KR20230135381A - 이동 통신 시스템에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 일 측면에 따른 사용자 기기에서의 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법은 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 수신하는 단계와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경이 필요한지 여부를 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워트 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 네트워크 슬라이스 변경 시 별도의 핸드오버를 수행하지 않고도 네트워크 슬라이스 리다이렉션을 통해 네트워크 슬라이스를 변경함으로써, 시그널링 오버헤드 및 네트워크 부하를 효과적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

이동 통신 시스템에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템{Network slicing-based access method in mobile communication system and apparatus and system therefor}
본 발명은 네트워트 접속 방법에 관한 것으로서, 상세하게, 5G SA(Stand alone) 시스템에서 네트워크 슬라이스 기반의 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 5G NR(new radio access technology) SA(Stand alone) 시스템에서는 다양한 서비스에 대한 QoS(Quality of Service)를 효과적으로 만족시키기 위해 네트워크 슬라이싱(Network slicing) 개념을 도입하였다.
NR은 eMBB(enhanced mobile broadband), mMTC(massive machine-type-communications), URLLC(ultra-reliable and low latency communications), V2X(Vehicle to Everything) 등을 포함하는 모든 배치 시나리오, 사용 시나리오, 요구 사항을 다루는 단일 기술 프레임워크를 대상으로 한다. 따라서, NR은 본질적으로 순방향 호환성을 제공하여야 한다.
통신 사업자의 경우 다수의 주파수 대역을 효율적으로 사용 및 운영하기 위해 3GPP의 release 17(REL-17)에서부터 제안된 RAN(Radio Access Network) 슬라이싱 기술을 도입하고 있다.
네트워크 슬라이스는 특정 네트워크 기능과 네트워크 특성을 제공하는 논리적 네트워크로 도입되었다. 네트워크 슬라이스의 인스턴스(즉, 네트워크 슬라이스 인스턴스)는 NF(Network Function) 인스턴스(NF 엔티티라고도 지칭)와 배치된 네트워크 슬라이스를 형성하는 필수 리소스들(예를 들어, 컴퓨팅, 스토리지, 및 네트워킹 리소스)의 집합이다.
NF 엔티티는 전용 하드웨어의 네트워크 요소, 또는 전용 하드웨어에서 실행되는 소프트웨어 인스턴스, 또는 적절한 플랫폼(예를 들어, 클라우드 인프라)에서 인스턴스화된 가상화 기능으로서 구현될 수 있다.
네트워크 슬라이스는 기능 및 서비스의 관점에서 예상되는 네트워크 슬라이스 행동을 나타내는 슬라이스/서비스타입(slice/service type. SST)으로 구성된 S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information)와, 동일한 SST의 다중의 네트워크 슬라이스 가운데 어느 하나를 구별하기 위해 SST를 보완하는 선택적 정보인 슬라이스 구별 속성(slice differentiator, SD)에 의해 식별된다.
연결 모드에서 또는 유휴 모드에서도, 슬라이스 지원 사용자 장치(UE)는 하나 또는 다중의 네트워크 슬라이스에 의해 서비스될 수 있다. UE 이동성에 있어서, 네트워크 토폴로지(topology) 또는 비즈니스 제약으로 인해 네트워크 슬라이스의 가용성이 변경될 수 있다.
