KR20210144213A - 통신 시스템에서 동기화 정보를 전송하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 동기화 정보를 전송하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20210144213A
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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 개시의 일실시예에 따른 제1 통신 시스템의 NW-TT(Network-Side TSN Translator)의 동작 방법은, 상기 제1 통신 시스템을 기준으로 설정된 시간을 획득하는 단계; 상기 시간에 기초하여 동기 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 동기 메시지를 상기 제1 통신 시스템과 상이한 제2 통신 시스템에 포함되는 통신 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

통신 시스템에서 동기화 정보를 전송하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING SYNCHRONIZATION INFORMATION IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시는 통신 시스템에 관한 것으로, 보다구체적으로, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 5G 시스템(5G System; 5GS)에서, TSN (Time Sensitive Network)을 지원하는 기능을 확대하여, 유선 또는 무선으로 연결된 단말들 간의 시각 동기화 (Time Synchronization)를 제공하는 장치 및 방법에 관한 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), 및SCMA(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 빔 포밍, 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.
3GPP 망(network) 또는 5GS) 이 동기화 소스(Synchronization Source)가 되어 NW-TT(Network-Side TSN Translator)나 DS-TT(Device-Side TSN Translator)가 (g)PTP(generic Precision Time Protocol) 메시지를 생성하여 외부 유선 및 무선 노드에 전달할 때, 3GPP 망 또는 5GS의 내부에도 (g)PTP 메시지를 전달할지 여부를 결정해야 한다.
본 개시의 일실시예에 따른 제1 통신 시스템의 NW-TT(Network-Side TSN Translator)의 동작 방법은, 상기 제1 통신 시스템을 기준으로 설정된 시간을 획득하는 단계; 상기 시간에 기초하여 동기 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 동기 메시지를 상기 제1 통신 시스템과 상이한 제2 통신 시스템에 포함되는 통신 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일실시예에 따른 제1 통신 시스템의 DS-TT(Device-Side TSN Translator)의 동작 방법은, 상기 제1 통신 시스템을 기준으로 설정된 시간을 획득하는 단계; 상기 시간에 기초하여 동기 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 동기 메시지를 상기 제1 통신 시스템과 상이한 제2 통신 시스템에 포함되는 통신 노드로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시를 통해 5GS 내부의 불필요한 (g)PTP 메시지 트래픽 발생을 감소시킴으로써 단말/네트워크 부하(Load)를 감소시키고 단말의 전류 소모를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 개시를 통해 VIAPA (Video Imange Audio Professional Application) 등의 TSN를 미지원하는 어플리케이션(Application)에도 5GS 동기(Sync)를 제공할 수 있다.
특히, DS-TT , 및 NW-TT의 포트(port) 별로 서로 다른 도메인(Domain)으로 시각 동기(Clock Sync)를 제공하여, 개별 동기(Sync) 메시지 타입으로, 동기 정밀성(Sync Precision)을 갖는 동기(Sync)를 제공함으로써 다양한 시각 동기(Clock Sync)를 요구하는 환경을 지원할 수 있다.
예를 들어 5GS에서 유선망 간에 공장 자동화를 위한 1 us의 동기(sync)가 제공되고, 무선 단말간에 오디오 서비스를 위한 100us의 동기(sync)를 제공될 수 있다.
도 1은 TSN의 이더넷상의 시간 동기화(Time Synchronization)의 원리를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른, 5G 네트워크(Network)에서 TSN 시간 동기화를 지원하기 위한 시나리오를 도시한 개념도이다.
도 3은 5G 네트워크에서 TSN 시간 동기화를 지원하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 5는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 DS-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 6은 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT와 DS-TT가 각각 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하는방법을 도시한 개념도이다.
도 7은 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 5GS를 동기화 소스로 설정하기 위한 설정(Configuration) 방법을 도시한 개념도이다.
도 8은 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 9a는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 DS-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 9b는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 단말 대 단말(UE-to-UE) 전송 구간이 포함된 경우 DS-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 10a는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT 및 DS-TT가 각각 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 10b는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT 및 DS-TT가 각각 동일하게 설정된 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 개시의 일실시에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 일실시예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 일실시예에 따른 UPF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 개시의 일실시예에 따른 AMF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 개시의 일실시예에 따른 SMF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 개시의 일실시예에 따른 PCF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 개시의 일실시예에 따른 TSN AF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 개시의 일실시예에 따른 TSN 노드의 구성을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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.
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 현재 존재하는 통신표준 가운데 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) 단체에서 정의하는 가장 최신의 표준인 5GS 및 NR 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 무선통신망에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP 5GS/NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.
공장자동화 등의 시나리오를 지원하기 위해서 관련된 노드들의 시간 동기화가 필요하다. 특히, 정밀 작업을 요구하는 상황에서, 이 시간 동기화의 정밀도도 높아야 한다. 산업용으로 이더넷을 활용하는 경우, 이더넷으로 연결된 노트들간의 시간 동기를 지원하는 방법인 TSN (Time Sensitive Networking) 기술이 연구되어 왔고 상용화되어 사용되고 있다.
도 1은 TSN의 이더넷상의 시간 동기화(Time Synchronization)의 원리를 도시한 개념도이다.도 1을 참고하면, TSN의 노드 (Node)들은 기준이 되는 GM (Grand Master)를 결정할 수 있다. 예를 들어, TSN Node0는 GM의 현재 시각을 타임스탬프(Timestamp) 필드에 입력하고, 정정(Correction) 필드는 0으로 입력하여 동기 프레임(Sync Frame)을 생성한 후, 다음 노드로 전송할 수 있다. 다음 노드인 TSN Node1은 링크 지연1(Link Delay 1)이 반영된 동기 프레임(Sync Frame)을 수신하고, 자신의 노드에서 체류한 시간인 체류 시간1(Residence Time1)까지 고려하여 정정(Correction) 필드를 업데이트한 후 다음 노드에 동기 프레임(Sync Frame)을 전송할 수 있다. 다음 노드인 TSN Node2는 링크 지연2(Link Delay 2)가 반영된 동기 프레임(Sync Frame)을 수신하고, 자신의 노드에서 체류한 시간인 체류 시간2(Residence Time2)까지 고려하여 정정(Correction) 필드를 업데이트한 후 다음 노드에 동기 프레임(Sync Frame)을 전송할 수 있다. 각 노드는 이전 노드와의 링크(Link)에 대한 지연시간을 주기적으로 측정하고 평균을 계산할 수 있다. 또한, 각 노드는 자신의 노드 내에서의 체류 시간을 계산할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른, 5G 네트워크(Network)에서 TSN 시간 동기화를 지원하기 위한 시나리오를 도시한 개념도이다.
