KR20220153405A

KR20220153405A - 무선 통신 시스템에서 서비스 중단 최소화를 지원하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20220153405A
Application number: KR1020210060952A
Authority: KR
Inventors: 서경주
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2022-11-18
Also published as: WO2022240204A1

Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법 및 장치에 대한 것이다. 단말의 동작 방법은, 재난 상황을 지시하는 정보가 포함된 등록 요청 메시지를 AMF(Access and Mobility management Function)로 전송하는 단계, AMF로부터 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로, 등록 수락 메시지를 수신하는 단계, SMF(Session Management Function)로, 상기 재난 상황을 지시하는 정보를 포함한 세션 설정을 위한 PDU 세션 설정 요청 메시지를 전송하는 단계, 및 상기 SMF로부터, PDU 세션의 개수, 또는 PDU 세션 지속 시간에 대한 타이머 정보 중 적어도 하나가 포함된 PDU 세션 설정 수락 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 서비스 중단 최소화를 지원하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR SUPPORTING MINIMIZATION OF SERVICE DISRUPTION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에서 서비스 중단 최소화를 지원하기 위한 장치 및 방법에 대한 것으로, 단말이 서비스를 받는 통신 사업자의 망에 문제가 생긴 경우라도, 다른 통신 사업자를 통한 서비스 지원에 대한 방안을 마련하여, 서비스 중단을 방지 하기 위한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 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 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라, 단말이 서비스를 받는 통신 사업자의 망에 문제가 생긴 경우라도 단말에 제공되는 서비스의 중단을 방지 하기 위한 방법이 필요한 실정이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말에 서비스를 제공하는 사업자 망에 화재, 지진 등 문제가 생겨 일시적으로 서비스가 단절될 위기에 처했을 때, 단말에게 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 단말의 동작 방법은, 재난 상황을 지시하는 정보가 포함된 등록 요청 메시지를 AMF(Access and Mobility management Function)로 전송하는 단계, AMF로부터 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로, 등록 수락 메시지를 수신하는 단계, SMF(Session Management Function)로, 상기 재난 상황을 지시하는 정보를 포함한 세션 설정을 위한 PDU 세션 설정 요청 메시지를 전송하는 단계, 및 상기 SMF로부터, PDU 세션의 개수, 또는 PDU 세션 지속 시간에 대한 타이머 정보 중 적어도 하나가 포함된 PDU 세션 설정 수락 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말에 서비스를 제공하는 사업자 망에 문제가 발생하여 일시적으로 서비스가 단절될 위기에 처했을 때, 단말에게 서비스를 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 단말과 네트워크 환경의 실시예를 도시한다.
도 2은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구성을 나타내는 도면이다.

이하 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 실시예를 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 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

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

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

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.

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

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 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) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상술된 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 본 개시에서, 단말이라는 용어는 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 다양한 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced(LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.

광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(DL; DownLink)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(UL; UpLink)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE; User Equipment 또는 MS; Mobile Station)이 기지국(eNode B 또는 BS; Base Station)으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어정보를 구분한다.

LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(eMBB; Enhanced Mobile BroadBand), 대규모 기계형 통신(mMTC; massive Machine Type Communication), 초신뢰 저지연 통신(URLLC; Ultra Reliability Low Latency Communication) 등이 있다.

일부 실시예에 따르면, eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 할 수 있다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 더욱 향상된 다중 안테나 (MIMO; Multi Input Multi Output) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구될 수 있다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(IoT; Internet of Thing)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구될 수 있다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지가 요구될 수 있다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구될 수 있다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신 서비스로서, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmanned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등에 사용될 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연(초저지연) 및 매우 높은 신뢰도(초신뢰도)를 제공해야 할 수 있다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 가질 수 있다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구될 수 있다.

전술한 5G 통신 시스템에서 고려되는 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스 간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 사용할 수 있다. 다만, 전술한 mMTC, URLLC, eMBB는 서로 다른 서비스 유형의 일 예일 뿐, 본 개시의 적용 대상이 되는 서비스 유형이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이하에서 LTE, LTE-A, LTE Pro 또는 5G(또는 NR, 차세대 이동 통신) 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

즉, 본 개시의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

5G 또는 NR 시스템에서는 단말의 이동성을 관리하는 관리 엔티티인 AMF(Access and Mobility management Function) 와 세션을 관리하는 엔티티인 SMF(Session Management Function)가 분리 되었다. 이에 따라 4G LTE 통신 시스템에서 MME(Mobility Management Entity)가 이동성 관리와 세션 관리를 함께 수행하던 것과 달리, 5G 또는 NR 시스템에서는 이동성 관리와, 세션 관리를 수행하는 엔티티가 분리되어 있어, 단말과 네트워크 엔티티 간에 통신 방법 및 통신 관리 방법이 변경이 되었다.

5G 또는 NR 시스템에서는 non 3GPP access에 대해서, N3IWF(Non-3GPP Inter-Working Function)를 거쳐 AMF를 통해 이동성 관리(mobility management)를 수행하고, SMF를 통해 세션 관리(session management)를 수행하게 된다. 또한 AMF를 통해서는 이동성 관리(mobility management)에 있어서 중요한 요소인 보안 관련 정보도 처리하게 된다.

