KR20230059695A

KR20230059695A - 무선 통신 시스템에서 대체 네트워크 슬라이스 지원 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230059695A
Application number: KR1020220042905A
Authority: KR
Inventors: 서동은; 이호연
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-10-26
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2023-05-03

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 NSAC로 인해 PDU 세션 생성이 거절되는 문제를 alternative S-NSSAI를 통해 해결하는 방안을 제시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 대체 네트워크 슬라이스 지원 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING ALTERNATIVE NETWORK SLICE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에서 대체 네트워크 슬라이스 지원 방법 및 장치에 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) 이후의 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.

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 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

PDU(protocol data unit) 세션 생성 절차에서 네트워크 슬라이스 별 최대 PDU 세션 수에 대한 수락 제어(즉, 최대 PDU 세션 수에 대한 네트워크 슬라이스 수락 제어(NSAC: network slice admission control))로 인해 PDU 세션 생성이 거절되는 경우가 발생할 수 있다. 특히, NSAC 대상인 특정 슬라이스(예를 들면, S-NSSAI)를 통한 PDU 세션 생성이 일정 시간 동안 집중되어 해당 슬라이스에 대한 최대 수립 PDU 세션 수에 도달하면, NSAC에 따라 해당 슬라이스로의 많은 PDU 세션 생성 요청이 모두 거절당할 수 있다. 따라서, NSAC로 인한 PDU 세션 생성 요청 거절을 완화시키기 위한 방법이 필요하다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 5G 시스템에서 대체(alternative) 네트워크 슬라이스 기술을 통해 네트워크 슬라이스 수락 제어(NSAC: network slice admission control)로 인해 PDU(protocol data unit) session 생성 요청이 거절되는 상황을 완화하거나 방지할 수 있다. 대체 네트워크 슬라이스 기술은 다음과 같이 활용될 수 있다:

1) 망 관리자는 초기에 요청된 네트워크 슬라이스가 사용 불가능할 경우 대체 슬라이스를 통해 세션을 생성하도록 할 수 있다. 이로 인해, 네트워크 슬라이스에 대한 가용성이 향상되는 장점이 있다.

2) 망 관리자는 특정 네트워크 슬라이스에 세션이 집중되어 있을 시, 해당 네트워크 슬라이스를 요구하는 새로운 세션 요청들에 대해, 대체 슬라이스를 이용하도록 함으로써 네트워크 슬라이스들 간 부하 분산 효과를 얻을 수 있다.

3) 망 관리자는 네트워크 슬라이스의 사용 불가능한 이유로 인해 세션 생성 요청이 거절되면 안되는 세션 생성 요청들(예를 들어, 긴급 전화 서비스, 국가 안보/규제 관련 서비스, NSAC가 지원되지 않는 환경에서 맺어진 세션이 NSAC가 지원되는 환경으로 이동하게 된 경우, 등)에 대해, 대체 슬라이스를 제공함으로써 해당 세션 생성 요청들이 거절되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에서 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 본 발명의 일 실시 예에 따른 alternative S-NSSAI 정보가 UDM의 access and mobility(AM) subscription data에 정의되어 제공될 시, registration 절차에서 AMF가 alternative S-NSSAI 정보를 수신하는 방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 alternative S-NSSAI 정보가 UDM의 access and mobility(AM) subscription data에 정의되어 제공될 시, PDU Session establishment 절차에서 AMF가 alternative S-NSSAI 정보를 통해 PDU session에 대한 S-NSSAI를 다시 선택하는 방법을 나타낸다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 alternative S-NSSAI 정보가 UDM의 session management(SM) subscription data에 정의되어 제공될 시, PDU Session establishment 절차에서 AMF가 alternative S-NSSAI 정보를 통해 PDU session에 대한 S-NSSAI를 다시 선택하는 방법을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 alternative S-NSSAI 정보가 NSACF(NSAC function)에 정의되어 제공될 시, PDU session establishment 절차에서 AMF가 alternative S-NSSAI 정보를 통해 PDU session에 대한 S-NSSAI를 다시 선택하는 방법을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 엔티티(network entity)의 구성을 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 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.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.

