KR20220167395A - 모바일 네트워크들에서의 부하 분산 및 서비스 선택 - Google Patents

모바일 네트워크들에서의 부하 분산 및 서비스 선택 Download PDF

Info

Publication number
KR20220167395A
KR20220167395A KR1020227040322A KR20227040322A KR20220167395A KR 20220167395 A KR20220167395 A KR 20220167395A KR 1020227040322 A KR1020227040322 A KR 1020227040322A KR 20227040322 A KR20227040322 A KR 20227040322A KR 20220167395 A KR20220167395 A KR 20220167395A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plane instance
control plane
user plane
candidates
selection
Prior art date
Application number
KR1020227040322A
Other languages
English (en)
Inventor
라지브 쿠들리
Original Assignee
구글 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구글 엘엘씨 filed Critical 구글 엘엘씨
Publication of KR20220167395A publication Critical patent/KR20220167395A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08—Load balancing or load distribution
    • H04W28/082—Load balancing or load distribution among bearers or channels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00—Machine learning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H04W28/085—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/18—Selecting a network or a communication service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08—Mobility data transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00—Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60—Types of network addresses
    • H04L2101/618—Details of network addresses
    • H04L2101/654—International mobile subscriber identity [IMSI] numbers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5007—Internet protocol [IP] addresses
    • H04L61/5014—Internet protocol [IP] addresses using dynamic host configuration protocol [DHCP] or bootstrap protocol [BOOTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/1001—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for accessing one among a plurality of replicated servers
    • H04L67/1004—Server selection for load balancing
    • H04L67/101—Server selection for load balancing based on network conditions

Abstract

방법(400)은, 제어 평면(160)으로부터, 사용자 장비(102)에 대한 패킷 프로세싱을 수행하도록 구성되는 사용자 평면 인스턴스(152)에 대한 요청을 수신하는 것을 포함한다. 방법은 기지국(104)과 관련되는 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)을 식별하는 것을 또한 포함한다. 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들은 제어 평면에 의해 구성 가능하다. 각각의 사용자 평면 인스턴스 후보에 대해, 방법은 기지국에 대한 핵심 성능 지시자들(112)의 서브세트에 대응하는 하나 이상의 선택 파라미터들(114)을 결정하는 것을 포함한다. 방법은 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들에 기초하여 제어 평면으로부터의 사용자 평면 인스턴스에 대한 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것을 추가로 포함한다.

Description

모바일 네트워크들에서의 부하 분산 및 서비스 선택
[0001] 본 개시는 모바일 네트워크들에서의 부하 분산 및 서비스 선택에 관한 것이다.
[0002] 셀룰러 통신 네트워크들은 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 및 브로드캐스트와 같은 통신 콘텐트(content)를 모바일 디바이스들 및 데이터 단말들과 같은 가입자 디바이스들에게 제공한다. 셀룰러 통신 네트워크는 분산된 지리적 영역들에 걸쳐 다수의 가입자 디바이스들에 대한 통신을 지원할 수 있는 다수의 기지국들을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 이동 전화와 같은 사용자 디바이스가 통신 세션을 개시하는 경우, 네트워크는 통신 세션에 대한 서비스 인스턴스들을 선택한다. 그러나 불행히도, 통신 세션에 대해 선택되는 인스턴스들은, 통신 세션이 확립될 때 사용자의 상황들 및/또는 네트워크의 상황들과 같은 요인들을 선택 프로세스가 적절하게 고려하지 못하면, 통신 세션 그 자체 또는 통신 세션과의 사용자의 경험에 영향을 끼칠 수도 있다.
[0003] 본 개시의 하나의 양태는 모바일 네트워크들에서 부하 분산 및 서비스 선택을 위한 방법을 제공한다. 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에서, 제어 평면으로부터, 패킷 코어 네트워크의 사용자 평면 인스턴스에 대한 요청을 수신하는 것을 포함한다. 사용자 평면 인스턴스는 통신 세션 동안 사용자 장비에 대한 패킷 프로세싱을 수행하도록 구성된다. 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 사용자 장비와 통신하는 기지국과 관련되는 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들을 식별하는 것을 또한 포함한다. 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들은 제어 평면에 의해 구성 가능하다. 각각의 사용자 평면 인스턴스 후보에 대해, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 사용자 장비와 통신하는 기지국에 대한 핵심 성능 지시자들의 서브세트에 대응하는 하나 이상의 선택 파라미터들을 결정하는 것을 포함한다. 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들의 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들에 기초하여, 제어 평면으로부터의 사용자 평면 인스턴스에 대한 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것을 추가로 포함한다.
[0004] 본 개시의 구현예들은 다음의 옵션 사항의 피쳐들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 몇몇 구현예들에서, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들에 기초하여 사용자 평면 인스턴스 후보들의 목록을 생성하는 것을 포함한다. 이 구현예에서, 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것은 사용자 평면 인스턴스 후보들의 목록으로부터 이전에 선택된 사용자 평면 인스턴스에 기초하여 사용자 평면 인스턴스 후보들의 목록으로부터 사용자 평면 인스턴스 후보를 순차적으로 선택하는 것을 포함한다.
[0005] 몇몇 예들에서, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들의 각각의 사용자 평면 인스턴스 후보에게 대응하는 가중치를 할당하는 것을 포함하며, 대응하는 가중치는 대응하는 사용자 평면 인스턴스 후보에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들을 나타낸다. 이 예에서, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들의 각각의 사용자 평면 인스턴스 후보에 대한 대응하는 가중치에 기초하여 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들을 순위 매김하는(ranking) 것을 또한 포함한다. 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것은, 사용자 평면 인스턴스에 대한 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나로서, 가장 높은 순위를 갖는 사용자 평면 인스턴스 후보를 선택하는 것을 포함한다.
[0006] 몇몇 구성들에서, 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나가 선택 기준들을 충족한다는 것을 결정하는 것을 포함하며, 선택 기준들은 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들의 최소치 또는 최대치에 대응한다. 여기서, 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들 중 하나는 대응하는 사용자 평면 인스턴스 후보와 관련되는 레이턴시 측정치를 포함할 수도 있고 선택 기준들은 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들과 관련되는 레이턴시 측정치들 중 가장 낮은 것을 포함할 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들 중 하나는 대응하는 사용자 평면 인스턴스 후보와 관련되는 부하를 포함할 수도 있고 선택 기준들은 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들과 관련되는 부하들 중 가장 낮은 것을 포함할 수도 있다.
[0007] 몇몇 구현예들에서, 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것은 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들 및 선택 기준들을 수신하도록 구성되는 머신 러닝 선택 모델을 사용하는 것을 포함한다. 이 구현예에서, 머신 러닝 선택 모델은 복수의 트레이닝 그룹들에 대해 트레이닝되는데, 각각의 트레이닝 그룹은 복수의 트레이닝 사용자 평면 인스턴스(training user plane instance)들을 포함하고, 대응하는 트레이닝 그룹 내의 각각의 트레이닝 사용자 평면 인스턴스는 하나 이상의 대응하는 선택 파라미터들 및 선택 기준들 라벨과 관련되고, 선택 기준들 라벨은 대응하는 트레이닝 사용자 평면 인스턴스들이 선택 기준들을 충족하는지 여부를 나타낸다. 여기서, 선택 기준들은 하루 중 시간, 및 기지국 노드 인터넷 프로토콜 어드레스, 진화된 범용 이동 통신들 서비스 지상 무선 액세스 네트워크 셀 글로벌 식별자(evolved Universal Mobile Telecommunications Service Terrestrial Radio Access Network cell global identifier; ECGI), 국제 모바일 기기 아이덴티티(International Mobile Equipment Identity; IMEI), 또는 국제 모바일 가입자 아이덴티티(International Mobile Subscriber Identity; IMSI) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 옵션 사항으로(optionally), 선택 기준들은 전송 제어 프로토콜 재송신들의 가장 낮은 레이턴시 또는 가장 낮은 레이트 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 하루 중 주어진 시간에 패킷 코어 네트워크 식별자를 수신하는 것을 포함할 수도 있고 머신 러닝 선택 모델은, 사용자 평면 인스턴스에 대한 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하기 위해 하루 중 주어진 시간에서의 패킷 코어 네트워크 식별자를 사용할 수도 있다. 옵션 사항으로, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 하루 중 주어진 시간에 패킷 코어 네트워크 식별자를 수신하는 것을 포함할 수도 있고 머신 러닝 선택 모델에 의한 사용자 평면 인스턴스의 선택은 요청과 관련되는 사용자 장비 및 하루 중 주어진 시간에서의 패킷 코어 네트워크 식별자에 기초할 수도 있다. 패킷 코어 네트워크 식별자는 기지국 노드 인터넷 프로토콜 어드레스 또는 진화된 범용 이동 통신들 서비스 지상 무선 액세스 네트워크 셀 글로벌 식별자를 포함할 수도 있다.
[0008] 몇몇 예들에서, 패킷 코어 네트워크는 5세대(fifth generation; 5G) 코어 인프라(infrastructure)를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 패킷 코어 네트워크는 4세대(fourth generation; 4G) 코어 인프라를 위한 진화된 패킷 코어 네트워크 인프라를 포함할 수도 있다.
[0009] 본 개시의 다른 양태는 모바일 네트워크들에서 부하 분산 및 서비스 선택을 위한 방법을 제공한다. 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에서, 패킷 코어 네트워크의 세션 관리자로부터, 패킷 코어 네트워크의 제어 평면 인스턴스에 대한 요청을 수신하는 것을 포함한다. 제어 평면 인스턴스는 통신 세션 동안 사용자 장비에 대한 패킷들을 라우팅하도록 구성된다. 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 패킷 코어 네트워크의 이동성 관리자와 관련되는 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들을 식별하는 것을 또한 포함한다. 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들은 이동성 관리자의 지리적 영역을 서빙하도록 구성된다. 각각의 제어 평면 인스턴스 후보에 대해, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 사용자 장비와 통신하는 이동성 관리자에 대한 핵심 성능 지시자들의 서브세트에 대응하는 하나 이상의 선택 파라미터들을 결정하는 것을 포함한다. 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 결정된 하나 이상의 선택 파라미터들에 기초하여, 세션 관리자로부터의 제어 평면 인스턴스에 대한 요청을 이행하기 위한 각각의 제어 평면 인스턴스 후보를 선택하는 것을 추가로 포함한다.
[0010] 이 양태는 다음의 옵션 사항의 피쳐들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 세션 관리자는 패킷 코어 네트워크의 세션 관리 기능을 포함하는데, 패킷 코어 네트워크는 5세대(5G) 코어 인프라를 포함한다. 세션 관리자는 패킷 코어 네트워크의 게이트웨이에 대응할 수도 있는데, 패킷 코어 네트워크는 4세대(4G) 코어 인프라를 포함한다.
[0011] 몇몇 구현예들에서, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들에 기초하여 제어 평면 인스턴스 후보들의 목록을 생성하는 것을 포함한다. 이 구현예에서, 요청을 이행하기 위한 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것은 제어 평면 인스턴스 후보들의 목록으로부터 이전에 선택된 제어 평면 인스턴스에 기초하여 제어 평면 인스턴스 후보들의 목록으로부터 제어 평면 인스턴스 후보를 순차적으로 선택하는 것을 포함한다.
[0012] 몇몇 예들에서, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들의 각각의 제어 평면 인스턴스 후보에게 대응하는 가중치를 할당하는 것을 포함하며, 대응하는 가중치는 대응하는 제어 평면 인스턴스 후보에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들을 나타낸다. 이 예에서, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들의 각각의 제어 평면 인스턴스 후보에 대한 대응하는 가중치에 기초하여 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들을 순위 매김하는 것을 또한 포함한다. 여기서, 요청을 이행하기 위한 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것은, 제어 평면 인스턴스에 대한 요청을 이행하기 위한 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 중 하나로서 가장 높은 순위를 갖는 제어 평면 인스턴스 후보를 선택하는 것을 포함한다.
[0013] 몇몇 구성들에서, 요청을 이행하기 위한 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 중 하나가 선택 기준들을 충족한다는 것을 결정하는 것을 포함하며, 선택 기준들은 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들의 최소치 또는 최대치에 대응한다. 여기서, 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들 중 하나는 대응하는 제어 평면 인스턴스 후보와 관련되는 레이턴시 측정치를 포함할 수도 있고 선택 기준들은 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들과 관련되는 레이턴시 측정치들 중 가장 낮은 것을 포함할 수도 있다. 옵션 사항으로, 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들 중 하나는 대응하는 제어 평면 인스턴스 후보와 관련되는 부하를 포함할 수도 있고 선택 기준들은 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들과 관련되는 부하들 중 가장 낮은 것을 포함할 수도 있다.
[0014] 몇몇 구현예들에서, 요청을 이행하기 위한 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하는 것은 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들 및 선택 기준들을 수신하도록 구성되는 머신 러닝 선택 모델을 사용하는 것을 포함한다. 이 구현예에서, 머신 러닝 선택 모델은 복수의 트레이닝 그룹들에 대해 트레이닝되는데, 각각의 트레이닝 그룹은 복수의 트레이닝 제어 평면 인스턴스들을 포함하고, 대응하는 트레이닝 그룹 내의 각각의 트레이닝 제어 평면 인스턴스는 하나 이상의 대응하는 선택 파라미터들 및 선택 기준들 라벨과 관련되고, 선택 기준들 라벨은 대응하는 트레이닝 제어 평면 인스턴스들이 선택 기준들을 충족하는지 여부를 나타낸다. 여기서, 선택 기준들은 하루 중 시간, 및 모바일 관리 엔티티(Mobile Management Entity; MME), 액세스 및 이동성 관리 기능(Access and Mobility Management Function; AMF), 국제 모바일 기기 아이덴티티(IMEI), 또는 국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 옵션 사항으로, 선택 기준들은 일반 패킷 무선 서비스 터널링 프로토콜 재송신들의 가장 낮은 레이턴시 또는 가장 낮은 레이트 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 하루 중 주어진 시간에 이동성 관리자의 식별자를 수신하는 것을 포함하고 머신 러닝 선택 모델은, 제어 평면 인스턴스에 대한 요청을 이행하기 위한 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하기 위해 하루 중 주어진 시간에서의 이동성 관리자의 식별자를 사용할 수도 있다. 다른 예들에서, 방법은, 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 하루 중 주어진 시간에 패킷 코어 네트워크 식별자를 수신하는 것을 포함하고 머신 러닝 선택 모델은, 제어 평면 인스턴스에 대한 요청을 이행하기 위한 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들 중 하나를 선택하기 위해 요청과 관련되는 사용자 장비 및 하루 중 주어진 시간에서의 이동성 관리자의 식별자를 사용할 수도 있다. 이동성 관리자의 식별자는 모바일 관리 엔티티(MME)를 식별할 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이동성 관리자의 식별자는 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF)을 식별할 수도 있다.
[0015] 본 개시의 하나 이상의 구현예들의 세부 사항들은 첨부의 도면들 및 하기의 설명에서 기술된다. 다른 양태들, 피쳐들 및 이점들은 설명 및 도면들로부터, 그리고 청구항들로부터 명백할 것이다.
[0016] 도 1은 예시적인 통신 네트워크의 개략도이다.
[0017] 도 2a 내지 도 2e는 도 1의 통신 네트워크에 대한 예시적인 사용자 평면 선택기들의 개략도들이다.
[0018] 도 3a 내지 도 3e는 도 1의 통신들 네트워크에 대한 예시적인 제어 평면 선택기들의 개략도들이다.
[0019] 도 4는 사용자 평면 인스턴스를 선택하는 방법에 대한 동작들의 예시적인 배열의 플로우차트이다.
[0020] 도 5는 제어 평면 인스턴스를 선택하는 방법에 대한 동작들의 예시적인 배열의 플로우차트이다.
[0021] 도 6은 본원에서 설명되는 시스템들 및 방법들을 구현하기 위해 사용될 수도 있는 예시적인 컴퓨팅 디바이스의 개략도이다.
[0022] 다양한 도면들에서 유사한 참조 부호들은 유사한 엘리먼트들을 나타낸다.