종래에는 UE가 네트워크단의 상위 서버로 서비스를 요청을 하는 서비스 시나리오에서는 UE가 사전 구성된 주파수 별 슬라이스 정보에 기반하여 한번에 해당 주파수를 통해 서비스 요청이 가능하였다. 하지만, 네트워크단의 상위 서버가 특정 서비스를 제공하기 위해 페이징 메시지(Paging message)를 UE에 전송하는 경우, UE는 현재 캠핑(camping) 또는 접속하고 있는 주파수 대역으로 우선 접속한 후 핸드오버(handover)를 통해 다른 주파수 대역 또는 셀로 접속을 시도함으로서 불필요한 시그널링 오버헤드(signaling overhead)가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서의 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 네트워크에서 제공할 서비스에 대한 네트워크 슬라이스 정보를 사용자 기기에 명시적으로 제공함으로써, 핸드오버 시그널링 오버헤드를 미연에 방지하고, 이를 통해 사용자 기기의 서비스 접속 시간을 최소화시키는 것이 가능한 이동 통신 시스템에서의 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존 페이징 메시지의 페이징 이유(Paging Cause) 필드를 통해 어떤 타입의 응용 서비스가 제공될지를 네트워크 슬라이스 정보를 통해 사용자 기기에 명시적으로 제공함으로써, 기존 시스템 및 사용자 기기의 변경을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 보다 효율적으로 네트워크 슬라이스 기반의 접속 절차를 제공하는 것이 가능한 이동 통신 시스템에서의 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 측면에 따른 사용자 기기에서의 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법은 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 수신하는 단계와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경이 필요한지 여부를 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워트 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 네트워크 슬라이스 정보는 상기 페이징 메시지의 페이징 이유 필드에 매핑되어 수신될 수 있다.
실시 예로, 상기 페이징 이유 필드는 열거형으로 정의되고, 각각의 네트워크 슬라이스 타입에 상응하는 값이 사전 정의될 수 있다.
실시 예로, 상기 네트워크 슬라이스 타입은 eMBB(enhanced Mobile Broabband), ULRRC(ultra-reliable Low-Latency Communications), mMTC(massive Machine-Type Communications) 및 V2X(Vehicle to Everythin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 네트워크 슬라이스 정보는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 릴리즈 17 이상의 버전에서 상기 페이징 이유 필드에 매핑될 수 있다.
실시 예로, 상기 사용자 기기에 의해 현재 캠핑중인 셀의 제1 네트워크 슬라이스와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보를 통해 식별된 제2 네트워크 슬라이스가 상이한 것에 기반하여 상기 네트워트 슬라이스 리다이렉션이 수행될 수 있다.
실시 예로, 상기 네트워크 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 단계는 상기 제2 네트워크 슬라이스에 상응하는 셀을 탐색하는 단계와 현재 캠핑중인 셀을 상기 탐색된 셀로 전환하여 데이터 세션을 설정하는 단계와 상기 설정된 데이터 세션을 통해 상기 네트워크 데이터를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 방법은 유휴 모드에서 현재 캠핑중인 셀을 통해 시스템 정보 블록을 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 시스템 정보 블록은 상기 현재 캠핑중인 셀/주파수에 상응하는 네트워크 슬라이스에 관한 정보 및 이웃 셀/주파수에 상응하는 네트워크 슬라이스에 관한 정보를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 방법은 상기 사용자 기기에 의해 현재 캠핑중인 셀에 상응하는 제1 네트워크 슬라이스와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보를 통해 식별된 제2 네트워크 슬라이스가 동일한 것에 기반하여, 상기 현재 캠핑중인 셀을 통해 데이터 세션을 설정하는 단계와 상기 설정된 데이터 세션을 통해 상기 네트워크와 데이터를 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 측면에 따른 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 사용자 기기에서 네트워크 슬라이스 기반 접속을 위한 동작들을 수행하게 하는 명령을 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 저장하는 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서, 상기 동작들은 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 수신하는 단계와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경이 필요한지 여부를 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워트 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 무선으로 신호를 송수신하는 송수신부와 상기 송수신부와 연결되어 네트워크 슬라이스 기반 접속을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서가 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 수신하고, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워트 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자 기기가 제공될 수 있다.
실시 예로, 상기 네트워크 슬라이스 정보는 상기 페이징 메시지의 페이징 이유 필드에 매핑되어 수신될 수 있다.
실시 예로, 상기 페이징 이유 필드는 열거형으로 정의되고, 각각의 네트워크 슬라이스 타입에 상응하는 값이 사전 정의될 수 있다.