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

5G 이동통신 네트워크는 5G UE(user equipment, 단말(terminal), 5G RAN(radio access network, 기지국, base station, gNB(5g nodeB), eNB(evolved nodeB 등), 그리고 5G 코어망으로 구성된다. 5G 코어망은 UE의 이동성 관리 기능을 제공하는 AMF(access and mobility management function), 세션 관리 기능을 제공하는 SMF(session management function), 데이터 전달 역할을 수행하는 UPF(user plane function), 정책 제어 기능을 제공하는 PCF(policy control function), 가입자 데이터 및 정책 제어 데이터 등 데이터 관리 기능을 제공하는 UDM(unified data management), UDM 등 다양한 네트워크 기능(network function)들의 데이터를 저장 하는 UDR(unified data repository) 등의 네트워크 기능(network function)들로 구성된다.

5G 시스템에서 네트워크 슬라이싱 기술(network slicing)은 하나의 물리 네트워크에서 가상화 된, 독립적인, 여러 논리 망들을 가능케 하는 기술 및 구조를 나타낸다. 망 사업자는 서비스/애플리케이션의 특화된 요구사항을 만족하기 위해, 네트워크 슬라이스(network slice)라는 가상의 end-to-end 네트워크를 구성하여 서비스를 제공한다. 이 때, 네트워크 슬라이스는 S-NSSAI(single-network slice selection assistance information)라는 식별자로 구분된다. 네트워크는 단말 등록 절차(예를 들면, UE registration procedure)에서 단말에게 허용된 슬라이스 집합에 대한 정보(예를 들면, allowed NSSAI(s))을 전송하고, 단말은 이들 중 하나의 S-NSSAI(즉, 네트워크 슬라이스)를 통해 생성된 PDU(protocol data unit) 세션(session)을 통해 애플리케이션 데이터를 송수신한다.

한편, 5G 시스템에서는 네트워크 슬라이스 별 등록 단말 수 및 수립된 PDU 세션 수(예를 들면, 각각 number of registered UEs per network slice 그리고 number of established PDU session per network slice)가 각각 정의된 최대 값을 넘지 않도록 하는 네트워크 슬라이스 수락 제어(network slice admission control(NSAC)) 기능이 존재한다.

네트워크 슬라이스 별 최대 등록 UE(단말) 수에 대한 수락 제어를 위해 AMF는 UE에게 허용된 S-NSSAI의 집합(allowed NSSAI)의 변경(S-NSSAI의 추가 또는 삭제)이 필요할 때 마다, NSAC function(NSACF)에게 해당 슬라이스들에 대한 등록 UE 수를 업데이트(증가 또는 감소 요청)할 수 있다. NSACF는 미리 설정된 네트워크 슬라이스 별 최대 등록 UE 수에 도달한 S-NSSAI에 대해, AMF로부터 증가 업데이트 요청을 수신하면, AMF에게 해당 S-NSSAI는 최대 등록 UE 수에 도달했다는 정보를 제공할 수 있다. AMF는 해당 정보를 수신하면, 해당 S-NSSAI를 허용 S-NSSAI 집합에서 제외할 수 있다.

네트워크 슬라이스 별 최대 PDU 세션 수에 대한 수락 제어를 위해 SMF는 S-NSSAI에 대한 PDU session 생성 또는 해제 절차 수행 시, NSAC function (NSACF)에게 해당 S-NSSAI에 대한 수립된 PDU 세션 수를 업데이트(증가 또는 감소 요청)할 수 있다. NSACF는 미리 설정된 네트워크 슬라이스 별 최대 수립 PDU 세션 수에 도달한 S-NSSAI에 대해, SMF로부터 증가 업데이트 요청을 수신하면, SMF에게 해당 S-NSSAI는 최대 수립 PDU 세션 수에 도달했다는 정보를 제공할 수 있다. SMF는 해당 정보를 수신하면, 해당 S-NSSAI를 통한 PDU 세션 생성을 수행하지 않을 수 있다.한편, AMF 및 SMF에는 S-NSSAI 별 NSAC 대상 여부 정보가 설정되어 있고, AMF 및 SMF는 NSAC 대상인 S-NSSAI에 대해서만 NSAC 절차를 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 alternative S-NSSAI 정보가 UDM의 access and mobility(AM) subscription data에 정의되어 제공될 시, registration 절차에서 AMF가 alternative S-NSSAI 정보를 수신하는 방법을 나타낸다.

