the communication to the MEC service server of the network connection support device, and processes capacity increase/reduction of the MEC service server. MEC system control method, characterized in that. 제6항에 있어서,
상기 MEC 서비스 서버는 가상화 기법으로 구현된 것이고,
상기 (c) 단계에서 상기 MEC 관리 장치는 상기 네트워크 연결 지원 장치의 상기 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 부하 상태를 감지하여 상기 가상화 기법으로 구현된 MEC 서비스 서버의 개수를 동적으로 증설 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 MEC 시스템의 제어방법.The method of claim 6,
The MEC service server is implemented with a virtualization technique,
In step (c), the MEC management device detects a load state related to communication from the network connection support device to the MEC service server, and dynamically increases or decreases the number of MEC service servers implemented by the virtualization technique. MEC system control method characterized by. 제6항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 상기 MEC 관리 장치는 상기 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 상기 네트워크 연결 지원 장치의 CPU 부하, 메모리 부하, 트래픽 부하, 이용자 현황 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 MEC 서비스 서버의 용량 증설/감소를 처리하는 것을 특징으로 하는 MEC 시스템의 제어방법.The method of claim 6,
In the step (c), the MEC management device has a capacity of the MEC service server based on at least one of a CPU load, a memory load, a traffic load, and a user status of the network connection support device related to communication to the MEC service server. MEC system control method, characterized in that processing the expansion / reduction. 제6항에 있어서,
상기 네트워크 연결 지원 장치는 통신 단말기를 기준으로 개별 기지국에 대응하여 뒷단에 구성된 PGW(PDN Gateway)와 UPF(User Plane Function) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 MEC 시스템의 제어방법.The method of claim 6,
The apparatus for supporting network connection is at least one of a PGW (PDN Gateway) and a UPF (User Plane Function) configured at a rear end corresponding to an individual base station based on a communication terminal. 제6항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 네트워크 연결 지원 장치는 상기 개별 기지국과 연계된 MEC 서비스 서버로 향하는 통신과 관련된 부하가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 MEC 관리 장치에 알림 메시지를 전송하고,
상기 (c) 단계에서 상기 MEC 관리 장치는 상기 알림 메시지에 따라 상기 MEC 서비스 서버의 용량 증설/감소를 처리하는 것을 특징으로 하는 MEC 시스템의 제어방법.The method of claim 6,
In the step (b), the network connection support device transmits a notification message to the MEC management device when the load related to communication directed to the MEC service server linked to the individual base station is out of a preset range,
In the step (c), the MEC management device processes the capacity increase/decrease of the MEC service server according to the notification message. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A computer-readable recording medium storing a program for executing the method of any one of claims 6 to 9. 하드웨어와 결합되어 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 응용 프로그램.


An application program stored in a computer-readable recording medium to execute the method of any one of claims 6 to 9 in combination with hardware.
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