[0023] 디바이스들의 이동성 및 연결성이 증가함에 따라, 모바일 네트워크들 및 그들의 리소스들은 그들의 수요에서 증가하고 있다. 과거의 모바일 네트워크들에 대한 리소스 수요들과는 달리, 이 수요는 모바일 디바이스들의 진화에 기인하여 더욱 복잡하다. 예를 들면, 한때 이동 전화들에 대한 이동 통신을 주로 지원했던 모바일 네트워크들은, 이제, 모바일 네트워크에 대한 연결성을 가지고 구성된 거의 모든 컴퓨팅 디바이스를 지원한다. 모바일 디바이스들은 이동 전화들, 태블릿들, 랩탑들, 및 개인용 디스플레이 디바이스들로부터, 스마트 웨어러블들(예를 들면, 워치들, 심장 모니터들, 등등), 스마트 주변장치들(예를 들면, 스피커들, 헤드폰들, 등등), 스마트 어플라이언스들, 및 스마트 센서들과 같은, 다수의 스마트 디바이스들로 확장되었다. 더구나, 전통적인 이동 전화들의 실제 본질은, 전화 서비스들을 위해 모바일 네트워크에 의존하는 디바이스로부터 미디어 스트리밍, 모바일 애플리케이션들, 전자 메일, 및 인터넷 연결성과 같은 기능성(functionality)을 갖는 퍼스널 컴퓨터에 더 유사한 디바이스에 이르기까지, 고급 컴퓨팅 및 마이크로 프로세싱과 함께 변경되었다. 그러한 기능성은, 심지어, 사람들 사이의 커뮤니케이션의 공통 모드를 전화 통화로부터 문자 메시지로 전환시켰다.
[0024] 이동 전화 그 자체에 대한 지속적인 변화들, 및 상이한 타입들의 모바일 디바이스들의 증가된 사용을 통해, 모바일 네트워크들은 상이한 타입들의 연결성 요구들을 해결해야 한다. 다시 말하면, 모바일 네트워크들이 역사적으로 상대적으로 예측 가능한 리소스 수요들을 가졌지만, 오늘날의 모바일 네트워크들은, 이제, 리소스 수요에서 증가된 변동에 노출된다. 예를 들면, 오늘날 네트워크 부하들은 모바일 비디오 및 실시간 통신 애플리케이션들의 증가된 사용을 지원한다. 모바일 네트워크에 대한 리소스 수요들이 또한 상대적으로 예측 가능했던 경우, 제어 평면에 의해 수행되는 네트워크의 시그널링 기능들 및 사용자 평면의 데이터 패킷 포워딩도 상대적으로 예측 가능하였다. 그러한 예측 가능성에 기인하여, 제어 평면 및 데이터 평면은 일반적으로 모바일 네트워크 구조에서 함께 커플링되었다. 그러나, 리소스 수요들이 다양해지기 시작함에 따라, 이러한 변동은 제어 평면 및 사용자 평면 리소스 요건들과 관련하여 리소스 수요들을 변경시켰다. 몇몇 디바이스들은 많은 양의 제어 평면 리소스들(예를 들면, 시그널링 리소스들)를 요구하고, 한편 다른 디바이스들은 소량의 시그널링 리소스들을 요구한다. 몇몇 디바이스들이 데이터 리소스들에 대한 큰 수요들을 가질 수도 있고 한편 다른 디바이스들이 데이터 리소스들에 대한 상대적으로 작은 수요들을 가질 수도 있는 사용자 평면에 대해서도 마찬가지일 수도 있다.
[0025] 리소스 수요들의 불균형에 기초하여, 일반 패킷 무선 서비스(general packet radio service; GPRS) 중심의 코어 네트워크를 사용하여 데이터 패킷들을 송신하는 모바일 네트워크들은 패킷 코어 네트워크(예를 들면, 4G용 진화된 패킷 코어(evolved packet core; EPC) 또는 5G용 5세대 코어(fifth generation core; 5GC))로 이동하였다. 패킷 코어 네트워크의 네트워크 아키텍쳐에서, 패킷 코어 네트워크의 구조는 사용자(예를 들면, 가입자) 데이터를 관리하는 사용자 평면 및 네트워크를 통해 사용자 데이터의 시그널링을 관리하는 제어 평면으로 분리되었다. 이 접근법을 일반적으로 제어 및 사용자 평면 분리(Control and User Plane Separation; CUPS)로 지칭된다. 유연한 네트워크 배포를 제공하도록 추구되는 CUPS는 제어 평면이었고 사용자 평면은 패킷 코어 네트워크의 다른 노드들의 기능성에 영향을 끼치지 않으면서 독립적으로 확장될 수도 있다. 사용자 평면 및 제어 평면을 독립적으로 확장하는 것에 의해, CUPS 구성은 모바일 네트워크가 사용자 트래픽을 실시간으로 필요시 기반으로 다루는 것을 허용한다. 따라서, 패킷 코어 네트워크는, 모바일 네트워크들이 현재 경험하는 비디오 및 다른 모바일 애플리케이션들의 확산으로부터의 증가된 사용자 데이터 트래픽을 다룰 수도 있다.
[0026] 독립적인 확장 외에도, 사용자 평면 및 제어 평면을 분리하는 것은 이들 평면들이 에지 네트워크에 상주하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 에지 네트워크는, 디바이스들 및 그들의 사용자들이 모바일 네트워크를 사용하는(예를 들면, 데이터를 소비하는) 곳에 가깝게 위치되는 패킷 코어 네트워크의 한 부분을 일반적으로 지칭한다. 다시 말하면, "에지"는 모바일 네트워크(예를 들면, 사용자 장비)의 엔드포인트들 근처의 위치들을 지칭하며, 에지 네트워크는 모바일 네트워크의 분산형 컴퓨팅 토폴로지의 일부가 상주하는 곳이다. 따라서, 에지 네트워크는 컴퓨팅 및/또는 데이터 스토리지를 엔드포인트들에 더 가깝게 가져간다.
[0027] 사용자 평면들 및 제어 평면들이 분리되고 및/또는 에지 네트워크들에서 상주할 수 있지만, 사용자 장비(user equipment; UE)와의 통신 세션에서 어떤 사용자 평면 인스턴스 및/또는 제어 평면 인스턴스를 사용할지의 선택은 네트워크 성능 및/또는 네트워크와의 사용자의 경험에 영향을 끼칠 수도 있다. 예를 들면, 사용자 평면 인스턴스 및/또는 제어 평면 인스턴스의 할당이 레이턴시 또는 패킷 손실과 같은 부정적인 요인들에 기여하는 경우, 할당은 네트워크와의 사용자의 경험에 해로운 영향을 끼칠 수도 있다. 따라서, UE가 수행하기를 원하는 통신 기능들에 따라, 사용자 평면 인스턴스 및/또는 제어 평면 인스턴스의 선택은 사용자에 대한 네트워크 서비스들의 성능에 결정적일 수도 있다. 더구나, 사용자 평면 인스턴스 및/또는 제어 평면 인스턴스의 선택은, 특정한 사용자가 수행하기를 원하는 기능들에만 전적으로 의존하는 것이 아니라, 사용자가 위치되는 곳, 선택을 위한 하루 중 시간, 선택의 시간에서의 모바일 네트워크에 대한 현재의 부하, 모바일 네트워크의 사용자들의 현재의 액세스 패턴들, 등등과 같은, 다른 요인들에도 또한 의존할 수도 있다. 다시 말하면, 서비스 인스턴스(즉, 제어 평면 인스턴스 또는 사용자 평면 인스턴스)를 선택하기 위한 결정은, 특히 증가된 수의 모바일 디바이스들이 모바일 네트워크로 하여금 많은 수의 서비스 인스턴스 요청들을 어느 한 순간에 경험하게 할 때, 점점 더 복잡하게 된다. 따라서, 본원에서 개시되는 사용자 평면 선택기 및/또는 제어 평면 선택기는 서비스 인스턴스 선택을 사용하여 결함들을 다루려고 시도한다.
[0028] 모바일 네트워크들에 대한 지속적인 개선을 통해, 네트워크 인프라는 사용자(예를 들면, 엔드포인트들) 및/또는 사용자의 무선 액세스 네트워크(radio access network; RAN)에 더 밀접하게 구축되고 있다. 이들 개선된 모바일 네트워크들에서, 모바일 디바이스와 같은 UE가 기지국(예를 들면, RAN 안테나)과 통신하는 데 걸리는 시간에 대응하는 에어 인터페이스 레이턴시(air interface latency)가 감소되었다. 예를 들면, 5세대(5G) 네트워크 인프라에서, 에어 인터페이스 레이턴시는 5 밀리초들 미만으로 감소되었다. 비교로서, 이전 세대들의 모바일 네트워크들, 예를 들면, 3세대(third generation; 3G) 모바일 네트워크는 80-100 밀리초들 이상의 에어 인터페이스 레이턴시를 가졌다. 적은 양의 에어 인터페이스 레이턴시(예를 들면, 5 밀리초들 미만)에서, 다양한 모바일 애플리케이션들이 가능하지만, 그러나, 이들 애플리케이션들의 기능이 레이턴시에 민감하지 않으면, 레이턴시 문제들은 모바일 네트워크의 패킷 코어 네트워크 부분의 결함이 되는 것으로 옮겨갈 수도 있다. 달리 말하면, 에어 인터페이스 레이턴시가 80 밀리초들 이상이었던 경우, UE들과 RAN 인프라(예를 들면, 기지국(들)) 사이의 통신은 네트워크 병목(network bottleneck)이었다; 따라서, EPC의 모바일 네트워크 기능들은, 추가적인 레이턴시 문제들에 기여하지 않으면서 이 에어 인터페이스 레이턴시 윈도우 내에서 발생할 수 있었다. 예를 들면, 네트워크가 (예를 들면, 80 밀리초들의 에어 인터페이스 레이턴시를 갖는) 3G 네트워크의 패킷 코어 네트워크 데이터 센터로부터 데이터 패킷을 전송 및 검색하는 데 5-10 밀리초들이 걸린다면, 그러한 기능은 추가적인 레이턴시에 기여하지 않을 것이지만, 그러나 (예를 들면, 5 밀리초들의 에어 인터페이스 레이턴시를 갖는) 5G 네트워크에서는, 이들 패킷 코어 네트워크 기능들은 태스크에 5 초들 이상의 레이턴시를 도입한다. 이제, 그러한 낮은 정도의 에어 인터페이스 레이턴시에서, 패킷 코어 네트워크 기능들이 사용자의(예를 들면, 모바일 네트워크 가입자의)의 경험에 어떻게 영향을 끼칠 수도 있는지. 모바일 네트워크들에서 레이턴시 문제들의 가능성에 민감하기 위해, 제어 평면 선택기 및/또는 사용자 평면 선택기는 사용자의 기능에 맞는 서비스 인스턴스를 선택하는 것을 목표로 한다. 이러한 관점에서, 가능한 경우, 각각의 평면 선택기(예를 들면, 사용자 평면 선택기 및/또는 제어 평면 선택기)는 사용자의 인스턴스를 가장 잘 지원하려고 시도한다.
[0029] 도 1은, 롱 텀 에볼루션(Long-Term Evolution; LTE) 네트워크, 5G 네트워크, 및/또는 3세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project; 3GPP)에 의해 명시되는 다수의 액세스 기술들, 예컨대 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service; GPRS), 이동 통신용 글로벌 시스템/GSM 에볼루션을 위한 향상된 데이터 레이트(Global System for Mobile Communications/Enhanced Data Rates for GSM Evolution; GSM/EDGE), 범용 이동 통신 시스템/고속 패킷 액세스(Universal Mobile Telecommunication System/High Speed Packet Access; UMTS/HSPA), LTE 및 LTE 어드밴스드 네트워크 기술들을 지원하는 다중 액세스 네트워크일 수도 있는 통신 네트워크(100)(셀룰러 네트워크로서 또한 지칭됨)를 예시한다. 셀룰러 네트워크(100)(예를 들면, LTE 네트워크 또는 5G 네트워크)는 가입자 디바이스들(102, 102a-b), 예컨대 모바일 디바이스들 및 데이터 단말들과 기지국(104) 사이의 고속 데이터 패킷들의 무선 통신을 가능하게 한다. 가입자 디바이스들(102)은 사용자 장비(UE) 디바이스들 및/또는 모바일 디바이스들(102)로서 상호 교환 가능하게 지칭될 수도 있다. 예를 들면, LTE는 GSM/EDGE 및 UMTS/HSPA 네트워크 기술들에 기초하며 코어 네트워크 개선들 외에도 상이한 무선 인터페이스(radio interface)들을 사용하는 것에 의해 원격 통신의 용량과 속도를 증가시키도록 구성되는 무선 통신 표준이다. 상이한 타입들의 셀룰러 네트워크들(100)은 UE 디바이스들(102)이 데이터(예를 들면, 데이터 패킷들)를 통신하는 것을 허용하기 위해 다양한 대역폭들에서 상이한 대역들/주파수들을 지원할 수도 있다. 예를 들면, LTE는 1.4 MHz로부터 20 MHz까지 확장 가능한 캐리어 대역폭들을 지원하고 주파수 분할 듀플렉싱(frequency division duplexing; FDD)와 시분할 듀플렉싱(time-division duplexing; TDD) 둘 모두를 지원하고, 한편, 5G는 일부 대역폭들이 LTE와 중첩되는 5 MHz에서부터 100 MHz까지의 범위에 이르는 대역폭들을 지원한다.
[0030] UE 디바이스들(102)은 네트워크(100)를 통해 음성/데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있는 임의의 원격 통신 디바이스일 수도 있다. UE 디바이스들(102)은 모바일 컴퓨팅 디바이스들, 예컨대 랩탑들, 태블릿들, 스마트폰들, 및 웨어러블 컴퓨팅 디바이스들(예를 들면, 헤드셋들 및/또는 워치들)을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. UE 디바이스들(102)은 다른 폼팩터(form factor)들을 갖는 다른 컴퓨팅 디바이스들, 예컨대 데스크탑 컴퓨터들, 스마트 스피커들/디스플레이들, 차량들, 게이밍 디바이스들, 텔레비전들, 또는 다른 어플라이언스들(예를 들면, 네트워크화된 홈 자동화 디바이스들 및 홈 어플라이언스들)에 포함되는 컴퓨팅 디바이스들을 또한 포함할 수도 있다. UE 디바이스들(102)은 통신 네트워크(100)의 네트워크 오퍼레이터에 의해 제공되는 네트워크 서비스들에 가입한다. 네트워크 오퍼레이터는 모바일 네트워크 오퍼레이터(mobile network operator; MNO), 무선 서비스 제공자, 무선 캐리어, 셀룰러 회사, 또는 모바일 네트워크 캐리어로서 또한 지칭될 수도 있다.
[0031] UE 디바이스들(102)은, 통신 네트워크(100)(또는 5G/4G 네트워크)를 통해, 외부 네트워크(30), 예컨대 패킷 데이터 네트워크(packet data network; PDN)와 통신할 수도 있다. 도 1을 참조하면, 통신 네트워크(100)는 모바일 네트워크를 위한 분산 아키텍쳐를 나타낸다. 통신 네트워크(100)는 제1 부분인 진화된 범용 지상 무선 액세스 네트워크(evolved universal terrestrial radio access network; e-UTRAN) 부분(110) 및 제2 부분인 패킷 코어 네트워크 부분(120)을 포함한다. 패킷 코어 네트워크 부분(120)은 4세대(4G) 코어 인프라를 위한 진화된 패킷 코어(EPC) 또는 5세대(5G) 코어 인프라(즉, 5GC) 중 어느 하나를 일반적으로 지칭할 수도 있다. 제1 부분(110)은 엔드포인트들, 예컨대 UE들(102)과 하나 이상의 기지국들(104)의 무선 액세스 네트워크(RAN) 사이에서 인터페이싱하는 에어 인터페이스(106)(예를 들면, 3GPP의 LTE 업그레이드 경로의 진화된 범용 지상 무선 액세스(Evolved Universal Terrestrial Radio Access; e-UTRA))를 포함한다. LTE에서, 에어 인터페이스(106)는 다운링크에 대해 직교 주파수 분할 다중 액세스(orthogonal frequency-division multiple access; OFDMA) 무선 액세스를 사용하고 업링크에 대해 싱글 캐리어 FDMA(Single-carrier FDMA; SC-FDMA)를 사용한다. 따라서, 제1 부분(110)은 하나 이상의 기지국(104)을 통해 에어 인터페이스(106)를 통해 외부 네트워크(30)로부터 UE 디바이스들(102)로의 데이터 패킷들 및/또는 다른 표면들의 무선 통신을 지원한다.
