KR20230145204A

KR20230145204A - Qos 성능 측정 방법

Info

Publication number: KR20230145204A
Application number: KR1020237032343A
Authority: KR
Inventors: 윤명준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-10-17
Also published as: EP4315959A1; US20220322152A1; WO2022211519A1

Abstract

본 명세서의 일개시는 단말이 SDF (service data flow)에 대한 성능 측정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은: SMF (Session Management Function)로부터 QoS (Quality of Service) 규칙을 수신하는 단계; UPF (User Plane Function)와 상기 SDF에 대한 타겟 QoS 플로우에 대한 성능 측정을 수행하는 단계를 포함하고, 리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함하고, 상기 타겟 QoS 플로우는 상기 UE가 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷을 수신하기 위해 사용하는 QoS 플로우이다.

Description

QOS 성능 측정 방법

본 명세서는 이동통신에 관한 것이다.

3GPP (3rd generation partnership project) LTE (long-term evolution)는 고속 패킷 통신을 가능하게 하기 위한 기술이다. LTE 목표인 사용자와 사업자의 비용 절감, 서비스 품질 향상, 커버리지 확장 및 시스템 용량 증대를 위해 많은 방식이 제안되었다. 3GPP LTE는 상위 레벨 필요조건으로서 비트당 비용 절감, 서비스 유용성 향상, 주파수 밴드의 유연한 사용, 간단한 구조, 개방형 인터페이스 및 단말의 적절한 전력 소비를 요구한다.

ITU (international telecommunication union) 및 3GPP에서 NR (new radio) 시스템에 대한 요구 사항 및 사양을 개발하는 작업이 시작되었다. 3GPP는 긴급한 시장 요구와 ITU-R(ITU radio communication sector) IMT(international mobile telecommunications)-2020 프로세스가 제시하는 보다 장기적인 요구 사항을 모두 적시에 만족시키는 NR을 성공적으로 표준화하기 위해 필요한 기술 구성 요소를 식별하고 개발해야 한다. 또한, NR은 먼 미래에도 무선 통신을 위해 이용될 수 있는 적어도 100 GHz에 이르는 임의의 스펙트럼 대역을 사용할 수 있어야 한다.

NR은 eMBB (enhanced mobile broadband), mMTC (massive machine type-communications), URLLC (ultra-reliable and low latency communications) 등을 포함하는 모든 배치 시나리오, 사용 시나리오, 요구 사항을 다루는 단일 기술 프레임 워크를 대상으로 한다. NR은 본질적으로 순방향 호환성이 있어야 한다.

MA PDU 세션에서 복수의 QoS 플로우의 성능을 측정할 때, 어떤 QoS 플루에 대한 성능 측정인지 단말이 인지하지 못하는 문제가 있다.

본 명세서의 개시의 일실시예를 따르면, 본 명세서의 개시는 SMF (Session Management Function)가 SDF (service data flow)에 대한 성능 측정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은: 타겟(target) QoS (Quality of Service) 플로우(flow)에 대한 성능 측정을 결정하는 단계, 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷은 상기 타겟 QoS 플로우를 통해 UE (user equipment)에게 전송되고; 리플렉티브(reflective) QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, QoS 규칙에 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함시키는 단계; 상기 UE에게 상기 QoS 규칙을 송신하는 단계를 포함한다.

본 개시는 다양한 유리한 효과를 가질 수 있다.

예를 들어, 본 명세의 개시를 수행함으로써, UE는 QoS 플로우의 성능을 측정할 때, 어떤 QoS 플로우의 성능을 측정하고 있는지를 알 수 있다.