도 2를 참고하면, 5G 네트워크를 적용하여, 이동성을 지원하는 공장자동화 시나리오에서 5G 네트워크는 TSN을 지원할 수 있다.
도 3은 5G 네트워크에서 TSN 시간 동기화를 지원하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 3을 참고하면, 도 2와 같은 상황에서 5G Network가 TSN을 지원하기 위한 방법으로, 5G 네트워크는 도 1의 하나의 TSN 브릿지(Bridge) (TSN 노드)로 모델링될 수 있다. 예를 들어, 5G 네트워크에서 UPF(User Plane Function), gNB, 및 UE가 하나의 TSN 노드로서, 링크 지연(Link Delay) 및 체류 시간(Residence Time)을 보정하여 동기 프레임(Sync Frame)을 업데이트함으로써 TSN을 지원할 수 있다. 이를 위해서 5G 네트워크 내부의 UPF, gNB, 및 UE는 공통의 5G GM에 동기화되어 있는 것으로 가정한다. 예를 들어 gNB는 GPS(Global Positioning System)에 연결되어 있고, UPF는 gNB와 이더넷 기반의 TSN을 통하여 연결되어 gNB와 동기화될 수 있고, UE는 PHY(physical) 프레임(Frame)을 송수신하는 과정을 통해 gNB와 동기화될 수 있다. UPF는 유선망의 TSN 노드와 연결되어 있고, UE도 유선망의 TSN 노드와 연결될 수 있다. 도 3은 UPF에 연결된 TSN 노드에 TSN의 GM가 위치하기 때문에, UPF는 이전의 TSN 노드로부터 동기 프레임(Sync Frame)을 수신할 수 있다. UPF는 수신한 동기 프레임(Sync Frame)의 5G GM를 기준으로하는 시각을 입장 시간(Ingress Time)으로 기록할 수 있다. UPF는 이전 TSN 노드와의 링크 지연(Link Delay)을 주기적으로 계산할 수 있다. UPF는 입장 시간(Ingress Time)과 링크 지연(Link Delay)을 포함한 동기 프레임(Sync Frame)을 UE에게 전달할 수 있다. UE는 다음 TSN 노드로 동기 프레임(Sync Frame)을 전송할 때 5G GM 기준의 시각을 기준으로, 5G Network 내에서의 체류된 시간인 체류 시간(Residence Time)을 계산할 수 있다. UE는 체류 시간(Residence Time)과 링크 지연(Link Delay)을 이용하여 정정(Correction) 필드를 업데이트하여 동기 프레임(Sync Frame)을 다음 TSN 노드에게 전송할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 4를 참고하면, NW-TT는 동기 메시지를 생성하여 유선 노드들이 접속된 방향으로 전송할 수 있다. 이때, 동기 메시지의 타임 스탬프(Time Stamp)는 상기 동기 메시지가 생성된 시각을 나타낼 수 있다. 동시에 NW-TT는 도 3과 같이 TSN 동기 메시지를 수신하는 동작을 수행할 수 있다. 여기서 도 3과 동일한 동작에 대한 설명은 생략한다. NW-TT는 동기 메시지가 수신된 시각을 입장 시간(Ingress Time) 필드에 입력한 후 상기 동기 메시지를 DS-TT에게 전송할 수 있다. 이때, 정정 필드(Correction Field)에 포함되는 링크 지연(Link Delay)은 0일 수 있다. DS-TT는 동기 메시지를 5GS의 외부에 위치하는 통신 노드로 전송하는 시각인 퇴장 시간(Egress Time)을 이용하여 상기 동기 메시지가 5G 네트워크 내에서 체류된 시간인 체류 시간(Residence Time)을 결정할 수 있다. UE는 체류 시간(Residence Time)과 링크 지연(Link Delay)을 이용하여 정정(Correction) 필드를 업데이트하여 동기 프레임을 다음 TSN 노드에게 전송할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 DS-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 5를 참고하면, DS-TT는 동기 메시지를 생성하여 상기 DS-TT에 연결된 외부 노드들에게 전송할 수 있다. 이때, 동기 메시지의 타임 스탬프는 상기 동기 메시지가 생성된 시각을 나타낼 수 있다. 동시에 DS-TT는 동기 메시지를 외부 노드로부터 수신하기 위한 동작을 수행할 수 있다. DS-TT의 다른 동작들은 도 3의 동작 순서와 반대로 진행될 수 있다. DS-TT는 동기 메시지가 수신된 시각을 입장 시간(Ingress Time) 필드에 입력하여 NW-TT로 전송할 수 있다. 이때, 정정 필드(Correction Field)에 포함되는 링크 지연(Link Delay)은 0일 수 있다. NW-TT는 동기 메시지를 5GS의 외부에 위치하는 노드로 전송한 시각인 퇴장 시간(Egress Time)에 기초하여 상기 동기 메시지가 5G 네트워크 내에서 체류한 시간인 체류 시간(Residence Time)을 결정할 수 있다. NW-TT는 체류 시간(Residence Time)과 링크 지연(Link Delay)에 기초하여 정정 필드(Correction Field)를 업데이트하여 동기 프레임을 다음 TSN 노드로 전송할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT와 DS-TT가 각각 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하는방법을 도시한 개념도이다.
NW-TT는 동기 메시지를 생성하여 유선 노드들이 접속된 방향으로 전송할 수 있다. 이때, 동기 메시지의 타임 스탬프는 상기 동기 메시지가 생성된 시각을 나타낼 수 있다. DS-TT는 동기 메시지를 생성하여 DS-TT에 연결된 외부 노드들에게 전송할 수 있다. 이때, 동기 메시지의 타임 스탬프는 상기 동기 메시지가 생성된 시각을 나타낼 수 있다. NW-TT 및 DS-TT는 도 4 또는 도 5에서 설명한 방법으로 동기 메시지를 전송할 수도 있고, 또는 동기 메시지를 전혀 전송하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 동기 메시지가 전송되지 않는 경우, 트래픽 발생이 감소하여 단말/장비의 부하(Load)를 감소시키고, 전력(Power) 소모를 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 5GS를 동기화 소스로 설정하기 위한 설정(Configuration) 방법을 도시한 개념도이다.