위에서 설명한 것과 같이, 4G LTE 시스템에서는 MME가 이동성 관리(mobility management)와 세션 관리(session management)를 같이 담당한다. 5G 또는 NR 시스템에서는, 이러한 4G LTE 시스템의 네트워크 엔티티를 같이 이용하여 통신을 수행하는 non standalone architecture를 지원할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 단말과 네트워크 환경의 실시예를 도시한다.

도 1을 참조하면, 5G 또는 NR 코어 네트워크 (core network)는 UPF (User Plane Function, 131), SMF (Session Management Function, 121), AMF (Access and Mobility Management Function, 111), 5G RAN (Radio Access Network, 103), UDM (User Data Management, 151), PCF (Policy Control Function, 161) 등의 네트워크 기능 (NF, Network Function)으로 구성될 수 있다. 또한, 이러한 엔티티들의 인증을 위하여, NR 코어 네트워크(core network)는 AUSF (Authentication Server Function, 141), AAA (authentication, authorization and accounting, 171) 등의 엔티티를 포함할 수 있다. UE(User Equipment, Terminal, 101)는 기지국(5G RAN, Radio Access Network, base station, BS, 103)을 통해 5G 코어 네트워크에 접속할 수 있다.

한편 non 3GPP access 를 통해서 UE 가 통신하는 경우를 위해서 N3IWF (N3 interworking function)이 존재할 수 있다. non3GPP access를 통해서 UE가 통신하는 경우, UE, non 3GPP access, N3IWF, 및 SMF가 session management 및 컨트롤(control)에 참여할 수 있고, UE, non 3GPP access, N3IWF, 및 AMF가 mobility management 및 컨트롤에 관여(참여)할 수 있다.

5G 또는 NR 시스템에서는 이동성 관리(mobility management)와 세션 관리(session management)를 수행하는 엔티티가 각각 AMF(111), SMF(121)로 분리 되어 있다. 한편, 5G 또는 NR 시스템은 5G 또는 NR 엔티티들로만 통신을 수행하는 stand alone deployment 구조와 4G 엔티티와 5G 또는 NR 엔티티들을 함께 사용하는 non stand alone deployment 구조가 고려될 수 있다.

도 1에서 보는 바와 같이 UE(101)가 network 와 통신함에 있어서 제어(control)는 5G RAN(103) (또는, eNB)에 의해 수행될 수 있고, 코어 네트워크(core network)의 5G 엔티티(entitiy)가 사용되는 형태의 deployment 가능할 수 있다. 이러한 경우 UE (101)와 AMF (111) 간 이동성 관리(mobility management) 및 UE (101)와 SMF (121) 간 세션 관리(session management)는 layer 3 인 NAS(Non Access Stratum) 계층에서 수행될 수 있다. 한편, layer 2인 AS(Access Stratum)는 UE (101)와 5G RAN(103) (또는, eNB) 사이에서 전달될 수 있다. 이에 따라 UE (101)는 각각 5G RAN (103) 및 5G RAN(103)에 접속한 경우, security context를 생성하고, 관리하는 방안이 필요하다. 이에 본 개시에서는 이러한 deployment 상황에도 적용할 수 있는 security context 생성, 관리, 및 프로토콜 교환에 대해서 설명하고자 한다.

본 개시가 기초하고 있는 통신망은 5G, 또는 4G LTE 의 망을 가정하고 있으나, 통상의 기술력을 가진 자가 이해 할 수 있는 범주 안에서 다른 시스템에서도 같은 개념이 적용되는 경우 이를 적용할 수 있다.

도 1을 참조하면, UE (101)는 통신 사업자(operator) A의 통신 서비스 가입자로서, 통신 사업자 A 의 서비스를 받을 수 있다. 본 개시는 UE (101)가 통신 사업자 A의 통신 장비, 국사의 화재, 또는 통신 사업자 A의 통신망의 문제로 서비스를 받을 수 없는 경우를 가정한다. 다만, 본 개시에서, UE (101)가 통신 서비스를 받을 수 없는 경우는, 상술한 예에 한정되지 않는다. UE (101)가 상술한 이유 등에 기초하여 통신 서비스를 받을 수 없는 경우 (즉, 본 개시에 따른 재난 (disaster) 상황이 발생한 경우), 본 개시는 UE (101)에게 통신 서비스를 제공하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 재난 상황이 발생한 경우에 상대편(즉, 통신 사업자)의 가입자에 대해 서비스를 제공하기 위한 통신 사업자 A와 통신 사업자 B 간의 서비스 agreement 가 있을 수 있다. 또는, 서비스 불능 시에, 국가 규약 (regulation) 등에 의해서 통신 사업자 간에 서비스가 가능하도록 하는 협정 (agreement) 또는, 규약(regulation) 이 존재할 수 있다.

도 1을 참고할 때, 통신 사업자 B의 망은 5G-RAN (103-03), AMF (111-03), SMF (121-03), 및 AUSF (141-03)을 포함할 수 있다.

