KR20220015350A - 슬라이스 연동을 지원하는 방법 및 장치 - Google Patents

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 개시는 복수의 무선 통신 기술이 연동될 수 있는 시스템에서 다른 무선 접속 망으로 전환되는 경우 서비스 연속성을 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

슬라이스 연동을 지원하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING NETWORK SLICING INTERWORKING}

본 개시는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 복수의 무선 통신 기술이 연동될 수 있는 시스템에서 다른 무선 접속망으로 전환되는 경우 서비스 연속성을 제공하기 위한 방법 및 장치에 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) 시스템이라 불리어지고 있다. 3GPP에서 정한 5G 통신 시스템은 New Radio (NR) 시스템이라고 불리고 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 논의되었고, NR 시스템에 적용되었다.

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

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

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(Information Technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 5G 통신이 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.

한편, 최근 다양한 IT(information technology) 기술의 발전으로 인해 통신장비(network equipment)들이 가상화(virtualization) 기술을 적용하여 가상화된(virtualized) 네트워크 기능(network function, NF)으로 진화하게 되었으며, 가상화된 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 NF들이 소프트웨어 형태로 구현되더라도 기본적으로 물리적인 구성 예를 들어 소정의 장비 상에서 구동되어야 하므로, 물리적인 구성을 배제하는 것이 아님에 유의해야 한다. 또한 NF들을 단순한 물리적인 구성 즉, 하드웨어만으로 구현할 수도 있다.

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

본 개시의 목적은 복수의 무선 통신 기술이 연동될 수 있는 시스템에서 다른 무선 접속 망으로 전환되는 경우에 서비스 연속성을 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

보다 구체적으로, 네트워크 슬라이싱 기술을 지원하는 네트워크 망과 네트워크 슬라이싱 기술을 지원하지 않는 기존의 무선 접속 기술을 지원하는 망이 연동된 경우, 네트워크 슬라이싱 기술을 지원하지 않는 기존 망에서도 네트워크 슬라이싱 기술을 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 세션 관리 기능(session management function, SMF) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)의 제어 평면 기능(PGW-C)을 포함하는 제1 네트워크 기능 엔티티(SMF+PGW-C)에 의해 수행되는 방법은, 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로부터, PDN(packet data network) 연결 수립을 요청하는 제1 메시지를 수신하는 단계; 상기 PDN 연결 수립과 관련된 네트워크 슬라이스를 선택하는 단계; 네트워크 슬라이스 접속(network slice admission)에 대한 관리를 수행하는 제2 네트워크 기능 엔티티로, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성(availability)에 대한 확인을 요청하는 제2 메시지를 전송하는 단계; 상기 제2 네트워크 기능 엔티티로부터, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성에 대한 정보를 포함하는 제3 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 MME로, 상기 제3 메시지에 기초하여 상기 PDN 연결 수립에 대한 응답을 포함하는 제4 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제2 메시지는 상기 PDN 연결 수립을 요청하는 단말의 단말 ID를 포함하고, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성은 상기 단말 ID, 상기 네트워크 슬라이스에 등록된 단말의 수 및 상기 네트워크 슬라이스의 현재 PDU 세션 수에 기초하여 확인되는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에서, 상기 PDN 연결 수립과 관련된 네트워크 슬라이스를 선택하는 단계는, 상기 제1 네트워크 기능 엔티티에 설정된 정보에 기초하여 상기 선택된 네트워크 슬라이스가 상기 제2 네트워크 기능 엔티티에 의해 접속이 제어되는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 등록되어 있지 않고, 상기 등록된 단말의 수 및 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 단말 수 및 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 단말 ID는 상기 네트워크 슬라이스에 등록되고, 상기 등록된 단말의 수와 상기 현재 PDU 세션 수가 1 증가되며, 상기 제3 메시지는 상기 네트워크 슬라이스가 이용 가능하다는 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 이미 등록되어 있고, 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 현재 PDU 세션 수가 1 증가되고, 상기 제3 메시지는 상기 네트워크 슬라이스가 이용 가능하다는 정보를 포함할 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 네트워크 슬라이스 접속(network slice admission)에 대한 관리를 수행하는 제2 네트워크 기능 엔티티에 의해 수행되는 방법은, 세션 관리 기능(session management function, SMF) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)의 제어 평면 기능(PGW-C)을 포함하는 제1 네트워크 기능 엔티티(SMF+PGW-C)로부터, 네트워크 슬라이스의 이용 가능성(availability)에 대한 확인을 요청하는 제1 메시지를 수신하는 단계; 상기 제1 메시지에 포함된 단말 ID, 상기 네트워크 슬라이스에 등록된 단말의 수 및 상기 네트워크 슬라이스의 현재 PDU 세션 수에 기초하여 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성을 확인하는 단계; 및 상기 제1 네트워크 기능 엔티티로, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성에 대한 정보를 포함하는 제2 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 네트워크 슬라이스는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로부터의 PDN(packet data network) 연결 수립 요청과 관련되고, 상기 제1 메시지에 포함된 상기 단말 ID는 상기 PDN 연결 수립을 요청하는 단말의 단말 ID이고, 상기 제1 네트워크 기능 엔티티와 상기 MME의 상기 PDN 연결은 상기 제2 메시지에 기초하여 수립될 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 세션 관리 기능(session management function, SMF) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)의 제어 평면 기능(PGW-C)을 포함하는 제1 네트워크 기능 엔티티(SMF+PGW-C)는, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로부터, PDN(packet data network) 연결 수립을 요청하는 제1 메시지를 수신하고, 상기 PDN 연결 수립과 관련된 네트워크 슬라이스를 선택하고, 네트워크 슬라이스 접속(network slice admission)에 대한 관리를 수행하는 제2 네트워크 기능 엔티티로, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성(availability)에 대한 확인을 요청하는 제2 메시지를 전송하고, 상기 제2 네트워크 기능 엔티티로부터, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성에 대한 정보를 포함하는 제3 메시지를 수신하고, 상기 MME로, 상기 제3 메시지에 기초하여 상기 PDN 연결 수립에 대한 응답을 포함하는 제4 메시지를 전송하도록 설정되고, 상기 제2 메시지는 상기 PDN 연결 수립을 요청하는 단말의 단말 ID를 포함하고, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성은 상기 단말 ID, 상기 네트워크 슬라이스에 등록된 단말의 수 및 상기 네트워크 슬라이스의 현재 PDU 세션 수에 기초하여 확인될 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 네트워크 슬라이스 접속(network slice admission)에 대한 관리를 수행하는 제2 네트워크 기능 엔티티는, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 세션 관리 기능(session management function, SMF) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)의 제어 평면 기능(PGW-C)을 포함하는 제1 네트워크 기능 엔티티(SMF+PGW-C)로부터, 네트워크 슬라이스의 이용 가능성(availability)에 대한 확인을 요청하는 제1 메시지를 수신하고, 상기 제1 메시지에 포함된 단말 ID, 상기 네트워크 슬라이스에 등록된 단말의 수 및 상기 네트워크 슬라이스의 현재 PDU 세션 수에 기초하여 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성을 확인하고, 상기 제1 네트워크 기능 엔티티로, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성에 대한 정보를 포함하는 제2 메시지를 전송하도록 설정되고, 상기 네트워크 슬라이스는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로부터의 PDN(packet data network) 연결 수립 요청과 관련되고, 상기 제1 메시지에 포함된 상기 단말 ID는 상기 PDN 연결 수립을 요청하는 단말의 단말 ID이고, 상기 제1 네트워크 기능 엔티티와 상기 MME의 상기 PDN 연결은 상기 제2 메시지에 기초하여 수립될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 네트워크 슬라이스를 지원하지 않는 무선 접속 망에서도 슬라이스를 지원하는 무선 접속 망의 프로토콜과 동작을 연동하여 제공함으로써, 서로 다른 무선 접속 기술을 지원하는 단말과 네트워크 사이의 서비스 연속성을 지원할 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 5G와 4G(LTE)를 연동하여 서비스를 제공하기 위한 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 4G 망에 접속 시 슬라이스 쿼터를 고려한 제어 절차를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 4G 망에 접속 시 슬라이스 쿼터를 고려한 제어 절차를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 4G 망에 접속 시 슬라이스 쿼터를 고려한 제어 절차를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 4G 망에 접속 시 슬라이스 쿼터를 고려한 제어 절차를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시 예들에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시 예들에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시 예들에 따른 NF 장치를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 개시의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 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 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 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. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA 또는 ASIC과 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.