[0032] 각각의 기지국(104)은 진화된 노드 B(4G 시스템들에서는 eNode B 또는 eNB로서 또한 지칭됨)를 포함할 수도 있거나 또는, 5G 시스템과 관련하여, 차세대 노드 B(gNB로서 또한 지칭됨)를 포함할 수도 있다. eNB/gNB(104)는 UE 디바이스들(102)과 직접적으로 통신하기 위해 에어 인터페이스(106)(예를 들면, 이동 전화 네트워크)에 연결되는 하드웨어를 포함한다. 예를 들면, eNB/gNB(104)는 에어 인터페이스(106)를 통해 다운링크 LTE/5G 신호들(예를 들면, 통신들)을 UE 디바이스들(102)로 송신할 수도 있고 UE 디바이스들(102)로부터 업링크 LTE/5G 신호들을 수신할 수도 있다. 기지국(104)은, 하나 이상의 UE 디바이스들(102)이 기지국(104)을 통해 네트워크(100)와 통신하는 영역에 대응하는 관련된 커버리지 영역(104area)을 가질 수도 있다. 4G 네트워크의 경우, 기지국(104)이 eNB이면, 기지국(104)은 패킷 코어 네트워크(120)와(예를 들면, 패킷 코어 네트워크(120)의 코어 네트워크 부분(122)과) 통신하기 위해 S1 인터페이스를 사용한다. S1 인터페이스는 코어 네트워크(130)의 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)(132)와 통신하기 위한 S1-MME 인터페이스 및 서빙 게이트웨이(Serving Gateway)(SGW, 예를 들면, 도 1에서 서빙 게이트웨이와 패킷 데이터 노드 게이트웨이(Packet Data Node Gateway; SPGW)의 조합으로서 도시됨)와 인터페이싱하기 위한 S1-U 인터페이스를 포함할 수도 있다. 따라서, S1 인터페이스는 패킷 코어 네트워크(120)와 통신하기 위한 백홀 링크(backhaul link)와 관련된다. 5G 네트워크의 경우, 기지국(104)이 gNB이면, gNB는 5G 코어 네트워크 제어 평면 및 사용자 평면 기능들에 연결하기 위해 N2 및 N3 인터페이스를 사용한다. 예를 들면, N2 인터페이스는 gNB(104)와 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF) 사이의 통신을 위한 인터페이스이고, 한편, N3 인터페이스는 gNB와 에지 네트워크(140)의 백엔드 사용자 평면(150) 사이의 통신을 위한 인터페이스이다.
[0033] 일반적으로 말하면, 패킷 코어 네트워크(120)(예를 들면, EPC 또는 5GC)는 UE 디바이스들(102) 및 외부 네트워크(30)와 통신하여 그들 사이에서 데이터 패킷들을 라우팅한다. 통신의 그러한 수단들로서, 패킷 코어 네트워크(120)는 LTE/5G 네트워크(100) 상에서 음성 및 데이터를 수렴시키도록 구성되는 프레임워크를 제공한다. 패킷 코어 네트워크(120)는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol; IP) 서비스 아키텍쳐 상에서 음성 및 데이터를 통합하고 음성은 단지 다른 IP 애플리케이션으로서 취급된다. 패킷 코어 네트워크(120)는, 제한 없이, 코어 네트워크(130) 및 에지 네트워크(140)를 포함한다. 4G 네트워크에서, 코어 네트워크(130)는, 예를 들면, MME(132), 정책 및 과금 규칙들 기능(Policy and Charging Rules Function; PCRF)(134), 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server; HSS)(도시되지 않음), 및 서빙 GPRS 지원 노드(Serving GPRS Support Node; SGSN)(도시되지 않음)와 같은 여러 가지 네트워크 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 반면 5G 네트워크의 경우, 코어 네트워크(130)는 MME(132) 대신 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF)(132)을 그리고 PCRF(134)와 동등한 5G로서 정책 과금 기능(Policy, Charging Function; PCF)(134)을 포함한다. 4G 및 5G 네트워크들 둘 모두에서, 에지 네트워크(140)는 사용자 평면 및 제어 평면의 분리를 포함할 수도 있다. 다시 말하면, 서빙 게이트웨이(SGW) 및 패킷 데이터 노드 게이트웨이(Packet Data Node Gateway; PGW) 각각은 제어 평면 부분(150)(예를 들면, 지정된 "-C"를 가지고 도시됨) 및 사용자 평면 부분(160)(예를 들면, 지정된 "-U"를 가지고 도시됨)을 갖는다.
[0034] 몇몇 예들, 예컨대 도 1에서, 에지 네트워크(140)는 상이한 프론트 엔드(front end; FE) 네트워크 엘리먼트들(예를 들면, 코어 네트워크(130) 및 외부 네트워크(30)를 향함) 및 백엔드(backend; BE) 네트워크 엘리먼트들(예를 들면, 네트워크(100)의 e-UTRAN 부분(110)을 향함)로 분할된다. 이러한 분할과 함께, 도 1은 제어 평면 부분(160)이 백 엔드 제어 평면(162) 및 프론트 엔드 제어 평면(164)으로 추가로 분할될 수도 있다는 것을 예시한다. 5G 네트워크들에서, SGW 및 PGW 엘리먼트들에 더하여, 제어 평면 부분(160)은 세션 관리 기능(Session Management Function; SMF)을 또한 포함한다. 여기서, SMF는 제어 평면 부분(160)의 프론트 엔드(FE) 및 백엔드(BE) 둘 모두에 대한 기능들을 포함한다. PGW 및 SGW가 (예를 들면, SPGW 엘리먼트에 의해) 통합될 수도 있다는 것을 도 1이 묘사하지만, 다른 네트워크 엘리먼트들, 예컨대 MME/AMF(132), PCRF/PCF(134), SGSN, 및 HSS는 독립형 컴포넌트들일 수도 있거나, 또는 컴포넌트들 중 적어도 두 개가 함께 통합될 수도 있다.
[0035] 네트워크(100)는 네트워크(100)의 사용 동안 UE 디바이스들(102), 기지국들(104), 및 다양한 네트워크 엘리먼트들(예를 들면, MME(132), PCRF/PCF(134), SPGW, SGSN, HSS, SMF)이 서로 협력하는 것을 허용하는 인터페이스들을 포함한다. 정보는 네트워크(100) 전체에 걸쳐 이들 인터페이스들을 따라 흐르고 일반적으로 이들 인터페이스들은 사용자 평면 기능 및 제어 평면 기능에 의해 분할될 수도 있다. 사용자 평면 기능은 사용자 평면 트래픽을 라우팅하고 하위 레이어들을 갖는 기지국(104)과 UE 디바이스들(102) 사이에서 사용자 평면 프로토콜 스택, 예컨대 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(packet data convergence protocol; PDCP), 무선 링크 제어(radio link control; RLC), 및 매체 액세스 제어(medium access control; MAC)를 포함한다. 사용자 평면 기능은 다수의 제어 평면 기능들에 의해 공유될 수도 있다. 사용자 평면 데이터 패킷은 다수의 사용자 평면 기능들을 순회할(traverse) 수도 있다. 사용자 평면 부분(150)에 고유한 몇몇 인터페이스들은 다음과 같다: 핸드오버 동안 베어러별 사용자 평면 터널링 및 기지국간 경로 스위칭을 위한 기지국(104)과 제어 평면 부분(150)의 SPGW-U 사이의 S1-U 인터페이스; 기지국(104)과 사용자 평면 부분(150) 사이의 (예를 들면, 5G에서의) N3 인터페이스, 여기서 N3 인터페이스가 GPRS 터널링 프로토콜(GPRS Tunneling Protocol; GTP) 또는 정보 중심 네트워킹(Information Centric Networking; ICN) 프로토콜을 사용할 수도 있음; 사용자 제어 평면 부분(150)과 외부 네트워크(30)(예를 들면, 패킷 데이터 네트워크) 사이의 N6 인터페이스; 사용자 평면 인스턴스들(예를 들면, 중간 사용자 평면 및 세션 앵커 사용자 평면) 사이의 N9 인터페이스, 여기서 인터페이스는 GPRS 터널링 프로토콜(GPRS Tunneling Protocol; GTP) 또는 정보 중심 네트워킹(ICN) 프로토콜을 사용할 수도 있음; 2G 액세스 또는 3G 액세스를 갖는 UE 디바이스(102)와 제어 및 이동성 지원 및, 몇몇 경우들에서, 사용자 평면 터널링을 위한 PGW 사이의 S4 인터페이스(도시되지 않음); 및 오퍼레이터 구성 옵션으로서 사용자 평면 터널링을 위한 SGW와 E-UTRAN 부분(110)(예를 들면, UE 디바이스(102)) 사이의 S12 인터페이스(도시되지 않음). 다른 타입들의 통신 네트워크들(예를 들면, 3G, 5G, 등등)은 네트워크(100)에 대해 도 1에서 묘사되는 것들 이외의 다른 사용자 평면 인터페이스들을 포함할 수도 있다.
[0036] 도 1을 참조하면, 몇몇 예들에서, 사용자 평면 부분(150)은 하나 이상의 사용자 평면 인스턴스들(152, 152a-n)을 포함한다. 각각의 사용자 평면 인스턴스(152)는, 컴퓨팅 리소스들 상주할 수도 있는 인프라 사이트(예를 들면, 사이트들 1 내지 n으로서 도시됨)(예를 들면, 데이터 프로세싱 하드웨어 또는 메모리 하드웨어와 같은 하드웨어)를 지칭할 수도 있다. 상이한 사이트들을 갖는 것에 의해, 패킷 코어 네트워크(120)의 에지 네트워크(140)는 사용자 평면 기능들 및/또는 제어 평면 기능들을 지원할 수도 있는 UE들(102)과 같은 엔드포인트들 근처의 위치들을 이용할 수도 있다. 엔드포인트의 위치에 더 가까운 서비스 인스턴스들을 통해, (예를 들면, 사용자 평면 부분(150)에 의한) 데이터 기능들 및 (예를 들면, 제어 평면 부분(160)에 의한) 데이터 제어 기능들은 레이턴시를 최소화하고 엔드포인트 수요/액세스 패턴들을 충족하는 레이트에서 발생할 수도 있다. 도 1의 네트워크(100)가 제어 평면 부분(160)에 대한 단일의 사이트(예를 들면, 사이트 0)를 묘사하지만, 제어 평면 부분(160)은 하나 이상의 사이트들에서 발생하는 다수의 제어 평면 인스턴스들(166)을 가질 수도 있다. 일반적으로 말해서, UE(102)가 단일의 제어 평면 인스턴스(166)에 의해 서빙되기 때문에, 도 1의 네트워크(100)는 간략화를 위해 단일의 제어 평면 사이트를 묘사하지만, 그러나 패킷 코어 네트워크(120)는 UE(102)를 지원하기 위해 이 특정한 예에서 선택되지 않은 제어 평면 인스턴스들(166)(도시되지 않음)을 호스팅하는 다른 사이트들을 포함할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 사용자 평면 부분(150) 및 제어 평면 부분(160)은 그들 각각의 기능성들을 지원하는 하나 이상의 사이트들을 공유한다.
[0037] 제어 평면 부분(160)은 제어 평면 프로토콜들(예를 들면, GTP-C, Gx, Gy, Gz)을 사용하여 사용자 평면 기능들을 제어 및 지원하는 것을 담당한다. 특히, 제어 평면 부분(160)은 E-UTRAN 액세스 연결들(예를 들면, 네트워크(100)의 E-UTRAN 부분(106)에 대한 접속 및 분리)을 제어하고, 확립된 네트워크 액세스 연결(예를 들면, IP 어드레스의 활성화)의 속성들을 제어하고, (예를 들면, 사용자 이동성을 지원하기 위해) 확립된 네트워크 연결의 라우팅 경로들을 제어하고, 다양한 규칙들(예를 들면, 패킷 검출 규칙들, 패킷 포워딩 규칙들, 서비스 품질 시행 규칙들, 및/또는 사용 보고 규칙들)에 의한 패킷들의 프로세싱을 제어하고, 및/또는 (예를 들면, UE 디바이스(102)의 사용자에 의한) 네트워크(100)에 대한 요구들에 기초하여 네트워크 리소스들의 할당을 제어한다. 제어 평면 부분(160)은 다수의 사용자 평면 인스턴스들(예를 들면, 사용자 평면 인스턴스들(152a-n))과 인터페이싱할 수도 있다. 일반적으로, UE(102)는 단일의 제어 평면 부분(160)에 의해 서빙되지만, 다수의 사용자 평면 인스턴스들(152)이 상이한 타입들의 연결들 또는 기능들에 대해 선택될 수도 있다. 제어 평면 부분(160)에 고유한 몇몇 인터페이스들(예를 들면, 네트워크 엘리먼트들 사이에서 점선으로 도시됨)은 다음과 같다: 시그널링 메시지들의 전달을 보장하는 기지국(104)과 MME(132) 사이의 S1-MME 인터페이스; 유휴 및/또는 활성 상태들에서 3GPP 액세스 네트워크간 이동성을 위한 사용자/베어러 정보 교환을 가능하게 하는 SGSN과 MME(132) 사이의 S3 인터페이스(도시되지 않음); SGW-C/U와 PGW-C/U 사이의 S5/S8 인터페이스(도시되지 않음), 여기서 S5 인터페이스는 UE 디바이스(102) 이동성에 기초한 재배치를 서빙하기 위해 그리고 PDN의 병치되지 않은(non-collocated) 게이트웨이에 연결하기 위해 비로밍 시나리오에서 사용되고, 한편 S8 인터페이스는 공용 지상 모바일 네트워크(public land mobile network; PLMN)들에 연결됨; 패킷 포워딩 제어 평면(Packet Forwarding Control Plane; PFCP) 프로토콜을 사용하는 사용자 평면 부분(150)과 제어 평면 부분(160) 사이의 Sxa/Sxb 인터페이스; MME들(132) 사이의 핸드오버들을 조정하는 S10 인터페이스(도시되지 않음); 신호 메시지들을 전송하기 위한 MME(132)와 제어 평면 부분(160) 사이의 S11 인터페이스; 사용자 액세스에 관련되는 가입 및 인증 데이터의 전송을 가능하게 하는 MME(132)와 HSS 사이의 S6a 인터페이스(도시되지 않음); 사용자 액세스에 관련되는 가입 및 인증 데이터의 전송을 또한 가능하게 하는 HSS와 SGSN 사이의 S6d 인터페이스(도시되지 않음); 및 UE 디바이스(102) 아이덴티티 체크를 지원하는 S13 인터페이스(도시되지 않음). 다른 타입들의 통신 네트워크들(예를 들면, 3G, 5G, 등등)는 네트워크(100)에 대해 도 1에서 묘사되는 것 외에 다른 제어 평면 인터페이스들을 포함할 수도 있다.
[0038] 특정한 UE 디바이스(102)가 네트워크(100)에 연결될 때, 하나 이상의 제어 메시지들이 다양한 네트워크 엘리먼트들 사이에서(예를 들면, E-UTRAN 부분(110)과 진화된 패킷 코어(120)의 네트워크 엘리먼트들 사이에) 전송된다. 예를 들면, 기지국(104)은 새로운 UE 디바이스(102)가 네트워크(100)에 연결하려고 시도하고 있다는 것을 나타내는 제어 메시지를 MME(132)로 전송한다. 다른 예로서, SPGW는, 특정한 UE 디바이스(102)에 대해 외부 네트워크(30)로부터의 데이터가 도달하였다는 것 및 대기 데이터를 수락하기 위해 UE 디바이스(102)는 터널들을 확립할 필요가 있다는 것을 나타내는 제어 메시지를 MME(132)로 전송한다. 제어 평면 인터페이스들은 제어 평면 프로토콜들, 예컨대 일반 패킷 무선 서비스 터널링 제어(general packet radio service tunneling control; GTP-C) 프로토콜 또는 다이어미터 프로토콜(Diameter protocol)을 사용하여 그러한 제어 메시지들을 송신할 수도 있다. 제어 메시지(128)를 송신하기 위해 사용되는 프로토콜의 타입은 인터페이스에 의존할 수도 있다. 예를 들면, S3, S5/S8, 및 S10 인터페이스들은 GTP-C 프로토콜을 사용하고, 한편 S11, S6a, S6d, 및 S13 인터페이스들은 다이어미터 프로토콜을 사용한다.