본 개시는 UE (101)이 가입한 통신 사업자 A의 망에 국사, 기지국 (103) 혹은 network 장비 등이 문제가 생긴 경우, UE (101)에게 제공되는 서비스의 중단을 방지 하기 위한 방법 및 장치에 대한 것이다. 일 예로, 재난 상황이 발생한 경우, 통신 사업자 A 및 통신 사업자 B 간의 서비스 지원에 대한 방안을 마련하여, 일시적인 roaming 형태로 UE (101)에게 서비스를 지원할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 UE (101)이 가입한 통신사 (통신 사업자 A)의 통신 국사나 기지국 (103) 등 통신 주요 장비에 문제가 발생한 상황에서도, 통신사 간의 협약 등과 해당 service disruption 상황을 지원할 수 있는 방법이 제공될 수 있다. 본 개시에 따르면, UE (101)에게 제공되는 service 지원의 단절을 막을 수 있으며, UE (101)는 통신 두절을 막은 상태에서 서비스를 지원 받을 수 있다. 또한, 일 실시예에 따라 본 개시는 서비스 중단이 발생한 경우, NAS 메시지를 이용하여 통신을 지원하는 방법을 제공할 수 있다.

도 2은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

201 단계를 참조하면 UE (101)는 통신 사업자 A의 망 (이하, A 망)에서 통신을 수행하고 있는 중이다. 다른 일 실시예에 따른 UE (101)는 통신 사업자 A의 망에 가입한 가입자로서 A 망에서 통신을 수행하려고 하는 중이다. 203-1 단계, 및 203-3 단계를 참조하면, UE (101)가 통신 사업자 A의 망에서 통신을 수행하던 중 통신 사업자 A의 A 망의 통신 장비에 이상이 발생하여, 통신 수행이 불가능하거나, 통신에 문제가 생겨 서비스 (service)가 중단(disruption) 되는 상황이 발생한 것을 확인할 수 있다. 일 예로, 서비스 중단(service disruption)이 발생되는 상황은 통신 국사, 기지국, 또는 장비에 화재가 발생하는 상황을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

통신 사업자 A의 A망에 문제가 발생한 경우 (상술한 바와 같은 일시적인 서비스 중단(service disruption) 현상), 211 단계를 참조하면, UE (101)가 통신 사업자 B의 가입자가 아닌 경우라도, 통신 사업자 A와 통신 사업자 B의 협약 (agreement)에 기반하여 UE (101)는 통신 사업자 B의 망에서 일시적으로 서비스를 받을 수 있다.

이하 UE (101)가 가입한 망은 아니지만 UE (101)가 가입한 통신사와 협약이 되어 있는 통신망, 또는, UE (101)가 가입한 통신망이 두절된 경우 국가 regulation에 의해서 service가 허용되도록 협약이 되어 있거나, 지정이 되어 있는 통신망(일 예로, 본 개시의 통신 사업자 B의 B 망)에서 UE (101)가 서비스를 수신하는 동작에 대해서 기술한다.

211 단계를 참조하면, UE (101)는 5G RAN (103-03)으로 RRC connection request 메시지를 전송할 수 있다. 해당 단계에서, idle 상태의 UE (101)는 통화 시도, 데이터 전송 시도, 또는 paging 에 대해 응답하기 위해서, 5G RAN (103-03)와 RRC 연결을 시도할 수 있다.

Case 1) 일 실시예에 따른 UE (101)는 5G RAN (103-03)으로 전송하는 RRC connection request 메시지에 재난 (disaster) 상황임을 알리는 정보를 포함하여 전송할 수 있다. 일 예로, 재난 (disaster) 상황임을 알리는 정보는 Disaster bit (예, 도 2의 D-bit) 등과 같은 특정 bit가 사용되어 지시될 수 있다.

case 2) 일 실시예에 따른 UE (101)는 재난 (disaster) 상황임을 알리기 위하여 RRC connection request 메시지에 cause value 로서 재난 (disaster) 상황임을 알리는 정보를 전송할 수 있다.

213 단계에서, UE (101)는 5G RAN (103-03)으로부터 응답 메시지인 RRC connection setup 메시지를 수신할 수 있다. 일 예로, 5G RAN (103-03)가 UE (101)의 연결 요청을 수락한 경우, UE (101)는 5G RAN (103-03)으로부터 RRC connection setup 메시지를 수신할 수 있다. UE (101)로부터 disaster 상황에 대한 정보를 수신한 통신 사업자 B의 5G RAN (103-03)은 UE (101)가 해당 사업자 망에 가입된 UE (101)가 아닐지라도 UE (101)가 접속을 시도한 통신 사업자(예로, 통신 사업자 B)가 UE (101)가 가입한 통신 사업자(예로, 통신 사업자 A)와 협약이 되어 있는 경우, 또는 통신 사업자 B가 규약 (regulation) 이나 국가 정책 등에 의해서 UE (101)에게 일시적으로 서비스가 가능한 사업자인 경우, 5G RAN (103-03)은 disaster 상황이라는 정보를 이용하여 5G 에 접속을 시도한 UE (101)에 대해서 RRC connection setup 메시지를 전송할 수 있다.

