KR20230008573A - 무선 통신 시스템에서 사용자 장비를 관리하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4^th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5^th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. intelligent controller)에 의해 수행되는 방법은 E2 노드로부터 O-RAN의 단말의 신원(identity)와 관련된 제1 정보를 획득하는 과정과, 5GC(5G core network)의 NEF(network exposure function)로부터 상기 단말의 신원과 관련된 제2 정보를 획득하는 과정과, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기반하여 비교를 통해A1 정책 메시지를 생성하는 과정과, A1 인터페이스를 통해 상기 A1 정책 메시지를 near-RT RIC에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 제1 정보는 GPSI(Generic Public Subscription Identifier), 상기 5GC와 관련된 AMF(Access and Mobility management Function) UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI(Globally Unique AMF ID))를 포함하고, 상기 제2 정보는 상기 5GC와 관련된 AMF UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 사용자 장비를 관리하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANAGING USER EQUIPMENT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 액세스 네트워크(radio access network)에서 Non-RT(real time) RIC에서 Near-RT RIC에 의한 사용자 장비(user equipment, UE) 별 E2 노드 제어를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 개시는, 무선 통신 시스템의 O-RAN(open radio access network) 규격에 따르는 A1 메시지를 통해 Near-RT RIC를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

4G(4^th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5^th generation) 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(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.

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

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

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude 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.

무선 데이터 트래픽의 수요를 충족시키기 위해 5G 시스템, NR(new radio 또는 next radio)이 상용화가 되어서, 4G와 같이 5G 시스템을 통해 높은 데이터 전송률의 서비스를 사용자에게 제공하고 있고 또한 사물 인터넷 및 특정한 목적으로 높은 신뢰도를 요구하는 서비스 등의 다양한 목적을 가진 무선 통신 서비스가 제공될 수 있을 것으로 전망된다. 현재 4세대 통신 시스템 5세대 시스템 등과 혼용된 시스템에서 사업자들과 장비제공 업체에서 모여서 설립한 O-RAN(open radio access network)은 기존 3GPP 규격 기반으로 신규 NE(network element)와 인터페이스(interface) 규격을 정의하고, O-RAN 구조를 제시하고 있다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 RIC(RAN(radio access network) intelligent controller)가 E2 노드의 제어 수행 시 필요한 UE(user equipment) ID(identifier)를, A1 메시지로 만들어서 Near-RT RIC에게 전달하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 개시는 5G Core Network에서 O-RAN에서 필요한 UE ID와 관련된 UE profile 정보를 O-RAN, Non-RT RIC, Near-RT RIC 그리고 E2 노드에 전달 설정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 실시 예들에 따를 때, Non-RT RIC(RAN(radio access network) intelligent controller)에 의해 수행되는 방법은, 5G Core Network의 NEF(Network Exposure Function)이 O-RAN SMO(Service Management & Orchestration)의 Non-RT RIC에게 5G Core Network의 UE(user equipment) ID list(GPSI(Generic Public Subscription Identifier), AMF(Access and Mobility management Function) UE NGAP ID, GUAMI(Globally Unique AMF ID)), Group ID (RFSP(Radio access technology/frequency Selection Priority), SPID (Subscriber Profile ID) 를 전달하는 절차와, O-RAN SMO의 Non-RT RIC가 Near-RT RIC에게 UE ID를 포함한 A1 Policy 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 Near-RT RIC로부터 UE ID를 포함한 A1 Policy update 메시지를 subscribe해서 수신하는 과정을 포함하고, 5G Core NEF 에서 전달 받은 5G Core Network의 UE ID list를 Non-RT RIC의 UE ID를 DB에 저장해서, Near-RT RIC와 E2 Node에서 전달 받은 O-RAN UE ID와 같이 저장 관리하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 Non-RT RIC에서 Near-RT RIC로 전달되는 A1 Interface의 메시지 format도 포함한다.

본 개시의 실시 예들에 따를 때, SMO/Non-RT RIC에 의해 UE ID를 Core Network에 요청하는 방법, 5G Core network의 Network Exposure Function으로부터 5G Core network에서 저장하는 UE ID를 SMO/Non-RT RIC에게 요청/전달하는 과정을 포함하고, Non-RT RIC가 E2 Node로부터 O1 Interface로 O-RAN UE ID(AMF UE NGAP ID, GUAMI 포함)를 수신 하는 과정, Non-RT RIC가 Near-RT RIC(RAN(radio access network) intelligent controller)에게 O-RAN UE ID들을 A1 Policy message로 전달하는 과정, Non-RT RIC가 Near-RT RIC(RAN(radio access network) intelligent controller)에게 O-RAN UE ID의 변경 사항을 notify하라고 요청 하는 subscribe 동작과, A1 message format 및 그와 연관된 과정, 정보를 포함하고, 상기 Non-RT RIC 의 UE ID 관리 정보는 Nnef I/F, A1 I/F의 메시지를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT(real time) RIC(RAN(radio access network) intelligent controller)에 의해 수행되는 방법은 E2 노드로부터 O-RAN의 단말의 신원(identity)와 관련된 제1 정보를 획득하는 과정과, 5GC(5G core network)의 NEF(network exposure function)로부터 상기 단말의 신원과 관련된 제2 정보를 획득하는 과정과, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기반하여 비교를 통해A1 정책 메시지를 생성하는 과정과, A1 인터페이스를 통해 상기 A1 정책 메시지를 near-RT RIC에게 전송하는 과정을 포함하고, 상기 제1 정보는 GPSI(Generic Public Subscription Identifier), 상기 5GC와 관련된 AMF(Access and Mobility management Function) UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI(Globally Unique AMF ID))를 포함하고, 상기 제2 정보는 상기 5GC와 관련된 AMF UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT(real time) RIC(RAN(radio access network) intelligent controller)를 수행하는 장치는, 적어도 하나의 송수신기와 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, E2 노드로부터 O-RAN의 단말의 신원(identity)와 관련된 제1 정보를 획득하고, 5GC(5G core network)의 NEF(network exposure function)로부터 상기 단말의 신원과 관련된 제2 정보를 획득하고, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보의 비교를 통해 A1 정책 메시지를 생성하고, A1 인터페이스를 통해 상기 A1 정책 메시지를 near-RT RIC에게 전송하도록 구성되고, 상기 제1 정보는 GPSI(Generic Public Subscription Identifier), 상기 5GC와 관련된 AMF(Access and Mobility management Function) UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI(Globally Unique AMF ID))를 포함하고, 상기 제2 정보는 상기 5GC와 관련된 AMF UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 단말이 기지국에 연결 시에 생성되는 O-RAN UE ID들을 A1 Interface 또는 O1 Interface를 사용하여 Non-RT RIC가 전달하는 메시지 및 관련 절차 하고, Non-RT RIC가 5G Core Network의 Network Exposure Function과 통신하여, Core Network 으로부터 외부 단말 식별자 GPSI(Generic Public Subscription Identifier)와 AMF(Access and Mobility management Function) UE NGAP ID, GUAMI(Globally Unique AMF ID)를 교환하는 절차, 전달받은 UE ID 관련 parameter들을 Data base에 저장하고 관리하는 절차를 포함한다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 4G(4th generation) LTE(Long Term Evolution) 코어 시스템의 예를 도시한다.
도 2a는 5G(5th generation) NSA(non-standard alone) 시스템의 예를 도시한다.
도 2b는 O-RAN을 위한 아키텍쳐(architecture)의 예를 도시한다.
도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 접속 망에서 E2 어플리케이션 프로토콜 메시지(application protocol message)의 프로토콜 스택(stack)을 도시한다.
도 4는 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 접속 망에서 기지국 및 RIC(radio access network intelligence controller) 간 연결의 예를 도시한다.
도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 접속 망에서 장치의 구성을 도시한다.
도 6은 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 접속 망에서 E2 노드 및 RIC의 E2 메시지에 관련된 논리적 기능을 도시한다.
도 7은 본 개시의 실시 예들에 E2 노드와 RIC간 기능 분리의 예들을 도시한다.
도 8은 본 개시의 실시 예들에 따른 E2 노드와 RIC의 구현 예를 도시한다.
도 9는 본 개시의 실시 예들에 따른 CU(centralized unit)와 RIC 간 기능 분리의 예들을 도시한다.
도 10은 본 개시의 실시 예들에 따른 서로 다른 벤더(vendor)들을 위한 MLB(mobility load balancing) 제어의 예를 도시하다.
도 11는 본 개시의 실시 예들에 따른 서로 다른 벤더(vendor)들을 위한 MLB 제어의 예를 도시하다.
도 12a는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT(real time) RIC와 near-RT RIC, SMO(Service Management & Orchestration) 간 인터페이스의 예를 도시한다.
도 12b는 본 개시의 실시 예들에 따른 A1 인터페이스의 예를 도시한다.
도 12c는 본 개시의 실시 예들에 따른 SMO 프레임워크(framework)의 예를 도시한다.
도 12d는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC와 near-RT RIC 간 단말 식별자 관리의 예를 도시한다.
도 13a는 본 개시의 실시 예들에 따른 SMO와 5G Core Network 간의 인터페이스의 예를 도시한다.
도 13b는 본 개시의 실시 예들에 따른 EMS(element management system)와 5G Core Network 간의 인터페이스의 예를 도시한다.
도 14a는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT(real time) RIC를 통해, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 5GC(5G core network)와 near-RT RIC 간 단말 식별자를 공유하기 위한 시그널링의 제1 예를 도시한다.
도 14b는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC에서 단말 식별자 관리의 예를 도시한다.
도 14c는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC를 통해, 3GPP 5GC(5G core network)와 near-RT RIC 간 단말 식별자를 공유하기 위한 시그널링의 제2 예를 도시한다.
도 14d는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC와 near-RT RIC 간 가입(subscription)을 위한 A1 policy 전송의 예를 도시한다.
도 14e는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC를 통해, 3GPP 5GC(5G core network)와 near-RT RIC 간 단말 식별자를 공유하기 위한 시그널링의 제3 예를 도시한다.
도 15는 본 개시의 실시 예들에 따른 3GPP 5GC에서 외부 소스에게 단말 식별자를 제공하기 위한 시그널링의 예를 도시한다.
도 16은 본 개시의 실시 예들에 따른 SLA(service level agreement) 보장(assurance)의 예를 도시한다.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.

