KR20230050132A

KR20230050132A - 무선 통신 시스템에서 트래픽 분류를 이용한 트래픽 처리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230050132A
Application number: KR1020210133459A
Authority: KR
Inventors: 이지철; 김혜성; 정상수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-10-07
Filing date: 2021-10-07
Publication date: 2023-04-14
Also published as: EP4395267A4; WO2023059127A1; EP4395267A1

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템의 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템의 세션 관리 기능(session managemen function, SMF) 장치에서 트래픽 분류를 이용한 트래픽 처리 방법으로, 정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치로부터 정규화된 도메인 이름(Fully Qualified Domain Name, FQDN) 서비스 데이터 플로우(service data flow: SDF) 및 어플리케이션 검출 정보를 포함하는 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 규칙을 수신하는 단계; 상기 수신된 PCC 규칙에 기반하여 FQDN을 포함하는 도메인 이름 시스템(domain Name System, DNS) 메시지 처리 규칙을 생성하는 단계; 상기 DNS 메시지 처리 규칙을 에지 어플리케이션 서버 탐색 기능(Edge Application Server Discovery Function, EASDF)로 전송하는 단계; 상기 DASDF로부터 FQDN 정보 및 해당하는 인터넷 프로토콜(internet protocol, IP) 주소를 포함하는 DNS 보고 메시지를 수신하는 단계; 상기 DNS 보고 메시지와 상기 PCC 규칙에 기반하여 N4 규칙을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 N4 규칙을 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 트래픽 분류를 이용한 트래픽 처리 방법 및 장치{MTEHOD AND APPARATUS FOR TRAFFIC HANDLING USING TRAFFIC CLASSIFICATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에 관련된 것으로, 보다 구체적으로 셀룰러 무선 통신 시스템 예를 들어, 5G 시스템(System)에서, 트래픽 분류를 이용한 트래픽 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 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 FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 셀룰러 이동통신 표준을 담당하는 3GPP는 기존 4G LTE 시스템에서 5G 시스템으로의 진화를 꾀하기 위해 새로운 코어 네트워크(Core Network) 구조를 5G 코어(Core)(5GC)라는 이름으로 명명하고 표준화를 진행하고 있다.

5GC는 기존 4G를 위한 네트워크 코어인 진화된 패킷 코어(Evolved Packet Core: EPC) 대비 다음과 같은 차별화된 기능을 지원한다.

첫째, 5GC에서는 네트워크 슬라이스(Network Slice) 기능이 도입된다. 5G의 요구 조건으로, 5GC는 다양한 종류의 단말 타입 및 서비스를 지원해야 한다. 예를 들어, 초광대역 이동 통신(enhanced Mobile Broadband, eMBB), 초고신뢰 저지연 통신(Ultra Reliable Low Latency Communications, URLLC), 대규모 사물 통신(massive Machine Type Communications, mMTC). 이러한 단말/서비스는 각각 코어 네트워크에 요구하는 요구조건이 다르다. 예를 들면, eMBB 서비스인 경우에는 높은 데이터 전송 속도(data rate)를 요구하고 URLLC 서비스인 경우에는 높은 안정성과 낮은 지연을 요구한다. 이러한 다양한 서비스 요구조건을 만족하기 위해 제안된 기술이 네트워크 슬라이스(Network Slice) 방안이다.

네트워크 슬라이스는 하나의 물리적인 네트워크를 가상화(Virtualization) 하여 여러 개의 논리적인 네트워크를 만드는 방법으로, 각 네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice Instance, NSI)는 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 따라서, 각 NSI마다 그 특성에 맞는 네트워크 기능(Network Function: NF)을 가짐으로써 다양한 서비스 요구조건을 만족시킬 수 있다. 각 단말마다 요구하는 서비스의 특성에 맞는 NSI를 할당하여 여러 5G 서비스를 효율적으로 지원할 수 있다.

둘째, 5GC는 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능의 분리를 통해 네트워크 가상화 패러다임 지원을 수월하게 할 수 있다. 기존 4G LTE에서는 모든 단말이 등록, 인증, 이동성 관리 및 세션 관리 기능을 담당하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)라는 단일 코어 장비와의 시그널링 교환을 통해서 내트워크에서 서비스를 제공받을 수 있었다. 하지만, 5G에서는 단말의 수가 폭발적으로 늘어나고 단말의 타입에 따라 지원해야 하는 이동성 및 트래픽/세션 특성이 세분화됨에 따라 MME와 같은 단일 장비에서 모든 기능을 지원하게 되면 필요한 기능별로 엔티티를 추가하는 확장성(Scalability)이 떨어질 수밖에 없다. 따라서, 제어 평면을 담당하는 코어 장비의 기능/구현 복잡도와 시그널링 부하 측면에서 확장성 개선을 위해 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능을 분리하는 구조를 기반으로 다양한 기능들이 개발되고 있다.

현재 5GC 네트워크에서 사업자는 단말에 설치된 어플리케이션 프로그램에서 생성하는 트래픽을 사업자가 직업 혹은 협력하여 운영하는 에지 컴퓨팅, 네트워크 슬라이스에서, 사업자가 기대하는 대로 트래픽을 라우팅하여, 네트워크의 자원을 최적화한다.

이러한 트래픽을 포워딩하고, QOS 및 과금을 적용하는 정책은 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 규칙이라 한다. 기존의 PCC 규칙은 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, IP) 헤더 정보 혹은 어플리케이션 식별자(Application Identifier)로 트래픽을 구분하는 용도도 활용되었다. 하지만, IP 헤더 정보는 클라우드 상황에서 서버의 IP 주소가 바뀌는 경우에 사용되기 어렵고, Application Identifier 는 사용자 평면 기능(User Plane Function, UPF)에서의 트래픽을 처리하기 위하여 많은 프로세싱을 요구한다.

따라서 본 개시에서는 이동통신 시스템에서 에지 컴퓨팅 제공을 위하여 DNS 메시지를 처리하기 위하여 도입된 에지 어플리케이션 서버 탐색 기능(Edge Application Server Discovery Function, EASDF)을 활용하여 트래픽을 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 개시에서는 에지 컴퓨팅 시스템을 지원하는 이동통신 시스템에서 어플리케이션 트래픽의 감지를 위한 방법 및 장치를 제공한다.

또한 본 개시에서는 에지 컴퓨팅 시스템에서 단말 트래픽이 적절하게 라우팅되는지를 확인할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.

또한 본 개시에서는 에지 컴퓨팅 시스템에서 트래픽 별로 과금, 서비스 품질(Quality of Service) 및 라우팅 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템의 세션 관리 기능(session managemen function, SMF) 장치에서 트래픽 분류를 이용한 트래픽 처리 방법으로, 정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치로부터 정규화된 도메인 이름(Fully Qualified Domain Name, FQDN) 서비스 데이터 플로우(service data flow: SDF) 및 어플리케이션 검출 정보를 포함하는 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 규칙을 수신하는 단계; 상기 수신된 PCC 규칙에 기반하여 FQDN을 포함하는 도메인 이름 시스템(domain Name System, DNS) 메시지 처리 규칙을 생성하는 단계; 상기 DNS 메시지 처리 규칙을 에지 어플리케이션 서버 탐색 기능(Edge Application Server Discovery Function, EASDF)로 전송하는 단계; 상기 DASDF로부터 FQDN 정보 및 해당하는 인터넷 프로토콜(internet protocol, IP) 주소를 포함하는 DNS 보고 메시지를 수신하는 단계; 상기 DNS 보고 메시지와 상기 PCC 규칙에 기반하여 N4 규칙을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 N4 규칙을 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 개시에 따르면, 이동통신 시스템에서 에지 컴퓨팅 시스템을 지원하는 경우 복잡하고 사전 설정이 필요한 Application identifier 기반 트래픽 검출(Traffic Detection) 방식을 사용하지 않고, 정규화된 도메인 이름(Fully Qualified Domain Name, FQDN) 기반으로 사용자 트래픽에 대한 QoS 적용, PCC 정책 적용, 어플리케이션 트래픽 감지 기능을 제공할 수 있다.

또한, 클라우드 환경에서 서버의 IP 주소가 수시로 변경되는 경우에도 FQDN 기반의 트래픽을 감지할 수 있다.

본 개시에 따른 장점을 구체적으로 좀 더 살펴보면, 아래와 같다.

FQDN은 서비스를 쉽게 식별할 수 있으며 간단하고, 심층 패킷 검사(Deep Packet Inspection, DPI) 대비 오류가 없다.

FQDN-SDF 기반 필터(Filter)는 IP 기반 filter 대비 장점은 단말이 서비스를 제공하는 어플리케이션 서버를 FQDN으로 식별할 수 있다는 것이다. IP 기반 filter는 어플리케이션 계층 서버가 클라우드 상에 존재하여 IP 주소가 동적으로 바뀌게 되는 경우, 올바른 트래픽 규칙을 생성할 수 없다. 또는 컨텐츠 전달 네트워크(Contents Delivery Network, CDN)에서와 같이 지역 별로 로컬 서버가 서로 다른 IP 주소로 동일한 서비스를 제공하는 경우, 동일한 FQDN에 대하여 지역별로 서로 상이한 IP 주소를 IP Filter 규칙으로 제공하여한다. 이처럼 지역 별로 서로 다른 IP 주소를 사전에 설정하는 것은 불가능에 가까운 일이다.

FQDN-SDF 기반 SDF가 DPI 대비 갖는 장점은 매우 간단한 방법으로 적은 양의 프로세싱 파워를 요구한다는 점이다. DPI는 트래픽 패턴(Traffic pattern)을 감지하지 않으므로 매우 간단하다, 그리고 동일한 트래픽 패컨을 가지는 복수의 서비스도 FQDN으로 구분이 가능하다. 현재 대부분의 어플리케이션 트래픽은 암호화된 트래픽으로, 암호화된 트래픽에 DPI를 제공하지 못하는 경우 DNS 감지를 통하여 정확한 트래픽 감지가 가능하다. 또한, 단말에 전달되는 DNS 응답 메시지를 기반으로 트래픽 규칙을 생성하므로, DPI 감지 보다 정확한 트래픽 감지 기능을 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 네트워크 구조, 인터페이스 및 UE 간의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 2는 서비스 데이터 플로우 탬플릿을 활용한 어플리케이션 트래픽 감지 방법을 설명하기 위한 네트워크의 구성 및 신호 흐름의 예시도이다.
도 3은 서비스 데이터 플로우 탬플릿을 활용한 어플리케이션 트래픽 감지 방법을 설명하기 위한 네트워크의 구성 및 신호 흐름의 예시도이다.
도 4는 본 개시가 적용되는 5G 시스템의 코너 네트워크 구성과 DN의 연결을 예시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일실시예에 따라 FQDN 기반 SDF 템플릿을 활용한 어플리케이션 트래픽 감지 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따라 FQDN 기반 SDF 템플릿을 활용한 QoS 및 과금 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 FQDN 기반 SDF 탬플릿을 활용한 어플리케이션 트래픽을 감지하기 위한 절차를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따라 FQDN 기반 SDF 탬플릿을 활용한 QoS 및 과금 제어를 위해 트래픽을 감지하기 위한 절차를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 NF의 기능적 블록 구성도이다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 단말의 기능적 블록 구성도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다. 본 개시에 따른 기술적 사상의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시에 따른 기술적 사상의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS(Base Station), RAN(Radio Access Network), AN(Access Network), RAN node, 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 통신 기능을 수행할 수 있는 멀티미디어 시스템을 포함할 수 있다. 본 개시에서 하향링크(Downlink, DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송 경로이고, 상향링크는(Uplink, UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송 경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 개시의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널 형태를 갖는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G, new radio, NR)이 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 시스템에 포함될 수 있으며, 이하의 5G는 기존의 LTE, LTE-A 및 유사한 다른 서비스를 포함하는 개념일 수도 있다. 또한, 본 개시의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다. 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. 예를 들면, 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 개시의 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행할 수 있다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 네트워크 구조, 인터페이스 및 UE 간의 연결 관계를 나타낸 도면이다.

도 1의 5G 시스템의 네트워크 구조에 포함된 네트워크 엔티티(entity)는 시스템 구현에 따라 네트워크 기능(network function: NF)을 포함할 수 있다.

도 1을 참조하기에 앞서 NF들에 대하여 조금 더 설명하기로 한다. 앞에서 설명한 바와 같이 5G 코어 네트워크에서는 네트워크 엔티티들을 전부 가상화하여 각각의 NF들로 구성하였다. 이러한 NF들은 실제로 서버 상에서 구동될 수 있다. 예컨대, 하나의 서버 상에 하나의 NF가 구동될 수도 있고, 하나의 서버 상에 서로 다른 NF들이 구동될 수도 있다. 또 다른 예로 하나의 서버 상에 동일한 기능을 수행하는 2개 또는 그 이상의 NF들이 구동될 수도 있다. 뿐만 아니라 각각의 NF들은 필요에 따라서 하나의 인스턴스(instance)로 구현될 수도 있다. 하지만, 각 NF들이 서버 상에서 구현될 수 있으므로, 물리적인 장치를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 따라서 이하의 설명에서 특정한 하나의 NF는 장치의 구성을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

도 1을 참조하면, 5G 시스템의 네트워크 구조는 다양한 네트워크 엔티티들을 포함할 수 있다. 일 예로, 5G 시스템은 인증 서버 기능(authentication server function, AUSF)(151), 액세스 및 이동성 관리 기능((core) access and mobility management function, AMF)(131), 세션 관리 기능(session management function, SMF)(132), 정책 제어 기능(policy control function, PCF)(154), 어플리케이션 기능(application function, AF)(156), 통합된 데이터 관리(unified data management, UDM)(155), 데이터 네트워크(data network, DN)(140), 네트워크 노출 기능(network exposure function, NEF)(152), 네트워크 슬라이스 선택 기능(Network Slice Selection Function, NSSF)(134), 네트워크 저장 기능(Network Repository Function, NRF)(153), 에지 어플리케이션 서비스 도메인 저장소(edge application service domain repository, EDR)(도 1에 미도시), 에지 어플리케이션 서버(edge application server, EAS)(도 1에 미도시), 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)(133), (무선) 액세스 네트워크((radio) access network: (R)AN)(110), 및 단말, 즉, 사용자 장치(user equipment: UE)(120)를 포함할 수 있다.