도 1을 참고하면, 단말(UE)은 단말 등록 절차(UE registration procedure)를 위해 기지국(RAN, gNB, base station)에게 메시지를 전송할 수 있다(1 단계). 이때, 상기 단말 등록 절차를 위한 메시지는 AN message(AN parameter, registration request)일 수 있다. 여기서, AN message는 단말과 기지국 간의 메시지임을 나타낸다. 이 때, registration request 메시지에는 UE 식별자(예를 들면, SUCI(subscription concealed identifier), 5G-GUTI(5G-globally unique temporary identity), or PEI(permanent equipment identifier) 등), requested NSSAI, UE MM(mobility management) core network capability 등의 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

그리고, RAN은 UE로부터 수신한 AN message 내의 정보를 기반으로 AMF를 선택할 수 있다(2 단계).

RAN은 AMF에게 N2 message(N2 parameters, registration request 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.)를 전달할 수 있다(3 단계). N2 parameter에는 selected PLMN ID, UE의 위치 정보, UE context request 등이 포함된다.

AMF는 UE authentication이 필요하다고 판단할 시, UE 식별자(예를 들면, SUCI 또는 SUPI(subscription permanent identifier)) 등 중 적어도 하나를 기반으로 AUSF(authentication server function)을 선택할 수 있다(4a 단계).

그리고, 선택한 AUSF를 통해 UE에 대한 authentication 절차가 수행될 수 있다(4b 단계). 또한, UE에 대한 NAS(non-access stratum) security context가 없을 시, 이를 획득하기 위한 절차가 수행될 수 있다.

AMF는 UE에 대한 subscription 정보가 필요할 시, SUPI를 기반으로 UDM을 선택할 수 있고, UDM은 UE에 대한 subscription 정보가 저장된 UDR을 선택할 수 있다(5 단계).

AMF는 Nudm_SDM_Get request(SUPI, access and mobility subscription data 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.) 메시지를 통해 UE에 대한 access and mobility subscription 정보를 UDM에게 요청할 수 있다(6a 단계).

이 때, Nudm_SDM_Get request 메시지에는 대체 슬라이스 정보(예를 들면, alternative S-NSSAI(s))를 요청하는 정보가 다음의 경우에 포함될 수 있다: AMF의 local configuration에 따른 결정, 진행중인 UE 등록 절차가 EPS에서 5GS로의 이동으로 인한 등록일 경우, 등.

UDM은 Nudm_SDM_Get response 메시지에 subscribed S-NSSAI(s), 대체 슬라이스 정보(예를 들면, alternative S-NSSAI(s) for each S-NSSAI in subscribed S-NSSAI(s)) 등을 포함한 subscription 정보를 AMF에게 전송할 수 있다(6b 단계). 이때, 상기 alternative S-NSSAI 정보는 Nudm_SDM_Get response 메시지의 access and mobility(AM) subscription data에 정의되어 AMF에게 전달될 수 있다.

UDM은 다음의 경우에 alternative S-NSSAI(s)를 Nudm_SDM_Get response 메시지에 포함시킬 수 있다: UDM의 local configuration에 따른 결정, AMF가 alternative S-NSSAI(s)를 요청한 경우, 등

이 때, UDM은 AMF에게 전송하는 정보를 UDR로부터 획득하여 AMF에게 전송할 수 있다.

AMF는 subscribed S-NSSAI(s)를 고려하여 allowed NSSAI를 계산하고, allowed NSSAI를 UE context에 저장할 수 있다(7 단계).

또한, allowed NSSAI 내의 S-NSSAI들 중 NSAC 대상인 S-NSSAI들에 대해, AMF는 S-NSSAI 별 alternative S-NSSAI(s)를 UE context에 저장할 수 있다. AMF가 NSAC 거절 또는 다른 이유로 인한 이용 불가능한 슬라이스 발생 상황(예를 들어, 슬라이스 혼잡 상황 발생 등)에 대체 슬라이스를 활용하고자 할 경우, AMF는 subscribed S-NSSAI(s) 또는 allowed NSSAI에 대해, 대체 슬라이스(S-NSSAI 별 alternative S-NSSAI(s))를 UE context에 저장할 수 있다. AMF는 이용 불가능한 슬라이스 대신 사용할 슬라이스(즉, 타겟 슬라이스)를 결정하기 위해서 저장된 S-NSSAI 별 alternative S-NSSAI(s)를 활용할 수 있고, 이용 불가능한 슬라이스로의 PDU 세션 생성/수정 요청 및 핸드오버 요청 시, PDU 세션들을 타겟 슬라이스로 이동시킬 수 있다.