본 명세서의 구체적인 예시를 통해 얻을 수 있는 효과는 이상에서 나열된 효과로 제한되지 않는다. 예를 들어, 관련된 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자(a person having ordinary skill in the related art)가 본 명세서로부터 이해하거나 유도할 수 있는 다양한 기술적 효과가 존재할 수 있다. 이에 따라, 본 명세서의 구체적인 효과는 본 명세서에 명시적으로 기재된 것에 제한되지 않고, 본 명세서의 기술적 특징으로부터 이해되거나 유도될 수 있는 다양한 효과를 포함할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 구현이 적용되는 통신 시스템의 예를 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 구현이 적용되는 UE의 예를 나타낸다.
도 5는 차세대 이동통신망의 구조도이다.
도 6은 노드 관점에서 차세대 이동통신의 예상 구조를 나타내는 예시적인 도이다.
도 7은 두 개의 데이터 네트워크에 대한 동시 접속을 지원하기 위한 아키텍처를 보여주는 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 명세서의 구현이 적용되는 PDU 세션 수립 절차의 예를 나타낸다.
도 10은 MA PDU 세션이 생성되는 예시를 나타낸다.
도 11은 예제 UE 모델에서의 스티어링 기능을 나타낸다.
도 12 및 도 13은 본 명세서의 개시를 설명하는 흐름도이다.
도 14는 SMF가 수행하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 15는 UE가 수행하는 절차를 나타낸 흐름도이다.

다음의 기법, 장치 및 시스템은 다양한 무선 다중 접속 시스템에 적용될 수 있다. 다중 접속 시스템의 예시는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multicarrier frequency division multiple access) 시스템을 포함한다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술을 통해 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications), GPRS(general packet radio service) 또는 EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술을 통해 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, 또는 E-UTRA(evolved UTRA)와 같은 무선 기술을 통해 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long-term evolution)는 E-UTRA를 이용한 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크(DL; downlink)에서 OFDMA를, 상향링크(UL; uplink)에서 SC-FDMA를 사용한다. 3GPP LTE의 진화는 LTE-A(advanced), LTE-A Pro, 및/또는 5G NR(new radio)을 포함한다.

설명의 편의를 위해, 본 명세서의 구현은 주로 3GPP 기반 무선 통신 시스템과 관련하여 설명된다. 그러나 본 명세서의 기술적 특성은 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 3GPP 기반 무선 통신 시스템에 대응하는 이동 통신 시스템을 기반으로 다음과 같은 상세한 설명이 제공되지만, 3GPP 기반 무선 통신 시스템에 국한되지 않는 본 명세서의 측면은 다른 이동 통신 시스템에 적용될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어와 기술 중 구체적으로 기술되지 않은 용어와 기술에 대해서는, 본 명세서 이전에 발행된 무선 통신 표준 문서를 참조할 수 있다.

본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"을 의미할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라, "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.

본 명세서에서 "A 및 B의 적어도 하나(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "A 또는 B의 적어도 하나(at least one of A or B)"나 "A 및/또는 B의 적어도 하나(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "A 및 B의 적어도 하나(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 "A, B 및 C의 적어도 하나(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"을 의미할 수 있다. 또한, "A, B 또는 C의 적어도 하나(at least one of A, B or C)"나 "A, B 및/또는 C의 적어도 하나(at least one of A, B and/or C)"는 "A, B 및 C의 적어도 하나(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "제어 정보(PDCCH)"로 표시된 경우, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "제어 정보"는 "PDCCH"로 제한(limit)되지 않고, "PDCCH"가 "제어 정보"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "제어 정보(즉, PDCCH)"로 표시된 경우에도, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다.

본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.

여기에 국한되지는 않지만, 본 명세서에서 개시된 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도는 기기 간 무선 통신 및/또는 연결(예: 5G)이 요구되는 다양한 분야에 적용될 수 있다.

이하, 본 명세서는 도면을 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다. 다음의 도면 및/또는 설명에서 동일한 참조 번호는 달리 표시하지 않는 한 동일하거나 대응하는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 및/또는 기능 블록을 참조할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 구현이 적용되는 통신 시스템의 예를 나타낸다.

도 1에 표시된 5G 사용 시나리오는 본보기일 뿐이며, 본 명세서의 기술적 특징은 도 1에 나와 있지 않은 다른 5G 사용 시나리오에 적용될 수 있다.