도 1에 예시된 5G 시스템의 각 NF들은 다음과 같은 기능을 지원할 수 있다.

AUSF(151)는 UE(120)의 인증을 위한 데이터를 처리하고 저장할 수 있다.

AMF(131)는 UE 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공하며, 하나의 UE 당 기본적으로 하나의 AMF에 연결될 수 있다. 구체적으로, AMF(131)는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(radio access network: RAN) CP 인터페이스(즉, N2 인터페이스)의 종단(termination), NAS(non access stratum) 시그널링의 종단(N1), NAS 시그널링 보안(NAS 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity protection)), AS 보안 제어, 등록 관리(등록 영역(registration area) 관리), 연결 관리, 아이들 모드 UE 접근성(reachability)(페이징 재전송의 제어 및 수행 포함), 이동성 관리 제어(가입 및 정책), 인트라-시스템 이동성 및 인터-시스템 이동성 지원, 네트워크 슬라이싱의 지원, SMF 선택, 합법적 감청(lawful intercept)(AMF 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), UE와 SMF 간의 세션 관리(session management: SM) 메시지의 전달 제공, SM 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(transparent proxy), 액세스 인증(access authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(access authorization), UE와 SMSF 간의 SMS 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(security anchor function: SAF) 및/또는 보안 컨텍스트 관리(security context management: SCM) 등의 기능을 지원할 수 있다. AMF(131)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

DN(140)은 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미한다. DN(140)은 UPF(133)로 하향링크 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU)을 전송하거나, UE(120)로부터 전송된 PDU를 UPF(133)로부터 수신할 수 있다.

PCF(154)는 어플리케이션 서버로부터 패킷 흐름에 대한 정보를 수신하여, 이동성 관리, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공할 수 있다. 구체적으로, PCF(154)는 네트워크 동작을 통제하기 위한 단일화된 정책 프레임워크 지원, 제어평면 기능(들)(예를 들어, AMF, SMF 등)이 정책 규칙을 시행할 수 있도록 정책 규칙 제공, 사용자 데이터 저장소(user data repository: UDR) 내 정책 결정을 위해 관련된 가입 정보에 액세스하기 위한 프론트 엔드(front end) 구현 등의 기능을 지원할 수 있다.

SMF(132)는 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다. 구체적으로, SMF(132)는 세션 관리(예를 들어, UPF(133)와 (R)AN(110) 노드 간의 터널(tunnel) 유지를 포함하여 세션 확립, 수정 및 해지), UE IP 주소 할당 및 관리(선택적으로 인증 포함), UP 기능의 선택 및 제어, UPF(133)에서 트래픽을 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 스티어링(traffic steering) 설정, 정책 제어 기능(policy control functions)를 향한 인터페이스의 종단, 정책 및 서비스 품질(quality of service, QoS)의 제어 부분 시행, 합법적 감청(lawful intercept)(SM 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), NAS 메시지의 SM 부분의 종단, 하향링크 데이터 통지(downlink data notification), AN 특정 SM 정보의 개시자(AMF(131)를 경유하여 N2를 통해 (R)AN(110)에게 전달), 세션의 SSC 모드 결정, 로밍 기능 등의 기능을 지원할 수 있다. SMF(132)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

UDM(155)은 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장할 수 있다. UDM(155)은 2개의 부분, 즉 어플리케이션 프론트 엔드(front end: FE)(미도시) 및 사용자 데이터 저장소(user data repository: UDR)(미도시)를 포함할 수 있다.

FE는 위치 관리, 가입 관리, 자격 증명(credential)의 처리 등을 담당하는 UDM FE와 정책 제어를 담당하는 PCF를 포함할 수 있다. UDR은 UDM-FE에 의해 제공되는 기능들을 위해 요구되는 데이터와 PCF에 의해 요구되는 정책 프로필을 저장할 수 있다. UDR 내 저장되는 데이터는 가입 식별자, 보안 자격 증명(security credential), 액세스 및 이동성 관련 가입 데이터 및 세션 관련 가입 데이터를 포함하는 사용자 가입 데이터와 정책 데이터를 포함할 수 있다. UDM-FE는 UDR에 저장된 가입 정보에 액세스하고, 인증 자격 증명 처리(authentication credential processing), 사용자 식별자 핸들링(user identification handling), 액세스 인증, 등록/이동성 관리, 가입 관리, SMS 관리 등의 기능을 지원할 수 있다.

UPF(133)는 DN(140)으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN(110)을 경유하여 UE(120)에게 전달하며, (R)AN(110)을 경유하여 UE(120)로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN(140)으로 전달할 수 있다. 구체적으로, UPF(133)는 인트라(intra)/인터(inter) RAT 이동성을 위한 앵커 포인트, 데이터 네트워크(Data Network)로의 상호연결(interconnect)의 외부 PDU 세션 포인트, 패킷 라우팅 및 포워딩, 패킷 검사(inspection) 및 정책 규칙 시행의 사용자 평면 부분, 합법적 감청(lawful intercept), 트래픽 사용량 보고, 데이터 네트워크로의 트래픽 플로우의 라우팅을 지원하기 위한 상향링크 분류자(classifier), 멀티-홈(multi-homed) PDU 세션을 지원하기 위한 브랜치 포인트(branching point), 사용자 평면을 위한 QoS 핸들링(handling)(예를 들어 패킷 필터링, 게이팅(gating), 상향링크/하향링크 레이트 시행), 상향링크 트래픽 검증(서비스 데이터 플로우(service data flow: SDF)와 QoS 플로우 간 SDF 매핑), 상향링크 및 하향링크 내 전달 레벨(transport level) 패킷 마킹, 하향링크 패킷 버퍼링 및 하향링크 데이터 통지 트리거링 기능 등의 기능을 지원할 수 있다. UPF(133)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 UPF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

AF(156)는 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(network capability exposure)에 대한 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호 동작할 수 있다.

NSSF(214)는 UE(201)를 서빙하는 네트워크 슬라이스 인스턴스들의 세트를 선택할 수 있다. 또한, NSSF(214)는 허여된 NSSAI(network slice selection assistance information)를 결정하고, 필요한 경우, 가입된 S-NSSAI(single-network slice selection assistance information)들에 대한 매핑을 수행할 수 있다. 또한, NSSF(214)는 설정된 NSSAI를 결정하고, 필요한 경우, 가입된 S-NSSAI들에 대한 매핑을 수행할 수 있다. 또한, NSSF(214)는 UE를 서비스하는데 사용되는 AMF 세트를 결정하거나, 설정에 따라 NRF(215)에 문의하여 후부(candidate) AMF의 목록을 결정할 수 있다.

(R)AN(110)은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(new radio, NR)(예를 들어, gNB)을 모두 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭한다.

gNB은 무선 자원 관리를 위한 기능들(즉, 무선 베어러 제어(radio bearer control), 무선 허락 제어(radio admission control), 연결 이동성 제어(connection mobility control), 상향링크/하향링크에서 UE(120)에게 자원의 동적 할당(dynamic allocation of resources)(즉, 스케줄링)), IP(internet protocol) 헤더 압축, 사용자 데이터 스트림의 암호화(encryption) 및 무결성 보호(integrity protection), UE에게 제공된 정보로부터 AMF로의 라우팅이 결정되지 않는 경우, UE(120)의 어태치(attachment) 시 AMF의 선택, UPF(들)로의 사용자 평면 데이터 라우팅, AMF로의 제어 평면 정보 라우팅, 연결 셋업 및 해지, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송(AMF로부터 발생된), 시스템 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 전송(AMF 또는 운영 및 유지(operating and maintenance: O&M)로부터 발생된), 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 설정, 상향링크에서 전달 레벨 패킷 마킹(transport level packet marking), 세션 관리, 네트워크 슬라이싱의 지원, QoS 흐름 관리 및 데이터 무선 베어러로의 매핑, 비활동 모드(inactive mode)인 UE의 지원, NAS 메시지의 분배 기능, NAS 노드 선택 기능, 무선 액세스 네트워크 공유, 이중 연결성(dual connectivity), NR과 E-UTRA 간의 밀접한 상호동작(tight interworking) 등의 기능을 지원할 수 있다.

UE(120)는 사용자 기기를 의미한다. 사용자 장치는 단말(terminal), ME(mobile equipment), MS(mobile station) 등의 용어로 언급될 수 있으며, 도 1의 설명에 앞서 언급한 단말을 포함할 수 있다. 또한, 사용자 장치는 노트북, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(personal computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. UE(120)는 다중의 PDU 세션을 이용하여 2개의(즉, 지역적(local) 그리고 중심되는(central)) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수 있다. 이때, 서로 다른 PDU 세션을 위해 2개의 SMF들이 선택될 수 있다. 다만, 각 SMF는 PDU 세션 내 지역적인 UPF 및 중심되는 UPF를 모두 제어할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또한, UE(120)는 단일의 PDU 세션 내에서 제공되는 2개의(즉, 지역적인 그리고 중심되는) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수도 있다. 한편, 도 1에서는 설명의 편의상 UE(120)가 하나의 PDU 세션을 이용하여 하나의 DN(140)에 엑세스하는 경우에 대한 참조 모델을 예시하나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 또한 본 명세서에서 UE와 단말이 혼재되어 사용될 수 있으며, 이는 도면에 기재된 UE가 될 수 있다.

NEF(152)는 3GPP 네트워크 기능들에 의해 제공되는, 예를 들어, 제3자(3rd party), 내부 노출(internal exposure)/재노출(re-exposure), 어플리케이션 기능, 에지 컴퓨팅(Edge Computing)을 위한 서비스들 및 능력들을 안전하게 노출하기 위한 수단을 제공할 수 있다. NEF(152)는 다른 NF(들)로부터 (다른 NF(들)의 노출된 능력(들)에 기반한) 정보를 수신할 수 있다. NEF(152)는 데이터 저장 네트워크 기능으로의 표준화된 인터페이스를 이용하여 구조화된 데이터로서 수신된 정보를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 NEF(1152)에 의해 다른 NF(들) 및 AF(들)에게 재노출(re-expose)되고, 분석 등과 같은 다른 목적으로 이용될 수 있다.

NF 저장소 기능(NF repository function, NRF)(153)은 도 1에 도시된 모든 NF들은 필요에 따라 NRF와 상호 동작을 수행할 수 있다.

NRF(153)는 서비스 디스커버리 기능을 지원할 수 있다. NRF(153)는 NF 인스턴스로부터 NF 디스커버리 요청 수신하고, 발견된 NF 인스턴스의 정보를 NF 인스턴스에게 제공할 수 있다. 또한, NRF(153)는 이용 가능한 NF 인스턴스들과 그들이 지원하는 서비스를 유지할 수 있다.

3GPP 시스템에서는 5G 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다. 일 예로, 도 1의 5G 시스템에 포함된 참조 포인트(들)은 다음과 같다.

- N1: UE(101)와 AMF(103)간의 참조 포인트

- N2: (R)AN(102)과 AMF(103)간의 참조 포인트

- N3: (R)AN(102)과 UPF(104)간의 참조 포인트

- N4: SMF(105)와 UPF(104)간의 참조 포인트

- N5: PCF(106)와 AF(107)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N6: UPF(104)와 DN(110)간의 참조 포인트

- N7: SMF(105)와 PCF(106)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N8: UDM(109)과 AMF(103)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N9: 2개의 코어 UPF(104)들 간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N10: UDM(109)과 SMF(105)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N11: AMF(103)와 SMF(105)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N12: AMF(103)와 AUSF(108)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N13: UDM(109)과 AUSF(108)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N14: 2개의 AMF(103)들 간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- N15: 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

본 개시에서 해결하고자 하는 기술적인 이슈에 대한 이해를 돕기 위하여, 우선 기존의 서비스 데이터 플로우(Service Data Flow, SDF) 템플릿을 활용한 어플리케이션 트래픽 감지 방법과 QoS 및 과금 방식의 문제점에 대하여 먼저 살펴보기로 한다.

도 2는 서비스 데이터 플로우 탬플릿을 활용한 어플리케이션 트래픽 감지 방법을 설명하기 위한 네트워크의 구성 및 신호 흐름의 예시도이다.

도 2의 5G 시스템의 네트워크 구성 요소들에 대해서는 앞서 설명한 도 1의 구성 요소를 이용하여 설명할 것이다. 따라서 도 1에서 사용된 참조부호와 동일한 참조부호를 사용할 것이며, 도 1에 예시되지 않은 구성 요소들 또한 도 1의 5G 시스템에 포함되거나 연결될 수 있다.

도 2에 예시된 5G 시스템의 구성 요소들을 간략히 살펴보면 UE(120), (R)AN(110), UPF(133), SMF(132), PCF(154), AF(156)가 예시되어 있다. 도 2에 예시한 구성 요소 외에 도 1에 예시된 구성 요소들 중 적어도 하나의 NF 이상이 포함될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 또한 도 2에서는 IP 데이터 네트워크(160) 내에 특정한 어플리케이션 서버(161)을 함께 예시하였다. 또한 본 명세서에서 UE와 단말이 혼재되어 사용될 수 있으며, 이는 도면에 기재된 UE가 될 수 있다.