실시 예로, 상기 네트워크 슬라이스 타입은 eMBB(enhanced Mobile Broabband), ULRRC(ultra-reliable Low-Latency Communications), mMTC(massive Machine-Type Communications) 및 V2X(Vehicle to Everythin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 네트워크 슬라이스 정보는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 릴리즈 17 이상의 버전에서 상기 페이징 이유 필드에 매핑되어 수신될 수 있다.
실시 예로, 상기 사용자 기기에서 현재 캠핑중인 셀에 상응하는 제1 네트워크 슬라이스와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보를 통해 식별된 제2 네트워크 슬라이스가 상이한 것에 기반하여 상기 프로세서가 상기 네트워트 슬라이스 리다이렉션이 수행할 수 있다.
실시 예로, 상기 프로세서가 상기 제2 네트워크 슬라이스에 상응하는 셀을 탐색하고, 현재 캠핑중인 셀을 상기 탐색된 셀로 전환하여 데이터 세션을 설정하고, 상기 설정된 데이터 세션을 통해 상기 네트워크 데이터를 송수신할 수 있다.
실시 예로, 상기 프로세서가 유휴 모드에서 현재 캠핑중인 셀을 통해 시스템 정보 블록을 수신하고, 상기 시스템 정보 블록은 상기 현재 캠핑중인 셀/주파수에 상응하는 네트워크 슬라이스에 관한 정보 및 이웃 셀/주파수에 상응하는 네트워크 슬라이스에 관한 정보를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 사용자 기기에 의해 현재 캠핑중인 셀에 상응하는 제1 네트워크 슬라이스와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보를 통해 식별된 제2 네트워크 슬라이스가 동일한 것에 기반하여, 상기 프로세서가 상기 현재 캠핑중인 셀을 통해 데이터 세션을 설정하고, 상기 설정된 데이터 세션을 통해 상기 네트워크와 데이터를 송수신할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 페이징 이벤트 감지 시 상기 감지된 페이징 이벤트에 상응하는 서비스를 제공하기 위한 네트워크 슬라이스 타입을 결정하고, 결정된 네트워크 슬라이스 타입에 상응하는 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 생성하는 네트워크 노드와 상기 네트워크 노드로부터 상기 페이징 메시지를 수신하고, 상기 수신된 페이징 메시지에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경 여부를 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 사용자 기기를 포함하는 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 네트워크에서 제공할 서비스에 대한 슬라이스 정보를 단말에 명시적으로 제공함으로써, 네트워크 슬라이스 변경을 위한 불필요한 핸드오버 시그널링을 미연에 방지하고, 이를 통해 사용자 기기의 서비스 지연을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 기존 페이징 메시지의 페이징 원인(Paging Cause) 필드를 통해 어떤 타입의 응용 서비스가 제공될지를 네트워크 슬라이스 정보를 통해 사용자 기기에 명시적으로 제공함으로써, 기존 시스템 및 사용자 기기의 변경을 최소화하고, 보다 효율적인 네트워크 슬라이스 기반의 접속 절차를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 통신 사업자의 네트워크 슬라이스 운영에 있어서의 유연성을 제공할 수 있는 장점이 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명에 적용되는 5G NR에서의 네트워크 슬라이스 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 기기에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 사용자 기기에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 페이징 메시지를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 네트워크 노드에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 개시의 다양한 예에서, “/” 및 “,”는 “및/또는”을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”를 의미할 수 있다. 나아가, “A, B”는 “A 및/또는 B”를 의미할 수 있다. 나아가, “A/B/C”는 “A, B 및/또는 C 중 적어도 어느 하나”를 의미할 수 있다. 나아가, “A, B, C”는 “A, B 및/또는 C 중 적어도 어느 하나”를 의미할 수 있다.
본 개시의 다양한 예에서, “또는”은 “및/또는”을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, “A 또는 B”는 “오직 A”, “오직 B”, 및/또는 “A 및 B 모두”를 포함할 수 있다. 다시 말해, “또는”은 “부가적으로 또는 대안적으로”를 나타내는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 5G NR에서의 네트워크 슬라이스 개념을 설명하기 위한 도면이다.
