KR20230022058A

KR20230022058A - SMF(session management function)를 변경하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230022058A
Application number: KR1020210104204A
Authority: KR
Inventors: 권기석; 정상수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2023-02-14

Abstract

SMF(session management function)를 제 1 SMF가 변경하는 방법은 SM(session management) context 복원 요청 메시지를 제 2 SMF에 전송하는 단계, 상기 제 2 SMF로부터 SM context 복원 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 SM context 복원 응답 메시지에 기초하여, 상기 제 2 SMF로 SM context transfer 메시지를 전송하는 단계, UPF (user plane function)에 PFCP (packet forwarding control protocol) session set modification 요청 메시지를 전송하는 단계, 및 상기 UPF로부터 PFCP session set modification 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

SMF(session management function)를 변경하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CHANGING SMF}

본 개시는 통신 시스템에 대한 내용으로, 특히 SMF에 문제가 발생 했을 때 SMF가 관리하던 UPF를 다른 SMF로 관리를 변경하는 방법에 관한 것이다.

4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th 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.

5G 시스템에서는 기존 4G 시스템 대비 다양한 서비스에 대한 지원을 고려하고 있다. 예를 들어, 가장 대표적인 서비스들은 모바일 초광대역 통신 서비스(eMBB: enhanced mobile broad band), 초 고신뢰성/저지연 통신 서비스(URLLC: ultra-reliable and low latency communication), 대규모 기기간 통신 서비스(mMTC: massive machine type communication), 차세대 방송 서비스(eMBMS: evolved multimedia broadcast/multicast Service) 등이 있을 수 있다. 그리고, 상기 URLLC 서비스를 제공하는 시스템을 URLLC 시스템, eMBB 서비스를 제공하는 시스템을 eMBB 시스템 등이라 칭할 수 있다. 또한, 서비스와 시스템이라는 용어는 혼용되어 사용될 수 있다.

이 중 URLLC 서비스는 기존 4G 시스템과 달리 5G 시스템에서 새롭게 고려하고 있는 서비스이며, 다른 서비스들 대비 초 고 신뢰성(예를 들면, 패킷 에러율 약 10-5)과 저 지연(latency)(예를 들면, 약 0.5msec) 조건 만족을 요구한다. 이러한 엄격한 요구 조건을 만족시키기 위하여 URLLC 서비스는 eMBB 서비스보다 짧은 전송 시간 간격(TTI: transmission time interval)의 적용이 필요할 수 있고 이를 활용한 다양한 운용 방식들이 고려되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다.

IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 특히 NPN(Non-Public Network)를 효율적으로 사용하기 위한 방안이 요구되고 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

본 개시의 일 실시예 따르면, SM(session management) context 복원 요청 메시지를 제 2 SMF에 전송하는 단계, 상기 제 2 SMF로부터 SM context 복원 응답 메시지를 수신하는 단계, 상기 SM context 복원 응답 메시지에 기초하여, 상기 제 2 SMF로 SM context transfer 메시지를 전송하는 단계, UPF (user plane function)에 PFCP (packet forwarding control protocol) session set modification 요청 메시지를 전송하는 단계, 및 상기 UPF로부터 PFCP session set modification 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 SMF(session management function)를 제 1 SMF가 변경하는 방법이 제공된다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 5G 망의 구조를 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, PDU session, SM context 및 PFCP session context 사이의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 SM context의 복원 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예 따른, PFCP session들의 복원 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예 따른 SM context 및 PFCP session context의 복원 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 네트워크 엔티티(Network Entity)의 구성을 나타낸 도면이다.

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

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

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

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

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, Node B, BS (Base Station), eNB (eNode B), gNB (gNode B), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 본 개시의 실시예와 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity) 또는 NF(network function)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 3GPP(3rd generation partnership project long term evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

본 개시의 실시예들은 SMF가 고장 혹은 교체 될 때, 해당 SMF가 관리하던 PFCP session의 복원에 관련한 방법을 제공한다.

또한, 이하의 실시예들에서는 기존 SMF가 신규 SMF에게 PFCP session에 관한 정보인 SM(session management) context를 Group으로 전달 하는 방법 및 이를 위한 SM context 업데이트 및 Group ID를 변경하는 방안을 제안한다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 5G 망의 구조를 도시한다. 5G 망을 구성하는 네트워크 엔티티 또는 네트워크 노드들의 설명은 다음과 같다.