이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 RAN(radio access network) 내의 장치 및 RAN을 제어하는 장치 간 제어 절차에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 액세스 네트워크(radio access network)에서 E2 인터페이스 상에서 RIC가 E2 노드에게 RIC 제어 요청 메시지를 전송하고, E2 노드에 의해 RIC 제어 요청이 올바르게 되었는지 혹은 실패하였는지, 실패하였다면 그 이유(reason)를 확인하기 위한 절차, 메시지, 및 방법에 관한 것이다.

이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.

또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용될 수 있으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.

또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project), O-RAN((open radio access network))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

4세대(4^th generation, 4G)/5세대(5^th generation, 5G) 통신 시스템 (예: NR(new radio))이 상용화됨에 따라, 가상화된 네트워크에서 사용자에게 차별화된 서비스 지원이 요구되게 되었다. 3GPP는 이동통신 관련 단체들 간의 공동 연구 프로젝트로 국제전기통신연합(ITU)의 IMT-2000 프로젝트의 범위 내에서 - 전 세계적으로 적용 가능한 - 3세대 이동통신 시스템 규격의 작성을 목적으로 하고 있다. 3GPP는 1998년 12월에 개설되었으며, 3GPP 규격은 진보된 GSM 규격에 기반을 두고 있으며, 무선(radio)과 코어 네트워크(core network), 서비스 구조(service architecture)를 모두 표준화 범위에 포함시키고 있다. 이에, O-RAN(open radio access network)은 3GPP NE(network entity) 및 기지국을 구성하는 노드(node)들인 RU(radio unit), DU(digital unit), CU(central unit)-CP(control plane), CU-UP(user plane)를 각각 O(O-RAN)-RU, O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP라고 새로이 정의하고, 그 외 추가로 NRT(near-real-time) RIC(radio access network intelligent controller) 규격화하였다. 본 개시는 RIC가 O-DU, O-CU-CP 또는 O-CU-UP에게 서비스를 요청하는 E2 인터페이스에서 사업자 특정 서비스 모델(operator specific service model)을 지원하기 위한 것이다. 여기서, O-RU, O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP은 O-RAN 규격에 따라 동작할 수 있는 RAN을 구성하는 객체들로 이해될 수 있고, E2 노드(node)로 지칭될 수 있다. RIC 및 E2 노드들 간 O-RAN 규격에 따라 동작할 수 있는 RAN을 구성하는 객체들과의 인터페이스는 E2AP(application protocol)을 사용한다.

RIC는 단말과 O-DU, O-CU-CP 또는 O-CU-UP가 송수신하는 셀 사이트(cell site)에 정보를 수집할 수 있는 논리적 노드이다. RIC는 하나의 물리적 장소에 집중적으로 배치된 서버의 형태로 구현될 수 있다. O-DU와 RIC 간, O-CU-CP와 RIC 간, O-CU-UP와 RIC 간 이더넷(Ethernet)을 통해 연결이 이루어질 수 있다. 이를 위해, O-DU와 RIC 간, O-CU-CP와 RIC 간, O-CU-UP와 RIC 간의 통신을 위한 인터페이스 규격이 필요해졌으며, E2-DU, E2-CU-CP, E2-CU-UP 등의 메시지 규격 및 O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP와 RIC 간 절차의 정의가 요구된다. 특히, 가상화된 네트워크에서 사용자에게 차별화된 서비스 지원이 요구되며, O-RAN에서 발생한 호 처리 메시지/기능을 RIC에 집중시킴으로써, 광범위한 셀 커버리지(cell coverage)에 대한 서비스를 지원하기 위한 E2-DU, E2-CU-CP, E2-CU-UP의 메시지의 기능 정의가 필요하다.

RIC는 O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP에게 E2 인터페이스를 이용하여 통신을 수행하며, 가입 메시지(subscription message)를 생성 및 송신함으로써 이벤트(event) 발생 조건을 설정할 수 있다. 구체적으로, RIC은 E2 가입 요청(subscription Request) 메시지를 생성하고, E2 노드(node)(예: O-CU-CP, O-CU-UP, O-DU)에게 전달함으로써 호 처리 EVENT를 설정할 수 있다. 또한, EVENT 설정 후, E2 노드는 RIC에게 전달한 가입 요청 응답(Subscription Request Response) 메시지를 전달한다.

E2 노드는 E2 지시/보고(indication/report)를 통해 RIC에게 현재 상태를 송신할 수 있다. RIC는 O-DU, O-CU-CP, O-CU-UP에 대한 제어를 E2 제어(control) 메시지를 이용하여 제공할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들은 O-DU에서 가입 이벤트(subscription event) 조건에서 설정된 주기별로, UE 단위의 측정 정보를 전송되는 E2 지시(indication) 메시지를 제안한다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들은 RIC에서 O-DU 로 전송되는 자원(resource)를 제어(control) 하기 위한 메시지를 제안한다.

도 1은 4G(4^th generation) LTE(Long Term Evolution) 코어 시스템의 예를 도시한다.

도 1을 참고하면, LTE 코어 시스템은 기지국(110), 단말(120), S-GW(serving gateway)(130), P-GW(packet data network gateway)(140), MME(mobility management entity)(150), HSS(home subscriber server)(160), PCRF(policy and charging rule function)(170)를 포함한다.

기지국(110)은 단말(120)에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 예를 들어, 기지국(110)은 단말(110)의 버퍼 상태, 가용 전송 전력, 채널 상태 등 상태 정보를 취합해 스케줄링을 수행하는 장치이다. 기지국(110)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국(110)은 MME(150)와 S1-MME 인터페이스(Interface)를 통해 연결된다. 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.

단말(120)은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(110)과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말(120)은 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말(120) 및 단말(130) 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말(120)은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', 고객 댁내 장치(customer-premises equipment, CPE) '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.

S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하며, MME(150)의 제어에 따라 데이터 베어러를 생성하거나 제어한다. 예를 들어, S-GW(130)는 기지국(110)로부터 도착한 패킷 또는 기지국(110)로 포워딩할 패킷을 처리한다. 또한, S-GW(130)는 단말(120)의 기지국들 간 핸드오버 시 앵커(anchoring) 역할을 수행할 수 있다. P-GW(140)는 외부 망(예: 인터넷 망)과의 연결점으로 기능할 수 있다. 또한, P-GW(140)는 단말(120)에 IP(Internet Protocol) 주소를 할당하고, S-GW(130)에 대한 앵커 역할을 수행한다. 또한, P-GW(140)는 단말(120)의 QoS(Quality of Service) 정책을 적용하며, 과금 데이터(account data)를 관리할 수 있다.

MME(150)는 단말(120)의 이동성(mobility)을 관리한다. 또한, MME(150)는 단말(120)에 대한 인증(Authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 수행할 수 있다. 즉, MME(150)는 단말에 대한 이동성 관리 및 각종 제어 기능을 담당한다. MME(150)은 SGSN(serving GPRS support node)과 연동할 수 있다.

HSS(160)은 단말(120)의 인증을 위한 키 정보 및 가입자 프로파일을 저장한다. 키 정보 및 가입자 프로파일은 단말(120)이 망에 접속할 때 HSS(160)에서 MME(150)로 전달된다.

PCRF(170)은 정책(policy) 및 과금(charging)에 대한 룰(rule)을 정의한다. 저장된 정보는 PCRF(180)에서 P-GW(140)로 전달되고, P-GW(140)는 PCRF(180)로부터 제공된 정보를 기반으로 단말(120)에 대한 제어(예: QoS 관리, 과금 등)을 수행할 수 있다.

반송파 집성(carrier aggregation, 이하 'CA') 기술은 복수의 요소 반송파(component carrier)들을 결합하고, 하나의 단말이 이와 같은 복수의 요소 반송파들을 동시에 이용하여 신호를 송수신함으로써 단말 또는 기지국 관점에서의 주파수 사용 효율을 증대시키는 기술이다. 구체적으로, CA 기술에 따르면 단말과 기지국은 상향링크(uplink, UL) 및 하향링크(downlink, DL)에서 각각 복수개의 요소 반송파를 이용해 광대역을 이용한 신호를 송수신할 수 있으며, 이 때 각각의 요소 반송파는 서로 다른 주파수 대역에 위치한다. 이하 상향링크는 단말이 기지국으로 신호를 전송하는 통신 링크를 의미하며, 하향링크는 기지국이 단말로 신호를 전송하는 통신 링크를 의미한다. 이 때 상향링크 요소 반송파와 하향링크 요소 반송파의 개수는 서로 다를 수 있다.

이중/다중 연결 기술(dual connectivity or multi connectivity)은 하나의 단말이 복수의 서로 다른 기지국에 연결되어 서로 다른 주파수 대역에 위치한 복수의 각 기지국 내 반송파를 동시에 이용하여 신호를 송수신함으로써 단말 또는 기지국 관점에서의 주파수 사용 효율을 증대시키는 기술이다. 단말은 제1 기지국(예: LTE 기술 또는 4세대 이동 통신 기술을 이용해 서비스를 제공하는 기지국)과 제2 기지국(예: NR(new radio) 기술 또는 5G(5^th generation) 이동 통신 기술을 이용해 서비스를 제공하는 기지국)에 동시에 연결되어 트래픽을 송수신할 수 있다. 이때, 각 기지국이 이용하는 주파수 자원은 서로 다른 대역에 위치할 수 있다. 이와 같이 LTE와 NR의 이중 연결 방식에 근간해 동작하는 방식을 5G NSA(non-standalone) 이라고 칭할 수 있다.

도 2a는 5G NSA 시스템의 예를 도시한다.