그리고, 남은 UE의 registration 절차가 진행될 수 있다(8 단계).

도 1에 예시된 실시 예에서, 단말은 registration 절차(UE 등록 절차)를 통해 허용된 슬라이스 집합을 전달받게 되고, 그 후 생성하고자 하는 PDU 세션 마다 해당 집합 내 슬라이스를 선택하여 PDU 세션 생성 절차를 통해 PDU 세션을 생성하게 된다. 도 1과 같이 registration 절차를 통해 대체 슬라이스(예를 들어, alternative S-NSSAI)를 제공할 시, PDU 세션 생성 절차 별 대체 슬라이스 제공을 위한 시그널링이 필요하지 않으므로 시그널링 부하가 적다는 장점이 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 alternative S-NSSAI 정보가 UDM의 access and mobility(AM) subscription data에 정의되어 제공될 시, PDU session establishment 절차에서 AMF가 alternative S-NSSAI 정보를 통해 PDU session에 대한 S-NSSAI를 다시 선택하는 방법을 나타낸다.

도 2를 참고하면, UE registration 절차에서, AMF는 UE context in AMF에 allowed NSSAI와 allowed NSSAI 내 NSAC 대상인 S-NSSAI 별 alternative S-NSSAI(s) 정보를 저장할 수 있다(0 단계). 이는 상기 도 1과 관련하여 설명한 실시 예에 따라서 이루어진 것일 수 있다.

단말(UE)은 PDU 세션 생성 절차(PDU session establishment procedure)를 위해 UE는 AMF에게 요청 메시지를 전송할 수 있다(1 단계). 그리고, 이 메시지는 PDU 세션 수립 요청 메시지(PDU session establishment request message)일 수 있고, 상기 PDU session establishment request message는 NAS(non-access stratum) message에 포함되어 AMF에게 전송될 수 있다. NAS message는 단말과 AMF 간의 메시지를 의미한다. 실시 예에 따라 상기 NAS message 메시지에는 S-NSSAI, DNN(data network name), PDU session ID 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

AMF는 1 단계에서 UE로부터 수신한 메시지에 포함된 S-NSSAI가 현재 이용 불가능할 경우, SMF를 선택하지 않을 수 있고, 이 경우, 3 단계, 4 단계, 그리고 5 단계가 생략되고 6 단계부터 절차가 진행될 수 있다. AMF는 DNN, S-NSSAI 등 중 적어도 하나를 기반으로 SMF를 선택할 수 있다(2 단계).

그리고 AMF는 선택된 SMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request을 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request 메시지에는 S-NSSAI, DNN, PDU Session ID, PDU Session Establishment Request message 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다(3 단계).

SMF는 AMF로부터 수신된 메시지에 포함된 S-NSSAI가 NSAC(network slice admission control) 대상일 시, NSACF(NSAC function)에게 Nnsacf_NSAC_NumOfPDUsUpdate request(S-NSSAI, UE ID, PDU Session ID, update flag=INCREASE 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.) 메시지를 전송할 수 있다(4a 단계).

NSACF는 수신한 메시지의 update flag 값이 INCREASE 이고, 수신한 메시지의 S-NSSAI에 대해 number of PDU sessions established가 이미 해당 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU sessions established에 도달한 상황일 경우, result 값에 maximum number of PDU sessions established에 이미 도달했음을 나타내는 값을 포함하여 SMF에게 전송할 수 있다(4b 단계). 이때 메시지는 Nnsacf_NSAC_NumOfPDUsUpdate response 메시지일 수 있다.

SMF는 AMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext response 메시지를 전송할 수 있다(5 단계). 이 때, 해당 메시지의 cause에는 SM(session management) context 생성이 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU sessions established 도달로 인해 실패했음을 나타내는 정보가 포함될 수 있다.