(R)AN((Radio) Access Network)는 단말의 무선 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), NG-RAN(NextGeneration Radio Access Network), 5G-AN, 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), NG UE(NextGeneration UE), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 또한, 이하에서 5G 시스템을 일례로서 본 개시의 실시 예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경를 갖는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

무선 통신 시스템은 4G 시스템에서 5G 시스템으로 진화를 하면서 새로운 코어 네트워크(Core Network)인 NextGen Core(NG Core) 혹은 5GC(5G Core Network)를 정의한다. 새로운 Core Network는 기존의 네트워크 엔터티(NE: Network Entity)들을 전부 가상화 하여 네트워크 기능(NF: Network Function)으로 만들었다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 네트워크 기능이란 네트워크 엔티티, 네트워크 컴포넌트, 네트워크 자원을 의미할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 5GC는 도 1에 도시된 NF들을 포함할 수 있다. 물론 도 1의 예시에 제한되는 것은 아니며, 5GC는 도 1에 도시된 NF보다 더 많은 수의 NF를 포함할 수도 있고 더 적은 수의 NF를 포함할 수도 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, AMF(Access and Mobility Management Function)은 단말의 이동성을 관리하는 네트워크 기능일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, SMF(Session Management Function)은 단말에게 제공하는 PDN(Packet Data Network) 연결을 관리하는 네트워크 기능일 수 있다. PDN연결은 PDU(Protocol Data Unit) Session이라는 이름으로 지칭될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, PCF(Policy Control Function)는 단말에 대한 이동통신사업자의 서비스 정책, 과금 정책, 그리고 PDU Session에 대한 정책을 적용하는 네트워크 기능일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, UDM(Unified Data Management)은 가입자에 대한 정보를 저장하는 네트워크 기능일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, NEF(Network Exposure Function)은 단말에 관한 정보를 5G 네트워크 외부에 있는 서버에게 제공하는 기능일 수 있다. 또한 NEF는 5G 네트워크에 서비스를 위해서 필요한 정보를 제공하여UDR에 저장하는 기능을 제공할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, UPF(User Plane Function)은 사용자 데이터(PDU)를 DN(Data Network)으로 전달하는 게이트웨이 역할을 수행하는 기능일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, NRF(Network Repository Function)은 NF을 Dicovery 하는 기능을 수행할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, AUSF(Authentication Server Function)은 3GPP 접속 망과 non-3GPP 접속 망에서의 단말 인증을 수행할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, NSSF(Network Slice Selection Function)은 단말에게 제공되는 Network Slice Instance를 선택하는 기능을 수행할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, DN(Data Network)는 망 사업자의 서비스나 3rd party 서비스를 이용하기 위해서 단말이 데이터를 송수신하는 데이터 네트워크일 수 있다.

SMF(Session Management Function)에 문제가 발생하거나 교체 할 때, SMF가 관리하던 UPF(User Plane Function)들을 관리 할 새로운 SMF로 변경해야 할 필요가 있다. 이에 따라, 기존에는 PFCP(Packet Forwarding Control Protocol) sessions를 관리하기 위해 새로운 SMF로 각각 변경하지 않고 Group으로 묶어서 변경한다.

그러나, 기존에는 PFCP session Group을 관리하기 위하여 새로운 SMF로 변경 할 때, UPF에게 새로운 SMF로 관리를 변경하는 절차만 존재하는 문제가 있다.

즉, PFCP 관련 정보인 SM context를 기존 SMF에서 새로운 SMF로 전달하는 과정이 존재 하지 않는다. 따라서, 이를 해결 하고자 기존 SMF와 새로운 SMF 사이의 SM context 를 Transfer 하는 절차를 추가할 필요가 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, PDU session, SM context 및 PFCP session context 사이의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

단계 1에서, 단말 (User Equipment, UE)은 PDU session establishment request를 SMF에 전송한다.

단계 2에서, SMF는 SM context를 생성한다. SM context는 단말이 전송한 PDU session establish request에 기초하여 설립된 PDU session와 관련된 정보를 의미할 수 있다. 또한, SMF는 생성한 SM context를 SMF 내에 저장할 수 있다.