221 단계에서, UE (101)는 PLMN (public land mobile network) 선택과 관련하여 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다. 일 예로, PLMN은 MCC (mobile country code) 와 MNC (mobile network code)로 식별될 수 있다.

셀의 PLMN 정보는 system 정보에 포함되어 브로드캐스트(broadcast) 될 수 있다.

UE (101)가 초기에 전원이 켜진 경우, UE (101)는 사용 가능한 PLMN을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN 을 선택할 수 있다. UE (101)의 NAS layer는 AS layer에게 PLMN selection이 필요하다는 것을 알릴 수 있다. AS layer는 해당 band를 search하고, PLMN list를 NAS layer로 알려줄 수 있다.

UE (101)의 NAS layer 는 USIM (user services identity module)에 저장된 PLMN/ RAT 선택의 우선 순위 (priority) 순서에 따라 UE (101)를 등록하기 위한 PLMN 을 선택할 수 있다.

UE (101)는 PLMN이 속할 셀 중 정규셀 (suitable cell)을 찾고, 적절한 서비스를 제공할 수 있는 셀을 선택할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 정규셀은 UE (101)가 정규 서비스를 받을 수 있는 셀을 의미할 수 있고, 해당 셀은 수용가능한 셀이면서 동시에, 해당 UE (101)가 접속할 수 있는 PLMN 에 속해야 하고, UE (101)의 registration 등록 절차 수행이 금지 되지 않은 셀이어야 한다. 또한 해당 셀이 CAG (closed access group cell) 셀인 경우, UE (101)는 CAG 멤버일 수 있고, 해당 셀은 UE (101)의 접속이 가능한 셀이어야 한다.

일 예로, UE (101)가이 제한된 서비스 (limited) 서비스를 제공 받을 수 있는 셀은 수용가능한 셀 (acceptable cell) 이라고 한다. 수용가능한 셀은 UE (101)이 수용가능한 셀에 캠프 온 (camp on) 하는 것이 금지 (barring) 되지 않고, UE (101)의 셀 선택 기준을 만족시키는 셀를 의미할 수 있다. 즉, 수용가능한 셀은 신호 세기나 신호 품질 등이 만족되는 셀일 수 있다. UE (101)가 제한된 서비스를 받는 경우는 응급 호출 (emergency call) 이나, 재해 경보 시스템 (ETWS : earthquake and tsuami wanring system) 과 관련된 서비스를 제공받는 경우일 수 있고, 상술한 제한된 서비스는 수용가능한 셀에서 제공될 수 있다.

Case 1)

다음은 automatic PLMN 선택 방식이며, PLMN 선택 방식의 priority 순서는 다음과 같다.

일 실시예로 UE (101)는 다음과 같은 순서로 PLMN을 선택할 수 있다.

1) RPLMN(registered PLMN) 또는 EPLMN (Equivalent PLMN) 또는 DPLMN

본 개시에서, DPLMN는 disaster 상황에서 UE (101)가 접속, 또는 등록하여 서비스를 받을 수 있는 PLMN일 수 있다. UE (101)가 HPLMN에 등록에 성공한 경우, DPLMN에 대한 정보는 registration accept 메시지에 포함되어 AMF (111-03)에서 UE (101)로 전송될 수 있다.

실시예 1-1) 일 실시예로 registration accept 메시지의 DPLMN 리스트에 DPLMN 정보가 포함되어 전송될 수 있다.

실시예 1-2) 일 실시예로 registration accept 메시지의 EPLMN 리스트에 DPLMN 정보가 포함되어 전송될 수 있다. 즉, 상술한 Case 1-2)은 disaster 상황에서, UE (101)가 등록할 수 있는 PLMN (즉, disaster 상황에서 등록이 가능한 PLMN인 DPLMN)을 EPLMN을 전송하는 list (즉, information element)를 사용하여 AMF (111-03)에서 UE (101)로 전송하는 경우이다.

2) user controlled PLMN 와 access technology

3) operator controlled PLMN 과 access technology

4) AS Layer에 의해 high quality PLMN 이라고 보고된 PLMN

Case 2)

1) RPLMN 또는 EPLMN

2) user controlled PLMN 와 access technology

3) operator controlled PLMN 과 access technology

해당 Operator controlled PLMN의 경우, 통신 사업자가 UE (101)에게 제공하는 정보를 의미할 수 있다 (이하, Operator controlled PLMN, 또는, Operator controlled PLMN 리스트). operator controlled PLMN은 통신 사업자에 의해, USIM에 구성(configure) 되는 PLMN에 대한 정보일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따라, operator controlled PLMN에 disaster 상황에서 사용될 수 있는 DPLMN 정보가 제공될 수 있다.

실시예 3-1) 일 실시예로 operator controlled PLMN 리스트에 pre-configure 되어 USIM 에 저장된 형태로 DPLMN 정보가 UE (101)에 구성(configure) 될 수 있다.

실시예 3-2) 일 실시예로, DPLMN 정보를 AMF (111-03)에서 UE (101)로 configure 해주고, DPLMN 정보는 operator controlled PLMN 리스트에 저장될 수 있다. 해당 실시예는 PLMN을 선택하는 우선순위에 기초하여 UE (101)가 operator controlled PLMN 에서 PLMN을 선택하도록 하는 방법이다.