네트워크 슬라이싱(Network Slicing)을 통해 네트워크 운영자는 공통 네트워크 인프라를 서비스 별 전용 가상 네트워크로 정의하여 다양한 서비스를 고객에게제공할 수 있다.
네트워크 슬라이싱은 고정 네트워크(Fixed Network)에서 소프트웨어 정의 네트워킹(Software Defined Networking, SDN) 및 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualisation, NFV)와 동일한 원칙을 사용하는 가상 네트워크 아키텍처(Virtual Network Architecture)의 한 형태이다. SDN 과 NFV는 전통적인 네트워크 아키텍처를 소프트웨어를 통해서도 연결될 수 있도록 가상 요소로 분할할 수 있게 함으로써 네트워크 활용에 있어서의 유연성을 현저히 향상시킬 수 있다.
네트워크 슬라이스를 사용하면 공통의 물리적 인프라를 기반으로 여러 가상 네트워크를 형성하여 다양한 서비스를 최적의 가상 네트워크를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 이를 위해, 가상 네트워크는 응용프로그램, 서비스, 장치, 고객 또는 운영자의 특정 요구를 충족시킬 수 있도록 다양하게 사용자 정의될 수 있다.
5G의 경우, 단일 물리적 네트워크는 여러 RAN(Radio Access Network) 또는 단일 RAN에서 실행되는 서로 다른 서비스 유형을 지원할 수 있도록 여러 가상 네트워크로 분할될 수 있다. 네트워크 슬라이싱은 주로 코어 네트워크를 분할하는데 사용되지만 RAN에서도 구현될 수 있다.
5G는 다양한 사용 사례와 새로운 서비스가 지원될 것으로 예상되며, 이러한 새로운 유스 케이스와 서비스는 기능 측면에서 네트워크에 대한 다양한 요구 사항을 제시할 것이며, 그에 따른 성능 요구 사항이 서비스 별 확연하게 달라질 수 있다.
도 1을 참조하면, 자율 주행 차량은 대기 시간(또는 전송 지연)이 짧고 많은 데이터를 처리하는 것이 가능한 차량간 통신(V2X)을 사용하도록 정의될 수 있다.
또한, eMBB(Enhanced Mobile Broadband)는 적당한 신뢰성을 보장하고 대량의 대역폭을 소비하는 응용에 적용될 수 있고, URLLC(ultra-reliable Low-Latency Communications)는 중요 업무 애플리케이션을 위해 높은 수준의 신뢰성과 초고속 응답 시간을 필요로 하는 응용-예를 들면, 가상 현실(Virtural Reality, VR) 및 증강 현실(Augmented Reality, AR) 등-에 적용될 수 있고, mMTC(massive Machine-Type Communications)는 수 많은 동시 저대역폭 연결로 큰 부하를 받는 IoT 응용에 적용될 수 있다.
네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice Instance, NSI)는 네트워크 기능 인스턴스(Network Function Instance, NFI)와 해당 NFI에 상응하여 배치된 네트워크 슬라이스를 형성하기 위해 요구되는 자원들의 집합으로 정의될 수 있다. 여기서, 네트워크 슬라이스 형성에 요구되는 자원은 컴퓨팅 자원, 스토리지 자원, 네트워킹 자원 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
네트워크 슬라이스 서브넷 인스턴스(Network Slice Subnet Instance, NSSI)는 코어망과 접속망에서 각각 NSI를 관리하기 위한 식별자이다.
UE는 초기 접속 절차에서 네트워크로 전송하는 특정 메시지-예를 들면, RRC setup complete message)-를 통해, 상위 계층에 의해 제공된 대로, SST(Slice/Service Type)에 매핑되는 네트워크 슬라이스 선택 지원 정보(Network Slice Selection Assistance Information, NSSAI)를 선언할 수 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 단말은 최초 eMBB를 지원하는 셀을 캠핑하고 있다고 가정한다.
