KR20220055233A

KR20220055233A - Nf 서비스 연동 지원장치 및 nf 서비스 연동 지원방법

Info

Publication number: KR20220055233A
Application number: KR1020200139500A
Authority: KR
Inventors: 이동진; 김지선
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사; 텔코웨어 주식회사
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2022-05-03

Abstract

본 발명은, 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서도 SCP에서 NF Selection 대행 기능을 지원할 수 있도록 하는 구체적인 기술을 구현하는, NF 서비스 연동 지원장치 및 NF 서비스 연동 지원방법을 제안하고 있다.

Description

NF 서비스 연동 지원장치 및 NF 서비스 연동 지원방법{INTERWORKING SUPPORT DEVICE AND INTERWORKING SUPPORT METHOD FOR NF SERVICE}

본 발명은, NF 서비스 간 통신을 연동해주는 기능의 SCP(Service Communication Proxy) 기술과 관련된 것이다.

5G에서는, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있으며, 기존 LTE(4G)에서 단일 노드(예: S-GW, P-GW 등)가 복합적으로 수행하던 제어 시그널링 및 데이터 송수신의 기능을 분리하여, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.

이때, 5G에서 Control Plane(CP)의 제어노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Management Function), 단말 정보와 단말 별 가입서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션(Session)을 제어/관리하는 SMF(Session Management Function), 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하는 NEF(Network Exposure Function), 사용자의 가입자 DB 및 인증을 관리/제어하는 UDM/AUSF(Unified Data Management / AUthentication Function), 네트워크 내 각 NF(Network Function)들에 대한 정보를 관리/제어하는 기능의 NRF(Network Repository Function), 가입자의 과금을 처리하는 CHF(CHarging Function) 등으로 정의할 수 있다.

5G에서 User Plane(UP)의 데이터노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 외부 서비스망(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.

그리고, 5G에서 Control Plane의 제어노드 및 User Plane의 데이터노드는 모두 네트워크 노드(Network Function)라 하겠다.

이처럼, 5G에서는 특정 기능을 수행하는 NF들을 정의하고 NF 간에 SBI(Service Based Interface)를 사용한 통신을 기반으로 상호 연동/연결하도록 정의되어 있다.

아울러, 최근 5G에서는, NF들이 SBI로 통신하고 있는 다양한 NF 서비스 간 통신을 매쉬 구조로서 처리할 수 있도록 하는 SCP(Service Communication Proxy)를 신규 정의하고 있다.

SCP는, SBA(Service Based Architecture) 즉 5G Architecture에서 ‘SBI 버스’ 역할을 해준다고 볼 수 있고, NF 간 모든 SBI 메시지를 처리하는 Mesh 구조로 구성되어 있다. SBI 메시지는 HTTP, HTTP/2 및 QUIC 등의 Application layer의 헤더를 포함한 데이터 패킷을 의미한다.

SCP의 영역(Domain)은, 1개의 SBA Cluster 내에서 NF 서비스 간 연동을 중앙에서 제어하는 SCP Controller, Service Mesh 망, 그리고 SBA Cluster 내에서 구성된 다수의 NF 서비스 각각에 대해 NF 서비스가 Service Mesh 망으로 인입 및 타 NF 서비스와 통신/연동할 수 있게 하는 다수의 서비스 에이전트(Service Agent)로 구분할 수 있다.

한편, SCP(특히 Service Agent)에서는, SBI 메시지에 대해 해당 SBI 메시지를 처리하여 NF 서비스를 제공할 수 있는 NF를 선택하는 기능(NF Selection)을, Delegated Discovery 기능을 통해 대신 수행하고 있다.

이에, 5G NF(예: SMF, PCF 등)들은, NF Selection을 자신이 직접 수행하지 않고 SCP(특히 Service Agent)에서 대행해주기 때문에, 본연의 호 처리 기능에만 집중할 수 있고 NF 내 App Logic이 매우 경량화될 수 있게 되었다.

헌데, 5G에서 무선액세스(Radio Access Network, RAN)의 경우, 여전히 legacy한 인터페이스(예: N1/N2 등)를 사용하고 있다.

이로 인해, UE/RAN으로부터 N1/N2 인터페이스를 통해 수신한 메시지에 대해서는, SBI 기반으로 Delegated Discovery 기능을 지원하는 SCP가, Delegated Discovery 기능을 제공하지 못하고 결국 NF Selection을 수행할 수 없다.