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 실시 예들에서는 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, 네트워크 객체(또는 네트워크 엔티티, network entity) 또는 네트워크 기능(network function, NF)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 네트워크 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시에서 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd generation partnership project long term evolution) 및 5G 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시에서 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 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 개시의 실시 예들은 실제로 NF가 인스턴스(Instance, 각각 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance 등)로 구현되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

본 개시에서 인스턴스(Instance)는 특정한 NF가 소프트웨어의 코드 형태로 존재하며, 물리적인 컴퓨팅 시스템 예를 들어, 코어 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템에서 NF의 기능을 수행하기 위해 컴퓨팅 시스템으로부터 물리적 또는/및 논리적인 자원을 할당받아서 실행 가능한 상태를 의미할 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 할당 받아 사용할 수 있는 것을 의미할 수 있다. 결과적으로, 물리적인 AMF, SMF, NSSF 장치가 존재하는 경우와 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 개시의 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.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 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.

기지국(110)은 단말(120)로 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국(110)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다(도 1에 미도시). 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '차세대 노드비(또는 지노드비, next generation NodeB, gNB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.

단말(120)은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(110)과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 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.

AMF 장치(131)는 단말(120)에 대한 무선 네트워크 접속(Access) 및 이동성을 관리(Mobility Management)하는 네트워크 엔티티가 될 수 있다. SMF 장치(132)는 단말(120)로 패킷 데이터를 제공하기 위한 패킷 데이터 네트워크(Packet Data Network)의 연결을 관리하는 네트워크 엔티티가 될 수 있다. 단말(120)과 SMF(132) 간의 연결은 PDU(protocol data unit) 세션(Session)이 될 수 있다.

사용자 평면 기능(User Plane Function, 이하 UPF라 함) 장치(133)는 단말(120)이 송수신하는 패킷을 전달하는 게이트웨이 또는 게이트웨이 역할을 수행하는 네트워크 엔티티가 될 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.

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

AUSF(Authentication Server Function) 장치(151)는 가입자 인증 처리를 위한 서비스를 제공하는 장비(네트워크 엔티티)가 될 수 있다.

네트워크 노출 기능(Network Exposure Function, NEF) 장치(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 엔티티가 될 수 있다.

네트워크 저장 기능(Network Repository Function, NRF) 장치(153)는 NF들의 상태 정보를 저장하며, 다른 NF들이 접속 가능한 NF를 찾기 위한 요청을 처리하는 기능을 갖는 NF(네트워크 엔티티)이 될 수 있다.

정책 및 과금 기능(Policy and Charging Function, 이하 PCF라 함) 장치(154)는 단말(120)에 대한 이동통신사업자의 서비스 정책, 과금 정책, 그리고 PDU session에 대한 정책을 적용하는 네트워크 엔티티가 될 수 있다.

통합된 데이터 관리(Unified Data Management, 이하 UDM이라 함) 장치(155)는 가입자 또는/및 단말(120)에 대한 정보를 저장하고 있는 네트워크 엔티티가 될 수 있다.

어플리케이션 기능(Application Function, AF) 장치(156)는 이통 통신 네트워크와 연동하여 사용자들에게 서비스를 제공하는 기능을 갖는 NF(네트워크 엔티티)이 될 수 있다.

서비스 통신 프록시(Service Communication Proxy, SCP) 장치(157)는 NF 간의 통신을 위한 NF 검색(Discovery), NF 간 메시지 전달 등의 기능을 제공하는 NF(네트워크 엔티티)이다. 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 기능으로 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 AMF 장치(131), SMF 장치(132), UPF 장치(133), NSSF 장치(134), AUSF 장치(151), NEF 장치(152), NRF 장치(153), PCF 장치(154), UDM 장치(155), AF 장치(156), SCP 장치(157)는 적어도 하나 또는 둘 이상의 장치 또는/및 시스템에서 구동되는 소프트웨어이거나 또는 펌웨어 형태일 수 있다. 또한 상기 장치들(131, 132, 133, 134, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157)은 필요한 경우 하드웨어 형태로 구현할 수도 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 "장치"라는 용어를 삭제한 형태로 설명하기로 한다. 예를 들어 AMF 장치(131)는 AMF(131)로 설명하고, SMF 장치(132)는 SMF(132)와 같은 형태로 설명하기로 한다.

한편, 도 1에서 각 네트워크 엔티티, 단말(120) 및 RAN(110) 간의 연결된 라인 사이에 기호들은 각 엔티티의 인터페이스일 수 있다. 예를 들어, 단말(120)과 AMF(131) 간은 N1 인터페이스를 사용하며, RAN(110)과 AMF(131) 사이에는 N2 인터페이스를 사용하고, RAN(110)과 UPF(133) 사이에는 N3 인터페이스를 사용하는 것을 의미할 수 있다. 동일하게 SMF(132)와 UPF(133) 간은 N4 인터페이스를 사용하고, UPF(133)들 간 또는 내부에서는 N9 인터페이스를 사용하며, UPF(133)과 DN(140) 간은 N6 인터페이스를 사용할 수 있다.

한편, 사용자에게 진정한 5G 서비스를 제공하기 위해, 5G 셀은 전 범위(full coverage)로 제공되며, 단말은 어디서나 5G 네트워크에 연결될 수 있어야 한다. 그러나 5G 서비스의 초기 단계에서는 5G 셀이 부분적으로 도입됨에 따라 그 커버리지가 제한될 수 있다. 따라서 5G 네트워크는 서비스 연속성 보장을 위해 기존의 4G(LTE) 네트워크와 연동되어 제공됨으로써 이러한 제한을 극복할 수 있다.

도 2는 5G(new radio, NR)와 4G(LTE)를 연동하여 서비스를 제공하기 위한 구조를 나타내는 도면이다.