[0039] MME/AMF(132)는 네트워크(100)에 대한 핵심 제어 노드이다. MME/AMF(132)는 세션들 및 상태들을 관리하고 네트워크(100)를 통해 UE 디바이스(102)를 인증 및 추적한다. 예를 들면, MME/AMF(132)는, 비 액세스 계층(Non Access Stratum; NAS)에 대한 시그널링 및 보안의 제어, UE 디바이스들(102)의 인증 및 이동성 관리, UE 디바이스들(102)에 대한 게이트웨이들의 선택, 및 베어러 관리 기능들과 같은, 그러나 이들로 제한되지는 않는 다양한 기능들을 수행할 수도 있다.
[0040] PCRF/PCF(134)는 패킷 코어 네트워크(120)에서 실시간 정책 규칙들 및 과금을 담당하는 노드이다. 몇몇 예들에서, PCRF/PCF(134)는 정책 결정들을 내리기 위해 가입자 데이터베이스들(즉, UE 디바이스 사용자들)에 액세스하도록 구성된다. 서비스 품질 관리는 PCRF/PCF(134)와 네트워크 게이트웨이 디바이스(예를 들면, PGW, SGW 또는 SPGW) 사이의 동적 정책 상호 작용들에 의해 제어될 수도 있다. PCRF/PCF(134)에 의한 시그널링은 EPS 베어러(즉, UE 디바이스(102)와 네트워크 게이트웨이 디바이스 사이의 가상 연결)의 속성들을 확립할 수도 있거나 또는 수정할 수도 있다. 몇몇 구성들, 예컨대 보이스 오브 LTE(Voice over LTE; VoLTE)에서, PCRF(134)는 호출들을 확립하기 위한 그리고 요청된 대역폭을 구성된 속성들을 갖는 호출 베어러에게 분배하기 위한 네트워크 리소스들을 할당한다.
[0041] SGW(예를 들면, 제어 평면 부분(160)과 관련하여 별개의 네트워크 엘리먼트로서 도시되지만, 그러나 사용자 평면 부분(150)에서 PGW와 통합됨)는 사용자 디바이스들(102)에 대한 IP 데이터 전송에 관련되는 다양한 기능들, 예컨대 데이터 라우팅 및 포워딩뿐만 아니라, 이동성 앵커링을 수행한다. SGW는 모바일 디바이스들(102)에 대한 데이터 패킷들의 버퍼링, 라우팅, 및 포워딩과 같은 기능들을 수행할 수도 있다. 유사하게, PGW(즉, 네트워크 게이트웨이 디바이스)는, 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스 할당, UE 디바이스들(102)에 대한 데이터 연결성의 유지, UE 디바이스들(102)에 대한 패킷 필터링, 서비스 레벨 게이팅 제어 및 레이트 시행, 클라이언트들 및 서버들에 대한 동적 호스트 구성 프로토콜(dynamic host configuration protocol; DHCP) 기능들, 및 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스(gateway general packet radio service; GGSN) 기능성과 같은, 그러나 이들로 제한되지는 않는 다양한 기능들을 수행한다.
[0042] 제어 평면 부분(160)의 SMF는 세션 관리(session management; SM) 및 IP 어드레스 관리에 관련되는 기능성을 수행한다. 예를 들면, SMF는 사용자 평면 기능들과 RAN 노드(예를 들면, 기지국(104)) 사이에서 세션 확립, 세션 수정, 및/또는 세션 해제를 수행한다. SMF는 사용자 평면 기능들(예를 들면, 트래픽을 그것의 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 조향)을 선택 및 제어하도록, PCF를 향하는 인터페이스들을 종료하도록, 과금 데이터를 수집하고 과금 인터페이스들을 지원하도록, RAN 노드 고유의 세션 관리 정보를 개시하도록, 그리고 로밍 기능성을 지원하도록 또한 구성된다. IP 어드레스 관리와 관련하여, SMF는 UE IP 어드레스를 할당하도록, 그 이후, 그 UE IP 어드레스를 관리하도록 구성된다. 이것은 IP 어드레스에 대한 승인 기능들을 포함할 수도 있다.
[0043] HSS(도시되지 않음)는 모든 UE 디바이스 사용자 데이터를 포함하는 모든 UE 디바이스들(102)의 데이터베이스를 지칭한다. 일반적으로 HSS는 통화 및 세션 셋업에 대한 인증을 담당한다. 다시 말하면, HSS는 사용자 액세스 및 UE 컨텍스트 인증을 위한 가입 및 인증 데이터를 전송하도록 구성된다. HSS는 UE 디바이스(102) 및/또는 UE 디바이스 사용자를 인증하기 위해 MME(132)와 상호 작용한다. MME는 (예를 들면, S6a 인터페이스를 통해) 다이어미터 프로토콜을 사용하여 PLMN 상에서 HSS와 통신한다.
[0044] 몇몇 구현예들에서, 패킷 코어 네트워크(120)는 사용자 평면 선택기(200) 및/또는 제어 평면 선택기(300)를 포함한다. 각각의 선택기(200, 300)는 UE(102)와 패킷 코어 네트워크(120) 사이의 통신 세션을 위한 서비스 인스턴스를 선택하도록 구성된다. 여기서, 사용자 평면 선택기(200)는 UE(102)와 패킷 코어 네트워크(120) 사이의 통신 세션 동안 사용자 평면 기능들(예를 들면, 데이터 패킷 프로세싱)을 수행하기 위해 패킷 코어 네트워크(120)가 이용 가능한 하나 이상의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)(예를 들면, 도 2a 내지 도 2e에서 도시됨)로부터 사용자 평면 인스턴스(152)를 선택하도록 구성된다. 유사하게, 제어 평면 선택기(300)는 UE(102)와 패킷 코어 네트워크(120) 사이의 통신 세션 동안 제어 평면 기능들(예를 들면, 데이터 패킷 라우팅)을 수행하기 위해 패킷 코어 네트워크(120)가 이용 가능한 하나 이상의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)(예를 들면, 도 3a 내지 도 3e에서 도시됨)로부터 제어 평면 인스턴스(166)를 선택하도록 구성된다.
[0045] UE(102)가 (예를 들면, 셀룰러 통신을 위해 또는 다양한 컴퓨팅 기반의 애플리케이션들의 사용을 지원하기 위해) 네트워크(100)의 데이터 패킷들 서비스들을 사용할 것을 결정하는 경우, UE(102)는 세션 셋업 요청(예를 들면, 요청(R)으로서 또한 지칭됨)을 개시한다. UE(102)는 이 세션 셋업 요청을 UE(102)의 지리적 영역(예를 들면, 커버리지 영역(104area)) 내의 기지국(104)(예를 들면, eNB/gNB)으로 전송한다. 그 다음, 기지국(104)은 UE(102)에 대한 통신 세션을 관리하기 위한 네트워크 제어 노드로서 패킷 코어 네트워크(120)의 MME/AMF(132)를 선택한다. 일반적으로, 기지국(104)은 자기 자신의 부하 분산 기술들에 기초하여 네트워크(100)의 MME/AMF(132)를 선택한다. 일단 기지국(104)이 셋업 요청에 응답하여 MME/AMF(132)를 선택하면, MME/AMF(132)는, UE(102)에 대한 SPGW/SMF 가상 IP(virtual IP; VIP) 어드레스를 선택하기 위해, 도메인 이름 서비스(Domain name Service; DNS)를 참고하도록 구성된다. VIP는 (예를 들면, 최상위 랙(Top Of Rack; TOR) 스위치로부터의 광고에 의해) 네트워크 오퍼레이터에게 전달되고 제어 평면 부분(160)(예를 들면, 프론트 엔드 제어 평면 부분(164))은 (예를 들면, 해싱 함수를 갖는 TOR에 의해) 통신 세션을 위해 선택된다. 프론트 엔드 제어 평면 부분(164)(예를 들면, 사이트 0의 프론트 엔드 제어 평면 부분(164)으로 도시됨)이 선택되면, 프론트 엔드 제어 평면 부분(164)은, 통신 세션(예를 들면, 제어 평면 인스턴스(166))에 대한 백엔드 제어 평면 부분(162)을 발견하기 위해, 제어 평면 선택기(300)와 함께 작동한다. 특정한 제어 평면 인스턴스(166)에 대한 백엔드 평면 부분(162)은 세션 셋업 요청(R)의 초기 세션 셋업 메시지를 프로세싱하도록 구성된다. 일단 제어 평면 부분(160)이 프로토콜 프로세싱을 수행하여 UE 세션을 셋업하면, 제어 평면 부분(160)은 사용자 평면 부분(150)의 사용자 평면 기능들을 수행하기 위해 사용자 평면 인스턴스(152)를 선택한다. 여기서, 제어 평면 부분(160)이 사용자 평면 인스턴스(152)를 선택하기 위해, 제어 평면 부분(160)은 사용자 평면 선택기(200)와 협의한다. 사용자 평면 선택기(200)는 선택 추천을 전달하거나 또는 이용 가능한 사용자 평면 인스턴스들(152a-n) 중 하나를 실제로 선택하기 위해 사용될 수도 있다. UE(102)의 세션에 대해 서비스 인스턴스들(152, 166)이 확립되면, 제어 평면 부분(160)은 터널 파라미터들을 프로그래밍하고 UE(102)에게 UE IP 어드레스들(예를 들면, IPv4/IPv6 어드레스들)을 제공한다. 제어 평면 부분(160)은 외부 네트워크(30)(예를 들면, 패킷 데이터 네트워크)와 선택된 사용자 평면 인스턴스(152) 사이의 확립된 관련성을 유지하는 것을 또한 담당한다. 이 시점에서, 제어 평면 부분(160)은, 서비스 인스턴스들(152, 166)과의 세션이 확립되었다는 것을 중계하기 위해 또한 RAN 측 데이터 경로(예를 들면, 예를 들면, S1-U 인터페이스 터널)를 확립하기 위해, 이동성 관리자(예를 들면, MME/AMF(132))에게 또한 응답할 수도 있다. 사용자 평면 인스턴스(152)와의 세션의 확립 이후, 제어 평면 부분(160)은 UE(102)와 외부 네트워크(30) 사이의 확립된 연결을 위해 선택된 사용자 평면 인스턴스(152)를 통해 데이터(예를 들면, 메시지들 또는 정보의 다른 패킷들)를 라우팅한다.
[0046] 몇몇 구현예들에서, 선택기들(200, 300)은 선택기들(200, 300)의 기능들을 수행하기 위한 컴퓨팅 리소스들로서 하드웨어(예를 들면, 데이터 프로세싱 하드웨어(204, 304) 및 메모리 하드웨어(206, 306))를 포함한다. 몇몇 예들에서, 이 하드웨어는 선택기(들)(200, 300)에 고유할 수도 있거나 또는 선택기(들)(200, 300)와 공유되는 패킷 코어 네트워크(120)(예를 들면, 에지 네트워크(140))의 프로세싱 리소스들을 지칭할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 선택기(들)(200, 300)는 서비스 인스턴스들(152, 166)과 함께 위치될 수도 있거나(예를 들면, 사용자 평면 부분(150) 및/또는 제어 평면 부분(160)을 갖는 하나 이상의 사이트들에서 존재하거나) 또는 서비스 인스턴스들(152, 166)을 확립하기 위해 선택기(들)(200, 300)의 추천들 및/또는 선택들을 적절한 네트워크 엘리먼트들에게 전달할 수 있는 중앙 집중식 위치 내에 있다.
[0047] 도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 사용자 평면 선택기(200)는 (예를 들면, UE(102)와 외부 네트워크(30) 사이에서) 통신 세션을 확립하기 위한 요청(R)에 기초하여 사용자 평면 인스턴스(152)를 추천하도록 또는 선택하도록 구성된다. 사용자 평면 선택기(200)는 일반적으로 식별자(210) 및 분석기(220)를 포함한다. 식별자(210)는 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)을 식별하도록 구성된다. 사용자 평면 인스턴스 후보(212)는 통신 세션을 위해 확립되는 제어 평면 인스턴스(166)와 통신할 수 있는 사용자 평면 인스턴스(152)를 지칭한다. 다시 말하면, 사용자 평면 인스턴스 후보(212)는, 제어 평면 부분(160)이, 선택되는 경우, 사용자 평면 인스턴스 후보(212)를 통해 데이터 패킷들을 상응하게 라우팅할 수 있도록 제어 평면 부분(160)에 의해 도달 가능해야 한다.
[0048] 도 2a 내지 도 2e에서, 식별자(210)는 사용자 평면 부분(150)의 각각의 사이트(예를 들면, 사이트들 1-n)를 사용자 평면 인스턴스 후보(212a-n)로서 식별한다. 각각의 사용자 평면 인스턴스 후보(212)에 대해, 식별자(210)는 하나 이상의 선택 파라미터들(114, 1141-i)을 결정한다. 여기서, i는 식별자(210)에 의해 결정 또는 획득될 수도 있는 선택 파라미터들(114)의 타입들의 수에 대응한다. 선택 파라미터들(114)은 일반적으로 네트워크 성능 메트릭들을 지칭한다. 몇몇 구성들에서, 각각의 RAN 노드(예를 들면, 기지국(104))는, 네트워크 성능을 모니터링하기 위해 수집되는, 또는 일반적으로 정량화되어 저장되는 통신 기반의 메트릭들에 대응하는 다수의 핵심 성능 지시자(key performance indicator; KPI)들(112)을 유지한다. 기지국(104)이 UE(102)로부터 요청(R)을 수신하는 경우, 기지국(104)은 자신의 KPI들(112)을 패킷 코어 네트워크(120)로(예를 들면, 선택기(200)로) 전달하도록 또한 구성된다. 몇몇 구현예들에서, 선택기(200)는 네트워크(100)의 하나 이상의 베이스 노드들(104)로부터 KPI들(112)을 주기적으로 스트리밍 또는 획득할 수도 있고 수신의 시간에 또는 식별의 시간에 파라미터들(114)을 결정할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 기지국(104)은 KPI들(112)의 서브세트(예를 들면, 선택 파라미터(들)(114))만을 패킷 코어 네트워크(120)로 전달한다. 선택 파라미터들(114)이 사용자 평면 인스턴스 선택을 최적화하기 위해 선택기(200)에 의해 사용될 수도 있는 임의의 네트워크 성능 메트릭을 지칭할 수도 있지만, 선택 파라미터들(114)의 몇몇 예들은 기지국 노드 IP 어드레스(eNB/gNB-IP), 외부 네트워크(들)(30)의 식별자 또는 수, GTP-U 레이턴시, 전송 제어 프로토콜(transport control protocol; TCP) 재송신들, 및/또는 하루 중 시간(time of day; ToD)을 포함한다.
[0049] 몇몇 예들에서, 식별자(210)는 선택기(200)에서 각각의 후보(212)에 대한 하나 이상의 선택 파라미터들(114)을 결정한다. 다시 말하면, 기지국(104)은 특정한 사용자 평면 인스턴스(152)에 대응하는 KPI들을 이전에 수집하였거나 또는 수집하고 있다. 식별자(210)가 KPI들(112)에 기초하여 선택 파라미터들(114)을 수신하거나 또는 결정하는 경우, 식별자(210)는 선택 파라미터들(114)을 자신의 고유한 사용자 평면 인스턴스(152)와 관련시킨다. 몇몇 구성들에서, 식별자(210)는, 사용자 평면 인스턴스(152)를 사용자 평면 인스턴스 후보(212)로서 식별하기 이전에, 선택 파라미터들(114)을 사용자 평면 인스턴스(152)와 관련시킨다. 이 구성에서, 식별자(210)는, 사용자 평면 인스턴스들(152)이 하나 이상의 선택 파라미터 임계치들을 충족하는 경우 사용자 평면 인스턴스들(152)만을 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)로서 식별하는 것에 의해 사용자 평면 인스턴스들(152)의 초기 필터링을 수행하도록 구성될 수도 있다.