즉 현재 표준에서는, 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서는, NF Selection 대행 기능을 지원하지 않고 있으며, 현재 이런 부분을 해결할 수 있는 표준 기술은 정의되어 있지 않다.

이에, 본 발명에서는, 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서도 SCP에서 NF Selection 대행 기능을 지원할 수 있도록 하는 구체적인 기술을 제안하고자 한다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서도 SCP에서 NF Selection 대행 기능을 지원할 수 있도록 하는 구체적인 기술을 실현하는, NF 서비스 연동 지원장치 및 NF 서비스 연동 지원방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 NF 서비스 연동 지원장치는, AMF(Access and Mobility Management Function)의 Service Agent에서, RAN(Radio Access Network)으로부터 서비스 요청의 메시지를 수신하는 제1통신부; 및 상기 AMF의 Service Agent에서, 상기 서비스 요청에 대해, NF 간 SBI(Service Based Interface) 기반 통신을 처리하는 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving NF(Network Function)를 선택하는 동작을 수행하는 선택동작수행부를 포함한다.

구체적으로, 상기 선택동작수행부는, 상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 가능한 경우, 상기 서비스 요청의 메시지가 상기 SBI에 따른 SBI 메시지로 변환된 SBI 메시지를 상기 AMF로 전달하고, 상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 불가능한 경우, 상기 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하는 동작을 수행할 수 있다.

구체적으로, 상기 AMF의 Service Agent에서, 상기 선택한 Serving AMF가 상기 AMF와 다른 경우 상기 변환한 SBI 메시지를 상기 Service Mesh 망으로 전송하여, 상기 변환한 SBI 메시지가 상기 Service Mesh 망을 통해 상기 Serving AMF에 수신되도록 하는 제2 통신부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 선택동작수행부는, 상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 가능한지 여부 판단 및 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving NF 선택 시, 상기 서비스 요청에서 요구하는 Network Slice 정보를 기준으로 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 NF 서비스 연동 지원방법은, AMF(Access and Mobility Management Function)의 Service Agent에서, RAN(Radio Access Network)으로부터 서비스 요청의 메시지를 수신하는 수신단계; 및 상기 AMF의 Service Agent에서, 상기 서비스 요청에 대해, NF 간 SBI(Service Based Interface) 기반 통신을 처리하는 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving NF(Network Function)를 선택하는 동작을 수행하는 선택동작수행단계를 포함한다.

구체적으로, 상기 선택동작수행단계는, 상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 가능한 경우, 상기 서비스 요청의 메시지가 상기 SBI에 따른 SBI 메시지로 변환된 SBI 메시지를 상기 AMF로 전달하고, 상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 불가능한 경우, 상기 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하는 동작을 수행할 수 있다.

본 발명의 NF 서비스 연동 지원장치 및 NF 서비스 연동 지원방법에 따르면, 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서도 SCP에서 NF Selection 대행 기능을 지원할 수 있도록 하는 구체적인 기술을 실현하고 있다.

이로써, 본 발명에 따르면, SCP가 5G Core의 인입 지점에서 NF Selection을 대행할 수 없었던 기존 기술이 갖는 문제점들을 해결하는 효과를 도출한다.

도 1은 5G Architecture 및 SCP 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 기존 기술 및 본 발명의 제안 기술을 대비하여 보여주는 개념적인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 NF 서비스 연동 지원장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명에서 NF Selection 기능 시 사용자는 제어 정보 테이블의 일 예를 정의하는 예시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 NF 서비스 연동 지원방법에서 지원하는 Call Flow의 실시예들을 보여주는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 5G Architecture 및 SCP 구조를 보여주고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 5G에서 Control Plane(CP)의 제어노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Management Function), 단말 정보와 단말 별 가입서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션(Session)을 제어/관리하는 SMF(Session Management Function), 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하는 NEF(Network Exposure Function), 사용자의 가입자 DB 및 인증을 관리/제어하는 UDM/AUSF(Unified Data Management / AUthentication Function), 네트워크 내 각 NF(Network Function)들에 대한 정보를 관리/제어하는 기능의 NRF(Network Repository Function), 가입자의 과금을 처리하는 CHF(CHarging Function) 등으로 정의할 수 있다.

5G에서 Control Plane의 제어노드 및 User Plane의 데이터노드는 모두 네트워크 노드(Network Function)라 하겠다.

도 1에서 알 수 있듯이, 5G에서는 특정 기능을 수행하는 NF들을 정의하고 NF 간에 SBI(Service Based Interface)를 사용한 통신을 기반으로 상호 연동/연결하도록 정의되어 있다.