동일한 가입자에 대한 제어를 위해 UDM(unified data management)(210)과 HSS(home subscriber subsystem)는 서로 연동되어 있어야 하며, 또한, 세션 연속성(IP 주소 유지 등) 지원을 위해 SMF(220) 및 UPF(225)는 PGW(packet data network gateway, PDN-GW)의 기능을 지원해야 한다. 이 경우, PGW의 제어 평면 기능(PGW-C)은 SMF(220)가 지원하고, PGW의 사용자 평면 기능(PGW-U)은 UPF(225)가 지원할 수 있다. 또한, PCF(Policy and Charging Function)(230)는 단말에 대한 이동통신사업자의 서비스 정책, 과금 정책, 및 서비스 품질(quality of service, QoS) 등의 관리를 위해 PCRF(policy control and charging rules function)와 연동되어 있어야 한다.

이렇게 5G 네트워크 엔티티와 4G 네트워크 엔티티가 결합된 네트워크 엔티티를 복수의 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)을 지원하는 NF(네트워크 엔티티), 통합된 네트워크 엔티티(combined NF), 연동 네트워크 엔티티(interworking NF) 또는 콤비 노드(combi node) 등으로 부를 수 있다.

또는, 각각의 네트워크 엔티티가 인터워킹 시스템을 지원하기 위해 복수의 RAT를 지원하는 것으로 이해할 수 있다. 즉, 전술한 UDM(210), SMF(220), UPF(225), 및 PCF(230)가 각각 HSS, PGW-C(PGW-control plane), PGW-U(PGW-user plane), 및 PCRF의 기능을 포함하여, 5G 망과 4G 망이 공유되고 있는 것으로 이해할 수 있다. 이렇게 연동/공유된 네트워크 엔티티는 본 명세서에서 '+'기호 또는 '/' 기호를 통해 연동/공유를 나타낼 수 있다. 예를 들어, SMF가 PGW-C의 기능과 연동되어 4G 망과 공유되고 있는 엔티티는 PGW-C/SMF, PGW-C+SMF 또는 SMF+PGW-C로 표현될 수 있으며, 단순히 SMF라고 표현할 수도 있다.

또한, AMF와 4G 망에서 이동성 관리를 위한 노드인 MME(mobility management entity)는 N26 인터페이스를 통해 5G-4G 간 단말 이동성 지원을 위한 정보를 교환할 수 있다.

본 개시의 대상이 되는 통신 시스템(단말, 기지국, 코어 네트워크(core network, CN)를 포함)은 네트워크 슬라이스를 기반으로 동작할 수 있다. 네트워크 슬라이스는 논리적으로 분리된 네트워크라고 볼 수 있으며, 네트워크 기능을 지원하기 위한 NF들의 집합으로 구성될 수 있다. 만약 네트워크가 네트워크 슬라이스를 기반으로 운영될 경우, 네트워크 슬라이스 별로 서로 다른 용량, 설정, 정책을 가지고 동작될 수 있다. 본 개시에서는, 네트워크 슬라이스 별로 쿼터를 도입할 수 있으며, 쿼터는 슬라이스에 동시 접속 가능한 최대 단말의 수, 동시 생성 가능한 최대 세션(PDU Session 또는 PDN(packet data network) Connection)의 수, 가입자가 슬라이스 별로 사용 가능한 최대 전송 속도(Data Rate)를 포함하며, 쿼터는 이에 한정되는 것은 아니고 네트워크 운영에 필요한 다른 유형의 파라미터를 포함할 수 있으며, 본 별명의 요지나 동작, 구성은 이들을 대상으로 확장될 수 있다.

만약 네트워크 슬라이싱이 사용될 경우, 네트워크 슬라이스라는 개념을 표준화된 프로토콜과 동작을 통해 명시적으로 지원하는 5G 망과, 그렇지 않은 4G 망의 연동을 고려할 수 있어야 한다. 특히, 앞서 언급한 것처럼 5G 망과 4G 망 사이의 서비스 연속성 보장을 위해 망의 장비(NF) 전체 또는 일부가 공유되는 경우, 슬라이스 쿼터가 5G뿐만 아니라 4G 접속 시에도 적용될 수 있어야 하며, 단말의 5G-4G 간 이동 상황에서도 고려될 수 있어야 한다. 이러한 동작은 5G 지원 가능한 단말을 사용하는 5G 서비스에 가입된 사용자에 대해 선택적으로 적용될 수 있다.

도 3은 4G 망에 접속 시 슬라이스 쿼터를 고려한 제어 절차를 나타낸다.

단계1. 단말은 4G 무선 망(RAN)에 접속 후 4G 서비스를 받기 위한 등록(Attach) 과정 또는, 이미 등록 된 경우 PDN Connection을 생성하기 위한 과정을 수행할 수 있다(301). 단말은 Attach 과정 중 PDN connection 수립을 위한 동작을 병합하여 수행할 수도 있다. 단말은 MME로 보내는 NAS(non-access stratum) 요청 메시지에, 세션 생성의 대상이 되는 서비스를 구분하기 위해 원하는 APN(access point name)을 포함할 수 있다.

단계2. MME는 단말로부터 수신한 정보에 따라 세션을 생성하기 위한 과정을 수행할 수 있다. 만약 단말이 단계 1의 메시지에 명시적으로 APN을 포함한 경우, MME는 HSS/UDM으로부터 수신한 가입 정보를 기반으로, 단말이 요청한 APN이 허용되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 단말이 APN을 명시적으로 포함하지 않은 경우, MME는 HSS/UDM으로부터 수신한 가입 정보에 포함되거나, 또는 MME에 설정되어 있는 기본(Default) APN을 사용할 수 있다. MME는 결정된 APN 및 다른 파라미터를 고려하여 세션을 처리할 게이트웨이(gateway, GW; SGW, PGW)를 선택하고, MME는 PGW-C+SMF(이후 SMF로 표현)로 세션 생성을 위한 요청 메시지를 전송하며(302), 이는 SGW를 통해 SMF로 전달될 수 있다. MME가 전송하는 Create Session Request 메시지는 결정된 APN과 단말의 가입자 ID(international mobile subscriber identity, IMSI)가 포함할 수 있다.

단계3. SMF는 수신된 APN을 통해 APN을 지원 가능한지 여부를 판단하고, 필요 시 PCF(PCRF)와 세션 관련 정책을 수신하여 적용하기 위한 절차를 수행할 수도 있다. SMF는 APN과 매핑 된 슬라이스(single-network slice selection assistance information, S-NSSAI)를 선택하며, 또한 이 과정 중 NSSF를 통해 슬라이스 선택을 수행할 수 있다(303).

