KR20210144491A - 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 무선 통신 시스템의 세션 관리 기능 장치에서 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치 방법으로, 단말의 이동에 기반한 패킷 데이터 유닛(PDU) 세션 갱신 요청을 AMF로부터 수신하는 단계; 상기 단말에 대하여 미리 획득된 서비스 및 세션 연속성(SSC) 모드 정보와 정책 및 과금 제어 규칙에 기반하여 상기 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치를 결정하는 동작; 및 상기 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치가 가능한 경우 상기 단말의 세션 앵커를 변경하는 동작;을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RELOCATING DATA SESSION ANCHOR OF TERMINAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관련된 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 셀룰러 무선 통신 시스템(5G System)에서 단말의 이동에 따른 세션의 관리에 관한 발명이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 셀룰러 이동통신 표준을 담당하는 3GPP는 기존 4G LTE 시스템에서 5G 시스템으로의 진화를 꾀하기 위해 새로운 코어 네트워크 (Core Network) 구조를 5G Core (5GC) 라는 이름으로 명명하고 표준화를 진행하고 있다.

5GC는 기존 4G를 위한 네트워크 코어인 진화된 패킷 코어 (Evolved Packet Core: EPC) 대비 다음과 같은 차별화된 기능을 지원한다.

첫째, 5GC에서는 네트워크 슬라이스 (Network Slice) 기능이 도입된다. 5G의 요구 조건으로, 5GC는 다양한 종류의 단말 타입 및 서비스를 지원해야 한다; 예를 들어, 초광대역 이동 통신(enhanced Mobile Broadband: eMBB), 초고신뢰 저지연 통신(Ultra Reliable Low Latency Communications: URLLC), 대규모 사물 통신 (massive Machine Type Communications: mMTC) 등을 지원해야 한다. 이러한 단말/서비스는 각각 코어 네트워크에 요구하는 요구조건이 다르다. 예를 들면, eMBB 서비스인 경우에는 높은 데이터 전송 속도(data rate)를 요구하고 URLLC 서비스인 경우에는 높은 안정성과 낮은 지연을 요구한다. 이러한 다양한 서비스 요구조건을 만족하기 위해 제안된 기술이 네트워크 슬라이스(Network Slice) 방안이다.

Network Slice는 하나의 물리적인 네트워크를 가상화(Virtualization) 하여 여러 개의 논리적인 네트워크를 만드는 방법으로, 각 네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice Instance, NSI)는 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 따라서, 각 NSI마다 그 특성에 맞는 네트워크 기능(Network Function (NF))을 가짐으로써 다양한 서비스 요구조건을 만족시킬 수 있다. 각 단말마다 요구하는 서비스의 특성에 맞는 NSI를 할당하여 여러 5G 서비스를 효율적으로 지원 할 수 있다.

둘째, 5GC는 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능의 분리를 통해 네트워크 가상화 패러다임 지원을 수월하게 할 수 있다. 기존 4G LTE에서는 모든 단말이 등록, 인증, 이동성 관리 및 세션 관리 기능을 담당하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity (MME)) 라는 단일 코어 장비와의 시그널링 교환을 통해서 망에서 서비스를 제공받을 수 있었다. 하지만, 5G에서는 단말의 수가 폭발적으로 늘어나고 단말의 타입에 따라 지원해야 하는 이동성 및 트래픽/세션 특성이 세분화됨에 따라 MME와 같은 단일 장비에서 모든 기능을 지원하게 되면 필요한 기능별로 엔티티를 추가하는 확장성(Scalability)이 떨어질 수 밖에 없다. 따라서, 제어 평면을 담당하는 코어 장비의 기능/구현 복잡도와 시그널링 부하 측면에서 확장성 개선을 위해 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능을 분리하는 구조를 기반으로 다양한 기능들이 개발되고 있다.

한편, 최근 에지 서버(edge server)를 이용하여 데이터를 전송하는 에지 컴퓨팅(edger computing) 기술이 무선 통신 시스템에 적용하기 위한 기술들이 논의되고 있다. 에지 컴퓨팅 기술은 예를 들어 MEC(multi-access edge computing) 또는, 포그 컴퓨팅(fog computing)을 포함할 수 있다. 에지 컴퓨팅 기술은 전자 장치(단말 또는 사용자 장치)와 지리적으로 가까운 위치, 예를 들어 기지국 내부 또는 기지국 근처에 설치된 별도의 서버(이하, 에지 서버 또는 MEC 서버)를 통해 전자 장치에게 데이터를 제공하는 기술을 의미할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치에 설치된 적어도 하나의 어플리케이션 중 낮은 지연 시간(latency)을 요구하는 어플리케이션은 외부 데이터 네트워크(data network, DN)(예: 인터넷)에 위치한 서버를 통하지 않고, 지리적으로 가까운 위치에 설치된 에지 서버를 통해 데이터를 송수신할 수 있다.

에지 컴퓨팅을 지원하는 5G 코어망에서, 단말이 PSA-UPF의 이동이 발생하거나, 응용 서버의 이동이 발생할 수 있다. 이런 경우 본 개시에서는 단말에 대하여 PSA-UPF 이동 시에, 단말의 IP 주소를 유지할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.

또한 본 개시에서는 단말의 PSA-UPF 이동을 결정하기 위한 시스템 내에서의 절차들을 정의한다.

또한 본 개시에서는 단말의 PSA-UPF 이동 시에 앵커 포인트의 재배치 방법 및 이를 위한 장치와 시스템을 제공한다.

또한 본 개시에서는 단말의 PSA-UPF 이동 시에 단말의 세션 관리 방법 및 그 장치를 제공한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 방법은, 무선 통신 시스템의 세션 관리 기능 장치에서 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치 방법으로, 단말의 이동에 기반한 패킷 데이터 유닛(PDU) 세션 갱신 요청을 AMF로부터 수신하는 단계; 상기 단말에 대하여 미리 획득된 서비스 및 세션 연속성(SSC) 모드 정보와 정책 및 과금 제어 규칙에 기반하여 상기 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치를 결정하는 동작; 및 상기 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치가 가능한 경우 상기 단말의 세션 앵커를 변경하는 동작;을 포함할 수 있다.

본 개시에 따르면, PSA-UPF Relocation 시에 단말의 IP 주소와 상위 계층 네트워크 컨텍스트를 유지하여, 단말의 상위 계층 네트워크 컨텍스트가 유지되어 연속적인 서비스 연속성을 제공할 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템에서 참조 포인트 표현을 이용한 5G 시스템 아키텍처의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크 엔티티(network entity)의 구성을 예시한 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 에지 컴퓨팅을 지원하는 5G 코어망의 다른 구조를 예시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말이 PSA-UPF 이동(relocation)하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말의 내부 구성 및 무선 통신 네트워크 및 데이터 네트워크와 PDU 세션을 설정하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 개시의 제1실시예에 따라 새로운 PDU 세션에 대하여 단말에 동일한 상위 계층 컨텍스트를 유지하도록 하기 위한 신호 흐름도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일실시예에 따라 SSC Mode 2를 지원하는 경우의 신호 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따라 PSA를 Relocation하는 경우의 신호 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따라 PSA를 Relocation하는 경우의 신호 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 일실시예에 따라 SSC Mode 3와 함께 IP 주소를 유지하는 PSA Relocation 시에 신호 흐름도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말이 IP 주소를 유지하면서, EAS 를 이동(Migration)하는 경우의 신호 흐름도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), RAN (Radio Access Network), AN (Access Network), RAN node, 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. 본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

이하에서 설명되는 본 개시에서는 무선 통신 시스템에서 단말의 이동에 따른 세션의 관리에 관한 내용을 설명할 것이다. 또한 본 개시는 에지 컴퓨팅 시스템에서 단말의 이동에 따라서 단말이 접속하는 응용 서버의 재배치에 관한 절차도 적용될 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템에서 참조 포인트 표현을 이용한 5G 시스템 아키텍처의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 5G 시스템 아키텍처는 다양한 구성 요소들(즉, 네트워크 기능(network function, NF))을 포함할 수 있다. 도 1에는 그 중 일부에 해당하는, 인증 서버 기능(authentication server function, AUSF) 장치(160), 액세스 및 이동성 관리 기능((core) access and mobility management function, AMF) 장치(120), 세션 관리 기능(session management function, SMF) 장치(130), 정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치(140), 어플리케이션 기능(application function, AF) 장치(150), 통합된 데이터 관리(unified data management, UDM) 장치(170), 데이터 네트워크(data network, DN)(180), 사용자 평면 기능(user plane function, UPF) 장치(110), (무선) 액세스 네트워크((radio) access network, (R)AN)(20), 단말, 즉, 사용자 장치(user equipment, UE)(10)를 예시하였다.

도 1에 예시된 각각의 장치들은 하나의 서버 또는 장치로 구현할 수도 있고, 앞서 설명한 바와 같이 네트워크 슬라이스 인스턴스로 구현될 수도 있다. 네트워크 슬라이스 인스턴스로 구현되는 경우 하나의 서버 또는 장치 내에 둘 이상의 동일하거나 서로 다른 네트워크 슬라이스 인스턴스로 구현될 수도 있고, 둘 이상의 서버 또는 장치에 하나의 네트워크 슬라이스 인스턴스가 구현될 수도 있다.

상기한 각 NF들은 다음과 같은 기능을 지원할 수 있다.

AUSF(160)는 UE의 인증을 위한 데이터를 처리하고 저장할 수 있다.

AMF(120)는 UE 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공할 수 있으며, 하나의 UE 당 기본적으로 하나의 AMF에 연결될 수 있다. 구체적으로, AMF(120)는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN) CP(Control Plane) 인터페이스(즉, N2 인터페이스)의 종단(termination), NAS 시그널링의 종단(N1), NAS 시그널링 보안(NAS 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity protection)), AS 보안 제어, 등록 관리(등록 영역(registration area) 관리), 연결 관리, 아이들 모드 UE 접근성(reachability)(페이징 재전송의 제어 및 수행 포함), 이동성 관리 제어(가입 및 정책), 인트라-시스템 이동성 및 인터-시스템 이동성 지원, 네트워크 슬라이싱(network slicing)의 지원, SMF 선택, 합법적 감청(lawful intercept)(AMF 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), UE와 SMF 간의 세션 관리(session management, SM) 메시지의 전달 제공, SM 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(transparent proxy), 액세스 인증(access authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(access authorization), UE와 SMSF(Short Message Service Function) 간의 SMS 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(security anchor function, SAF) 및/또는 보안 컨텍스트 관리(security context management, SCM) 등의 기능을 지원할 수 있다. 이러한 AMF(120)의 일부 기능(들) 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF로 동작하는 단일 AMF 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

DN(180)은 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미할 수 있다. DN(180)은 UPF(110)로 하향링크 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU)을 전송하거나, UE(10)로부터 전송된 PDU를 UPF(110)를 통해 수신할 수 있다.

PCF(140)는 어플리케이션 서버로부터 패킷 흐름에 대한 정보를 수신하여, 이동성 관리, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공할 수 있다. 구체적으로, PCF(140)는 네트워크 동작을 통제하기 위한 단일화된 정책 프레임워크 지원, 제어평면 기능(들)(예를 들어, AMF, SMF 등)이 정책 규칙을 시행할 수 있도록 정책 규칙 제공, 사용자 데이터 저장소(user data repository, UDR) 내 정책 결정을 위해 관련된 가입 정보에 액세스하기 위한 프론트 엔드(front end) 구현 등의 기능을 지원할 수 있다.

SMF(130)는 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다. 구체적으로, SMF(130)는 세션 관리(예를 들어, UPF와 AN 노드 간의 터널(tunnel) 유지를 포함하여 세션 확립, 수정 및 해지), UE IP 주소 할당 및 관리(선택적으로 인증 포함), UP 기능의 선택 및 제어, UPF에서 트래픽을 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 스티어링(traffic steering) 설정, 정책 제어 기능(policy control functions)를 향한 인터페이스의 종단, 정책 및 QoS(quality of service)의 제어 부분 시행, 합법적 감청(lawful intercept)(SM 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), NAS 메시지의 SM 부분의 종단, 하향링크 데이터 통지(downlink data notification), AN 특정 SM 정보의 개시자(AMF를 경유하여 N2를 통해 AN에게 전달), 세션의 서비스 및 세션 연속석(service and session continuity, SSC) 모드 결정, 로밍 기능 등의 기능을 지원할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 SMF(130)의 일부 기능(들) 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF로 동작하는 단일 SMF 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

UDM(170)은 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장할 수 있다. UDM(170)은 2개의 부분, 즉 어플리케이션 프론트 엔드(front end, FE)(미도시) 및 사용자 데이터 저장소(user data repository, UDR)(미도시)를 포함할 수 있다.