[0050] 분석기(220)는 제어 평면 부분(160)으로부터의 사용자 평면 인스턴스(152)에 대한 요청(R)을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212a-n) 중 하나를 선택하도록 구성된다. 여기서, 분석기(220)는 식별자(210)로부터 후보들(212)을 수신하고 요청(R)을 이행할 사용자 평면 인스턴스(152)로서 사용자 평면 인스턴스 후보(212)를 선택하는 또는 추천하는 선택(202)(예를 들면, 특정한 후보(214) 주위에서 점선 상자로서 도시됨)을 생성한다. 도 2a 내지 도 2e에서 도시되는 바와 같이, 분석기(220)는 몇몇 상이한 선택 접근법들을 사용하여 선택(202)(또는 추천)을 수행할 수도 있다. 어느 접근법이든, 분석기(220)는, 일반적으로, 선택(202)을, 후보들(212)과 관련되는 선택 파라미터(들)(114a-n)에 의거한다.
[0051] 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 분석기(220)는 후보들(212)을 특정한 순서(예를 들면, 목록(222)으로서 도시됨)로 배치할 수도 있고 이 순서에 기초하여 선택(202)으로서 후보(212)를 선택할 수도 있다. 하나의 접근법에서, 도 2b에서 도시되는 바와 같이, 분석기(220)는 후보들(212)의 목록(222)을 생성하고 라운드 로빈 접근법(round robin approach)에 기초하여 후보(212)를 선택하도록 구성된다. 다시 말하면, 컴퓨팅 리소스들의 라운드 로빈 스케줄링과 유사하게, 분석기(220)는 목록(222) 상의 각각의 후보(212)를 순서대로 순환하는 것에 의해 선택(202)을 수행한다. 예를 들면, 분석기(220)는, 제1 요청(R)을 수신하는 경우, 목록(222) 상의 제1 후보(212a)를 제1 선택(202, 202a)으로서 선택한다. 그 다음, 분석기(220)는, 후속하는 요청(R)을 수신하는 경우, 제2 선택(202, 202b)으로서 목록(222) 상의 제2 후보(212b)를 순차적으로 선택하는데, 그 이유는, 그것 이전의 목록(222) 상의 후보(212)(예를 들면, 제1 후보(212a))가 이미 이전 세션에서 미리 선택되었기 때문이다. 이러한 방식으로, 분석기(220)는 이전 선택(202)에 기초하여 인스턴스들(152)을 균등하게 분배한다. 이 접근법은, 동일한 후보(212) 또는 후보들(212)의 세트가 루틴하게 선택되어 다른 실현 가능한 후보들(212)의 과소 활용을 야기하지 않도록 선택(202)을 순환시키는 것에 의해 (예를 들면, 특정한 네트워크 사이트들에서) 부하의 균형을 맞추는 데 도움이 될 수도 있다. 다시 말하면, 다수의 사용자 평면들 인스턴스들(152)을 호스팅하는 능력을 갖는 사이트 또는 사용자 평면 인스턴스(152)가, 예를 들면, 다수의 UE(102)의 위치에 기초하여 마치 그것이 최상의 후보(212)인 것처럼 보일수도 있지만, 그 사이트 근처의 다수의 UE들(102)이 서비스 인스턴스들을 요청하고 있는 경우, (예를 들면, 비록 다른 차선의, 그러나 수용 가능한 인스턴스들을 이들 UE들(102)이 이용 가능할지라도) 한 사이트에서의 컴퓨팅 리소스들은 선택기(200)를 위한 인스턴스들(152)의 불량한 분배에 기인하여 무거운 짐을 지게 될 수도 있다.
[0052] 도 2c를 참조하면, 분석기(220)가 (예를 들면, 목록(222) 내의) 후보들(212)을 정렬할 때, 분석기(220)는 가중치(w)를 후보(212)와 관련시킬 수도 있다. 몇몇 예들에서, 가중치(w)는 후보(212)와 관련되는 하나 이상의 선택 파라미터들(114)의 분류를 지칭한다. 다시 말하면, 식별자(210) 또는 분석기(220)는 후보(212)의 단일의 선택 파라미터(114) 또는 후보(212)의 하나보다 더 많은 선택 파라미터(114)에 기초하여 가중치(w)를 후보에게 할당할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 가중치(w)는, 각각의 후보(212)에게, 그것의 선택 파라미터(들)(114)의 함수로서, 할당되는 점수를 지칭할 수도 있다. 가중치들(w, wa-n)이 각각의 후보(212)에게 할당되면, 분석기(220)는 가중치(w)에 의해 후보들(212)의 순위를 매기는 순서로 목록(222)을 생성할 수도 있다. 목록(222)이 후보들(212)에 대한 가중치들(w)을 포함하는 경우, 분석기(220)는 (예를 들면, 가중치 함수에 따라) 가장 큰 또는 가장 낮은 가중치를 갖는 후보에 기초하여 후보(212)의 선택(202)을 생성한다. 따라서, 분석기(220)가 가중치(w)에 의해 목록(222)을 정렬하는 경우, 분석기(220)는 목록(222) 상에서 최상단 후보(top candidate)(212)를 선택하도록 구성될 수도 있다.
[0053] 각각의 후보(212)에게 적용되는 가중치(w)에 추가적으로 또는 그에 대한 대안으로, 도 2d는, 선택(202)이 선택 기준들(224)에 기초하는 접근법을 분석기(220)가 사용할 수도 있다는 것을 예시한다. 선택 기준들(224)은, 후보(212)를 선택하기 위해 분석기(220)가 하나 이상의 규칙들을 사용하는 규칙 기반의 접근법을 일반적으로 지칭한다. 몇몇 예들에서, 선택 기준들(224)은 선택 파라미터들(114) 중 하나 이상의 것들의 최소치 또는 최대치를 선택하기 위한 규칙을 지칭한다. 다른 예들에서, 선택 기준들(224)은, 분석기(220)가 다음 번 최상의 대안 또는 각각의 규칙의 교차를 나타내는 후보(212)를 결정하기 위해 자신의 프로세싱을 사용하도록 하는, 다수의 규칙들(예를 들면, 복합 규칙들)을 포함한다. 예를 들면, 여러 가지 선택 파라미터들(114)과 함께, 규칙들은 후보(212)가 하루 중 특정한 시간에 적어도 특정한 레이턴시 측정치(즉, 레이턴시 임계치)를 가져야 한다는 것을 명시할 수도 있다. 이 경우, 분석기(220)는 이들 규칙들 각각(또는 다음 번 최상의 대안)을 충족하는 후보(212)를 결정하고, 그러한 후보(212)를 선택(202)으로 선택한다. 몇몇 구성들에서, 선택 기준들(224)로서 복합 규칙들을 가지면, 각각의 규칙은 우선 순위를 할당받을 수도 있다. 예를 들면, 분석기(220)는, 그 자체를 하루 중 특정한 시간에서의 레이턴시 측정치들로 제한하기보다는, 후보의 평균 레이턴시 특성들을 우선할 수도 있다. 네트워크(100)의 리소스들을 부하 분산하고 및/또는 레이턴시에 민감하게 되기 위해, 선택 기준들(224)은, 분석기(220)에 의해 선택되기 위해서 레이턴시 측정치들(예를 들면, GTP-U 레이턴시) 및/또는 부하 측정치가 충족해야 하는 임계치들 또는 값들을 명시하는 규칙들을 종종 포함할 수도 있다.
[0054] 도 2e는 사용자 평면 인스턴스 선택에 대해 머신 러닝 접근법을 사용하는 선택기(200)를 묘사한다. 이 접근법에서, 선택기(200)는 예측기(230)에서 예측 모델(232)로부터의 예측(P)에 기초하여 사용자 평면 인스턴스(152)의 선택(202)을 형성한다. 몇몇 예들에서, 예측기(230)는 분석기(220)를 대체한다. 여전히 다른 예들에서, 분석기(220)는 (도시되지는 않지만) 예측(P)이 선택 기준들(224)을 실제로 충족한다는 것을 결정하도록 선택기(200)에 의해 여전히 구현될 수도 있다. 예측기(230)는 제1 스테이지(예를 들면, 트레이닝 스테이지) 및 제2 스테이지(예를 들면, 추론 스테이지)인 두 개의 스테이지들을 일반적으로 포함한다. 제1 스테이지에서, 예측기(230)는 선택 기준들(224)을 충족하는 사용자 평면 인스턴스(152)를 예측할 수 있도록 모델(232)을 트레이닝시킨다. 예측기(230)를 트레이닝시키기 위해, 예측기(230)는 트레이닝 그룹들(234)을 생성한다. 각각의 트레이닝 그룹(234)은, 선택기(200)가 동작 동안 선택할 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)의 세트를 시뮬레이팅하기 위해, 트레이닝 사용자 평면 인스턴스들(236)의 세트 및 대응하는 선택 파라미터(들)(114)를 포함한다. 여기서, 트레이닝 그룹(234) 내의 각각의 트레이닝 사용자 평면 인스턴스(236)는 선택 기준들 라벨(238)을 포함한다. 선택 기준들 라벨(238)은, 자신의 파라미터들(114)을 갖는 트레이닝 사용자 평면 인스턴스(236)가 선택 기준들(224)을 충족하는지 여부를 나타낸다. 선택 기준들 라벨(238)을 포함하는 것에 의해, 선택 기준 라벨(238)은 트레이닝 그룹들(234)을 사용하여 모델(232)을 트레이닝시키는 동안 실측 자료(ground truth)로서 기능한다. 실측 자료들을 사용하여, 예측기(230)는 특정한 선택 파라미터(들)(114)와 관련되는 후보들(212)이 어떤 라벨(238)에 대응하는지를 학습한다. 몇몇 예들에서, 모델(232)이 충분히 트레이닝되었는지의 여부를 결정하기 위해, 검증 트레이닝 그룹(validation training group)(234, 234V)이 모델(232)로 전달되어, 모델(232)이 검증 트레이닝 그룹(234V)에 대한 정확한 라벨들(238)을 정확하게 식별하는지의 여부를 식별한다. 제2 스테이지(예를 들면, 추론)에서, 예측기(230)가 트레이닝된 이후, 예측기(230)는 파라미터들(114) 및 라벨(238) 둘 모두와 함께 트레이닝 사용자 평면 인스턴스들(236)을 더 이상 사용하지 않는다. 대신, 식별자(210)는, 트레이닝된 모델(232)이 각각의 후보(212)에 대한 라벨(238)의 예측(P)를 생성하기 위해, 하나 이상의 후보들(212), 그들의 파라미터(들)(114), 및 선택 기준들(224)을 트레이닝된 모델(232)로 전달한다. 여기서, 예측기(230)는 후보들(212) 중에서부터의 한 후보(212)가 선택 기준들(224)을 충족한다는 것을 예측하는 라벨(238)을 사용하는 것에 의해 선택(202)을 형성한다.
[0055] 몇몇 예들에서, 일단 트레이닝이 완료되면(예를 들면, 검증 이후), 예측기(230)는 상이한 선택 기준들(224)에 대한 사용자 평면 인스턴스 후보(212)를 예측하기 위해 작은 비율의 새로운 유입 요청(incoming request)들(R)에 대해 모델(232)을 테스트한다. 몇몇 선택 기준들(224)은 특정한 네트워크 구성(예를 들면, 특정한 UE(102), 기지국(104), 또는 외부 네트워크(30)에 연결되는 네트워크 엘리먼트들의 몇몇 조합)과 함께 사용할 최상의 사용자 평면 인스턴스 후보(212)를 식별하려고 시도할 수도 있다. 예를 들면, 선택 기준들(224)은 특정한 타입의 네트워크 구성의 식별자, 예컨대 기지국 노드 인터넷 프로토콜 어드레스(eNB/gNB-IP), 진화된 범용 이동 통신들 서비스 지상 무선 액세스 네트워크 셀 글로벌 식별자(ECGI), 국제 모바일 기기 아이덴티티(IMEI), 또는 국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI)를 포함한다. 모델(232)은 레이턴시 측정치(예를 들면, 가장 낮은 레이턴시) 또는 TCP 재송신들의 레이트(예를 들면, 가장 낮은 레이트)와 같은 다른 선택 기준들(224)과 함께 이들 식별자들 중 하나 이상을 사용할 수도 있다. 다시 말하면, 선택 기준들(224)은 상이한 타입들의 기준들을 합성할 수도 있다. 제1 타입의 기준들은 네트워크 성능 기반의 기준들(예를 들면, 가장 낮은 레이턴시)일 수도 있다. 제2 타입의 기준들은 네트워크 디바이스 기반의 기준들일 수도 있다(예를 들면, 특정한 타입의 네트워크 엘리먼트들 또는 네트워크 구성들에 대한 식별자들을 사용할 수도 있음). 제3 타입의 기준들은 요청(R) 동안의 현재의 조건들(예를 들면, 하루 중 시간 또는 네트워크 기기의 위치)에 기초할 수도 있다. 그러한 복합 선택 기준들(224)의 예를 제공하기 위해, 요청(R)은, 선택 기준들(224)과 함께, 하루 중 특정한 시간에 주어진 패킷 코어 식별자(예를 들면, ECGI/eNB-IP 또는 gNB-IP)에 대한 최상의 사용자 인스턴스 후보(212)를 요청할 수도 있다. 추가적으로, 선택기(200)는 주어진 패킷 코어 식별자 및 ToD에 기초하여 임의의 UE(102)에 대해 또는 특정한 UE(102)에 대해 이 요청(R)을 이행하기를 원할 수도 있다. 이들 타입들의 복합 레이어들을 사용하여, 사용자 평면 인스턴스 후보(212)의 선택(202)은 세분성의 정도를 변화시킬 수 있을 수도 있다. 몇몇 구성에서, 예측기(230)가 작은 비율의 새로운 유입 요청들(R)에 대해 모델(232)을 테스트하는 경우, 예측기(230)는 세분성의 증가하는 순서로 선택 기준들(224)을 사용한다. 예를 들면, 세분성의 증가하는 순서는 (예를 들면, IMSI 또는 해싱된 IMSI가 사용에 이용 가능한 경우) (i) eNB/gNB-Ip, ToD, (ii) ECGI, ToD, (iii) IMEI, ECGI/eNB-IP 또는 gNB-IP, ToD, (iv) IMSI, ECGI/eNB-IP 또는 gNB-IP, ToD이다.
[0056] 도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 제어 평면 선택기(300)는, (예를 들면, UE(102)와 외부 네트워크(30) 사이에서) 통신 세션을 확립하기 위한 요청(R)에 기초하여 제어 평면 인스턴스(166)를 추천하도록 또는 선택하도록 구성된다. 제어 평면 선택기(300)는 일반적으로 식별자(310) 및 분석기(320)를 포함한다. 식별자(310)는 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)을 식별하도록 구성된다. 제어 평면 인스턴스 후보(312)는 통신 세션 동안 UE(102)에 대한 패킷들을 라우팅하도록 구성되는 제어 평면 인스턴스(166)를 지칭한다. 다시 말하면, 제어 평면 인스턴스 후보(312)는 MME/AMF IP 공간 전체를, 선택된다면, 서빙하도록 구성된다.
[0057] 도 3a 내지 도 3e에서, 제어 평면 부분(160)의 각각의 사이트(예를 들면, 사이트들 1-n)는 식별자(310)에 의해 제어 평면 인스턴스 후보(312a-n)로서 식별되는 것으로 도시되어 있다. 각각의 제어 평면 인스턴스 후보(312)에 대해, 식별자(310)는 하나 이상의 선택 파라미터들(138, 1381-i)을 결정한다(예를 들면, 제어 평면 기능들의 경우, 이들은 라우팅 선택 파라미터들(138)로서 또한 지칭됨). 여기서, i는 식별자(310)에 의해 결정 또는 획득될 수도 있는 라우팅 선택 파라미터들(138)의 타입들의 수에 대응한다. 라우팅 선택 파라미터들(138)은 일반적으로 네트워크 성능 메트릭들을 지칭한다. 몇몇 구성들에서, 각각의 이동성 관리자(예를 들면, MME/AMF(132))는, 네트워크 성능(예를 들면, 세션 라우팅 성능)을 모니터링하기 위해 수집되는, 또는 일반적으로 정량화되어 저장되는 통신 기반의 메트릭들에 대응하는 다수의 핵심 성능 지시자(KPI)들(136)(라우팅 KPI들(136)로서 또한 지칭됨)을 유지한다. MME/AMF(132)가 UE(102)로부터 요청(R)을 수신하는 경우, MME/AMF(132)는 자신의 라우팅 KPI들(136)을 패킷 코어 네트워크(120)로(예를 들면, 선택기(300)로) 전달하도록 또한 구성된다. 몇몇 구현예들에서, 선택기(300)는 네트워크(100)의 하나 이상의 이동성 관리자들(132)로부터 라우팅 KPI들(136)을 주기적으로 스트리밍 또는 획득할 수도 있고 수신의 시간에 또는 식별의 시간에 라우팅 파라미터들(138)을 결정할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 이동성 관리자(132)는 라우팅 KPI들(136)의 서브세트(예를 들면, 라우팅 선택 파라미터(들)(138))만을 패킷 코어 네트워크(120)로 전달한다. 라우팅 선택 파라미터들(138)이 제어 평면 인스턴스 선택을 최적화하기 위해 선택기(300)에 의해 사용될 수도 있는 임의의 네트워크 성능 메트릭을 지칭할 수도 있지만, 라우팅 선택 파라미터들(138)의 몇몇 예들은 MME/AMF IP 어드레스, 외부 네트워크(들)(30)의 식별자 또는 수, GTP-C 레이턴시, GTP-C 재송신 카운트, 및/또는 하루 중 시간(ToD)을 포함한다.