단계4. 만약 네트워크 슬라이스에 대한 쿼터를 고려해야 할 경우, 단계 4 이하가 수행될 수 있다. 이는 SMF에 설정된 정보 또는 PCF로부터 수신된 정책, 또는 UDM으로부터 수신되는 가입 정보를 기반으로 판단될 수 있다. 이는 특정 가입자들 대상으로 한정적으로 적용되거나, 또는 특정 S-NSSAI 또는 APN에 대해서 한정적으로 적용될 수도 있다. SMF는 슬라이스 쿼터 관리를 위한 NF(본 개시에서는 Counting NF라고 칭하나, 명칭은 Network Slice Quota Management Function 등이 될 수 있으며, 또는 기존에 다른 기능을 제공하던 NF 중 PCF, UDM, UDR(unified data repository) 등이 해당 기능을 포함할 수도 있다.)로 슬라이스 쿼터 상태를 확인하고, 슬라이스에 사용자/세션 추가가 가능한지를 확인하기 위한 요청 메시지를 전송 또는 요청 서비스를 호출할 수 있다(304). 이 때, SMF가 보내는 요청 메시지에는 선택된 S-NSSAI, 현재 단말이 접속하고 있는 RAT(radio access technology) Type, 가입자의 ID, 선택된 APN, Session ID 등이 포함될 수 있다. 현재 단말이 접속하고 있는 RAT는 SMF가 보내는 요청 메시지에 포함된 다른 정보들에 의해 간접적으로 지시될 수 있다. 예를 들어, SMF가 보내는 요청 메시지에 가입자의 ID가 포함되어 있으면, 이를 수신하는 Counting NF는 가입자가 접속한 RAT를 4G/LTE로 판단하고 그에 따른 동작을 수행할 수 있다.

단계 5. Counting NF는 단계 4에서 수신된 요청이 수락될 수 있는지를 판단할 수 있다(305). 이 때 Counting NF는 현재 슬라이스별로 설정된 쿼터(최대 단말 수, 최대 세션 수)와 현재까지 수집된 실제 단말 수, 세션 수를 비교하는 과정을 수행할 수 있다. 만약 슬라이스 사용이 허용되는 경우, NF는 슬라이스 별 단말/세션 상태를 갱신할 수 있다. 이러한 상태 갱신의 예시로, 해당 단말/가입자에 대해 해당 슬라이스의 접속이 최초인 경우(즉, 첫 번째 세션이 생성되는 경우), 단말 수를 1 증가시킬 수 있다. 만약 해당 슬라이스에 대해 신규 세션이 생성되는 경우 세션 수를 1 증가시킬 수 있다. 만약 해당 슬라이스에 대해 세션은 새롭게 추가되지만, 기존에 생성된 세션이 있는 경우, 세션 수만 1 증가시킬 수 있다. 해당 슬라이스에 대해 세션은 새롭게 추가되지만, 기존에 생성된 세션이 있는 경우 단말 수는 증가시키지 않을 수 있다.

단계6/7. 만약 슬라이스 관련 상태 정보를 별도의 NF 또는 Storage에 저장해야 할 경우, counting NF는 상태 정보 갱신/저장을 위한 요청을 해당 기능을 제공하는 NF로 보내며(306), 이 메시지에는 슬라이스 별 정보(최대/현재 쿼터 정보) 및 현재 대상이 되는 단말/가입자/세션에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 때 별도의 NF 또는 Storage는 UDM 또는 UDR일 수 있고, 또는 슬라이스의 상태 정보를 가지고 있는 네트워크 엔티티(NF)일 수 있다. 상기 메시지를 수신한 별도의 NF는 위 상태 정보 갱신/저장에 대한 응답을 counting NF로 회신할 수 있다(307). 일 실시 예에 따르면, 상기 기능을 제공하는 NF가 UDM일 경우, counting NF는 UDM에게 요청 메시지를 전송할 수 있다(306). 필요한 경우, UDM은 UDR에 슬라이스 별 정보 및/또는 현재 대상이 되는 단말/가입자/세션에 대한 정보를 저장할 수도 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 기능을 제공하는 NF가 UDR일 경우, counting NF는 UDR에게 요청 메시지를 전송할 수 있으며, 이는 UDM을 통해 UDR로 전달될 수도 있다(306).

단계8. Counting NF는 슬라이스 사용이 가능하다는 응답을 보내며, 이 때 현재 슬라이스의 정보를 함께 전달할 수 있다(308).

단계9. SMF는 최종적으로 단말에게 전달할 S-NSSAI를 결정할 수 있다(309).

단계10. SMF는 MME로 Create Session Response를 전달하며, 이 때 PCO(protocol configuration option) 안에 선택된 S-NSSAI를 포함시킬 수 있다(310). 이 메시지는 SGW를 통해 MME로 전달될 수 있다.

단계11. MME는 단말로 Attach 또는 세션 생성이 허용되었음을 알리는 수락 메시지를 보내며, 이 때 앞서 수신한 PCO를 포함하여 전송할 수 있다(311).

위 과정을 통해 단말은 최종적으로 S-NSSAI를 수신하게 되며, 이 정보는 향후 5G 망으로 단말이 이동한 경우 Registration 과정 및 다른 Session 처리를 위해 사용될 수 있다.

도 4는 4G 망에 접속 시 슬라이스 쿼터를 고려한 제어 절차를 나타낸다.

단계1. 단말은 4G 무선 망(RAN)에 접속 후 4G 서비스를 받기 위한 등록(Attach) 과정 또는, 이미 등록 된 경우 PDN Connection을 생성하기 위한 과정을 수행할 수 있다(401). 단말은 Attach 과정 중 PDN connection 수립을 위한 동작을 병합하여 수행할 수도 있다. 단말은 MME로 보내는 NAS 요청 메시지에, 세션 생성의 대상이 되는 서비스를 구분하기 위해 원하는 APN을 포함할 수 있다.

단계2. MME는 단말로부터 수신한 정보에 따라 세션을 생성하기 위한 과정을 수행할 수 있다. 만약 단말이 단계 1의 메시지에 명시적으로 APN을 포함한 경우, MME는 HSS/UDM으로부터 수신한 가입 정보를 기반으로, 단말이 요청한 APN이 허용되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 단말이 APN을 명시적으로 포함하지 않은 경우, MME는 HSS/UDM으로부터 수신한 가입 정보에 포함되거나, 또는 MME에 설정되어 있는 기본(Default) APN을 사용할 수 있다. MME는 결정된 APN 및 다른 파라미터를 고려하여 세션을 처리할 GW(SGW, PGW)를 선택하고, MME는 PGW-C+SMF(이후 SMF로 표현)로 세션 생성을 위한 요청 메시지를 전송하며(402), 이는 SGW를 통해 SMF로 전달될 수 있다. MME가 전송하는 Create Session Request 메시지는 결정된 APN과 단말의 가입자 ID(IMSI)가 포함할 수 있다.

단계3. SMF는 수신된 APN을 통해 APN을 지원 가능한지 여부를 판단하고, 필요 시 PCF(PCRF)와 세션 관련 정책을 수신하여 적용하기 위한 절차를 수행할 수도 있다. SMF는 APN과 매핑 된 슬라이스(S-NSSAI)를 선택하며, 또한 이 과정 중 NSSF를 통해 슬라이스 선택을 수행할 수 있다(403).