도 2a를 참고하면, 5G NSA 시스템은 NR RAN(210a), LTE RAN(210b), 단말(220), EPC(250)를 포함한다. EPC(150)에 NR RAN(210a), LTE RAN(210b) 이 연결되고 단말(220)은 NR RAN(210a), LTE RAN(210b) 중 어느 하나 또는 양자로부터 동시에 서비스를 받을 수 있다. NR RAN(210a)은 적어도 하나의 NR 기지국을 포함하고, LTE RAN(210b)는 적어도 하나의 LTE 기지국을 포함한다. 여기서, NR 기지국은 '5G 노드(5th generation node)', '지노드비(next generation nodeB, gNB)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 또한, NR 기지국은 CU(central unit) 및 DU(digital unit)으로 분리된 구조를 가질 수 있고, 또한, CU는 CU-CP(control plane) 유닛 및 CU-UP(user plane) 유닛으로 분리된 구조를 가질 수 있다.

도 2와 같은 구조에서, 단말(220)은 제1 기지국(예: LTE RAN(210b)에 속한 기지국)을 통해 RRC(radio resource control) 접속을 수행하고, 제어 평면(control plane)에서 제공되는 기능(예: 연결 관리, 이동성 관리 등)을 서비스 받을 수 있다. 또한, 단말(220)은 제2 기지국(예: NR RAN(210a)에 속한 기지국)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 추가적인 무선 자원을 제공받을 수 있다. 이러한 LTE 및 NR을 이용한 이중 연결 기술은 EN-DC(E-UTRA (evolved universal terrestrial radio access) - NR dual connectivity)로 지칭될 수 있다. 유사하게, 제1 기지국이 NR 기술을 이용하고 제2 기지국이 LTE 기술을 이용하는 이중 연결 기술은 NE-DC(NR - E-UTRA dual connectivity)로 지칭된다. 또한, 다양한 실시 예들은 이 외 다양한 형태의 다중 연결 및 반송파 집성 기술에 적용될 수 있다. 또한, 다양한 실시 예들은 하나의 장치에 제1 통신 기술을 이용하는 제1 시스템과 제2 통신 기술을 이용하는 제2 시스템이 구현된 경우 또는 같은 지리적 위치에 제1 기지국과 제2 기지국이 위치한 경우에도 적용될 수 있다.

도 2b는 O-RAN을 위한 아키텍쳐(architecture)의 예를 도시한다. E2 서비스 모델의 E2-SM-KPIMON(KPI(key performance indicator) monitoring)의 목적을 위해, E-UTRA 및 NR 무선 액세스 기술(radio access technology)를 이용하는 다중-연결(multi-connectivity) 동작 내의 O-RAN 비-독립형 모드(Non-stand alone)가 고려되는 한편, E2 노드는 O-RAN 독립형(Stand Alone) 모드에 있는 것으로 가정될 수 있다.

도 2b를 참고하면, O-RAN 비 독립형 모드의 배치(deployment)에서, eNB는 EPC와 S1-C/S1-U 인터페이스를 통해 연결되고, O-CU-CP와 X2 인터페이스를 통해 연결된다. O-RAN 독립형 모드의 배치(deployment)를 위한 O-CU-CP는 N2/N3 인터페이스를 통해 5GC(5G core)와 연결될 수 있다.

도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 접속 망에서 E2 어플리케이션 프로토콜 메시지(application protocol message)의 프로토콜 스택(stack)을 도시한다. 도 3을 참고하면, 제어 평면은 전송 망 계층(transport network layer) 및 무선 망 계층(radio network layer)을 포함한다. 전송 망 계층은 물리 계층(310), 데이터 링크 계층(320), IP(internet protocol)(330), SCTP(stream control transmission protocol)(340)을 포함한다.

무선 망 계층은 E2AP(350)을 포함한다. E2AP(350)는 가입 메시지(subscription message), 지시 메시지(indication message), 제어 메시지(control message), 서비스 갱신 메시지(service update message), 서비스 쿼리 메시지(service query message)를 전달하기 위해 사용되며, SCTP(340) 및 IP(330)의 상위 계층(higher layer)에서 전송된다.

도 4는 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 접속 망에서 기지국 및 RIC(radio access network intelligence controller) 간 연결의 예를 도시한다.

도 4를 참고하면, RIC(440)는 O-CU-CP(420), O-CU-UP(410), O-DU(430)와 연결된다. RIC(440)는 새로운 서비스 또는 지역적 자원 최적화(regional resource optimization)를 위한 RAN 기능성(functionality)를 커스터마이징하기 위한 장치이다. RIC(440)는 망 지능화(network intelligence)(예: 정책 강제(policy enforcement), 핸드오버 최적화(handover optimization)), 자원 보증(resource assurance)(예: 무선 링크 관리(radio-link management), 개선된 SON(advanced self-organized-network)), 자원 제어(resource control)(예: 부하 균형(load balancing), 슬라이싱 정책(slicing policy)) 등의 기능을 제공할 수 있다. RIC(440)는 O-CU-CP(420), O-CU-UP(410), O-DU(430)과 통신을 수행할 수 있다. RIC(440)는 각 노드와 E2-CP, E2-UP, E2-DU 인터페이스로 연결이 가능하다. 또한 O-CU-CP와 DU 사이, O-CU-UP와 DU 사이의 인터페이스는 F1 인터페이스로 지칭될 수 있다. 이하 설명에서, DU와 O-DU, CU-CP와 O-CU-CP, CU-UP와 O-CU-UP는 혼용될 수 있다.

도 4는 하나의 RIC(440)를 예시하나, 다양한 실시 예들에 따라, 복수의 RIC들이 존재할 수 있다. 복수의 RIC들은 동일한 물리적 위치에 위치한 복수의 하드웨어로 구현되거나 또는 하나의 하드웨어를 이용한 가상화를 통해 구현될 수 있다.

도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 장치의 구성을 도시한다. 도 5에 예시된 구조는 도 5의 nera-RT RIC, non-RT RIC, O-CU-CP, O-CU-UP, O-DU 중 적어도 하나의 기능을 가지는 장치의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '...부', '...기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

상기 도 5를 참고하면, 코어 망 장치는 통신부(510), 저장부(520), 제어부(530)를 포함하여 구성된다.

통신부(510)는 네트워크 내 다른 장치들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 통신부(510)는 코어 망 장치에서 다른 장치로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 장치로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 즉, 통신부(510)는 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 통신부(510)는 모뎀(modem), 송신부(transmitter), 수신부(receiver) 또는 송수신부(transceiver)로 지칭될 수 있다. 이때, 통신부(510)는 코어 망 장치가 백홀 연결(예: 유선 백홀 또는 무선 백홀)을 거쳐 또는 네트워크를 거쳐 다른 장치들 또는 시스템과 통신할 수 있도록 한다.

저장부(520)는 코어 망 장치의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(520)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(520)는 제어부(530)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(530)는 코어 망 장치의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(530)는 통신부(510)를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(530)는 저장부(520)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(530)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부(530)는 장치가 본 개시에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.

도 6은 본 개시의 실시 예들에 따른 무선 접속 망에서 E2 노드 및 RIC의 E2 메시지에 관련된 논리적 기능을 도시한다.

도 6을 참고하면, RIC(640) 및 E2 노드(node)(610)는 상호 간 E2 메시지를 송신 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, E2 노드(610)는 O-CU-CP, O-CU-UP, O-DU, 또는 기지국일 수 있다. E2 노드의 통신 인터페이스는 E2 노드(610)의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, E2 노드(610)는 E1 인터페이스 혹은 F1 인터페이스를 통해 다른 E2 노드(616)와 통신을 수행할 수 있다. 또는, 예를 들어, E2 노드(610)는 X2 인터페이스 혹은 XN인터페이스를 통해 E2 노드(616)와 통신을 수행할 수 있다. 또는 예를 들어, E2 노드(610)은 S1 인터페이스 혹은 NGAP(next generation application protocol) 인터페이스(즉, NG(next generation) RAN 노드와 AMF 간 인터페이스)를 통해 통신을 수행할 수 있다.

E2 노드(610)는 E2 노드 기능(E2 node function)(612)을 포함할 수 있다. E2 노드 기능(612)은 RIC(640)에 설치된 특정 xApp(application S/W)(646)에 상응하는 기능이다. 예를 들어, KPI 모니터(monitor) 경우, RIC(640)에 KPI 모니터 수집 S/W가 설치되어 있고, E2 노드(610)는 KPI 파라미터들을 생성한 후, KPI 파라미터를 포함하는 E2 메시지를 RIC(640)에 위치한 E2 종단(termination)(642)에 전달하는 E2 노드 기능(612)을 포함할 수 있다. E2 노드(610)는 RRM(radio resource management)(614)를 포함할 수 있다. E2 노드(610)는 단말을 위한 무선 망에게 제공되는 자원을 관리할 수 있다.

RIC(640)에 위치한 E2 종단(642)은 E2 메시지에 대한 RIC(640)의 종단으로서, E2 노드(610)에 의해 전달된 E2 메시지를 해석한 후, xApp(646)에게 전달해주는 기능을 수행한다. RIC(640)에 위치한 DB(database)(644)가 E2 종단(624) 혹은 xApp(616)을 위해 이용될 수 있다. 도 6에 도시된 E2 노드(610)는 적어도 하나의 인터페이스의 종단으로서, 단말, 주위 기지국, 코어 네트워크로 전달되는 메시지들의 종단으로 이해될 수 있다.

도 7은 본 개시의 실시 예들에 E2 노드와 RIC간 기능 분리의 예들을 도시한다. O-RAN 규격은 E2 노드와 RIC 간의 기능 분리를 제공한다. 예를 들어, E2 노드는 CU일 수 있다. RIC는 Near RT RIC일 수 있다. RIC는 A1 인터페이스를 통해 ONAP(open network automation platform)/MANO(management and orchestration)/NMS(network management system)와 연결될 수 있다. RIC는 E2 노드와 E2 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. E2 인터페이스는 명령(commands)을 전달할 수 있다. 기능 분리 옵션은 RRM(radio resource management) 전체를 near-RT RIC에서 관리하는 기능 분리(700), RRM을 선택적으로 near-RT RIC에서 관리하는 기능 분리(750)이 존재할 수 있다.