FE는 위치 관리, 가입 관리, 자격 증명(credential)의 처리 등을 담당하는 UDM FE와 정책 제어를 담당하는 PCF-FE를 포함한다. UDR(170)은 UDM-FE에 의해 제공되는 기능들을 위해 요구되는 데이터와 PCF에 의해 요구되는 정책 프로필을 저장할 수 있다. UDR 내 저장되는 데이터는 가입 식별자, 보안 자격 증명(security credential), 액세스 및 이동성 관련 가입 데이터 및 세션 관련 가입 데이터를 포함하는 사용자 가입 데이터와 정책 데이터를 포함할 수 있다. UDM-FE는 UDR에 저장된 가입 정보에 액세스하고, 인증 자격 증명 처리(authentication credential processing), 사용자 식별자 핸들링(user identification handling), 액세스 인증, 등록/이동성 관리, 가입 관리, SMS 관리 등의 기능을 지원할 수 있다.

UPF(110)는 DN(180)으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN(20)을 경유하여 UE(10)에게 전달하며, (R)AN(20)을 경유하여 UE(10)로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN(180)으로 전달할 수 있다. 구체적으로, UPF(110)는 인트라(intra)/인터(inter) RAT 이동성을 위한 앵커 포인트, 데이터 네트워크(Data Network)로의 상호연결(interconnect)의 외부 PDU 세션 포인트, 패킷 라우팅 및 포워딩, 패킷 검사(inspection) 및 정책 규칙 시행의 사용자 평면 부분, 합법적 감청(lawful intercept), 트래픽 사용량 보고, 데이터 네트워크로의 트래픽 플로우의 라우팅을 지원하기 위한 상향링크 분류자(classifier), 멀티-홈(multi-homed) PDU 세션을 지원하기 위한 브랜치 포인트(branching point), 사용자 평면을 위한 QoS 핸들링(handling)(예를 들어 패킷 필터링, 게이팅(gating), 상향링크/하향링크 레이트 시행), 상향링크 트래픽 검증 (서비스 데이터 플로우(service data flow, SDF)와 QoS 플로우 간 SDF 매핑), 상향링크 및 하향링크 내 전달 레벨(transport level) 패킷 마킹, 하향링크 패킷 버퍼링 및 하향링크 데이터 통지 트리거링 기능 등을 지원할 수 있다. 이러한 UPF(110)의 일부 기능(들) 또는 전체의 기능들은 하나의 UPF로 동작하는 단일 UFP 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

AF(150)는 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(network capability exposure)에 대한 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호 동작할 수 있다.

(R)AN(20)은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(new radio, NR)(예를 들어, gNB)을 모두 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭할 수 있다.

gNB은 무선 자원 관리를 위한 기능들(즉, 무선 베어러 제어(radio bearer control), 무선 허락 제어(radio admission control), 연결 이동성 제어(connection mobility control), 상향링크/하향링크에서 UE에게 자원의 동적 할당(dynamic allocation of resources)(즉, 스케줄링)), IP(internet protocol) 헤더 압축, 사용자 데이터 스트림의 암호화(encryption) 및 무결성 보호(integrity protection), UE(10)에게 제공된 정보로부터 AMF(120)로의 라우팅이 결정되지 않는 경우, UE(10)의 어태치(attachment) 시 AMF(120)의 선택, UPF(110)(들)로의 사용자 평면 데이터 라우팅, AMF(120)로의 제어 평면 정보 라우팅, 연결 셋업 및 해지, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송(AMF로부터 발생된), 시스템 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 전송(AMF 또는 운영 및 유지(operating and maintenance, O&M)로부터 발생된), 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 설정, 상향링크에서 전달 레벨 패킷 마킹(transport level packet marking), 세션 관리, 네트워크 슬라이싱(network slicing)의 지원, QoS 흐름 관리 및 데이터 무선 베어러로의 매핑, 비활동 모드(inactive mode)인 UE의 지원, NAS 메시지의 분배 기능, NAS 노드 선택 기능, 무선 액세스 네트워크 공유, 이중 연결성(dual connectivity), NR과 E-UTRA 간의 밀접한 상호동작(tight interworking) 등의 기능을 지원할 수 있다.

UE(10)는 사용자 기기를 의미할 수 있다. 사용자 장치는 단말(terminal), ME(mobile equipment), MS(mobile station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 사용자 장치는 노트북, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 개인용 컴퓨터(personal computer, PC), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. 이하에서는 사용자 장치(UE) 또는 단말로 지칭하여 설명할 것이다.

도 1에서는 설명의 명확성을 위해, 네트워크 노출 기능(network exposure function, NEF) 장치 및 NF 저장소 기능(NF repository function, NRF) 장치가 도시되지 않았으나, 후술할 도 4a 내지 도 4c에 도시된 모든 NF들은 필요에 따라 NEF 및 NRF와 상호 동작을 수행할 수 있다.

NRF에 대하여 살펴보기로 한다. NRF(도 1에 미도시)는 서비스 디스커버리 기능을 지원할 수 있다. 제1NF 인스턴스로부터 제2NF 디스커버리 요청 수신하는 경우, 제2NF 발견 동작을 수행한 후 발견된 제2NF 인스턴스의 정보를 제1NF 인스턴스에게 제공할 수 있다. 또한, 이용 가능한 NF 인스턴스들과 그들이 지원하는 서비스를 유지할 수 있다.

한편, 도 1에서는 설명의 편의상 UE가 하나의 PDU 세션을 이용하여 하나의 DN에 엑세스하는 경우에 대한 참조 모델을 예시하나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.

UE(10)는 다중의 PDU 세션을 이용하여 2개의(즉, 지역적(local) 그리고 중심되는(central)) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수 있다. 이때, 서로 다른 PDU 세션을 위해 2개의 SMF들이 선택될 수 있다. 다만, 각 SMF는 PDU 세션 내 지역적인 UPF 및 중심되는 UPF를 모두 제어할 수 있는 능력을 가질 수 있다.

또한, UE(10)는 단일의 PDU 세션 내에서 제공되는 2개의(즉, 지역적인 그리고 중심되는) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수도 있다.

3GPP 시스템에서는 5G 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음은 도 1에서 표현된 5G 시스템 아키텍처에 포함되는 참조 포인트를 예시한다.

- N1: UE와 AMF 간의 참조 포인트

- N2: (R)AN과 AMF 간의 참조 포인트

- N3: (R)AN과 UPF 간의 참조 포인트

- N4: SMF와 UPF 간의 참조 포인트

- N5: PCF와 AF 간의 참조 포인트

- N6: UPF와 데이터 네트워크 간의 참조 포인트

- N7: SMF와 PCF 간의 참조 포인트

- N8: UDM과 AMF 간의 참조 포인트

- N9: 2개의 코어 UPF들 간의 참조 포인트

- N10: UDM과 SMF 간의 참조 포인트

- N11: AMF와 SMF 간의 참조 포인트

- N12: AMF와 AUSF 간의 참조 포인트

- N13: UDM과 인증 서버 기능(authentication server function, AUSF) 간의 참조 포인트

- N14: 2개의 AMF들 간의 참조 포인트

- N15: 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF 간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트

도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크 엔티티(network entity)의 구성을 예시한 도시한 도면이다.

본 개시의 네트워크 엔티티는 시스템 구현에 따라 네트워크 펑션(network function)을 포함하는 개념이다. 이하 사용되는 '~부', '~기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한 각 기능들은 앞서 설명한 바와 같이 하나의 장치 또는 서버 내에서 구현될 수도 있고, 서로 다른 둘 이상의 서버나 장치들을 이용하여 하나의 기능을 수행하도록 구현할 수도 있다.

도 2에서는 도 1의 구성 요소와 대체로 동일하며, 다만 아래와 같은 차이를 갖는다.

도 1과 대비할 때, 도 2는 추가로

NEF(190)는 3GPP 네트워크 기능들에 의해 제공되는, 예를 들어, 제3자(3rd party), 내부 노출(internal exposure)/재노출(re-exposure), 어플리케이션 기능, 에지 컴퓨팅(Edge Computing)을 위한 서비스들 및 능력들을 안전하게 노출하기 위한 수단을 제공할 수 있다. NEF(190)는 다른 네트워크 기능(들)로부터 (다른 네트워크 기능(들)의 노출된 능력(들)에 기반한) 정보를 수신할 수 있다. NEF(190)는 데이터 저장 네트워크 기능으로의 표준화된 인터페이스를 이용하여 구조화된 데이터로서 수신된 정보를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 NEF(190)에 의해 다른 네트워크 기능(들) 및 어플리케이션 기능(들)에게 재노출(re-expose)되고, 분석 등과 같은 다른 목적으로 이용될 수 있다.

또한 도 2에서는 서로 다른 3개의 UPF들(210, 220, 230) 및 새로운 DN(240)을 예시하였다. 도 1과 동일하게 AN(20)과 연결되는 제1UPF(210)는 새로운 DN(240)과 연결하기 위한 제2UPF(220)와 N9을 이용하여 연결될 수 있다. 뿐만 아니라 제1UPF(210)는 기존의 DN(180)과 제3UPF(230)를 통해 연결될 수 있다.

도 2에 예시한 구성은 에지 컴퓨팅을 지원하는 5G 코어망의 구조 중의 하나를 예시하였다. 도 2에 표시된 5G 코어망의 제어 평면 기능 장치들은앞서 설명한 도 1과 동일하며, 동일한 부분에 대해서는 참조부호 또한 동일하게 예시하였다. 제1UPF(210)는 업링크 분류기(Uplink Classifier, ULCL)/브렌칭 포인트(Branching Point, BP)로 단말(10)이 에지 어플리케이션 서버(Edge Application Server, EAS)와 통신하는 5G 코어망 구조를 도시하였다. 단말(UE)(10)는 사용자의 패킷 데이터 유닛(packet Data Unit, PDU)을 ULCL/BP UPF의 역할을 수행하는 제1UPF(210)을 통하여 제2UPF(220)와 연결되어 데이터 네트워크(Data Network; DN)(180)에 연결될 수 있다. 이때, 제2UPF(230)는 도 2에서는 첫 번째 PDU 세션 앵커-사용자 평면 기능(PDU Session Anchor User Plane Function, PSA-UPF)이 될 수 있다.

또한 제1UPF(210)는 제2UPF(220)와 연결됨과 동시에 제3UPF(230)와 연결될 수 있다. 이때, 제3UPF(230)는 두 번째 PSA-UPF로써, UE와 지역적으로 가까운 위치의 DN(240)에 연결할 수 있다. 지역적으로 가까운 데이터 네트워크에(240)는 에지 컴퓨팅 서비스를 제공하는 Edge Application Server (EAS)(241)가 위치하고 있으며, 단말(10)은 EAS(241)에 통신하여 에지 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다. SMF(130)는 제1UPF(210), 제2UPF(220), 제3UPF(230)와 N4 세션을 생성하여 각 UPF들(210, 220, 230)에 대한 트래픽을 포워딩하기 위한 규칙을 전달하여 각 UPF들(210, 220, 230)을 제어할 수 있다. 또한 SMF(130)에서는 단말(10)이 지역적으로 가까운 두 번째 PSA-UPF인 제3UPF(230)에 연결하도록 ULCP로 동작하는 제1UPF(210)에 목적지 IP 주소, 목적지 포트 번호 그리고 프로토콜 번호를 포함하는 3 튜플(Tuple) 정보를 ULCL/BP UPF(210)으로 전달하여 단말(10)의 트래픽을 로컬 데이터 네트워크로 라우팅할지 첫 번째 PSA-UPF(220)로 라우팅할지를 결정할 수 있다. 이러한 구조에서 단말(10)이 가까운 local PSA-UPF(230)를 통하여 EAS(241)와 통신하기 위하여 5G 코어망에서는 ULCL/BP(210) 및 Local PSA-UPF(230)의 추가/변경/제거 절차를 수행할 수 있다.