5G에 대한 세 가지 주요 요구사항 범주는 (1) 향상된 모바일 광대역(eMBB; enhanced mobile broadband) 범주, (2) 거대 기계 유형 통신 (mMTC; massive machine type communication) 범주 및 (3) 초고신뢰 저지연 통신 (URLLC; ultra-reliable and low latency communications) 범주이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템(1)은 무선 장치(100a~100f), 기지국(BS; 200) 및 네트워크(300)을 포함한다. 도 1은 통신 시스템(1)의 네트워크의 예로 5G 네트워크를 설명하지만, 본 명세서의 구현은 5G 시스템에 국한되지 않으며, 5G 시스템을 넘어 미래의 통신 시스템에 적용될 수 있다.

기지국(200)과 네트워크(300)는 무선 장치로 구현될 수 있으며, 특정 무선 장치는 다른 무선 장치와 관련하여 기지국/네트워크 노드로 작동할 수 있다.

무선 장치(100a~100f)는 무선 접속 기술(RAT; radio access technology) (예: 5G NR 또는 LTE)을 사용하여 통신을 수행하는 장치를 나타내며, 통신/무선/5G 장치라고도 할 수 있다. 무선 장치(100a~100f)는, 이에 국한되지 않고, 로봇(100a), 차량(100b-1 및 100b-2), 확장 현실(XR; extended reality) 장치(100c), 휴대용 장치(100d), 가전 제품(100e), IoT 장치(100f) 및 인공 지능(AI; artificial intelligence) 장치/서버(400)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량에는 무선 통신 기능이 있는 차량, 자율주행 차량 및 차량 간 통신을 수행할 수 있는 차량이 포함될 수 있다. 차량에는 무인 항공기(UAV; unmanned aerial vehicle)(예: 드론)가 포함될 수 있다. XR 장치는 AR/VR/혼합 현실(MR; mixed realty) 장치를 포함할 수 있으며, 차량, 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 장치, 가전 제품, 디지털 표지판, 차량, 로봇 등에 장착된 HMD(head-mounted device), HUD(head-up display)의 형태로 구현될 수 있다. 휴대용 장치에는 스마트폰, 스마트 패드, 웨어러블 장치(예: 스마트 시계 또는 스마트 안경) 및 컴퓨터(예: 노트북)가 포함될 수 있다. 가전 제품에는 TV, 냉장고, 세탁기가 포함될 수 있다. IoT 장치에는 센서와 스마트 미터가 포함될 수 있다.

본 명세서에서, 무선 장치(100a~100f)는 사용자 장비(UE; user equipment)라고 부를 수 있다. UE는 예를 들어, 휴대 전화, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 디지털 방송 단말기, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), 네비게이션 시스템, 슬레이트 PC, 태블릿 PC, 울트라북, 차량, 자율주행 기능이 있는 차량, 연결된 자동차, UAV, AI 모듈, 로봇, AR 장치, VR 장치, MR 장치, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 날씨/환경 장치, 5G 서비스 관련 장치 또는 4차 산업 혁명 관련 장치를 포함할 수 있다.

무선 장치(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 장치(100a~100f)에는 AI 기술이 적용될 수 있으며, 무선 장치(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예: LTE) 네트워크, 5G(예: NR) 네트워크 및 5G 이후의 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 장치(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국(200)/네트워크(300)를 통하지 않고 직접 통신(예: 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(예: V2V(vehicle-to-vehicle)/V2X(vehicle-to-everything) 통신)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예: 센서)는 다른 IoT 기기(예: 센서) 또는 다른 무선 장치(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.

무선 장치(100a~100f) 간 및/또는 무선 장치(100a~100f)와 기지국(200) 간 및/또는 기지국(200) 간에 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 확립될 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a), 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D(device-to-device) 통신), 기지국 간 통신(150c)(예: 중계, IAB(integrated access and backhaul)) 등과 같이 다양한 RAT(예: 5G NR)을 통해 확립될 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 장치(100a~100f)와 기지국(200)은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 명세서의 다양한 제안에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성 정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예: 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 맵핑/디맵핑 등), 및 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.