도 7을 참고하면, 5GS는 TSN 시스템과 연동하는 경우, TSN AF(Application Function)가 CNC(Centralized Network Configuration) 서버와 연동하여 관리 정보(Management Information)를 교환할 수 있다. TSN AF는 NW-TT 및 DS-TT의 관리 정보(Management Information)을 획득할 수 있고, NW-TT 및 DS-TT에게 상기 관리 정보(Management Information)를 전달하여 설정(Configuration)을 변경할 수 있다. 상술한 과정을 통하여 5GS은 도 4, 도 5, 또는 도 6과 같이 설정될 수 있다.
5GS는 TSN 시스템과 연동하지 않을 경우, TSN AF가 아닌 별도의 AF가 TSN AF에 대한 설정(Configuration)과 유사하게 NW-TT 및 DS-TT에 대한 설정(Configuration)을 수행할 수 있다. 상술한 과정을 통하여 5GS는 도 4, 도 5, 또는 도 6과 같이 설정될 수 있다. 특히, 5GS는 TSN 시스템과 연동하지 않는 경우, 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기 메시지를 전송하는 방법을 gPTP을 사용하는 방식으로 고정하지 않고, PTP (Presision Time Protocol)을 이더넷(Ethernet) 메시지로 전송하거나, UDP/IP 메시지로 전송할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
1단계에서 DS-TT는 PDU 세션(Session)을 생성하면서, 필요한 TSN AF 또는 AF 또는 NEF(Network Exposure Function)를 경유하는 AF와 연결을 설정할 수 있다. 이때 DS-TT 및 PDU 세션의 파라미터들은 TSN AF, AF, 또는 NEF를 경유하여 AF에게 전달될 수 있다.
2단계에서 SMF(Session Management Function)와 PCF(Policy Control Function)간, 그리고 PCF와 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF간에 연계(Association)가 설정될 수 있다.
3단계에서 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF은 DS-TT와 NW-TT에 대한 설정(Configuration)을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF는 NW-TT에 대하여, 5GS 또는 TSN GM이 동기 소스임을 표시하는 동기 활성화(Sync Activation)를 파라미터로 포함하고, Master Port : NW-TT를 파라미터로 포함하는 동기 메시지를 생성하도록 설정할 수 있다. 또한, AF는 DS-TT 포트 및 NW-TT 포트의 외부 전송 동기 메시지의 형식을 gPTP / PTP로 지정할 수 있다. 또한, AF는 각각이 지원되는 동기화 도메인(Synchornization Domain)을 지정할 수 있다. AF는 PTP 형식에서, UDP/IP로 전송되는 경우, 목적지(Destinamtion) IP 주소를 설정할 수 있다. 도 8을 참고하면, DS-TT 포트 및 NW-TT 포트는 동일한 도메인(Domain)을 지원할 수 있다. 또한, 동기 메시지의 전송 주기는 공통될 수 있으므로, 동기 메시지는 공통의 타임스탬프 주기(Period)를 파리미터로 포함할 수 있다.
4단계에서 NW-TT는 동기 메시지를 생성할 수 있다. 3단계에서 지정한바와 같이, 동기 메시지는 gPTP 메시지 또는 PTP 메시지 형식일 수 있다. 이때, 타임 스탬프(Time Stamp)의 시각은 동기 메시지가 생성되는 시각을 기준으로, 추후 생성되는 타임 스탬프의 시각은 설정된 타임스탬프 주기에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 링크 지연1(Link Delay1) 값은 0으로 설정되고, 비율비1(rateRatio1) 값은 1로 설정될 수 있다. NW-TT에서 DS-TT로 전송되는 gPTP 메시지에 포함되는 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)는 동기 메시지가 생성된 시각으로 설정될 수 있다.
5단계에서 NW-TT는 외부 노드로 동기 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, gPTP 메시지의 경우 GM (Grand Master) TS (Time Stamp), 정정 필드(Correction Field)는 0, 비율비1(rateRatio1)은 1로 설정될 수 있다. PTP 메시지는 경우 GM TS에 정정 필드를 더한 값으로 보정될 수 있다. 이때, 정정 필드 값이 0이므로 실제로는 GM TS 값만 반영될 수 있다.
6단계에서 NW-TT는 4단계에서 생성된 동기 메시지를 (g)PTP 형식으로 DS-TT로 전송하기 이전에, 상기 동기 메시지에 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)를 포함시킬 수 있다.
7단계에서 NW-TT는 DS-TT로 동기 메시지를 전송할 수 있다. 동기 메시지에는 GM TS, 정정 필드가 0, 비율비1(rateRatio1)이 1, 그리고 입장 타임스탭프가 GM TS로 설정될 수 있다.
8단계에서, DS-TT는 NW-TT로부터 수신한 (g)PTP 메시지를 외부 노드로 전송하기 이전에, 체류 시간1(Residence Time1)을 결정할 수 있다. 외부 노드로 동기 메시지를 전송하는 시점인 퇴장 시간(Egress Time)을 기준으로 체류 시간1(Residence Time1)은 (Egress Time ? Ingress Time) * rateRatio1으로 계산될 수 있다. 이때, 퇴장 시간(Egress Time) 및 입장 시간(Ingress Time)은 모두 5GS GM 기준이며, 비율비1(rateRatio1)은 7단계에서 NW-TT로부터 전송받은 값으로 1일 수 있다. 그리고, 최종적으로 외부로 전송되는 동기 메시지의 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp) 필드는 삭제될 수 있다.
9단계에서, DS-TT는 동기 메시지를 외부 노드에 전송할 수 있다. gPTP 형식일 경우, 동기 메시지의 GM TS, 정정 필드 값은 각각 8단계에서 계산된 체류 시간1(Residence Time1), 비율비(rateRatio)로 1을 나타낼 수 있다. PTP 형식일 경우, 동기 메시지의 GM TS 및 정정 필드 값은 각각 8단계에서 계산된 체류 시간1(Residence Time1)을 더한 값으로 업데이트되어 타임스탬프(Timestamp)에 반영될 수 있다.
도 9a는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 DS-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
1단계에서 DS-TT는 PDU 세션을 생성하며, 이때 필요한 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF와 연결을 설정할 수 있다. 이때 DS-TT 및 PDU 세션의 파라미터들은 TSN AF, AF, 또는 NEF를 경유하여 AF에게 전달될 수 있다.