한편, 종래의 3GPP 5G 코어망에서 PSA-UPF(PDU session anchor-user plane function)의 재배치(relocation)는 데이터 경로 지연(data path delay)에 대한 고려가 이루어지지 않았다. 즉, 종래의 3GPP 5G 코어망에서는 SMF(session management function)에서 자체적으로 토폴로지 정보(topology information)를 활용하여 PSA-UPF의 재배치(relocation)를 결정하였다. 본 개시의 다양한 실시 예들은 저지연 서비스를 필요로 하는 응용 프로그램 기능(application function)의 요청에 기초하여 5G 코어 네트워크 및 응용 프로그램이 데이터 경로의 지연 시간을 고려하여 PSA-UPF의 재배치(relocation) 여부를 결정하는 방법을 제공할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 5G 코어 네트워크 및 응용 프로그램이 데이터 경로의 지연을 고려하여 PSA-UPF의 이동을 결정한다. 하나 혹은 그 이상의 응용 프로그램으로부터 서비스를 제공받는 단말이 현재 연결된 응용 프로그램이 배치된 서비스 영역을 벗어나는 핸드오버가 발생하고, PSA-UPF 이동을 수행하게 되면, 단말의 IP 주소가 변경되면서 서비스 중단이 발생할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 응용 프로그램에서 요청한 지연을 고려하여, 단말이 이동한 지역에서 기존의 데이터 경로를 통하여 응용 프로그램이 요청한 지연을 만족하는 경우, PSA-UPF 재배치(relocation)을 수행하지 않음으로써 서비스 중단을 최소화할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 단말이 이동하여 새롭게 변경된 경로를 통하여 서비스 제공을 하게 되는 경우, 또는, 응용 프로그램에서 요청한 지연을 만족하지 못하게 되는 경우, 새로운 PSA-UPF로 경로를 재설정하여 응용 프로그램이 요청하는 지연 시간을 만족하는 서비스를 제공할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 에지 컴퓨팅을 지원하는 5G 코어망의 다른 구조를 예시한 도면이다.

앞서 설명한 바와 같이 도 3에 표시된 5G 코어망의 제어 평면 기능들은 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다. 따라서 동일한 구성 요소에 대해서는 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 개시에 따른 도 3에서는 ULCL/BP를 사용하지 않고 단말(10)이 DN(320)에 포함된 EAS(321)와 통신하는 5G 코어망 구조를 예시하였다. 이러한 망구조에서는 단말(10)이 이동으로 인하여 단말(10)에 가까운 PSA-UPF(310)를 통하여 EAS(321)에 접근 하기 위하여 네트워크 서비스 세션 연결(Service and Session Continuity, SSC) Mode 2 혹은 SSC Mode 3 방식을 사용하여 PSA-UPF를 이동(relocation)하는 절차를 수행할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말이 PSA-UPF 이동(relocation)하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.

도 4a를 참조하면, 동일한 하나의 데이터 네트워크(Data Network, DN)(410) 내에 서로 다른 2개의 PSA-UPF들(411, 412)이 위치하고 있으며, 또한 제1에지 어플리케이션 서버(Edge Application Server #1, EAS#1)이 동일한 DN(410)에 연결된 경우가 될 수 있다. 또한 제1PSA-UPF(411)와 제2PSA-UPF(412)는 동일한 하나의 (무선) 액세스 네트워크((Radio) Access Network, (R)AN)(20)에 연결될 수 있다.

도 4a의 경우가 본 개시에 따른 첫 번재 시나리오가 될 수 있다. 첫 번째 시나리오에서는 단말(10)이 동일한 데이터 네트워크(410)에 접속하면서 PSA-UPF가 변경되는 경우가 될 수 있다. 즉, 단말(10)의 이동에 기인한 경우가 아님에도 불구하고, 제1PSA-UPF(411)에서 제2PSA-UPF(412)로 변경될 수 있다. 이런 경우 SMF(도 4a에 미도시)(130)는 단말(10)의 IP 주소를 동일하게 유지할 수 있다. 첫 번째 시나리오에서는 단말(10)이 EAS(413)를 이동하지 않는다.

다음으로, 도 4b를 참조하면, 동일한 하나의 DN(410) 내에 서로 다른 2개의 PSA-UPF들(411, 412)이 위치하고 있으며, 또한 동일한 하나의 DN(410) 내에 서로 다른 2개의 EAS#1(413, 414)이 존재할 수 있다. 여기서 참조부호 413과 참조부호 414에 대하여 동일하게 EAS#1으로 표시한 것은 동일한 서비스를 제공할 수 있는 EAS임을 식별하기 위함이다.

도 4b의 경우는 본 개시에 따른 두 번째 시나리오가 될 수 있다. 두 번째 시나리오에서는 단말(10)이 동일한 데이터 센터에 위치한 데이터 네트워크(410)에 접속하면서, PSA-UPF와 함께 EAS를 이동하는 시나리오이다. EAS#1(413)에서 EAS#1(414)로 이동하는 경우, EAS의 IP 주소가 유지되며, 또한 EAS의 상위 네트워트 계층 컨텍스트도 모두 이동하여 유지되는 것을 가정한다. 상위 네트워크 계층 컨텍스트는 TCP 컨텍스트 혹은 HTTP 컨텍스트가 될 수 있다.

도 4c를 참조하면, 제1DN(410)과 제2DN(420)은 각각 DNAI-A, DNAI-B를 사용한다. 제1DN(410)에는 제1PSA-UPF(411)과 EAS#1(413)이 연결된 경우를 예시하였다. 또한 제2DN(42)에는 제2PSA-UPF(411)과 EAS#1(423)이 연결된 경우를 예시하였다. 참조부호 413과 참조부호 422에 대하여 동일하게 EAS#1으로 표시한 것은 동일한 서비스를 제공할 수 있는 EAS임을 식별하기 위함이다. 또한 단말(10)이 제1PSA-UPF(411)에 연결된 기지국(20)에 연결된 상태에서 제1PSA-UPF(411) 및 제2PSA-UPF(421)과 연결될 수 있는 기지국(21)으로 이동하는 경우를 예시하고 있다.

도 4c의 경우는 본 개시에 따른 세 번째 시나리오가 될 수 있다. 세 번때 시나리오에서는 데이터 센터 간 예컨대, 제1DN(410)의 EAS#1(413)에서 제2DN(420)의 EAS#1(422)로 옮기는 경우를 포함한다. 본 시나리오에서는 두 번째 시나리오와 마찬가지로 EAS의 상위 네트워크 계층 컨텍스트를 첫 번째 EAS#(413)에서 두 번째 EAS(422)로 이동시키는 경우가 될 수 있다. 이때, 단말(10)의 IP 주소를 유지 한다.

도 4a 내지 도 4c에서 기술한 세가지 시나리오에서, 5G 코어망에서는 PSA-UPF를 변경하지만, 단말의 상위 계층 컨텍스트를 유지해야 한다. 그러나 현재 PDU 세션을 릴리스(Release)하면 해당된 PDU 세션에 상응하는 모바일 운영체제의 네트워크 인터페이스가 셧다운(shutdown)된다. 이러한 인터페이스 다운이 발생하면, 모바일 운영체제에서는 네트워크 인터페이스에 바인딩(binding)된 상위 계층 소켓 정보를 지우게 된다. 따라서 관련 TCP 컨텍스트가 지워지게 된다.

모바일 운영체제에서의 네트워크 인터페이스와 상위 계층 컨텍스트에 대한 자세한 사항은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말의 내부 구성 및 무선 통신 네트워크 및 데이터 네트워크와 PDU 세션을 설정하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.

도 5a 및 도 5b는 단말의 구성 및 네트워크의 구성을 하나의 동면에 모두 표현하기 어렵기 때문에 분리하여 예시하였다. 또한 특정한 하나의 구성 요소 내에 포함된 구성 요소들 예를 들어, 단말의 통신 프로세서 또는 모뎀(1010)은 NAS 제어 평면(1011)을 포함할 수 있음을 도 5a 및 도 5b를 통해 확인할 수 있다.

먼저 도 5a를 참조하면, 단말(10)은 통신 프로세서 또는 모뎀(1010)과 어플리케이션 프로세서(AP)(1030)를 포함할 수 있다. 이하에서 통신 프로세서 또는 모뎀(1010)은 “통신 프로세서”로 지칭되거나 “모뎀”으로 설명되는 모든 부분은 도 5a 및 도 5b에 참조부호 1010에 해당할 수 있다. 또한 도 5a 및 도 5b에서 본 발명을 설명함에 있어 불필요한 요소들은 모두 생략되었음에 유의해야 한다. 가령, 메모리, 전원(power), 안테나 등과 같이 무선 통신에 필수적인 요소들을 더 포함할 수 있다. 그 외에도 단말(10)은 사용자 편의를 위한 각종 회로 또는 로직들을 포함할 수 있다. 예컨대, RF 송수신 회로, 디스플레이 모듈, 터치스크린, 스피커, 마이크 등과 같은 다양한 회로, 로직 및/또는 모듈을 더 포함할 수 있다.

어플리케이션 프로세서(1030)은 기본적으로 적어도 하나의 어플리케이션이 구동될 수 있다. 도 5a에서는 서로 다른 2개의 어플리케이션들(1031, 1032)이 구동되는 경우를 예시하였다. 어플리케이션 프로세서(1030) 내에는 동작 시스템 커널 내에 TCP/IP 스택(TCP/IP stack in OS Kernel)(1020)을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 “TCP/IP 스택”으로 칭하기로 한다. TCP/IP 스택(1020) 내에는 제4계층 컨텍스트들(1021, 1022)을 포함할 수 있다. 제4계층 컨텍스트들(1021, 1022)은 예컨대, 소켓(socket)이 될 수 있다. 소켓들(1021, 1022)은 소켓 어플리케이션 인터페이스(application interface, API)를 통해 대응하는 어플리케이션들(1031, 1032)과 연결될 수 있다.

또한 통신 프로세서(1010)와 어플리케이션 프로세서(1030) 간은 네트워크 인터페이스들(1031 1032, 1033)을 통해 연결될 수 있다. 도 5a에서는 서로 다른 3개의 네트워크 인터페이스들(1031 1032, 1033)을 예시하였으며, 그 중 제1네트워크 인터페이스(1031)을 통해 소켓들(1021, 1022)에 연결된 형태가 예시되어 있다.

단말(10)은 기지국과 같은 액세스 네트워크(20)를 통해 5G 코어망(500)에 접속할 수 있다. 이처럼 단말(10)이 5G 코어망(500)에 접속된 경우 단말(10)과 5G 코어망(500)의 PSA-UPF 간은 PDU 세션이 형성될 수 잇다. 도 5a에서는 하나의 단말에 N개의 PDU 세션들(521, 522, 523)이 설정 가능한 경우를 예시하고 있다.

또한 단말(10)은 궁극적으로 5G 코어망(500) 내에서 서비스를 제공받을 수도 있고, 5G 코어망(500)을 통해 데이터 네트워크들(510, 514, 515) 중 적어도 하나의 데이터 네트워크(510)을 통해 데이터 서비스를 제공받을 수도 있다. 도 5a에서는 제1데이터 네트워크(510)이 에지 컴퓨팅 데이터 네트워크인 경우를 예시하였다. 하지만, 데이터 네트워크(510)는 지역 데이터 네트워크(local DN)가 될 수도 있다.

다음으로 도 5b를 참조하면, 단말(10)의 TCP/IP 스택(1020) 내에는 모뎀과 연결되기 위한 모뎀 제어 인터페이스(1021)와 URSP 매니저(1022), DNS 클라이언트(1023), 컨텍스트 메니저(1024), 인터페이스 메니저(1025)를 포함할 수 있다. 또한 단말(10)의 TCP/IP 스택(1020) 내에는 도 5b에 설명한 구성 요소 외에 필요에 따라 추가적인 구성 요소들을 더 가질 수도 있다.

통신 프로세서(1010)는 NAS 제어 평면(1011)를 포함할 수 있다.

또한 앞서 설명한 바와 같이 5G 코어망(500)은 AMF(120), SMF(130), PCF(140), UDM(170), NEF(190)을 포함할 수 있다. 추가적으로 앞서 도 1에서 설명만 이루어진 UDR(504)을 더 예시하였다. 5G 코어망(500)은 외부의 AF(150)과 NEF(190)를 통해 연결될 수 있다.

단말(10)의 구성을 도 5a 및 도 5b에 분리하여 예시하였으나, 이들은 당업자가 도 5a 및 도 5b에 예시된 도면으로부터 단말의 전체적인 구성을 확인할 수 있으며, 도 5a 및 도 5b에 예시된 도면은 네트워크 인터페이스와 상위 계층 컨텍스트를 위한 구성임에 유의해야 한다. 또한 이하에서는 도 5a 및 도 5b를 총칭하여 도 5로 설명하기로 한다.