AI는 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.

로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다. 로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다. 로봇은 액츄에이터(actuator) 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이동 가능한 로봇은 구동부에 휠, 브레이크, 프로펠러 등이 포함되어, 구동부를 통해 지상에서 주행하거나 공중에서 비행할 수 있다.

자율 주행은 스스로 주행하는 기술을 의미하며, 자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량을 의미한다. 예를 들어, 자율 주행에는 주행 중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등이 모두 포함될 수 있다. 차량은 내연 기관만을 구비하는 차량, 내연 기관과 전기 모터를 함께 구비하는 하이브리드 차량, 그리고 전기 모터만을 구비하는 전기 차량을 모두 포괄하며, 자동차뿐만 아니라 기차, 오토바이 등을 포함할 수 있다. 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.

확장 현실은 VR, AR, MR을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체를 섞고 결합시켜서 제공하는 CG 기술이다. MR 기술은 현실 객체와 가상 객체를 함께 보여준다는 점에서 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체를 보완하는 형태로 사용되는 반면, MR 기술에서는 가상 객체와 현실 객체가 동등한 성격으로 사용된다는 점에서 차이점이 있다.

NR은 다양한 5G 서비스를 지원하기 위한 다수의 뉴머럴로지(numerology) 또는 부반송파 간격(SCS; subcarrier spacing)을 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한 도시(dense-urban), 저지연(lower latency) 및 더 넓은 반송파 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.

NR 주파수 대역은 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위는 아래 표 1과 같을 수 있다. 설명의 편의를 위해, NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 "sub 6GHz range"를 의미할 수 있고, FR2는 "above 6GHz range"를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.

주파수 범위 정의	주파수 범위	부반송파 간격
FR1	450MHz - 6000MHz	15, 30, 60kHz
FR2	24250MHz - 52600MHz	60, 120, 240kHz

상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 아래 표 2와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예: 자율 주행)을 위해 사용될 수 있다.

주파수 범위 정의	주파수 범위	부반송파 간격
FR1	410MHz - 7125MHz	15, 30, 60kHz
FR2	24250MHz - 52600MHz	60, 120, 240kHz

여기서, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 협대역 IoT(NB-IoT, narrowband IoT)를 포함할 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 기술은 LPWAN(low power wide area network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced MTC) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-bandwidth limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE MTC, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및/또는 LPWAN 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지그비 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.

도 2는 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 제1 무선 장치(100)와 제2 무선 장치(200)는은 다양한 RAT(예: LTE 및 NR)를 통해 외부 장치로/외부 장치로부터 무선 신호를 송수신할 수 있다.

도 2에서, {제1 무선 장치(100) 및 제2 무선 장치(200)}은(는) 도 1의 {무선 장치(100a~100f) 및 기지국(200)}, {무선 장치(100a~100f) 및 무선 장치(100a~100f)} 및/또는 {기지국(200) 및 기지국(200)} 중 적어도 하나에 대응할 수 있다.

제1 무선 장치(100)는 송수신기(106)와 같은 적어도 하나의 송수신기, 프로세싱 칩(101)과 같은 적어도 하나의 프로세싱 칩 및/또는 하나 이상의 안테나(108)를 포함할 수 있다.

프로세싱 칩(101)은 프로세서(102)와 같은 적어도 하나의 프로세서와 메모리(104)와 같은 적어도 하나의 메모리를 포함할 수 있다. 도 2에는 메모리(104)가 프로세싱 칩(101)에 포함되는 것이 본보기로 보여진다. 추가적으로 및/또는 대체적으로, 메모리(104)는 프로세싱 칩(101) 외부에 배치될 수 있다.

프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성하고, 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 송수신기(106)를 통해 전송할 수 있다. 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신하고, 제2 정보/신호를 처리하여 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다.