SDF 템플릿은 TCP/IP 헤더 정보를 활용하여 어플리케이션 트래픽을 감지하는 방법과, 어플리케이션 식별자(Application identifier)로 정해진 트래픽 패턴 혹은 심층 패킷 검사(Deep Packet Inspection, DPI)를 통해서 트래픽을 감지할 수 있다.

도 2를 참조하여, TCP/IP 헤더 정보를 활용하여 어플리케이션 트래픽을 감지하는 방법을 먼저 살펴보기로 한다.

AF(156)는 201단계에서 AF 요청(request) 메시지를 PCF(154)로 전송할 수 있다. AF request 메시지는 SDF, 어플리케이션 검출(application detection)을 위한 정보를 포함할 수 있다.

AF request 메시지를 수신한 PCF(154)는 AF request 메시지에 포함된 정보를 이용하여 PCC 규칙(rule)을 생성하고, 202단계에서 PCC rule을 SMF(132)로 전송할 수 있다. 이때, PCC rule은 AF request 메시지에 포함된 SDF 및 어플리케이션 검출(application detection)를 포함할 수 있다.

PCC rule를 수신한 SMF(132)는 PCC rule에 포함된 정보를 이용하여 N4 규칙(rule)을 생성하고, 203단계에서 N4 규칙과 패킷 검출 규칙(Packet Detection Rule, PDR)과 사용 보고 규칙(Usage Reporting Rule, URR)을 함께 UPF(133)로 전송하거나 또는 N4 rule에 PDR, URR을 포함하여 전송할 수 있다.

UPF(133)는 IP 데이터 네트워크(160)의 특정 AS(161)과 UE(120) 간에 송수신되는 패킷을 N4 rule, PDR, URR에 기반하여 트래픽을 검출할 수 있다. 이때, UPF(133)는 트래픽 검출 시 TCP/IP 헤더 정보를 이용하여 AF(156)에 기인하여 제공되는 트래픽을 검출할 수 있다.

이처럼 TCP/IP 헤더의 정보로 어플리케이션 트래픽을 감지하는 방법은 비교적 적은 UPF 프로세싱으로 해결이 가능하다. 하지만, 클라우드 환경에서 서버의 IP 주소가 자주 변경될 수 있고, 동일한 서비스가 3rd Party가 운영하는 컨텐츠 전달 네트워크(Contents Delivery Network, CDN)에 따라서 IP 주소가 변경될 수 있는 환경에서는 적합하지 않다.

도 3은 서비스 데이터 플로우 탬플릿을 활용한 어플리케이션 트래픽 감지 방법을 설명하기 위한 네트워크의 구성 및 신호 흐름의 예시도이다.

도 3의 5G 시스템의 네트워크 구성 요소들에 대해서는 앞서 설명한 도 1의 구성 요소를 이용하여 설명할 것이다. 따라서 도 1에서 사용된 참조부호와 동일한 참조부흐를 사용할 것이며, 도 1에 예시되지 않은 구성 요소들 또한 도 1의 5G 시스템에 포함되거나 연결될 수 있다.

도 3에 예시된 5G 시스템의 구성 요소들을 간략히 살펴보면 UE(120), (R)AN(110), UPF(133), SMF(132), PCF(154), AF(156)가 예시되어 있다. 도 2에 예시한 구성 요소 외에 도 1에 예시된 구성 요소들 중 적어도 하나의 NF 이상이 포함될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 또한 도 3에서는 IP 데이터 네트워크(160) 내에 특정한 어플리케이션 서버(161)을 함께 예시하였다. 또한 본 명세서에서 UE와 단말이 혼재되어 사용될 수 있으며, 이는 도면에 기재된 UE가 될 수 있다.

도 3을 참조하여 어플리케이션 식별자(Application identifier)로 정해진 트래픽 패턴 혹은 심층 패킷 검사(Deep Packet Inspection, DPI)를 통해서 트래픽을 감지하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.

AF(156)는 301단계에서 AF 요청(request) 메시지를 PCF(154)로 전송할 수 있다. AF request 메시지는 SDF-IP, 서비스 품지(Quality of Service, QoS) 정보를 포함할 수 있다.

AF request 메시지를 수신한 PCF(154)는 AF request 메시지에 포함된 정보를 이용하여 PCC 규칙(rule)을 생성하고, 302단계에서 PCC rule을 SMF(132)로 전송할 수 있다. 이때, PCC rule은 AF request 메시지에 포함된 SDF-IP 및 QoS 정보를 포함할 수 있다.

PCC rule를 수신한 SMF(132)는 패킷 필터(Packet-Filter) 및 QoS 정보를 포함하는 QoS rule 정보를 생성하고, 303단계에서 QoS rule 정보를 UE(120)로 전송할 수 있다.

또한 SMF(132)는 304단계에서 QoS 프로파일(Profile) 정보를 (R)AN(110)으로 전송할 수 있으며, 305단계에서 PCC rule에 포함된 정보를 이용하여 N4 규칙(rule)을 생성하고, 305단계에서 N4 규칙과 패킷 검출 규칙(Packet Detection Rule, PDR)과 서비스 품질(QoS) 시행 규칙(QoS Enforcement Rule, QER)을 함께 UPF(133)로 전송하거나 또는 N4 rule에 PDR, URR (Usage Reporting Rule)을 포함하여 전송할 수 있다.

N4 규칙은 SMF(132)가 UPF(133)의 사용자 평면(User Plane) 패킷을 처리하기 위하여 N4 참조 포인트 상으로 전달되하는 규칙으로 PDR, 포워딩 작업 규칙(Forwarding Action Rules, FAR), 사용 보고 규칙(Usage Reporting Rules, URR), QER, 세션 보고 규칙(Session Reporting Rules, SRR)을 포함할 수 있다. SMF(132)는 UPF(133)에 N4 세션 생성/갱신/삭제 메시지를 통하여 N4 규칙을 전달하거나 갱신할 수 있다. SMF(132)가 UPF(133)에 전달하는 N4 규칙 내의 PDR은 IP 패킷 필터, 단말 IP 주소, Application identifier QoS Flow ID 와 같은 패킷을 감지할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. N4 규칙 내의 FAR은 패킷의 버퍼링 혹은 드롭(Drop) 여부, 포워딩, 인캡슐레이션/디캡슐레이션 그리고 포워딩 목적지를 포함하는 정보를 포함할 수 있다. N4 규칙 내의 QER은 최대 전송율에 대한 제한을 하거나 QoS를 제공할 목적으로 패킷에 대한 마킹하는 동작을 정의할 수 있다. QER은 PDR에 정합하는 패킷을 UPF(133)가 수신하였을 때, UPF(133)가 수행하여야 하는 QoS 관련 동작, 예를 들면 해당 플로우(Flow)를 통과할 것인지 중단할 것인지, UL/DL 패킷들에 적용되어야할 최대 전송율, UL/DL 패킷에 대한 보장된 비트 전송률(Guranteed bit rate), DL Flow level marking, QoS Flow ID와 같은 정보를 포함할 수 있다. URR은 User Plane 패킷에 대하여 집계된 정보 혹은 측정된 정보에 대하여 어떻게 보고할 것인지를 정의하는 규칙으로 URR 내에는 PDR에 부합하는 패킷에 대하여, 보고하는 트리거 이벤트, 주기적인 측정 정보를 보고하는 트리거, 예를 들면 하루 중의 특정 시간, UL/DL 트래픽의 송/수신된 데이터 양(즉, byte-count)에 대한 임계치, 보고 시간, inactivity 감지 시간과 같은 정보를 포함할 수 있다.

도 3에서는 하나의 UE(120)가 하나의 AS(161)과 통신함에 있어, 서로 다른 QoS Flow를 갖는 경우를 예시하고 있다. 즉, UE(120)와 AS(161) 간에 QoS Flow 1(311)에 대응하는 플로우와 QoS Flow 2(312)에 대응하는 플로우를 갖는 경우를 예시하였다.

또한 QoS Flow 1(311)에 대하여 UPF(133)와 UE(120) 간에 하나의 터널이 형성될 수 있으며, QoS Flow 2(312)에 대하여 UPF(133)와 UE(120) 간에 다른 하나의 터널이 형성될 수 있음을 도면에 예시하였다.

이에 따라 UE(120)는 QoS rule에 따라 패킷을 필터링할 수 있다. 또한 RAN(110)은 QoS Profile에 기반하여 각 어플리케이션 트래픽을 해당하는 터널을 통해 UE(120)로 제공할 수 있다.

한편, UPF(133)는 IP 데이터 네트워크(160)의 특정 AS(161)과 UE(120) 간에 송수신되는 패킷 서로 다른 QoS를 갖는 서비스 트래픽들을 N4 rule, PDR, QER에 기반하여 트래픽을 검출할 수 있다. 즉, 어플리케이션 식별자(Application identifier)로 기 정해진 트래픽(Traffic) 패턴 혹은 Deep Packet Inspection을 통해서 어플리케이션 트래픽을 감지할 수 있다. 이러한 어플리케이션 트래픽을 감지하는 방법은, 어플리케이션 트래픽 별로 복잡한 연산을 필요로 하는 별도의 고 사양/고가의 장비를 필요로 하며, 사전에 미리 Application identifier에 해당하는 패킷 감지 동작을 정의하여야 하는 불편함이 있다.

본 개시에서는 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법 및 장치를 제공하기 위한 기법을 이하에서 설명할 것이다.

본 개시에서는 FQDN 기반으로 트래픽을 감지하고 QoS 를 적용할 수 있는 SDF 기반 템플릿을 도입하여, 트래픽을 감지하고 QoS 를 적용할 수 있는 방법을 제안한다.

본 개시의 주요한 기술적인 특징은 5GC의 SMF가 FQDN 기반 SDF을 수신 시, SMF는 FQDN을 에지 어플리케이션 서버 탐색 기능(Edge Application Server Discovery Function, EASDF)을 통하여 IP 로 변환한 후, N4 규칙을 전달한다는 점이다.

도 4는 본 개시가 적용되는 5G 시스템의 코너 네트워크 구성과 DN의 연결을 예시한 도면이다.

도 4에서 도 1과 동일한 참조부호들이 사용된 각 NF들은 도 1과 동일한 동작을 수행하는 NF들이 될 수 있다. 또한 도 1과 동일한 참조부호를 사용하고 있더라도 이하에서 후술되는 도면에서 추가적인 동작을 설명되는 경우 본 개시에 따른 추가적인 동작을 더 수행할 수 있다.

도 1에서 설명된 NF들 외에 추가적으로 예시된 NF들 및 그 동작에 대하여 먼저 살펴보기로 한다.

도 4와 도 1을 대비하여 살펴보면, 도 1에서는 하나의 UPF(133)만을 예시하였으나, 도 4에서는 서로 다른 3개의 UPF들(412, 412, 413)을 예시하였다. 먼저 AN(110)과 직접 연결되는 UPF(411)는 업링크 분류기, 분기점(uplink classifier, branching point, UL-CL BP)로 동작할 수 있다. UPF(411)는 중앙 데이터 네트워크(central data network, central DN)(450)과 연결된 PDU 세션 앵커(Session Anchor, PSA)로 동작하는 UPF(PSA-UPF)(413)과 연결될 수 있다. 또한 UPF(411)는 DN의 로컬 부분(local part of DN)(440)과 연결되는 로컬 PSA로 동작하는 UPF(412)와 연결될 수 있다.

또한 본 개시에 따른, 에지 어플리케이션 서버 탐색 기능(Edge Application Server Discovery Function, EASDF)(421)는 정규화된 도메인 이름(Fully Qualified Domain Name, FQDN) 별로, 단말의 DNS 요청을 포워딩할 DNS 서버의 주소, 단말의 DNS 요청을 포워딩할 때 추가해야하는 IP 서브네트 주소로 표현될 수 있는 향상된 도메인 이름(Enhanced Domain Name System, EDNS) 클라이언트 서브넷(EDNS Client Subnet. ECS) option을 추가할 수 있는 NF가 될 수 있다. ECS(EDNS Client Subnet) Option은 EASDF(421)가 단말의 위치 정보를 DNS 서버에 알려주기 위하여 추가하는 정보이다. EASDF(421)는 SMF(431)로부터 DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 정보에 있는 ECS Option의 값을 설정하거나 혹은 DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 정보(예를 들면 DNAI)와 같은 정보를 통하여 단말이 EASDF(421)에 전송한 DNS Query 메시지에 ECS Option의 포함 여부와 ECS Option에 값을 결정할 수 있다. ECS Option의 형식은 10.10.0.0/24와 같이 IP Network 주소와 subnet의 길이를 포함하여 IP 네트워크의 서브 네트워크를 식별할 수 있는 정보로 표시된다. 이러한 ECS Option을 수신한 DNS 서버는 DNS Query에 요청된 FQDN에 해당하는 IP 주소 중에서 ECS Option에 해당하는, 혹은 Topologically 가까운 곳에 위치한 서버의 IP 주소를 DNS 응답 메시지에 포함하여 응답할 수 있다.

EASDF(421)는 SMF(431)로부터 단말 IP 주소 및 단말의 3GPP 내에서의 위치 정보 및 DNS 메시지 처리 규칙 및 DNS 메시지 보고 규칙을 수신 받고, 단말로부터 수신한 DNS Query 메시지, DNS 서버(도 1 및 도 4에 미도시)로부터 수신한 DNS 응답 메시지를 처리하고, DNS 메시지 보고 규칙에 따라서, SMF(431)에게 DNS 메시지 내의 정보 및 이를 가공한 통계 정보를 SMF(431)에 전송하는 기능을 수행하는 NF가 될 수 있다.