네트워크는 단말 구분 인자-예를 들면, IMSI(International Mobile Subscriber Identity)/TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)-가 포함된 페이징 메시지를 단말에 전송할 수 있다.
단말은 eMBB 셀로 접속한 후 URLLC 셀로의 핸드오버를 네트워크에 요청할 수 있다.
단말은 eMBB 셀에서 URLLC 셀로의 핸드오버가 성공하면, 핸드오버한 URLLC 셀을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 단말 착신 페이징(Mobile Terminated Paging) 상황에서는, 현재 캠핑중인 네트워크 슬라이스에서 제공될 수 없는 착신 페이징 메시지가 수신된 경우, 단말은 착신 페이징 메시지에 상응하는 서비스를 제공받기 위해 우선 네트워크와 핸드오버 시그널링을 통해 핸드오버를 수행해야 했다. 이는 불필요한 시스널링 오버헤드를 야기하고, 네트워크 부하를 증가시키는 문제점이 있었다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 단말은 최초 eMBB를 지원하는 셀을 캠핑하고 있다고 가정한다.
네트워크는 제공될 서비스의 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 단말에 전송할 수 있다. 여기서, 제공될 서비스에 상응하는 네트워크 슬라이스는 URLLC라 가정한다.
본 발명의 실시 예에 따른 네트워크에 제공될 서비스의 네트워크 슬라이스 정보는 페이징 메시지에 정의된 이유 필드(cause field)를 통해 지시될 수 있다. 일 예로, 이유 필드를 통해 지시될 수 있는 네트워크 슬라이스 타입은 eMBB, URLLC, mMTC 및 V2X 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 당업자의 설계 또는 통신 사업자의 망 운영 계획에 따라 일부가 추가/변경/삭제될 수 있다.
단말은 원인 필드에 지시된 네트워크 슬라이스 정보에 따라 eMBB 셀로의 접속 없이, 바로 URLLC을 지원하는 셀 및 주파수로 접속할 수 있다.
단말은 URLLC 셀로의 접속에 성공하면, 접속된 URLLC 셀 및 주파수를 통해 네트워크와 데이터를 송수신할 수 있다.
본 발명은 단말 착신 페이징(Mobile Terminated Paging) 상황에서 현재 캠핑중인 네트워크 슬라이스에 의해 지원되지 않는 착신 페이징 메시지가 네트워크로부터 수신된 경우에도, 단말은 별도 핸드오버를 수행하지 않고, 착신 페이징 메시지에 포함된 네트워크 슬라이스 정보를 이용하여 타겟 네트워크 슬라이스에 상응하는 셀에 바로 접속할 수 있다.
따라서, 본원 발명은 상술한 도 2의 종래 기술과 비교하여 타겟 네트워크 슬라이스로의 핸드오버 절차 수행을 미연에 차단함으로써 네트워크 부하 및 시스널링 오버헤드를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 기기에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 사용자 기기는 네트워크로부터 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지-즉, 착신 페이징 메시지-를 수신할 수 있다(S410). 여기서, 네트워크 슬라이스 정보는 착신 페이징 메시지의 페이징 이유 필드를 통해 수신될 수 있다.
사용자 기기는 네트워크 슬라이스 변경이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S420). 일 예로, 사용자 기기는 현재 캠핑중인 네트워크 슬라이스와 착신 페이징 메시지에 상응하는 서비스의 네트워크 슬라이스가 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 동일하지 않은 경우, 사용자 기기는 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 판단 결과, 동일한 경우, 사용자 기기는 네트워크 슬라이스 변경이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 일 예로, 현재 캠핑중인 네트워크 슬라이스가 eMBB이고 착신 페이징 메시지에 상응하는 서비스를 제공받기 위한 네트워크 슬라이스가 ULRRC인 경우, 사용자 기기는 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 현재 캠핑중인 네트워크 슬라이스가 eMBB이고 착신 페이징 메시지에 상응하는 서비스를 제공받기 위한 네트워크 슬라이스도 eMBB인 경우, 사용자 기기는 네트워크 슬라이스 변경이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
상기 420 단계의 판단 결과, 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 사용자 기기는 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 상응하는 서비스를 지원하는 셀 및 주파수를 탐색하고, 탐색된 셀을 통해 네트워크에 접속하여 세션 설정 후 해당 서비스를 제공받을 수 있다(S430).