단말(UE; User Equipment)(10)은 앞서 설명한 바와 같이 어플리케이션 프로세서(Application Processor, AP)와 통신 프로세서(Communication Processor, CP)로 구성된 형태를 예시하였다. 하지만, 단말(10)은 어플리케이션 프로세서와 통신 프로세서를 하나의 원 칩으로 구현할 수도 있다. 이러한 경우 어플리케이션 프로세서와 통신 프로세서의 구성이 모두 하나의 프로세서 내에 포함될 수 있다. 예컨대, 물리적으로 하나의 프로세스가 존재하는 경우라고 하더라도, AP에서 수행하는 기능과 CP에서 수행하는 논리적인 기능은 동일할 수 있다. AP 내에는 단말(10)의 Application 이 존재하고, 이러한 Application은 소켓(socket) 인터페이스(1041)를 통하여 모바일 운영체제(예를 들면, 안드로이드, 리눅스, 타이젠, BSD 계열의 유닉스, 그리고 iOS)에 네트워크 관련 시스템 호출 및 시스템 라이브러리 호출을 통한 요청 및 응답을 수행할 수 있다.

또한 앞서 설명한 바와 같이 AP에서 구동되는 모바일 운영체제 내에는 TCP/IP 스택(1020)이 존재하며, TCP 컨텍스트를 관리하기 위한 커널 소켓에서 TCP Context를 관리할 수 있다. 그리고 모바일 운영체제에서는 네트워크 인터페이스들(1031, 1032, 1033) 중 적어도 하나를 통하여 CP(1010)와 통신할 수 있다. 또한 AP 내에는 URSP를 처리하기 위한 매니저(URSP Manager)(1022), DNS 클라이언트(1023), 상위 네트워크 계층 컨텍스트 관리 매니저(Context Manager)(1024), 네트워크 인터페이스를 관리하는 매니저(Interface Manager)(1025)를 포함할 수 있다. 또한 이러한 메니저들(1022, 1023, 1024, 1025)는 모뎀 제어 인터페이스(Modem Control I/F)(1021)를 통하여 CP(1010)와 연결되어 제어 목적으로 사용될 수 있다. CP(1010)는 3GPP 에어 인터페이스(air interface)에서 제공하는 기능을 구현하여 기지국과 연동할 수 있다. 그리고 CP(1010) 내에는 NAS 제어 평면(1011)을 제어하는 모듈이 존재하고 NAS 제어 평면(1011)은 5G 코어망(500)의 AMF(120)와 연동할 수 있다. 세션 관련 NAS 제어 메시지는 AMF(120)를 통하여 SMF(130)로 제공될 수 있다.

단말(10)의 네트워크 인터페이스를 통하여 송신된 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit, PDU)은 PDU 세션 타입이 IP 인 경우, IP 데이터 그램이다. 이러한 IP 데이터 그램은 PDU 세션(도 5의 521)을 통하여 5G 코어망(500)의 PSA-UPF(501)까지 도달될 수 있다. PSA-UPF(501)는 수신된 IP 데이터 그램을 IP 망인 데이터 네트워크(510)에 전달할 수 있다.

본 개시에서는 데이터 네트워크를 에지 컴퓨팅 데이터 네트워크인 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 데이터 네트워크(501)에는 에지 어플리케이션 서버(Edge Application Server, ESA)들(511, 512) 및 도메인 이름 서버(Domain Name Server, DNS)(513)가 존재할 수 있다. 이러한 ESA들(511, 512)과 , DNS(513)는 단말(10)과 통신할 수 있다. 5G 코어망(500) 내에 존재하는 UDM, UDR, NEF, AF, AMF, SMF, PCF 는 도 1에서 설명한 네트워크 기능과 동일한 기능을 수행하므로, 여기서 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 5에서 단말(10)의 네트워크 인터페이스와 PDU 세션 간의 관계는 1:1 연결을 가정하여 도시하였다. 단말(10)의 응용 프로그램이 TCP 연결을 요청하면 TCP 세션이 생성된다. 이러한 과정은 “connect” 시스템 호출과 같은 방법을 통하여 TCP 세션의 생성이 요청될 수 있다. 운영체제에서 성공적으로 TCP 세션이 생성되면 TCP Context는 단말의 소스 IP 주소를 가지고 있는 인터페이스에 바인딩(binding)될 수 있다.

만일 네트워크 인터페이스가 다운되면, 인터페이스에 바이딩된 TCP 세션에 해당하는 컨텍스트가 모두 제거된다. 이러한 동작으로 인하여, 만일 SSC Mode 2의 동작이 수행되는 경우, SMF(130)는 PSA-UPF의 이동을 위하여 첫 번째 PDU 세션을 릴리스 하고, 두 번째 PDU 세션을 생성할 수 있다. 이러한 과정에서, 단말(10)의 첫 번째 PDU 세션에 연결되었던 TCP 컨텍스트는 모두 제거되어, 세션의 연속성을 보장할 수 없게 된다.

또한, SSC Mode 3로 동작하는 경우, SMF(130)는 PSA-UPF의 이동을 위하여 두 번째 세션을 생성하도록 지시하며, 단말(10)은 두번째 PDU 세션을 생성하고, 일시적으로 첫 번째 PDU 세션과 두 번째 PDU 세션이 동시에 데이터 트래픽을 주고 받을 수 있다. 이러한 상황에서, 단말(10) 내에서는 첫 번째 PDU 세션에 상응하는 첫 번째 네트워크 인터페이스가 유지되면서, 두 번째 PDU 세션이 생성되었을 때 이에 상응하는 두 번째 네트워크 인터페이스가 생성된다. 이후에 첫 번째 PDU 세션이 릴리스되면, 첫 번째 PDU 세션에 대한 네트워크 인터페이스가 다운되고, 이 네트워크 인터페이스에 바인딩된 TCP 컨텍스트가 모두 제거된다. 따라서 첫 번째 PDU 세션의 상위 계층 컨텍스트는 연속성을 유지할 수 없게 된다.

본 개시에서 제안하는 동작은 두 번째 PDU 세션이 생성될 때, SMF(130)로 수신받은 IP 주소가 첫 번째 세션의 IP 주소와 동일하고, 상위 컨텍스트 유지 지시자(혹은 I/F 유지 지시자)를 수신하면, 단말(10) 내의 AP(1030)에 있는 네트워크 인터페이스에 두 번째 PDU 세션을 연결시키고, 네트워크 인터페이스를 다운시키지 않고 유지시킨다. 이렇게 네트워크 인터페이스를 유지하면, TCP 계층을 포함한 네트워크 상위 계층은 네트워크 인터페이스가 변경되지 않으므로, 기존의 컨텍스트 유지가 가능하다. 이러한 과정은, “URSP를 re-evaluation하지 않는다”로 표현할 수 있다.

<제1실시 예>

본 개시에 따른 제1실시예는 SSC Mode 3를 수행하는 과정에서, SMF(130)가 두 번째 PDU 세션에 할당할 IP 주소를 첫 번째 IP 주소와 동일한 주소를 사용하여, IP 주소를 유지하는 것을 결정하고, 단말(10)에 상위 계층 컨텍스트 유지를 명시하는 지시자를 전송하여, 단말(10)이 상위 계층 컨텍스트를 유지할 수 있도록 하는 방법을 기술한다.

본 실시예를 SMF(130)의 동작 관점에서 설명하면 다음과 같다. SMF(130)는 단말(10)로부터 첫 번째 PDU 세션 요청을 받을 수 있고, 단말(10)로부터 수신된 PDU 세션 요청 내에 IP 주소 유지하는 SSC Mode 2/3 지원 요청이 포함되어 있는 경우를 가정한다. SMF(130)는 UDM(170)의 가입자 정보가 SSC Mode 2/3를 지원하는 지를 확인하고, PCF(140)를 통하여 사업자 정책이 지원하는지를 식별(확인)할 수 있다. 그리고 SMF(130)는 UPF가 동일한 IP 주소 범위 내에 있어서, 단말(10)에 IP 주소에 대한 라우팅을 지원할 수 있는지를 식별(확인)하고, IP 유지하는 SSC Mode 2/3 지원을 허가 여부를 결정할 수 있다. SMF(130)는 첫 번째 PSA-UPF를 선택하고, 선택된 첫 번째 PSA-UPF와 N4 세션을 생성할 수 있다. SMF(130)는 단말(10)이 현재 위치 및 UPF 토폴로지에 따른 DNAI 정보, IP 보존을 통한 PSA 재배치(PSA relocation with IP preservation)의 제공 가능 여부, 단말이 요청한 DNN, S-NSSAI 정보, 그리고 Application Relocation 여부, DNAI 변경 지원여부를 식별하여 PSA-UPF를 선택할 수 있다. 그런 후 SMF(130)는 단말(10)에서 사용할 IP 주소를 할당할 수 있다. 또한 SMF(130)는 할당된 IP 주소를 AMF(120)를 통하여 단말(10)로 전달할 수 있다. 그리고 SMF(130)는 할당된 PSA-UPF 터널 정보를 AMF(120)를 통하여 RAN(20)으로 전달할 수 있다. 또한 SMF(130)는 RAN(20)으로 부터 AMF(120)를 통하여 RAN 터널 정보를 수신하고, PSA-UPF에 N4 세션을 갱신하여 RAN 터널 정보를 설정할 수 있다.

SMF(130)는 IP 주소를 유지하는 PSA Relocation를 결정할 수 있다. 단말(10)의 이동으로 인한 DNAI 변경, AF Influenced Traffic Steering 요청, OAM 으로부터의 요청에 의거하여, SMF(130)가 자체적으로 PSA relocation을 결정할 수 있다.

SMF(130)는 단말(10)에 새로운 PDU 세션의 생성을 지시하는 명령을 AMF(120)를 통하여 단말(10)로 전달할 수 있다. PDU 세션의 생성을 지시하는 명령은 현재의 PDU 세션 식별자, 새로운 PDU 세션이 재생성할 것을 지시하는 지시자, 현재 주소의 라이프타임, IP 주소 유지 필요를 나타내는 지시자를 또는 이들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

SMF(130)는 단말(10)로부터 새로운 PDU 세션의 생성을 요청하는 메시지를 AMF(120)를 통하여 수신할 수 있다. 새로운 PDU 세션의 생성을 요청하는 메시지에는 IP 주소 유지 요청, 이전 PDU 세션의 식별자, IP 주소 유지를 요청하는 IP 주소, 이전 PDU 세션의 PDU 세션 식별자를 포함하거나 상기한 정보들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. SMF(130)는 이전 PDU 세션의 IP 주소가 들어있지 않고, IP 주소 유지 요청만 들어 있는 경우, 이전 PDU 세션의 PDU 세션 식별자로 부터 이전 PDU 세션에 할당된 IP 주소를 획득할 수 있다. 이전 세션의 IP 주소는 UDM(170)으로 부터 획득할 수 있다.

SMF(130)는 두 번째 PDU 세션을 위한 PSA-UPF를 선택할 수 있다. SMF(130)는 첫 번째 PDU 세션에서 할당한 IP 주소를 알아내고, IP 주소 유지를 제공하는 경우, 동일한 IP 주소에서 라우팅이 가능한 PSA-UPF를 선택할 수 있다. SMF(130)는 선택된 PSA-UPF와 N4 세션을 생성할 수 있다. N4 생성 시, PSA-UPF에 이전 PDU 세션에 할당한 동일한 IP 주소를 전달할 수 있다.

SMF(130)는 두 번째 PDU 세션 생성 요청에 대한 응답 메시지에 동일한 IP 주소, 첫 번째 세션에 세션에서 할당된 IP 주소와 동일한 IP 주소를 할당하였다는 지시자, 그리고 첫 번째 세션의 세션 식별자를 함께 전달할 수 있다.

SMF(130)는 단말(10)로부터 첫번째 세션에 대한 릴리스 요청을 수신하고, 첫 번째 세션을 릴리스할 수 있다. 혹은 첫 번째 세션의 라이프 타임이 만료될 때 PDU 세션을 릴리스하는 절차를 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 제1실시 예를 단말의 동작 관점에서 설명하면 아래 같다.