본 개시에서, DPLMN 이란 disaster 상황에서 UE (101)가 접속, 또는 등록하여 서비스를 받을 수 있는 PLMN일 수 있다. UE (101)가 HPLMN에 대해 등록을 성공하면, DPLMN은 registration accept 메시지에 포함되어 AMF (111-03)에서 UE (101)로 전송될 수 있다.

실시예 3-2-1) 일 실시예에 따른 DPLMN은 registration accept 메시지의 DPLMN 리스트에 포함되어 전송될 수 있다. registration accept 메시지를 수신한 UE (101)는 DPLMN 리스트를 operator controlled PLMN 에 저장할 수 있다.

실시예 3-2-2) 일 실시예에 따른 DPLMN은 registration accept 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 즉 이러한 경우는 disaster 상황에서 UE 가 등록할 수 있는 PLMN (즉, disaster 상황에서 등록이 가능한 PLMN인 DPLMN)을 information element를 사용하여 AMF (111-03)에서 UE (101)로 전송하는 경우일 수 있다. UE (101)는 해당 정보를 수신하면 Operator controlled PLMN 에 저장할 수도 있다.

4) AS layer에 의해 high quality PLMN 이라고 보고된 PLMN

Case 3)

1) RPLMN, EPLMN

2) user controlled PLMN 와 access technology

3) operator controlled PLMN 과 access technology

4) AS layer에 의해 high quality PLMN 이라고 보고된 PLMN

일 실시예에 따르면, AS layer에 의해 high quality PLMN 이라고 보고된 PLMN 들 중에서, 사업자의 agreement 가 있는 PLMN이 있는 경우에는, 해당 PLMN을 DPLMN으로 처리하는 방법이 있을 수 있다.

실시예 4-1) 일 실시예로 disaster 상황에서 사용할 수 있는 PLMN 리스트에 pre-configure 되어 USIM 에 저장된 형태로 DPLMN 정보가 UE (101)에 구성(configure) 될 수 있다.

실시예 4-2) UE (101)가 신호의 세기, 또는 신호 품질 중 적어도 하나를 만족하는 high quality PLMN들 중에서 사업자의 agreement 가 있는 PLMN이 있어서 해당 PLMN에 접속이 허용된 경우, DPLMN 정보를 DPLMN list 에 저장하는 방법이 있을 수 있다. 본 개시에서, DPLMN은 disaster 상황에서 UE (101)가 접속, 또는 등록하여 서비스를 받을 수 있는 PLMN일 수 있다.

Case 4)

또 다른 방법으로는 manual PLMN 선택 방식이 있다. manual PLMN 선택 방식은 사용자가 UE (101)의 AS layer 가 제공하는 PLMN list 로부터 하나의 PLMN을 선택하는 방식일 수 있다.

일 실시예로, UE (101)가 위치 등록을 성공적으로 마치게 되면, 선택된 PLMN 은 RPLMN(registered PLMN)으로 될 수 있고, RPLMN은 위치 등록이 성공적으로 마쳐진 PLMN이 될 수 있다. 일 실시예로, EPLMN(Equivalent PLMN)은 RPLMN과 등가로 취급되는 PLMN일 수 있다. 또한, VPLMN (visited PLMN)은 UE (101)가 로밍 상태에 있어 UE(101)로 서비스가 제공될 때의 PLMN을 의미할 수 있다.

이하 223-1 단계, 및 223-3 단계를 설명한다. 223-1 단계에서 전송되는 메시지는 UE (101)와 5G RAN (103-03) 간의 RRC 메시지일 수 있다. 일 실시예에 따른 223-1 단계에서 전송되는 RRC 메시지에 223-3 단계의 NAS 메시지가 실려갈 수 있다.

223-3 단계의 NAS 메시지가 UE (101)로부터 AMF (111-03)로 UE (101)와 AMF (111-03) 사이 구간에 전송될 수 있다.

223-1 단계에서, UE (101)는 5G RAN (103-03)으로 RRC connection setup complete 메시지를 전송할 수 있고, UE (101)는 RRC connection 모드로 천이할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 223-1 단계에서 전송되는 RRC 메시지 (예, RRC connection setup complete 메시지)에는 NAS 메시지의 일종인 registration request 메시지가 실려가거나, 또는 RRC 메시지에 NAS 메시지의 일종인 registration request 메시지가 포함되거나, 또는 RRC 메시지에 NAS 메시지의 일종인 registration request 메시지가 piggy back 또는 concatenate 되어서 실려갈 수 있다.

223-3 단계에서, UE (101)는 AMF (111-03)로 registration request 메시지를 전송할 수 있다. 이 때, registration request 메시지에는 disaster 상황을 알리기 위하여, disaster 지시자가 설정되어 전송될 수 있다.