또한 5G에서는, NF들이 SBI로 통신하고 있는 다양한 NF 서비스 간 통신을 매쉬 구조로서 처리할 수 있도록 하는 SCP(Service Communication Proxy)를 신규 정의하고 있다.

SCP의 영역(Domain)은, 1개의 SBA Cluster 내에서 NF 서비스 간 연동을 중앙에서 제어하는 SCP Controller, NF/NF 서비스 간 SBI 메시지가 전달되는 Service Mesh 망, 그리고 NF/NF 서비스 각각에 대해 NF 서비스가 Service Mesh 망으로 인입 및 타 NF 서비스와 통신/연동할 수 있게 하는 서비스 에이전트(Service Agent)로 구분할 수 있다.

현재 표준에 따르면, SCP의 Service Agent는 SCP Controller로부터 NF 서비스 간 어디로 통신을 해야하는지 경로를 정하는 Rule을 받아서 처리한다. 이 Rule은, SBI 메시지 내 NF의 Service Name을 보고, 이에 따라 어느 Target NF 서비스(목적지)로 SBI 메시지를 보내야하는지에 대한 규칙이다.

Service Agent는 이런 Rule에 따라 NF 서비스의 SBI 메시지를 정해진 경로로 전달하여, 해당 NF 서비스의 전달을 처리한다.

이처럼 SCP의 Service Agent는, Service Mesh 망 내/외를 연결해주는 매우 중요하고 핵심적인 SCP의 Component이다.

이에, UE/RAN으로부터 N1/N2 인터페이스를 통해 수신한 메시지에 대해서는, SBI 기반으로 Delegated Discovery 기능을 지원하는 SCP가, Delegated Discovery 기능을 제공하지 못하고 결국 NF Selection을 수행할 수 없다.

이에, 도 2에 도시된 바와 같이, 현재(기존) 기술에 따르면, legacy한 인터페이스(예: N1/N2 등)를 사용하고 있는 RAN과 통신하는 AMF(App)는, UE/RAN으로부터 초기 P2P 메시지(N1N2 legacy 트래픽) 인입 시, 본연의 호 처리 기능 외에도, 금번 메시지(서비스 요청의 NW Slice)을 수용할 수 있는 'Serving AMF/SMF'를 항상 Discovery & Selection을 해야하는 Extra Procedure를 수행하고 있다.

이와 같이 AMF(App)이 Serving AMF/SMF'를 항상 Discovery & Selection을 해야하는 Extra Procedure로 인해, 단말(UE) 접속 시간 지연이 발생할 뿐 아니라, 5G AMF의 구현 측면에서 보면 다른 NF들과 달리 내부 App Logic이 매우 무거워지는(Heavyweight) 단점이 있다.

결국, 5G에서는 eSBA / Mesh 구조로 진화하고 있는데, legacy한 인터페이스(예: N1/N2 등)를 사용하는 RAN과 통신하고 있는 AMF 만이 유일하게, 내부 App Logic 경량화가 불가능하고 완벽한 Stateless NF/Cloud-native NF로 진화하지 못하고 있다.

즉 현재 표준에서는, SCP가 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서는 NF Selection 대행 기능을 지원하지 않고 있으며, 현재 이런 부분을 해결할 수 있는 표준 기술은 정의되어 있지 않다.

이에, 본 발명에서는, 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서도, SCP에서 NF Selection 대행 기능을 지원할 수 있도록 하는 구체적인 기술을 제안하고자 한다.

구체적으로, 본 발명에서는, SCP Domain에서 5G Core의 인입 지점에 가장 근접한 Service Agent(AMF의 Service Agent)에서, Legacy 인터페이스의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해 NF Selection 대행 기능을 구현하는 구체화된 기술을 제안하고자 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 기술에 따르면, legacy한 인터페이스(예: N1/N2 등)를 사용하고 있는 RAN과 통신하는 AMF(App)에서, 본연의 호 처리(AMF Process) 기능 만을 수행하고, N1/N2 메시지의 서비스 요청 NW Slice를 수용할 수 있는 'Serving AMF/SMF'를 Discovery & Selection을 하는 모든Procedure를 AMF의 Service Agent에서 수행하도록 구현하고자 한다.