반면, 상기 420 단계의 판단 결과, 네트워크 슬라이스 변경이 필요하지 않은 경우, 사용자 기기는 현재 캠핑중인 셀을 통해 네트워크에 접속하여 세션 설정 후 해당 서비스를 제공받을 수 있다(S440).
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 사용자 기기에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 사용자 기기는 제1 네트워크 슬라이스에 제1 셀상에서 유휴 모드로 진입할 수 있다(S510).
사용자 기기는 유휴 모드에서 제1 셀로부터 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)를 수신할 수 있다(S520). 여기서, SIB는 사용작 기기가 현재 캠핑하고 있는 셀/주파수에 관한 네트워크 슬라이스 정보뿐만 아니라 이웃 셀/주파수에 관한 네트워크 슬라이스 정보를 포함할 수 있다.
사용자 기기는 제1 셀로부터 제2 네트워크 슬라이스에 관한 정보가 포함된 페이징 메시지를 수신할 수 있다(S530).
사용자 기기는 제1 네트워크 슬라이스와 제2 네트워크 슬라이스가 동일한지 여부를 판단할 수 있다(S540).
판단 결과, 동일하지 않은 경우, 사용자 기기는 수신된 시스템 정보 블록을 기초로 제2 네트워크 슬라이스에 상응하는 제2 셀을 탐색 후 전환하여 데이터 세션을 설정할 수 있다(S550).
반면, 판단 결과, 동일하한 경우, 사용자 기기는 현재 접속중인 제1 셀을 통해 데이터 세션을 설정할 수 있다(S560).
사용자 기기는 설정된 데이터 세션을 통해 네트워크와 데이터를 송/수신할 수 있다(S570).
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 페이징 메시지를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 페이징 메시지(600)는 제1 페이징 레코드(610)와 제2 페이징 레코드(620)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 페이징 레코드(610)는 3GPP Rel-16 이하의 모든 시스템에 공통으로 적용되는 페이징 정보이고, 제2 페이징 레코드(620)는 3GPP Rel-17이상에서 적용되는 페이징 정보일 수 있다.
제1 페이징 레코드(610)는 단말 구분 인자인 ue-Identity 필드와 코어망의 도메인 구분자인 cn-domain 필드를 포함할 수 있다.
일 예로, ue-Identity 필드는 IMSI 또는 TMSI를 지시하기 위해 사용될 수 있다.
일 예로, cn-domain 필드는 패킷 데이터 서비스를 지시하는 ps-domain과 회선 교환 서비스를 지시하는 cs-domain 중 어느 하나를 지시하기 위해 사용될 수 있다.
제2 페이징 레코드(620)는 페이징 이유(PagingCause) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 페이징 이유 필드는 네트워크가 제공하고자 하는 서비스에 상응하는 네트워크 슬라이스 타입을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 페이징 이유 필드에 의해 구분될 수 있는 네트워크 슬라이스 타입은 eMBB, URLLC, MIoT, V2X 등을 포함할 수 있다. 또한, 페이징 이유 필드는 멀티 유심(Multi-USIM)을 지원하는 단말의 음성 서비스 개선을 위한 음성(voice) 타입을 포함할 수 있다.
일 예로, 페이징 이유 필드를 통해 구분되는 타입은 열거형(Enumerated type)으로 정의될 수 있다. 예를 들면, voice, eMBB, URLLC, mMTC 및 V2X은 각각 1부터 5의 값으로 매칭될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 네트워크 노드에서의 네트워크 슬라이싱 기반 접속 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 네트워크 노드는 사용자 기기를 위한 페이징 이벤트를 감지할 수 있다(S710).
