KR20210121951A

KR20210121951A - 무선 통신 시스템에서 시스템간 이동성 지원을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210121951A
Application number: KR1020200039438A
Authority: KR
Inventors: 정상수; 이호연; 이진욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-10-08
Also published as: EP4114054A1; WO2021201535A1; JP2023519698A; US20230156832A1; JP7328461B2; EP4114054A4; CN115699822A

Abstract

본 개시는 SGW(Serving Gateway)를 통해 MME((Mobility Management Entity)로부터 소정의 APN(Access Point Name) 정보를 포함하는 PDN(Packet Data Network) 연결 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 APN 정보에 기초하여 가입자 정보를 저장한 NF(Network Function)에게 슬라이스 정보를 요청하는 단계; 상기 가입자 정보를 저장한 NF로부터 상기 APN과 대응하는 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 네트워크 슬라이스 정보를 상기 MME에게 송신하는 단계를 포함하는 시스템 간 이동성을 지원하는 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서 시스템간 이동성 지원을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING INTER-SYSTEM MOBILITY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}

본 개시는 무선 통신 시스템에서 서비스를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 시스템간 이동성 지원을 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G(4^th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5^th generation) 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(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 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 Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude 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.

다양한 IT(information technology) 기술의 발전으로 인해 통신장비(network equipment)들이 가상화(virtualization) 기술을 적용하여 가상화(virtualized) 된 NF(network function)으로 진화하게 되었으며, 가상화 된 NF들은 물리적인 제약을 벗어나 소프트웨어 형태로 구현되어 여러 유형의 클라우드나 데이터 센터(data center, DC)에서 설치/운용될 수 있다. 특히, NF는 서비스 요구사항이나 시스템 용량, 네트워크 부하(load)에 따라 자유롭게 확장 또는 축소(scaling)되거나, 설치(initiation) 또는 종료(termination)될 수 있다.

이러한 다양한 네트워크 구조에서 다양한 서비스를 지원하기 위해 네트워크 슬라이싱(network slicing) 기술이 도입되었다. 네트워크 슬라이싱은 특정 서비스를 지원하기 위한 네트워크 요소(NF)들의 집합으로 네트워크를 논리적으로 구성하고, 이를 다른 슬라이스와 분리하는 기술이다. 하나의 단말은 다양한 서비스를 받을 경우 두개 이상의 슬라이스에 접속할 수 있다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말의 통신 방법에 있어서, 상기 방법은, MME(Mobility Management Entity)에게 소정의 APN(Access Point Name)에 관한 정보를 포함하는 PDN(Packet Data Network) 연결 요청 메시지를 송신하는 단계; 상기 MME로부터 상기 APN과 대응하는 적어도 하나의 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 응답 메시지 내의 적어도 하나의 네트워크 슬라이스 정보를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, PGW(Packet Data Network Gateway)의 시스템 간 이동성을 지원하는 방법에 있어서, 상기 방법은, SGW(Serving Gateway)를 통해 MME((Mobility Management Entity)로부터 소정의 APN(Access Point Name) 정보를 포함하는 PDN(Packet Data Network) 연결 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 APN 정보에 기초하여 가입자 정보를 저장한 NF(Network Function)에게 슬라이스 정보를 요청하는 단계; 상기 가입자 정보를 저장한 NF로부터 상기 APN과 대응하는 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 네트워크 슬라이스 정보를 상기 MME에게 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 non-roaming 상황에서 5GS와 EPS의 인터워킹 구조를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G-4G 연동 환경에서 NW slice 정보를 전달하는 방법을 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 5G-4G 연동 환경에서 NW slice 정보를 전달하는 방법을 도시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 5G-4G 연동 환경에서 NW slice 정보를 전달하는 방법을 도시한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 통신 방법의 순서도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 PGW(PDN(Packet Data Network) Gateway)의 통신 방법의 순서도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 NF 구성을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.

이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 다양한 서비스를 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말의 이동성을 지원함으로써 다양한 서비스를 지원하기 위한 기술을 설명한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity) 또는 NF(network function)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. 예를 들어 본 발명의 실시예에서 하나의 NF인 NSSF(network slice selection function)의 기능은 다른 NF인 NRF(network repository function)에 의해 수행될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd generation partnership project long term evolution) 및 5G 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히, 본 개시는 3GPP NR(New Radio: 5세대 이동 통신 표준)에 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또는 gNB로 설명한 기지국은 eNB를 나타낼 수 있다. 또는 기지국으로 설명한 노드는 eNB 내지 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.