[0058] 몇몇 예들에서, 식별자(310)는 선택기(300)에서 각각의 후보(312)에 대한 하나 이상의 라우팅 선택 파라미터들(138)을 결정한다. 다시 말하면, 이동성 관리자(132)는 특정한 제어 평면 인스턴스(166)에 대응하는 라우팅 KPI들(136)을 이전에 수집하였거나 또는 수집하고 있다. 식별자(310)가 라우팅 KPI들(136)에 기초하여 라우팅 선택 파라미터들(138)을 수신하거나 또는 결정하는 경우, 식별자(310)는 라우팅 선택 파라미터들(138)을 자신의 고유한 제어 평면 인스턴스(166)와 관련시킨다. 몇몇 구성들에서, 식별자(210)는, 제어 평면 인스턴스(166)를 제어 평면 인스턴스 후보(312)로서 식별하기 이전에, 라우팅 선택 파라미터들(138)을 제어 평면 인스턴스(166)와 관련시킨다. 이 구성에서, 식별자(310)는 제어 평면 인스턴스 후보들(312)로서 하나 이상의 라우팅 선택 파라미터 임계치들을 충족하는 제어 평면 인스턴스들(166)만을 식별하는 것에 의해 제어 평면 인스턴스들(166)의 초기 필터링을 수행하도록 구성될 수도 있다.
[0059] 분석기(320)는 세션 관리자(예를 들면, 프론트 엔드 제어 평면 부분(164)으로부터의 SMF)로부터의 제어 평면 인스턴스(166)에 대한 요청(R)을 이행하기 위해 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312a-n) 중 하나를 선택하도록 구성된다. 여기서, 분석기(320)는 식별자(310)로부터 후보들(312)을 수신하고 요청(R)을 이행할 제어 평면 인스턴스(166)로서 제어 평면 인스턴스 후보(312)를 선택하는 또는 추천하는 선택(302)(예를 들면, 특정한 후보(312) 주위에서 점선 상자로서 도시됨)을 생성한다. 도 3a 내지 도 3e에서 도시되는 바와 같이, 분석기(320)는 몇몇 상이한 선택 접근법들을 사용하여 선택(302)(또는 추천)을 수행할 수도 있다. 어느 접근법이든, 분석기(320)는, 일반적으로, 선택(302)을, 후보들(312)과 관련되는 라우팅 선택 파라미터(들)(138a-n)에 의거한다.
[0060] 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 분석기(320)는 후보들(312)을 특정한 순서(예를 들면, 목록(322)으로서 도시됨)로 배치할 수도 있고 이 순서에 기초하여 선택(302)으로서 후보(312)를 선택할 수도 있다. 하나의 접근법에서, 도 3b에서 도시되는 바와 같이, 분석기(320)는 후보들(312)의 목록(322)을 생성하고 라운드 로빈 접근법에 기초하여 후보(312)를 선택하도록 구성된다. 다시 말하면, 컴퓨팅 리소스들의 라운드 로빈 스케줄링과 유사하게, 분석기(320)는 목록(322) 상의 각각의 후보(312)를 순서대로 순환하는 것에 의해 선택(302)을 수행한다. 예를 들면, 분석기(320)가, 제1 요청(R)을 수신할 때, 목록(322) 상의 제1 후보(312a)를 제1 선택(302, 302a)으로 선택하면, 그것은, 후속하는 요청(R)을 수신할 때, 목록(322) 상의 제2 후보(312b)를 제2 선택(302, 302b)으로 순차적으로 선택하는데, 그 이유는, 그것 이전의 목록(322) 상의 후보(312)(예를 들면, 제1 후보(312a))가 이미 이전 세션에서 미리 선택되었기 때문이다. 이러한 방식으로, 분석기(320)는 이전 선택(302)에 기초하여 인스턴스들(166)을 균등하게 분배한다. 이 접근법은, 동일한 후보(312) 또는 후보들(312)의 세트가 루틴하게 선택되어 다른 실현 가능한 후보들(312)의 과소 활용을 야기하지 않도록 선택(302)을 순환시키는 것에 의해 (예를 들면, 특정한 네트워크 사이트들에서) 부하의 균형을 맞추는 데 도움이 될 수도 있다.
[0061] 도 3c를 참조하면, 분석기(320)가 (예를 들면, 목록(322) 내의) 후보들(312)을 정렬할 때, 분석기(320)는 가중치(w)를 후보(312)에게 관련시킬 수도 있다. 몇몇 예들에서, 가중치(w)는 후보(312)와 관련되는 하나 이상의 라우팅 선택 파라미터들(138)의 분류를 지칭한다. 다시 말하면, 식별자(310) 또는 분석기(320)는 후보(312)의 단일의 라우팅 선택 파라미터(138) 또는 후보(312)의 하나보다 더 많은 라우팅 선택 파라미터(138)에 기초하여 가중치(w)를 후보(312)에게 할당할 수도 있다. 몇몇 예들에서, 가중치(w)는, 각각의 후보(312)에게, 그것의 라우팅 선택 파라미터(들)(138)의 함수로서, 할당되는 점수를 지칭할 수도 있다. 가중치들(w, wa-n)이 각각의 후보(312)에게 할당되면, 분석기(320)는 가중치(w)에 의해 후보들(312)의 순위를 매기는 순서로 목록(322)을 생성할 수도 있다. 목록(322)이 후보들(312)에 대한 가중치들(w)을 포함하는 경우, 분석기(320)는 (예를 들면, 가중치 함수에 따라) 가장 큰 또는 가장 낮은 가중치(w)를 갖는 후보(312)에 기초하여 후보(312)의 선택(302)을 생성한다. 따라서, 분석기(320)가 가중치(w)에 의해 목록(322)을 정렬하는 경우, 분석기(320)는 목록(322) 상에서 최상단 후보(312)를 선택하도록 구성될 수도 있다.
[0062] 각각의 후보(312)에게 적용되는 가중치(w)에 추가적으로 또는 그에 대한 대안으로, 도 3d는, 선택(302)이 선택 기준들(324)에 기초하는 접근법을 분석기(320)가 사용할 수도 있다는 것을 예시한다. 사용자 평면 선택기(200)의 선택 기준들(224)과 매우 유사한 선택 기준들(324)은, 후보(312)를 선택하기 위해 분석기(320)가 하나 이상의 규칙들을 사용하는 규칙 기반의 접근법을 일반적으로 지칭한다. 몇몇 예들에서, 선택 기준들(324)은 라우팅 선택 파라미터들(138) 중 하나 이상의 것들의 최소치 또는 최대치를 선택하기 위한 규칙을 지칭한다. 다른 예들에서, 선택 기준들(324)은, 분석기(320)가 다음 번 최상의 대안 또는 각각의 규칙의 교차를 나타내는 후보(312)를 결정하기 위해 자신의 프로세싱을 사용하도록 하는, 다수의 규칙들(예를 들면, 복합 규칙들)을 포함한다. 예를 들면, 여러 가지 라우팅 선택 파라미터들(138)과 함께, 규칙들은 후보(312)가 하루 중 특정한 시간에 적어도 특정한 레이턴시 측정치(즉, 레이턴시 임계치)를 가져야 한다는 것을 명시할 수도 있다. 이 경우, 분석기(320)는 이들 규칙들 각각(또는 다음 번 최상의 대안)을 충족하는 후보(312)를 결정하고, 그러한 후보(312)를 선택(302)으로 선택한다. 몇몇 구성들에서, 선택 기준들(324)로서 복합 규칙들을 가지면, 각각의 규칙은 우선 순위를 할당받을 수도 있다. 예를 들면, 분석기(320)는, 그 자체를 하루 중 특정한 시간에서의 레이턴시 측정치들로 제한하기보다는, 후보의 평균 레이턴시 특성들을 우선할 수도 있다. 네트워크(100)의 리소스들을 부하 분산하고 및/또는 레이턴시에 민감하게 되기 위해, 선택 기준들(324)은, 분석기(320)에 의해 선택되기 위해서 레이턴시 측정치들 및/또는 부하 측정치가 충족해야 하는 임계치들 또는 값들을 명시하는 규칙들을 종종 포함할 수도 있다.
[0063] 도 3e는 제어 평면 인스턴스 선택에 대해 머신 러닝 접근법을 사용하는 선택기(300)를 묘사한다. 이 접근법에서, 선택기(300)는 예측기(330)에서 예측 모델(332)로부터의 예측(P)에 기초하여 제어 평면 인스턴스(166)의 선택(302)을 형성한다. 몇몇 예들에서, 예측기(330)는 분석기(320)를 대체한다. 여전히 다른 예들에서, 분석기(320)는 (도시되지는 않지만) 예측(P)이 선택 기준들(324)을 실제로 충족한다는 것을 결정하도록 선택기(300)에 의해 여전히 구현될 수도 있다. 예측기(330)는 제1 스테이지(예를 들면, 트레이닝 스테이지) 및 제2 스테이지(예를 들면, 추론 스테이지)인 두 개의 스테이지들을 일반적으로 포함한다. 제1 스테이지에서, 예측기(330)는 선택 기준들(324)을 충족하는 제어 평면 인스턴스(166)를 예측할 수 있도록 트레이닝시킨다. 예측기(330)를 트레이닝시키기 위해, 예측기(330)는 트레이닝 그룹들(334)을 생성한다. 각각의 트레이닝 그룹(334)은, 선택기(300)가 동작 동안 선택할 제어 평면 인스턴스 후보들(312)의 세트를 시뮬레이팅하기 위해, 트레이닝 제어 평면 인스턴스들(336)의 세트 및 대응하는 라우팅 선택 파라미터(들)(138)를 포함한다. 여기서, 트레이닝 그룹(334) 내의 각각의 트레이닝 제어 평면 인스턴스(336)는 선택 기준들 라벨(338)을 포함한다. 선택 기준들 라벨(338)은, 자신의 라우팅 파라미터들(138)을 갖는 트레이닝 제어 평면 인스턴스(336)가 선택 기준들(324)을 충족하는지 여부를 나타낸다. 선택 기준들 라벨(338)을 포함하는 것에 의해, 선택 기준 라벨(338)은 트레이닝 그룹들(334)을 사용하여 모델(332)을 트레이닝시키는 동안 실측 자료로서 기능한다. 실측 자료들을 사용하여, 예측기(330)는 특정한 라우팅 선택 파라미터(들)(138)와 관련되는 후보들(312)이 어떤 라벨(338)에 대응하는지를 학습한다. 몇몇 예들에서, 모델(332)이 충분히 트레이닝되었는지의 여부를 결정하기 위해, 검증 트레이닝 그룹(334, 334V)이 모델(332)로 전달되어, 모델(332)이 검증 트레이닝 그룹(334V)에 대한 정확한 라벨들(338)을 정확하게 식별하는지의 여부를 식별한다. 제2 스테이지(예를 들면, 추론)에서, 예측기(330)가 트레이닝된 이후, 예측기(330)는 라우팅 파라미터들(138) 및 라벨(338) 둘 모두와 함께 트레이닝 사용자 평면 인스턴스들(336)을 더 이상 사용하지 않는다. 대신, 식별자(310)는, 트레이닝된 모델(332)이 각각의 후보(312)에 대한 라벨(338)의 예측(P)를 생성하기 위해, 하나 이상의 후보들(312), 그들의 라우팅 파라미터(들)(138), 및 선택 기준들(324)을 트레이닝된 모델(332)로 전달한다. 여기서, 예측기(330)는 후보들(312) 중에서부터의 한 후보(312)가 선택 기준들(324)을 충족한다는 것을 예측하는 라벨(338)을 사용하는 것에 의해 선택(302)을 형성한다.
[0064] 몇몇 예들에서, 일단 트레이닝이 완료되면(예를 들면, 검증 이후), 예측기(330)는 상이한 선택 기준들(324)에 대한 제어 평면 인스턴스 후보(312)를 예측하기 위해 작은 비율의 새로운 유입 요청들(R)에 대해 모델(332)을 테스트한다. 사용될 수도 있는 몇몇 선택 기준들(324)은 특정한 네트워크 구성(예를 들면, 특정한 UE(102), 세션 관리자(예를 들면, 프론트 엔드 제어 평면 부분(164)의 SMF), 또는 외부 네트워크(30)에 연결되는 네트워크 엘리먼트들의 몇몇 조합)과 함께 사용할 최상의 제어 평면 인스턴스 후보(312)를 식별하려고 시도한다. 예를 들면, 선택 기준들(324)은 특정한 타입의 네트워크 구성의 식별자, 예컨대 MME의 식별자, AMF의 식별자, 국제 모바일 기기 아이덴티티(IMEI), 또는 국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI)를 포함한다. 모델(332)은 레이턴시 측정치(예를 들면, 가장 낮은 레이턴시) 또는 GTP-C 재송신들의 레이트(예를 들면, 가장 낮은 레이트)와 같은 다른 선택 기준들(324)과 함께 이들 식별자들 중 하나 이상을 사용할 수도 있다. 다시 말하면, 선택 기준들(324)은 상이한 타입들의 기준들을 합성할 수도 있다. 제1 타입의 기준들은 네트워크 성능 기반의 기준들(예를 들면, 가장 낮은 레이턴시)일 수도 있다. 제2 타입의 기준들은 네트워크 디바이스 기반의 기준들일 수도 있다(예를 들면, 특정한 타입의 네트워크 엘리먼트들 또는 네트워크 구성들에 대한 식별자들을 사용할 수도 있음). 제3 타입의 기준들은 요청(R) 동안의 현재의 조건들(예를 들면, 하루 중 시간 또는 네트워크 기기의 위치)에 기초할 수도 있다. 그러한 복합 선택 기준들(324)의 예를 제공하기 위해, 요청(R)은, 선택 기준들(324)과 함께, 하루 중 특정한 시간에 주어진 이동성 관리자 식별자(예를 들면, MME/AMF 식별자)에 대한 최상의 제어 인스턴스 후보(312)를 요청할 수도 있다. 추가적으로, 선택기(300)는 주어진 이동성 관리자 식별자 및 ToD에 기초하여 임의의 UE(102)에 대해 또는 특정한 UE(102)에 대해 이 요청(R)을 이행하기를 원할 수도 있다. 이들 타입들의 복합 레이어들을 사용하여, 사용자 평면 인스턴스 후보(312)의 선택(302)은 세분성의 정도를 변화시킬 수 있을 수도 있다. 몇몇 구성에서, 예측기(330)가 작은 비율의 새로운 유입 요청들(R)에 대해 모델(332)을 테스트하는 경우, 예측기(330)는 세분성의 증가하는 순서로 선택 기준들(324)을 사용한다. 예를 들면, 세분성의 증가하는 순서는 (예를 들면, IMSI 또는 해싱된 IMSI가 사용에 이용 가능한 경우) (i) MME/AMF, ToD, (ii) IMEI, MME/AMF, ToD, (iii) IMSI, MME/AMF, ToD이다.