EASDF(421)는 EAS Discovery Function을 수행할 수 있다. EASDF(421)는 SMF(431)와 연결된다. EASDF(421)는 SMF(431)로 부터 세션 레벨 및 노드 레벨에 대한 DNS 메시지 처리 규칙을 전달받을 수 있다. EASDF 주소는 PDU 세션 생성 시 혹은 변경 시 단말에 PCO 로 전달되는 DNS 주소로 사용될 수 있다. EASDF(421)는 다음과 같은 기능을 수행할 수 있다.

(1) EASDF(421)의 발견 및 선택을 위하여 NRF(153)에 등록할 수 있다.

(2) SMF(431)로 부터 수신 받은 지시에 따라서 DNS 메시지를 처리할 수 있다. 처리하는 DNS 메시지는 다음과 같은 기능을 포함할 수 있다.

1) SMF(431)로 부터 DNS 메시지 처리 규칙을 수신할 수 있다.

2) 단말과 DNS 메시지를 송수신할 수 있다.

3) 단말로부터 수신한 DNS Query 메시지를 C-DNS(Centralized 도메인 이름 시스템(domain Name System, DNS) 서버 혹은 로컬 DNS서버에 전달할 수 있다.

4) DNS Query에 포함된 FQDN에 따라서 EDNS(Enhanced Domain Name System) Client Subnet(ECS) option을 추가할 수 있다.

5) DNS Query 혹은 Response 수신 시에 SMF(431)에 관련된 정보를 보고할 수 있다.

6) DNS 서버로부터 DNS 응답 메시지를 버릴 수 있다.

EASDF(421)는 단말과 DNS 메시지 교환을 위해서 PSA-UPF(413)를 경유하여 N6 상의 User Plane 연결을 가진다.

EASDF(421)에 대한 이해를 돕기 위하여, EASDF(421)를 통하여 단말이 EAS discovery하는 동작을 기술하면 다음과 같다.

(1) PDU 세션이 생성되는 과정에서 SMF(431)는 EAS Deployment Information을 PDU 세션 관련 정책 정보를 통하여 PCF(154)로 부터 수신 받는다. SMF(431)는 EASDF(421)를 선택하고, EASDF(421)의 주소를 PDU 세션 생성 과정에서 단말에게 DNS 서버 주소로 설정하여 제공할 수 있다.

(2) PDU 세션 생성 과정에서 DNS 서버 주소로 EASDF 주소를 수신한 단말은 향후 발생하는 트래픽에 대한 IP 주소를 획득하기 위하여 DNS 서버, 즉 EASDF(421)에 DNS Query를 송신하도록 설정할 수 있다.

(3) SMF(431)는 단말과 연관된 DNS 메시지를 처리하기 위한 DNS 메시지 처리 규칙을 생성하고 EASDF(421)에 전달할 수 있다. DNS 메시지 처리 규칙은 고유의 식별자를 포함하고 있으며, DNS 메시지를 감지하고 관련된 동작을 수행하기 위한 정보를 가지고 있으며, 그러한 정보는 아래와 같다.

1) DNS 메시지 처리 규칙 우선순위

2) DNS 처리 규칙 식별자

3) DNS 메시지 감지 형식(template). DNS 메시지 감지 형식은 다음과 같은 내용 중 적어도 하나를 포함 할 수 있다.

DNS 메시지 타입이 DNS Query인 경우, 송신자 IP 주소 (즉, 단말의 IP 주소), 복수개의 FQDN range, Node-level 메시지 처리 template 식별자

DNS 메시지 타입이 DNS Response인 경우, FQDN range 혹은 EAS IP 주소 ranges, Node-level 메시지 처리 template 식별자

DNS 메시지 처리 규칙내의 DNS 메시지 감지 템플릿에 부합하는 패킷을 감지하였을 때, EASDF(421)가 수행하는 기능을 지시하는 Action은 다음과 같은 내용을 포함할 수 있다.

1) 수신한 DNS 메시지에 포함된 FQDN과 IP 주소를 SMF(431)에 보고할 수 있다.

2) DNS 메시지를 버퍼링할 수 있다.

3) Reporting-once 지시자. 본 지시자가 포함되어 있는 경우, DNS Query 혹은 DNS 응답 메시지가 DNS 메시지 감지 template에 부합하는 경우, DNS 메시지 내용을 SMF(421)에 한번만 보고 한다.

4) DNS 메시지를 DNS 서버에 전달할 수 있다.

5) DNS 메시지 처리 규칙에 EDNS Client Subnet Option이 포함되어 있는 경우, EDNS Client Subnet Option을 포함할 수 있다.

6) DNS 메시지의 목적지 주소를 DNS 메시지 처리 규칙에 수신한 주소로 변경하여 포워딩하거나 사전에 설정된 DNS 서버 주소로 포워딩할 수 있다.

또한 각각의 UPF들(411, 412, 413)은 SMF(431)과 연결될 수 있다. SMF(431)는 EASDF(421)의 DNS 메시지 처리 규칙을 생성하여 제공하고, 단말이 FQDN에 부합하는 DNS Query를 전송한 경우, EASDF(421)가 DNS 메시지를 감지하고 이를 SMF(431)에 보고하도록 DNS 메시지 처리 규칙을 생성할 수 있다.

EASDF(421)와의 참조 포인트는 아래와 같이 정의할 수 있다.

- Nx: SMF(105)와 EASDF(421)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

- Ny: NEF(EDF)(111)와 EASDF(41)간의 참조 포인트(도 1에 미도시)

도 5는 본 개시의 일실시예에 따라 FQDN 기반 SDF 템플릿을 활용한 어플리케이션 트래픽 감지 동작을 설명하기 위한 예시도이다.

도 5를 참조하기에 앞서 도 5에 개시된 각 NF들은 도 4에 예시된 NF들을 이용하여 설명할 것??. 다만, 도 4에 예시되지 않은 NF로 DNS(451)를 더 부가하였으며, AS(442)가 더 포함되어 있는 경우를 예시하고 있다. DNS(451)는 도 1 및 도 4에서 설명된 내용에 따르기 때문에 추가적인 설명은 생략할 것이다. 또한 AS(442)는 도 4의 EAS(441)과 같을 수도 있고, 다른 AS가 될 수도 있다. 도 5에서는 일반화를 위하여 EAS(441)이 아닌 AS(442)로 예시하였음에 유의하자.

또한 본 명세서에서 UE와 단말이 혼재되어 사용될 수 있으며, 이는 도면에 예시된 UE(120)가 될 수 있다.

AF(156)는 501단계에서 AF request 메시지를 PCF(154)로 제공할 수 있다.

PCF(154)는 502단계에서 AF request 메시지에 기반하여 PCC rule을 전송할 수 있다. 이때, PCC rule은 본 개시에 따라 FQDN 기반 SDF template(FQDN-SDF), 어플리케이션 검출(application detection) 정보를 포함할 수 있다.

SMF(431)가 PCF(154)로 FQDN-SDF 및 application detection 정보를 포함하는 PCC rule을 트래픽 식별 규칙으로 수신할 수 있다. 이후 SMF(431)는 PCF(154)로부터 FQDN 기반 SDF 템플릿과 이에 부합하는 어플리케이션 트래픽이 감지되는 경우, EASDF(421)로 DNS 메시지 처리 규칙(DNS message handling rule)을 전송할 수 있다. DNS message handling rule은 FQDN 정보를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, SMF(431)는 PCF(154)로부터 수신한 FQDN-SDF에서 추출한 FQDN range 정보에 기반하여 DNS 메시지 처리 식별 템플릿을 만들어서 EASDF(421)로 전송할 수 있다. EASDF(421)로 전송하는 DNS 메시지 처리 규칙에는 EASDF(421)가 DNS 응답 메시지 수신 시, SMF(431)에 보고할 것을 요청하는 내용을 포함할 수 있다.

이후, 단말의 해당 FQDN에 대한 DNS 메시지 교환이 발생한 경우, EASDF(421)는 해당하는 FQDN에 대한 IP 주소를 DNS 보고(reporting) 메시지에 FQDN 정보와 함께 포함하여 SMF(431)로 보고할 수 있다. SMF(431)는 EASDF(421)로부터 DNS 메시지 교환이 발생하였다는 보고를 수신한 이후에 이에 해당하는 N4 규칙을 생성하여 505단계에서 UPF들(413, 412, 411)로 전송할 수 있다. SMF(431)가 505 단계에서 전송하는 N4 규칙은 PSA-UPF(413)에 전달하는 N4 규칙에 감지된 FQDN에 해당하는 IP 주소로 애플리케이션 트래픽을 감지하기 위하여 FQDN에 해당하는 IP 패킷 규칙을 포함한 PDR과 애플리케이션 트래픽이 감지의 시작을 보고하는 URR을 포함할 수 있다. 이러한 N4 규칙을 SMF(431)는 Local UPF(412)에 전송할 수도 있다.

이후 UPF(413)는 506단계와 같이 단말로부터 FQDN에 해당하는 IP 주소에 대한 트래픽이 감지된 경우, UPF(413)는 이를 SMF(431)에 보고할 수 있다(도 5에 미도시). 이에 따라 SMF(431)는 트래픽을 FQDN SDF 템플릿에 부합하는 어플리케이션 트래픽을 감지하고, 이에 대한 보고를 요청한 PCF(154)에 보고할 수 있다(도 5에 미도시).

DNS 메시저 처리 규칙을 수신한 EASDF(421)의 동작 중심으로 설명하면 다음과 같다.

SMF(431)가 전달한 DNS 메시지 처리 규칙을 EASDF(421)에서 수신하면, EASDF(421)는 단말이 전송한 DNS Query 메시지를 검사하여 DNS 메시지 처리 규칙의 부합여부를 확인할 수 있다. 혹은 SMF(431)는 단말이 전송한 DNS 메시지를 DNS 서버에 포워딩할 수 있다.

EASDF(421)는 DNS 서버(451)가 이에 대한 응답 메시지를 회신하면, EASDF(421)는 DNS 서버(451)로부터 회신된 DNS 응답 메시지를 수신하고, SMF(431)로 부터 전달 받은 DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 DNS 메시지 감지 템플릿 내의 FQDN 과 이에 대한 IP 주소가 포함되어 있는지 확인할 수 있다. 그리고, EASDF(421)는 SMF(431)에서 전달한 FQDN range에 부합하는 경우, EASDF(421)는 DNS 메시지에 포함된 FQDN과 IP를 SMF(431)에 보고할 수 있다.

SMF(431)는 EASDF(421)로부터 수신한 DNS 보고 메시지에 포함된 FQDN에 대한 IP 주소를 획득할 수 있다. SMF(431)는 FQDN에 해당하는 IP 주소를 가지고, IP 기반 PDR 규칙을 생성할 수 있다. FQDN에 해당하는 IP 주소는 Uplink Traffic인 경우 목적지 주소로 변환될 수 있고, Downlink traffic인 경우 송신자 주소에 해당하는 값에 해당한다.

만일 PCC 규칙이 application detection을 요청하는 경우, SMF(431)는 PDR과 URR을 생성하여 PSA-UPF(413) 혹은 Local UPF(412)(도 5에 미도시)로 전달할 수 있다.

단말(120)은 EASDF(421)에서 포워딩한 DNS 응답 메시지를 수신하고 단말(120)이 요청한 FQDN에 대한 IP 주소를 획득할 수 있다. 단말(120)이 획득한 IP 주소는 EASDF(421)에서 SMF(431)로 보고한 IP 주소와 동일한 IP 주소가 될 수 있다. 단말(120)은 획득한 서버의 IP 주소에 어플리케이션 계층 세션의 개시를 요청하는 어플리케이션 계층 메시지, 예를 들면 TCP 세션을 생성하기 위한 SYN 메시지를 획득한 IP 주소에 전송할 수 있다.

단말(120)이 전송한 어플리케이션 계층 메시지는 UPF(413)에서 SMF(431)가 전송한 SDF template에 부합하게 되고, UPF(413)는 감지된 트래픽에 대한 보고 절차를 수행할 수 있다. SMF(431)는 UPF(413)로부터 보고를 수신할 수 있다. SMF(431)가 PCC 규칙에 의하여 해당 트래픽에 대한 보고를 수행하게 되는 경우, SMF(431)는 이를 PCF(154)로 보고할 수 있다.

도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따라 FQDN 기반 SDF 템플릿을 활용한 QoS 및 과금 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 6의 각 NF들은 도 5에서 설명한 NF들에 대응한다. 따라서 중복되는 설명은 생략하며, 도 6의 신호 흐름에 따라 각 NF들의 동작을 살펴보기로 한다. 또한 도 6에서도 단말과 UE가 혼재되어 설명될 수 있으며, UE와 단말은 모두 도면에 도시한 UE가 될 수 있다.

도 6을 참조하면, AF(156)는 601단계에서 AF request 메시지를 PCF(154)로 전송할 수 있다. AF request 메시지는 본 개시에 따라 FQDN 기반 SDF 템플릿(SDF-FQDN)과 QoS 정보를 포함할 수 있다.

SDF-FQDN과 QoS 정보를 포함하는 AF request 메시지를 수신한 PCF(154)는 SDF-FQDN과 QoS 정보를 포함하는 PCC rule을 생성하고, 602단계에서 PCC rule을 SMF(431)로 전송할 수 있다.