단말(10)은 세션의 생성 시에, SSC Mode 3를 지원하면서 IP 주소 유지가 필요한지를 결정할 수 있다. 단말(10)은 세션 생성을 요청을 SMF(130)에 전달할 수 있다. 세션 생성 요청에는 PDU 세션 식별자, SSC Mode, IP 주소 유지 요청, IP 주소 유지 지원 여부를 전달하거나 상기한 정보들 중 적어도 일부를 전달할 수 있다. 또한 단말(10)은 SSC Mode 3에서 IP 주소 유지 지원 여부 및 SSC Mode 2에서 IP 주소 유지 지원 여부를 전달할 수 있다. 그리고 단말(10)은 SMF(130)로부터 첫 번째 PDU 세션의 응답 메시지를 수신할 수 있다.

단말(10)의 모뎀(1010)은 단말(10)의 AP(1030)의 네트워크 인터페이스 관리자에 신규 PDU 세션이 생성되었고, 첫 번째 PDU 세션의 IP 주소를 전달할 수 있다. 단말(10)의 AP(1030)에서 구동되는 네트워크 인터페이스 관리자는 단말(10)의 첫 번째 PDU 세션에 상응하는 첫 번째 네트워크 인터페이스를 신규로 생성할 수 있다. 첫 번째 네트워크 인터페이스의 IP 주소는 첫번째 PDU 세션에서 할당한 IP 주소를 설정할 수 있다.

단말(10)은 SMF(130)로 부터 PDU 세션 변경 지시 메시지에 포함된 신규 PDU 세션의 생성 사유, 현재 세션의 남은 시간, IP 주소 유지 요청, 첫번째 PDU 세션의 식별자, 그리고 IP 주소 유지 요청을 수신하거나 상기한 정보들 중 적어도 일부를 포함한 정보를 수신할 수 있다.

단말(10)은 SMF(130)에 두 번째 PDU 세션의 생성을 요청할 수 있다. 에 두 번째 PDU 세션의 요청에는 새롭게 할당한 새로운 PDU 세션의 식별자, 첫 번째 PDU 세션의 식별자, 그리고 IP 주소 유지 요청, 그리고 첫 번째 세션에서 할당한 IP 주소를 전달할 수 있다.

단말(10)은 SMF(130)로부터 첫 번째 PDU 세션에 대한 릴리스를 수신할 수 있다. 단말(10)은 SMF(130)로부터 상위 계층 세션 유지 요청을 함께 수신할 수 있다. 단말(10)은 첫 번째 PDU 세션에 대한 상위 계층 컨텍스트 유지 요청를 수신하면, 단말(10)의 모뎀(1010)은 AP(1030)에 상위 계층 컨텍스트를 해지하지 않는다.

도 6a 내지 도 6c는 본 개시의 제1실시예에 따라 새로운 PDU 세션에 대하여 단말에 동일한 상위 계층 컨텍스트를 유지하도록 하기 위한 신호 흐름도이다.

도 6a 내지 도 6c는 순차적으로 수행되는 일련의 절차일 수 있다. 하지만, 각 페이즈(phase)마다 서로 독립적으로 또는 특정한 페이즈 이후에 도 6a 내지 도 6c의 순서가 아닌 다른 순서로 동작이 이루어질 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 6a 내지 도 6c의 순서로 설명하기로 한다. 또한 이하의 설명에서는 도 6a 내지 도 6c를 총칭하여 도 6이라 칭하기로 한다.

단말(10)은 첫 번째 PDU 세션의 생성 시에, SSC 3 모드를 지원하며, 이와 함께 IP 주소 및 상위 네트워크 컨텍스트 유지 지원에 대한 Capability를 SMF(130)로 전달할 수 있다. 이러한 과정은 도 6의 페이즈 A(Phase A)와 같다. SMF(130)는 단말(10)이 IP 유지를 제공하고, UDM 가입 정보로부터, 해당 단말(10)에 대한 IP 유지를 제공하는 SSC Mode 2/3를 제공하면, 이를 지원하는 PDU 세션을 생성할 수 있다. SMF(130)는 SSC Mode 3로 세션을 생성할 수 있다.

절차 1~2에서 단말(10)은 PDU 세션의 생성을 요청하는 메시지를 AMF(120)를 통하여 SMF(130)로 전달할 수 있다. 단말(10)은 첫 번째 PDU 세션의 생성 시에, SSC 3 모드를 지원하며, 이와 함께 IP 주소 및 상위 네트워크 컨텍스트 유지 지원에 대한 Capability를 SMF(130)로 전달할 수 있다.

절차 3에서 단말(10)로부터 PDU 세션 요청을 수신한 SMF(130)는 단말(10)에 대한 가입자 정보를 확인하여 위하여, UDM(170)으로부터 가입자 정보를 수신할 수 있다.

절차 3을 수행한 후 절차 4에서 SMF(130)는 AMF(120)로 PDU 생성 응답 메시지를 전송할 수 있다.

절차 5에서 SMF(130)는 PCF(140)와 SM 정책을 수신하기 위한 연결을 생성하고, PCF 로부터 단말(10)의 PDU 세션에 대한 PCC 규칙을 수신할 수 있다. PCC 규칙에는 AF 요청한 트래픽 스티어링 시행 제어 정보(AF Influenced Traffic Steering Enforcement Control Information)를 포함할 수 있다. AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 규칙에는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

- DNAI (Data Network Access Indentifier)

- SSC Mode 2 혹은 SSC Mode 3

- IP 주소 유지 지시자 (혹은 네트워크 인터페이스 유지 지시자)

- 상위 계층 컨텍스트 유지 지시자

- 응용 계층 Relocation 가능 여부

- N6 라우팅 정보

절차 6에서 SMF(130)는 단말(10)이 제공한 SSC 지원 여부, PCF(140)로부터 수신한 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보을 지원할 수 있는 첫 번째 PSA-UPF를 선택할 수 있다. SMF(130)가 PCF(140)로부터 SSC Mode 2 혹은 SSC Mode 3와 함께 IP 주소 유지 지시자를 수신하면, SMF(130)는 DNAI 내에서 IP 주소가 유지될 수 있는 IP 레인지(range)에서 단말(10)의 IP 주소를 결정하고, 이를 지원할 수 있는 PSA-UPF(도 6에서는 UF1(601))를 선택할 수 있다. 또한, SMF(130)는 PCF(140)로부터 IP 주소 유지 지시자, 혹은 상위 계층 컨텍스트 유지 지시자를 수신하고, 해당하는 PDU 세션이 단말의 요청 및 가입자 정보를 통하여 SSC Mode 2 혹은 SSC Mode 3을 지원하는 경우, 이를 지원할 수 있는 PSA-UPF(도 6에서는 UF1(601))를 선택할 수 있다. SMF(130)는 선택한 PSA-UPF(도 6에서는 UF1(601))와 N4 세션을 생성할 수 있다.

절차 7~8에서 SMF(130)는 단말(10)의 IP 주소를 유지하고, SSC Mode 3에 대한 세션을 생성을 결정하고, PDU 세션 생성 응답 메시지를 AMF(120)를 통하여 단말(10)로 전달할 수 있다.

다음으로 페이즈 B(Phase B)에 대하여 살펴보기로 한다. 페이즈 B는 PAS 재배치 결정 트리거(Triggering of PSA relocation decision)에 대하여 설명할 것이다.

절차 11에서 단말(10)이 현재의 등록 영역을 이탈을 감지한 경우, 단말(10)은 등록 요청 메시지를 RAN(20)을 통하여 AMF(120)로 전달할 수 있다. 혹은 단말(10)이 기지국의 명령에 의하여 다른 기지국으로 핸드오버를 수행한 경우에, 핸드오버 과정에서, AMF(120)는 기지국으로부터 핸드오버 발생을 감지할 수 있다. 혹은 단말(10)이 유휴상태(CM-IDLE; Connection Management IDLE 상태)에서 서비스 요청을 전달하는 경우, AMF(120)는 단말(10)이 이동하였음을 감지할 수 있다. AMF(120)는 PDUSession을 갱신하기 위한 PDUSesssion_Update_SMCOntext 요청에 단말(10)의 위치 정보를 포함하여 SMF(130)로 전달할 수 있다.

절차 12에서 PCF(140)는 AF로 AF 트래픽 스티어링에 대한 요청을 수신하거나, 혹은 사업자 내부의 AF 트래픽 스티어링 규칙이 변경되는 경우, SMF(130)에 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보를 포함한 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 전달할 수 있다. AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보는 앞선 절차 5에서 설명한 정보를 포함할 수 있다.

절차 13에서 SMF(130)는 단말(10)의 이동에 의하여 단말(10)의 위치의 이동을 감지한 경우(절차 11), SMF(130)에 사전에 설정되었거나, PCC 규칙을 통하여 등록되어 있는 DNAI로 이동하였는지를 식별(판단)할 수 있다. 혹은 SMF(130)는 PCC로부터 AF 요청 트래픽 제어 시행 정보를 수신한 경우, 해당 단말(10)의 위치가 DNAI에 맵핑되어 있는 위치에 포함되어 있는지를 식별(판단)할 수 있다. 혹은 SMF(130)는 SMF(130) 내에서 자체적으로 설정한 정보, OAM 에서 설정한 정보를 통하여, PSA 로드 리밸런싱을 결정할 수도 있다. 이러한 결정 중에 어느 하나에 만족되면, SMF(130)는 도 6의 페이즈 C에 해당하는 PDU 세션 갱신 절차 (도면 6b 의 절차 14~18)를 수행할 수 있다.

다음으로 페이즈 C(Phase C)에 대하여 살펴보기로 한다. 페이즈 C는 PDU 세션 수정 절차(PDU Session Modification Procedure)를 제공하기 위한 신호 흐름도이다.

절차 14~15에서 SMF(130)는 첫 번째 PDU 세션에 대하여, PDU 세션 갱신 명령(PDU Session Modification Command) 메시지를 AMF(120)로 전송할 수 있다. PDU 세션 갱신 명령 메시지는 N1N2MessageTransfer에 포함되어 AMF(120)로 전달될 수 있다. AMF(120)는 PDU 세션 갱신 명령 메시지의 내용을 RAN(20)을 통하여 단말(10)로 전달할 수 있다. PDU 세션 갱신 명령 메시지에는 Relocation되어야 하는 PDU 세션의 식별자, 동일한 DN으로 세션이 재생성되어야 함을 나타내는 지시자, 그리고 남은 PDU 세션의 라이프타임, 그리고 IP 주소 유지 요청 혹은 IP 주소 유치 지시자가 포함되거나 또는 상기한 정보들 중 적어도 일부가 포함될 수 있다. 또한 PDU 세션 갱신 명령 메시지에는 IP 주소 유지 요청인 경우, 상위 계층 컨텍스트 유지 지시자가 함께 포함될 수 있다. 상위 계층 컨텍스트 유지 지시자는 TCP 컨텍스트에 대한 유지 혹은 해지를 나타내는 지시자 혹은 그 상위 계층 컨텍스트에 대한 유지 혹은 해지 지시자를 더 포함할 수 있다. 혹은 상위 계층 컨텍스트 유지가 필요하다는 요청을 포함 할 수도 있다.

절차 16~18에서 단말(10)은 PDU 세션 갱신 명령을 수신하고 이에 대응한 응답 메시지를 AMF(120)를 통하여 SMF(130)로 전달할 수 있다.

절차 15의 PDU 세션 갱신 명령을 수신한 단말(10)은 PDU 세션의 재생성되어야 하는 지시자를 포함한 메시지에 포함된 정보를 바탕으로 상위 인에이블링 계층(예를 들면, 에지 인에이블러 클라이언트(Edge Enabler Client; EEC); 미도시)에 해당하는 정보를 전달할 수 있다.

다음은 단말(10) 내에서 모뎀(1010)으로부터 공지를 받은 상위 엔에이블링 계층이 서버와 접속하여 응용 계층 서버 간의 컨텍스트를 전송을 트리거 하는 내용을 설명한다. 단말(10)의 응용 계층의 절차 15을 수신하였다는 정보를 모뎀으로부터 공지 받는다. 이를 수신한 단말 내의 EEC(미도시)는 Source EES(도 6에 미도시)에 응용 계층 컨텍스트 준비 절차를 수행한다. Source EES가 응용 계층 컨텍스트를 준비하는 절차는 본 개시의 도 11a/11b를 설명한 제6실시 예의 절차 6과 절차 7을 수행할 수 있다. 절차 6/7을 완료한 Source EES는 또한, 절차 11/절차 12-1/12-2/12-3/12-4에 따르는 절차를 수행할 수 있고, 단말(10)의 응용 계층의 EEC에게 절차 12-4에 해당하는 응답을 전달할 수 있다. 단말의 EEC(10)가 절차 12-4에 해당하는 메시지를 수신하면, 단말(10)은 본 실시 예의 페이즈 D에 해당하는 첫 번째 PDU 세션의 릴리스 절차를 트리거할 수 있다. 즉 본 실시예의 절차 31의 PDU Session Release 요청 메시지를 보내는 절차를 트리거 할 수 있다.