[0065] 도 4는 사용자 평면 인스턴스(152)를 선택하는 방법(400)에 대한 동작들의 예시적인 배열의 플로우차트이다. 동작(402)에서, 방법(400)은, 데이터 프로세싱 하드웨어(204)에서, 제어 평면(160)으로부터, 패킷 코어 네트워크(120)의 사용자 평면 인스턴스(152)에 대한 요청을 수신한다. 사용자 평면 인스턴스(152)는 통신 세션 동안 사용자 장비(102)에 대한 패킷 프로세싱을 수행하도록 구성된다. 동작(404)에서, 방법(400)은 사용자 장비(102)와 통신하는 기지국(104)과 관련되는 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)을 식별한다. 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)은 제어 평면(160)에 의해 구성 가능하다. 각각의 사용자 평면 인스턴스 후보에 대해, 동작(406)에서, 방법(400)은 사용자 장비(102)와 통신하는 기지국(104)에 대한 핵심 성능 지시자들(112)의 서브세트에 대응하는 하나 이상의 선택 파라미터들(114)을 결정한다. 동작(408)에서, 방법(400)은 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 각각에 대해 결정되는 하나 이상의 선택 파라미터들(114)에 기초하여 제어 평면(160)으로부터의 사용자 평면 인스턴스(152)에 대한 요청(R)을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 중 하나를 선택한다.
[0066] 도 5는 제어 평면 인스턴스(166)를 선택하는 방법(500)에 대한 동작들의 예시적인 배열의 플로우차트이다. 동작(502)에서, 방법(500)은, 데이터 프로세싱 하드웨어(304)에서, 패킷 코어 네트워크(120)의 세션 관리자(164)로부터, 패킷 코어 네트워크(120)의 제어 평면 인스턴스(1668)에 대한 요청(R)을 수신한다. 제어 평면 인스턴스(166)는 통신 세션 동안 사용자 장비(102)에 대한 패킷들을 라우팅하도록 구성된다. 동작(504)에서, 방법(500)은 패킷 코어 네트워크(120)의 이동성 관리자(132)와 관련되는 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)을 식별한다. 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)은 이동성 관리자(132)의 지리적 영역을 서빙하도록 구성된다. 각각의 제어 평면 인스턴스 후보(312)에 대해, 동작(506)에서, 방법(500)은 사용자 장비(102)와 통신하는 이동성 관리자(132)에 대한 핵심 성능 지시자들(136)의 서브세트에 대응하는 하나 이상의 선택 파라미터들(138)을 결정한다. 동작(508)에서, 방법(500)은 결정된 하나 이상의 선택 파라미터들(138)에 기초하여 세션 관리자(164)로부터의 제어 평면 인스턴스(166)에 대한 요청(R)을 이행하기 위한 각각의 제어 평면 인스턴스 후보(312)를 선택한다.
[0067] 도 6은 이 문서에서 설명되는 시스템들(예를 들면, 선택기들(200, 300)) 및 방법들(예를 들면, 방법(400) 및 방법(500))을 구현하기 위해 사용될 수도 있는 예시적인 컴퓨팅 디바이스(600)의 개략도이다. 컴퓨팅 디바이스(600)는, 랩탑들, 데스크탑들, 워크스테이션들, 개인 휴대형 정보 단말들, 서버들, 블레이드 서버들, 메인프레임들, 및 다른 적합한 컴퓨터들과 같은, 다양한 형태들의 디지털 컴퓨터들을 나타내도록 의도된다. 여기에서 도시되는 컴포넌트들, 그들의 연결들 및 관계들, 및 그들의 기능들은 단지 예시에 불과한 것으로 의도되며, 이 문서에서 설명되는 및/또는 청구되는 본 발명의 구현예들을 제한하도록 의도되는 것은 아니다.
[0068] 컴퓨팅 디바이스(600)는 프로세서(610), 메모리(620), 스토리지 디바이스(630), 메모리(620) 및 고속 확장 포트들(650)에 연결되는 고속 인터페이스/컨트롤러(640), 및 저속 버스(670) 및 스토리지 디바이스(630)에 연결되는 저속 인터페이스/컨트롤러(660)를 포함한다. 컴포넌트들(610, 620, 630, 640, 650, 및 660) 각각은 다양한 버스들을 사용하여 인터커넥트되며, 공통 마더보드 상에 또는 적절히 다른 방식들로 장착될 수도 있다. 프로세서(610)(예를 들면, 데이터 프로세싱 하드웨어(204, 304))는, 외부 입력/출력 디바이스, 예컨대 고속 인터페이스(640)에 커플링되는 디스플레이(680) 상에서 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface; GUI)에 대한 그래픽 정보를 디스플레이하기 위해 메모리(620)에 또는 스토리지 디바이스(630) 상에 저장되는 명령어들을 비롯하여, 컴퓨팅 디바이스(600) 내에서의 실행을 위한 명령어들을 프로세싱할 수 있다. 다른 구현예들에서, 다수의 프로세서들 및/또는 다수의 버스들이, 다수의 메모리들 및 다수의 타입들의 메모리와 함께, 적절히, 사용될 수도 있다. 또한, 다수의 컴퓨팅 디바이스들(600)이 연결될 수도 있는데, 각각의 디바이스는 필요한 동작들의 일부들을 (예를 들면, 서버 뱅크, 블레이드 서버들의 그룹, 또는 다중 프로세서 시스템으로서) 제공한다.
[0069] 메모리(620)(예를 들면, 메모리 하드웨어(206, 306))는 정보를 컴퓨팅 디바이스(600) 내에서 비일시적으로 저장한다. 메모리(620)는 컴퓨터 판독 가능 매체, 휘발성 메모리 유닛(들), 또는 불휘발성 메모리 유닛(들)일 수도 있다. 비일시적 메모리(620)는 컴퓨팅 디바이스(600)에 의한 사용을 위해 프로그램들(예를 들면, 명령어들의 시퀀스들) 또는 데이터(예를 들면, 프로그램 상태 정보)를 일시적 또는 영구적 기반으로 저장하기 위해 사용되는 물리적 디바이스들일 수도 있다. 불휘발성 메모리의 예들은, 플래시 메모리 및 리드 온리 메모리(read-only memory; ROM)/프로그래머블 리드 온리 메모리(programmable read-only memory; PROM)/소거 가능한 프로그래머블 리드 온리 메모리(erasable programmable read-only memory; EPROM)/전자적으로 소거 가능한 프로그래머블 리드 온리 메모리(electronically erasable programmable read-only memory; EEPROM)(예를 들면, 부트 프로그램들과 같은 펌웨어를 위해 통상적으로 사용됨)를 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 휘발성 메모리의 예들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory; DRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(static random access memory; SRAM), 상변화 메모리(phase change memory; PCM)뿐만 아니라 디스크들 또는 테이프들을 포함하지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다.
[0070] 스토리지 디바이스(630)는 컴퓨팅 디바이스(600)에 대한 대용량 스토리지를 제공할 수 있다. 몇몇 구현예들에서, 스토리지 디바이스(630)는 컴퓨터 판독 가능 매체이다. 여러 가지 상이한 구현예들에서, 스토리지 디바이스(630)는, 스토리지 영역 네트워크 또는 다른 구성들에서의 디바이스들을 비롯하여, 플로피 디스크 디바이스, 하드 디스크 디바이스, 광학 디스크 디바이스, 또는 테이프 디바이스, 플래시 메모리 또는 다른 유사한 솔리드 스테이트 메모리 디바이스, 또는 디바이스들의 어레이일 수도 있다. 추가적인 구현예들에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 정보 캐리어에서 유형적으로 구체화된다. 컴퓨터 프로그램 제품은, 실행될 때, 상기에서 설명되는 것들과 같은, 하나 이상의 방법들을 수행하는 명령어들을 포함한다. 정보 캐리어는 컴퓨터 또는 머신 판독 가능 매체, 예컨대 메모리(620), 스토리지 디바이스(630), 또는 프로세서(610) 상의 메모리이다.
[0071] 고속 컨트롤러(640)는 컴퓨팅 디바이스(600)에 대한 대역폭 집약적인 동작들을 관리하고, 한편, 저속 컨트롤러(660)는 덜 대역폭 집약적인 동작들을 관리한다. 직무들의 그러한 할당은 단지에 예시에 불과하다. 몇몇 구현예들에서, 고속 컨트롤러(640)는 메모리(620), 디스플레이(680)(예를 들면, 그래픽스 프로세서 또는 가속기를 통해), 및 다양한 확장 카드들(도시되지 않음)을 수용할 수도 있는 고속 확장 포트들(650)에 커플링된다. 몇몇 구현예들에서, 저속 컨트롤러(660)는 스토리지 디바이스(630) 및 저속 확장 포트(690)에 커플링된다. 다양한 통신 포트들(예를 들면, USB, 블루투스(Bluetooth), 이더넷(Ethernet), 무선 이더넷)을 포함할 수도 있는 저속 확장 포트(690)는 하나 이상의 입력/출력 디바이스들, 예컨대, 키보드, 포인팅 디바이스, 스캐너, 또는 스위치 또는 라우터와 같은 네트워킹 디바이스에, 예를 들면, 네트워크 어댑터를 통해, 커플링될 수도 있다.
[0072] 컴퓨팅 디바이스(600)는, 도면에서 도시되는 바와 같이, 다수의 상이한 형태들로 구현될 수도 있다. 예를 들면, 그것은, 표준 서버(600a)로서 또는 그러한 서버들(600a)의 그룹에서 다수 회, 랩탑 컴퓨터(600b)로서, 또는 랙 서버 시스템(rack server system; 600c)의 일부로서 구현될 수도 있다.
[0073] 본원에서 설명되는 시스템들 및 기술들의 다양한 구현예들은 디지털 전자 및/또는 광학 회로부(circuitry), 집적 회로부, 특별히 설계된 ASIC(application specific integrated circuit; 주문형 집적 회로)들, 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합들에서 실현될 수 있다. 이들 다양한 구현예들은, 스토리지 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령어들을 수신하도록, 그리고 그들로 데이터 및 명령어들을 송신하도록 커플링되는, 특수 용도 또는 일반 용도일 수도 있는, 적어도 하나의 프로그래머블 프로세서를 포함하는 프로그래머블 시스템 상에서 실행 가능한 및/또는 해석 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에서의 구현을 포함할 수 있다.
[0074] 이들 컴퓨터 프로그램들(프로그램들, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션들 또는 코드로서 또한 공지되어 있음)은 프로그래머블 프로세서에 대한 머신 명령어들을 포함하며, 하이 레벨의 절차적 및/또는 객체 지향 프로그래밍 언어에서, 및/또는 어셈블리/기계어에서 구현될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "머신 판독 가능 매체" 및 "컴퓨터 판독 가능 매체"는, 머신 명령어들을 머신 판독 가능 신호로서 수신하는 머신 판독 가능 매체를 비롯하여, 머신 명령어들 및/또는 데이터를 프로그래머블 프로세서로 제공하기 위해 사용되는 임의의 컴퓨터 프로그램 제품, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체, 장치 및/또는 디바이스(예를 들면, 자기 디스크들, 광학 디스크들, 메모리, 프로그래머블 로직 디바이스(Programmable Logic Device; PLD)들)를 지칭한다. 용어 "머신 판독 가능 신호"는 머신 명령어들 및/또는 데이터를 프로그래머블 프로세서에 제공하기 위해 사용되는 임의의 신호를 지칭한다.
[0075] 본 명세서에서 설명되는 프로세스들 및 로직 흐름들은 입력 데이터에 대해 동작하는 것 및 출력을 생성하는 것에 의해 기능들을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 하나 이상의 프로그래밍 가능한 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 프로세스들 및 로직 흐름들은 또한, 특수 목적 로직 회로부, 예를 들면, FPGA(field programmable gate array; 필드 프로그래머블 게이트 어레이) 또는 ASIC(주문형 집적 회로)에 의해 수행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 실행에 적절한 프로세서들은, 예로서, 범용 및 특수 목적 둘 모두의 마이크로프로세서들, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 리드 온리 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 모두로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 필수 엘리먼트들은 명령어들을 수행하기 위한 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 디바이스들이다. 일반적으로, 컴퓨터는 또한, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대용량 스토리지 디바이스들, 예를 들면, 자기, 광자기 디스크(magneto optical disk)들, 또는 광학 디스크들을 포함할 것이거나, 또는 이들로부터 데이터를 수신하도록 또는 이들로 데이터를 전송하도록, 또는 둘 모두를 하도록 동작 가능하게 커플링될 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 디바이스들을 가질 필요가 없다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터 판독 가능 매체들은, 예로서 반도체 메모리 디바이스들, 예를 들면, EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 디바이스들; 자기 디스크들, 예를 들면, 내장 하드 디스크들 또는 착탈식 디스크들; 광자기 디스크들; 및 CD ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 비롯한, 모든 형태들의 불휘발성 메모리, 매체들 및 메모리 디바이스들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 로직 회로부에 의해 보완될 수 있거나, 또는 그것에 통합될 수 있다.
[0076] 사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해, 본 개시의 하나 이상의 양태들은, 정보를 사용자에게 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스, 예를 들면, CRT(cathode ray tube; 음극선관), LCD(liquid crystal display; 액정 디스플레이) 모니터, 또는 터치스크린 및 옵션 사항으로, 사용자가 컴퓨터에게 입력을 제공할 수 있게 하는 키보드 및 포인팅 디바이스, 예를 들면, 마우스 또는 트랙볼을 구비하는 컴퓨터 상에서 구현될 수 있다. 사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해 다른 종류들의 디바이스들이 역시 사용될 수 있다; 예를 들면, 사용자에게 제공되는 피드백은 임의의 형태의 감각 피드백, 예를 들면, 시각적 피드백, 청각적 피드백, 또는 촉각적 피드백일 수 있고; 사용자로부터의 입력은 음향, 음성, 또는 촉각 입력을 비롯하여, 임의의 형태로 수신될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 사용자에 의해 사용되는 디바이스로 문서들을 전송하는 것 및 그들로부터 문서들을 수신하는 것에 의해; 예를 들면, 웹 브라우저로부터 수신되는 요청들에 응답하여 웹페이지를 사용자의 클라이언트 디바이스 상의 웹 브라우저로 전송하는 것에 의해, 사용자와 상호 작용할 수 있다.
[0077] 다수의 구현예들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 본 개시의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 수정들이 이루어질 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 다른 구현예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (30)

  1. 방법(400)으로서,
    데이터 프로세싱 하드웨어(202)에서, 제어 평면(160)으로부터, 패킷 코어 네트워크(120)의 사용자 평면 인스턴스(152) ― 상기 사용자 평면 인스턴스(152)는 통신 세션 동안 사용자 장비(102)에 대한 패킷 프로세싱을 수행하도록 구성됨 ― 에 대한 요청을 수신하는 단계;
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(202)에 의해, 상기 사용자 장비(102)와 통신하는 기지국(104)과 관련되는 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) ― 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)은 상기 제어 평면(160)에 의해 구성 가능함 ― 을 식별하는 단계;
    각각의 사용자 평면 인스턴스 후보(212)에 대해, 상기 데이터 프로세싱 하드웨어(202)에 의해, 상기 사용자 장비(102)와 통신하는 상기 기지국(104)에 대한 핵심 성능 지시자(key performance indicator)들(112)의 서브세트에 대응하는 하나 이상의 선택 파라미터들(114)을 결정하는 단계; 및
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(202)에 의해, 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)의 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114)에 기초하여, 상기 제어 평면(160)으로부터의 상기 사용자 평면 인스턴스(152)에 대한 상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는, 방법(400).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(202)에 의해, 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114)에 기초하여 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)의 목록을 생성하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 중 상기 하나를 선택하는 단계는 상기 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)의 목록으로부터 이전에 선택된 사용자 평면 인스턴스(152)에 기초하여 상기 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)의 목록으로부터 상기 사용자 평면 인스턴스 후보(212)를 순차적으로 선택하는 단계를 포함하는, 방법(400).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(202)에 의해, 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)의 각각의 사용자 평면 인스턴스 후보(212)에게 대응하는 가중치 ― 상기 대응하는 가중치는 상기 대응하는 사용자 평면 인스턴스 후보(212)에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114)을 나타냄 ― 를 할당하는 단계; 및
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(202)에 의해, 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)의 각각의 사용자 평면 인스턴스 후보(212)에게 할당되는 상기 대응하는 가중치에 기초하여 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)을 순위 매김하는(ranking) 단계를 추가로 포함하며,
    상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 중 상기 하나를 선택하는 단계는, 상기 사용자 평면 인스턴스(152)에 대한 상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 중 상기 하나로서, 가장 높은 순위를 갖는 상기 사용자 평면 인스턴스 후보(212)를 선택하는 단계를 포함하는, 방법(400).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 중 상기 하나를 선택하는 단계는, 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 중 상기 하나가 선택 기준들을 충족한다는 것을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 선택 기준들은 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114)의 최소치 또는 최대치에 대응하는, 방법(400).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114) 중 하나는 상기 대응하는 사용자 평면 인스턴스 후보(212)와 관련되는 레이턴시 측정치를 포함하고; 그리고
    상기 선택 기준들은 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)과 관련되는 상기 레이턴시 측정치들 중 가장 낮은 것을 포함하는, 방법(400).