SMF(431)는 PCF(154)로부터 SDF-FQDN과 QoS 정보를 포함하는 PCC rule을 수신한 후 QoS rule을 생성하여 UE(120)로 전송할 수 있다. QoS rule은 reflective QoS 정보와 QoS 정보를 포함할 수 있다.

또한 SMF(431)는 604단계에서 QoS profile을 RAN(110)으로 전송할 수 있다. QoS profile은 RQA(Reflective QoS Attribute) 정보 및 QoS 정보를 포함할 수 있다. SMF(431)가 RAN(110)에 전달하는 QoS Profile 정보는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

- 5G QoS 식별자

- 할당 및 보존 우선순위(Allocation and Retention Priority, ARP)

- RQA(Reflective QoS Attribute): RQA는 본 QoS Flow로 전달되는 일부 트래픽이 Reflective QoS에 해당될 수 있음을 나타내는 파라미터이다. 본 특성 값이 포함된 QoS Profile을 수신한 RAN은 해?沌求? QoS Flow에 대한 무선 네트워크 자원에 RQI(Reflective QoS Indication)가 전송될 수 있는 무선 네트워크 자원을 할당한다.

- UL/DL Guranteed Flow Bit Rate(GFBR)

- MFBR(Maximum Flow Bit Rate)

- 알림 제어(Notification Control)

- UL/DL Maximum Packet Loss Rate

또한 SMF(431)는 PCF(154)로부터 FQDN 기반 SDF 템플릿과 이에 부합하는 트래픽에 대한 QoS 적용을 요청하는 PCC 규칙을 수신한 이후, 605단계에서 EASDF(421)로 DNS 메시지 처리 규칙(DNS message handling rule)을 전송할 수 있다. DNS message handling rule은 본 개시에 따라 FQDN 정보를 포함할 수 있다.

이후, 단말(120)의 해당 FQDN에 대한 DNS 메시지 교환이 발생한 경우, EASDF(421)는 해당하는 FQDN에 대한 IP 주소를 SMF(431)에 보고할 수 있다. SMF(431)는 EASDF(421)로부터 DNS 메시지 교환이 발생하였다는 보고를 수신한 이후에 앞서 PCF(154)로부터 수신하였던 PCC 규칙과 EASDF(421)로부터 수신받은 IP 주소 정보를 활용한 N4 규칙을 생성하고, 607단계에서 UPF(413)로 전송할 수 있다. N4 규칙은 PDR 및 QER을 포함할 수 있다.

이후 단말(120)로부터 FQDN에 해당하는 IP 주소에 대한 트래픽이 감지된 경우, UPF(413)에서 해당하는 QoS를 적용하거나, 혹은 해당하는 QoS 흐름 식별자(QoS Flow Identifier, QFI)에 매핑하는 동작을 수행할 수 있다.

SMF(431)가 EASDF(421)로부터 FQDN에 대한 DNS 트래픽을 감지하였다는 보고룰 수신한 이후 SMF(431)는 PCF(154)로부터 수신한 PCC 규칙이 QoS에 대한 정책을 제공하는 경우 SMF(431)는 PDR 규칙과 QER 규칙 혹은 포워딩 시행 규칙(Forwarding Enforcement Rule, FER) 혹은 QER 및 FER 규칙을 생성하여 UPF(413)에 전달한다.

단말(120)이 전송한 어플리케이션 계층 메시지는 UPF(413)에서 SMF(431)가 전송한 IP 기반 PDR에 부합하게 되고, UPF(413)는 감지된 트래픽에 QoS 정책을 적용할 수 있다. QoS 정책을 적용한다는 의미는 QER에서 지시한 Maximum bitrate에 대한 enforcement를 포함한 일련 QoS 관련 동작과 FAR(Forwarding Action Rules)로 지시하는 QFI로 매핑하여, GTP(GPRS Tunneling Protocol) 헤더에 지정된 QFI를 포함한 헤더 정보를 마킹하여 RAN(110)에 트래픽을 전송하는 일련의 과정을 포함할 수 있다. 또한 QoS 과정은 Reflective QoS를 적용할 수 있는 QoS Flow에 해당하는 패킷을 수신하는 경우, GTP 헤더에 RQI(Reflective QoS Indication) bit를 in-band 방식으로 표시(marking)하여 RAN(110)으로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

단말(120)은 EASDF(421)에서 포워딩한 DNS 응답 메시지를 수신하고, 단말(120)이 요청한 FQDN에 대한 IP 주소를 획득할 수 있다. 단말(120)이 획득한 IP 주소를 EASDF(421)에서 SMF(431)에 보고한 IP 주소와 동일한 IP 주소가 된다. 단말(120)은 획득한 서버의 IP 주소에 어플리케이션 계층 세션의 개시를 요청하는 어플리케이션 계층 메시지, 예를 들면 TCP 세션을 생성하기 위한 SYN 메시지를 획득한 IP 주소에 전송할 수 있다.

도 6에서는 앞서 종래기술에서 설명한 바와 같이 UPF(413)를 통해 UE(120)로 서로 다른 QoS Flow들이 제공될 수 있다. 예컨대, 하나의 UE(120)가 하나의 AS(442)과 통신함에 있어, 서로 다른 QoS Flow를 가질 수도 있고, 서로 다른 AS로부터 서로 다른 QoS Flow를 갖도록 할 수도 있다. 본 개시에서는 서로 다른 QoS Flow들이 서로 동일한 AS로부터 제공되는 경우일 수도 있고, 서로 다른 AS로부터 제공되는 QoS Flow들이 될 수도 있다.

또한 앞서 설명한 바와 같이 각각의 QoS Flow에 대하여 UPF(413)와 UE(120) 간에 서로 다른 터널들이 형성될 수 있음을 도면에 예시하였다.

본 개시에서 도 5 및 도 6에서 기술한 방식이 기존의 IP 기반 SDF 템플릿 대비 장점은 서버의 IP 주소가 동적으로 변경되는 컨텐츠 전송 네트워크(Contents Delivery Netework, CDN) 환경 혹은 에지 컴퓨팅 환경에 적합하다는 것이다.

또한, 앞서 설명한 DPI 방식 대비 장점은 다음과 같다. 본 개시에 따른 방식은 트래픽을 패턴을 감지하지 않으므로, 매우 간단하다. 또한 동일한 트래픽 패턴을 가지는 복수의 서비스도 FQDN으로 구분이 가능하다. 암호화된 트래픽에 대해서도 정확한 트래픽 감지가 가능하다. 또한, 단말이 사용할 정확한 IP 주소에 대하여 적용되므로 정확하다는 이점이 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 FQDN 기반 SDF 방식으로 트래픽을 감지하기 위한 절차를 설명하기 위한 예시도이다.

이하에서 설명되는 도 7은 앞서 설명한 도 5와 동일한 개념이며, 도 5 보다 상세한 절차를 설명하기 위한 예시도이다. 즉, 도 7은 FQDN SDF로 표현된 트래픽 감지 필터를 PCC 규칙을 통하여 SMF가 수신한 경우에 대한 절차를 설명하기 위한 예시도가 될 수 있다.

도 7을 설명함에 있어 NF들은 앞서 설명한 도 4 내지 도 6에서 설명된 NF들을 이용하여 설명할 것이다. 다만, 특정한 하나의 NF가 아닌 복수의 NF들 중 적어도 하나인 경우는 별도의 참조부호를 사용하였음에 유의해야 한다. 예컨대, 도 7에서 AF, NEF 또는 PCF(AM)에 대해서는 참조부호 730을 부여하여 설명할 것이며, 이들 중 적어도 하나의 NF의 동작이 될 수 있다. 다만 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 참조부호 730을 사용하는 경우 대표성을 갖는 하나의 NF만을 예시할 수도 있다. 가령 AF의 동작으로 가정하는 경우 AN(730)으로 설명할 것이며 NEF의 동작으로 가정하는 경우 NEF(730)으로 가정할 것이다.

701단계에서 AF(730)는 PCF(SM)(154)로 정책 승인 가입(PolicyAuthorization_Subscribe) 요청 메시지를 전달할 수 있다. 정책 승인 가입 요청 메시지에는 FQDN 기반 SDF 템플릿을 포함할 수 있다. FQDN 기반 SDF template은 AF(730)가 트래픽 감지를 요청하는 메시지에 FQDN 혹은 FQDN range를 포함할 수 있다.

702단계에서 PCF(SM)(154)는 SMF(431)로 SM 정책 연관 갱신 보고(SM Policy Association UpdateNotify) 메시지를 전달할 수 있다. PCF(154)가 SMF(431)에 전달하는 메시지에는 PCC 정보를 포함할 수 있다. PCC는 SDF를 포함할 수 있으며, 또한 본 개시에서 제안하는 FQDN 기반 SDF를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제안하는 FQDN 기반 SDF 템플릿은 다음과 같은 내용을 포함할 수 있다.

복수의 어플리케이션 서버 혹은 하나의 서비스에 포함된 어플리케이션 서버들의 그룹을 지칭할 수 있는 복수 개의 FQDN 혹은 FQDN range 를 포함할 수 있다. FQDN range는 정규식으로 표현될 수 있다.

예를 들면 아래와 같이 표현될 수 있다.

FQDN 예: abc.asp1.com

FQDN 목록: abc.asp1.com, abcd.asp1.com

정규식으로 표현된 FQDN range 예: *.asp1.com 혹은 ab*.service.com *.svc.asp1.com

EASDF Resolution 지시자(혹은 DNS resolution 지시자)

SDF가 FQDN 기반으로 작성되어 있다고 하더라도, SMF(431)는 EASDF(421)에 대한 IP resolution을 수행하지 않는 방법으로 수행할 수도 있기 때문에, PCF(SM)(154)에서는 단말(120)에 설정된 DNS 주소에 DNS 메시지를 송수신하는 EASDF(421)를 통하여 FQDN으로 IP 주소를 Resolution하는 경우를 명시적으로 나타내기 위하여, 별도의 지시자를 포함할 수 있다. 이러한 별도의 지시자는 “EASDF-resolution indication” 으로 지칭될 수 있다. EASDF resolution indication 혹은 DNS resolution indication과 같은 다른 이름으로 표기될 수도 있다. 이러한 지시자의 의미는 PCF(154)가 SMF(431)에게 SDF 템플릿에 명시된 FQDN을 단말(120)과 메시지를 송수신하는 서버로부터 수신한 받은 IP 정보로 트래픽을 구분할 것을 명시적으로 나타내는 것을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다.

혹은, EASDF Resolution(혹은 DNS resolution 지시자)가 PCF(154)가 SMF(431)에 전달하는 메시지에 명시적으로 포함되지 않는 경우에도, SDF 템플릿의 타입이 FQDN 혹은 FQDN group을 지칭하는 형식으로 표현되어 있는 경우, SMF(431)는 EASDF(421)를 활용하여 단말(120)의 DNS 메시지 송수신을 통하여 FQDN에 해당하는 IP 주소에 대하여 트래픽을 구분하는 동작을 수행하는 것을 지시하는 것으로 이해될 수 있다.

PCF(SM)(154)는 FQDN 목록, FQDN range에 포함된 DNS 메시지(DNS Query 혹은 DNS Response 메시지)가 감지가 된 경우, 이에 대한 보고를 요청하는 나타내는 지시자를 PCC 규칙에 포함하여 SMF(431)에 전달할 수 있다. 이러한 요청인 경우, PCF(154)는 FQDN에 해당하는 DNS Query 혹은 DNS Response 메시지를 감지한 경우에 이를 보고해 달라는 보다 구체적인 규칙을 SMF(431)에 전달할 수 있다. 이는 도 7의 702단계에서 예시한 케이스들 중 A. DNS message reporting 에 해당하는 경우일 수 있다.

PCF(SM)(154)는 FQDN에 해당하는 SDF 템플릿에 매칭되는 어플리케이션 트래픽이 감지된 경우, 이에 대한 보고를 요청할 수 있다. 이는 도 7의 702단계에서예시한 케이스들 중 B. DNS resolved traffic detection에 해당할 수 있다.

FQDN 기반 SDF 템플릿은 서비스 데이터 플로우(Service Data Flow)를 감지를 위하여 사용될 수 있다. SDF 템플릿은 SDF 필터(filter) 어플리케이션 검출 필터(혹은 application detection filter)를 지칭하는 application 식별자가 될 수 있다. SMF(431)는 703단계에서 PCC 규칙에 포함된 SDF 템플릿을 PDR로 맵핑할 수 있다. SDF가 FQDN 기반 SDF인 경우, SMF(431)는 EASDF(421)에 DNS 보고 메시지를 활용하여 PDR을 생성할 수 있다. 이를 위하여 SMF(431)는 DNS 메시지 처리 규칙(DNS Message Handling Rule)을 생성하고, EASDF(431)에 전달할 수 있다. 생성한 DNS 메시지 처리 규칙은 FQDN SDF에 포함된 FQDN과 FQDN에 상응하는 DNS 응답 메시지 수신 시, SMF(431)에 보고할 것은 포함하는 Action 규칙 포함할 수 있다.

704단계에서 SMF(431)는 EASDF(421)에게 DNS 메시지 처리 규칙을 갱신하는 절차를 수행할 수 있다. SMF(431)가 EASDF(421)로 전송하는 DNS 메시지 처리 규칙은 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

(1) DNS 처리 규칙 식별자: DNS 메시지 처리 규칙의 고유하게 식별할 수 있는 식별자이다.

(2) DNS 메시지 처리 규칙 우선순위: DNS 처리 규칙 식별자로 구분되는 DNS 처리 규칙의 우선순위를 지정할 수 있는 지시자이다.