2단계에서 SMF와 PCF 사이, 그리고 PCF와 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF 사이의 연계(Association)를 설정할 수 있다.
3단계에서 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF는, DS-TT 및 NW-TT에 대한 설정을 수행할 수 있다. 이때, AF는 5GS 또는 TSN GM이 동기 소스임을 표시하는 동기 활성화에 대한 파라미터, 및 Master Port : DS-TT에 대한 파라미터를 포함하는 동기 메시지를 DS-TT가 생성하도록 설정할 수 있다. 또한, AF는 DS-TT 포트 및 NW-TT 포트로부터 외부로 전송되는 동기 메시지의 형식을 gPTP / PTP로 지정할 수 있다. 또한, AF는 각각이 지원되는 동기화 도메인을 지정할 수 있다. AF는 PTP 형식의 경우, 동기 메시지가 UDP/IP로 전송될 경우, 목적지 IP 주소를 설정할 수 있다. 도 9를 참고하면, DS-TT 포트 및 NW-TT 포트는 동일한 도메인을 지원할 수 있다. 또한, 동기 메시지는 공통의 전송 주기를 가질 수 있으므로 공통의 TS 주기를 파리미터로 포함할 수 있다.
4단계에서 DS-TT는 동기 메시지를 생성할 수 있다. 3단계에서 지정한바와 같이 동기 메시지는 gPTP 메시지 또는 PTP 메시지 형식을 가질 수 있다. 이때, 동기 메시지의 최초의 타임 스탬프(Time Stamp)는 동기 메시지가 생성되는 시각을 기준으로, 추후 생성되는 타임 스탬프는 설정된 TS 주기에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 동기 메시지의 링크 지연1(Link Delay1) 값은 0으로 설정되고, 비율비1(rateRatio1) 값은 1로 설정될 수 있다. DS-TT에서 NW-TT로 전송되는 gPTP 메시지에 포함되는 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)는 동기 메시지가 생성된 시각에 기초하여 설정될 수 있다.
5단계에서 DS-TT는 외부 노드로 동기 메시지를 전송할 수 있다. gPTP 메시지의 GM TS, 정정 필드 값은 0으로, 비율비1(rateRatio1)은 1로 설정될 수 있다. PTP 메시지의 GM TS는 정정 필드의 값을 더한 값으로 보정될 수 있다. 이때, 정정 필드 값이 0이므로 GM TS 값은 보정 전 값과 동일할 수 있다.
6단계에서 DS-TT는 4단계에서 생성된 동기 메시지를 (g)PTP 형식으로 NW-TT로 전송하기 이전에, 입장 스탬프(Ingress Timestamp)값을 설정할 수 있다.
7단계에서 DS-TT는 NW-TT로 동기 메시지를 전송할 수 있다. 동기 메시지는 GM TS, 정정 필드값이 0, 비율비(rateRatio) 값이 1, 그리고 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp) 값이 GM TS로 설정될 수 있다.
8단계에서, NW-TT는 DS-TT로부터 수신한 gPTP 메시지를 외부 노드로 전송하기에 이전에 체류 시간1(Residence Time1)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 외부 노드로 동기 메시지가 전송되는 시점인 퇴장 시간(Egress Time)을 기준으로 체류 시간1(Residence Time1)은 (Egress Time ? Ingress Time) * rateRatio1으로 결정될 수 있다. 이때, 퇴장 시간(Egress Time)과 입장 시간(Ingress Time)은 모두 5GS GM 기준이며, 비율비1(rateRatio1)은 7단계에서 DS-TT로부터 수신된 값으로 1일 수 있다. 그리고, 최종적으로 외부로 전송되는 동기 메시지의 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp) 필드는 삭제될 수 있다.
9단계에서, NW-TT는 동기 메시지를 외부 노드에 전송할 수 있다. gPTP 형식일 경우 동기 메시지의 GM TS, 정정 필드는 각각 8단계에서 결정된 체류 시간1(Residence Time1), 비율비1(rateRatio1)에 대응하는 1로 설정될 수 있다. PTP 형식일 경우 동기 메시지의 GM TS 및 정정 필드 값은 8단계에서 결정된 체류 시간1(Residence Time1)을 더한 값으로 업데이트되어 타임스탬프에 반영될 수 있다.
도 9b는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 단말 대 단말(UE-to-UE) 전송 구간이 포함된 경우 DS-TT가 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 9a를 참고하면, 1단계에서 DS-TT1는 PDU 세션을 생성하면서, 이때 필요한 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF와 연결을 설정할 수 있다. 이때 DS-TT1 및 PDU 세션의 파라미터들은 TSN AF, AF, 또는 NEF를 경유하여 AF에 전달될 수 있다.
2단계에서 SMF와 PCF 사이, 그리고 PCF와 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF 사이에 연계(Association)가 설정될 수 있다.
3단계에서 DS-TT2는 PDU 세션을 생성하면서, 이때 필요한 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF와 연결을 설정할 수 있다. 이때 DS-TT2 및 PDU 세션의 파라미터들은 TSN AF, AF, 또는 NEF를 경유하여 AF에 전달될 수 있다.
4단계에서 SMF와 PCF 사이, 그리고 PCF와 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF 사이에 연계(Association)를 설정할 수 있다.
5단계에서 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF은 DS-TT1 및 NW-TT에 대한 설정(Configuration)을 수행할 수 있다. 이때, AF는 DS TT1가 5GS 또는 TSN GM이 동기 소스임을 표시하는 동기 활성화에 관한 파라미터, 및 Master Port : DS-TT1에 관한 파라미터를 포함하는 동기 메시지를 생성하도록 설정할 수 있다. 또한, AF는 DS-TT1 포트 및 NW-TT 포트로부터 외부로 전송되는 동기 메시지의 형식을 gPTP / PTP로 지정할 수 있다. 또한 AF는 각각이 지원되는 동기화 도메인을도 지정할 수 있다. AF는 PTP 형식의 경우, 동기 메시지가 UDP/IP로 전송될 경우, 목적지 IP 주소를 설정할 수 있다. 도 9b를 참고하면, DS-TT1 포트 및 NW-TT 포트는 동일한 도메인을 지원할 수 있다. 또한, 동기 메시지는 공통의 전송 주기를 가질 수 있으므로 공통의 TS 주기가 파리미터로 설정될 수 있다.