단계4. 만약 네트워크 슬라이스에 대한 쿼터를 고려해야 할 경우, 단계 4 이하가 수행될 수 있다. 이는 SMF에 설정된 정보 또는 PCF로부터 수신된 정책, 또는 UDM으로부터 수신되는 가입 정보를 기반으로 판단될 수 있다. 이는 특정 가입자들 대상으로 한정적으로 적용되거나, 또는 특정 S-NSSAI 또는 APN에 대해서 한정적으로 적용될 수도 있다. SMF는 슬라이스 쿼터 관리를 위한 NF(본 개시에서는 Counting NF라고 칭하나, 명칭은 Network Slice Quota Management Function 등이 될 수 있으며, 또는 기존에 다른 기능을 제공하던 NF 중 PCF, UDM, UDR 등이 해당 기능을 포함할 수도 있다.)로 슬라이스 쿼터 상태를 확인하고, 슬라이스에 사용자/세션 추가가 가능한지를 확인하기 위한 요청 서비스를 호출할 수 있다(404). 이 때, SMF가 보내는 요청 메시지에는 선택된 S-NSSAI, 현재 단말이 접속하고 있는 RAT Type, 가입자의 ID, 선택된 APN, Session ID 등이 포함될 수 있다.

단계 5. Counting NF는 필요 시 현재 슬라이스의 상태 정보를 파악하기 위한 과정을 별도의 NF 또는 Storage와 수행할 수 있다(405). 이 때 별도의 NF 또는 storage는 UDM 또는 UDR일 수 있고, 또는 슬라이스의 상태 정보를 가지고 있는 네트워크 엔티티(NF)일 수 있다. 상태 정보는 슬라이스 별 설정된 쿼터(최대 단말 수, 최대 세션 수)와 현재까지 수집된 실제 단말 수, 세션 수 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 기능을 제공하는 NF가 UDM일 경우, counting NF는 UDM에게 요청 메시지를 전송할 수 있다. 필요한 경우, UDM은 UDR에 상태 정보를 저장할 수도 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 기능을 제공하는 NF가 UDR일 경우, counting NF는 UDR에게 요청 메시지를 전송할 수 있으며, 이는 UDM을 통해 UDR로 전달될 수도 있다.

단계 6. Counting NF는 단계 4에서 수신된 요청이 수락될 수 있는지를 판단하기 위해 슬라이스 별로 설정된 쿼터를 확인할 수 있다(406). 이 때 Counting NF는 현재 슬라이스별로 설정된 쿼터(최대 단말 수, 최대 세션 수)와 현재까지 수집된 실제 단말 수, 세션 수를 비교하는 과정을 수행할 수 있다. 만약 현재 슬라이스의 상황이 쿼터 상한에 다다르거나 초과되면 신규 단말 또는 세션을 접속시킬 수 없게 된다.

단계 7. 단계 6의 판단을 통해, 현재 슬라이스 상황이 쿼터 상한에 다다르거나 초과된 경우, Counting NF는 슬라이스 사용이 불가능하다는 응답을 보내며(407), 사유(cause; 단말 수 제한으로 인함인지, 아니면 세션 수 제한으로 인함인지)를 함께 알리게 된다. 또한, 만약 특정 시간 동안 단말의 요청을 제한하고자 할 경우 back-off timer 값을 함께 전달할 수 있다. Back-off timer는 단말 수 제한(Mobility Management)와 세션 수 제한(session management) 별도의 값을 가질 수 있으며, 둘 사이를 구분할 수 있도록 사유와 함께 전달될 수 있다.

단계8. SMF는 최종적으로 MME로 알릴 Session 생성 요청의 거절 사유를 결정하고, 앞서 수신된 timer를 고려해 back-off timer 값을 설정할 수 있다(408).

단계9. SMF는 MME로 Create Session Response를 전달하며(409), 이 때 요청이 거절되었음을 나타내는 사유를 포함한다. 또한, back-off timer 값을 포함할 수 있다. 이 메시지는 SGW를 통해 MME로 전달될 수 있다. 이 경우 상기 Response는 Reject 메시지 일 수 있다.

단계10. MME는 SMF로부터 수신한 메시지에 기초하여 세션 생성이 거절된 경우에도 attach가 가능한지를 결정할 수 있고, back-off timer의 설정값을 슬라이스의 쿼터 단말 수 제한으로 인한 것인지 또는 슬라이스의 쿼터 세션 수 제한으로 인한 것인지에 따라, MM(mobility management) back-off timer와 SM(session management) back-off timer 중에서 결정할 수 있다(410).

단계11. MME는 단말로 Attach 또는 세션 생성이 거절되었음을 알리는 메시지를 보내며(411), 이 때 슬라이스의 쿼터 단말 수 제한 때문(Mobility Management)인지, 슬라이스의 쿼터 세션 수 제한 때문(Session Management)인지를 나타내는 사유를 포함할 수 있다. 또한, 단계 10에서 결정된 Back-off timer를 포함할 수 있다. 또한 만약 단말이 명시적으로 APN을 단계 1에서 요청하지 않은 경우, MME가 선택하여 거절의 대상이 된 APN을 명시적으로 단말에게 알릴 수 있다.

단계12. 만약 단말은 연결 요청이 거부되고, back-off timer를 수신한 경우, back-off timer를 시작하고 timer가 실행되는 동안에는 요청을 전송하지 않아야 한다(412). 만약 단말은 자신이 명시적으로 APN을 단계 1에 명시하여 요청하고, 이에 대한 거부를 수신한 경우, 해당 APN에 대한 요청을 back-off timer가 만료되기 전 까지 전송할 수 없다. 만약 APN을 명시적으로 요청하지 않은 경우, 단계 11의 메시지를 통해 APN을 수신한 경우, 해당 APN에 대한 Session management 요청을 back-off timer가 만료되기 전 까지 전송할 수 없다. 만약 APN을 요청/수신하지 않거나, Attach 요청에 대한 mobility management 거절을 사유로 수신한 경우, 단말은 back-off timer가 만료되기 전 까지 mobility management 요청을 전송하지 않을 수 있다. 단말의 back-off timer는 단말의 cell 변경, 이동성, RAT 변경(5G 망으로 이동 등)이 발생하는 경우에도 그대로 적용될 수 있다.

도 5는 4G 망에 접속 시 슬라이스 쿼터를 고려한 제어 절차를 나타낸다.

단계1. 단말은 4G 무선 망(RAN)에 접속 후 4G 서비스를 받기 위한 등록(Attach) 과정 또는, 이미 등록 된 경우 PDN Connection을 생성하기 위한 과정을 수행할 수 있다(501). 단말은 Attach 과정 중 PDN connection 수립을 위한 동작을 병합하여 수행할 수도 있다. 단말은 MME로 보내는 NAS 요청 메시지에, 세션 생성의 대상이 되는 서비스를 구분하기 위해 원하는 APN을 포함할 수 있다.

단계2. MME는 단말로부터 수신한 정보에 따라 세션을 생성하기 위한 과정을 수행할 수 있다. 만약 단말이 단계 1의 메시지에 명시적으로 APN을 포함한 경우, MME는 HSS/UDM으로부터 수신한 가입 정보를 기반으로, 단말이 요청한 APN이 허용되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 단말이 APN을 명시적으로 포함하지 않은 경우, MME는 HSS/UDM으로부터 수신한 가입 정보에 포함되거나, 또는 MME에 설정되어 있는 기본(Default) APN을 사용할 수 있다. MME는 결정된 APN 및 다른 파라미터를 고려하여 세션을 처리할 GW(SGW, PGW)를 선택하고, MME는 PGW-C+SMF(이후 SMF로 표현)로 세션 생성을 위한 요청 메시지를 전송하며(502), 이는 SGW를 통해 SMF로 전달될 수 있다. MME가 전송하는 Create Session Request 메시지는 결정된 APN과 단말의 가입자 ID(IMSI)가 포함할 수 있다.