메모리(104)는 프로세서(102)에 동작 가능하도록 연결될 수 있다. 메모리(104)는 다양한 유형의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 실행될 때 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 명령을 구현하는 소프트웨어 코드(105)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(105)는 프로세서(102)에 의해 실행될 때, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 명령을 구현할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(105)는 하나 이상의 프로토콜을 수행하기 위해 프로세서(102)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(105)는 하나 이상의 무선 인터페이스 프로토콜 계층을 수행하기 위해 프로세서(102)를 제어할 수 있다.

여기에서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 RAT(예: LTE 또는 NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)에 연결되어 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 전송 및/또는 수신할 수 있다. 각 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(radio frequency)부와 교체 가능하게 사용될 수 있다. 본 명세서에서 제1 무선 장치(100)는 통신 모뎀/회로/칩을 나타낼 수 있다.

제2 무선 장치(200)는 송수신기(206)와 같은 적어도 하나의 송수신기, 프로세싱 칩(201)과 같은 적어도 하나의 프로세싱 칩 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 포함할 수 있다.

프로세싱 칩(201)은 프로세서(202)와 같은 적어도 하나의 프로세서와 메모리(204)와 같은 적어도 하나의 메모리를 포함할 수 있다. 도 2에는 메모리(204)가 프로세싱 칩(201)에 포함되는 것이 본보기로 보여진다. 추가적으로 및/또는 대체적으로, 메모리(204)는 프로세싱 칩(201) 외부에 배치될 수 있다.

프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성하고, 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 송수신기(206)를 통해 전송할 수 있다. 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신하고, 제4 정보/신호를 처리하여 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다.

메모리(204)는 프로세서(202)에 동작 가능하도록 연결될 수 있다. 메모리(204)는 다양한 유형의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 실행될 때 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 명령을 구현하는 소프트웨어 코드(205)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(205)는 프로세서(202)에 의해 실행될 때, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 명령을 구현할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(205)는 하나 이상의 프로토콜을 수행하기 위해 프로세서(202)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드(205)는 하나 이상의 무선 인터페이스 프로토콜 계층을 수행하기 위해 프로세서(202)를 제어할 수 있다.

여기에서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 RAT(예: LTE 또는 NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)에 연결되어 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 전송 및/또는 수신할 수 있다. 각 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(206)는 RF부와 교체 가능하게 사용될 수 있다. 본 명세서에서 제2 무선 장치(200)는 통신 모뎀/회로/칩을 나타낼 수 있다.

이하, 무선 장치(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예: PHY(physical) 계층, MAC(media access control) 계층, RLC(radio link control) 계층, PDCP(packet data convergence protocol) 계층, RRC(radio resource control) 계층, SDAP(service data adaptation protocol) 계층과 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에 따라 하나 이상의 PDU(protocol data unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(service data unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에 따라 메시지, 제어 정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어 정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예: 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예: 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어 정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.

하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 및/또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit), 하나 이상의 DSP(digital signal processor), 하나 이상의 DSPD(digital signal processing device), 하나 이상의 PLD(programmable logic device) 및/또는 하나 이상의 FPGA(field programmable gate arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도는 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 및/또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도를 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도는 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.

하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), EPROM(erasable programmable ROM), 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.

하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호 등을 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호 등을 수신하도록 제어할 수 있다.

하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 흐름도에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 명세서에서, 하나 이상의 안테나(108, 208)는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예: 안테나 포트)일 수 있다.

하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 발진기(oscillator) 및/또는 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 제어 하에 (아날로그) 발진기 및/또는 필터를 통해 OFDM 베이스밴드 신호를 OFDM 신호로 상향 변환(up-convert)하고, 상향 변환된 OFDM 신호를 반송파 주파수에서 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 반송파 주파수에서 OFDM 신호를 수신하고, 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 제어 하에 (아날로그) 발진기 및/또는 필터를 통해 OFDM 신호를 OFDM 베이스밴드 신호로 하향 변환(down-convert)할 수 있다.