6단계에서 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF은 DS-TT2 및 NW-TT에 대한 설정을 수행할 수 있다. 이때, AF는 DS-TT1가 5GS 또는 TSN GM이 동기 소스임을 표시하는 동기 활성화 파라미터, 및 Master Port : DS-TT1 파라미터를 포함하는 동기 메시지를 생성하도록 설정한다. 또한, AF는 DS-TT2 포트 및 NW-TT 포트로부터 외부로 전송되는 동기 메시지의 형식을 gPTP / PTP로 지정할 수 있다. 또한, AF는 각각이 지원되는 동기화 도메인을 지정할 수 있다. AF는 PTP 형식의 경우, 동기 메시지가 UDP/IP로 전송될 경우, 목적 IP 주소를 설정할 수 있다. 도 9b를 참고하면, DS-TT2 포트 및 NW-TT 포트는 동일한 도메인을 지원할 수 있다. 또한, 동기 메시지는 공통의 전송 주기를 가질 수 있으므로 공통의 TS 주가에 대한 파리미터가 설정될 수 있다.
7단계에서 DS-TT1는 동기 메시지를 생성할 수 있다. 5단계에서 지정한바와 같이 동기 메시지는 gPTP 메시지 또는 PTP 메시지 형식을 가질 수 있다. 이때, 타임스탬프는 생성되는 시각을 기준으로 결정될 수 있고, 추후 생성되는 타임스탬프의 시각은 설정된 TS 주기에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 링크 지연1(Link Delay1) 값은 0으로 설정되고, 비율비1(rateRatio1)는 1로 설정. DS-TT1로부터 NW-TT로 전송되는 gPTP 메시지에 포함될 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)도 생성된 시각에 기초하여 설정될 수 있다.
8단계에서 DS-TT1는 외부 노드로 동기 메시지를 전송할 수 있다. gPTP 메시지의 GM TS, 및 정정 필드 값은 0으로, 비율비1(rateRatio1) 값은 1로 설정될 수 있다. PTP 메시지의 GM TS는 정정 필드 값을 더한 값으로 보정될 수 있다. 이때, 정정 필드 값이 0이므로 GM TS 값은 보정 전 값과 동일할 수 있다.
9단계에서 DS-TT1는 7단계에서 생성된 동기 메시지를 (g)PTP 형식으로 NW-TT로 전송하기 이전에, 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)를 설정할 수 있다.
10단계에서 DS-TT1는 NW-TT로 동기 메시지를 전송할 수 있다. 동기 메시지의 GM TS, 및 정정 필드 값은 0으로, 비율비1(rateRatio1) 값은 1로, 그리고 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp) 값은 GM TS로 설정될 수 있다.
11단계에서 NW-TT는 10단계에서 수신한 동기 메시지를 변경 없이 DS-TT2에게 전송할 수 있다. 동기 메시지는 GM TS 값, 및 정정 필드 값은 0로, 비율비1(rateRatio1) 값은 1로, 그리고 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp) 값은 GM TS 값으로설정될 수 있다.
12단계에서, DS-TT2는 11단계에서 NW-TT로부터 수신한 gPTP 메시지를 외부 노드로 전송하기에 이전에 체류 시간2(Residence Time2)를 결정할 수 있다. 예를 들어, DS-TT2는 외부 노드로 동기 메시지를 전송하는 시점인 Egress Time2를 기준으로 체류 시간2(Residence Time2)를 (Egress Time2 ? Ingress Time) * rateRatio1으로 계산할 수 있다. 이때, Egress Time2과 Ingress Time은 모두 5GS GM 기준이며, rateRatio1는 8단계에서 DS-TT1이 설정한 값으로 1일 수 있다. 그리고, DS-TT2는 최종적으로 외부에 전송하는 동기 메시지의 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp) 필드를 삭제할 수 있다.
12a단계에서, NW-TT는 DS-TT1로부터 수신한 gPTP 메시지를 외부 노드로 전송하기에 이전에 Residence Time1을 결정할 수 있다. NW-TT는 외부 노드로 동기 메시지를 전송하는 시점인 Egress Time1을 기준으로, Residence Time1을 (Egress Time1 ? Ingress Time) * rateRatio1으로 계산할 수 있다. 이때, Egress Time1과 Ingress Time은 모두 5GS GM 기준이며, rateRatio1는 8단계에서 DS-TT1이 설정한 값으로 1일 수 있다. 그리고, NW-TT는 최종적으로 외부에 전송하는 동기 메시지의 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp) 필드를 삭제할 수 있다.
13단계에서, DS-TT2는 동기 메시지를 외부 노드에 전송할 수 있다. gPTP 형식일 경우, 동기 메시지의 GM TS 값, 및 정정 필드는 8단계에서 계산된 체류 시간2(Residence Time2), 비율비1(rateRatio1)에 대응하는 1로 설정될 수 있다. PTP 형식일 경우, 동기 메시지의 GM TS값은 정정 필드 값인 8단계에서 계산된 체류 시간2(Residence Time2)를 더한 값으로 업데이트되어 타임스탬프(Timestamp)에 반영될 수 있다.
13단계에서, NW-TT는 동기 메시지를 외부 노드에 전송할 수 있다. gPTP 형식일 경우, 동기 메시지의 GM TS 값, 및 정정 필드 값은 8단계에서 계산된 체류 시간1(Residence Time1), 및 비율비1(rateRatio1)에 대응하는 1로 설정될 수 있다. PTP 형식일 경우, 동기 메시지의 GM TS는 정정 필드 값인 8단계에서 계산된 체류 시간1(Residence Time1)을 더한 값으로 업데이트되어 타임스탬프(Timestamp)에 반영될 수 있다.
도 10a는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT 및 DS-TT가 각각 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 10a를 참고하면, 1단계에서 DS-TT는 PDU 세션을 생성하면서, 이때 필요한 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF와 연결을 설정할 수 있다. 이때 DS-TT 및 PDU 세션에 대한 파라미터들은 TSN AF, AF, 또는 NEF를 경유하여 AF에 전달될 수 있다.
2단계에서 SMF와 PCF간, 그리고 PCF와 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF간의 연계(Association)가 설정될 수 있다.