단계 3에서, SMF는 설립된 PDU session을 Handling 하기 위해 UPF에 PFCP session establishment request를 전송할 수 있다. 또한, SMF는 설립된 PFCP session와 관련된 정보를 PFCP session context 형태로 생성하고 UPF에 전송할 수 있다.

단계 4에서, UPF는 PFCP session context 를 저장할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 SM context의 복원 절차를 설명하기 위한 도면이다.

SM context의 복원 절차는 SMF 복원 절차가 수행되기 전에 수행되는 절차이다. SMF 복원 절차는 SMF가 고장나거나 교체가 필요할 때 수행된다. 고장나거나 교체가 필요한 SMF가 관리하는 PDU session이 있는 경우, PDU session와 대응되는 SM context는 다른 SMF에서 관리될 필요가 있기 때문이다. 이때, 다른 SMF는 SMF와 같은 SMF set에 속한 SMF들 중 하나의 SMF, 즉 alternative SMF이다. .

단계 1에서, SMF는 SM context들의 복원 절차를 수행하기 위해서 alternative SMF에게 SM Context Restoration Request 메시지를 전송할 수 있다. SM Context Restoration Request 메시지를 전송하는 것은 alternative SMF에게 SMF가 관리하고 있는 PDU session들의 관리를 요청하는 것이다. SM Context Restoration Request 메시지는 관리를 요청하는 PDU session들의 개수 또는 SM context의 데이터량 등이 파라미터로 포함할 수 있다.

단계 2에서, alternative SMF는 SM Context Restoration Response 메시지를 SMF에게 전송할 수 있다. SM Context Restoration Response 메시지는 alternative SMF가 PDU session들에 대한 관리 요청을 수락(acknowledgement) 했다는 정보를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, Alternative SMF가 Group ID를 변경하는 경우, SM Context Restoration Response 메시지는 새로 생성한 Group ID를 포함 할 수 있다.

본 개시의 다른 일 실시예에서, SM Context Restoration Response 메시지는 alternative SMF가 PDU session들에 대한 관리 요청을 거절한다는 정보를 포함할 수 있다. 이때, alternative SMF는 SM Context Restoration Response 메시지의 cause 값에 거절에 대한 이유를 작성할 수 있다.

단계 3에서, SM Context Restoration Response 메시지가 수락(acknowledgement) 정보를 포함하는 경우, SM Context Transfer 메시지를 alternative SMF로 전송할 수 있다. SM Context Transfer 메시지는 PGW-C/SMF FQ-CSID(s), Group ID(s), 또는 SMF address(es)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, SM Context Transfer 메시지는 PGW-C/SMF FQ-CSID(s), Group ID(s), 또는 SMF address(es)와 대응되는 적어도 하나의 SM context를 더 포함할 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예 따른, PFCP session들의 복원 절차를 설명하기 위한 도면이다.

PFCP session의 복원 절차는 SMF 복원 절차가 수행되기 전에 수행되는 절차이다. SMF 복원 절차는 SMF가 고장나거나 교체가 필요할 때 수행된다. 고장나거나 교체가 필요한 SMF가 관리하는 PDU session이 있는 경우, PDU session와 대응되는 PFCP session는 다른 SMF에서 관리될 필요가 있기 때문이다. 이때, 다른 SMF는 SMF와 같은 SMF set에 속한 SMF들 중 하나의 SMF, 즉 alternative SMF 이다.

단계 1에서, SMF 또는 alternative SMF는 PFCP session들의 복원 절차를 수행하기 위해서 PFCP session들을 handling 하고 있는 UPF에게 PFCP Session Set Modification Request 메시지를 전송할 수 있다. PFCP Session Set Modification Request 메시지는 PGW-C/SMF FQ-CSID(s) (Fully Qualified Connection Set Identifier), Group ID(s), 또는 SMF adderss(es)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, PFCP Session Set Modification Request 메시지는 alternative SMF IP address 정보를 더 포함할 수 있다.

PFCP Session Set Modification Request 메시지를 통해, UPF는 (메시지에 포함된 정보와) 대응하는 PFCP session들의 관리가 현재의 SMF에서 alternative SMF로 변경되었다는 것을 알 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, alternative SMF가 기존의 Group ID와 중복되는 등의 이유가 발생하면 alternative SMF는 새로운 Group ID(s)를 할당할 수 있다. alternative SMF가 새로운 Group ID(s)를 할당한 경우, PFCP Session Set Modification Request 메시지는 new Group ID(s)를 포함할 수 있다.