단계3. SMF는 수신된 APN을 통해 APN을 지원 가능한지 여부를 판단하고, 필요 시 PCF(PCRF)와 세션 관련 정책을 수신하여 적용하기 위한 절차를 수행할 수도 있다. SMF는 APN과 매핑 된 슬라이스(S-NSSAI)를 선택하며, 또한 이 과정 중 NSSF를 통해 슬라이스 선택을 수행할 수 있다(503).

단계4. 만약 네트워크 슬라이스에 대한 쿼터를 고려해야 할 경우, 단계 4 이하가 수행될 수 있다. 이는 SMF에 설정된 정보 또는 PCF로부터 수신된 정책, 또는 UDM으로부터 수신되는 가입 정보를 기반으로 판단될 수 있다. 이는 특정 가입자들 대상으로 한정적으로 적용되거나, 또는 특정 S-NSSAI 또는 APN에 대해서 한정적으로 적용될 수도 있다. SMF는 슬라이스 쿼터 관리를 위한 NF(본 개시에서는 Counting NF라고 칭하나, 명칭은 Network Slice Quota Management Function 등이 될 수 있으며, 또는 기존에 다른 기능을 제공하던 NF 중 PCF, UDM, UDR 등이 해당 기능을 포함할 수도 있다.)로 슬라이스 쿼터 상태를 확인하고, 슬라이스에 사용자/세션 추가가 가능한지를 확인하기 위한 요청 서비스를 호출할 수 있다(504). 이 때, SMF가 보내는 요청 메시지에는 선택된 S-NSSAI, 현재 단말이 접속하고 있는 RAT Type, 가입자의 ID, 선택된 APN, Session ID 등이 포함될 수 있다.

단계 5. Counting NF는 필요 시 현재 슬라이스의 상태 정보를 파악하기 위한 과정을 별도 NF 또는 Storage와 수행할 수 있다(505). 이 때 별도의 NF 또는 storage는 UDM 또는 UDR일 수 있고, 또는 슬라이스의 상태 정보를 가지고 있는 네트워크 엔티티(NF)일 수 있다. 상태 정보는 슬라이스 별 설정된 쿼터(최대 단말 수, 최대 세션 수)와 현재까지 수집된 실제 단말 수, 세션 수 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 기능을 제공하는 NF가 UDM일 경우, counting NF는 UDM에게 요청 메시지를 전송할 수 있다. 필요한 경우, UDM은 UDR에 상태 정보를 저장할 수도 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 기능을 제공하는 NF가 UDR일 경우, counting NF는 UDR에게 요청 메시지를 전송할 수 있으며, 이는 UDM을 통해 UDR로 전달될 수도 있다.

단계 6. Counting NF는 단계 4에서 수신된 요청이 수락될 수 있는지를 판단하기 위해 슬라이스 별로 설정된 쿼터를 확인할 수 있다(506). 이 때 Counting NF는 현재 슬라이스 별로 설정된 쿼터(최대 단말 수, 최대 세션 수)와 현재까지 수집된 실제 단말 수, 세션 수를 비교하는 과정을 수행할 수 있다. 만약 현재 슬라이스의 상황이 쿼터 상한에 다다르거나 초과되면 신규 단말 또는 세션을 접속시킬 수 없게 된다.

단계 7. 단계 6의 판단을 통해, 현재 슬라이스 상황이 쿼터 상한에 다다르거나 초과된 경우, Counting NF는 슬라이스 사용이 불가능하다는 응답을 보내며(507), 사유(cause; 단말 수 제한으로 인함인지, 아니면 세션 수 제한으로 인함인지)를 함께 알리게 된다. 만약 단말을 다른 슬라이스 또는 APN으로 교체할 경우 서비스 제공이 가능하면, NF는 대신 선택된 APN 정보를 SMF로 알릴 수 있다.

단계8. SMF는 APN 교체가 가능할 경우, 교체될 APN을 결정할 수 있으며(508), 이 때 SMF 내부 설정, UDM/HSS로부터 수신한 가입 정보 또는 PCF로부터 수신한 APN 정책, 단계 7에서 수신한 APN 정보를 사용할 수 있다.

단계9. SMF는 MME로 Create Session Response를 전달하며(509), 이 때 요청이 거절되었음을 나타내는 사유를 포함할 수 있다. 또한, 만약 교체될 APN을 결정한 경우, 이를 MME로 알릴 수 있다. 이 메시지는 SGW를 통해 MME로 전달될 수 있다.

단계10. MME는 요청이 거절되었음을 알고, APN 교체를 통해 서비스를 제공할지 여부를 결정할 수 있다(510). 이는 MME 내부 설정, UDM/HSS로부터 수신한 가입 정보, 또는 단계 9에서 수신한 정보를 사용해 결정할 수 있다. APN을 교체한 경우, MME는 다시 SMF로 Create Session Request를 전송하여 세션 생성을 요청할 수 있고, 이 경우 도 3의 단계 2(302)에서부터의 절차를 반복할 수 있다. 이 경우, MME에 의해 교체된 APN에 대한 S-NSSAI가 SMF에 의해 선택되고, PCO를 통해 단말로 전달되게 된다. 또한 네트워크는 교체된 APN을 단말로 명시적으로 알리지 않을 수 있다.

한편, APN 교체가 적용되는 것은 단계 7에서 Counting NF가 교체될 APN을 알리거나, 단계 8에서 SMF가 교체될 APN을 알리지 않는다 하더라도, MME의 결정에 의해 적용될 수도 있다. 이 경우, MME는 단계 8을 통해 세션 생성 요청이 거절된 경우 APN 교체를 결정하고, APN을 선택하여 세션 생성 요청을 수행할 수 있다.

도 6은 4G 망에 접속 시 슬라이스 쿼터를 고려한 제어 절차를 나타낸다.

단계1. 단말은 4G 망에 접속하기 위한 PDN connection 생성 과정 또는 PDN connection 생성 요청을 병합한 Attach 과정을 수행할 수 있다(601). 이는 앞선 도 3의 단계 1~3에 대응된다.

단계2. 세션 생성 요청을 수신한 SMF는 앞선 실시 예들에 의해 단말에 대해 슬라이스 접속이 가능한지, 세션 생성이 가능한지 판단하고, 만약 가능한 경우 단말에 대한 슬라이스 별 최대 전송 속도(Per Slice Aggregated Maximum Bit Rate, per slice AMBR)를 결정할 수 있다(602). 이 때 슬라이스 별 최대 전송 속도는, 하나의 단말이 하나의 슬라이스를 통해 송수신할 수 있는 데이터의 최대 전송 속도를 나타낸다. 이 때, SMF는 만약 APN 단위의 AMBR을 결정할 수 있는 경우, 이를 바로 계산할 수 있다. 만약 하나의 슬라이스 및 APN에 대해 두 개 이상의 PDN Connection이 생성되며, 5G와 유사하게 각 Session/Connection별로 Per Slice Session AMBR을 결정할 수 있을 경우, SMF는 동일 슬라이스에 속하는 Session들의 AMBR의 합으로 Per Slice APN-AMBR을 결정할 수 있다. 만약 하나의 Slice를 두 개 이상의 SMF에서 지원하거나, 각 Session의 SMF가 상이한 경우, 위의 계산은 SMF 대신 PCF에 의해서 수행될 수 있다.