3단계에서 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF는 DS-TT와 NW-TT에 대한 설정을 수행할 수 있다. 이때, AF는 5GS 또는 TSN GM이 동기 소스임을 표시하는 동기 활성화 파라미터, 및 Master Port : DS-TT and/or NN-TT 파라미터를 포함하는 Sync 메시지를 DS-TT 및 NW-TT 또는 DS-TT 또는 NW-TT가 생성하도록 설정할 수 있다. 또한, DS-TT 포트 및 NW-TT 포트로부터 외부로 전송되는 동기 메시지의 형식은 gPTP / PTP로 지정될 수 있다. 또한, 동기 메시지에는 각각이 지원되는 동기화 도메인이 지정될 수 있다. PTP 형식의 경우, UDP/IP로 전송될 경우, 동기 메시지에는 목적지 IP 주소가 설정될 수 있다. 도 10a를 참고하면, DS-TT 포트와 NW-TT 포트는 각각 별도의 도메인을 지원할 수 있다. 또한, 동기 메시지는 각각 별도의 전송 주기를 가질 수 있으므로 각각의 TS 주기에 대한 파리미터를 포함할 수 있다.
4단계에서, DS-TT는 동기 메시지를 생성할 수 있다. 3단계에서 지정한바와 같이 동기 메시지는 gPTP 메시지 또는 PTP 메시지 형식을 가질 수 있다. 이때, 타임 스탬프(Time Stamp)에 대응하는 TS1은 생성되는 시각을 기준으로, 추후 생성되는 시각은 설정된 TS Period1에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 링크 지연1(Link Delay1) 값은 0으로 설정되고, 비율비1(rateRatio1)은 1로 설정될 수 있다. DS-TT에서 NW-TT로 전송되는 gPTP 메시지에 포함되는 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)도 생성된 시각에 기초하여 설정될 수 있다.
4a단계에서, NW-TT는 동기 메시지를 생성할 수 있다. 3단계에서 지정한바와 같이 동기 메시지는 gPTP 메시지 또는 PTP 메시지 형식을 가질 수 있다. 이때, 타임스탬프에 대응하는 TS2는 생성되는 시각을 기준으로, 추후 생성되는 시각은 설정된 TS Period2에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 링크 지연2(Link Delay2) 값은 0으로 설정되고, 비율비2(rateRatio2) 값은 1로 설정될 수 있다. DS-TT에서 NW-TT로 전송되는 gPTP 메시지에 포함되는 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)는 생성된 시각에 기초하여 설정될 수 있다.
5단계에서 DS-TT는 외부 노드로 동기 메시지를 전송할 수 있다. gPTP 메시지의 GM TS1 값, 및 정정 필드 값은 0으로, 비율비1(rateRatio1) 값은 1로 설정될 수 있다. PTP 메시지의 GM TS1 값은 정정 필드 값을 더한 값으로 보정될 수 있다. 여기에서는 정정 필드 값이 0이므로 GM TS1 값은 보정 전과 동일할 수 있다.
5a단계에서 NW-TT는 외부 노드로 동기 메시지를 전송할 수 있다. gPTP 메시지의 GM TS2 값, 및 정정 필드 값은 0으로, 비율비2(rateRatio2)의 값은 1로 설정될 수 있다. PTP 메시지의 GM TS2 값은 정정 필드 값을 더한 값으로 보정될 수 있다. 여기에서는 정정 필드 값이 0이므로 GM TS2 값은 보정 전의 값과 동일할 수 있다.
6단계에서, 도 8의 4, 6, 7, 8 단계 또는 도 9의 4, 6, 7, 8 단계와 같이, gPTP 형식의 동기 메시지는 NW-TT로부터 DS-TT로 전송되거나, 또는 DS-TT에서 NW-TT로 전송될 수 있다. 또는, gPTP 형식의 Sync 메시지는 NW-TT와 DS-TT간 전송되지 않을 수 있다. 동기 메시지가 전송되지 않을 경우, 트래픽 발생이 감소하여 단말/장비의 부하를 감소시키고, 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
도 10b는 본 개시의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 NW-TT 및 DS-TT가 각각 동일하게 설정된 동기 메시지를 생성하여 5GS의 외부에 위치하는 노드에게 동기를 제공하기 위한 신호의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 10b를 참고하면, 1단계에서 DS-TT는 PDU 세션을 생성하면서, 이때 필요한 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF와 연결을 설정할 수 있다. 이때 DS-TT 및 PDU 세션에 대한 파라미터들은 TSN AF, AF, 또는 NEF를 경유하여 AF에 전달될 수 있다.
2단계에서 SMF와 PCF 사이, 그리고 PCF와 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF 사이에 연계(Association)가 설정될 수 있다.
3단계에서 TSN AF 또는 AF 또는 NEF를 경유하는 AF은 DS-TT와 NW-TT에 대한 설정을 수행할 수 있다. 이때, AF는 5GS 또는 TSN GM이 동기 소스임을 표시하는 동기 활성화 파라미터, 및 Master Port : DS-TT 및 NN-TT 파라미터를 포함하는 Sync 메시지를 생성하도록 DS-TT와 NW-TT를 설정할 수 있다. 또한, DS-TT 포트 및 NW-TT 포트로부터 외부로 전송되는 동기 메시지의 형식은 gPTP / PTP로 지정될 수 있다. 또한, 동기 메시지에는 동일한 동기화 도메인이 지정될 수 있다. PTP 형식의 경우, UDP/IP로 전송될 경우, 동기 메시지에는 목적지 IP 주소가 설정될 수 있다. 도 10b를 참고하면, DS-TT 포트와 NW-TT 포트는 각각 별도의 도멘인을 지원할 수 있다. 또한, 도 10b를 참고하면, 동기 메시지는 공통의 전송 주기를 가질 수 있으므로 공통 TS 주기에 대한 파리미터를 포함할 수 있다. 또한, 동기 메시지는 동일한 타임 스탬프를 갖도록 초기(Initial) TS에 대한 파라미터를 포함할 수 있다.
4단계에서, DS-TT는 동기 메시지를 생성할 수 있다. 3단계에서 지정한바와 같이 동기 메시지는 gPTP 메시지 또는 PTP 메시지 형식을 가질 수 있다. 이때, 타임 스탬프인 TS1은 초기(Initial) TS에서 시작하여 TS 주기의 시각에 기초하여 생성되고, 추후 생성되는 시각은 설정된 TS Period에 기초하여 설정될 수 있다. 또는, 동기 메시지의 타임스탬프는 초기(Initial) TS에 관계 없이 공통된 TS 주기에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 링크 지연1(Link Delay1) 값은 0으로 설정되고, 비율비1(rateRatio1) 값은 1로 설정될 수 있다. DS-TT에서 NW-TT로 전송되는 gPTP 메시지에 포함되는 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)는 메시지가 생성된 시각에 기초하여 설정될 수 있다.