실시 예에 따른 네트워크 노드는 기지국 및/또는 코어망을 구성하는 각종 기능 엔티티를 포함할 수 있다.
네트워크 노드는 감지된 페이징 이벤트에 상응하는 서비스를 제공하기 위한 네트워크 슬라이스를 결정할 수 있다(S720).
네트워크 노드는 결정된 네트워크 슬라이스에 관한 정보가 포함된 페이징 메시지를 사용자 기기가 현재 캠핑중인 셀-또는, 사용자 기기가 마지막으로 위치 등록한 셀-을 통해 전송할 수 있다(S730). 여기서, 네트워크 슬라이스에 관한 정보는 페이징 메시지의 페이징 이유 필드에 매핑되어 전송될 수 있다.
사용자 기기는 수신된 페이징 메시지에 포함된 네트워크 슬라이스에 관한 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스의 변경-즉, 리다이렉션(Re-direction)-이 필요한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 리다이레션을 수행하여 네트워크로부터 해당 서비스를 제공받을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본원 발명은 네트워크가 사용자 기기로 전송하는 페이징 메시지상에 자신이 제공할 서비스 타입에 상응하는 네트워크 슬라이스 정보를 함께 포함하여 전송함으로써, 별도의 핸드오버 수행없이 즉시 다른 네트워크 슬라이스의 셀로 리다이렉션을 수행할 수 있다. 이를 통해, 본원 발명은 핸드오버에 따른 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있을뿐만 아니라 네트워크 부하 및 서비스 지연을 최소화시킬 수 있는 장점을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸다.
사용자 기기(800)는 프로세서(processor; 810), 메모리(memory; 820) 및 송수신부(transceiver; 830)를 포함할 수 있다.
프로세서(810)는 본 명세서에서 설명된 사용자 기기의 기능, 과정 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 송수신부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신할 수 있다.
네트워크 노드(900)는 프로세서(910), 메모리(920) 및 송수신부(930)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따른 네트워크 노드(900)는 RAN을 구성하는 노드-예를 들면, 기지국-를 포함할 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 네트워크 노드(900)는 네트워크 슬라이스 기반의 서비스를 제공하는 네트워크 장비, 서버 및/또는 기능 엔티티를 포함할 수 있다.
프로세서(910)는 본 명세서에서 설명된 네트워크 노드의 기능, 과정 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 및/또는 유선 신호를 전송 및/또는 수신할 수 있다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 송수신부(830, 930)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리 및/또는 스토리지)에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 사용자 기기에서의 네트워크 슬라이스 기반 접속 방법에 있어서,
    네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경이 필요한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워트 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 슬라이스 정보는 상기 페이징 메시지의 페이징 이유 필드에 매핑되어 수신되는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 페이징 이유 필드는 열거형으로 정의되고, 각각의 네트워크 슬라이스 타입에 상응하는 값이 사전 정의되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 네트워크 슬라이스 타입은 eMBB(enhanced Mobile Broabband), ULRRC(ultra-reliable Low-Latency Communications), mMTC(massive Machine-Type Communications) 및 V2X(Vehicle to Everythin) 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 네트워크 슬라이스 정보는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 릴리즈 17 이상의 버전에서 상기 페이징 이유 필드에 매핑되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 기기에 의해 현재 캠핑중인 셀의 제1 네트워크 슬라이스와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보를 통해 식별된 제2 네트워크 슬라이스가 상이한 것에 기반하여 상기 네트워트 슬라이스 리다이렉션이 수행되는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 네트워크 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 단계는,
    상기 제2 네트워크 슬라이스에 상응하는 셀을 탐색하는 단계;
    현재 캠핑중인 셀을 상기 탐색된 셀로 전환하여 데이터 세션을 설정하는 단계;
    상기 설정된 데이터 세션을 통해 상기 네트워크 데이터를 송수신하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    유휴 모드에서 현재 캠핑중인 셀을 통해 시스템 정보 블록을 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 시스템 정보 블록은 상기 현재 캠핑중인 셀/주파수에 상응하는 네트워크 슬라이스에 관한 정보 및 이웃 셀/주파수에 상응하는 네트워크 슬라이스에 관한 정보를 포함하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 기기에 의해 현재 캠핑중인 셀에 상응하는 제1 네트워크 슬라이스와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보를 통해 식별된 제2 네트워크 슬라이스가 동일한 것에 기반하여, 상기 현재 캠핑중인 셀을 통해 데이터 세션을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 데이터 세션을 통해 상기 네트워크와 데이터를 송수신하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  10. 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 사용자 기기에서 네트워크 슬라이스 기반 접속을 위한 동작들을 수행하게 하는 명령을 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 저장하는 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    상기 동작들은,
    네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경이 필요한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워트 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 단계
    를 포함하는, 저장 매체.