225 단계에서 AMF (111-03)는 UE (101)로 registration accept 메시지를 전송할 수 있다. 이때 일 실시예로, AMF (111-03)에서 UE (101)로 전송하는 registration accept 메시지에는 UE (101)가 해당 사업자 망에 임시로 등록한 것이므로 UE (101)가 해당 사업자 망에서 서비스를 받을 수 있는 기간(duration)이 설정될 수도 있다. 이처럼 AMF (111-03)가 disaster 상황에서 임시로 등록을 허용한 UE (101)의 경우, AMF (111-03)는 AMF (111-03)에서 UE (101)로 보내는 registration accept 메시지에 UE (101)에게 서비스가 허용되는 duration에 서비스 duration에 관한 타이머(timer)를 설정하여 전송할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

301 단계에서 UE (101)는 AMF (111-03)로 registration request 메시지를 전송할 수 있다. 일 예로, registration request 메시지는 disaster 상황을 알리기 위하여 disaster 지시자 (예, 도 3의 D indi)가 설정되어 전송될 수 있다.

이후, AMF (111-03)는 disaster 상황에서 사용할 수 있는 일시적인(temporary) 보안 키(key)를 생성할 수 있다.

311 단계에서, AMF (111-03)는 UE (101)로 authentication request 메시지를 전송할 수 있다.

Case 1) 이 때 일 실시예로 AMF (111-03)는 UE (101)가 temporary key 를 생성할 수 있도록 temporary key 의 seed 를 전송할 수 있다. 해당 temporary key seed를 수신한 UE (101)는 해당 temporary key seed에 기초하여 보안키를 생성할 수 있다.

Case 2) 다른 일 실시예로, AMF (111-03)는 UE (101)로 temporary key 를 생성할 수 있도록 알리는 temporary key 생성을 위한 지시자(indication)을 전송할 수 있다. 해당 temporary key 생성을 위한 지시자를 수신한 UE (101)는 temporary key 를 생성할 수 있다.

321 단계에서, UE (101)는 AMF (111-03)로 authentication response 메시지를 전송할 수 있다.

331 단계에서 AMF (111-03)는 UE (101)로 security mode command 메시지를 전송할 수 있다.

341 단계에서 UE (101)는 AMF (111-03)로 security mode complete 메시지를 전송할 수 있다.

351 단계에서 AMF (111-03)는 UE (101)로 registration accept 메시지를 전송할 수 있다. 이때 일 실시예로, case 1) AMF 에서 UE로 전송하는 registration accept 메시지에는 UE (101)가 해당 사업자 망에 임시로 등록한 것이므로 UE (101)가 해당 사업자 망에서 서비스를 받을 수 있는 기간(duration)이 설정될 수도 있다. 이처럼 AMF (111-03)가 disaster 상황에서 임시로 등록을 허용한 UE (101)의 경우, AMF (111-03)에서 UE (101)로 전송되는 registration accept 메시지에는 UE (101)에게 서비스가 허용되는 duration에 서비스 duration 에 관한 timer가 설정되어 전송될 수 있다.

도 4은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

401 단계에서, UE (101)는 AMF (111-03)로 registration request 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따른, registration request 메시지에는 disaster 상황을 알리기 위하여 disaster 지시자가 설정되어 전송될 수 있다.

이후, AMF (111-03)는 disaster 상황에서 사용할 수 있는 temporary 보안 key 를 생성할 수 있다.

411 단계에서 AMF (111-03)는 UE (101)로 authentication request 메시지를 전송할 수 있다.

Case 1) 일 실시예로 AMF (111-03)는 UE (101)가 temporary key 를 생성할 수 있도록 temporary key 의 seed 를 전송할 수 있다. temporary key seed 를 수신한 UE (101)는 temporary key seed 에 기초하여 보안키를 생성할 수 있다.

Case 2) 다른 일 실시예로 AMF (111-03)는 UE (101)로 temporary key 를 생성할 수 있도록 알리는 temporary key 생성을 위한 지시자(indication)을 전송할 수 있다. temporary key 생성을 위한 지시자를 수신한 UE (101)는 temporary key 를 생성할 수 있다.

421 단계에서 UE(101)는 AMF (111-03)로 authentication response 메시지를 전송할 수 있다.

431 단계에서 AMF (111-03)는 UE (101)로 security mode command 메시지를 전송할 수 있다. 이 때 일 실시예로 AMF (111-03)는 UE (101)로 null encryption 알고리즘, 또는 null integrity protection 알고리즘 중 적어도 하나를 사용하도록 알려줄 수 있다.

441 단계에서 UE (101)는 AMF (111-03)로 security mode complete 메시지를 전송할 수 있다.

451 단계에서 AMF (111-03)는 UE (101)로 registration accept 메시지를 전송할 수 있다. 이때 일 실시예로, AMF (111-03)에서 UE(101)로 전송되는 registration accept 메시지에는 UE (101)가 해당 사업자 망에 임시로 등록한 것이므로 UE (101)가 해당 사업자 망에서 서비스를 받을 수 있는 duration이 설정될 수도 있다. 이처럼 AMF (111-03)가 disaster 상황에서 임시로 등록을 허용한 UE (101)의 경우, AMF (111-03)에서 UE 로 보내는 registration accept 메시지에 UE (101)에게 서비스가 허용되는 duration 에 서비스 duration 에 관한 timer가 설정되어 전송될 수 있다.