4a단계에서, NW-TT는 동기 메시지를 생성할 수 있다. 3단계에서 지정한바와 같이 동기 메시지는 gPTP 메시지 또는 PTP 메시지 형식을 가질 수 있다. 이때, 타임 스탬프인 TS2는 초기(Initial) TS에서 시작하여 TS 주기의 시각에 기초하여 생성되고, 추후 생성되는 시각은 설정된 TS Period에 기초하여 설정될 수 있다. 또는, 동기 메시지의 타임스탬프는 초기(Initial) TS에 관계 없이 공통된 TS 주기에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 링크 지연2(Link Delay2) 값은 0으로 설정되고, 비율비2(rateRatio2)는 1로 설정될 수 있다. DS-TT에서 NW-TT로 전송되는 gPTP 메시지에 포함되는 입장 타임스탬프(Ingress Timestamp)는 생성된 시각에 기초하여 설정될 수 있다.
5단계에서 DS-TT는 외부 노드로 동기 메시지를 전송할 수 있다. gPTP 메시지의 경우 GM TS1 값, 및 정정 필드 값은 0으로, 비율비1(rateRatio1) 값은 1로 설정될 수 있다. PTP 메시지의 경우 GM TS1은 정정 필드 값을 더한 값으로 보정될 수 있다. 여기에서는 정정 필드 값이 0이므로 GM TS1 값은 보정 전의 값과 동일할 수 있다.
5a단계에서 NW-TT는 외부 노드로 동기 메시지를 전송할 수 있다. gPTP 메시지의 GM TS2 값, 및 정정 필드 값은 0으로, 비율비2(rateRatio2) 값은 1로 설정될 수 있다. PTP 메시지의 GM TS2 값은 정정 필드 값을 더한 값으로 보정될 수 있다. 여기에서는 정정 필드 값이 0이므로 GM TS2 값은 보정 전의 값과 동일할 수 있다.
6단계에서, 도 8의 4, 6, 7, 8단계 또는 도 9의 4, 6, 7, 8 단계와 같이, gPTP 형식의 동기 메시지는 NW-TT로부터 DS-TT로 또는 DS-TT로부터 NW-TT로 전송될 수 있다. 또는, gPTP 형식의 동기 메시지는 NW-TT와 DS-TT간에 송수신되지 않을 수 있다. 동기 메시지가 전송되지 않는 경우, 트래픽 발생이 감소하여 단말/장비의 부하가 감소되고, 전력 소모가 감소될 수 있다.
도 11은 본 개시의 일실시에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 단말(UE)은 송수신부(1110), 제어부(1110) 및 메모리(1130)을 포함할 수 있다. 단말은 구현 방식에 따라 추가적으로 더 많은 구성 요소들을 가질 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스를 위한 표시부(display), 입력부, 센서 등의 다양한 부가 장치들을 더 포함할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 제약을 두지는 않는다.
송수신부(1110)은 도 1 내지 도 10b에서 설명된 각각의 실시예들에 기반하여 기지국과 무선 채널을 통해 연결될 수 있으며, 기지국을 통해 각종 네트워크 기능 장치들과 신호 및/또는 메시지의 송수신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 DS-TT일 수 있다. 단말이 5G 네트워크와 통신하는 경우 송수신부(1110)은 5G 통신 네트워크와 송/수신이 가능한 장치가 될 수 있다. 또한 송수신부(1110)은 필요에 따라 통신 프로세서를 포함할 수 있다.
송수신부(1110)에서 통신 프로세서를 포함하지 않는 경우 모든 신호 및/또는 메시지는 제어부에서 처리될 수 있다.
제어부(1120)는 기본적인 단말의 동작을 제어할 수 있으며, 이상에서 셜명된 메시지들의 수신 및 저장의 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(1120)는 이상에서 설명된 바에 기반하여 단말의 동작을 제어할 수 있다.
메모리(1130)는 단말의 제어에 필요한 각종 데이터들을 저장할 수 있으며, 이상에서 설명한 단말의 각종 동작을 위한 각종 명령어를 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다.
도 12는 본 개시의 일실시예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 기지국(gNB)은 네트워크 인터페이스(1210), 제어부(1210) 및 메모리(1230)을 포함할 수 있다. 기지국은 구현 방식에 따라 추가적으로 더 많은 구성 요소들을 가질 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스를 위한 표시부(display), 입력부, 센서 등의 다양한 부가 장치들을 더 포함할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 제약을 두지는 않는다.
네트워크 인터페이스(1210)는 도 1 내지 도 10b에서 설명된 각각의 실시예들에 기반하여 단말과 무선 채널을 통해 연결될 수 있으며, 각종 네트워크 기능 장치들과 신호 및/또는 메시지의 송수신을 수행할 수 있다. 기지국이 5G 네트워크와 통신하는 경우 네트워크 인터페이스(1210)는 5G 통신 네트워크와 송/수신이 가능한 장치가 될 수 있다. 또한 네트워크 인터페이스(1210)는 필요에 따라 통신 프로세서를 포함할 수 있다.
네트워크 인터페이스(1210)에서 통신 프로세서를 포함하지 않는 경우 모든 신호 및/또는 메시지는 제어부에서 처리될 수 있다.
제어부(1220)는 기본적인 기지국의 동작을 제어할 수 있으며, 이상에서 셜명된 메시지들의 수신 및 저장의 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(1220)는 이상에서 설명된 바에 기반하여 기지국의 동작을 제어할 수 있다.
메모리(1230)는 기지국의 제어에 필요한 각종 데이터들을 저장할 수 있으며, 이상에서 설명한 기지국의 동작을 위한 각종 명령어를 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다.
도 13은 본 개시의 일실시예에 따른 UPF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, UPF는 네트워크 인터페이스(1310)를 통해 코어 네트워크의 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, UPF는 UE, gNB, AMF, PCF, TSN AF 등과 통신을 수행할 수 있다.
제어부(1320)는 UPF의 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서 또는/및 프로그램으로 구현될 수 있다. 예컨대, 제어부(1320)는 이상에서 상술한 AMF의 동작을 수행할 수 있다.