단계 3. SMF는 계산된 per slice APN-AMBR을 UPF로 PFCP 메시지를 통해 전달한다(603). 4G 망에서 명시적인 per slice APN-AMBR을 지원하지 않을 경우, 계산된 per slice APN-AMBR은 APN-AMBR로 대체되어 전달될 수 있다.

단계 4. SMF는 계산된 per slice APN AMBR을 Create Session Response 메시지의 허용된 APN-AMBR 필드를 통해 MME로 전달할 수 있다(604). 이 메시지는 SGW를 통해 MME로 전달될 수 있다.

단계 5. MME는 수신된 APN-AMBR을 저장하고, 단말로 보내는 NAS 응답 메시지에 포함할 수 있다. 또한, MME는 수신된 APN-AMBR을 이용해 UE-AMBR을 갱신할 수 있다(605).

단계 6. MME는 단말로 Attach 또는 PDN connection 생성 요청이 수락되었음을 알리는 응답 메시지를 전송할 수 있다(606). 이 메시지에는 SMF가 PCO에 삽입한 S-NSSAI가 포함될 수 있으며, 생성된 세션에 대해 슬라이스 별 쿼터를 고려해 계산된 APN-AMBR이 포함될 수 있다.

한편 상기 실시 예들을 설명함에 있어, 단말의 요청에 대한 NAS 응답 메시지에 슬라이스 관련 정보들을 포함하는 것을 기술하였으나, 이는 응답 메시지가 아닌 NW가 요청하는 메시지의 형태로 표현될 수도 있다. 보다 구체적으로, 도면 3에 포함된 실시 예에서, 단계 1에서 단말의 세션 생성 요청에 대한 단계 11의 응답 메시지는, 단말 관점에서는 응답 메시지로 볼 수 있으나, 실제로는 네트워크에서 세션 생성 진행 시 default bearer를 생성하기 위한 network-triggered 요청의 형태로 전달될 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 7을 참고하면, 단말은 송수신부(710), 단말 제어부(720), 저장부(730)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 단말 제어부(820)는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부(710)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부는 예를 들어, 기지국으로부터 시스템 정보를 수신할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호 또는 단말에 대한 제어 정보 및 데이터를 수신할 수 있다.

단말 제어부(720)는 본 개시에서 제안하는 실시 예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 제어부는 앞서 기술한 도면과 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 단말 제어부는 기지국으로부터의 제어 신호에 따라 동작하며 단말 및/또는 네트워크 엔티티와 메시지 또는 신호를 주고 받을 수 있다.

저장부(730)는 송수신부(710)를 통해 송수신되는 정보 및 단말 제어부를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.

도 8을 참고하면, 기지국은 송수신부(810), 기지국 제어부(820), 저장부(830)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 기지국 제어부(820)는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부(810)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부는 예를 들어, 단말에 시스템 정보, 동기 신호 또는 기준 신호, 또는 단말에 대한 제어 정보 및 데이터를 전송할 수 있고, NF로부터 단말에 서비스를 제공하기 위한 제어 정보 및 데이터를 송수신할 수 있다.

기지국 제어부(820)는 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국 제어부는 앞서 기술한 도면과 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 기지국 제어부는 단말, 기지국 및/또는 네트워크 엔티티와 메시지 또는 신호를 주고 받을 수 있다.

저장부(830)는 송수신부를 통해 송수신되는 정보 및 기지국 제어부를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 NF(NF instance를 포함)의 구조를 도시한 도면이다.

도 9에 도시된 NF는 앞서 설명한 MME, AMF, SMF, counting NF, UDM, 및 PCF 중 적어도 어느 하나를 의미할 수 있으며, 특정 NF에 국한되는 것은 아니다. 또한 NF는 인스턴스의 형태로 제공될 수 있으며, 인스턴스(Instance)로 제공되는 경우에는 NF가 소프트웨어의 코드 형태로 존재하며, 물리적인 컴퓨팅 시스템 예를 들어, 코어 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템에서 NF의 기능을 수행하기 위해 컴퓨팅 시스템으로부터 물리적 또는/및 논리적인 자원을 할당받아서 실행 가능한 상태를 의미할 수 있으므로, 도 9의 구조는 물리적인 구분을 의미할 수도 있고, 논리적인 구분을 의미할 수도 있다.

도 9를 참고하면, NF는 송수신부(910), NF 제어부(920), 저장부(930)를 포함할 수 있다.

송수신부(910)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부는 예를 들어, 다른 네트워크 엔티티(NF) 또는 기지국(RAN)으로 시스템 정보를 송수신할 수 있으며, 단말에 대한 제어 정보 및 데이터를 송수신할 수 있다.

NF 제어부(920)는 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 NF의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

저장부(930)는 송수신부를 통해 송수신되는 정보 및 NF 제어부를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 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(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 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, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 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 요소라 하더라도 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 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (16)