도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국(radio access node, RAN)(110), 단말(user equipment, UE)(120)을 예시하였다. 도 1은 하나의 기지국(110)과 하나의 단말(120)만을 도시하였으나, 기지국(110)과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다. 또한 도 1에서는 하나의 기지국(110) 내에 하나의 단말(120)만이 통신하는 경우만을 예시하였다. 하지만, 실제로 하나의 기지국(110) 내에 복수의 단말들이 통신할 수 있음은 자명하다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 기지국(110)은 단말(120)로 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)일 수 있다. 기지국(110)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말(120)은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(110)과 무선 채널을 통해 통신을 수행할 수 있다. 경우에 따라, 단말(120)은 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 예컨대, 단말(120)은 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 도 1에 예시된 단말(120)은 적어도 하나의 사용자 휴대 장치를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 MTC를 포함할 수 있다. 도 1의 단말(120)은 '단말(terminal)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, AMF(131)는 단말(120)에 대한 무선 네트워크 접속(Access) 및 이동성을 관리(Mobility Management)하는 네트워크 엔티티일 수 있다. SMF(132)는 단말(120)로 패킷 데이터를 제공하기 위한 패킷 데이터 네트워크(Packet Data Network)의 연결을 관리하는 네트워크 엔티티일 수 있다. 단말(120)과 SMF(132) 간의 연결은 PDU(Packet Data Unit) 세션(Session)일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자 평면 기능(User Plane Function, 이하 UPF라 함)(133)는 단말(120)이 송수신하는 패킷을 전달하는 게이트웨이 또는 게이트웨이 역할을 수행하는 네트워크 엔티티일 수 있다. UPF(133)는 인터넷으로 연결되는 데이터 네트워크(data network, DN)(140)와 연결되어, 단말(120)과 DN(140) 간의 데이터 송수신을 위한 경로를 제공할 수 있다. 따라서 UPF(133)는 단말(120)이 전송하는 패킷 중 인터넷으로 전달되어야 하는 데이터를 인터넷 데이터 네트워크로 라우팅할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 네트워크 슬라이스 선택 기능(Network slice selection function, NSSF)(134)는 본 개시에서 설명하는 네트워크 선택 동작, 예를 들어, 네트워크 슬라이스를 선택하는 동작을 수행하는 네트워크 엔티티일 수 있다. NSSF 장치(134)의 동작에 대하여는 후술되는 도면에서 보다 상세히 설명한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, AUSF(Authentication Server Function) 장치(151)는 가입자 인증 처리를 위한 서비스를 제공하는 네트워크 엔티티일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, NEF (Network Exposure Function)(152)는 5G 네트워크에서 단말(120)을 관리하는 정보에 접근이 가능하며, 해당 단말의 이동성 관리(Mobility Management) 이벤트에 대한 구독, 해당 단말의 세션 관리(Session Management) 이벤트에 대한 구독, 세션 관련 정보에 대한 요청, 해당 단말의 과금 정보 설정, 해당 단말에 대한 PDU 세션 정책(session Policy) 변경 요청, 해당 단말에 대한 작은 데이터를 전송할 수 있는 네트워크 엔티티일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, NRF (Network Repository Function)(153)는 NF들의 상태 정보를 저장하며, 다른 NF들이 접속 가능한 NF를 찾기 위한 요청을 처리하는 기능을 갖는 NF(네트워크 엔티티)일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, PCF(Policy and Charging Function) (154)는 단말(120)에 대한 이동통신사업자의 서비스 정책, 과금 정책, 그리고 PDU session에 대한 정책을 적용하는 네트워크 엔티티일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, UDM(Unified Data Management) (155)는 가입자 또는/및 단말(120)에 대한 정보를 저장하고 있는 네트워크 엔티티일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면 AF (Application Function)(156)는 이통 통신 네트워크와 연동하여 사용자들에게 서비스를 제공하는 기능을 갖는 NF(네트워크 엔티티)일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, SCP(Service Communication Proxy)(157)는 NF 간의 통신을 위한 NF 검색(Discovery), NF 간 메시지 전달 등의 기능을 제공하는 NF(네트워크 엔티티)일 수 있다. SCP(157)는 사업자 선택에 따라 NRF(153)와 통합된 형태로 동작할 수 있으며, 이 경우 SCP(157)는 NRF(153)의 기능을 포함하거나, 반대로 NRF(153)가 SCP(157)의 기능을 포함할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 접속 제어 및 상태 관리를 위해 정보를 교환하는 대상들을 총칭하여 NF로 설명할 것이다. NF는 예를 들어, 액세스 및 이동성 관리 기능(Access and Mobility Management Function, 이하 AMF라 함) 장치, 세션 관리 기능(Session Management Function, 이하 SMF라 함) 장치, 네트워크 슬라이스 선택 기능 장치(Network slice selection function, NSSF) 장치 중 적어도 하나가 될 수 있다. 하지만, 본 발명의 개시의 실시 예들은 실제로 NF가 인스턴스(Instance, 각각 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance 등)로 구현되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, NF는 엔티티(Entity)로 불릴수도 있다.

한편 본 발명에서 NF들은 서로 병합된 형태가 되거나, 또는 한 NF가 다른 NF의 기능을 포함하는 형태가 될 수도 있다. 예를 들어, NRF가 NSSF의 기능을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예들을 개시함에 있어 특정 동작을 하나의 NF를 지칭하여 기술하나, 발명의 요지는 다른 NF가 해당 기능을 포함하여 동작하도록 적용될 수도 있다.

본 개시에서 인스턴스란 특정한 NF가 소프트웨어의 코드 형태로 구현된 것을 의미할 수 있다. 인스턴스는, 물리적인 컴퓨팅 시스템 예를 들어, 코어 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템에서 NF의 기능을 수행하기 위해 컴퓨팅 시스템으로부터 물리적 또는/및 논리적인 자원을 할당받음으로써, 소정의 NF의 기능을 실행할 수 있다. 따라서 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance는 각각 코어 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템으로부터 AMF, SMF, NSSF 동작을 위해 물리적 또는/및 논리적 자원을 할당받아 사용할 수 있다. 결과적으로, 물리적인 AMF, SMF, NSSF 장치가 존재하는 경우와 코어 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템으로부터 AMF, SMF, NSSF 동작을 위해 물리적 또는/및 논리적 자원을 할당받아 사용하는 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance는 동일한 동작을 수행할 수 있다.

결과적으로, 물리적인 AMF, SMF, NSSF 장치가 존재하는 경우와 코어 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템으로부터 AMF, SMF, NSSF 동작을 위해 물리적 또는/및 논리적 자원을 할당받아 사용하는 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance는 동일한 동작을 수행할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서 NF(AMF, SMF, UPF, NSSF, NRF, SCP 등)로 기술된 사항은 NF instance로 대체되거나 반대로 NF instance로 기술된 사항이 NF로 대체되어 적용될 수 있다. 마찬가지로 본 개시의 실시 예에서 NW slice로 기술된 사항은 NW slice instance로 대체되거나 반대로 NW slice instance로 기술된 사항이 NW slice로 대체되어 적용될 수 있다. 또한 본 발명의 실시 예에서 가입자와 단말은 동일한 의미로 서로 교환되어 사용될 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 non-roaming 상황에서 5GS(5G System)와 EPS(Evolved Packet System)의 인터워킹(Interworking) 구조를 도시한다.