이렇게 되면, 본 발명에서는, RAN과 통신하고 있는 AMF 역시, 다른 5G NF와 같이 내부 App Logic을 매우 경량화할 수 있고, 완벽한 Stateless NF/Cloud-native NF로 진화할 수 있게 하는 등, SCP가 5G Core의 인입 지점에서 NF Selection을 대행할 수 없었던 기존 기술이 갖는 문제점들은 모두 해결할 수 있을 것이다.

즉, 본원 발명에서는, AMF의 Service Agent에서 NF Selection 기능을 구현해내는 기술을 실현함으로써, SCP가 5G Core의 인입 지점에서도 NF Selection을 대행할 수 있도록 하는데 핵심이 있다 하겠다.

구체적으로, 본 발명에서는, 전술한 바와 같이 AMF의 Service Agent에서 NF Selection 대행을 실현하는 기술을 구현하는 NF 서비스 연동 지원장치를 제안하고자 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 NF 서비스 연동 지원장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

본 발명에서 제안하는 NF 서비스 연동 지원장치(100)는, SCP Domain에서 Service Agent에 해당할 수 있으며, 특히 AMF의 Service Agent에 해당할 수 있다.

각 NF/NF 서비스는, NF 서비스를 요청하는 NF(이하, Consumer NF) 입장이 될 수 있고, 요청된 NF Service를 전달받아 처리/응답하는 NF(이하, Producer NF) 입장이 될 수 있다.

본 발명에서 제안하는 NF 서비스 연동 지원장치(100)는, SCP Domain에서 Service Agent가 NF/NF 서비스 각각에 대하여 구성되므로, Consumer NF 측의 Service Agent에 해당될 수도 있고, Producer NF 측의 Service Agent에 해당될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 NF 서비스 연동 지원장치(100, Service Agent)는, 제1통신부(110), 선택동작수행부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 NF 서비스 연동 지원장치(100, Service Agent)는, 제2통신부(120), 변환부(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 NF 서비스 연동 지원장치(100, Service Agent)는, 전술의 각 구성부를 통해 전술에서 설명한 본 발명의 제안 기술을 실현할 수 있다.

이하에서는, 전술의 NF 서비스 연동 지원장치(100, Service Agent)를 구성하는 각 구성부에 대해 구체적으로 설명하겠다.

제1통신부(110)는, AMF(Access and Mobility Management Function)의 Service Agent에서, RAN(Radio Access Network)으로부터 서비스 요청의 메시지를 수신하는 기능을 담당한다.

즉, 제1통신부(110)는, SBI가 아닌 타 인터페이스의 메시지를 송수신하는 구성부로서, 구체적으로 AMF의 Service Agent에서 legacy 인터페이스(예: N1/N2 등)의 N1/N2 메시지를 RAN과 송수신하는 모듈일 수 있다.

이러한 제1통신부(110)는, N1/N2 메시지 버퍼/큐를 가질 수 있고, TPS 등 input/output에 대한 속도를 같이 측정할 수 있다.

제2 통신부(120)는, AMF의 Service Agent에서, SBI 메시지를 Service Mesh 망으로 전송하여, SBI 메시지가 Service Mesh 망을 통해(Mesh Routing) Target NF에 수신되도록 한다.

즉, 제2통신부(120)는, SBI 메시지를 Service Mesh 망으로 송수신하는 모듈일 수 있다.

선택동작수행부(130)는, 상기 AMF의 Service Agent에서, 상기 N1/N2 메시지의 서비스 요청에 대해, NF 간 SBI(Service Based Interface) 기반 통신을 처리하는 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving NF(Network Function)를 선택하는 동작을 수행하는 기능을 담당한다.

즉, 선택동작수행부(130)는, 본 발명에서 핵심 구성부로서, Serving NF 선택 동작을 수행함으로써 N1/N2 메시지의 서비스 요청 NW Slice를 수용할 수 있는 'Serving AMF/SMF'를 Discovery & Selection 할 수 있다.

이러한 선택동작수행부(130)에서의 Serving NF 선택 동작은, N1/N2 메시지 분석 동작 및 Selection 처리 동작으로 구분할 수 있다.

여기서, N1/N2 메시지 분석 동작은, RAN으로부터 AMF로 수신되는 N1/N2 메시지를 분석하는 동작으로서, N1/N2 메시지의 서비스 요청에서 요구하는 NS(Network Slice) 처리가 가능한 Serving NF(AMF/SMF) Selection이 필요한지 여부를 판단한다.

이때, 판단 기준은, 단말(UE)의 초기 Regi. 요청 메시지 여부, N1/N2 메시지의 Serving AMF 포함 여부 및 AMF Set 정보 포함 여부 등으로 정해질 수 있다.