1. 무선 통신 시스템에서 세션 관리 기능(session management function, SMF) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)의 제어 평면 기능(PGW-C)을 포함하는 제1 네트워크 기능 엔티티(SMF+PGW-C)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
   이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로부터, PDN(packet data network) 연결 수립을 요청하는 제1 메시지를 수신하는 단계;
   상기 PDN 연결 수립과 관련된 네트워크 슬라이스를 선택하는 단계;
   네트워크 슬라이스 접속(network slice admission)에 대한 관리를 수행하는 제2 네트워크 기능 엔티티로, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성(availability)에 대한 확인을 요청하는 제2 메시지를 전송하는 단계;
   상기 제2 네트워크 기능 엔티티로부터, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성에 대한 정보를 포함하는 제3 메시지를 수신하는 단계; 및
   상기 MME로, 상기 제3 메시지에 기초하여 상기 PDN 연결 수립에 대한 응답을 포함하는 제4 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 제2 메시지는 상기 PDN 연결 수립을 요청하는 단말의 단말 ID를 포함하고,
   상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성은 상기 단말 ID, 상기 네트워크 슬라이스에 등록된 단말의 수 및 상기 네트워크 슬라이스의 현재 PDU 세션 수에 기초하여 확인되는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 PDN 연결 수립과 관련된 네트워크 슬라이스를 선택하는 단계는,
   상기 제1 네트워크 기능 엔티티에 설정된 정보에 기초하여 상기 선택된 네트워크 슬라이스가 상기 제2 네트워크 기능 엔티티에 의해 접속이 제어되는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 등록되어 있지 않고, 상기 등록된 단말의 수 및 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 단말 수 및 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 단말 ID는 상기 네트워크 슬라이스에 등록되고, 상기 등록된 단말의 수와 상기 현재 PDU 세션 수가 1 증가되며, 상기 제3 메시지는 상기 네트워크 슬라이스가 이용 가능하다는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 이미 등록되어 있고, 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 현재 PDU 세션 수가 1 증가되고, 상기 제3 메시지는 상기 네트워크 슬라이스가 이용 가능하다는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
5. 무선 통신 시스템에서 네트워크 슬라이스 접속(network slice admission)에 대한 관리를 수행하는 제2 네트워크 기능 엔티티에 의해 수행되는 방법에 있어서,
   세션 관리 기능(session management function, SMF) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)의 제어 평면 기능(PGW-C)을 포함하는 제1 네트워크 기능 엔티티(SMF+PGW-C)로부터, 네트워크 슬라이스의 이용 가능성(availability)에 대한 확인을 요청하는 제1 메시지를 수신하는 단계;
   상기 제1 메시지에 포함된 단말 ID, 상기 네트워크 슬라이스에 등록된 단말의 수 및 상기 네트워크 슬라이스의 현재 PDU 세션 수에 기초하여 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성을 확인하는 단계; 및
   상기 제1 네트워크 기능 엔티티로, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성에 대한 정보를 포함하는 제2 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 네트워크 슬라이스는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로부터의 PDN(packet data network) 연결 수립 요청과 관련되고,
   상기 제1 메시지에 포함된 상기 단말 ID는 상기 PDN 연결 수립을 요청하는 단말의 단말 ID이고,
   상기 제1 네트워크 기능 엔티티와 상기 MME의 상기 PDN 연결은 상기 제2 메시지에 기초하여 수립되는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 네트워크 슬라이스는 상기 제1 네트워크 기능 엔티티에 설정된 정보에 기초하여 상기 제2 네트워크 기능 엔티티에 의해 접속이 제어되는지 여부가 확인되는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성을 확인하는 단계는,
   상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 등록되어 있는지 여부를 확인하는 단계; 및
   상기 등록된 단말의 수 및 상기 현재 PDU 세션 수를 상기 네트워크 슬라이스의 최대 단말 수 및 최대 PDU 세션 수와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 방법은,
   상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 등록되어 있지 않고, 상기 등록된 단말의 수 및 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 단말 수 및 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 단말 ID를 상기 네트워크 슬라이스에 등록하고, 상기 등록된 단말의 수와 상기 현재 PDU 세션 수를 1 증가시키는 단계를 포함하고,
   상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 이미 등록되어 있고, 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 현재 PDU 세션 수를 1 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
9. 무선 통신 시스템에서 세션 관리 기능(session management function, SMF) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)의 제어 평면 기능(PGW-C)을 포함하는 제1 네트워크 기능 엔티티(SMF+PGW-C)에 있어서,
   신호를 송수신하는 송수신부; 및
   상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로부터, PDN(packet data network) 연결 수립을 요청하는 제1 메시지를 수신하고,
   상기 PDN 연결 수립과 관련된 네트워크 슬라이스를 선택하고,
   네트워크 슬라이스 접속(network slice admission)에 대한 관리를 수행하는 제2 네트워크 기능 엔티티로, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성(availability)에 대한 확인을 요청하는 제2 메시지를 전송하고,
   상기 제2 네트워크 기능 엔티티로부터, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성에 대한 정보를 포함하는 제3 메시지를 수신하고,
   상기 MME로, 상기 제3 메시지에 기초하여 상기 PDN 연결 수립에 대한 응답을 포함하는 제4 메시지를 전송하도록 설정되고,
   상기 제2 메시지는 상기 PDN 연결 수립을 요청하는 단말의 단말 ID를 포함하고,
   상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성은 상기 단말 ID, 상기 네트워크 슬라이스에 등록된 단말의 수 및 상기 네트워크 슬라이스의 현재 PDU 세션 수에 기초하여 확인되는 것을 특징으로 하는, 제1 네트워크 기능 엔티티.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 네트워크 기능 엔티티에 설정된 정보에 기초하여 상기 선택된 네트워크 슬라이스가 상기 제2 네트워크 기능 엔티티에 의해 접속이 제어되는지 여부를 판단하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 제1 네트워크 기능 엔티티.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 등록되어 있지 않고, 상기 등록된 단말의 수 및 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 단말 수 및 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 단말 ID는 상기 네트워크 슬라이스에 등록되고, 상기 등록된 단말의 수와 상기 현재 PDU 세션 수가 1 증가되며, 상기 제3 메시지는 상기 네트워크 슬라이스가 이용 가능하다는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1 네트워크 기능 엔티티.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 이미 등록되어 있고, 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 현재 PDU 세션 수가 1 증가되고, 상기 제3 메시지는 상기 네트워크 슬라이스가 이용 가능하다는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1 네트워크 기능 엔티티.
    
13. 무선 통신 시스템에서 네트워크 슬라이스 접속(network slice admission)에 대한 관리를 수행하는 제2 네트워크 기능 엔티티에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    세션 관리 기능(session management function, SMF) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)의 제어 평면 기능(PGW-C)을 포함하는 제1 네트워크 기능 엔티티(SMF+PGW-C)로부터, 네트워크 슬라이스의 이용 가능성(availability)에 대한 확인을 요청하는 제1 메시지를 수신하고,
    상기 제1 메시지에 포함된 단말 ID, 상기 네트워크 슬라이스에 등록된 단말의 수 및 상기 네트워크 슬라이스의 현재 PDU 세션 수에 기초하여 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성을 확인하고,
    상기 제1 네트워크 기능 엔티티로, 상기 네트워크 슬라이스의 이용 가능성에 대한 정보를 포함하는 제2 메시지를 전송하도록 설정되고,
    상기 네트워크 슬라이스는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로부터의 PDN(packet data network) 연결 수립 요청과 관련되고,
    상기 제1 메시지에 포함된 상기 단말 ID는 상기 PDN 연결 수립을 요청하는 단말의 단말 ID이고,
    상기 제1 네트워크 기능 엔티티와 상기 MME의 상기 PDN 연결은 상기 제2 메시지에 기초하여 수립되는 것을 특징으로 하는, 제2 네트워크 기능 엔티티.
    
14. 제13항에 있어서, 상기 네트워크 슬라이스는 상기 제1 네트워크 기능 엔티티에 설정된 정보에 기초하여 상기 제2 네트워크 기능 엔티티에 의해 접속이 제어되는지 여부가 확인되는 것을 특징으로 하는, 제2 네트워크 기능 엔티티.
    
15. 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 등록되어 있는지 여부를 확인하고,
    상기 등록된 단말의 수 및 상기 현재 PDU 세션 수를 상기 네트워크 슬라이스의 최대 단말 수 및 최대 PDU 세션 수와 비교하도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 제2 네트워크 기능 엔티티.
    
16. 제15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 등록되어 있지 않고, 상기 등록된 단말의 수 및 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 단말 수 및 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 단말 ID를 상기 네트워크 슬라이스에 등록하고, 상기 등록된 단말의 수와 상기 현재 PDU 세션 수를 1 증가시키고,
    상기 단말 ID가 상기 네트워크 슬라이스에 이미 등록되어 있고, 상기 현재 PDU 세션 수가 상기 네트워크 슬라이스의 최대 PDU 세션 수보다 작으면, 상기 현재 PDU 세션 수를 1 증가시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 제2 네트워크 기능 엔티티.

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