5GS는 NR(New Radio) 기지국(150), AMF(145), SMF(120), UPF(125), PCF(115), UDM(110)으로 구성될 수 있다. EPS는 E-UTRA 기지국(140), MME(135), SGW(130), PGW-U(125), PGW-C(120), PCRF(115), HSS(110)로 구성될 수 있다. 물론 도 2의 도시보다 더 적은 엔티티 또는 더 많은 엔티티로 EPS가 구성될 수도 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 5GS의 UDM(110)과 EPS의 HSS(110)는 하나의 콤보 노드로 구성될 수 있다. 5GS의 SMF(120)와 EPS의 PGW-C(120)는 하나의 콤보 노드로 구성될 수 있다. 또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, UDM+HSS(110) 노드는 단말의 가입자 정보를 저장할 수 있다. 5GS의 UPF(125)와 EPS의 PGW-U(125)는 하나의 콤보 노드로 구성될 수 있다. 단말(155)은 E-UTRA 기지국(140)을 통해 EPS의 MME(135)에 접속하여 EPS 네트워크 서비스를 이용할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.

또한, 단말(155)은 NR 기지국(150)을 통해 5GS의 AMF(145)에 접속하여 5GS 네트워크 서비스를 이용할 수 있다. 도 2는 Non-roaming 상황의 Interworking 구조를 나타내나, 본 발명의 다른 실시 예들이 Non-roaming 상황에만 적용될 수 있는 것은 아니며, roaming 상황(Local breakout 또는 home-routed)에서도 적용될 수 있다.

만약 5G 지원 단말이 5GS와 EPS에 선택적으로 접속할 수 있는 경우, 망 상황에 따라 단말은 5GS에 먼저 접속한 후 EPS로 이동(5GS to EPS interworking)하거나 반대로 EPS에 먼저 접속한 후 5GS로 이동(EPS to 5GS interworking)할 수 있다. 만약 단말이 EPS에 먼저 접속한 후 5GS로 이동할 경우, EPS에서 생성된 PDN connection이 5GS의 PDU session으로 전환될 수 있으며, 단말은 5GS의 PDU session 생성 요청 시 NW(Network) Slice의 정보(NW slice 식별자)를 넣어야 한다. EPS에서는 NW slice로 망이 구성되거나, 선택될 수 없으므로, 이러한 단말의 5GS로의 이동성을 지원하기 위해 EPS 접속 시에 5GS에서 향후 사용할 수 있는 NW slice 식별자를 사전에 전달하는 방법이 필요할 수 있다.

5GS 네트워크의 구성에 따라 하나의 NW slice에 두 개 이상의 DNN(Data Network Name)(APN(Access Point Name)과 동등하거나 유사한 개념)이 매핑될 수 있거나 반대로 하나의 DNN이 두 개 이상의 NW Slice에서 지원 가능할 수 있다. 이 경우, EPS에서 단말로 전달하는 NW slice 식별자가, 5GS 망에서 사용될 NW slice 식별자와 일치하지 않거나, DNN과의 매핑이 다르게 구성될 경우, 단말이 EPS에서 5GS로 이동 시 PDU Session으로 전환이 실패하거나, 서비스 연속성이 보장되지 않을 수 있다. 따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위한 방법이 필요할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G-4G 연동 환경에서 NW slice 정보를 전달하는 방법을 도시한다.

단계 301에서 단말의 요청에 의해 EPS(예를 들면, 4G network)에서 PDN 연결을 수립하기 위한 과정이 실행될 수 있다. 단계 301은 단말이 요청하는 Attach와 함께 병합될 수도 있다. 단계 301에서, 단말은 PDN 연결이 수립 될 대상이 되는 APN을 요청 메시지에 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말이 보내는 요청에는 PCO(Protocol Configuration Option, 또는 ePCO)을 통해 두 개 이상의 S-NSSAI들을 수신할 수 있는지 여부를 나타내는 정보가 포함될 수 있다. 이는 단말이 보내는 NAS 메시지의 Capability 또는 별도의 Indicator로 표시되거나, 또는 PCO의 일부(protocol options 등)에 포함될 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않으며, 두 개 이상의 S-NSSAI들을 수신할 수 있는지 여부를 나타내는 정보의 전달 방법은 제한이 없다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말이 전송하는 NAS 레벨의 PDN 연결 수립 요청 메시지는 기지국을 거쳐 MME(Mobility Management Entity)로 전달되며, MME는 단말의 요청 및 가입 정보에 따라 PDN 연결을 수립할 SGW(Serving GW), PGW(PDN GW)를 선택할 수 있다. MME는 SGW로 Session을 생성하기 위한 요청 메시지(Create Session Request)를 전송하며, Session을 생성하기 위한 메시지는 PDN 연결의 대상이 될 UE/가입자의 식별자(IMSI), APN, PCO가 포함될 수 있다. SGW는 PGW-C로 Session을 생성하기 위한 요청 메시지(Create Session Request)를 전송하며, Session을 생성하기 위한 메시지는 PDN 연결의 대상이 될 UE/가입자의 식별자(IMSI), APN, PCO가 포함될 수 있다.

단계 302에서 PGW-C(PDN Gateway Control Plane)는 5GS와 Interworking을 지원할 수 있으며, SMF의 기능을 포함할 수 있다. 물론 PGW-C가 아닌 PGW(또는 PGW-C 및 PGW-U의 콤보노드)가 이를 수행할 수도 있다. PGW-C는 단계 301에서 수신한 Session 생성 요청이 5GS Interworking을 대상으로 할 경우(이는 PGW-C의 Local 설정이나 MME, SGW를 통해 수신한 정보를 기반으로 판단될 수 있다), 해당 가입자, 요청된 APN에 대한 5GS의 NW slice 정보를 수신하기 위한 요청을 가입자 정보를 저장한 NF로 전송할 수 있다. NF는 UDM, HSS, UDR 중 하나일 수 있으며, PGW-C가 요청하는 서비스는 Slice Selection Subscription Data Retrieval 요청일 수 있다. Slice Selection Subscription Data Retrieval 요청에는 대상 가입자의 식별자(SUPI, 단계 1에서 수신한 가입자 ID를 사용할 수 있다)가 포함되며, 추가로 현재 Session에 대한 APN을 함께 전달할 수 있다.