본 명세서의 구현에서, UE는 상향링크(UL; uplink)에서 송신 장치로, 하향링크(DL; downlink)에서 수신 장치로 작동할 수 있다. 본 명세서의 구현에서, 기지국은 UL에서 수신 장치로, DL에서 송신 장치로 동작할 수 있다. 이하에서 기술 상의 편의를 위하여, 제1 무선 장치(100)는 UE로, 제2 무선 장치(200)는 기지국으로 동작하는 것으로 주로 가정한다. 예를 들어, 제1 무선 장치(100)에 연결, 탑재 또는 출시된 프로세서(102)는 본 명세서의 구현에 따라 UE 동작을 수행하거나 본 명세서의 구현에 따라 UE 동작을 수행하도록 송수신기(106)를 제어하도록 구성될 수 있다. 제2 무선 장치(200)에 연결, 탑재 또는 출시된 프로세서(202)는 본 명세서의 구현에 따른 기지국 동작을 수행하거나 본 명세서의 구현에 따른 기지국 동작을 수행하기 위해 송수신기(206)를 제어하도록 구성될 수 있다.

본 명세서에서, 기지국은 노드 B(Node B), eNode B(eNB), gNB로 불릴 수 있다.

도 3은 본 명세서의 구현이 적용되는 무선 장치의 예를 나타낸다.

무선 장치는 사용 예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다(도 1 참조).

도 3을 참조하면, 무선 장치(100, 200)는 도 2의 무선 장치(100, 200)에 대응할 수 있으며, 다양한 구성 요소, 장치/부분 및/또는 모듈에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 무선 장치(100, 200)는 통신 장치(110), 제어 장치(120), 메모리 장치(130) 및 추가 구성 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신 장치(110)는 통신 회로(112) 및 송수신기(114)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 2의 하나 이상의 프로세서(102, 202) 및/또는 도 2의 하나 이상의 메모리(104, 204)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(114)는 도 2의 하나 이상의 송수신기(106, 206) 및/또는 도 2의 하나 이상의 안테나(108, 208)를 포함할 수 있다. 제어 장치(120)는 통신 장치(110), 메모리 장치(130), 추가 구성 요소(140)에 전기적으로 연결되며, 각 무선 장치(100, 200)의 전체 작동을 제어한다. 예를 들어, 제어 장치(120)는 메모리 장치(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보를 기반으로 각 무선 장치(100, 200)의 전기/기계적 작동을 제어할 수 있다. 제어 장치(120)는 메모리 장치(130)에 저장된 정보를 무선/유선 인터페이스를 통해 통신 장치(110)를 거쳐 외부(예: 기타 통신 장치)로 전송하거나, 또는 무선/유선 인터페이스를 통해 통신 장치(110)를 거쳐 외부(예: 기타 통신 장치)로부터 수신한 정보를 메모리 장치(130)에 저장할 수 있다.

추가 구성 요소(140)는 무선 장치(100, 200)의 유형에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 구성 요소(140)는 동력 장치/배터리, 입출력(I/O) 장치(예: 오디오 I/O 포트, 비디오 I/O 포트), 구동 장치 및 컴퓨팅 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무선 장치(100, 200)는, 이에 국한되지 않고, 로봇(도 1의 100a), 차량(도 1의 100b-1 및 100b-2), XR 장치(도 1의 100c), 휴대용 장치(도 1의 100d), 가전 제품(도 1의 100e), IoT 장치(도 1의 100f), 디지털 방송 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/장치(도 1의 400), 기지국(도 1의 200), 네트워크 노드의 형태로 구현될 수 있다. 무선 장치(100, 200)는 사용 예/서비스에 따라 이동 또는 고정 장소에서 사용할 수 있다.