2019/01/16 회의의 WG3 결정에 따라 Near-RT RIC은 near RT-RIC에 위치한 특정 RRC-RRM 알고리즘 구현과 관계없이 다중 공급 업체 환경을 목표로하는 개방형 논리적 인터페이스로 E2를 지원할 예정이다. 본 개시에서 우리는 각 I/F 및 NE(network entity)에 대한 Per UE RRC 메시지를 삽입(inject)/수정(modify)/구성(configuration)을 수행할 수 있는 E2SM-NI와 쌍을 이루는 E2SM-RIC (E2 Service Model Radio Interface Control)이 제안될 수 있다. 다시 말해, 기능 분리(750)에서 점진적으로 기능 분리(700)의 방향으로 Near RT RIC는 개선될 수 있다. E2는 near RT-RIC에있는 특정 RRC-RRM 알고리즘 구현과는 독립적이고 다중 공급 업체 환경을 목표로 하는 개방형 논리적 인터페이스로 발전될 수 있다.

도 8은 본 개시의 실시 예들에 따른 E2 노드와 RIC의 구현 예를 도시한다. 구현 예(800)의 시나리오에서, E2 노드(예: O-DU, O-CU)와 RIC는 클라우드 플랫폼(예: 개방형 섀시 및 블레이드 사양 에지 클라우드)에 가상화되어, 장치(예: 서버)에 구성될 수 있다. 이러한 시나리오는, O-DU 대기 시간 요구 사항을 충족하기에 충분히 낮은 지연 시간(latency)으로, 중앙 위치에 풀링되는 BBU 기능을 허용하는 풍부한 프런트홀(fronthaul) 용량으로 밀집된 도시 지역에서의 배포를 지원할 수 있다. 따라서 O-DU 기능을 중앙 집중화할 수 있는 한계 이상으로 RT에 가까운 RIC을 중앙 집중화하려고 시도할 필요가 없을 수 있다. 일 실시 예에 따라, E2SM-RIC은 O-Cloud Platform에서 Near-RT RIC, O-CU 및 O-DU가 구현되는 O-RAN 배포 시나리오에 최적화될 수 있다.

도 9는 본 개시의 실시 예들에 따른 CU(centralized unit)와 RIC 간 기능 분리의 예들을 도시한다. 도 9를 참고하면, 기능 분리들은 배치 시나리오 #1(900) 또는 기능 배치 시나리오 #2(950)에 따라 수행될 수 있다.

배치 시나리오 #1(900): RIC가 별도의 사이트에 위치하거나 다른 NE로만 존재하며, 몇 가지 인텔리전스 필수 기능을 대체하거나 권장된다.

배치 시나리오 #2(950): RIC는 3GPP I/F 관리를 제외한 CU의 거의 모든 기능을 대체할 수 있다.

도 9에서는 두 가지의 시나리오들을 도시하나, 그 외에 다른 시나리오들이 적용될 수도 있다. 일 예로, 배치 시나리오 #1(900)에서 Mobility 기능이 CU가 아닌 RIC에 의해 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 배치 시나리오 #1(900)에서 UE 컨텍스트 기능이 CU가 아닌 RIC에 의해 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 배치 시나리오 #1(900)에서 세션 설정 기능이 CU가 아닌 RIC에 의해 수행될 수 있다.

도 10은 본 개시의 실시 예들에 따른 서로 다른 벤더(vendor)들을 위한 MLB(mobility load balancing) 제어의 예를 도시하다. 이러한 MLB는 RRM 제어에 의해 수행될 수 있다. 제1 CU와 제1 DU는 벤더 A에 의해 제공될 수 있다. 제2 CU와 제2 DU는 벤더 B에 의해 제공될 수 있다. 제1 DU는 벤더 A의 서비스 영역(area)을 제공할 수 있다. 제1 DU와 연결되는 RU들은 벤더 A의 서비스 영역을 제공할 수 있다. 제2 DU는 벤더 B의 서비스 영역을 제공할 수 있다. 제2 DU와 연결되는 RU들은 벤더 B의 서비스 영역을 제공할 수 있다.

단말이 이동 시, 어떠한 셀이 최적인지에 대하여는 부하 분산(load balancing))을 통해 수행될 수 있다. 이러한 부하 분산이 서로 다른 벤더에 의해 수행된다면, 벤더들의 서비스 영역들이 겹치는 공간에서는 부하 분산이 원활하게 수행되기 어려울 수 있다. 즉, 벤더 간 영역(inter vendor zone) 혹은 CU-CP 간 영역(inter CU-CP area))에는 벤더들 간의 인터워킹(interworking)을 수행할 것이 요구된다. 이러한 벤더들 간 인터워킹을 위해, RRM 제어는 중앙 집중 형태로 수행되는 것이 요구될 수 있다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 RIC는 RRM을 수행하도록 구성될 수 있다. RIC는 각 E2 노드로부터 단순히 측정을 수신하는 것 뿐만 아니라, 각 E2 노드를 제어하기 위한 메시지를 생성할 수 있다. RIC는 각 E2 노드(예: DU 또는 CU-CP, CU-UP)에게 제어 메시지를 전송할 수도 있다.

도 11a는 본 개시의 실시 예들에 따른 서로 다른 벤더(vendor)들을 위한 MLB 제어의 예를 도시하다. 먼저, 도 11a에 도시된 바와 달리, 단일 벤더(single vendor)로 동작한다면, RAN 컨텍스트는 Near-RT RIC에서 확인될 수 있다. 또한, 트리거 이벤트/REPORT, INSERT, POLICY 조건들이 작동할 수 있다. 제어 동작(control action) 또한 작동하고, 일반적인 하위 기능 정의 접근 방식 또한 작동할 수 있다. 그러나, 도 11a에 도시된 바와 같이, 멀티 벤더들로 동작하게 되면, RAN 컨텍스트는 Near-RT RIC에서 확인될 수 없다. 또한, 트리거 이벤트/REPORT, INSERT, POLICY 조건들이 작동하지 않는다. 제어 동작(control action)은 국소(local) RRM의 충돌로 인해, 작동하지 않거나 구현에 의존할 수 밖에 없다.

단일 E2SM-RAN 컨트롤(control)은 다중 벤더 환경의 O-RAN 상황에서 제대로 동작하기 어렵다. 모든 RAN 특징(feature)들을 고려할 때, 기능 패리티(function parity)와 동작 패리티(operation parity)가 있기 때문이다. RAN 기능 패리티는 RRM 기능들과 관련된 특징들의 차이를 의미한다(예: QoS(quality of service) 핸드오버, LB(load balancing) 핸드오버 등). RAN 동작 패리티는 RAN 동작들과 관련된 특징들의 차이를 의미한다 (예: EN-DC SCG 베어러 변경 절차). 뿐만 아니라, REPORT/INSERT/CONTROL/POLICY에 대한 동작들은 정확한 RAN CONTEXT를 식별할 수 없다. 또한, REPORT/INSERT/CONTROL/POLICY 동작들은 REPORT/INSERT/POLICY에 따른 트리거 이벤트/조건들을 식별할 수 없다. 또한, 해당 동작에서는 특정 배치에서는 RAN 컨텍스트를 참조하기 어려울 수 있다.

도 11a를 참고하면, 무선 통신 환경(1100)은 총 3개의 벤더들을 통해 구성되는 네트워크 엔티티들을 도시한다. 벤더 A는 NR 공급자일 수 있다. 벤더 B는 LTE 공급자일 수 있다. 벤더 C는 RIC 공급자일 수 있다. 상술된 문제들을 해소하기 위해, 어떠한 벤더의 E2 노드가 연결되더라도, 이들을 모두 관리할 수 있는 하나의 엔티티가 요구된다. 서로 다른 벤더들이더라도, near-RT RIC는 이들의 측정 정보를 모두 수집할 수 있기 때문에, near-RT RIC는 관리 및 제어를 다른 엔티티에 비해 보다 용이하게 수행할 수 있다. 따라서, near-RT RIC가 중앙 집중형으로 RRM을 수행함으로써, 벤더들 간의 차이 및 호환성 문제가 해소될 수 있다. 뿐만 아니라, 서로 다른 RAT일지라도, 벤더들 간의 차이 및 호환성 문제가 해소될 수 있다.

이하, 본 개시에서 near-RT RIC에 의한 집중형 방식의 RRM은, RIC 기반 RRM 제어 혹은 E2 노드의 좀비 모드(zombie mode), E2SM-RIC의 좀비 모드, E2SM-RIC 전용 모드 등의 용어로 지칭되어 서술될 수 있다. RIC에 의해 각 E2 노드의 기능이 대신 수행되는 기술적 의미가 상기 예시된 용어들을 대체하여 사용될 수 있음은 물론이다.

도 12a는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT(real time) RIC와 near-RT RIC, SMO(Service Management & Orchestration) 간 인터페이스의 예를 도시한다. 도 12a에서는, 본 개시의 실시 예들에 따른 O-RAN UE ID의 저장 및 5G Core Network에서 정의한 UE ID하고의 연결을 설정을 위한 O-RAN 규격에서 정의한 SMO/Non-RT RIC, Near-RT RIC 그리고 E2 Nodes 간 인터페이스(예: A1 Interface, E2 Interface, O1 Interface), 외부 information source가 도시되었다.

도 11b를 참고하면, non-RT RIC는 near RT RIC와 A1 인터페이스를 통해 메시지를 송신하거나 수신할 수 있다. near RT RIC는 E2 노드와 A1 인터페이스를 통해 메시지를 송신하거나 수신할 수 있다. near RT RIC 및 E2 노드는 SMO와 O1 인터페이스를 통해 메시지를 송신하거나 수신할 수 있다. SMO는 non-RT RIC를 포함할 수 있다. SMO는 효율적인 RAN 관리를 위해서, 외부 소스와 내부 소스 모두와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, O-RAN 외부(external) 정보 소스는 SMO에게 정보를 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, O-RAN 외부 정보 소스는 near-RT RIC에게 정보를 제공할 수 있다. SMO에 대한 구체적인 기능적인 구성은 도 11d를 통해 서술된다.