페이즈 D(Phase D)는 단말이 두 번째 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 절차(PDU Session Establishment Procedure for the second PDU Session)가 될 수 있다(절차 19~29).

절차 19~20에서 단말(10)은 두 번째 PDU 세션을 요청하는 PDU 세션 생성 요청 메시지를 SMF(130)로 전달할 수 있다. 두 번째 세션의 생성을 요청할 때, 단말(10)이 IP 주소 유지를 지원하며, 두 번째 PDU 세션에 대하여 동일한 IP 주소를 할당할 것을 요청하는 정보를 포함할 수 있다. 단말(10)이 첫 번째 IP 주소와 동일한 IP 주소를 할당할 것을 요청하는 정보는 첫 번째 PDU 세션 식별자와 IP 주소 유지 요청 정보를 포함하여 전달할 수 있다. 혹은 단말(10)은 첫 번째 세션에서 할당 받은 IP 주소, 첫 번째 PDU 세션 식별자 그리고, IP 주소 유지 요청, 상위 컨텍스트 유지 가능 정보를 포함하는 요청 메시지를 AMF(120)를 통하여 SMF(130)로 전달할 수 있다.

절차 21에서 SMF(130)는 가입자 정보의 확인을 통하여, 단말(10)에 IP 주소 유지 요청 가입자 정보를 확인할 수 있다.

절차 22에서 SMF(130)는 상기한 확인 결과에 기반하여 AMF(120)로 PDU 세션 응답 메시지를 전송할 수 있다.

절차 23에서 SMF(130)는 PCF(140)로부터 단말(10)에 대한 PCC 규칙을 수신하고, 단말(10)에 SSC Mode 2/3 제공에 대한 사업자 정책 및 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보를 수신할 수 있다. SMF(130)는 단말(10)이 보내온 요청 정보, 단말(10)의 위치, 가입자 정보, 그리고 PCC 규칙을 토대로 PSA-UPF 이동 여부를 결정할 수 있다. SMF(130)가 PSA-UPF를 결정할 때, 단말(10)에 동일한 IP 주소의 할당 여부를 결정할 수 있다.

절차 24~27에서 SMF(130)가 PSA-UPF 이동을 결정하고, 단말(10)의 IP 주소 유지를 결정하면, SMF(130)는 단말에 PDU 세션 응답 메시지에, 첫 번째 IP 주소와 동일 IP 주소, IP 주소 유지 여부 지시자, 첫 번째 세션의 식별자, 상위 네트워크 컨텍스트 유지 요청을 포함한 PDU 세션 응답 메시지를 단말에 전달할 수 있다. 본 개시에서 언급된 상위 네트워크 컨텍스트는 단말내의 상위 계층 운영체제(High Layer Operation System) 혹은 모바일 운영체제에 존재하는 현재의 PDU 세션에 바인딩된 상위 계층의 네트워크 컨텍스트, 예를 들면 TCP 컨텍스트 혹은 HTTP 컨텍스트가 될 수 있다. 세션 응답 메시지는 AMF(120)에 N1N2TransferMessage에 실어서 전달할 수 있으며, AMF(120)는 SMF(130)로부터 수신받은 PDU 세션 응답 메시지를 RAN(20)을 통하여 단말(10)로 전달할 수 있다.

절차 28에서 SMF(130)는 두 번째 PDU 세션에 대한 N4 세션을 생성하고, 첫 번째 PDU 세션을 두 번째 PDU 세션으로 변경할 수 있다.

절차 29에서 PDU 세션 요청 허가 메시지에 포함된 단말(10)에 할당된 주소가 첫 번째 PDU 세션에서 할당된 단말의 주소와 동일한 IP 주소이고, 상위 네트워크 컨텍스트 유지 요청을 포함되어 있으면, 단말(10)의 운영체제는 신규 PDU 세션의 생성 시에도 신규 네트워크 인터페이스를 생성하지 않고, 기존의 네트워크 인터페이스를 이용하여, 트래픽을 전달할 수 있다. 기존의 즉, 해지되지 아니한 첫 번째 PDU 세션을 통해서 통신 중인 상위 계층 네트워크 컨텍스트(예를 들면 기존의 TCP 연결)를 유지할 수 있다.

페이즈 E(Phase E)는 동일한 IP 주소를 가진 두 개의 PDU 세션을 동시에 사용(업 링크 트래픽은 두 번째 PDU 세션과 연결)(Simultaneous use of two PDU sessions with the same IP address (Uplink traffic goes with the second PDU Session))에 대하여 살펴보기로 한다.

단말(10) 내의 모뎀(1010)은 상위 네트워크 컨텍스트 유지 요청을 수신하면, 모뎀(1010)은 단말(10)의 운영체제에 이 정보를 전달할 수 있다. 단말의 운영체제는 첫 번째 주소가 유지 되므로, 첫 번째 PDU Session 에 상응하는 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 주소에 바인딩(binding)된 상위 계층 (예를 들면 TCP 연결)을 해지 하지 아니한다. 다시 말하면, 첫 번째 PDU Session 에 바인딩된 상위 계층 컨텍스트에 해당한다. 그리고, 단말(10)은 URSP 정책을 re-evaluation하지 아니 한다. 단말(10)이 상위 네트워크 컨텍스트 유지 요청을 수신하지 않는 경우, 단말 운영체제에서 제공하는 IP 주소와 바인딩된 상위 계층(예를 TCP 연결)을 해지할 수 이다. 그리고 단말(10)의 운영체제는 PDU 세션에 연관된 네트워크 인터페이스를 다운 상태로 변경할 수 있다.

다음으로, 페이즈 F(Phase F)는 첫 번째 PDU 세션의 해제(Release of the first PDU Session)에 따른 절차에 대하여 살펴보기로 한다.

절차 31에서 단말(10)은 유지 타이머(Retain Timer) 이전에 해제(Release) 요청을 AMF(120)로 전달할 수 있다.

절차 32에서 SMF(120)는 단말(10)로부터 수신된 해제 요청을 SMF(130)로 전달 할 수 있다.

절차 33~34에서 SMF(130)는 Retain Timer가 만료되면, 첫 번째 PDU 세션의 해지 절차를 수행을 위하여 PDU 세션 릴리스 메시지를 AMF(120)를 통해 단말(10)로 전달할 수 있다. 다음은 절차 34의 SMF(130) 동작에 대하여 설명한다.

SMF(130)가 절차 24에서 IP 주소 및 상위 계층 컨텍스트를 위지하는 SSC Mode 3 PSA-UPF 이동절차의 수행을 결정하였으면, SMF(130)는 절차 34에서 PDU Session 릴리즈 메시지에 첫 번째 PDU 세션에 바인딩된 상위 계층 네트워크 컨텍스트를 해지 하지 말것을 지시하는 지시자를 포함하여 단말에 PDU 세션 릴리스 메시지를 전달할 수 있다. 이러한 지시자를 수신한 단말(10)은 상위 계층 운영체제에 이러한 지시자를 전달하여, PDU 세션이 해지되더라도 첫 번째 PDU 세션에 바인딩된 상위 계층 네트워크 컨텍스트가 유지되도록 할 수 있다. 단말이 본 지시자를 수신하지 아니하면, 첫 번째 세션에 바인된 상위 계층 네트워크 컨텍스트를 해지한다.

<제2실시예>

제2실시예는 SSC Mode 2를 사용하는 예이다.

도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일실시예에 따라 SSC Mode 2를 지원하는 경우의 신호 흐름도이다.

페이즈 A(Phase A)에 대응하는 제1PDU 세션 설정을 위한 PDU 세션 설정 프로시져(PDU Session Establishment Procedure of the first PDU Session)는 앞서 설명한 도 6에서의 절차 1-10과 동일한 동작이다. 제1실시예와 제2실시예의 차이는 , 제1실시예에서 언급한 SSC Mode 3 대신 SSC Mode 2로 교체된다는 차이만 있다. 따라서 절차 1-10에 대한 설명은 앞선 설명과 중복되므로, 생략하기로 한다.

페이즈 B(Phase B)인 PSA 재배치 결정의 트리거(Triggering of PSA relocation decision)의 절차 11~13의 동작은 제1실시예의 절차 11~13 동작과 동일하며, 다만, SMF(130)는 PSA-UPF의 결정과 함께, SSC Mode 2의 수행을 결정할 수 있다는 점에서만 차이가 있다.

페이즈 C(Phase C)는 첫 번째 PDU 세션의 해제(Release of the first PDU Session)를 위한 절차에 대하여 살펴보기로 한다.

절차 14에서 SMF(130)는 첫 번째 PDU 세션에서 할당된 첫 번째 PSA-UPF(도 7에서는 UPF1(601))의 N4 세션을 릴리스할 수 있다.

절차 15~16에서 SMF(130)가 SSC Mode 2의 수행을 결정하면, SMF(130)는 AFM(120)를 통해 단말(10)로 릴리스 메시지를 전달할 수 있다. 릴리스 메시지에는 단말(10)에 동일한 DN에 PDU 세션을 생성해야 한다는 사유를 포함하여 전달할 수 있다. 이와 함께, SMF(130)는 IP 주소 유지 지시자, 그리고 상위 계층 컨텍스트 유지 요청을 포함하여 릴리스 메시지를 전달할 수 있다.

절차 16에서 PDU 세션 릴리스와 이에 포함된 IP 주소 지시자 및 상위 계층 컨텍스트 유지 요청을 포함한 메시지를 수신받은 단말(10)은 해당하는 네트워크 인터페이스를 해지하지 아니하고, 상위 계층 네트워크 컨텍스트를 지우지 아니한다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 도 5의 도면을 이용하여 설명한다. 즉, CP(1030)에서 PDU 세션 릴리스를 수신한 NAS 제어 평면 모듈(1011)은 AP(130)에 있는 네트워크 인터페이스 매니저(1025)에 PDU 세션이 릴리스되었으나, 네트워크 인터페이스를 다운하지 말것을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다. 혹은 NAS 제어 평면 모듈(1011)은 컨텍스트 매니저(1024)에, 단말(10)의 현재 네트워크 인터페이스에 바인딩 되어 있는 컨텍스트를 유지하는 요청을 전달할 수 있다. 만약에 PDU 세션 릴리스 메시지에 IP 주소 유지 지시자 혹은 상위 계층 컨텍스트 유지 지시자가 포함되어 있지 않은 경우에, 단말(10)의 CP(1010)는 AP(100)에 네트워크 인터페이스 PDU 세션 식별자와 해당하는 네트워크 인터페이스를 제거할 것을 지시하는 요청을 전달할 수 있다. 이를 수신한 AP(1030)의 네트워크 인터페이스(1025)는 해당하는 네트워크 인터페이스를 다운 시키는 동작을 수행할 수 있다. 혹은 SMF(130)는 URSP re-evaluation을 하지 말 것을 요청하는 지시자를 단말(10)로 전달할 수 있다. 단말(10)은 이에 대한 요청을 수신하면 URSP를 re-evaluation 동작을 수행하지 않도록 할 수 있다. 혹은 단말(10)이 IP 주소 유지 요청 혹은 상위 계층 컨텍스트 유지 요청을 수신하면, 단말(10)은 URSP re-evalution 하지 않을 수 있다.

페이즈 D(Phase D)는 두 번째 세션에 대한 PDU 세션 설정 절차(PDU Session Establishment Procedure for the second PDU Session)에 대하여 살펴보기로 한다.

절차 17에서 SMF(130)로부터 PDU 세션에 대한 릴리스 메시지에 포함된 사유 및 IP 주소 유지 지시자, 혹은 상위 계층 컨텍스트 유지 요청을 포함한 정보를 수신한 단말(10)은 새로운 PDU 세션 식별자를 할당하고, 이를 포함하는 신규 PDU 세션을 생성을 요청하는 메시지를 AMF(120)를 통하여 SMF(130)에 전달할 수 있다. 신규 PDU 세션을 요청하는 메시지에는 첫 번째 PDU 세션에서 할당된 IP 주소를 유지하여야 하는 IP 주소 정보에 포함하여 전달할 수 있다. 또한 신규 PDU 세션을 요청하는 메시지에는 IP 주소를 요청하는 요청 지시자를 포함하여 전달할 수 있다. 그리고 신규 PDU 세션을 요청하는 메시지는 단말(10)이 SSC Mode 2를 요청하는 내용을 포함하여 전달할 수 있다.