한편, Selection 처리 동작은, Serving NF(AMF/SMF) Selection이 필요하다고 판단된 경우, Serving AMF Selection을 위한 절차를 수행하여, Serving AMF로 N1/N2 수신 트래픽(N1/N2 메시지)을 전달하는 동작이다. 이러한 Selection 처리 동작 시에는, NS Selection을 통한 Serving AMF 결정을 위해 AUSF/UDM/NSSF등 필요한 NF와 SBI 서비스 연동을 수행한다.

이하에서는, 선택동작수행부(130)에서 수행하는 Serving NF 선택 동작에 대해 구체적으로 설명하겠다.

선택동작수행부(130)는, N1/N2 메시지의 서비스 요청에 대해 Service Agent(100)가 연결된 AMF가 수용 가능한 경우, 금번 서비스 요청의 N1/N2 메시지가 SBI에 따른 SBI 메시지로 변환된 SBI 메시지를 AMF로 전달한다.

반면, 선택동작수행부(130)는, N1/N2 메시지의 서비스 요청에 대해 Service Agent(100)가 연결된 AMF가 수용 불가능한 경우, Service Mesh 망을 통해서 금번 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하는 동작을 수행한다.

이를 위해, 본 발명의 NF 서비스 연동 지원장치(100, Service Agent)는, 변환부(140)를 포함하고 있다.

변환부(140)는, N1/N2 인터페이스 메시지를 SBI 메시지로 변환하는 프로토콜 변환 기능(예: SCTP->HTTP2)을 수행한다.

그리고, N1/N2 메시지의 서비스 요청에 대해 Service Agent(100)가 연결된 AMF가 수용 가능한지 불가능한지는, 전술의 N1/N2 메시지 분석 동작에서 판단된다.

보다 구체적으로, 선택동작수행부(130)는, RAN으로부터 AMF로 수신되는 N1/N2 메시지에 대해, SCP Controller로부터 수신하여 보유하고 있는 제어 정보와 N1/N2 메시지에서 추출한 정보를 비교하여, Service Agent(100)가 연결된 AMF에서 금번 N1/N2 메시지의 서비스 요청을 수용 가능한지 불가능한지 판단한다.

이에, 선택동작수행부(130)는, Service Agent(100)가 연결된 AMF에서 금번 N1/N2 메시지의 서비스 요청을 수용 불가능한 경우라면, NS(Network Slice) 처리가 가능한 Serving NF(AMF/SMF) Selection이 필요하다고 판단할 수 있다.

구체적으로, 본 발명에서 SCP Controller는, N1N2에 대한 information element DB를 보유하거나 이러한 element DB와 연동할 수 있으며, 이러한 element DB를 사용하여 본 발명의 NF 서비스 연동 지원장치(100, Service Agent)를 비롯한 각 AMF의 각 Service Agent에 제어 정보(제어 룰)을 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명에서 SCP Controller는, 상시 Mesh 망 및 NF 서비스 통신 현황에 따라 각 Service Agent에 제공한 제어 정보(제어 룰)을 주기적으로 업데이트 관리함으로써, 각 Service Agent 내 제어 정보(제어 룰)의 실시간성을 유지할 수 있다.

일 실시예로서, SCP Controller가 본 발명의 NF 서비스 연동 지원장치(100, Service Agent)에 제공하는 제어 정보(제어 룰)을 언급하여 설명하면,SCP Controller는, 가입자가 요청하는 NS(Network Slice)에 대한 선택 처리 기준을 제어 정보로서 제공/공유할 수 있고, 가입자가 요청하는 NS 및 AMF의 정보를 기반으로 NS(Network Slice) 처리 가능한 Serving NF(AMF/SMF) Selection의 필요 여부를 처리할 수 있는 판단할 때 근거로 사용할 N1N2 메시지 필드의 N1N2 제어정보를 제어 정보로서 제공/공유할 수 있다.

아울러, SCP Controller는, NRF에 등록된 AMF(Service Agent(100)의 AMF)의 Profile 정보를 기반으로 Service Agent(100)에게 아래 정보 즉 AMF의 정보를 제어 정보로서 제공/공유할 수 있다.