단계 2에서, UPF는 PFCP Session Set Modification Response 메시지를 SMF 또는 alternative SMF에게 전송할 수 있다. PFCP Session Set Modification Response 메시지가 acknowledgement를 포함하는 경우, UPF는 관련 PFCP session에 의해서 발생되는 PFCP Session Report Request 메시지를 alternative SMF에게 전송할 수 있다.

아래의 [표 1]은 SM context를 보여준다. SMF가 alternative SMF에게 Group ID로 식별되는 SM context들을 전달하기 위해서는 대응되는 PFCP session들에게 할당된 동일한 Group ID를 SM context 내도 저장해야 한다. 이러한 동작은 SM context를 생성하는 절차 혹은 PFCP session context를 생성하는 절차에서 수행될 수 있다.

[표 1]

도 5는 본 개시의 일 실시예 따른 SM context 및 PFCP session context의 복원 절차를 설명하기 위한 도면이다.

SM context 및 PFCP session의 복원 절차는 SMF 복원 절차가 수행되기 전에 수행되는 절차이다. SMF 복원 절차는 SMF가 고장나거나 교체가 필요할 때 수행된다. 고장나거나 교체가 필요한 SMF가 관리하는 PDU session이 있는 경우, PDU session와 대응되는 SM context 및 PFCP session는 다른 SMF에서 관리될 필요가 있기 때문이다. 이때, 다른 SMF는 SMF와 같은 SMF set에 속한 SMF들 중 하나의 SMF, 즉 alternative SMF이다. .

구체적으로, 도 5에서의 alternative SMF는 UPF로부터 PFCP session context를 수신하고, SMF로부터 SM context를 수신한다. 이때, SM context는 PFCP session context와 관련된 정보(또는 내용)을 포함하지 않을 수 있다.

단계 1에서, SMF는 SM context들의 복원 절차를 수행하기 위해서 alternative SMF에게 SM Context Restoration Request 메시지를 전송할 수 있다. SM Context Restoration Request 메시지를 전송하는 것은 alternative SMF에게 SMF가 관리하고 있는 PDU session들의 관리를 요청하는 것이다. SM Context Restoration Request 메시지는 관리는 요청하는 PDU session들의 개수나 SM context의 데이터량 등을 파라미터로 포함할 있다.

단계 3에서, SM Context Restoration Response 메시지가 수락(acknowledgement) 정보를 포함하는 경우, SM Context Transfer 메시지를 alternative SMF로 전송할 수 있다. SM Context Transfer 메시지는 PGW-C/SMF FQ-CSID(s), Group ID(s), 또는 SMF address(es)를 포함하거나 이와 대응되는 적어도 하나의 SM context를 포함할 수 있다. 이때, 전송되는 SM context에는 PFCP session context의 내용은 제외될 수 있으며 그 결과 전송속도 등의 효율을 높일 수 있다.

단계 4에서, SMF 또는 alternative SMF는 PFCP session들의 복원 절차를 수행하기 위해서 PFCP session들을 handling 하고 있는 UPF에게 PFCP Session Set Modification Request 메시지를 전송할 수 있다. PFCP Session Set Modification Request 메시지는 PGW-C/SMF FQ-CSID(s) (Fully Qualified Connection Set Identifier), Group ID(s), 또는 SMF adderss(es)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일시예에서, PFCP Session Set Modification Request 메시지는 alternative SMF IP address 정보를 더 포함할 수 있다. PFCP Session Set Modification Request 메시지를 통해, UPF는 (메시지에 포함된 정보와) 대응하는 PFCP session들의 관리가 현재의 SMF에서 alternative SMF로 변경되었다는 것을 알 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, alternative SMF가 새로운 Group ID(s)를 할당한 경우, PFCP Session Set Modification Request 메시지는 new Group ID(s)를 포함할 수 있다.

단계 5에서, UPF는 PFCP Session Set Modification Response 메시지를 SMF 또는 alternative SMF에게 전송할 수 있다. PFCP Session Set Modification Response 메시지가 acknowledgement를 포함하는 경우, UPF는 관련 PFCP session에 의해서 발생되는 PFCP Session Report Request 메시지를 alternative SMF에게 전송할 수 있다.