도 3에서, 무선 장치(100, 200)의 다양한 구성 요소, 장치/부분 및/또는 모듈의 전체는 유선 인터페이스를 통해 서로 연결되거나, 적어도 일부가 통신 장치(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 각 무선 장치(100, 200)에서, 제어 장치(120)와 통신 장치(110)는 유선으로 연결되고, 제어 장치(120)와 제1 장치(예: 130과 140)는 통신 장치(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 무선 장치(100, 200) 내의 각 구성 요소, 장치/부분 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(120)는 하나 이상의 프로세서 집합에 의해 구성될 수 있다. 일 예로, 제어 장치(120)는 통신 제어 프로세서, 애플리케이션 프로세서(AP; application processor), 전자 제어 장치(ECU; electronic control unit), 그래픽 처리 장치 및 메모리 제어 프로세서의 집합에 의해 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 메모리 장치(130)는 RAM, DRAM, ROM, 플래시 메모리, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및/또는 이들의 조합에 의해 구성될 수 있다.

도 4는 본 명세서의 구현이 적용되는 UE의 예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, UE(100)는 도 2의 제1 무선 장치(100) 및/또는 도 3의 무선 장치(100 또는 200)에 대응할 수 있다.

UE(100)는 프로세서(102), 메모리(104), 송수신기(106), 하나 이상의 안테나(108), 전원 관리 모듈(110), 배터리(112), 디스플레이(114), 키패드(116), SIM(subscriber identification module) 카드(118), 스피커(120), 마이크(122)를 포함한다.

프로세서(102)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(102)는 본 명세서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 구현하도록 UE(100)의 하나 이상의 다른 구성 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(102)에 구현될 수 있다. 프로세서(102)는 ASIC, 기타 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 애플리케이션 프로세서일 수 있다. 프로세서(102)는 DSP(digital signal processor), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), 모뎀(변조 및 복조기) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(102)의 예는 Qualcomm®에서 만든 SNAPDRAGONTM 시리즈 프로세서, Samsung®에서 만든 EXYNOSTM 시리즈 프로세서, Apple®에서 만든 A 시리즈 프로세서, MediaTek®에서 만든 HELIOTM 시리즈 프로세서, Intel®에서 만든 ATOMTM 시리즈 프로세서 또는 대응하는 차세대 프로세서에서 찾을 수 있다.

메모리(104)는 프로세서(102)와 동작 가능하도록 결합되며, 프로세서(102)를 작동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(104)는 ROM, RAM, 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 기타 저장 장치를 포함할 수 있다. 구현이 소프트웨어에서 구현될 때, 여기에 설명된 기술은 본 명세서에서 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 작동 흐름도를 수행하는 모듈(예: 절차, 기능 등)을 사용하여 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(104)에 저장되고 프로세서(102)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102) 내에 또는 프로세서(102) 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 기술에서 알려진 다양한 방법을 통해 프로세서(102)와 통신적으로 결합될 수 있다.

송수신기(106)는 프로세서(102)와 동작 가능하도록 결합되며, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다. 송수신기(106)는 송신기와 수신기를 포함한다. 송수신기(106)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 하나 이상의 안테나(108)를 제어하여 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.

전원 관리 모듈(110)은 프로세서(102) 및/또는 송수신기(106)의 전원을 관리한다. 배터리(112)는 전원 관리 모듈(110)에 전원을 공급한다.

디스플레이(114)는 프로세서(102)에 의해 처리된 결과를 출력한다. 키패드(116)는 프로세서(102)에서 사용할 입력을 수신한다. 키패드(116)는 디스플레이(114)에 표시될 수 있다.

SIM 카드(118)는 IMSI(international mobile subscriber identity)와 관련 키를 안전하게 저장하기 위한 집적 회로이며, 휴대 전화나 컴퓨터와 같은 휴대 전화 장치에서 가입자를 식별하고 인증하는 데에 사용된다. 또한, 많은 SIM 카드에 연락처 정보를 저장할 수도 있다.