·AMF의 RegionID, SetID, GUAMI List, TAI List, PLMN List, S-NSSAI List, 부하/로드 정보 및 threshold 값 등

도 4는, 본 발명에서 NF Selection 기능 시 사용자는 제어 정보 테이블의 일 예를 정의하는 예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 NF 서비스 연동 지원장치(100, Service Agent)가 SCP Controller로부터 제공받아 보유하는 제어 정보 테이블은, N1N2 제어정보가 Message Group/Message로 정의되며, Service Agent(100)의 AMF에 대한 AMF의 정보가 AMF Information으로 정의되어 구성될 수 있다.

이에, 다시 선택동작수행부(130)의 Serving NF 선택 동작을 설명하면, 선택동작수행부(130)는, RAN으로부터 Service Agent(100)의 AMF로 수신되는 N1/N2 메시지에 대해, SCP Controller에 의해 제공/공유되며 업데이트/관리를 통해 실시간성이 유지되는 제어 정보와 금번 수신한 N1/N2 메시지에서 추출한 정보를 비교하여, Service Agent(100)의 AMF에서 금번 N1/N2 메시지의 서비스 요청에서 요구하는 NS(Network Slice) 처리가 가능한지 여부(수용 가능한지/불가능한지)를 판단할 수 있다.

선택동작수행부(130)는, N1/N2 메시지의 서비스 요청(Network Slice)에 대해 Service Agent(100)의 AMF가 수용 가능하다고 판단되면, 변환부(140)를 통해 SBI 메시지로 변환된 금번 N1/N2 트래픽(메시지)를 AMF로 전달한다.

이렇게 되면, Service Agent(100)의 AMF(App) 입장에서는, Service Agent로부터 자신이 관리/제공할 수 있는 Network Slice의 정보 만을 전달받을 것이므로 자신 본연의 호 처리(AMF Process)에만 집중할 수 있으며, 그 외 Extra Procedure를 수행하는 일이 없을 것이다.

한편, 선택동작수행부(130)는, N1/N2 메시지의 서비스 요청(Network Slice)에 대해 Service Agent(100)가 연결된 AMF가 수용 불가능하다고 판단되면, Service Mesh 망을 통해 AUSF/UDM/NSSF 등 필요한 NF와 연동하여, 금번 서비스 요청(Network Slice)을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하는 동작을 수행할 수 있다.

구체적으로, 선택동작수행부(130)는, Service Mesh 망을 통해 AUSF/UDM/NSSF 등 필요한 NF와 연동(SBI 메시지 송수신)하여, 요청/응답 방식으로 금번 서비스 요청(Network Slice)을 수용할 수 있는 AMF에 대한 정보를 확보하고, 확보된 정보에서 Serving AMF를 선택할 수 있으며, 이 과정을 Serving AMF/SMF'를 Discovery 과정이라 할 수 있다.

선택동작수행부(130)는, 금번 서비스 요청(Network Slice)을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하면, 선택한 Serving AMF가 Service Agent(100)의 AMF인 경우 변환부(140)를 통해 SBI 메시지로 변환된 금번 N1/N2 트래픽(메시지)를 AMF로 전달한다.

반면, 선택동작수행부(130)는, 금번 서비스 요청(Network Slice)을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하였고 선택한 Serving AMF가 Service Agent(100)의 AMF와 다른 경우, 변환부(140)를 통해 SBI 메시지로 변환된 금번 N1/N2 트래픽(메시지)를 제2 통신부(120)에서 전송할 수 있게 한다.

이렇게 되면 제2 통신부(120)는, 변환부(140)를 통해 SBI 메시지로 변환된 금번 N1/N2 트래픽을 Service Mesh 망으로 전송하여, 해당하는 변환한 SBI 메시지(N1/N2 트래픽)가 Service Mesh 망을 통해(Mesh Routing) Target NF인 Serving AMF에 수신되도록 할 것이다.

이렇게 되면, Service Mesh 망을 통해 변환한 SBI 메시지(N1/N2 트래픽)를 수신하게 되는 Serving AMF(App) 입장에서도, 자신의 Service Agent(미도시)로부터 자신이 관리/제공할 수 있는 Network Slice의 정보 만을 전달받을 것이므로 자신 본연의 호 처리(AMF Process)에만 집중할 수 있으며, 그 외 Extra Procedure를 수행하는 일이 없을 것이다.

이상 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent가 AMF(App)으로 N1/N2 트래픽을 전달하지 않고 그 전 단에서, N1/N2 메시지-> SBI 메시지 변환 및 NW Slice 기반 Serving NF(AMF/SMF) 선택한 후, Serving NF(AMF/SMF)로 N1/N2 트래픽을 전달하는 기술 구성을 통해, N1/N2 메시지의 서비스 요청 NW Slice를 수용할 수 있는 'Serving AMF/SMF'를 Discovery & Selection을 하는 모든 Procedure를 AMF의 Service Agent에서 수행하도록 구현하고 있다.