단계 303에서, 가입자 정보를 저장한 NF는 PGW-C의 요청에 대한 응답으로 가입자에 대한 slice 정보를 전달할 수 있다. NF는 UDM, HSS, UDR 중 하나일 수 있으며, 응답하는 서비스는 Slice Selection Subscription Data Retrieval 응답일 수 있다. 응답 메시지에는 가입자에 대한 subscribed NSSAI(가입된 하나 이상의 S-NSSAI)를 포함할 수 있다.

단계 304에서, PGW-C는 응답 메시지에서 수신된 NSSAI를 이용해, 단말로 알릴 NW Slice의 식별자(즉, S-NSSAI)를 선택할 수 있다. 만약 응답 메시지의 NSSAI가 한 개의 S-NSSAI만을 포함한다면, 이를 단말로 알릴 수 있다. 만약 응답 메시지의 NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함한다면, 이들 모두를 단말로 알릴 수 있다.

만약 응답 메시지의 NSSAI에 포함된 S-NSSAI 중 일부만을 PGW-C에서 지원할 경우, PGW-C가 지원하는 S-NSSAI만을 단말로 알릴 수 있다. 만약 응답 메시지의 NSSAI에 포함된 S_NSSAI 중 일부만 현재 대상이 되는 APN과 연동 가능하다면, APN과 매핑된 S-NSSAI만을 단말로 알릴 수 있다. 단말로 알리는 S-NSSAI는 PCO(Protocol Configuration Option)을 이용하거나, 또는 ePCO를 이용할 수 있다. 즉, PGW-C는 단말로 알릴 적어도 하나의 S-NSSAI를 포함하는 PCO를 생성할 수 있다. 만약 단말로 알릴 수 있는 S-NSSAI가 두 개 이상인 경우, 단계 1에서 수신한 단말의 해당 기능 지원 여부를 고려하여 두 개 이상의 S-NSSAI를 수신할 수 없는 경우, 한 개의 S-NSSAI만 선택하여 전달할 수 있다.

단계 305에서, PCO는 SGW, MME로 응답되는 Create Session Response 메시지에 포함되어 전달될 수 있다.

단계 306에서, MME는 단말로 전송하는 NAS 응답 메시지에 PGW-C, SGW로부터 수신된 Slice 정보(한 개 또는 두 개 이상의 S-NSSAI)를 담은 PCO를 포함시켜 전달할 수 있다.

단계 307에서, 단말은 MME로부터 수신한 NSSAI를 해당 PDN connection의 정보(context)로 저장한다. 저장된 NSSAI는 단말이 5GS로 이동 시 Registration 과정 중 Requested NSSAI를 정하거나, 해당 PDN connection를 5GS로 이동해야 할 경우 사용될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말이 5GS로 이동 후 송신하는 Registration 요청 메시지에 포함되는 NSSAI는 생성된 모든 PDN connection에 대해 수신된 NSSAI들의 합집합일 수 있다. 만약 해당 PDN connection에 대해 두 개 이상의 S-NSSAI가 저장된 경우, 단말은 5GS에서 PDU session 생성 시 S-NSSAI를 선택하는 방법을 적용하여 5GS로 보내는 PDU session 요청 메시지에 저장된 S-NSSAI를 포함시켜 전송할 수 있다. 또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, 5GS로 이동 시 AMF로부터 수신하는 Registration Accept 메시지에 포함된 Allowed NSSAI 중 해당 PDN connection에 대해 저장된 S-NSSAI와 겹치는 S-NSSAI만을 PDU session 요청 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G-4G 연동 환경에서 NW slice 정보를 전달하는 방법을 도시한다.

단계 401에서, 단말의 요청에 의해 EPS(예를 들면, 4G network)에서 PDN 연결을 수립하기 위한 과정이 실행될 수 있다. 단계 401은 단말이 요청하는 Attach와 함께 병합될 수도 있다. 단계 401에서, 단말은 PDN 연결이 수립 될 대상이 되는 APN을 요청 메시지에 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말이 전송하는 NAS 레벨의 PDN 연결 수립 요청 메시지는 기지국을 거쳐 MME로 전달되며, MME는 단말의 요청 및 가입 정보에 따라 PDN 연결을 수립할 SGW, PGW를 선택할 수 있다. MME는 SGW로 Session을 생성하기 위한 요청 메시지(Create Session Request)를 전송하며, Session을 생성하기 위한 메시지는 PDN 연결의 대상이 될 UE/가입자의 식별자(IMSI), APN, PCO가 포함될 수 있다. SGW는 PGW-C로 Session을 생성하기 위한 요청 메시지(Create Session Request)를 전송하며, Session을 생성하기 위한 메시지는 PDN 연결의 대상이 될 UE/가입자의 식별자(IMSI), APN, PCO가 포함될 수 있다.

단계 402에서 PGW-C는 5GS와 Interworking을 지원할 수 있으며, SMF의 기능을 포함할 수 있다. PGW-C는 단계 401에서 수신한 Session 생성 요청이 5GS Interworking을 대상으로 할 경우(이는 PGW-C의 Local 설정이나 MME, SGW를 통해 수신한 정보를 기반으로 판단될 수 있다), 해당 가입자, 요청된 APN에 대한 5GS의 NW slice 정보를 수신하기 위한 요청을 가입자 정보를 저장한 NF로 전송할 수 있다. NF는 UDM, HSS, UDR 중 하나일 수 있으며, PGW-C가 요청하는 서비스는 Slice Selection Subscription Data Retrieval 요청일 수 있다. Slice Selection Subscription Data Retrieval 요청에는 대상 가입자의 식별자(SUPI, 단계 401에서 수신한 가입자 ID를 사용할 수 있다)가 포함되며, 추가로 현재 Session에 대한 APN을 함께 전달할 수 있다.