AMF는 SMF로부터의 메시지의 cause 값에 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU sessions established 도달로 인해 SM Context 생성이 실패했음을 나타내는 정보가 포함되어 있으면, 또는 2 단계에서 AMF가 UE로부터의 메시지에 포함된 S-NSSAI가 이용 불가능 하다고 판단한 경우, AMF는 실패한 또는 이용 불가능한 S-NSSAI에 대한 alternative S-NSSAI(s)들 중, allowed NSSAI에 포함된 S-NSSAI(s)들 중 하나를 선택하여 PDU Session 생성을 다시 시도할 수 있다(6 단계).

alternative S-NSSAI(s)는 다음의 형태로 AMF에 저장되어 있을 수 있다: AMF local configuration으로 저장, AMF의 UE context에 저장 등.

AMF는 새로 선택한 S-NSSAI를 기반으로 다시 SMF를 선택할 수 있다(7 단계).

AMF는 새로 선택한 SMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지를 전송한다(8 단계). 도 2는 설명의 편의를 위해 여러 SMF를 하나의 SMF로 도시한 것이다. AMF가 7 단계에서 새로 선택한 SMF는, AMF가 2 단계에서 선택한 SMF와 다른 SMF일 수 있다.

그리고 남은 PDU 세션 생성 절차가 진행될 수 있다(9 단계).

도 2에 예시된 실시 예에서는 registration 절차를 통해 대체 슬라이스(예를 들어, alternative-SNSSAI)를 미리 제공받은 상황에서(예를 들어, 도 1에 예시된 것과 같은 방법에 의해서), PDU 세션에 대해 대체 슬라이스가 활용되는 것을 나타내며, PDU 세션 생성 절차 별 대체 슬라이스 제공을 위한 시그널링이 필요하지 않으므로 시그널링 부하가 적다는 장점이 있다.도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 alternative S-NSSAI 정보가 UDM의 session management(SM) subscription data에 정의되어 제공될 시, PDU session establishment 절차에서 AMF가 alternative S-NSSAI 정보를 통해 PDU session에 대한 S-NSSAI를 다시 선택하는 방법을 나타낸다.

도 3을 참고하면, UE는 PDU 세션 생성 절차(PDU session establishment procedure)를 위해 AMF에게 PDU session establishment request message를 NAS message에 포함하여 전송할 수 있다(1 단계). NAS message는 단말과 AMF 간의 메시지를 의미한다. NAS message 메시지에는 S-NSSAI, DNN, PDU Session ID 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

AMF는 DNN, S-NSSAI 등 중 적어도 하나를 기반으로 SMF를 선택할 수 있다(2 단계).

AMF는 SMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request(S-NSSAI, DNN, PDU session ID, PDU session establishment request message 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.)을 전송할 수 있다(3 단계).

SMF는 AMF로부터수신된 메시지에 포함된 S-NSSAI가 NSAC 대상일 시, NSACF에게 Nnsacf_NSAC_NumOfPDUsUpdate request(S-NSSAI, UE ID, PDU Session ID, update flag=INCREASE 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.) 메시지를 전송할 수 있다(4a 단계).

NSACF는 수신한 메시지의 update flag 값이 INCREASE 이고, 수신한 메시지의 S-NSSAI에 대해 number of PDU sessions established가 이미 해당 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU sessions established에 도달한 상황일 시, result 값에 해당 S-NSSAI에 대해 maximum number of PDU sessions established에 이미 도달하여 사용 불가능함을 나타내는 정보를 포함하여 SMF에게 전송할 수 있다(4b 단계). 이때 메시지는 Nnsacf_NSAC_NumOfPDUsUpdate response 메시지일 수 있다.

SMF는 Nudm_SDM_Get request(SUPI, DNN, S-NSSAI, SM subscription data 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.)을 UDM에게 전송하여 UE의 SM subscription data를 요청할 수 있다(5a 단계). 이 때, Nudm_SDM_Get ㄱequest 메시지에는 ㅁlternative S-NSSAI(s)를 요청하는 정보가 다음의 경우에 포함될 수 있다: SMF의 local configuration에 따른 결정, 진행중인 UE 등록 절차가 제1 시스템(예를 들면, EPS)에서 제2 시스템(예를 들면, 5GS)으로의 이동으로 인한 등록일 경우, 단계 4b에서의 응답 메시지에 S-NSSAI가 사용불가능 하다는 정보가 포함되어 있을 경우 등.