도 5은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신망 이상 발생시 서비스 단절없이 통신을 제공하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

501 단계에서 UE (101)는 AMF (111-03)로 registration request 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따른 registration request 메시지는 disaster 상황을 알리기 위한 disaster 지시자 (예, 도 5의 D indi)가 설정되어 전송될 수 있다.

이후 AMF (111-03)는 disaster 상황에서 사용할 수 있는 temporary 보안 key 를 생성할 수 있다.

511 단계에서 AMF (111-03)는 UE (101)로 authentication request 메시지를 전송할 수 있다.

Case 1) 일 실시예로 AMF (111-03)는 UE (101)가 temporary key를 생성할 수 있도록 temporary key의 seed를 전송할 수 있다. temporary key seed를 수신한 UE (101)는 temporary key seed 에 기초하여 보안키를 생성할 수 있다.

Case 2) 다른 일 실시예로, AMF (111-03)는 UE (101)로 temporary key 를 생성할 수 있도록 알리는 temporary key 생성을 위한 지시자(indication)을 보낼 수 있다. temporary key 생성을 위한 지시자를 수신한 UE (101)는 temporary key 를 생성할 수 있다.

521 단계에서, UE (101)는 AMF (111-03)로 authentication response 메시지를 전송할 수 있다.

531 단계에서, AMF (111-03)는 UE (101)로 security mode command 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시예로, AMF (111-03)는 UE (101)로 null encryption 알고리즘, 또는 null integrity protection 알고리즘 중 적어도 하나를 사용하도록 알려줄 수 있다.

541 단계에서 UE (101)는 AMF (111-03)로 security mode complete 메시지를 전송할 수 있다.

551 단계에서 AMF (111-03)는 UE (101)로 registration accept 메시지를 전송할 수 있다.

이때 일 실시예로, AMF (111-03)에서 UE(101)로 전송하는 registration accept 메시지에는 UE (101)가 해당 사업자 망에 임시로 등록한 것이므로 UE (101)가 해당 사업자 망에서 서비스를 받을 수 있는 duration가 설정될 수 있다. 이처럼 AMF (111-03)가 disaster 상황에서 임시로 등록을 허용한 UE (101)의 경우, AMF (111-03)에서 UE (101)로 보내는 registration accept 메시지에 UE (101)에게 서비스가 허용되는 duration 에 서비스 duration 에 관한 timer 를 설정되어 전송될 수 있다.

571 단계에서, UE (101)는 SMF PDU session establishment request 메시지를 전송할 수 있다. 일 예로, PDU session establishment request 메시지는 disaster 상황을 알리기 위한 disaster 상황을 알리는 지시자를 포함할 수 있다.

581 단계에서 SMF (121-03)는 UE (101)로 PDU session establishment accept 메시지를 전송할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에서, 581 단계에서 SMF (121-03)가 UE (101)로 PDU session establishment Accept 메시지를 전송할 때, SMF (121-03)는 UE (101)의 PDU session의 수에 제한을 가할 수 있다. 도 5에서 도시된 실시예는, UE (101)가 사업자(operator)의 망의 정상적인 가입자가 아니지만, (즉, UE (101)는 다른 사업자의 망에 가입한 단말) 다른 사업자의 망에서 발생한 disaster 상황에 의해서 UE (101)에게 통신을 가능하도록 해주는 상황이다. 사업자 (operator)들 간의 협약, 또는 규약 (regulation)에 의해서 정해진 규정에 의해 UE (101)에게 통신이 허용될 수 있다. 그러나, 타 사업자의 disaster 상황에 의해 발생한 service disruption을 막기 위해서 해당되는 UE들에게 서비스를 제공해주는 상황이므로, 일 예로, SMF (121-03)가 UE (101)에 대해 PDU session establishment 를 할 때, SMF (121-03)는 UE (101)에게 허용되는 PDU session 의 수에 제한을 설정할 수 있다. 예를 들어, normal한 상황의 경우 UE (101)는 PDU session을 15개까지 설정할 수 있다. 그러나, 본 개시에 따른 다른 사업자 망에서 발생한 disaster 상황을 해결하기 위한 경우는, PDU session의 수를 1-2개 정도로 제한될 수 있다. 일 실시예에 따른 SMF (121-03)는 PDU session 설정에 제한이 있음을 알리기 위하여, PDU session 에 제한이 있음을 알리는 지시자를 UE (101)에 전송할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에서, 581 단계에서 SMF (121-03)는 UE (101)로 PDU session establishment Accept 메시지를 전송할 때, PDU session이 duration이 가능한 timer (예, PDU session duration timer)를 설정할 수 있거나 혹은 PDU session duration timer 값을 설정하여 전송할 수 있다. . PDU session duration timer는 해당 UE (101)가 임시로 해당 사업자에서 서비스를 받는 것이므로 설정된 PDU session에 제한 시간이 있음을 알려주기 위한 것이다. PDU session duration timer는 SMF (121-03)에서 설정하여 UE (101)로 전송되는 timer 값일 수 있다. 하기의 Case 1, Case 2, Case 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 PDU session duration timer의 설정 방법에 대한 실시예

Case 1) 일 예로, PDU session duration timer 가 설정되면, 해당 PDU session 은 설정된 PDU session duration timer 동안 유지될 수 있다. Case 1의 경우, network가 설정한 값으로 PDU session이 유지될 수 있다. 일 예로, network가 타이머(timer)를 동작시키고, network가 해당 PDU session의 지속 시간에 대해서 관리할 수 있다.