단계 403에서, 가입자 정보를 저장한 NF는 PGW-C의 요청에 대한 응답으로 가입자에 대한 slice 정보를 전달할 수 있다. NF는 UDM, HSS, UDR 중 하나일 수 있으며, 응답하는 서비스는 Slice Selection Subscription Data Retrieval 응답일 수 있다. 응답 메시지에는 가입자에 대한 subscribed NSSAI(가입된 하나 이상의 S-NSSAI)를 포함할 수 있다.

만약 가입자에 대해 subscribed NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함할 경우, NF는 응답 메시지에, 해당 가입자에 대한 Default S-NSSAI를 판단할 수 있는 정보를 추가로 포함할 수 있다. 만약 단계 402에서 수신한 요청에 APN이 포함된 경우, 해당 APN에 대한 default로 적용할 S-NSSAI를 결정하는데 사용될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 또는 NF는 응답 메시지에 가입자에 대해 subscribed S-NSSAI의 우선순위를 정하여, S-NSSAI 별로 우선순위를 판단할 수 있도록 정보를 구성하여 응답할 수도 있다. 우선순위는, S-NSSAI 별 우선순위 값을 명시적으로 알리거나, 또는 우선순위 별로 순서가 정해진 list를 응답 메시지에 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.

단계 404에서, PGW-C는 응답 메시지에서 수신된 NSSAI를 이용해, 단말로 알릴 NW Slice의 식별자(즉, S-NSSAI)를 선택할 수 있다. 만약 응답 메시지의 NSSAI가 한 개의 S-NSSAI만을 포함한다면, 이를 단말로 알릴 수 있다. 만약 응답 메시지의 NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함하고 응답에 Default S-NSSAI가 명시된 경우 PGW-C는 이를 우선적으로 선택할 수 있다. 또는 만약 응답 메시지의 NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함하고 응답을 통해 S-NSSAI간 우선순위를 판단할 수 있다면, PGW-C는 우선순위가 높은 S-NSSAI를 우선적으로 선택할 수 있다. PGW-C는 선택된 하나의 S-NSSAI를 단말로 알릴 수 있으며, 단말로 알리는 S-NSSAI는 PCO(Protocol Configuration Option)을 이용하거나, 또는 ePCO를 이용할 수 있다. 즉, PGW-C는 단말로 알릴 적어도 하나의 S-NSSAI를 포함하는 PCO를 생성할 수 있다. 만약 단말로 알릴 수 있는 S-NSSAI가 두 개 이상인 경우, 단계 401에서 수신한 단말의 해당 기능 지원 여부를 고려하여 두 개 이상의 S-NSSAI를 수신할 수 없는 경우, 한 개의 S-NSSAI만 선택하여 전달할 수 있다.

단계 405에서, PCO는 SGW, MME로 응답되는 Create Session Response 메시지에 포함되어 전달될 수 있다.

단계 406에서, MME는 단말로 전송하는 NAS 응답 메시지에 PGW-C, SGW로부터 수신된 Slice 정보(한 개 또는 두 개 이상의 S-NSSAI)를 담은 PCO를 포함시켜 전달할 수 있다.

단계 407에서, 단말은 MME로부터 수신한 NSSAI를 해당 PDN connection의 정보(context)로 저장한다. 저장된 NSSAI는 단말이 5GS로 이동 시 Registration 과정 중 Requested NSSAI를 정하거나, 해당 PDN connection를 5GS로 이동해야 할 경우 사용될 수 있다.

도 5은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G-4G 연동 환경에서 NW slice 정보를 전달하는 방법을 도시한다.

단계 501에서, 단말의 요청에 의해 EPS(예를 들면, 4G network)에서 PDN 연결을 수립하기 위한 과정이 실행된다. 단계 501은 단말이 요청하는 Attach와 함께 병합될 수도 있다. 단계 501에서, 단말은 PDN 연결이 수립 될 대상이 되는 APN을 요청 메시지에 포함할 수 있다.

단계 502에서 PGW-C는 5GS와 Interworking을 지원할 수 있으며, SMF의 기능을 포함할 수 있다. PGW-C는 단계 501에서 수신된 Session 생성 요청에 포함된 PCO에 단말이 PDU Session ID를 포함한 경우, 해당 PDN connection이 Interworking의 대상임을 판단할 수 있으며, PGW-C는 단계 501에서 수신한 Session 생성 요청이 5GS Interworking을 대상으로 할 경우, 해당 가입자, 요청된 APN에 대한 5GS의 NW slice 정보를 수신하기 위한 요청을 가입자 정보를 저장한 NF로 전송할 수 있다. NF는 UDM, HSS, UDR 중 하나일 수 있으며, PGW-C가 요청하는 서비스는 Slice Selection Subscription Data Retrieval 요청일 수 있다. Slice Selection Subscription Data Retrieval 요청에는 대상 가입자의 식별자(SUPI, 단계 501에서 수신한 가입자 ID를 사용할 수 있다)가 포함되며, 추가로 현재 Session에 대한 APN을 함께 전달할 수 있다.

단계 503에서, 가입자 정보를 저장한 NF는 PGW-C의 요청에 대한 응답으로 가입자에 대한 slice 정보를 전달할 수 있다. NF는 UDM, HSS, UDR 중 하나일 수 있으며, 응답하는 서비스는 Slice Selection Subscription Data Retrieval 응답일 수 있다. 응답 메시지에는 가입자에 대한 subscribed NSSAI(가입된 하나 이상의 S-NSSAI)를 포함할 수 있다.