도 12b는 본 개시의 실시 예들에 따른 A1 인터페이스의 예를 도시한다. 도 12b에서는 본 개시의 실시 예들에 따른 Non-RT RIC와 Near-RT RIC의 A1 Interface가 도시되었다. 일 실시 예에 따라, A1 interface는 RESTFUL message 형태로 정의되어 있으며, Non-RT RIC와 Near-RT RIC가 각각 Consumer와 Producer로 동작하면서 양방향으로 메시지 전송 및 수신이 가능하다. 예를 들어, Non-RT RIC는 A1-P Consumer이고, near RT RIC는 A1-P Producer일 수 있다. 다른 예를 들어, Non-RT RIC는 A1-P Producer이고, near RT RIC는 A1-P Consumer일 수 있다. A1-P Consumer는 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) client와 HTTP server 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 마찬가지로, A1-P Producer는 HTTP client와 HTTP server 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. HTTP client는 HTTP server와 A1 policy 메시지를 송신 혹은 수신할 수 있다.

도 12c는 본 개시의 실시 예들에 따른 SMO 프레임워크의 예를 도시한다. 도 11d에서는 본 개시의 실시 예들에 따른 규격에 명시된 Non-RT RIC의 내부 구조에서 UE Identity Management Function이 도시되었다.

도 12c를 참고하면, Non-RT RIC는 UE IMF(Identity Management Function)를 포함할 수 있다. 본 개시에서는 UE IMF로 지칭하여 서술되나, 해당 기능적 구성을 지칭하는 다른 용어들이 대체되어 사용될 수 있다. 예를 들어, Non-RT RIC는 UE 식별자 관리부, UE 식별자 제어부, UE 관리부, UE 제어부, UE 신원 제어부, UE 신원 확인부 등 후술하는 UE IMF의 기능들/동작들을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따라, Non-RT RIC는 O-RAN에서 정의되는 단말 식별 정보를 저장할 수 있다. Non-RT RIC의 UE Identity Management Function은 O-RAN에서 정의되는 단말 식별 정보를 데이터 베이스에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따라, Non-RT RIC는 A1 Interface 또는 O1 Interface로부터 O-RAN UE ID list(예: AMF(Access and Mobility management Function) UE NGAP ID, GUAMI(Globally Unique AMF ID), RFSP(Radio Frequency Selection Priority) 포함)와 External EI interface로부터 수신한 5G Core network에서 제공한 GPSI(Generic Public Subscription Identifier), AMF UE NGAP ID, GUAMI, RFSP 등의 정보를 수신할 수 있다. Non-RT RIC는 UE Identity Management Function에서, 5G Core network로부터 수신된 정보를 database에 저장한다.

본 개시의 실시 예들에 따라, Non-RT RIC는 SMO 내부 interface를 통해 SMO와 통신을 수행할 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따라, Non-RT RIC는 외부용 인터페이스를 통해 외부 소스와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, Non-RT RIC는 External EI(enrichment Information) interface를 통해 External EI source와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, Non-RT RIC는 External AI(artificial intelligence))/ML(machine learning) interface를 통해 External EI source와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, Non-RT RIC는 External HM(human machine) interface를 통해 local craft terminal과 통신을 수행할 수 있다.

도 12d는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC와 near-RT RIC 간 단말 식별자 관리의 예를 도시한다. O-RAN에서는 Near RT TIC와 E2 노드 간의 효율적인 관리(예: 성능 측정(performance measurement), 이벤트(event), 무선 자원 관리(radio resource management))를 위해, 단말 식별 정보(예: RAN UE ID, AMF UE NGAP ID)가 E2 메시지를 통해 전달하였다. Non-RT RIC와 near-RT RIC 간 효율적인 동작을 위하여, Non-RT RIC는 A1 policy를 UE 단위로 설정할 것이 요구된다. 이 때, RAN에서 제공되는 단말 식별 정보를 지속적으로 관리할 것이 요구된다. 이를 위해, A1 인터페이스를 통해 Non-RT RIC와 near RT RIC는 단말 식별 정보를 송신 혹은 수신할 수 있다. 이하, 본 개시의 실시 예들은 Non-RT RIC와 near RT RIC 사이의 A1 인터페이스 policy에 대해 정의한다.

단말은 E2 노드인 3GPP의 gNB, gNB-DU, gNB-CU 중 하나와 연결되고, 이를 통해 5GC에 접속한다. 따라서, 단말의 무선 자원은 5GC에 의해 제어된다. 단말이 접속하는 E2 노드는 E2 인터페이스, A1 인터페이스, O1 인터페이스 등을 통해 O-RAN과 연결되나, O-RAN에서 관리하는 단말 신원과 5GC에서 관리하는 단말 신원 간에는 차이가 발생할 수 있다. 이러한 차이를 해소하기 위해, 본 개시의 실시 예들에 따른 코어네트워크(예: 5GC)(혹은 OSS(operating support system))/BSS(base station subsystem))는 단말에 관한 정보를 SMO(non-RT RIC)에게 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 단말에 관한 정보는 RAN (E2 노드)와 매핑되는 코어 네트워크 쪽 UE 신원 정보를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, 단말에 관한 정보는 UE 프로파일 정보를 포함할 수 있다. UE 프로파일 정보는 O-RAN use case마다 정의될 수 있다. 예를 들어, UE 프로파일 정보는 SLA(service level agreement) 프로파일 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, UE 프로파일 정보는 QoS(quality of service) 프로파일 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, UE 프로파일 정보는 TS(technical specification) 프로파일 정보를 포함할 수 있다. 본 개시의 실시 예들에 따를 때, Non-RT RIC와 near RT RIC는 코어네트워크(예: 5GC)(혹은 OSS/BSS)와 하나의 공통적인 식별자를 공유함으로써, O-RAN의 단말 신원과 3GPP 코어 네트워크의 단말 신원을 연관(correlation)할 수 있다.

도 12d를 참고하면, non-RT RIC는 5GC로부터 UE 프로파일 정보(예: 5G-GUTI, AMF UE NGAP ID)를 획득할 수 있다. Near-RT RIC는 E2 노드 혹은 기타 서버를 통해 UE ID, AMF UE NGAP ID, F1AP ID, RAN UE ID, E1AP ID 등을 획득할 수 있다. non-RT RIC와 near-RT RIC는 단말 신원에 관한 정보를 서로 송신하거나 수신할 수 있다. non-RT RIC와 near-RT RIC는 단말 신원에 관한 정보를 공유할 수 있다. 일 실시 예에 따라, non-RT RIC는 near-RT RIC에게 UE ID, group ID, AMF UE NGAP ID 중 적어도 하나를 전송할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, near-RT RIC는 non-RT RIC에게 UE ID, group ID, AMF UE NGAP ID 중 적어도 하나를 전송할 수 있다. 여기서, Group ID는 후술하는 실시 예에 따라 정의될 수 있다. 일 예로, Group ID는 RFSP(Radio access technology/frequency Selection Priority)를 포함할 수 있다. 또한, 일 예로, Group ID는 SPID (Subscriber Profile ID)를 포함할 수 있다.

도 13a는 본 개시의 실시 예들에 따른 SMO와 5G Core Network 간의 인터페이스의 예를 도시한다. 도 13a는 본 개시의 실시 예들에 따른 규격에 명시된 5G Core Network 와 O-RAN SMO간의 연동 N33/Nnef Interface 와 O-RAN의 deployment 예가 도시되었다. O-RAN과 5G Core network 사이에서, 5GC는 3GPP에서 정의된 Network Exposure Function을 통해서 SBI(Service Based Interface)로 SMO내부에 위치한 Non-RT RIC와 통신할 수 있다.

도 13a에는 NEF와 SMO가 N33/Nnef를 통해 통신을 수행하는 것으로 도시되었으나, 본 개시의 실시 예들은 3^rd party를 통해 5GC와 O-RAN 사이가 연결되는 배치(deployment)에도 적용될 수 있다. 즉, 5GC의 NEF는 3^rd party 엔티티와 N33/Nnef 인터페이스를 통해 연결되고, 3^rd party 엔티티는 O-RAN(예: SMO, non-RT RIC)과 연결될 수 있다. 이러한 배치는 본 개시의 일 실시 예로써 이해될 수 있다. 다시 말해, 후술하는 5GC와 SMO간 시그널링은 5GC의 NEF와 SMO의 non-RT RIC 간 시그널링 뿐만 아니라, NEF 와 SMO 사이에 3^rd party entity를 경유하는 시그널링 또한 포함할 수 있다.

도 13b는 본 개시의 실시 예들에 따른 EMS(element management system)와 5G Core Network 간의 인터페이스의 예를 도시한다. 도 11f에서는 본 개시의 실시 예들에 따른 규격에 명시된 5G Core Network 와 기존 EMS 기반의 management 시스템과 연결된 Near-RT RIC가 N33/Nnef Interface로 3GPP에서 정의된 Network Exposure Function으로 EMS와 Near-RT RIC와 통신을 수행하는 상황이 서술된다. NEF와 통신을 수행하는 외부 엔티티로서, O-RAN의 deployment가 예를 도시되었다.

도 13b에는 NEF와 EMS가 N33/Nnef를 통해 통신을 수행하는 것으로 도시되었으나, 본 개시의 실시 예들은 3^rd party를 통해 5GC와 O-RAN 사이가 연결되는 배치(deployment)에도 적용될 수 있다. 즉, 5GC의 NEF는 3^rd party 엔티티와 N33/Nnef 인터페이스를 통해 연결되고, 3^rd party 엔티티는 O-RAN(예: EMS, Near-RT RIC)과 연결될 수 있다. 이러한 배치는 본 개시의 일 실시 예로써 이해될 수 있다. 다시 말해, 후술하는 5GC와 EMS간 시그널링은 5GC의 NEF와 EMS 간 시그널링 뿐만 아니라, NEF 와 EMS 사이에 3^rd party entity를 경유하는 시그널링 또한 포함할 수 있다.