메모리(1330)는 제어부(1320)에서 필요한 프로그램 및 각종 제어 정보를 저장할 수 있으며, 그 외에 본 발명에서 설명된 각 정보들을 저장할 수 있다. 그 외의 다른 네트워크 엔티티인 경우에도 동일하게 이상에서 설명된 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 구성 외에 UPF는 운영자와 접속을 위한 다양한 인터페이스들을 더 포함할 수 있다. 본 개시에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 특별한 제약을 두지는 않는다.
도 14는 본 개시의 일실시예에 따른 AMF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, AMF는 네트워크 인터페이스(1410)를 통해 코어 네트워크의 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, AMF는 UE, gNB, UDF, SMF, TSN AF 등과 통신을 수행할 수 있다. AMF는 도 1 내지 도 10b에서 설명된 각각의 실시예들에 기반한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, AMF는 NW-TT일 수 있다.
제어부(1420)는 AMF의 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서 또는/및 프로그램으로 구현될 수 있다. 예컨대, 제어부(1420)는 이상에서 상술한 AMF의 동작을 수행할 수 있다.
메모리(1430)는 제어부(1420)에서 필요한 프로그램 및 각종 제어 정보를 저장할 수 있으며, 그 외에 본 발명에서 설명된 각 정보들을 저장할 수 있다. 그 외의 다른 네트워크 엔티티인 경우에도 동일하게 이상에서 설명된 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 구성 외에 AMF는 운영자와 접속을 위한 다양한 인터페이스들을 더 포함할 수 있다. 본 개시에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 특별한 제약을 두지는 않는다.
도 15는 본 개시의 일실시예에 따른 SMF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, SMF는 네트워크 인터페이스(1510)를 통해 코어 네트워크의 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, SMF는 UE, gNB, UPF, AMF, PCF, TSN AF 등과 통신을 수행할 수 있다.
제어부(1520)는 SMF의 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서 또는/및 프로그램으로 구현될 수 있다. 예컨대, 제어부(1520)는 이상에서 상술한 SMF의 동작을 수행할 수 있다.
메모리(1530)는 제어부(1520)에서 필요한 프로그램 및 각종 제어 정보를 저장할 수 있으며, 그 외에 본 발명에서 설명된 각 정보들을 저장할 수 있다. 그 외의 다른 네트워크 엔티티인 경우에도 동일하게 이상에서 설명된 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 구성 외에 SMF는 운영자와 접속을 위한 다양한 인터페이스들을 더 포함할 수 있다. 본 개시에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 특별한 제약을 두지는 않는다.
도 16은 본 개시의 일실시예에 따른 PCF의 구성을 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, PCF는 네트워크 인터페이스(1610)를 통해 코어 네트워크의 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, PCF는 UE, gNB, UPF, AMF, SMF, TSN AF 등과 통신을 수행할 수 있다.
제어부(1620)는 PCF의 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서 또는/및 프로그램으로 구현될 수 있다. 예컨대, 제어부(1620)는 이상에서 상술한 PCF의 동작을 수행할 수 있다.
메모리(1630)는 제어부(1620)에서 필요한 프로그램 및 각종 제어 정보를 저장할 수 있으며, 그 외에 본 발명에서 설명된 각 정보들을 저장할 수 있다. 그 외의 다른 네트워크 엔티티인 경우에도 동일하게 이상에서 설명된 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 구성 외에 PCF은 운영자와 접속을 위한 다양한 인터페이스들을 더 포함할 수 있다. 본 개시에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 특별한 제약을 두지는 않는다.
도 17은 본 개시의 일실시예에 따른 TSN AF의 구성을 나타낸 도면이다.
TSN AF는 네트워크 인터페이스(1710)를 통해 코어 네트워크의 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, TSN AF는 UE, gNB, UPF, AMF, SMF, PCF 등과 통신을 수행할 수 있다.
제어부(1720)는 TSN AF의 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서 또는/및 프로그램으로 구현될 수 있다. 예컨대, 제어부(1720)는 이상에서 상술한 TSN AF의 동작을 수행할 수 있다.
메모리(1730)는 제어부(1720)에서 필요한 프로그램 및 각종 제어 정보를 저장할 수 있으며, 그 외에 본 발명에서 설명된 각 정보들을 저장할 수 있다. 그 외의 다른 네트워크 엔티티인 경우에도 동일하게 이상에서 설명된 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 구성 외에 TSN AF는 운영자와 접속을 위한 다양한 인터페이스들을 더 포함할 수 있다. 이상에서 설명한 여기서, TSN AF는 NEF 또는 AF일 수 있다. 본 개시에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 특별한 제약을 두지는 않는다.
도 18은 본 개시의 일실시예에 따른 TSN 노드의 구성을 나타낸 도면이다.
TSN 노드는 네트워크 인터페이스(1810)를 통해 코어 네트워크의 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, TSN 노드는 UE, gNB, UPF, AMF, SMF, PCF, TSN AF 등과 통신을 수행할 수 있다.
제어부(1820)는 TSN 노드의 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서 또는/및 프로그램으로 구현될 수 있다. 예컨대, 제어부(1820)는 이상에서 상술한 TSN 노드의 동작을 수행할 수 있다.
메모리(1830)는 제어부(1820)에서 필요한 프로그램 및 각종 제어 정보를 저장할 수 있으며, 그 외에 본 발명에서 설명된 각 정보들을 저장할 수 있다. 그 외의 다른 네트워크 엔티티인 경우에도 동일하게 이상에서 설명된 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 구성 외에 TSN 노드는 운영자와 접속을 위한 다양한 인터페이스들을 더 포함할 수 있다. 이상에서 설명한 TSN 노드는 일반 네트워크의 노드일 수 있다. 본 개시에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 특별한 제약을 두지는 않는다.
본 발명의 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 발명의 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 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
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 요소라하더라도 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 (2)

  1. 제1 통신 시스템의 NW-TT(Network-Side TSN Translator)의 동작 방법은,
    상기 제1 통신 시스템을 기준으로 설정된 시간을 획득하는 단계;
    상기 시간에 기초하여 동기 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 동기 메시지를 상기 제1 통신 시스템과 상이한 제2 통신 시스템에 포함되는 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1 통신 시스템의 DS-TT(Device-Side TSN Translator)의 동작 방법은,
    상기 제1 통신 시스템을 기준으로 설정된 시간을 획득하는 단계;
    상기 시간에 기초하여 동기 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 동기 메시지를 상기 제1 통신 시스템과 상이한 제2 통신 시스템에 포함되는 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
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