단계 6에서, UPF는 PFCP Session Context Transfer 메시지를 alternative SMF에게 전송할 수 있다. PFCP Session Context Transfer 메시지는 PGW-C/SMF FQ-CSID(s), Group ID(s), 또는 SMF address(es)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, PFCP Session Context Transfer 메시지는 PGW-C/SMF FQ-CSID(s), Group ID(s), 또는 SMF address(es)와 대응하는 적어도 하나의 PFCP session context를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 전송의 효율이 증대될 수 있다.

도 6는 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 단말은 단말의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서(620), 송신부 및 수신부를 포함하는 송수신부(600) 및 메모리(610)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 단말은 도 6에 도시된 구성보다 더 많은 구성을 포함할 수도 있고, 더 적은 구성을 포함할 수도 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 송수신부(600)는 네트워크 엔티티(Network Entity)들 또는 다른 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 네트워크 엔티티와 송수신하는 신호는 제어 정보와 데이터를 포함할 수 있다. 또한 송수신부(600)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(620)로 출력하고, 프로세서(620)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(620)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다. 한편, 프로세서(620), 메모리(610), 및 송수신부(600)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 프로세서(620) 및 송수신부(600)는 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 프로세서(620)는 AP(Application Processor), CP(Communication Processor), 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(610)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(610)는 프로세서(620)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 메모리(610)는 롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(610)는 복수 개일 수 있다. 또한 프로세서(620)는 메모리(610)에 저장된 전술한 본 개시의 실시예들을 수행하기 위한 프로그램에 기초하여 전술한 실시예들을 수행할 수 있다.

도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 네트워크 엔티티(Network Entity)의 구성을 나타낸 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티는 네트워크 엔티티의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서(920), 송신부 및 수신부를 포함하는 송수신부(700) 및 메모리(710)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 네트워크 엔티티는 도 7에 도시된 구성보다 더 많은 구성을 포함할 수도 있고, 더 적은 구성을 포함할 수도 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 송수신부(700)는 다른 네트워크 엔티티들 또는 단말 중 적어도 하나와 신호를 송수신할 수 있다. 다른 네트워크 엔티티들 또는 단말 중 적어도 하나와 송수신하는 신호는 제어 정보와 데이터를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(720)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 네트워크 엔티티를 제어할 수 있다. 한편, 프로세서(720), 메모리(710) 및 송수신부(700)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 프로세서(720) 및 송수신부(700)는 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 프로세서(720)는 AP(Application Processor), CP(Communication Processor), 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(710)는 네트워크 엔티티의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(710)는 프로세서(720)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 메모리(710)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(710)는 복수 개일 수 있다. 또한 프로세서(720)는 메모리(710)에 저장된 전술한 본 개시의 실시예들을 수행하기 위한 프로그램에 기초하여 전술한 실시예들을 수행할 수 있다.

전술한 구성도, 제어/데이터 신호 송신 방법의 예시도, 동작 절차 예시도, 구성도들은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 본 개시의 실시 예에 기재된 모든 구성부, 엔티티, 또는 동작의 단계가 개시의 실시를 위한 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다. 또한 각 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시에서 제안하는 방법들의 일부분들이 서로 조합되어 네트워크 엔티티와 단말이 운용될 수 있다.

앞서 설명한 기지국이나 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 기지국 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 기지국 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 엔티티, 기지국 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 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(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 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, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 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 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 즉, 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시에서 제안하는 방법들의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 5G, NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, LTE, LTE-A, LTE-A-Pro 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

SMF(session management function)를 제 1 SMF가 변경하는 방법에 있어서,
SM(session management) context 복원 요청 메시지를 제 2 SMF에 전송하는 단계;
상기 제 2 SMF로부터 SM context 복원 응답 메시지를 수신하는 단계;
상기 SM context 복원 응답 메시지에 기초하여, 상기 제 2 SMF로 SM context transfer 메시지를 전송하는 단계;
UPF (user plane function)에 PFCP (packet forwarding control protocol) session set modification 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
상기 UPF로부터 PFCP session set modification 응답 메시지를 수신하는 단계;를 포함하는 방법.