도 14a는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT(real time) RIC를 통해, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 5GC(5G core network)와 near-RT RIC 간 단말 식별자를 공유하기 위한 시그널링의 제1 예를 도시한다. 도 14a에서는 본 개시의 실시 예에 따라, O-CU-CP (E2 Node)가 O1 Interface로 O-RAN UE ID를 SMO/Non-RT RIC로 전송하는 경우에 대한 실시 예가 서술된다. 도 14a에서 코어 네트워크(예: 3GPP의 5GC는, 코어 네트워크에 위치한 AP(application server) 서버가 예로 서술되나, 본 개시의 실시 예들은 이에 한정되지 않는다. AP 서버 대신 도 13a, 13b와 같이 5GC의 NEF가 O-RAN의 SMO와 통신을 수행할 수도 있다. 즉, AP 서버와 SMO 간의 시그널링은 NEF와 SMO 간 통신 혹은 NEF-3^rd party-SMO 간 통신에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

E2 Node (O-CU-CP)는 단말이 AMF에 attach가 되면, AMF로부터 Initial Context Setup Request를 수신한다. 수신한 Initial Context Setup Request message는 AMF UE NGAP ID, GUAMI, 그리고, UE가 속한 Group을 가리키는 RFSP (Radio Frequency Selection Priority) 값을 포함할 수 있다.

도 14a를 참고하면, E2 Node(O-CU-CP)는 전달받은 상기 UE ID 관련 parameter를 O1 Interface 메시지로 SMO/Non-RT RIC로 전달할 수 있다. O-RAN UE ID 관련 parameter들을 E2 Node로부터 수신한 Non-RT RIC는 상기 정보를 Database에 저장할 수 있다. 또한 SMO/Non-RT RIC는 E2 Node로부터 수신된 O-RAN UE ID (예: AMF UE NGAP ID, GUAMI)를 SMO에서 지원하는 External interface를 사용해서, 3GPP 규격에서 명시한 N33/Nnef interface 기반으로 Core Network의 Network Exposure Function에게 전달할 수 있다. 코어망 엔티티(예: AP 서버)는 Globally Unique AMF ID (GUAMI)가 가리키는 AMF를 찾아서, 해당 AMF의 연결된 AMF UE NGAP ID가 가리키는 UE의 Core Network에서 외부로 공개하는 GPSI (Generic Public Subscription Identifier)를 식별할 수 있다. 코어망 엔티티(예: NEF)는 관련된 UE Profile 정보와 GPSI를 SMO/Non-RT RIC로 전달할 수 있다. NEF는 GPSI와 관련된, 5GC의 AMF UE NGAP ID, GUAMI(혹은 이에 더하여, 그룹 ID)를 SMO/Non-RT RIC로 전달할 수 있다. SMO/Non-RT RIC의 UE Identify management Function은 전달받은 GPSI 와 관련된 AMF UE NGAP ID를 data base에 저장할 수 있다. UE Identity management Function의 GPSI 저장 Database의 실시 예는 하기 도 14b에 도시되었다.

도 14b는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC에서 단말 식별자 관리의 예를 도시한다. 일 실시 예에 따라, Non-RT RIC는 외부 인터페이스(예: external EI interface)를 통해 5GC로부터 단말 신원에 관한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, Non-RT RIC는 Near-RT RIC로부터 A1 업데이트를 통해 단말 신원에 관한 정보를 획득할 수 있다. Non-RT RIC는 획득된 정보를 데이터 베이스에 저장할 수 있다. 이를 통해, 단말이 AMF에 attach 및 release되더라도, Non-RT RIC는 GPSI를 통해 이전 O-RAN ID(혹은 Old O-RAN ID)를 현재 O-RAN ID(혹은 new O-RAN ID)에 매핑할 수 있다. 즉, Non-RT RIC는 데이터베이스에 저장된 정보를 통해, 3GPP의 코어망에서 관리되는 단말 신원과 O-RAN의 관리되는 단말 신원 간의 차이가 없도록, GPSI와 O-RAN ID의 매핑을 수행할 수 있다. 예를 들어, Non-RT RIC는, 이전에 생성된 AMF UE NGAP ID #12에 따른 정책을 이용하여, AMF UE NGAP ID #100에 대한 정책으로 생성할 수 있다. 또한, 예를 들어, Non-RT RIC는, 이전에 생성된 AMF UE NGAP ID #15에 따른 정책을 이용하여, AMF UE NGAP ID #111에 대한 정책으로 생성할 수 있다. 또한, 예를 들어, Non-RT RIC는, 이전에 생성된 AMF UE NGAP ID #10에 따른 정책을 이용하여, AMF UE NGAP ID #123에 대한 정책으로 생성할 수 있다.

SMO/Non-RT RIC는 Database에 저장한 GPSI로 인덱싱 된 AMF UE NGAP ID 와 GUAMI를 A1 Policy Create message로 생성할 수 있다. Non-RT RIC는 Near-RT RIC에게 생성된 A1 Policy Create message를 전달할 수 있다. A1 Policy Create Message는 O-RAN 규격에서 명시한 RESTFUL message 로서 본 개시에서 정의하는 하기 UE ID를 포함할 수 있다. 일 예로, O-RAN UE ID의 정의는 하기의 표 1과 같이 정의될 수 있다.

Table 1 O-RAN UE definition.

일 예로, UE ID의 Data Structure는 하기의 표 2와 같이 정의될 수 있다.

Table 2 O-RAN UE Data Structure 정의

표 2에서는 O-RAN UE ID의 예로 AMF UE NGAP ID, GUAMI, RFSP가 도시되었으나, 상술된 예들 외에도 다른 O-RAN에서의 해당 단말과 관련된 식별 정보들이 적용될 수 있음은 물론이다. 일 실시 예에 따라, O-RAN UE ID는 상술된 ID 외에 F1AP ID, E1AP ID, 또는 RAN UE ID 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한 일 실시 예에 따라, O-RAN UE ID는 상술된 ID 외에 MME(Mobility Management Entity) UE S1AP ID, GUMMEI(global unique MME ID), M-NG-RAN node UE XnAP ID, Global gNB ID, gNB-CU UE F1AP ID, gNB-CU UE E1AP ID, gNB-CU-CP UE E1AP ID, gNB-CU-CP UE E1AP ID, RAN UE ID, MeNB UE X2AP ID, Global eNB ID, ng-eNB-CU UE W1AP ID 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한 일 실시 예에 따라, O-RAN UE ID는 상술된 ID 외에 DC 상황에서 Peer Xn gNB ID/X2 eNB ID 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한 일 실시 예에 따라, O-RAN UE ID는 상술된 ID 외에 Transport ID를 더 포함할 수 있다.

표 3은 본 개시에서 정의하는 O-RAN UE ID를 Near-RT RIC에게 전달 시 이용되는 A1 Policy Create Message의 예를 나타낸다.

Table 3 A1 Policy Create UE ID Message 예

Non-RT RIC는 RIC에게 A1 Interface를 사용해서 Near-RT RIC가 E2 Node를 제어를 위한 Policy (정책)을 전달할 수 있다. Non-RT RIC와 Near RT RIC 사이는 A1 인터페이스로 정의될 수 있다. A1 Policy는 UE 별 정책, Group 별 정택, Cell 별 정책, Slice 별 정책 등 중 적어도 하나를 포함하고, 서비스 별로 다양하게 구성될 수 있다. RIC는 A1 Policy 메시지로 전달받은 A1 Policy를 기반으로 RIC 가입 절차를 수행할 수 있다. A1 정책 생성(Policy create) 메시지는 일 예로, JSON(JavaScript Object Notation) 메시지 포맷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 UE에 대한 정책을 설정하는 경우, A1 정책 생성 메시지는 UE ID를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 특정 셀에 대한 정책을 설정하는 경우, A1 정책 생성 메시지는 셀 ID를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, QoS를 제어하는 경우, A1 정책 생성 메시지는 QoS와 관련된 GBR을 포함할 수 있다.

Near-RT RIC는 Non-RT RIC로부터 A1 Policy Create 메시지를 수신하면 database에 저장할 수 있다. Near-RT RIC는 Non-RT RIC로부터 전달받은 O-RAN UE ID를 생성한 RIC Subscription 메시지를 O-RAN UE ID 기반으로 생성해서 E2 Node에게 전송할 수 있다. RIC Subscription 메시지를 전달받은 E2 Node는 Subscription message에서 정의한 Event Trigger definition기반으로 동작할 수 있다. 그 후에, E2 Node는 Event Trigger definition에서 지정한 Event 가 발생시 E2 Indication 메시지를 Near-RT RIC에게 전송할 수 있다. 전송되는 E2 Indication message는 Near-RT RIC에게서 O-RAN UE ID별로 생성된다. 단말이 호를 release 하는 경우가 발생을 하면, E2 Node는 E2 Indication message를 전송하며, 전송된 message는 O-RAN UE ID에서 지정한 UE 가 호를 release 했음을 Near-RT RIC에게 전달한다.

단말은 호가 release된 후에 호를 수신 하거니, 전송이 필요하면, 다시 AMF에 Call attach를 시도한다. E2 Node (O-CU-CP)는 단말이 AMF에 re-attach가 되면, AMF로부터 Initial Context Setup Request를 새로이 수신한다. 새로이 수신한 Initial Context Setup Request message는 새로운 AMF UE NGAP ID, 새로운 GUAMI, 그리고, UE가 속한 Group을 가리키는 RFSP (Radio Frequency Selection Priority) 값을 포함할 수 있다. O-CU-CP는 전달받은 상기 UE ID 관련 parameter를 다시 O1 Interface 메시지로 SMO/Non-RT RIC로 전달할 수 있다.