UDM은 Nudm_SDM_Get response 메시지에 SMF로부터 수신한 메시지에 포함된 S-NSSAI에 대한 alternative NSSAI(s)를 포함한 subscription 정보를 SMF에게 전송할 수 있다(5b 단계). UDM은 다음의 경우에 alternative S-NSSAI(s)를 포함할 수 있다: UDM의 local configuration에 따른 결정, SMF가 alternative S-NSSAI(s)를 요청한 경우 등

이 때, UDM은 SMF에게 전송하는 정보를 UDR로부터 획득하여 AMF에게 전송할 수 있다.

SMF는 AMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext response 메시지를 전송할 수 있다(6 단계). 이 때, 해당 메시지의 cause에는 SM context 생성이 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU Sessions established 도달로 인해 실패했음을 나타내는 정보 그리고 alternative S-NSSAI(s) 등이 포함될 수 있다.

AMF는 SMF로부터의 메시지의 Cause 값에 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU sessions established 도달로 인해 SM context 생성이 실패했음을 나타내는 정보 및 alternative S-NSSAI(s)가 포함되어 있으면, 실패한 S-NSSAI에 대한 alternative S-NSSAI(s)들 중, allowed NSSAI에 포함된 S-NSSAI(s)들 중 하나를 선택하여 PDU session 생성을 다시 시도할 수 있다(7 단계).

AMF는 새로 선택한 S-NSSAI를 기반으로 다시 SMF를 선택할 수 있다(8 단계).

AMF는 새로 선택한 SMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지를 전송할 수 있다(9 단계). 도 3은 설명의 편의를 위해 여러 SMF를 하나의 SMF로 도시한 것이다. AMF가 8 단계에서 새로 선택한 SMF는, AMF가 2 단계에서 선택한 SMF와 다른 SMF일 수 있다.

그리고, 남은 PDU 세션 생성 절차가 진행될 수 있다(10 단계).

도 3에 예시된 실시 예에서는 PDU 세션 절차에서 세션에 대한 가입자 정보를 제공하는 UDM을 통해 대체 슬라이스를 제공하므로, 가입자의 세분화된 세션에 대한 정보를 기반으로 대체 슬라이스를 제공할 수 있는 장점이 있다.도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 alternative S-NSSAI 정보가 NSACF에 정의되어 제공될 시, PDU session establishment 절차에서 AMF가 alternative S-NSSAI 정보를 통해 PDU session에 대한 S-NSSAI를 다시 선택하는 방법을 나타낸다.

도 4를 참고하면, UE는 PDU 세션 생성 절차(PDU session establishment procedure)를 위해 AMF에게 PDU session establishment request message를 NAS message에 포함하여 전송할 수 있다(1 단계). NAS message는 단말과 AMF 간의 메시지를 의미한다. 상기 NAS message 메시지에는 S-NSSAI, DNN, PDU Session ID 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

AMF는 선택된 SMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request(S-NSSAI, DNN, PDU session ID, PDU session establishment request message 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.)을 전송할 수 있다(3 단계).

SMF는 AMF로부터 수신된 메시지에 포함된 S-NSSAI가 NSAC 대상일 시, NSACF에게 Nnsacf_NSAC_NumOfPDUsUpdate request(S-NSSAI, UE ID, PDU session ID, update flag=INCREASE 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.) 메시지를 전송할 수 있다(4a 단계).

이 때, Nnsacf_NSAC_NumOfPDUsUpdate request 메시지에는 alternative S-NSSAI(s)를 요청하는 정보가 다음의 경우에 포함될 수 있다: SMF의 local configuration에 따른 결정, 진행중인 UE 등록 절차가 제1 시스템(예를 들면, EPS)에서 제2 시스템(예를 들면,5GS)으로의 이동으로 인한 등록일 경우 등

NSACF는 수신한 메시지의 update flag 값이 INCREASE 이고, Nnsacf_NSAC_NumOfPDUsUpdate request 메시지의 S-NSSAI에 대해 number of PDU sessions established가 이미 해당 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU sessions established에 도달한 상황일 시, result 값에 maximum number of PDU sessions established에 이미 도달했음을 나타내는 값을 포함하여 SMF에게 전송할 수 있다(4b 단계). 또한 NSACF는 다음의 경우에 alternative S-NSSAI(s)를 포함할 수 있다: SMF로부터의 메시지에 포함된 S-NSSAI가 사용 불가능 할 경우, NSACF의 local configuration에 따른 결정, SMF로부터 alternative S-NSSAI(s)가 요청된 경우 등.