절차 18에서 AMF(120)는 신규 PDU 세션을 요청하는 메시지를 수신하면, 이를 SMF(130)로 전달할 수 있다.

절차 19에서 SMF(130)는 단말(10)이 요청한 SSC Mode 2/3 정보, 그리고 IP 주소 유지 제공 여부에 대한 가입자 정보를 식별(확인)할 수 있다.

절차 21에서 SMF(130)는 PCC로부터 단말(10)의 PDU 세션에 대한 사업자 정책을 수신할 수 있다. 사업자 정책은 AF 요청 트래픽 스티어링 정책 시행 제어 정보를 포함할 수 있으며, AF 요청 트래픽 스티어링 정책 시행 제어 정보는 제1실시 예의 절차 5에 포함된 정보와 동일하게 구성할 수 있다.

절차 22에서 SMF(130)는 두 번째 PSA-UPF를 선택할 수 있다. 두 번째 PSA-UPF 선택 시에 SMF(130)는 단말(10)이 요청한 IP 주소에 대한 동일한 IP 주소 범위에 해당하는 PSA-UPF(도 7에서는 UPF2(602))를 선택하고, 선택된 PSA-UPF(도 7에서는 UPF2(602))와 N4 세션을 생성할 수 있다.

절차 23-24에서 SMF(130)는 단말(10)에 PDU 세션 생성 허가 메시지를 전달할 수 있다. SMF(130)는 AMF(120)에게 PDU 세션 생성 허가 메시지가 포함된 N1N2MessageTransfer 메시지를 전달하고, AMF(120)는 SMF(130)로부터 수신받은 PDU 세션 생성 허가 메시지를 RAN(20)을 통하여 단말(10)로 전달할 수 있다. PDU 세션 생성 허가 메시지에는 다음과 같은 정보가 포함될 수 있다.

- 단말에 할당된 IP 주소

- 이전의 세션과 동일한 IP 주소 정보 지시자

절차 25에서. AMF(120)는 (R)AN(20)으로부터 N2 Message를 수신한다 (도면에 표시되지 않음). N2 Message를 수신한 AMF(120)는 PDUSEssion Update SM Context 요청을 SMF(130)에 전달한다. 본 메시지에는 AMF(120)가 (R)AN(20)으로부터 수신한 (R)AN 터널 정보가 들어 있다.

절차 26에서 PDU SessionUpdate SMContext 요청을 수신한 메시지는 (R)AN 으로부터 수신한 터널 정보를 UPF2에 전달하여, 다운링크 트래픽을 위한 UPF2의 터널 정보를 갱신할 수 있다.

<제3실시예>

제3실시예는 SMF(130)의 자체적인 결정 혹은 OAM의 결정, 혹은 NWDAF의 결정에 의하여, PSA를 Relocation하는 시나리오에 대한 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 개시의 실시예에 따르면, SMF(130)는 IP 주소를 유지하는 PSA-UPF Relocation을 결정할 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따라 PSA를 Relocation하는 경우의 신호 흐름도이다.

SMF(130)는 PSA-UPF들의 로드 정보 및 코어 네트워크 패킷 지연 버짓(Core Network Packet Delay Budget, CN-PDB) 정보, 패킷 지연 버짓(Packet Delay Budget, PDB) 정보를 토대로 자체적으로 PSA-UPF의 이동을 결정할 수 있다(절차 1A-2). 혹은 SMF(130)는 도 8의 NWDAF(802)로 부터의 결정 혹은 OAM의 결정을 통하여 PSA-UPF로의 이동을 결정할 수 있다(절차 1A-1 or 절차 1B). SMF(130)는 절차 1에서 PSA-UPF의 이동을 결정할 때, 첫 번째 PSA-UPF에 연결된 단말의 목록 중에서 두 번째 UPF로 이관할 세션을 결정할 수 있다(절차 1C). SMF(130)는 신규로 생성할 두 번째 PSA-UPF를 결정할 수 있다(절차 1C). SMF(130)는 단말의 SSC Mode 3 지원 여부, SSC Mode에 대한 가입자 정보, PCC 규칙에 포함된 정보를 통하여 SSC Mode 3와 함께 IP 유지를 지원하기로 결정한 경우 앞서 설명한 제1실시 예 의 Phase C, E, D, F에 기술한 바와 같이 절차 14 및 이후의 절차를 수행할 수 있다(절차 2).

<제4실시예>

제4실시예는 SMF(130)의 자체적인 결정 혹은 OAM의 결정, 혹은 NWDAF(802)의 결정에 의하여, PSA를 Relocation하는 시나리오에 대하여 설명한다. 본 개시의 실시예에 따르면 SMF(130)는 IP 주소를 유지하는 PSA-UPF Relocation을 결정할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따라 PSA를 Relocation하는 경우의 신호 흐름도이다.

SMF(130)는 PSA-UPF들의 로드 정보 및 CN-PDB(Core Network Packet Delay Budget) 정보, PDB(Packet Delay Budget) 정보를 토대로 자체적으로 PSA-UPF의 이동을 결정할 수 있다(절차 1A-2). 혹은 SMF(130)는 NWDAF(802)로 부터의 결정 혹은 OAM의 결정을 통하여 PSA-UPF로의 이동을 결정할 수 있다(절차 1A-1 or 절차 1B). SMF(130)는 절차 1에서 PSA-UPF의 이동을 결정할 때, 첫 번째 PSA-UPF에 연결된 단말의 목록 중에서 두 번째 UPF로 이관할 세션을 결정할 수 있다(절차 1C). SMF(130)는 신규로 생성할 두 번째 PSA-UPF를 결정할 수 있다(절차 1C). SMF(130)는 단말의 SSC Mode 2 지원 여부, SSC Mode 에 대한 가입자 정보, PCC 규칙에 포함된 정보를 통하여 SSC Mode 2와 함께 IP 유지를 지원하기로 결정한 경우 제2실시 예의 절차 14 이후의 절차를 수행할 수 있다(절차 2).

<제5실시예>

제5실시 예는 도 4b 및 도 4c에 기술한 시나리오에서, SMF(130)가 AF로부터 요청을 수신하여, SSC Mode 3와 함께 IP 주소를 유지하는 PSA Relocation 절차에 대하여 살펴보기로 한다.

도 10은 본 개시의 일실시예에 따라 SSC Mode 3와 함께 IP 주소를 유지하는 PSA Relocation 시에 신호 흐름도이다.

도 10은 Source EAS(901)에서 Target EAS(904)로 응용 프로그램의 컨텍스트를 이동하는 내용을 포함한다. 응용 프로그램의 컨텍스트는 TCP 컨텍스트, HTTP 컨텍스트 를 포함하는 상위 계층 프로토콜에 대한 컨텍스트 정보를 포함한다.

또한 도 10의 실시예는 앞서 설명한 도 4b에 기술한 두 번째 시나리오와 같이, 단말의 IP 주소를 유지 하면서 EAS를 이동(migration)하는 경우에 대한 절차를 기술한다.

절차 1에서 PCF(601)는 AF 요청(또는 요청 메시지)을 수신할 수 있다. 이러한 AF 요청은 Source EAS(901)의 AF 요청 혹은 Source EES(Edge Enabler Server)(902)로부터의 AF 요청이 될 수 있다. 또한 AF 요청에는 IP 유지 요청, Application Relocation 요청, DNAI 변경 여부 그리고 상위 컨텍스트 유지 요청 또는 이를 지시하는 정보가 포함될 수 있다.

PCF(601)는 UDR로부터 혹은 NEF(601)로 부터 혹은 Source EAS 혹은 Source EES로부터 직접 AF Traffic Influence 정보 변경 공지를 받고, 절차 2에서 SMF(130)로 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보 에, IP 주소 유지 요청, 상위 컨텍스트 유지 요청 정보를 포함한 PCC 규칙을 전달할 수 있다. 절차 2에 기술한 정보는 앞서 설명한 제1실시예의 절차 12에서 기술된 내용과 동일하다. 이와 더불어 AF 요청에는 사용자 평면 이벤트에 대한 공지를 포함할 수 있다. 사용자 평면 이벤트에 대한 공지 정보에는 Early 공지 및 Late 공지에 대한 수신 여부를 포함하는 사용자 평면 이벤트 가입 정보가 포함되어 있다.

절차 3에서 SMF(130)가 AMF(120)로부터 단말 이동에 대한 정보를 수신하면, 절차 4에서 SMF(130)가 사용자 평면에 대한 이벤트 공지에 대한 가입 요청에 포함된 사용자 평면 이벤트 공지 조건에 부합하는 이벤트가 발생하였는지를 식별(판단)할 수 있다. 사용자 평면 이벤트 공지 조건은 다음과 같은 예가 있을 수 있다.

- SMF 가 지정한 사용자 위치 정보와 맵핑된 DNAI 가 변경된 경우,

- AF 요청 메시지에 이벤트 공지를 위한 공간적인 정보가 포함된 경우,

- AF 요청 메시지에 원하는 PDB 정보를 만족시키지 못하는 지역으로 단말이 이동한 경우

절차 4의 식별 결과 사용자 이벤트 공지에 대한 조건이 만족하면, SMF(130)는 현재 단말의 위치에서 AF 요청을 만족할 수 있는 PSA-UPF Relocation을 수행할 수 있는지를 결정하고, 절차 5에서 이에 대한 공지를 AF(도 10에서는 S-EES(902))로 전달할 수 있다. AF의 Early 공지에 포함되는 내용은 아래의 내용들을 포함할 수 있다.

- IP 주소 유지 가능 여부

- PSA-Relocation 여부

- PSA 이동시, 예상 PDB 에 대한 정보

- DNAI 가 변경되는 경우, 변경될 목적지 DNAI 정보

Source EES(902)는 절차 5에서 SMF(130)로부터 사용자 평면 이벤트에 대한 Early 공지를 수신할 수 있다. Source EES(902)는 수신 받은 정보로 통하여, Application 컨텍스트 이동 여부를 결정할 수 있다. Source EES(902)는 Application Context 이동은 아래와 같은 조건이 만족되는 경우 Application Context의 이동을 결정할 수 있다.

- IP 주소 유지할 수 있고, PSA Relocation 을 수행하면서, Target DNAI 가 Source EES 혹은 Source EAS 가 연결되어 있는 DNAI 정보와 같지 않은 경우

- IP 주소를 유지할 수 있고, PSA Relocation 을 수행하면서, Target DNAI 가 현재 DNAI 와 동일한 경우인데, Source EES 가 자체적으로 해당 EAS 에 대한 VM 마이그레이션을 수행하여야 하는 경우,

위의 조건이 만족되지 아니하는 경우, Source EES(902)는 Application Context의 이동을 결정하지 아니한다.

Source EES(902)가 Application Context의 이동을 결정하는 경우, 절차 6 및 절차 7을 수행할 수 있다.

Source EES(902)가 PSA Relocation을 결정하는 경우, Source EES(902)는 절차 8에서 AppRelocationInfo 메시지에 긍정적인 응답을 SMF(130)로 전달할 수 있다. 만약에 Source EES(902)가 PSA-UPF의 이동이 필요 없다고 판단하면, Source EES(902)는 절차 8에서 SMF(130)로 부정적인 응답을 전달할 수 있다. Source EES(902)가 PSA-UPF 이동이 필요 없다고 판단하는 경우는 다음과 같은 경우가 있을 수 있다.

- 이동이 예상되는 PSA-UPF에 대한 Target DNAI에 연결된 Target EES를 찾을 수 없는 경우,

- 이동이 예상되는 PSA-UPF와 단말 간의 예상 delay(PDB)가 응용 계층이 요구하는 PDB를 만족하는 경우

- Target DNAI에 연결된 Target EES에 가용한 자원이 없어서, Application Context의 이동이 불가능한 경우

Source EES(902)가 PSA Relocation을 수행에 대한 응답을 긍정적으로 결정하였고, 단말(10)의 IP 주소와 상위 계층 프로토콜이 유지되는 PSA Relocaiton을 결정한 경우, Source EES(902)는 AppRelocationInfo 메시지에 아래와 같은 정보를 포함하여 응답할 수 있다.