만약 가입자에 대해 subscribed NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함할 경우, NF는 응답 메시지에, 해당 가입자에 대한 Default S-NSSAI를 판단할 수 있는 정보를 추가로 포함할 수 있다. 만약 단계 502에서 수신한 요청에 APN이 포함된 경우, 해당 APN에 대한 default로 적용할 S-NSSAI를 결정하는데 사용될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 또는 NF는 응답 메시지에 가입자에 대해 subscribed S-NSSAI의 우선순위를 정하여, S-NSSAI 별로 우선순위를 판단할 수 있도록 정보를 구성하여 응답할 수도 있다. 우선순위는, S-NSSAI 별 우선순위 값을 명시적으로 알리거나, 또는 우선순위 별로 순서가 정해진 list를 응답 메시지에 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.

단계 504에서 PGW-C는 만약 단계 503에서 수신된 Subscribed NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함하고 있거나, 또는 보다 정확한 slice selection이 필요한 경우, Slice 관련 정보를 제공하거나, slice selection 기능을 제공하는 NF에 서비스를 요청할 수 있다. 즉, PGW-C는 NSSF(Network Slice Selection Function)와 같은 NF에게 서비스를 요청할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, 다른 PGW-C는 NSSF가 아닌 다른 NF에게 서비스를 요청할 수도 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, PGW-C(SMF)가 보내는 서비스 요청 메시지는 가입자의 식별자(SUPI 또는 IMSI), 단계 503에서 수신된 Subscribed NSSAI, 단말로부터 수신된 APN(DNN)을 포함할 수 있다. 또한 서비스 요청 메시지는 명시적으로 Slice selection 또는 slice 정보 요청이 5G-4G interworking 또는 EPS에서 Slice를 고려한 session 수립 과정임을 나타내는 정보를 포함할 수도 있다.

단계 505에서, PGW-C(SMF)로부터 slice 정보를 수신한 NF는 요청에 포함된 정보(가입자 식별자, subscribed NSSAI, APN 등) 및 현재 EPS에서 PDN connection이 향후 5GS로 이동될 수 있다는 것을 고려하여 S-NSSAI를 선택할 수 있다.

단계 506에서, PGW-C(SMF)는 NF로부터 응답 메시지를 수신할 수 있다. NF는 하나의 S-NSSAI만을 선택하거나, 또는 두 개 이상의 S_NSSAI를 선택할 수도 있다. NF가 두 개 이상의 S-NSSAI를 선택하는 경우, 어떤 S-NSSAI가 기본(Default) S-NSSAI인지를 판단할 수 있는 정보를 추가로 포함할 수 있다. 또는 만약 두 개 이상의 S-NSSAI가 선택된 경우, NF는 응답 메시지에 가입자에 대해 S-NSSAI의 우선순위를 정하여, S-NSSAI 별로 우선순위를 판단할 수 있도록 정보를 구성하여 응답할 수도 있다. 우선순위는, S-NSSAI 별 우선순위 값을 명시적으로 알리거나, 또는 우선순위 별로 순서가 정해진 list를 응답 메시지에 포함할 수 있다.

단계 507에서, PGW-C는 단말로 선택된 S-NSSAI를 알릴 수 있다. 만약 응답 메시지의 NSSAI가 한 개의 S-NSSAI만을 포함한다면, 이를 단말로 알릴 수 있다. 만약 응답 메시지의 NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함하고 응답에 Default S-NSSAI가 명시된 경우 이를 우선적으로 선택할 수 있다. 또는 만약 응답 메시지의 NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함하고 응답을 통해 S-NSSAI간 우선순위를 판단할 수 있다면, 우선순위가 높은 S-NSSAI를 우선적으로 선택할 수 있다.

PGW-C는 선택된 하나의 S-NSSAI를 단말로 알릴 수 있으며, 단말로 알리는 S-NSSAI는 PCO(Protocol Configuration Option)을 이용하거나, 또는 ePCO를 이용할 수 있다. 즉, PGW-C는 단말로 알릴 적어도 하나의 S-NSSAI를 포함하는 PCO를 생성할 수도 있다. 만약 단말로 알릴 수 있는 S-NSSAI가 두 개 이상인 경우, 단계 501에서 수신한 단말의 해당 기능 지원 여부를 고려하여 두 개 이상의 S-NSSAI를 수신할 수 없는 경우, 한 개의 S-NSSAI만 선택하여 전달할 수 있다. PCO는 SGW, MME로 응답되는 Create Session Response 메시지에 포함되어 전달될 수 있다.

단계 508에서, MME는 단말로 전송하는 NAS 응답 메시지에 PGW-C, SGW로부터 수신된 Slice 정보(한 개 또는 두 개 이상의 S-NSSAI)를 담은 PCO를 포함시켜 전달할 수 있다.

단계 509에서, 단말은 MME로부터 수신한 NSSAI를 해당 PDN connection의 정보(context)로 저장한다. 저장된 NSSAI는 단말이 5GS로 이동 시 Registration 과정 중 Requested NSSAI를 정하거나, 해당 PDN connection를 5GS로 이동해야 할 경우 사용될 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 통신 방법의 순서도이다.

단계 601에서 단말은 MME에게 소정의 APN에 관한 정보를 포함하는 PDN 연결 요청 메시지를 송신할 수 있다. 단말은 5G 기능(N1 Capability)를 지원하며, 해당 PDN 연결이 5G Interworking이 필요할 경우, PDN 연결 요청에 포함하는 PCO 또는 ePCO에 PDU Session ID를 생성하여 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, PDN 연결을 수립하는 과정은 Attach 단계와 함께 진행될 수도 있다. 또한 PDN 연결 요청 메시지는 내의 APN은 단말이 연결을 수립하고자 하는 APN일 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면 단말은 단말이 PCO를 통해 두 개 이상의 S-NSSAI들을 수신할 수 있는지 여부를 나타내는 정보를 MME에게 송신할 수 있다. 단말이 PCO를 통해 두 개 이상의 S-NSSAI들을 수신할 수 있는지 여부를 나타내는 정보는 보내는 NAS 메시지의 Capability 또는 별도의 Indicator로 표시되거나, 또는 PCO의 일부(protocol options 등)에 포함될 수 있다.