NSACF는, 저장되어 있는 해당 S-NSSAI에 대한 alternative S-NSSAI(s)들 중 maximum number of PDU sessions established에 도달하지 않은 S-NSSAI(s)들 또는, NSAC의 대상이 아닌 S-NSSAI(s)들을 SMF에게 전송하는 메시지의 alternative S-NSSAI(s)에 포함할 수 있다.

SMF는 AMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext response 메시지를 전송한다(5 단계). 이 때, 해당 메시지의 cause에는 SM context 생성이 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU sessions established도달로 인해 실패했음을 나타내는 정보 그리고 4b에서 수신한 alternative S-NSSAI(s)가 포함될 수 있다.

AMF는 SMF로부터의 메시지의 cause 값에 S-NSSAI에 대한 maximum number of PDU sessions established도달로 인해 SM context 생성이 실패했음을 나타내는 정보 및 alternative S-NSSAI(s)가 포함되어 있으면, 실패한 S-NSSAI에 대한 alternative S-NSSAI(s)들 중, allowed NSSAI에 포함된 S-NSSAI(s)들 중 하나를 선택하여 PDU session 생성을 다시 시도할 수 있다(6 단계).

AMF는 새로 선택한 SMF에게 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지를 전송할 수 있다(8 단계). 도 4는 설명의 편의를 위해 여러 SMF를 하나의 SMF로 도시한 것이다. AMF가 7 단계에서 새로 선택한 SMF는, AMF가 2 단계에서 선택한 SMF와 다른 SMF일 수 있다.

그리고, 남은 PDU 세션 생성 절차가 진행될 수 있다(9 단계).

도 4에 예시된 실시 예에서는 네트워크 슬라이스들에 대한 부하 정보를 알고 있는 NSACF가 통해 PDU 세션에 대한 대체 슬라이스(예를 들어, alternative-SNSSAI)를 제공하기 때문에, 네트워크 슬라이스들에 대한 부하를 고려한 대체 슬라이스 결정/제공이 가능하다는 장점이 있다. 예를 들어, NSACF는 허용 가능한 PDU 세션 수가 충분히 많이 남아있는 대체 슬라이스를 SMF에게 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.

도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말은 송수신부(520) 및 단말의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(510)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 송수신부(520)는 송신부(525) 및 수신부(523)를 포함할 수 있다.

송수신부(520)는 다른 네트워크 엔티티들과 신호를 송수신할 수 있다.

제어부(510)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다. 한편, 상기 제어부(510) 및 송수신부(520)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(510) 및 송수신부(520)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(510)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 단말 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 엔티티(network entity)의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 네트워크 엔티티는 시스템 구현에 따라 네트워크 펑션(network function)을 포함하는 개념이다.

도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 엔티티는 송수신부(620) 및 네트워크 엔티티의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(610)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 송수신부(620)는 송신부(625) 및 수신부(623)를 포함할 수 있다.

송수신부(620)는 다른 네트워크 엔티티들과 신호를 송수신할 수 있다.

제어부(610)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 네트워크 엔티티를 제어할 수 있다. 한편, 상기 제어부(610) 및 송수신부(620)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(610) 및 송수신부(620)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(1210)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 네트워크 엔티티의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 네트워크 엔티티 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.

상기 네트워크 엔티티는 기지국(RAN), AMF, SMF, UPF, PCF, NSACF, UDM, UDR, 중 어느 하나일 수 있다.

상기 도 1 내지 도 6이 예시하는 구성도, 제어/데이터 신호 송신 방법의 예시도, 동작 절차 예시도, 구성도들은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 1 내지 도 6에 기재된 모든 구성부, 엔티티, 또는 동작의 단계가 개시의 실시를 위한 필수 구성 요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성 요소 만을 포함하여도 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.

앞서 설명한 네트워크 엔티티나 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 네트워크 엔티티 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 네트워크 엔티티 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 네트워크 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.

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

무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.