이처럼, 본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent에서 NF Selection 대행을 실현해내는 기술을 구현함으로써, SCP는 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서도 NF Selection을 대행할 수 있으며, SCP는 5G Core의 모든 NF에 대해 NF Selection 대행을 확장할 수 있다.

이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 NF 서비스 연동 지원방법에서 지원하는 Call Flow의 실시예들을 설명하겠다.

먼저, 도 5을 참조하여 설명하면, 도 5에서는 단말(UE)이 망에 등록(Regi.)요청하는 초기 Initial UE Request(N1/N2 메시지)가 수신되는 경우를 일 예시로서 도시하고 있다.

본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent(100)는, RAN으로부터 N1/N2 메시지(Initial UE Request)가 수신되면(S10), 금번 수신한 N1/N2 메시지를 SBI 메시지로 변환하는 한편 N1/N2 메시지 분석을 통해 정보를 추출하고(S20), 추출한 정보와 기 보유된 제어 정보를 비교하여 Service Agent(100)의 AMF(제1 AMF)에서 금번 N1/N2 메시지의 서비스 요청에서 요구하는 NS(Network Slice) 처리가 가능한지 여부(수용 가능한지/불가능한지)를 판단할 수 있다(S30).

이는, 제1 AMF가 서비스 요청에서 요구하는 NS(Network Slice)를 처리할 수 있는 Serving AMF가 될 수 있는지 판단하는 것과 의미적으로 동일하다 할 것이다.

예컨대, 다음 판단 기준으로, S30단계에서 제1 AMF가 Serving AMF가 될 수 있는지 판단할 수 있다.

·N1/N2 메시지에 포함된 서비스 AMF Set 정보에 대해 제1 AMF 수용 여부

·N1/N2 메시지에 포함된 UE Home PLMN ID, Mapping NSSAI, Access Type, Allowed NSSAI에 대해 제1 AMF 수용 여부

·N1/N2 메시지에 포함된 Home Routed Roaming 가입자에 대한 PDU Session Request S-NSSA에 대해 제1 AMF 수용 여부

이에, 본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent(100)는, S30단계에서 처리 불가능 즉 제1 AMF가 Serving AMF가 될 수 없다고 판단되면, Service Mesh 망을 통해 AUSF/UDM/NSSF 등 필요한 NF와 연동하여(S1,S2,S3), 금번 서비스 요청(Network Slice)을 수용할 수 있는 AMF에 대한 정보를 확보하고, 확보한 정보(가용 AMF 정보)를 근거로 금번 서비스 요청(Network Slice)을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하는 동작을 수행한다(S60,S70).

구체적으로, 본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent(100)는, 확보한 정보(가용 AMF 정보)를 근거로, 제1 AMF가 Serving AMF가 될 수 있는지 다시 한번 판단할 수 있다(S60).

예컨대, S60단계에서는, 확보한 정보(가용 AMF 정보)에 제1 AMF가 포함되어 있는지 여부로 판단할 수 있고, 포함되어 있더라도 제1 AMF의 가입자 처리 로드(Load)가 일정 비율 이하인지 여부를 더 판단할 수 있다.

본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent(100)는, 제1 AMF가 Service Serving AMF가 될 수 없다고 판단하면, 확보한 정보(가용 AMF 정보)를 근거로, 금번 서비스 요청(Network Slice)을 수용할 수 있는 Serving AMF로서 다른 SMF(제2 AMF)를 선택할 수 있다(S70).

그리고, 본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent(100)는, SBI 메시지로 변환된 금번 N1/N2 트래픽(메시지)를 Service Mesh 망으로 전송하여, Target NF인 Serving AMF 즉 제2 AMF에 수신되도록 한다.

이후, 단말(UE)는 Serving AMF 즉 제2 AMF에 Attach될 것이다.

즉, Service Mesh 망을 통해 변환한 SBI 메시지(N1/N2 트래픽)를 수신하게 되는 Serving AMF(App) 입장에서는, 자신의 Service Agent로부터 자신이 관리/제공할 수 있는 Network Slice의 정보 만을 전달받고 Attach될 것이므로 자신 본연의 호 처리(AMF Process)에만 집중할 수 있으며, 그 외 Extra Procedure를 수행하는 일이 없을 것이다.