앞서 설명한 동작과 동일하게 SMO/Non-RT RIC는, E2 Node로부터 수신된 O-RAN UE ID (AMF UE NGAP ID, GUAMI)를 SMO에서 지원하는 External interface(예: External EI interface)를 사용해서, 3GPP 규격에서 명시한 N33/Nnef interface 기반으로 Core Network의 Network Exposure Function에게 전달할 수 있다. NEF는 GUAMI가 가리키는 AMF를 식별할 수 있다. NEF는 해당 AMF의 연결된 AMF UE NGAP ID가 가리키는 UE의 Core Network에서 외부로 공개하는 GPSI(Generic Public Subscription Identifier)를 식별할 수 있다. NEF는 관련된 UE Profile 정보와 GPSI를 SMO/Non-RT RIC로 전달할 수 있다. SMO/Non-RT RIC의 UE Identify management Function은 전달받은 GPSI 사용하여 Database를 찾아서 예전 O-RAN UE ID(Old AMF UE NGAP ID)를 찾아서, 새로이 전달받은 AMF UE NGAP ID와 같이 저장할 수 있다. 상기 기술된 절차를 이용하여, SMO/Non-RT RIC는 단말이 Idle로 변경될 경우에 지속적으로 변경되는 O-RAN UE ID (AMF UE NGAP ID)를 추적해서 UE의 mobility 정보, 위치 정보, Performance measurement 정보를 오랜 시간 동안 지속적으로 관리가 가능하게 한다. 단말의 이동에 따라 AMF가 변경되더라도, 해당 단말의 추적이 용이해짐에 따라 해당 단말을 위한 관리 성능이 향상될 수 있다.

도 14c는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC를 통해, 3GPP 5GC(5G core network)와 near-RT RIC 간 단말 식별자를 공유하기 위한 시그널링의 제2 예를 도시한다. 도 14c는 본 개시의 실시 다른 예로, O-CU-CP (E2 Node)가 A1 Interface로 O-RAN UE ID를 SMO/Non-RT RIC로 전송하는 경우에 대한 실시 예가 도시되었다. SMO/Non-RT RIC는 시스템이 동작하여 O-RAN 서비스 제공을 시작하면, 연결된 모든 Near-RT RIC에게 A1 Policy Subscription for UE ID Update 메시지를 전송한다. A1 Policy Subscription for UE ID Update 메시지는 O-RAN 규격에서 명시한 RESTFUL message 로서 본 개시에서 Non-RT RIC가 Near-RT RIC에게 UE ID Notification을 받기 위해서 전송하는 서비스 가입 메시지이다. 예를 들어, A1 메시지 포맷은 하기의 표 4와 같이 정의될 수 있다.

Table 4 UE ID notification subscribe message format

A1 Policy Subscription 메시지는 O-RAN에서 정의한 Group ID를 포함할수 있다. A1 Policy subscription UE ID update 메시지를 수신한 Near-RT RIC는, UE ID를 E2 Node에게 요청할 수 있다. Near-RT RIC는 Database에 UE ID를 저장할 준비를 할 수 있다. Near-RT RIC는 RIC Subscription 메시지를 생성하고, 생성된 RIC Subscription 메시지를 E2 Node에게 전송함으로써, E2 RIC Subscription 절차를 시작한다. E2 RIC Subscription메시지는 Event Trigger Definition을 E2 GROUP ID로 설정 가능하고, GROUP ID로 설정이 안되어 있는 경우에는 Event Trigger Definition 조건에 맞는 모든 UE에 대해서 수행한다. E2 Node는 Event Trigger definition에서 지정한 Event 가 발생시 E2 Indication 메시지를 Near-RT RIC에게 전송하고, 전송되는 E2 Indication message는 Near-RT RIC에게서 O-RAN UE ID의 리스트를 전달한다.

O-RAN UE ID의 리스트를 전달받은 Near-RT RIC는 전달받은 UE ID의 리스트를 Database에 저장하고, A1 Policy Notification message를 생성해서 Non-RT RIC에게 전달한다. A1 Policy Notification message의 예는 Table 5에 예시하였다.

Table 5 A1 Policy Notification message format

O-RAN UE ID 관련 parameter들을 E2 Node로부터 수신한 Non-RT RIC는 상기 정보를 Database에 저장할 수 있다. 또한 SMO/Non-RT RIC는 E2 Node에서 수신한 O-RAN UE ID (AMF UE NGAP ID, GUAMI)를 SMO에서 지원하는 External interface를 사용해서, 3GPP 규격에서 명시한 N33/Nnef interface 기반으로 Core Network의 Network Exposure Function에게 전달할 수 있다. NEF는 Globally Unique AMF ID (GUAMI)가 가리키는 AMF를 식별할 수 있다. NEF는 해당 AMF의 연결된 AMF UE NGAP ID가 가리키는 UE의 Core Network에서 외부로 공개하는 GPSI (Generic Public Subscription Identifier)를 식별할 수 있다. NEF는 해당 GPSI와 관련된 UE Profile 정보와 GPSI를 SMO/Non-RT RIC에게 전달할 수 있다. NEF는 GPSI와 관련된, 5GC의 AMF UE NGAP ID, GUAMI(혹은 이에 더하여, 그룹 ID)를 SMO/Non-RT RIC로 전달할 수 있다. SMO/Non-RT RIC의 UE Identify management Function은 전달받은 GPSI 와 관련된 AMF UE NGAP ID를 data base에 저장한다. UE Identity management Function의 GPSI 저장 Database의 실시 예는 도 14b에 도시되었다.

SMO/Non-RT RIC는 Database에 저장한 GPSI로 인덱싱 된 AMF UE NGAP ID 와 GUAMI를 사용해서, 향후 Use case에서 필요하는 A1 Policy를 E2 Node에게 전송이 필요시, Create message로 생성해서 Near-RT RIC로 전달할 수 있다. 예를 들어서 설명을 하면, 앞에 절차에서 획득한 O-RAN UE ID와 UE ID가 가리키는 UE Profile 정보를 사용해서, Non-RT RIC는 O-RAN 규격에서 정의한 Traffic Steering, QoS optimization, Service Level Agreement optimization, RAN Slicing에 UE 별 제어에 사용한다.

그 후에 단말의 호가 release 되는 지정한 Event 가 발생시 E2 Indication 메시지를 Near-RT RIC에게 전송하고, 전송되는 E2 Indication message는 Near-RT RIC에게서 O-RAN 호가 release 되는 UE ID의 리스트를 전달한다. Near-RT RIC는 E2 Node에서 release된 호와 연관된 단말에 대한 list를 Database에서 삭제할 수 있다. 단말의 attach 절차/release 절차가 반복되면서, 새로이 할당된 UE ID리스트는 A1 UE ID Update subscription policy가 지워지기 전까지, 계속 반복 수행될 수 있다.

도 14d는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC와 near-RT RIC 간 가입(subscription)을 위한 A1 policy 전송의 예를 도시한다. step 1에서, Non-RT RIC는 Near-RT RIC에게 A1 policy create 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따라, step 2에서, Non-RT RIC는 Near-RT RIC에게 승낙에 따른 응답을 송신할 수 있다. 이 때, Non-RT RIC는 가입 정보를 전송할 수 있다. 다른 일 실시 예에 따라, step 3에서, Non-RT RIC는 step 2와 달리 거절 혹은 비허가의 응답을 송신할 수 있다.

도 14e는 본 개시의 실시 예들에 따른 non-RT RIC를 통해, 3GPP 5GC(5G core network)와 near-RT RIC 간 단말 식별자를 공유하기 위한 시그널링의 제3 예를 도시한다.

도 14e는 본 개시의 실시 다른 예로, Core Network에 위치한 Application Server에서 서비스를 시작하는 경우를 도시하였다. AMF는 단말이 RAN에 attach가 되면, AMF UE NGAP ID, GUAMI, 그리고, UE가 속한 Group을 가리키는 RFSP (Radio Frequency Selection Priority) 값을 생성해서 E2 노드(예: O-CU-CP, gNB)에게 전달할 수 있다. Application Server는 UE 가 attach 되었을 경우 UE 정보를 AMF/UDR(Unified Data Repository)로부터 수집해서 SMO/Non-RT RIC에서 ID Correlation service initiation을 시작한다. Correlation service initiation 메시지는 AMF의 연결된 AMF UE NGAP ID가 가리키는 UE의 Core Network에서 외부로 공개하는 GPSI (Generic Public Subscription Identifier), UE profile 정보를 포함할 수 있다. Correlation service initiation 메시지, 즉 GPSI 및 UE profile 정보는 SMO에서 지원하는 External interface를 사용해서, 3GPP 규격에서 명시한 N33/Nnef interface 기반으로 Core Network의 Network Exposure Function 으로부터 SMO/Non-RT RIC에게 전달된다. GPSI와 관련된, 5GC의 AMF UE NGAP ID, GUAMI(혹은 이에 더하여, 그룹 ID)도 Core Network의 Network Exposure Function 으로부터 SMO/Non-RT RIC에게 전달된다. SMO/Non-RT RIC의 UE Identify management Function은 전달받은 GPSI 와 관련된 AMF UE NGAP ID를 data base에 저장한다. UE Identity management Function의 GPSI 저장 Database의 실시 예는 도 14b에 도시되었다.

SMO/Non-RT RIC는 Database에 저장된 GPSI로 인덱싱 된 AMF UE NGAP ID 와 GUAMI를 A1 Policy Create message로 생성해서 Near-RT RIC로 전달한다. A1 Policy Create Message는 O-RAN 규격에서 명시한 RESTFUL message 로서 본 개시에서 정의하는 하기 UE ID를 포함할 수 있다(예: 상기 표 1 및 표 2 참조).