단계 603에서 단말은 상기 MME로부터 상기 APN과 대응하는 적어도 하나의 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말은 MME로부터 수신하는 NAS 응답 메시지 내에는 PGW(또는 SGW)로부터 수신한 슬라이스 정보(적어도 하나 이상의 S-NSSAI)가 포함될 수 있으며, 슬라이스 정보는 PCO 내에 포함될 수도 있다.

단계 605에서 단말은 상기 응답 메시지 내의 적어도 하나의 네트워크 슬라이스 정보를 저장할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말은 MME로부터 수신한 NSSAI를 해당 PDN connection의 정보(context)로 저장할 수 있다. 단말은 EPS에서 5GS로 이동하는 경우, 단말은 5GS로 보내는 PDU Session 요청 메시지에 저장된 S-NSSAI 중 적어도 하나를 포함시켜 전송할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말은 복수의 S-NSSAI를 저장하는 경우 복수의 S-NSSAI 모두를 PDU Session 요청 메시지를 통해 전송할 수도 있고, 복수의 S-NSSAI 중 적어도 하나를 선택하여 PDU Session 요청 메시지를 통해 전송할 수도 있다. 예를 들면, 단말은 저장된 복수의 S-NSSAI 중 Registration Accept 메시지에 포함된 Allowed NSSAI와 대응되는 S-NSSAI만을 PDU Session 요청 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 PGW의 통신 방법의 순서도이다.

단계 701에서 PGW는 SGW를 통해 MME로부터 소정의 APN 정보를 포함하는 PDN 연결 요청 메시지를 수신할 수 있다. PGW는 수신하는 요청 메시에 포함된 PCO 또는 ePCO에 단말이 생성한 PDU Session ID가 포함된 경우, 해당 PDN connection이 5G Interworking의 대상이 될 수 있음을 판단할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면 PGW는 단말이 PCO를 통해 두 개 이상의 S-NSSAI들을 수신할 수 있는지 여부를 나타내는 정보를 수신할 수 있다. 단말이 PCO를 통해 두 개 이상의 S-NSSAI들을 수신할 수 있는지 여부를 나타내는 정보는 보내는 NAS 메시지의 Capability 또는 별도의 Indicator로 표시되거나, 또는 PCO의 일부(protocol options 등)에 포함될 수 있다. 물론, PGW는 단말이 PCO를 통해 두 개 이상의 S-NSSAI들을 수신할 수 있는지 여부를 나타내는 정보를 수신하지 않을 수도 있고, MME만이 이를 수신할 수도 있다.

단계 703에서 PGW는 상기 APN 정보에 기초하여 가입자 정보를 저장한 NF에게 슬라이스 정보를 요청할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, PGW는 5GS와 Interworking을 지원할 수 있다. 으며, SMF의 기능을 포함할 수 있다. PGW는 단말의 가입자, 요청된 APN에 대응하는 5GS의 NW slice 정보를 수신하기 위한 요청을 가입자 정보를 저장한 NF로 전송할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 가입자 정보를 저장한 NF는 UDM, HSS, UDR 중 하나일 수 있으며, PGW가 요청하는 서비스는 Slice Selection Subscription Data Retrieval 요청일 수 있다. Slice Selection Subscription Data Retrieval 요청에는 대상 가입자의 식별자(SUPI, 단계 501에서 수신한 가입자 ID를 사용할 수 있다)가 포함되며, 추가로 현재 Session에 대한 APN을 함께 전달할 수 있다.

단계 705에서 PGW는 상기 가입자 정보를 저장한 NF로부터 상기 APN과 대응하는 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신할 수 있다.

본 개시의 일 실시예예 따르면, 응답 메시지는 Slice Selection Subscription Data Retrieval 응답일 수 있다. 응답 메시지에는 가입자에 대한 subscribed NSSAI(가입된 하나 이상의 S-NSSAI)를 포함될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 응답 메시지 내에 복수의 네트워크 슬라이스 식별 정보(예를 들면, 복수의 S-NSSAI)가 포함된 경우, PGW는 적어도 하나의 S-NSSAI를 선택하고, 선택한 적어도 하나의 S-NSSAI를 단말로 알릴 수 있다.

예를 들면, 응답 메시지 내에 Default S-NSSAI가 명시된 경우 PGW는 우선적으로 Default S-NSSAI를 선택할 수 있다. 또한 응답 메시지 내에 S-NSSAI의 우선 순위에 관한 정보가 포함된 경우, PGW는 우선 순위에 관한 정보에 기초하여 적어도 하나의 S-NSSAI를 선택할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, PGW는 다른 NF에게 네트워크 슬라이스의 선택을 요청할 수도 있다. 예를 들면, NF는 NSSF일 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해 PGW가 네트워크 슬라이스 선택을 요청하는 NF를 NSSF로 기재하지만, 이에 제한되지 않는다.

본 개시의 일 실시예에 따르면 PGW는 NSSF에게 네트워크 슬라이스 정보 선택을 요청할 수 있다. PGW는 가입자의 식별자(SUPI 또는 IMSI), 가입자 정보를 저장한 NF로부터 수신된 Subscribed NSSAI, 단말로부터 수신된 APN(DNN)을 포함하는 네트워크 슬라이스의 선택을 요청하는 메시지를 NSSF에게 전송할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면 PGW는 네트워크 슬라이스의 선택을 요청에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 응답 메시지는 NSSF가 선택한 네트워크 슬라이스에 관한 정보가 포함될 수 있다. NSSF가 선택한 네트워크 슬라이스에 관한 정보에는 적어도 하나의 S-NSSAI가 포함될 수 있다. 즉, NSSF는 하나의 S-NSSAI만을 선택하거나, 또는 두 개 이상의 S_NSSAI를 선택할 수 있다. 또한 NSSF로부터 수신하는 응답 메시지 내에는 어떤 S-NSSAI가 기본(Default) S-NSSAI인지 또는 S-NSSAI 간의 우선 순위 정보가 포함될 수 있다. 우선 순위 정보는 리스트일 수도 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, PGW는 선택한 S-NSSAI를 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들면, PGW는 단말로 알릴 수 있는 S-NSSAI가 두 개 이상인지 여부를 식별하여 하나의 S-NSSAI만을 단말에게 제공할 수도 있고, 복수의 S-NSSAI를 단말에게 제공할 수도 있다.