(3) DNS 메시지 감지 템플릿: DNS 메시지 감지 템플릿은 단말로부터 수신되는 DNS 메시지 혹은 DNS 서버로부터 수신되는 DNS 메시지가 DNS 처리 규칙을 적용해야하는 DNS 트래픽인지를 감지하기 위한 조건을 명시한 것으로 다음과 같은 내용 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

1) DNS 메시지 타입이 DNS Query인 경우, 송신자의 IP 주소(즉, 단말의 IP 주소) 복수 개의 FQDN range, 노드 수준의 메시지 처리 템플릿 식별자

2) DNS 메시지 타입이 DNS Response인 경우, FQDN range 혹은 EAS IP 주소 range, 노드 수준의 메시지 처리 템플릿 식별자

DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 Action에는 다음과 같은 내용을 포함할 수 있다.

(1) 수신한 DNS 메시지에 포함된 FQDN과 IP 주소를 SMF(431)에 보고를 지시하는 내용

(2) DNS 메시지를 버퍼링할 것을 지시하는 내용

(3) Reporting-once 지시자, 본 지시자가 포함되어 있는 경우, DNS Query 혹은 DNS 응답 메시지가 DNS 메시지 감지 템플릿에 부합하는 경우, DNS 메시지 내용을 SMF(431)에 한번만 보고 한다.

(4) DNS 메시지를 DNS 서버에 전달할 것을 지시하는 내용

(5) DNS 메시지 처리 규칙에 EDNS Client Subnet Option이 포함되어 있는 경우, EDNS Client Subnet Option을 포함할 것을 지시하는 내용

(6) DNS 메시지의 목적지 주소를 DNS 메시지 처리 규칙에 수신한 주소로 변경하여 포워딩하거나 사전에 설정된 DNS 서버 주소로 포워딩할 것을 지시하는 내용

704단계에서 SMF(431)는 EASDF(421) 에게 DNS 메시지 처리 규칙을 갱신하는 절차를 수행할 수 있다. 본 실시예에서 SMF(431)는 702에서 수신한 FQDN-SDF 템플릿에 해당하는 FQDN 정보에 대한 IP 주소를 보고 받기 위한 DNS 메시지 처리 규칙을 생성할 수 있다. DNS 메시지 처리 규칙에는 702단계에서 수신한 FQDN-SDF에 포함되어 있는 FQDN range 정보와 DNS 응답 메시지에 해당하는 정보, 그리고 DNS 메시지 처리 규칙 식별자, DNS 메시지 식별된 경우, 이에 대한 보고를 요청하는 DNS 메시지 처리에 대한 Action 규칙, 필요시, Reporting-once 지시자를 포함할 수 있다.

SMF(431)는 704단계에서 DNS 메시지 처리 규칙을 EASDF(421)에 전달할 수 있다. SMF(431)는 PCC 규칙으로 생성된 DNS 메시지 규칙에 따라서, 향후 EASDF(421)로부터 Notify 메시지를 수신한 경우, 본래의 PCC 규칙을 식별하기 위하여, 생성하는 메시지 처리 규칙의 식별자와 PCC 규칙과의 매핑 정보를 기록할 수 있다. 향후 708단계에서 EASDF(421)로부터 Notify 메시지를 수신한 SMF(431)는 DNS 메시지 처리 규칙 식별자를 함께 수신하고, 이로부터 709단계에서 N4 규칙을 생성하기 위한 PCC 규칙을 DNS 메시지 처리규칙 식별자와의 매핑 정보로부터 획득할 수 있다.

다른 실시예에서는 SMF(431)는 PCC 규칙에 대한 레퍼런스 정보(예를 들면 PCC 규칙 식별자)를 EASDF(421)가 보고하도록 DNS 메시지 처리 규칙에 포함하여 전달하고, EASDF(421)는 해당하는 DNS 메시지가 식별된 경우, 요청된 PCC 규칙에 대한 레퍼런스 정보를 보고 메시지에 더 포함하여 전송할 수 있다.

SMF(431)는 또한 704단계의 수행 이후에, 단말(120)이 FQDN-SDF 템플릿에 포함된 FQDN에 대한 단말 DNS Client에 캐쉬 되어 있는 DNS 레코드 사용을 방지하고, EASDF(421)가 이를 감지할 수 있도록 하기 위하여 단말(120)에 PDU 세션 변경 명령과 함께 EAS rediscovery 지시자 혹은 EAS rediscovery 지시자와 FQDN 목록, 혹은 FQDN range를 함께 포함하여 전송할 수 있다.

704단계에서 DNS 메시지 처리 규칙을 수신한 EASDF(421)는 DNS 메시지 처리 규칙을 저장하고, 향후 도착하는 DNS 메시지에 대해서 DNS 메시지 처리 규칙에 따른 동작을 수행할 수 있다.

705단계에서 단말(120)의 어플리케이션 프로그램에서 어플리케이션 서버에 어플리케이션 트래픽을 전달하기 위하여, 어플리케션 서버의 FQDN을 IP 주소로 Resolution할 것을 요청하는 어플리케이션 프로그램의 요청이 단말(120) 내의 DNS Client(도면에 미도시)로 전달할 수 있다. 단말(120)의 DNS Client는 PDU 세션 생성 혹은 PDU 세션 변경 시에 SMF(431)로 부터 수신한 EASDF(421)의 주소가 DNS Server 주소로 설정되어 있다. 단말(120)의 DNS Client는 DNS Query 메시지를 EASDF(421)에 전달할 수 있다. DNS Query 메시지의 IP 헤더에 포함된 IP 송신자 주소는 단말의 IP 주소, IP 수신자 주소는 EASDF, DNS 타입은 DNS Query로 설정되어 있고, 단말(120)의 어플리케이션이 요청한 어플리케이션 서버의 FQDN이 포함되어 있다.

706단계에서 EASDF(421)에서는 단말(120)이 전송한 DNS Query 메시지를 수신하고, 704단계에서 수신한 DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 DNS 메시지 감지 템플릿에 부합하는지를 확인할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 본 예시에서는 EASDF(421)의 처리 규칙에 의해서 DNS 서버(451)로 DNS Query 메시지를 포워딩할 수 있다.

707단계에서 DNS 서버(451)는 DNS Query를 수신하고 요청한 FQDN에 대한 DNS Response 메시지를 EASDF(421)에 전송할 수 있다. DNS Response 메시지에는 요청한 FQDN에 대한 IP 주소에 대한 정보가 포함될 수 있다.

708단계에서 EASDF(421)를 707단계에서 DNS Response 메시지를 수신하고, 704단계에서 수신한 DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 DNS 메시지 감지 템플릿에 포함된 내용에 부합하는지를 확인할 수 있다. 본 예시에서는 704단계에서 DNS 응답 메시지인 경우, FQDN Range가 포함되어 있다고 가정한다. EASDF(421)는 707단계에서 수신한 DNS Response 메시지에 704단계에서 수신한 FQDN Range에 포함되는 FQDN에 대한 응답인 경우, DNS 메시지 처리 규칙에 따라서 DNS 메시지에 포함된 내용을 SMF(431)에 보고하는 절차를 수행할 수 있다.

EASDF(421)가 SMF(431)에 전송하는 보고 메시지는 단말(120) 705단계에서 요청한 FQDN, 그리고 DNS 서버(451)에서 요청된 FQDN에 Resolution 한 IP 주소 정보를 포함하여 SMF(431)에 보고할 수 있다. 보고에 포함되는 메시지에서는 SMF(431)가 해당하는 규칙을 식별하기 위한 정보인 DNS 메시지 처리 규칙 식별자 혹은, 노드 레벨 메시지 처리 템플릿 식별자를 포함하여 전송할 수 있다.

EASDF(421)로 부터 Notify 메시지를 수신한 SMF(431)는 DNS 메시지 처리 규칙 식별자를 함께 수신하고, 이로부터 709단계에서 N4 규칙을 생성하기 위한 PCC 규칙을 704단계에서 기록한 PCC 규칙과 DNS 메시지 처리 규칙 식별자와의 매핑 정보로부터 획득할 수 있다.

709단계에서 SMF(431)가 FQDN 기반 SDF 템플릿에 기반하여서 DNS 메시지를 전송하였고, 이에 대한 DNS 메시지 보고를 수신한 SMF(431)는 702단계에서 수신한 PCC 규칙에 상응하는 N4 규칙을 생성할 수 있다.

예를 들면, 703단계에서 Application detection에 대한 PCC 규칙을 수신한 경우, SMF(431)는 708단계에서 수신한 IP 주소를 포함하여 PDR 규칙을 생성하고, PDR 규칙에 상응하는 트래픽을 감지한 경우, 보고를 하도록하는 URR을 생성하여 UPF(413)에 전달할 수 있다.

710단계에서 SMF(431)는 생성한 N4 규칙을 UPF(413)에 전달할 수 있다. SMF(431)에서 생성한 N4 규칙이, 어플리케이션 트래픽 감지 요청을 수행하기 위한 것이라면, SMF(431)는 이에 해당하는 PDR 및 URR을 포함하는 N4 규칙을 UPF(413)에 전달할 수 있다. UPF(413)는 Packet 세션 앵커인 PSA-UPF가 될 수 있다.

711단계에서 N4 규칙을 수신한 UPF(413)는 규칙을 설치하고, 향후 단말(120)로부터 수신한 패킷 혹은 DN(도 7에 예시하지 않음)으로부터 단말(120)로 향하는 트래픽에 대하여 PDR에 해당하는 트래픽을 감지하고, PDR에 상응하는 트래픽을 감지한 경우, 이와 연관된 URR에 포함된 규칙을 활용하여 트래픽을 감지하는 경우에 SMF(431)에 보고할 수 있다.

712단계에서 앞서 설명한 702단계에서 PCF(SM)(154)로 부터 DNS 감지 보고(702단계에서 기재한 A. DNS message reporting에 해당) 요청을 수신하였고, EASDF(421)로 부터 FQDN에 대한 DNS 트래픽을 감지한 경우, SMF(431)는 해당하는 FQDN과 IP 주소를 포함하는 패킷 감지 보고 메시지를 SM 정책 연관 갱신 메시지를 통하여 PCF(SM)(154)에 전달할 수 있다.

713단계에서 PCF(SM)(154)는 앞서 설명한 701단계에서 수신 받은 Notification 주소로 PolicyAuthorization Notification 메시지를 전달할 수 있다. 전달하는 내용은 712단계에서 PCF(SM)(154)로부터 수신된 내용(정보)을 포함할 수 있다.

한편, 714단계에서 단말(120)의 어플리케이션 프로그램은 DNS 응답을 수신한다. DNS 응답에서 수신한 FQDN에 대한 IP 주소로 어플리케이션 계층 세션을 시작할 수 있다. 예를 들면 TCP 세션을 개시하는 SYN 메시지일 수 있다. UPF(413)가 단말(120)이 어플리케이션 서버(442)에게 전달한 어플리케이션 계층 메시지를 전달하는 IP 메시지의 목적지 주소는 DNS 응답 메시지에서 수신한 IP 주소이며, 이러한 목적지 IP 주소는 710단계의 PDR에 부합하는 메시지가 될 수 있다. UPF(413)가 PDR 규칙에 부합하는 메시지를 감지하면, UPF(413)는 해당하는 URR을 확인 후, 이에 해당하는 Action 을 수행할 수 있다. 이러한 Action은 SMF(431)에 해당하는 IP 를 보고하는 것일 수 있다.

715단계에서 앞서 설명한 712단계에서 PCF(SM)(154)로부터 FQDN-SDF 기반 트래픽 감지 보고 요청(B)를 수신하였다면 UPF(413)로부터 Application 감지 보고를 수신한 SMF(431)는 PCF(154)에 보고 메시지를 전달할 수 있다. 보고 메시지는 EASDF(421)에서 수신한 FQDN에 대한 IP 주소를 포함할 수 있다.

716단계에서 SMF(SM)(431)가 712단계에서 FQDN 기반 SDF 템플릿과 이에 대한 트래픽 감지 보고 요청(B)을 수신하였고, 앞서 설명한 703단계에서 이와 연관된 DNS 메시지 처리 규칙을 EASDF(421)로 전달한 이후, DNS 메시지가 감지되어 이에 해당하는 N4 규칙을 생성하여 UPF(413)를 설정하였고, UPF(413)에서 이에 해당하는 어플리케이션 트래픽을 감지하였다는 보고를 수신한 경우, SMF(431)는 702단계에서 요청한 PCF(SM)(154)에게 DNS resolved된 IP 주소를 감지하였다는 보고를 전달할 수 있다(717단계).

717단계에서 PCF(SM)(154)는 앞서 설명한 701단계에서 AF(730)로부터 FQDN 기반 SDF 템플릿과 함께 FQDN 기반 어플리케이션 계층 트래픽 감지에 대한 보고를 요청한 경우, 요청된 Notification 주소로 이를 보고할 수 있다(718단계).

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 흐름도에 따른 내용을 SMF(431)의 관점에서 전체적으로 다시 요약하여 살펴보면 아래와 같다.

SMF(431)는 702단계에서 FQDN-SDF와 어플리케이션 트래픽 감지을 위한 PCC 규칙을 수신하고, FQDN-SDF 템플릿에 상응하는 DNS 메시지 감지 템플릿과 이에 대한 보고 요청을 포함한 DNS 메시지 규칙을 생성(703단계)하고, 이를 EASDF(421)에 전달(704단계)할 수 있다.