Case 2) 다른 일 예로, UE (101)는 PDU session duration timer 값을 PDU session establishment accept 메시지를 통해서 수신하고, UE (101)는 해당 PDU session duration timer 값 동안 해당 PDU session 을 유지할 수 있다. Case 2의 경우, network가 UE (101)에게 PDU session duration timer을 알려주고, UE (101)는 PDU session duration timer 로 알려준 값대로 timer를 동작시킬 수 있다. 일 예로, network가 timer 값을 알려주고, UE (101)가 해당 timer를 동작시킬 수 있다.

Case 3) 다른 일 예로, network가 PDU session duration timer를 알려준 경우, network (예, SMF (121-03)) 및 UE (101)는 설정된 PDU session duration timer 동안 해당 PDU session을 유지할 수 있다. Case 3의 경우, network가 설정한 값으로 PDU session이 유지될 수 있다. 또한, Case에서, network는 timer를 동작시킬 수 있고, UE도 timer를 동작시킬 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 도면이다.

도 6에서 도시되는 바와 같이, 본 개시의 단말은 송수신부(610), 메모리(620), 프로세서(630)를 포함할 수 있다. 전술한 단말의 통신 방법에 따라 단말의 프로세서(630), 송수신부(610) 및 메모리(620)가 동작할 수 있다. 다만, 단말의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 프로세서(630), 송수신부(610) 및 메모리(620)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

송수신부(610)는 단말의 수신부와 단말의 송신부를 통칭한 것으로 기지국 혹은 네트웍 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 기지국과 송수신하는 신호는 제어 정보와 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(610)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(610)의 일 실시예일 뿐이며, 송수신부(610)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 송수신부(610)는 유무선 송수신부를 포함할 수 있으며, 신호를 송수신하기 위한 다양한 구성을 포함할 수 있다.

또한, 송수신부(610)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(630)로 출력하고, 프로세서(630)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

또한, 송수신부(610)는 통신 신호를 수신하여 프로세서로 출력하고, 프로세서로부터 출력된 신호를 유무선망을 통해 네트웍 엔티티로 전송할 수 있다.

메모리(620)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(620)는 단말에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(620)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

프로세서(630)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 프로세서(630)는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(630)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구성을 나타내는 도면이다.

도 7에서 도시되는 바와 같이, 본 개시의 네트워크 엔티티(network entity)는 송수신부(710), 메모리(720), 프로세서(730)를 포함할 수 있다. 전술한 네트워크 엔티티의 통신 방법에 따라 네트워크 엔티티의 프로세서(730), 송수신부(710) 및 메모리(720)가 동작할 수 있다. 다만, 네트워크 엔티티의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 네트워크 엔티티는 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 프로세서(730), 송수신부(710) 및 메모리(720)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

네트워크 엔티티는, 위에서 설명한 AMF(Access and Mobility management Function), SMF Session Management Function), PCF(Policy and Charging Function), NEF(Network Exposure Function), UDM(Unified Data Management), UPF(User Plane Function) 등의 네트워크 기능(NF, Network Function)을 포함할 수 있다. 또한, 기지국(base station)을 포함할 수도 있다.

송수신부(710)는 네트워크 엔티티의 수신부와 네트워크 엔티티의 송신부를 통칭한 것으로 단말 또는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 송수신하는 신호는 제어 정보와 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(710)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(710)의 일 실시예일 뿐이며, 송수신부(710)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 송수신부(710)는 유무선 송수신부를 포함할 수 있으며, 신호를 송수신하기 위한 다양한 구성을 포함할 수 있다.

또한, 송수신부(710)는 통신 채널(예를 들어, 무선 채널)을 통해 신호를 수신하여 프로세서(730)로 출력하고, 프로세서(730)로부터 출력된 신호를 통신 채널을 통해 전송할 수 있다.

또한, 송수신부(710)는 통신 신호를 수신하여 프로세서로 출력하고, 프로세서로부터 출력된 신호를 유무선망을 통해 단말 또는 네트웍 엔티티로 전송할 수 있다.

메모리(720)는 네트워크 엔티티의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(720)는 네트워크 엔티티에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(720)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

프로세서(730)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 네트워크 엔티티가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 프로세서(730)는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 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

무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
재난 상황을 지시하는 정보가 포함된 등록 요청 메시지를 AMF(Access and Mobility management Function)로 전송하는 단계;
상기 AMF로부터 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로, 등록 수락 메시지를 수신하는 단계;
SMF(Session Management Function)로, 상기 재난 상황을 지시하는 정보를 포함한 세션 설정을 위한 PDU 세션 설정 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
상기 SMF로부터, PDU 세션의 개수, 또는 PDU 세션 지속 시간에 대한 타이머 정보 중 적어도 하나가 포함된 PDU 세션 설정 수락 메시지를 수신하는 단계;를 포함하는, 방법.