다시 말해서, PGW는 직접 S-NSSAI를 선택할 수도 있고, NSSF에게 S-NSSAI의 선택을 요청할 수도 있다.

단계 707에서, PGW는 상기 네트워크 슬라이스 정보를 상기 MME에게 송신할 수 있다.

만약 NSSF로부터 수신한 응답 메시지가 한 개의 S-NSSAI만을 포함한다면, 이를 단말로 알릴 수 있다. 만약 응답 메시지의 NSSAI가 두 개 이상의 S-NSSAI를 포함하고 응답에 Default S-NSSAI가 명시된 경우 PGW는 Defualt S-NSSAI를 우선적으로 선택할 수도 있고, S-NSSAI간 우선순위에 관한 정보가 포함되어 있으면, PGW S-NSSAI간 우선순위에 관한 정보에 기초하여 S-NSSAI를 선택하여 송신할 수도 있다.

물론 PGW는 복수의 S-NSSAI를 단말에게 제공할 수 있다. 만약 단말로 알릴 수 있는 S-NSSAI가 두 개 이상인 경우, PGW는 단말이 복수의 S-NSSAI을 수신할 수 있는지에 관한 정보에 기초하여 하나 또는 두개 이상의 S-NSSAI를 단말에게 송신할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, PGW는 PCO(Protocol Configuration Option)을 이용하거나, 또는 ePCO를 이용하여 단말로 알리는 S-NSSAI를 제공할 수 있다.

도 8는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 8에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 단말(100)은 프로세서(830), 송수신부(810), 메모리(820)를 포함할 수 있다. 다만 단말(100)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말(100)은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(830), 송수신부(810) 및 메모리(820)가 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(830)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 단말(100)이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시 예에 따르는 무선 통신 시스템에서 단말(100)의 요청 서비스를 제공하기 위하여 단말(100)의 구성요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(830)는 복수 개일 수 있으며, 프로세서(830)는 메모리(820)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 서비스를 제공하기 위한 동작을 수행할 수 있다.

송수신부(810)는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 기지국과 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(810)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(810)는 일 실시예일뿐이며, 송수신부(810)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(810)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(830)로 출력하고, 프로세서(830)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 메모리(820)는 단말(100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(820)는 단말(100)이 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(820)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(820)는 복수 개일 수 있다 일 실시예에 따르면, 메모리(820)는, 본 개시의 시스템간 이동성 지원을 위한 방법을 수행하도록 단말의 구성요소들을 제어하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 NF의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 NF(엔티티, 코어 망 객체)의 구성을 나타내는 블록도이다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, NF는 MME, PGW(PGW-C, PGW-U), SGW, UDM, HSS, NSSF, SMF, AMF등을 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않고 모든 코어망에 포함될 수 있는 모둔 NF를 포함할 수 있다. 또한 도 9의 NF는 기지국의 구성과 대응될 수도 있다.

도 9를 참고하면, NF는 송수신부(910), 메모리(920), 프로세서(930)를 포함하여 구성될 수 있다.

송수신부(910)는 네트워크 내 다른 장치들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 즉, 송수신부(910)는 NF에서 다른 장치로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 장치로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 즉, 송수신부(910)는 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 송수신부(910)는 모뎀(modem), 송신부(transmitter), 수신부(receiver), 통신부(communication unit) 또는 통신 모듈(communication module)로 지칭될 수 있다. 이때, 송수신부(1010)는 NF가 백홀 연결(예: 유선 백홀 또는 무선 백홀) 또는 다른 연결 방법을 거쳐 또는 네트워크를 거쳐 다른 장치들 또는 시스템과 통신할 수 있도록 한다.

메모리(920)는 NF의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(920)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 메모리(920)는 프로세서(930)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.

프로세서(930)는 NF의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(930)는 송수신부(910)를 통해 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 프로세서(930)는 메모리(920)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 이를 위해, 프로세서(930)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 프로세서(930)는 NF가 전술한 실시예의 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 시스템간 이동성 지원을 위한 방법을 수행하도록 NF의 구성요소들을 제어할 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 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 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 즉, 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에서 제안하는 방법들의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 5G, NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, LTE, LTE-A, LTE-A-Pro 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims

단말의 통신 방법에 있어서,
MME(Mobility Management Entity)에게 소정의 APN(Access Point Name)에 관한 정보를 포함하는 PDN(Packet Data Network) 연결 요청 메시지를 송신하는 단계;
상기 MME로부터 상기 APN과 대응하는 적어도 하나의 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 응답 메시지 내의 적어도 하나의 네트워크 슬라이스 정보를 저장하는 단계를 포함하는 방법.
PGW(Packet Data Network Gateway)의 시스템 간 이동성을 지원하는 방법에 있어서,
SGW(Serving Gateway)를 통해 MME((Mobility Management Entity)로부터 소정의 APN(Access Point Name) 정보를 포함하는 PDN(Packet Data Network) 연결 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 APN 정보에 기초하여 가입자 정보를 저장한 NF(Network Function)에게 슬라이스 정보를 요청하는 단계;
상기 가입자 정보를 저장한 NF로부터 상기 APN과 대응하는 네트워크 슬라이스 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 네트워크 슬라이스 정보를 상기 MME에게 송신하는 단계를 포함하는 방법.