이후, 단말(120)로부터 FQDN-SDF 템플릿에 해당하는 FQDN에 대한 DNS 절차가 수행되고, EASDF(421)가 DNS 메시지 처리 규칙에 부합하는 DNS 메시지를 감지한 경우, EASDF(421)를 FQDN-SDF 템플릿에 부합하는 FQDN에 대한 IP 주소를 수신(708단계)하고, 수신한 메시지에 포함된 IP 주소에 해당하는 PDR을 생성하고 PCC 규칙으로부터 URR을 생성하여 UPF(413)에 전달할 수 있다(710단계).

이후 단말(120)로부터 어플리케이션 계층 트래픽이 발생하고, UPF(413)가 PDR에 상응하는 어플리케이션 트래픽을 감지하면, 보고 규칙에 따라서 이를 SMF(431)에 보고하고(715단계), 이를 보고 받은 SMF(431)는 PCC 규칙에 따라서 PCF(SM)(154)에 EASDF(421)를 활용한 트래픽 감지를 보고할 수 있다(716단계).

도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따라 FQDN 기반 SDF 방식으로 트래픽을 감지하기 위한 절차를 설명하기 위한 예시도이다.

이하에서 설명되는 도 8은 앞서 설명한 도 6과 동일한 개념이며, 도 6 보다 상세한 절차를 설명하기 위한 예시도이다. 즉, 도 8은 FQDN SDF로 표현된 트래픽 감지 필터를 PCC 규칙을 통하여 SMF가 수신한 경우에 대한 절차를 설명하기 위한 예시도가 될 수 있다.

도 8을 설명함에 있어 NF들은 앞서 설명한 도 4 내지 도 6에서 설명된 NF들을 이용하여 설명할 것이다. 다만, 특정한 하나의 NF가 아닌 복수의 NF들 중 적어도 하나인 경우는 별도의 참조부호를 사용하였음에 유의해야 한다. 예컨대, 도 7에서 AF, NEF 또는 PCF(AM)에 대해서는 참조부호 730을 부여하여 설명할 것이며, 이들 중 적어도 하나의 NF의 동작이 될 수 있다. 다만 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 참조부호 730을 사용하는 경우 대표성을 갖는 하나의 NF만을 예시할 수도 있다. 가령 AF의 동작으로 가정하는 경우 AN(730)으로 설명할 것이며 NEF의 동작으로 가정하는 경우 NEF(730)으로 가정할 것이다.

801단계에서 AF(730)는 PCF(SM)(154)에 정책 생성 요청 메시지를 전달할 수 있다. 정책 생성 요청 메시지는 FQDN 기반 SDF 템플릿을 포함할 수 있다. FQDN 기반 SDF 템플릿은 AF(730)가 요청하는 트래픽을 식별하기 위한 FQDN 혹은 FQDN range를 포함할 수 있다. AF(730)가 요청하는 정책 생성 요청 메시지는 FQDN 기반 SDF 템플릿에 상응하는 트래픽에 대한 라우팅, QoS 적용 혹은 과금을 적용하기 위한 요청이 포함되어 있을 수 있다.

802단계에서 PCF(SM)(154)은 SMF(431)에 SM 정책 연관 갱신 보고 메시지를 전달할 수 있다. PCF(154)가 SMF(431)에 전달하는 메시지에는 PCC 정보를 포함할 수 있다. PCC 정보는 SDF를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제안하는 FQDN 기반 SDF를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제안하는 FQDN 기반 SDF 템플릿은 다음과 같은 내용을 포함할 수 있다.

예를 들면 아래와 같이 표현될 수 있다.

FQDN 예: abc.asp1.com

FQDN 목록: abc.asp1.com, abcd.asp1.com

EASDF Resolution 지시자(혹은 DNS resolution 지시자)

SDF가 FQDN 기반으로 작성되어 있다고 하더라도, SMF(431) EASDF(421)에 대한 IP resolution을 수행하지 않는 방법으로 수행할 수도 있기 때문에, PCF(SM)(154)에서는 단말(120)에 설정된 DNS주소에 DNS 메시지를 송수신하는 EASDF(421)를 통하여 FQDN으로 IP 주소를 Resolution하는 경우를 명시적으로 나타내기 위하여, 별도의 지시자를 포함할 수 있다. 이러한 별도의 지시자는 “EASDF-resolution indication” 으로 지칭될 수 있다. EASDF resolution indication 혹은 DNS resolution indication과 같은 다른 이름으로 표기될 수도 있다. 이러한 지시자의 의미는 PCF(154)가 SMF(431)에게 SDF 템플릿에 명시된 FQDN을 단말(120)과 메시지를 송수신하는 서버로부터 수신한 받은 IP 정보로 트래픽을 구분할 것을 명시적으로 나타내는 것을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다.

PCF(SM)(154)는 801단계에서 수신한 정책 생성 요청 메시지를 전달 받고, PCC 규칙을 결정할 수 있다.

PCC 규칙은 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

(1) PCC 규칙 식별자

(2) SDF 템플릿: FQDN 기반 SDF 템플릿

(3) 과금관련 정보: 과금 키, online/offline 등과 과금 방식을 구분하는 정보

(4) 서비스 식별자: SDF 템플릿과 연관된 서비스를 구분하는 식별자

(5) ASP 식별자: 어플리케이션 서비스 제공자를 식별하는 식별자

(6) Gate 상태 정보: SDF 템플릿에 의해서 감지된 트래픽이 UPF 를 지나갈 수 있는지 여부를 제어하는 정보(예, Gate is open or closed)

(7) QoS 관련정보

1) 5GI(5G QoS 식별자): SDF에게 허용된 QoS 식별자

2) QoS 공지 제어 지시자

3) Reflective QoS 제어 지시자: SDF 에 Refelective QoS 적용 여부를 나타내는 지시자

4) UL/DL 최대 허용 전송율, UL/DL guaranteed bitrate

5) ARP(Allocation and Retention Priority)

FQDN 기반 SDF 템플릿은 서비스 데이터 플로우(Service Data Flow)를 감지를 위하여 사용된다. SDF 템플릿은 SDF filter 혹은 application detection filter를 지칭하는 application 식별자가 될 수 있다. 803 단계에서 SMF(431)는 PCC 규칙에 포함된 SDF 템플릿을 PDR로 맵핑할 수 있다. SDF가 FQDN 기반 SDF 인 경우, SMF(431)는 EASDF(421)에 DNS 보고 메시지를 활용하여 PDR을 생성할 수 있다. 이를 위하여 SMF(431)는 DNS 메시지 처리 규칙을 생성하고, 생성된 DNS 메시지 처리 규칙을 EASDF(421)에 전달할 수 있다. 생성한 DNS 메시지 처리 규칙은 FQDN SDF에 포함된 FQDN과 FQDN에 상응하는 DNS 응답 메시지 수신 시, SMF(431)에 보고할 것을 포함하는 Action 규칙 포함할 수 있다.

804단계에서 SMF(431)는 EASDF(421)에게 DNS 메시지 처리 규칙을 갱신하는 절차를 수행할 수 있다. SMF(431)가 EASDF(421)에 전송하는 DNS 메시지 처리 규칙은 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

(3) DNS 메시지 감지 템플릿: DNS 메시지 감지 템플릿은 단말(120)로부터 수신되는 DNS 메시지 혹은 DNS 서버(451)로부터 수신되는 DNS 메시지가 DNS 처리 규칙을 적용해야하는 DNS 트래픽인지를 감지하기 위한 조건을 명시한 것으로 다음과 같은 내용 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

DNS 메시지 타입이 DNS Query인 경우, 송신자의 IP 주소(즉, 단말(120)의 IP 주소) 복수 개의 FQDN range, 노드 수준의 메시지 처리 템플릿 식별자

DNS 메시지 타입이 DNS Response인 경우, FQDN range 혹은 EAS IP 주소 range, 노드 수준의 메시지 처리 템플릿 식별자

DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 EASDF(421)가 DNS 메시지를 처리하는 Action에는 다음과 같은 내용을 포함할 수 있다.

(2) DNS 메시지를 버퍼링할 것을 지시하는 내용

(3) Reporting-once 지시자, 본 지시자가 포함되어 있는 경우, DNS Query 혹은 DNS 응답 메시지가 DNS 메시지 감지 템플릿에 부합하는 경우, DNS 메시지 내용을 SMF(431)에 한번만 보고한다.

(4) DNS 메시지를 DNS 서버에 전달할 것을 지시하는 내용

804단계에서 SMF(431)는 EASDF(421)에게 DNS 메시지 처리 규칙을 갱신하는 절차를 수행할 수 있다. 본 실시예에서 SMF(431)는 앞서 설명한 802단계에서 수신한 FQDN-SDF 템플릿에 해당하는 FQDN 정보에 대한 IP 주소를 보고 받기 위한 DNS 메시지 처리 규칙을 생성할 수 있다. DNS 메시지 처리 규칙에는 802단계에서 수신한 FQDN-SDF에 포함되어 있는 FQDN range 정보와 DNS 응답 메시지에 해당하는 정보, 그리고 DNS 메시지 처리 규칙 식별자, DNS 메시지로 식별된 경우, 이에 대한 보고를 요청하는 DNS 메시지 처리에 대한 Action 규칙, 또한 필요 시, Reporting-once 지시자를 포함할 수 있다.

SMF(431)는 804단계에서 DNS 메시지 처리 규칙을 EASDF(421)에 전달할 수 있다. SMF(431)는 PCC 규칙으로 생성된 DNS 메시지 규칙에 따라서, 향후 EASDF(421)로 부터 Notify 메시지를 수신한 경우, 본래의 PCC 규칙을 식별하기 위하여, 생성하는 메시지 처리 규칙의 식별자와 PCC 규칙과의 매핑 정보를 기록할 수 있다. 향후 808에서 EASDF(421)로부터 Notify 메시지를 수신한 SMF(431)는 DNS 메시지 처리 규칙 식별자를 함께 수신하고, 이로부터 909단계에서 N4 규칙을 생성하기 위한 PCC 규칙을 DNS 메시지 처리규칙 식별자와의 매핑정보로 부터 획득할 수 있다.

SMF(431)는 또한 앞서 설명한 804단계의 수행 이후에, 단말(120)이 FQDN-SDF 템플릿에 포함된 FQDN에 대한 단말 DNS Client(도면에 미도시)에 캐쉬 되어 있는 DNS 레코드 사용을 방지하고, EASDF(421)가 이를 감지할 수 있도록 하기 위하여 단말(120)에 PDU 세션 변경 명령과 함께 EAS rediscovery 지시자 혹은 EAS rediscovery 지시자와 FQDN 목록, 혹은 FQDN range 를 함께 포함하여 전송할 수 있다.

805단계에서 SMF(431)는 앞서 설명한 802단계에서 수신한 PCC 규칙에 포함된 QoS 정보에 Reflective QoS가 포함되어 있는 경우, SMF(431)는 PDU 세션 갱신 절차를 수행할 수 있다. SMF(431)가 PDU 세션 갱신 절차를 수행하는 과정에서 SMF(431)는 RAN(110)에 전달하는 QoS Profile에 RQA(Reflective QoS Attribute)를 전달할 수 있다. RQA를 수신한 RAN(110)는 단말(120)과 라디오 베어러(radio bearer)를 설정할 수 있다.

FQDN-SDF 템플릿을 적용하는 경우, FQDN에 부합하는 트래픽을 감지할 때마다 단말(120)의 QoS 규칙을 수정하는 제어 메시지의 오버헤드를 방지하기 위하여, FQDN-SDF가 사용되는 경우, Reflective QoS를 함께 사용할 수 있다.

한편, 앞서 설명한 804단계에서 DNS 메시지 처리 규칙을 수신한 EASDF(421)는 DNS 메시지 처리 규칙을 저장하고, 향후 도착하는 DNS 메시지에 대해서 DNS 메시지 처리 규칙에 따른 동작을 수행할 수 있다.

단말(120)의 어플리케이션 프로그램에서 어플리케이션 서버(442)에 어플리케이션 트래픽을 전달하기 위하여, 어플리케이션 서버(442)의 FQDN을 IP 주소로 Resolution할 것을 요청하는 어플리케이션 프로그램의 요청이 단말(120) 내의 DNS Client로 전달할 수 있다. 단말(120)의 DNS Client는 PDU 세션 생성 혹은 PDU 세션 변경 시에 SMF(431)로부터 수신한 EASDF(421)의 주소가 DNS Server 주소로 설정되어 있다. 단말(120)의 DNS Client는 806단계에서 DNS Query 메시지를 EASDF(421)에 전달할 수 있다. DNS Query 메시지의 IP 헤더는 IP 송신자 주소는 단말의 IP 주소, IP 수신자 주소는 EASDF, DNS 타입은 DNS Query로 설정되어 있고, 단말의 어플리케이션이 요청한 어플리케이션 서버(442)의 FQDN이 포함되어 있다.

806단계를 통해 단말(120)이 전송한 DNS Query 메시지를 수신한 EASDF(421)는 앞서 설명한 804단계에서 수신한 DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 DNS 메시지 감지 템플릿에 부합하는지를 확인할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 본 예시에서는 EASDF(421)의 처리 규칙에 의해서 DNS 서버(451)로 DNS Query 메시지를 포워딩하는 경우로 가정하여 설명하기로 한다.

808단계에서 DNS 서버(451)는 DNS Query를 수신하고 요청한 FQDN에 대한 DNS Response 메시지를 EASDF(421)에 전송한다. DNS Response 메시지에는 요청한 FQDN 에 대한 IP 주소에 대한 정보가 포함될 수 있다.