- PSA Relocation에 대한 긍정적인 응답

- SSC Mode 3에 사용할 이전 컨텍스트에 대한 유지 시간, 혹은 Old PDU 세션이 세션을 유지하는 시간

- AF 변경된다는 지시자,

- 공지를 받을 Target AF에 대한 공지 주소

- 단말의 상위 계층 네트워크 컨텍스트 유지 지시자

SMF(130)는 절차 8에서 Source EES (AF)(902)로부터 Early 공지에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 응답 메시지에 긍정적인 결과를 수신한 경우, SMF(130)는 PSA Relocation을 결정할 수 있다. SMF(130)는 앞서 설명한 제1실시예의 절차 도 6의 절차 14 내지 절차 18의 PDU 세션 변경 절차를 수행할 수 있다. 이 절차에서 SMF(130)는 단말(10)에 PDU 세션 변경 메시지에 IP 주소 유지 요청 및 상위 계층 네트워크 프로토콜 유지 요청 정보를 포함하여 전달할 수 있다.

이를 수신한 단말(10)은 제1실시 예의 도 6에서 기술한 절차 19 내지 절차 29를 수행할 수 있다. SMF(130)는 도 6의 절차 19 내지 절차 29를 수행하는 중에 혹은 수행 이후에, Source EES(AF)(902)에 Late 공지를 전달할 수 있다. Source EES(902)가 AF에 전송하는 늦은 공지 메시지에는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

- Target DNAI

- 단말의 IP 주소

- 상위 컨텍스트 유지 정보 제공 여부

- 예상되는 PDB 정보, 혹은 CN PDB 정보

Source EES(902)는 늦은 공지를 수신한 이후에 절차 13 내지 절차 14와 같이 Application Context 전송을 수행한다. Source EES 는 절차 14b 에서 단말의 EEC (Edge Enabler Client)에 Context Relocation Response 정보를 전달할 수 있다.

이후에 Source EES(902)는 AppRelocation Info에 다음과 같은 정보를 포함하여 SMF(130)로 응답할 수 있다.

- AppRelocation 의 성공적인 수행 여부

- Target DNAI

- 단말의 가입자 정보 (GPSI 등)

SMF(130)는 절차 8에서 늦은 공지에 대한 응답을 수신할 수 있다.

이후의 절차는 제1실시 예의 절차 31 내지 절차 35(페이즈 F)에서 설명된 동작을 수행할 수 있다.

?

<제6실시예>

본 개시에 따른 제6실시 예는 단말이 IP 주소를 유지하면서, EAS 를 이동(Migration)하는 경우가 될 수 있다. 즉, 앞서 설명한 도 4b 및 도 4c의 시나리오들에 대응하는 절차가 될 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말이 IP 주소를 유지하면서, EAS 를 이동(Migration)하는 경우의 신호 흐름도이다.

절차 1에서 S-EES(902)는 AF 요청 메시지를 PCF(601)로 전송할 수 있다. AF 요청 메시지에 IP 주소 유지, 응용 계층 Relocation, DNAI 변경 여부 그리고 상위 컨텍스트 유지 요청을 포함하여 전송할 수 있다.

절차 1에서 PCF(601)는 UDR로부터 혹은 NEF로 부터 혹은 Source EAS(901) 혹은 Source EES(902)로부터 직접 AF Traffic Influence 정보 변경 공지를 받고, 절차 2에서 PCF(601)는 SMF(130)로 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보에, IP 주소 유지 요청, 상위 컨텍스트 유지 요청 정보를 포함한 PCC 규칙을 전달할 수 있다.

절차 2에 기술한 정보는 제2실시 예의 절차 12에서 기술된 내용과 동일하다. 이와 더불어 AF 요청에는 사용자 평면 이벤트에 대한 공지를 포함할 수 있다. 사용자 평면 이벤트에 대한 공지 정보에는 Early 공지 및 Late 공지에 대한 수신 여부를 포함하는 사용자 평면 이벤트 가입 정보가 포함되어 있다.

절차 3에서 SMF(130)가 AMF(120)로부터 단말 이동에 대한 정보를 수신하고, SMF(130)가 사용자 평면에 대한 이벤트 공지에 대한 가입 요청에 포함된 사용자 평면 이벤트 공지 조건에 부합하는 이벤트가 발생하였는지를 식별(판단)할 수 있다. 사용자 평면 이벤트 공지 조건은 다음과 같은 예가 있을 수 있다.

- SMF(130)가 지정한 사용자 위치 정보와 맵핑된 DNAI가 변경된 경우,

- AF 요청 메시지에 이벤트 공지를 위한 공간적인 정보가 포함된 경우,

- AF 요청 메시지에 원하는 PDB 정보를 만족시키지 못하는 지역으로 단말이 이동한 경우

절차 4에서 사용자 이벤트 공지에 대한 조건이 만족하면, SMF(130)는 현재 단말(10)의 위치에서 AF 요청을 만족할 수 있는 PSA-UPF Relocation을 수행할 수 있는지를 결정하고, 절차 5에서 이에 대한 공지를 AF(도 11에서는 S-EES(902)로 전달할 수 있다. AF의 Early 공지에 포함되는 내용은 아래와 같다.

- IP 주소 유지 가능 여부

- PSA-Relocation 여부

- PSA 이동시, 예상 PDB 에 대한 정보

- DNAI 가 변경되는 경우, 변경될 목적지 DNAI 정보

Source EES(902)는 절차 5에서 SMF(130)로부터 사용자 평면 이벤트에 대한 Early 공지를 수신할 수 있다. Source EES(902)는 수신 받은 정보로 통하여, Application 컨텍스트 이동 여부를 결정할 수 있다. Source EES(902)는 Application Context 이동은 아래와 같은 조건이 만족되는 경우 Application Context의 이동을 결정할 수 있다.

- IP 주소 유지할 수 있고, PSA Relocation 을 수행하면서, Target DNAI가 Source EES 혹은 Source EAS(901)가 연결되어 있는 DNAI 정보와 같지 않은 경우

- IP 주소를 유지할 수 있고, PSA Relocation 을 수행하면서, Target DNAI가 현재 DNAI와 동일한 경우인데, Source EES(902)가 자체적으로 해당 EAS(901)에 대한 VM 마이그레이션을 수행하여야 하는 경우,

위의 조건이 만족되지 아니하는 경우, Source EES(902)는 Application Context의 이동을 결정하지 아니한다.

Source EES(902)가 Application Context의 이동을 결정하는 경우, T-EES(903)과 절차 6 및 절차 7을 수행할 수 있다.

Source EES(902)가 PSA Relocation 을 결정하는 경우, 절차 8에서 Source EES(902)는 SMF(130)로 AppRelocationInfo 메시지에 긍정적인 응답을 전달할 수 있다. 만약에 Source EES(902)가 PSA-UPF의 이동이 필요 없다고 판단하면, Source EES(902)는 SMF(130)로 부정적인 응답을 전달할 수 있다. Source EES(902)가 PSA-UPF 이동이 필요 없다고 판단하는 경우는 다음과 같은 경우가 있을 수 있다.

- 이동이 예상되는 PSA-UPF 에 대한 Target DNAI에 연결된 Target EES를 찾을 수 없는 경우,

- 이동이 예상되는 PSA-UPF와 단말 간의 예상 delay (PDB)가 응용 계층이 요구하는 PDB를 만족하는 경우

- Target DNAI에 연결된 Target EES에 가용한 자원이 없어서, Application Context의 이동이 불가능한 경우

Source EES(902)가 PSA Relocation을 수행에 대한 응답을 긍정적으로 결정하였고, 단말의 IP 주소와 상위 계층 프로토콜이 유지되는 PSA Relocaiton을 결정한 경우, Source EES(902) AppRelocationInfo 메시지에 아래와 같은 정보들 모두 또는 아래의 정보들 중 적어도 일부를 포함하여 응답할 수 있다.

- PSA Relocation에 대한 긍정적인 응답

- AF 변경 지시자와 변경되는 경우, 공지를 받을 Target AF 에 대한 공지 주소

- 단말의 상위 계층 네트워크 컨텍스트 유지 지시자

SMF(130)는 Source EES (AF)(902)로부터 절차 8에서 Early 공지에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 응답 메시지에 긍정적인 결과를 수신한 경우, SMF(130)는 절차 9에서 PSA Relocation을 결정한다.

SMF(130)는 Source EES (AF)(902)에 절차 10에서 Late 공지를 전달한다. Source EES(902)가 AF(도 11에서는 S-EES(902))로 전송하는 늦은 공지 메시지에는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

- Target DNAI

- 상위 컨텍스트 유지 정보 제공 여부

- 예상되는 PDB 정보, 혹은 CN PDB 정보

절차 11에서 Source EES(902)는 Source EAS 에 응용 컨텍스트 전송 요청 메시지를 보낸다. Source EES 로부터 응용 컨텍스트 전송 요청을 수시한 S-EAS 는 응용 계층 컨텍스트를 Target EAS 로 전달한다. Source EAS 는 Source EES 로부터 응용 계층 준비 절차에서 수신한 Target EAS 의 컨텍스트 전송을 위한 주소를 수신하고, 이 주소에 응용 계층 컨텍스트를 전송할 수 있다. 응용 계층 컨텍스는, Source EAS와 Target EAS 가 TCP 컨텍스트를 이전 기능을 제공하는 경우, TCP 컨텍스트를 전달할 수 있다. 혹은 하나의 단말에 대하여 하나의 가상머신이 사용되는 경우, 해당 단말에 할당된 가상머신이 사용하는 메모리 전체를 전달할 수도 있다. 응용 계층 컨텍스트의 전달은 Source EAS 에서 Source EES, Source EES 에서 Target EES, 그리고 Target EES 에서 Target EAS 로 가능 경로와 같이 간접적인 경로로 전달될 수도 있다.

절차 12에서 응용 계층 컨텍스트의 전달이 완료되면 Target EAS 는 응용 계층 컨텍스트 전달이 완료되었다는 정보를 Target EES 에 전달한다. Target EES 는 Source EES 로 컨텍스트 전달 완료 정보를 전달하고, Source EES 는 Source EAS 로 동일한 정보를 전달 할 수 있다.

Source EES(902)는 늦은 공지를 수신한 이후에 절차 11~절차 12와 같이 Application Context 전송을 수행한다. 절차 11~12 절차는 반드시 절차 늦은 공지 수신 이후에 수행을 시작할 필요는 없으며, 도 11A 의 절차 7 이후에 수행을 개시할 수도 있다. Source EES(902)는 절차 12-4에서 단말의 응용 계층의 EEC(Edge Enabler Client)(도 5에 미도시)에 Context Relocation Response 정보를 전달할 수 있다.

절차 13에서, Source EES(902)는 AppRelocation Info에 다음과 같은 정보를 포함하여 SMF(130)에 응답할 수 있다.

- AppRelocation 의 성공적인 수행 여부

- Target DNAI

- 단말의 가입자 정보 (GPSI 등)

SMF(130)는 절차 13에서 늦은 공지에 대한 응답을 수신할 수 있다.

이후의 절차는 제2실시 예의 절차 14 내지 절차 26을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 본 개시에서는 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 예들을 설명하였다. 하지만 본 개시는 이에 한정되지 않으며, 위에 개시된 내용에 기반하여 다양한 형태로 변경될 수 있다.

10: UE 20, 21: RAN
110, 210, 220, 230, 411, 412, 501, 502, 503: UPF
120: AMF 130: SMF
140: PCF 150: AF
160: AUSF 170: UDM
180, 240, 320: DN
190: NEF
241, 321, 413, 414, 422, 5411, 512: EAS
410, 420, 510, 514, 515: Data Network
513: DNS-AF
521, 522, 523: PDU session
1010: CP
1020: TCP/IP 스택
1030: AP
1031, 1032, 1033: Network Interface
1034, 1035: 어플리케이션
1011: NAS control plane 1021: 모뎀 제어 인터페이스
1022: URSP 매니져 1023: DNS 클라이언트
1024: context 매니져 1025: 인터페이스 매니져

Claims (1)

1. 무선 통신 시스템의 세션 관리 기능 장치에서 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치 방법에 있어서,
   단말의 이동에 기반한 패킷 데이터 유닛(PDU) 세션 갱신 요청을 AMF로부터 수신하는 단계;
   상기 단말에 대하여 미리 획득된 서비스 및 세션 연속성(SSC) 모드 정보와 정책 및 과금 제어 규칙에 기반하여 상기 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치를 결정하는 동작; 및
   상기 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치가 가능한 경우 상기 단말의 세션 앵커를 변경하는 동작;을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 세션 앵커의 재배치 방법.
   

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