Near-RT RIC는 Non-RT RIC로부터 A1 Policy Create 메시지를 수신하면 database에 저장할 수 있다. Near-RT RIC는 Non-RT RIC로부터 전달받은 O-RAN UE ID를 기반으로 RIC Subscription 메시지를 생성할 수 있다. Near-RT RIC는 O-RAN UE ID 기반으로 생성된 RIC Subscription 메시지를 E2 Node에게 전송할 수 있다. RIC Subscription 메시지를 전달받은 E2 Node는 Subscription message에서 정의한 Event Trigger definition기반으로 동작 한다. 그 후에, Event Trigger definition에서 지정된 Event가 발생시, E2 노드는 E2 Indication 메시지를 Near-RT RIC에게 전송한다. 전송되는 E2 Indication message는 Near-RT RIC에게서 O-RAN UE ID별로 생성된다. 단말이 호를 release 하는 경우가 발생을 하면, E2 Node는 E2 Indication message를 Near-RT RIC에게 전송하며, 전송된 message는 O-RAN UE ID에서 지정한 UE 가 호를 release 했음을 나타낸다.

단말은 호가 release된 후에 호를 수신 하거나, 전송이 필요하면, 다시 AMF Call attach를 시도하고, Core Network에 위치한 Application Server에서 상기 Correlation service initiation 동작을 반복한다.

도 14a 내지 도 14e에서는 near RT RIC와 E2 노드가 별개의 노드인 상황을 예시하였으나, 본 개시의 실시 예들은 이에 한정되지 않는다. 일 실시 예에 따라, E2 노드가 O-CU-CP이고, O-CU-CP와 near RT RIC가 하나의 장비에 구현될 수도 있다. 이 때, O-CU-CP와 near RT RIC 간 시그널링은 내부 동작으로써 적용되거나 혹은 생략될 수 있다. 즉, 본 개시의 실시 예들은 near RT RIC가 CU 장비에 기능적으로 포함된 구현 상황을 배제하지 않는다.

도 15는 본 개시의 실시 예들에 따른 3GPP 5GC에서 외부 소스에게 단말 식별자를 제공하기 위한 시그널링의 예를 도시한다. 도 15는 5GC의 NEF가 SMO에게 GPSI 및 UE 관련 프로파일을 제공하는 예를 도시한다. 도 15에 도시된 절차는 5GC가 O-RAN의 SMO에게 단말 신원을 제공하기 위한 절차의 일 예시일 뿐이며, 본 개시의 다른 실시 예들을 제한하는 것으로 해석되지 않는다.

도 15를 참고하면, NEF가 특정 AF에 따른 있는 IDD 구성이 필요한 경우, NEF는 Nnef_NIDDConfiguration_TriggerNotify (GPSI, AF ID, NEF ID) 메시지를 AF에 전송하여 GPSI가 식별 한 UE에 대한 Nnef_NIDDConfiguration_Create 요청을 요청할 수 있다. AF는 Nnef_NIDDConfiguration_Create 요청 메시지를 NEF에게 전송할 수 있다. 도 15에 도시된 절차는 3GPP TS 23.502에 정의된 NIDD(Non-IP Data Delivery) 구성 절차이다. 도 15에 도시된 NIDD 구성 절차는 NEF에 의해 트리거되며, 구체적인 설명은 3GPP TS 23.502가 참조될 수 있다. 도 15의 AF(application function)는 O-RAN의 SMO(혹은 non-RT RIC)로 기능할 수 있다.

도 16은 본 개시의 실시 예들에 따른 SLA(service level agreement) 보장(assurance)의 예를 도시한다. 도 12a 내지 도 15에서 서술된 바와 같이, non-RT RIC에서, 3GPP의 코어 네트워크에서 관리되는 UE ID와 O-RAN에서 관리되는 UE ID를 서로 매핑 관계를 정의 및 저장함으로써, non-RT RIC는 단말에 대한 데이터를 보다 다양하게 획득할 뿐만 아니라, 단말에게 보다 효율적으로 서비스를 제공할 수 있다. 도 16은 도 12a 내지 도 15에 서술된 동작들에 따른 기술적 이점을 설명하기 위한 도면으로, 도 16에 도시된 동작들이 다른 실시 예들을 제한하는 것으로 해석되지 않는다.

SLA(Service Level Agreement)란 통신 서비스 제공자와 고객 간에 합의를 통하여 사전에 정의된 수준의 서비스를 제공하기로 맺은 협약이다. 서비스 수준 협약에서는 만약 서비스 제공 수준이 미달되거나 주기적으로 혹은 일정 기간 동안 사전에 정의된 수준에 미치지 못하는 경우 서비스 제공자는 고객에게 통신 요금 중 일부를 협약에 기준하여 배상한다. 이러한 SLA 달성을 보장하기 위하여, SLA Assurance가 O-RAN에서 이용될 수 있다.

도 16을 참고하면, SMO의 OAM Function은 E2 노드로부터 데이터를 수집할 수 있다. 여기서, 데이터는 무선망, 즉 RAN 데이터를 의미할 수 있다. SMO의 OAM Function은 O1 인터페이스를 통해 E2 노드로부터 데이터를 수집할 수 있다. 데이터 수집은 사용자 단위, 즉 UE ID 단위로 수행될 수 있다. SMO의 OAM function은 RAN slice SLA 보장에 관한 데이터를 non-RT RIC에게 제공한다. 일 실시 예에 따라, RAN slice SLA 보장에 관한 데이터는 GPSI 기반으로 생성될 수 있다. non-RT RIC는 OAM function으로부터 전달받은 정보에 기반하여, 데이터를 수집하고 정책을 생성할 수 있다. non-RT RIC는 생성된 정책을 나타내는 A1 policy create 메시지(혹은 A1 policy setup, A1 policy update 메시지)를 near-RT RIC에게 전달할 수 있다. 이후, near-RT RIC는 내부 E2 인터페이스를 통해 SLA 보장 서비스를 제공할 수 있다.

본 개시에서는 5GC 혹은 O-RAN에서 정의되는 UE ID로써, GUTI, 5G GTUI, AMF UE NGAP ID, GUMME GUAMI 등이 예시되었다. UE ID는 해당 규격에서 정의하는 단말의 신원을 의미한다.

GUTI는 MME에서 단말을 고유하게(uniquely) 식별하기 위한 식별자일 수 있다. <GUTI> = <GUMMEI><M-TMSI>와 같이 구성되며, 여기서 <GUMMEI> = <MCC><MNC><MME Identifier> and <MME Identifier> = <MME Group ID><MME Code>일 수 있다.

5G-GUTI는 AMF에서 단말을 고유하게(uniquely) 식별하기 위한 식별자일 수 있다. <5G-GUTI> = <GUAMI><5G-TMSI> 와 같이 구성되며, 여기서 <GUAMI> = <MCC><MNC><AMF Identifier> and <AMF Identifier> = <AMF Region ID><AMF Set ID><AMF Pointer>일 수 있다.

5G-S-TMSI는보다 효율적인 무선 신호 처리 절차 (예: 페이징 및 서비스 요청)를 가능하게 하는 5G-GUTI의 축약된 형태이다. 페이징 목적으로 모바일은 5G-S-TMSI로 페이징될 수 있다. 5G-S-TMSI는 AMF 세트 ID, AMF 포인터 및 5G-TMSI로 구성될 수 있다.

본 개시의 실시 예들은 AMF UE NGAP ID, GUAMI가 예로 서술되었으나, 일부 실시 예들에서, 상기 5G-GUTI를 구성하는 식별자(예: 5G-S TMSI, AMF identifier), AMF set ID, AMF pointer 등) 범위 내 혹은 GUTI를 구성하는 식별자(예: S TMSI, MME code, MME group ID 등) 범위 내에서 본 개시의 실시 예들의 식별자가 대체되어 적용될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 RIC의 RRM 제어에 따라, IPC 비용이 감소할 수 있다. 특히, DU/CU/RIC가 동일한 환경에 위치할 경우, 메시지 중계를 위한 비용이 줄어들 수 있다. RIC는 메시지 전달을 제외한 모든 것들을 수행함으로써, 벤더들 간의 운용 상에 따른 상호성 문제가 해소될 수 있다. 또한, RIC의 지능형 기능(intelligent function)은 DU, CU-UP들 간의 특정 기능을 대체할 수 있도록, 업그레이드될 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.

Claims (2)

1. non-RT(real time) RIC(RAN(radio access network) intelligent controller)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
   E2 노드로부터 O-RAN의 단말의 신원(identity)와 관련된 제1 정보를 획득하는 과정과,
   5GC(5G core network)의 NEF(network exposure function)로부터 상기 단말의 신원과 관련된 제2 정보를 획득하는 과정과,
   상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기반하여 A1 정책 메시지를 생성하는 과정과,
   A1 인터페이스를 통해 상기 A1 정책 메시지를 near-RT RIC에게 전송하는 과정을 포함하고,
   상기 제1 정보는 GPSI(Generic Public Subscription Identifier), 상기 5GC와 관련된 AMF(Access and Mobility management Function) UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI(Globally Unique AMF ID))를 포함하고,
   상기 제2 정보는 상기 5GC와 관련된 AMF UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI를 포함하는 방법.
   
2. non-RT(real time) RIC(RAN(radio access network) intelligent controller)를 수행하는 장치에 있어서,
   적어도 하나의 송수신기와
   적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 프로세서는,
   E2 노드로부터 O-RAN의 단말의 신원(identity)와 관련된 제1 정보를 획득하고,
   5GC(5G core network)의 NEF(network exposure function)로부터 상기 단말의 신원과 관련된 제2 정보를 획득하고,
   상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기반하여 A1 정책 메시지를 생성하고,
   A1 인터페이스를 통해 상기 A1 정책 메시지를 near-RT RIC에게 전송하도록 구성되고,
   상기 제1 정보는 GPSI(Generic Public Subscription Identifier), 상기 5GC와 관련된 AMF(Access and Mobility management Function) UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI(Globally Unique AMF ID))를 포함하고,
   상기 제2 정보는 상기 5GC와 관련된 AMF UE NGAP ID 및 상기 5GC와 관련된 GUAMI를 포함하는 장치.

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