다음 도 6을 참조하여 설명하면, 도 6에서는 단말(UE)의 PDU Session Request(N1/N2 메시지)가 수신되는 경우를 일 예시로서 도시하고 있다.

본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent(100)는, RAN으로부터 N1/N2 메시지(PDU Session Request)가 수신되면(S10), 금번 수신한 N1/N2 메시지를 SBI 메시지로 변환하는 한편 N1/N2 메시지 분석을 통해 정보를 추출하고(S20), 추출한 정보와 기 보유된 제어 정보를 비교하여 Service Agent(100)의 AMF(제1 AMF)에서 금번 N1/N2 메시지의 서비스 요청에서 요구하는 NS(Network Slice) 처리가 가능한지 여부(수용 가능한지/불가능한지)를 판단한다.

이때, 도 5를 참조한 설명에서 언급하였듯이, 본 발명에서는 AMF는 자신의 Service Agent로부터 자신이 관리/제공할 수 있는 Network Slice의 정보 만을 전달받고 Attach될 것이므로, 제1 AMF는 금번 N1/N2 메시지의 서비스 요청에서 요구하는 NS(Network Slice) 처리가 가능할 것이며 제1 AMF가 Serving AMF가 될 수 있다고 판단하게 된다.

본 발명에 따르면, AMF의 Service Agent(100)는, 제1 AMF가 Serving AMF가 될 수 있다고 판단되므로, SBI 메시지로 변환된 금번 N1/N2 트래픽(메시지)를 제1 AMF 전달하면 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 NF 서비스 연동 지원방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

본 발명에 따른 NF 서비스 연동 지원장치 및 NF 서비스 연동 지원방법에 따르면, SCP가 5G Core의 인입 지점의 메시지(예: N1/N2 메시지)에 대해서도 NF Selection을 대행할 수 있고 5G Core의 모든 NF에 대해 NF Selection 대행을 확장할 수 있는 기술을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

100 : NF 서비스 연동 지원장치
110 : 제1 통신부 120 : 제2 통신부
130 : 선택동작수행부 140 : 변환부

Claims

AMF(Access and Mobility Management Function)의 Service Agent에서, RAN(Radio Access Network)으로부터 서비스 요청의 메시지를 수신하는 제1통신부; 및
상기 AMF의 Service Agent에서, 상기 서비스 요청에 대해, NF 간 SBI(Service Based Interface) 기반 통신을 처리하는 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving NF(Network Function)를 선택하는 동작을 수행하는 선택동작수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 NF 서비스 연동 지원장치.
제 1 항에 있어서,
상기 선택동작수행부는,
상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 가능한 경우, 상기 서비스 요청의 메시지가 상기 SBI에 따른 SBI 메시지로 변환된 SBI 메시지를 상기 AMF로 전달하고,
상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 불가능한 경우, 상기 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 NF 서비스 연동 지원장치.
제 2 항에 있어서,
상기 AMF의 Service Agent에서, 상기 선택한 Serving AMF가 상기 AMF와 다른 경우 상기 변환한 SBI 메시지를 상기 Service Mesh 망으로 전송하여, 상기 변환한 SBI 메시지가 상기 Service Mesh 망을 통해 상기 Serving AMF에 수신되도록 하는 제2 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 NF 서비스 연동 지원장치.
제 2 항에 있어서,
상기 선택동작수행부는,
상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 가능한지 여부 판단 및 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving NF 선택 시, 상기 서비스 요청에서 요구하는 Network Slice 정보를 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 NF 서비스 연동 지원장치.
AMF(Access and Mobility Management Function)의 Service Agent에서, RAN(Radio Access Network)으로부터 서비스 요청의 메시지를 수신하는 수신단계; 및
상기 AMF의 Service Agent에서, 상기 서비스 요청에 대해, NF 간 SBI(Service Based Interface) 기반 통신을 처리하는 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving NF(Network Function)를 선택하는 동작을 수행하는 선택동작수행단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 NF 서비스 연동 지원방법.
제 5 항에 있어서,
상기 선택동작수행단계는,
상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 가능한 경우, 상기 서비스 요청의 메시지가 상기 SBI에 따른 SBI 메시지로 변환된 SBI 메시지를 상기 AMF로 전달하고,
상기 서비스 요청에 대해 상기 AMF가 수용 불가능한 경우, 상기 Service Mesh 망을 통해서 상기 서비스 요청을 수용할 수 있는 Serving AMF를 선택하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 NF 서비스 연동 지원방법.