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114) 중 하나는 상기 대응하는 사용자 평면 인스턴스 후보(212)와 관련되는 부하를 포함하고; 그리고
    상기 선택 기준들은 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212)과 관련되는 상기 부하들 중 가장 낮은 것을 포함하는, 방법(400).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 중 상기 하나를 선택하는 단계는 상기 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들(212) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114) 및 선택 기준들을 수신하도록 구성되는 머신 러닝 선택 모델(232)을 사용하는 단계를 포함하고, 그리고
    상기 머신 러닝 선택 모델(232)은 복수의 트레이닝 그룹들에 대해 트레이닝되며, 각각의 트레이닝 그룹은 복수의 트레이닝 사용자 평면 인스턴스(training user plane instance)들(236)을 포함하고, 상기 대응하는 트레이닝 그룹 내의 각각의 트레이닝 사용자 평면 인스턴스(236)는 하나 이상의 대응하는 선택 파라미터들(114) 및 선택 기준들 라벨과 관련되고, 상기 선택 기준들 라벨은 상기 대응하는 트레이닝 사용자 평면 인스턴스들(236)이 상기 선택 기준들을 충족하는지 여부를 나타내는, 방법(400).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 선택 기준들은 하루 중 시간, 및
    기지국 노드 인터넷 프로토콜 어드레스;
    진화된 범용 이동 통신들 서비스 지상 무선 액세스 네트워크 셀 글로벌 식별자(evolved Universal Mobile Telecommunications Service Terrestrial Radio Access Network cell global identifier; ECGI);
    국제 모바일 기기 아이덴티티(International Mobile Equipment Identity; IMEI); 또는
    국제 모바일 가입자 아이덴티티(International Mobile Subscriber Identity; IMSI)
    중 적어도 하나를 포함하는, 방법(400).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 선택 기준들은 전송 제어 프로토콜 재송신들의 가장 낮은 레이턴시 또는 가장 낮은 레이트 중 적어도 하나를 포함하는, 방법(400).
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(202)에 의해, 하루 중 주어진 시간에 패킷 코어 네트워크 식별자를 수신하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 머신 러닝 선택 모델(232)은 상기 사용자 평면 인스턴스에 대한 상기 요청을 이행하기 위한 복수의 사용자 평면 인스턴스 후보들 중 상기 하나를 선택하기 위해 상기 하루 중 주어진 시간에서의 상기 패킷 코어 네트워크 식별자를 사용하는, 방법(400).
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(202)에 의해, 하루 중 주어진 시간에 패킷 코어 네트워크 식별자를 수신하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 머신 러닝 선택 모델(232)에 의한 상기 사용자 평면 인스턴스의 상기 선택은 상기 요청과 관련되는 상기 사용자 장비 및 상기 하루 중 주어진 시간에서의 상기 패킷 코어 네트워크 식별자에 기초하는, 방법(400).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 패킷 코어 네트워크 식별자는 기지국 노드 인터넷 프로토콜 어드레스 또는 진화된 범용 이동 통신들 서비스 지상 무선 액세스 네트워크 셀 글로벌 식별자를 포함하는, 방법(400).
  13. 제11항에 있어서,
    상기 패킷 코어 네트워크 식별자는 기지국 노드 인터넷 프로토콜 어드레스 또는 진화된 범용 이동 통신들 서비스 지상 무선 액세스 네트워크 셀 글로벌 식별자를 포함하는, 방법(400).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패킷 코어 네트워크(120)는 5세대(fifth generation; 5G) 코어 인프라(infrastructure)를 포함하는, 방법(400).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패킷 코어 네트워크(120)는 4세대(fourth generation; 4G) 코어 인프라를 위한 진화된 패킷 코어 네트워크 인프라를 포함하는, 방법(400).
  16. 방법(500)으로서,
    데이터 프로세싱 하드웨어(302)에서, 패킷 코어 네트워크(120)의 세션 관리자(164)로부터, 상기 패킷 코어 네트워크(120)의 제어 평면 인스턴스(166) ― 상기 제어 평면 인스턴스(166)는 통신 세션 동안 사용자 장비(102)에 대한 패킷들을 라우팅하도록 구성됨 ― 에 대한 요청을 수신하는 단계;
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(302)에 의해, 상기 패킷 코어 네트워크(120)의 이동성 관리자(132)와 관련되는 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) ― 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)은 상기 이동성 관리자(132)의 지리적 영역을 서빙하도록 구성됨 ― 을 식별하는 단계;
    각각의 제어 평면 인스턴스 후보(312)에 대해, 상기 데이터 프로세싱 하드웨어(302)에 의해, 상기 사용자 장비(102)와 통신하는 상기 이동성 관리자(132)에 대한 핵심 성능 지시자들(136)의 서브세트에 대응하는 하나 이상의 선택 파라미터들(114)을 결정하는 단계; 및
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(302)에 의해, 상기 결정된 하나 이상의 선택 파라미터들(114)에 기초하여, 상기 세션 관리자(164)로부터의 상기 제어 평면 인스턴스(166)에 대한 상기 요청을 이행하기 위한 각각의 제어 평면 인스턴스 후보(312)를 선택하는 단계를 포함하는, 방법(500).
  17. 제16항에 있어서,
    상기 세션 관리자(164)는 상기 패킷 코어 네트워크(120)의 세션 관리 기능을 포함하며, 상기 패킷 코어 네트워크(120)는 5세대(5G) 코어 인프라를 포함하는, 방법(500).
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 세션 관리자(164)는 상기 패킷 코어 네트워크(120)의 게이트웨이에 대응하며, 상기 패킷 코어 네트워크(120)는 4세대(4G) 코어 인프라를 포함하는, 방법(500).
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(302)에 의해, 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114)에 기초하여 제어 평면 인스턴스 후보들(312)의 목록을 생성하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 중 하나를 선택하는 단계는 상기 제어 평면 인스턴스 후보들(312)의 목록으로부터 이전에 선택된 제어 평면 인스턴스(166)에 기초하여 상기 제어 평면 인스턴스 후보들(312)의 목록으로부터 상기 제어 평면 인스턴스 후보(312)를 순차적으로 선택하는 단계를 포함하는, 방법(500).
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(302)에 의해, 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)의 각각의 제어 평면 인스턴스 후보(312)에게 대응하는 가중치 ― 상기 대응하는 가중치는 상기 대응하는 제어 평면 인스턴스 후보(312)에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114)을 나타냄 ― 를 할당하는 단계;
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(302)에 의해, 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)의 각각의 제어 평면 인스턴스 후보(312)에 대한 상기 대응하는 가중치에 기초하여 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)을 순위 매김하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 중 하나를 선택하는 단계는, 상기 제어 평면 인스턴스(166)에 대한 상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 중 상기 하나로서 가장 높은 순위를 갖는 상기 제어 평면 인스턴스 후보(312)를 선택하는 단계를 포함하는, 방법(500).
  21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 중 하나를 선택하는 단계는, 상기 데이터 프로세싱 하드웨어에 의해, 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 중 상기 하나가 선택 기준들을 충족한다는 것을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 선택 기준들은 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114)의 최소치 또는 최대치에 대응하는, 방법(500).
  22. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114) 중 하나는 상기 대응하는 제어 평면 인스턴스 후보(312)와 관련되는 레이턴시 측정치를 포함하고; 그리고
    상기 선택 기준들은 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)과 관련되는 상기 레이턴시 측정치들 중 가장 낮은 것을 포함하는, 방법(500).
  23. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114) 중 하나는 상기 대응하는 제어 평면 인스턴스 후보(312)와 관련되는 부하를 포함하고; 그리고
    상기 선택 기준들은 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312)과 관련되는 상기 부하들 중 가장 낮은 것을 포함하는, 방법(500).
  24. 제16항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 중 하나를 선택하는 단계는 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 각각에 대해 결정되는 상기 하나 이상의 선택 파라미터들(114) 및 선택 기준들을 수신하도록 구성되는 머신 러닝 선택 모델(332)을 사용하는 단계를 포함하고, 그리고
    상기 머신 러닝 선택 모델(332)은 복수의 트레이닝 그룹들에 대해 트레이닝되며, 각각의 트레이닝 그룹은 복수의 트레이닝 제어 평면 인스턴스들(166)을 포함하고, 상기 대응하는 트레이닝 그룹 내의 각각의 트레이닝 제어 평면 인스턴스(166)는 하나 이상의 대응하는 선택 파라미터들(114) 및 선택 기준들 라벨과 관련되고, 상기 선택 기준들 라벨은 상기 대응하는 트레이닝 제어 평면 인스턴스들(166)이 상기 선택 기준들을 충족하는지 여부를 나타내는, 방법(500).
  25. 제24항에 있어서,
    상기 선택 기준들은 하루 중 시간, 및
    모바일 관리 엔티티(MME);
    액세스 및 이동성 관리 기능(Access and Mobility Management Function; AMF);
    국제 모바일 기기 아이덴티티(IMEI); 또는
    국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI)
    중 적어도 하나를 포함하는, 방법(500).
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    상기 선택 기준들은 일반 패킷 무선 서비스 터널링 프로토콜 재송신(General Packet Radio Service Tunneling Protocol retransmission)들의 가장 낮은 레이턴시 또는 가장 낮은 레이트 중 적어도 하나를 포함하는, 방법(500).
  27. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(302)에 의해, 하루 중 주어진 시간에 이동성 관리자(132)의 식별자를 수신하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 머신 러닝 선택 모델(332)은, 제어 평면 인스턴스(166)에 대한 상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 중 상기 하나를 선택하기 위해 상기 하루 중 주어진 시간에서의 상기 이동성 관리자(132)의 상기 식별자를 사용하는, 방법(500).
  28. 제27항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 하드웨어(302)에 의해, 하루 중 주어진 시간에 패킷 코어 네트워크 식별자를 수신하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 머신 러닝 선택 모델(332)은, 제어 평면 인스턴스(166)에 대한 상기 요청을 이행하기 위한 상기 복수의 제어 평면 인스턴스 후보들(312) 중 상기 하나를 선택하기 위해 상기 요청과 관련되는 상기 사용자 장비(102) 및 상기 하루 중 주어진 시간에서의 상기 이동성 관리자(132)의 상기 식별자를 사용하는, 방법(500).
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 이동성 관리자(132)의 상기 식별자는 모바일 관리 엔티티(MME)를 식별하는, 방법(500).
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동성 관리자(132)의 상기 식별자는 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF)을 식별하는, 방법(500).
KR1020227040322A 2020-04-21 2021-04-21 모바일 네트워크들에서의 부하 분산 및 서비스 선택 KR20220167395A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/854,140 2020-04-21
US16/854,140 US11425602B2 (en) 2020-04-21 2020-04-21 Load balancing and service selection in mobile networks
PCT/US2021/028377 WO2021216693A1 (en) 2020-04-21 2021-04-21 Load balancing and service selection in mobile networks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220167395A true KR20220167395A (ko) 2022-12-20

Family

ID=75850723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227040322A KR20220167395A (ko) 2020-04-21 2021-04-21 모바일 네트워크들에서의 부하 분산 및 서비스 선택

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11425602B2 (ko)
EP (1) EP4140122A1 (ko)
JP (1) JP7443563B2 (ko)
KR (1) KR20220167395A (ko)
CN (1) CN115462118A (ko)
WO (1) WO2021216693A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11425602B2 (en) * 2020-04-21 2022-08-23 Google Llc Load balancing and service selection in mobile networks
US20240098007A1 (en) * 2022-09-20 2024-03-21 T-Mobile Usa, Inc. On-device latency detection

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9055520B2 (en) * 2012-12-19 2015-06-09 Cisco Technology, Inc. Systems, methods and media for mobile management entity (MME) selection by Evolved Node B (eNodeB)
US10880813B2 (en) * 2016-04-05 2020-12-29 Lg Electronics Inc. Method for processing access request from UE, and network node
US20170310542A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-26 Netsights360 Integrated digital network management platform
US10652809B2 (en) * 2016-05-15 2020-05-12 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for supporting network slicing selection and authorization for new radio access technology
RU2734894C2 (ru) * 2016-08-19 2020-10-26 Нек Корпорейшн Способ для активизации или деактивизации соединения плоскости пользователя в каждом сеансе
JP7127043B2 (ja) * 2017-02-03 2022-08-29 ノキア テクノロジーズ オサケユイチア アクセスネットワーク環境におけるアクセスおよびモビリティ管理機能の選択のための方法およびシステム
US10285048B2 (en) * 2017-09-06 2019-05-07 Verizon Patent And Licensing Inc. Mobility management node selection to support cloud-centric environments
US11051201B2 (en) * 2018-02-20 2021-06-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamic selection of network elements
EP3785455A4 (en) * 2018-04-27 2022-03-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) BACKGROUND GATEWAY CONTROL PLANE FUNCTION FOR MANAGING A MULTIPLE BACKGROUND GATEWAY USER PLANE FUNCTION, AND MOBILITY MANAGEMENT ENTITY FOR COMMUNICATING THEREOF
US11146577B2 (en) * 2018-05-25 2021-10-12 Oracle International Corporation Methods, systems, and computer readable media for detecting and mitigating effects of abnormal behavior of a machine type communication (MTC) device
WO2020018012A1 (en) 2018-07-17 2020-01-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Open network automation platform (onap) - fifth generation core (5gc) interaction for analytics
US11070974B2 (en) * 2018-12-19 2021-07-20 Cisco Technology, Inc. Efficient user plane function selection with S10 roaming
GB2581218B (en) * 2019-02-08 2021-02-24 Metaswitch Networks Ltd Improvements to core network functions
US11140566B2 (en) * 2019-04-15 2021-10-05 Netscout Systems, Inc Matching user and control plane data in a network system using control and user plane separation
US11039338B2 (en) * 2019-08-12 2021-06-15 Keysight Technologies, Inc. Methods, systems, and computer readable media for control plane traffic filtering in a control and user plane separation (CUPS) environment
US11425602B2 (en) * 2020-04-21 2022-08-23 Google Llc Load balancing and service selection in mobile networks

Also Published As

Publication number Publication date
JP7443563B2 (ja) 2024-03-05
WO2021216693A1 (en) 2021-10-28
EP4140122A1 (en) 2023-03-01
CN115462118A (zh) 2022-12-09
US11425602B2 (en) 2022-08-23
JP2023522936A (ja) 2023-06-01
US20210329496A1 (en) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7282829B2 (ja) セッション管理のためのシステムおよび方法
US10397758B2 (en) Function selection based on utilization level in 5G environments
EP3506718B1 (en) Radio access network slice selection methods and apparatus
KR102098567B1 (ko) Ip 계층에서의 듀얼 연결 및 캐리어 어그리게이션
EP4037422A1 (en) Method and device for providing service to user device by using network slice in communication system
US10064096B2 (en) Traffic distribution in heterogenous network environment
US11871330B2 (en) Transparent session migration between user plane functions
WO2022007899A1 (zh) Upf选择方法及装置
US11510267B2 (en) Efficient Evolved Packet System (EPS) fallback
CN111615844B (zh) 用于选择服务无线通信设备的会话管理实体的方法和装置
JP7443563B2 (ja) モバイルネットワークにおける負荷分散およびサービス選択
US20240036942A1 (en) Information processing method and apparatus, device, and storage medium
US10051508B2 (en) System and method for mobility support selection
EP2919509A1 (en) Method and device for hosting application by access node
US20240089208A1 (en) Systems and methods for cooperative radio function for multiple core networks
US20230362658A1 (en) Radio access network intelligent controller (ric) based radio resource allocation for non-standalone and standalone users
US20230093193A1 (en) Systems and methods for indicating the presence of a multi-access edge computing application
WO2024072819A1 (en) User plane congestion notification control
JP6180182B2 (ja) 複数の無線ベアラにアクセスする方法及び装置