EASDF(421)는 808단계에서 DNS Response 메시지를 수신하고, 앞서 설명한 804단계에서 수신한 DNS 메시지 처리 규칙에 포함된 DNS 메시지 감지 템플릿에 포함된 내용에 부합하는지를 확인할 수 있다. 본 예시에서는 804단계에서 DNS 응답 메시지인 경우, FQDN Range가 포함되어 있다고 가정한다. EASDF(421)는 807단계에서 수신한 DNS Response 메시지에 804단계에서 수신한 FQDN Range에 포함되는 FQDN에 대한 응답인 경우, DNS 메시지 처리 규칙에 따라서 DNS 메시지에 포함된 내용을 SMF(431)에 보고 하는 절차를 수행할 수 있다(809단계).

809단계에서 EASDF(421)가 SMF(431)에 전송하는 보고 메시지는 단말(120)이 앞서 설명한 806단계에서 요청한 FQDN, 그리고 DNS 서버(451)에서 요청된 FQDN에 Resolution한 IP 주소 정보를 포함하여 SMF(431)에 보고할 수 있다. 보고에 포함되는 메시지에서는 SMF(431)가 해당하는 규칙을 식별하기 위한 정보인 DNS 메시지 처리 규칙 식별자 혹은, 노드 레벨 메시지 처리 템플릿 식별자를 포함하여 전송할 수 있다.

809단계를 통해 EASDF(421)로부터 Notify 메시지를 수신한 SMF(431)는 DNS 메시지 처리 규칙 식별자를 함께 수신하고, 이로부터 810단계에서 N4 규칙을 생성하기 위한 PCC 규칙을 앞서 설명한 804단계에서 기록한 PCC 규칙과 DNS 메시지 처리 규칙 식별자와의 매핑 정보로부터 획득할 수 있다.

앞선 804단계에서 SMF(431)는 FQDN 기반 SDF 템플릿에 기반하여 DNS 메시지를 전송하였고, 809단계에서 이에 대한 DNS 메시지 보고를 수신한 SMF(431)는 앞서 설명한 802단계에서 수신한 PCC 규칙에 상응하는 N4 규칙을 생성할 수 있다(810단계).

예를 들면, 앞서 설명한 802단계에서 QoS 제어에 대한 PCC 규칙을 수신한 경우, SMF(431)는 809단계에서 수신한 IP 주소를 포함하여 PDR 규칙을 생성하고, PDR 규칙에 상응하는 트래픽을 감지한 경우, PCC 규칙으로 수신한 QER을 설정할 수 있다.

또한 PCF(154)로부터 수신한 Gate 제어, 과금 정책 적용, 트래픽 포워딩과 같은 기능을 수행하기 위하여 필요한 FER, QER, URR 과 같은 N4 규칙을 생성할 수 있다.

811단계에서 SMF(431)는 생성한 N4 규칙을 UPF(413)에 전달할 수 있다. SMF(431)에서 생성한 N4 규칙이, 어플리케이션 트래픽 감지 요청을 수행하기 위한 것이라면, SMF(431)는 이에 해당하는 PDR 및 QER, FER, URR을 포함하는 N4 규칙을 UPF(413)에 전달할 수 있다. UPF(413)는 Packet 세션 앵커인 PSA-UPF가 될 수 있다.

SMF(431)로부터 N4 규칙을 갱신 요청 메시지를 수신한 UPF(413)가 N4 규칙을 성공적으로 갱신하면, 812단계에서, UPF(413)는 SMF(431)로 EASDF(421)에 버퍼되었던 DNS 메시지 전송을 재개하라는 메시지 즉, N4 갱신 응답 메시지를 전달할 수 있다.

이에 따라 SMF(431)는 813단계에서 EASDF(421)로 Update DNS Message Handling Rule을 전송할 수 있다. 그리고 814단계에서 EASDF(421)는 버퍼링하고 있었던 DNS Response 메시지를 단말(120)에 전송할 수 있다.

814단계에서 단말(120)의 어플리케이션 프로그램은 DNS 응답을 수신할 수 있다.

815단계에서 단말(120)의 어플리케이션 프로그램은 DNS 응답에서 수신한 FQDN에 대한 IP 주소로 어플리케이션 계층 세션을 시작할 수 있다. 예를 들면 TCP 세션을 개시하는 SYN 메시지일 수 있다.

816단계에서 단말(120)이 어플리케이션 서버(442)에게 전달한 어플리케이션 계층 메시지를 전달하는 IP 메시지의 목적지 주소는 DNS 응답 메시지에서 수신한 IP 주소이며, 이러한 목적지 IP 주소는 절차 810단계의 PDR 규칙에 부합하는 메시지가 될 수 있다. UPF(413)가 PDR 규칙에 부합하는 메시지를 감지하면, UPF(413)는 해당하는 Action을 수행할 수 있다. 이러한 Action은 QoS 규칙을 적용하는 것을 수도 있고 특정한 목적지로 트래픽을 포워딩하는 것을 수도 있으며, 과금 관련하여 사용량을 보고하는 것일 수도 있다. 또한 Reflective QoS에 대한 규칙이 적용된 것일 수도 있다.

817단계에서 UPF(413)은 어플리케이션 계층 트래픽을 어플리케이션 서버(442)에 전달할 수 있다.

817단계에 대한 응답으로 818 단계에서 어플리케이션 계층 서버(442)의 응답 트래픽이 UPF(413)으로 전달될 수 있다.

819단계에서 816단계와 마찬가지로 UPF(413)에서는 어플리케이션 트래픽을 IP filter로 감지하고, SMF(431)로부터 811단계에서 수신한 PDR과 부합하는 경우 이와 연관된 QER, FER 혹은 URR를 적용할 수 있다.

820단계에서 앞서 설명한 811단계에서 수신한 QER에 RQ가 적용되어 있는 경우, UPF(413)에서는 수신한 다운링크 트래픽에서 RQ가 설정된 경우 RQI를 RAN(110)에 전달할 수 있다.

821단계에서 GTP 헤더에 RQI가 포함된 트래픽이 RAN(110)에 전달되고 RAN(110)에서는 RQI를 단말(120)에 전달할 수 있다.

822단계에서 단말(120)는 RQI를 수신하고, 향후 해당 서버로 보내는 UPLINK 트래픽에 요청된 QoS Flow로 해당하는 트래픽을 전송할 수 있다.

도 6에서 간략하게 설명한 동작을 도 8에서 보다 상세한 절차를 통하여 설명하였다.

FQDN SDF로 표현된 트래픽 감지 필터(FQDN SDF 템플릿)를 PCC 규칙을 통하여 SMF(431)가 수신한 경우, 도 7에서는 PCC 규칙을 어플리케이션 트래픽 감지 보고에 대한 것이었다면, 도 8은 PCC 규칙이 QoS 제어에 대한 것이다.

SMF(431)는 802단계에서 FQDN-SDF와 트래픽 제어을 위한 PCC 규칙을 수신하고, FQDN-SDF 템플릿에 상응하는 DNS 메시지 감지 템플릿과 이에 대한 보고 요청을 포함한 DNS 메시지 규칙을 생성(803단계)하고, 이를 EASDF(421)에 전달(804단계)한다.

PCC 규칙이 QoS 에 대한 규칙인 경우, Reflective QoS 적용을 위하여 단말(120)에 PDU 세션 변경 절차를 수행한다(805단계). 이때 단말(120)에 RQ 지원 QoS 전달할 수 있다. 이 과정에서 SMF(431)는 단말(120)의 DNS cache 제거를 위한 EAS rediscovery indication 포함할 수 있다.

이후, 단말(120)로부터 FQDN-SDF 템플릿에 해당하는 FQDN에 대한 DNS 절차가 수행되고, EASDF(421)가 DNS 메시지 처리 규칙에 부합하는 DNS 메시지를 감지한 경우, SMF(431)은 EASDF(421)를 FQDN-SDF 템플릿에 부합하는 FQDN에 대한 IP 주소를 수신(809단계)하고, 수신한 메시지에 포함된 IP 주소에 해당하는 PDR을 생성하고 PCC 규칙으로부터 QER 규칙을 생성하여 UPF(413)에 전달한다. (810단계 및 811단계).

UPF(413)에 Update를 완료하면, EASDF(421)에 버퍼 되었던 DNS 메시지 전송을 재개 하라는 메시지를 전달한다(813단계)

UPF(413)에서는 어플리케이션 트래픽을 IP filter로 감지하고, SMF(431)로 부터 811에서 수신한 PDR과 부합하는 경우 이와 연관된 QER를 적용한다. 이후 수신한 다운링크 트래픽에서 PSA-UPF(413)는 RQ가 설정된 경우 RQI를 RAN(110)에 전달할 수 있다.

도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 NF의 기능적 블록 구성도이다.

도 9를 참조하기에 앞서, NF는 도 1 내지 도 8에 기재된 모든 NF들 중 하나일 수 있다. 예컨대, RAN, UPF, SMF, AMF, AUSF, NSSF, NEF, NRF, PCF, UDM, AF, EASDF, EAS, AS 및 그 외에 5G 코어 시스템을 구성하는 어느 NF들 중 어느 하나일 수 있다.

도 9를 참조하면, 네트워크 인터페이스(910)는 다른 NF와 신호 또는 메시지의 송수신을 수행할 수 있다. 예컨대, NF가 SMF인 경우 본 개시에서 설명된 신호 또는 메시지를 송신 및 수신하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 다른 예로, NF가 RNA인 경우 5G 시스템 내의 다른 NF와 통신을 위한 인터페이스를 제공함과 동시에 UE와 radio 인터페이스를 제공하기 위한 구성을 더 가질 수 있다.

제어부(911)는 본 개시에 따라 각 NF들에 대하여 앞서 설명한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, NF가 SMF인 경우 본 개시에서 설명된 신호 또는 메시지를 송신 및 수신하기 제어 및 메시지의 분석, 생성, 저장 등의 제어를 수행할 수 있다.

메모리(912)는 제어부(911)에서 필요한 프로그램 및 각종 제어 정보를 저장할 수 있으며, 그 외에 본 개시에서 설명된 각 정보들을 저장할 수 있다.

또한 NF는 도 9에 예시한 구성 외에 운영자와 접속을 위한 다양한 인터페이스들을 더 포함할 수 있다. 본 개시에서는 이러한 추가적인 구성에 대하여 특별한 제약을 두지는 않는다.

도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 단말의 기능적 블록 구성도이다.

도 10을 참조하면, 단말은 통신부(1010), 단말 제어부(1011) 및 메모리(1012)를 포함할 수 있다.

통신부(1010)는 RAN과 통신하기 위한 무선 신호의 처리를 위한 구성을 포함할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나 이상의 안테나, 전력 증폭기, 저잡음 증폭기, 라디오 대역으로의 대역 상승 변환을 위한 회로적 구성, 수신된 라디오 대역의 신호를 기저대역으로 하강 변환하기 위한 회로적 구성, 필터, 아날로그-디지털 변환기, 디지털 아날로그 변환기 및 통신 프로세서 등을 포함할 수 있다.

단말 제어부(1011)는 본 개시에서 설명된 각종 제어를 수행할 수 있다. 이러한 제어 동작은 앞선 도면들에서 구체적으로 설명되었으므로, 중복 설명은 생략하기로 한다. 또한 단말 제어부(1011)는 적어도 하나의 프로세서로 구성될 수 있다.

메모리(1012)는 본 개시에 따른 각종 데이터를 저장할 수 있으며, 사용자의 운영에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 메모리(1012)는 ROM, RAM, 하드디스크 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 개시에서 메모리(1012)를 구현하는 형태는 제약을 두지 않는다.

뿐만 아니라 단말은 도 10에 예시된 구성 외에 추가적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 디스플레이, 사용자의 입력을 위한 터치스크린 및/또는 키와 그 외에 각종 센서 등을 포함할 수 있다. 이러한 부가적 구성에 대해서도 본 개시에서 제약을 두지 않는다.

또한 앞서 설명된 어플리케이션 클라이언트는 메모리(1012)에 저장되어 단말 제어부(1011)에서 구동되는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있다.

또한 이상에서 설명된 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 개시의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: (R)AN 120: UE
131: AMF 132, 431: SMF
133, 411, 412m 413: UPF 140, 440, 450: DN
152: NEF 153: NRF
154: PCF 155: UDM
156: AF 421: EASDF
441: EAS 442: AS
451: DNS 910: 네트워크 인터페이스
911: 제어부 912: 메모리
1010: 통신부 1011: 단말 제어부
1012: 메모리

Claims

무선 통신 시스템의 세션 관리 기능(session managemen function, SMF) 장치에서 트래픽 분류를 이용한 트래픽 처리 방법에 있어서,
정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치로부터 정규화된 도메인 이름(Fully Qualified Domain Name, FQDN) 서비스 데이터 플로우(service data flow: SDF) 및 어플리케이션 검출 정보를 포함하는 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 규칙을 수신하는 단계;
상기 수신된 PCC 규칙에 기반하여 FQDN을 포함하는 도메인 이름 시스템(domain Name System, DNS) 메시지 처리 규칙을 생성하는 단계;
상기 DNS 메시지 처리 규칙을 에지 어플리케이션 서버 탐색 기능(Edge Application Server Discovery Function, EASDF)로 전송하는 단계;
상기 DASDF로부터 FQDN 정보 및 해당하는 인터넷 프로토콜(internet protocol, IP) 주소를 포함하는 DNS 보고 메시지를 수신하는 단계;
상기 DNS 보고 메시지와 상기 PCC 규칙에 기반하여 N4 규칙을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 N4 규칙을 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)로 전송하는 단계;를 포함하는, 무선 통신 시스템의 SMF 장치에서 트래픽 분류를 이용한 트래픽 처리 방법.