  11. 무선으로 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결되어 네트워크 슬라이스 기반 접속을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서가 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 수신하고, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워트 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 것을 특징으로 하는, 사용자 기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 네트워크 슬라이스 정보는 상기 페이징 메시지의 페이징 이유 필드에 매핑되어 수신되는, 사용자 기기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 페이징 이유 필드는 열거형으로 정의되고, 각각의 네트워크 슬라이스 타입에 상응하는 값이 사전 정의되는 것을 특징으로 하는, 사용자 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 네트워크 슬라이스 타입은 eMBB(enhanced Mobile Broabband), ULRRC(ultra-reliable Low-Latency Communications), mMTC(massive Machine-Type Communications) 및 V2X(Vehicle to Everythin) 중 적어도 하나를 포함하는, 사용자 기기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 네트워크 슬라이스 정보는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 릴리즈 17 이상의 버전에서 상기 페이징 이유 필드에 매핑되는, 사용자 기기.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 사용자 기기에서 현재 캠핑중인 셀에 상응하는 제1 네트워크 슬라이스와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보를 통해 식별된 제2 네트워크 슬라이스가 상이한 것에 기반하여 상기 네트워트 슬라이스 리다이렉션이 수행되는, 사용자 기기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 제2 네트워크 슬라이스에 상응하는 셀을 탐색하고, 현재 캠핑중인 셀을 상기 탐색된 셀로 전환하여 데이터 세션을 설정하고, 상기 설정된 데이터 세션을 통해 상기 네트워크 데이터를 송수신하는, 사용자 기기.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서가 유휴 모드에서 현재 캠핑중인 셀을 통해 시스템 정보 블록을 수신하고,
    상기 시스템 정보 블록은 상기 현재 캠핑중인 셀/주파수에 상응하는 네트워크 슬라이스에 관한 정보 및 이웃 셀/주파수에 상응하는 네트워크 슬라이스에 관한 정보를 포함하는, 사용자 기기.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 사용자 기기에 의해 현재 캠핑중인 셀에 상응하는 제1 네트워크 슬라이스와 상기 수신된 네트워크 슬라이스 정보를 통해 식별된 제2 네트워크 슬라이스가 동일한 것에 기반하여, 상기 프로세서가 상기 현재 캠핑중인 셀을 통해 데이터 세션을 설정하고, 상기 설정된 데이터 세션을 통해 상기 네트워크와 데이터를 송수신하는, 사용자 기기.
  20. 페이징 이벤트 감지 시 상기 감지된 페이징 이벤트에 상응하는 서비스를 제공하기 위한 네트워크 슬라이스 타입을 결정하고, 결정된 네트워크 슬라이스 타입에 상응하는 네트워크 슬라이스 정보가 포함된 페이징 메시지를 생성하는 네트워크 노드; 및
    상기 네트워크 노드로부터 상기 페이징 메시지를 수신하고, 상기 수신된 페이징 메시지에 기반하여 네트워크 슬라이스 변경 여부를 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 네트워크 슬라이스 변경이 필요한 경우, 상기 네트워크 슬라이스 정보에 기반하여 네트워크 슬라이스 리다이렉션을 수행하는 사용자 기기
    를 포함하는, 무선 통신 시스템.
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