스피커(120)는 프로세서(102)에서 처리한 사운드 관련 결과를 출력한다. 마이크(122)는 프로세서(102)에서 사용할 사운드 관련 입력을 수신한다.

도 5는 차세대 이동통신망의 구조도이다 .

도 5에서, 5GC(5G Core)는 다양한 구성요소를 포함할 수 있으며, AMF(Access and Mobility Management Function) 410, SMF(Session Management Function) 420, PCF(Policy Control Function) 430, UPF(User Plane Function) 440, AF(Application Function) 450, UDM(Unified Data Management) 460 및 N3IWF(Non-3GPP InterWorking Function) 490는 이들 중 일부에 해당한다.

UE(100)는 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)을 통해 UPF(440)를 통해 데이터 네트워크에 연결된다.

UE(100)는 non-3GPP(3rd Generation Partnership Project) 액세스, 예를 들어 WLAN(wireless localarea network)을 통해 데이터 서비스를 제공받을 수 있다. non-3GPP 액세스를 코어 네트워크에 연결하기 위해 N3IWF(490)가 배치될 수 있다.

도시된 N3IWF(490)는 non-3GPP 액세스와 5G 시스템 간의 연동을 관리하는 기능을 수행한다. UE(100)가 non-3GPP 액세스(예를 들어, IEEE 801.11로 지칭되는 WiFi)에 연결되는 경우, UE(100)는 N3IWF(490)를 통해 5G 시스템에 연결될 수 있다. N3IWF(490)는 AMF(410)와 제어 시그널링을 수행하고 N3IWF(490)는 데이터 전송을 위한 N3 인터페이스를 통해 UPF(440)로 연결된다.

도시된 AMF(410)는 5G 시스템에서 액세스 및 이동성을 관리할 수 있다. AMF(410)는 NAS(Non-Access Stratum) 보안을 관리하는 기능을 수행할 수 있다. AMF(410)는 유휴 상태(idle state)에서 이동성을 처리하는 기능을 수행할 수 있다.

도시된 UPF(440)는 사용자 데이터를 송수신하는 일종의 게이트웨이이다. UPF 노드(440)는 4G 이동통신의 S-GW(Serving Gateway) 및 P-GW(Packet Data Network Gateway)의 사용자 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다.

UPF(440)는 차세대 RAN(NG-RAN)과 코어 네트워크 사이의 경계점 역할을 하며, gNB(20)와 SMF(420) 사이의 데이터 경로를 유지하는 요소이다. 또한, UE(100)가 gNB(20)가 서비스하는 영역 위로 이동할 때 UPF(440)는 이동성 앵커 포인트 역할을 한다. UPF(440)는 PDU를 처리하는 기능을 수행할 수 있다. NG-RAN(3GPP Release-15 이후에 정의된 차세대 무선 액세스 네트워크) 내 이동성을 위해 UPF 패킷이 라우팅될 수 있다. 또한, UPF(440)는 또 다른 3GPP 네트워크(3GPP Release-15 이전에 정의된 RAN, 예를 들어 UTRAN, E-UTRAN(Evolved-Universal Mobile Telecommunications System(UMTS) Terrestrial Radio Access Network)) 또는 GERAN(GSM)일 수 있다. 이는 글로벌 이동 통신 시스템/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) 무선 접속 네트워크(Radio Access Network)와 함께 이동성의 앵커 포인트 역할을 할 수 있다. UPF(440)는 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료 지점에 대응할 수 있다.

도시된 PCF(430)는 운영자의 정책을 제어하는 노드이다.

도시된 AF(450)는 UE(100)에게 다양한 서비스를 제공하기 위한 서버이다.

도시된 UDM(460)은 4G 이동통신의 HSS(Home Subscriber Server)와 같이 가입자 정보를 관리하는 일종의 서버이다. UDM(460)은 통합 데이터 저장소(UDR)에 가입자 정보를 저장하고 관리한다.

도시된 SMF(420)는 UE의 IP(Internet Protocol) 주소를 할당하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, SMF(420)는 PDU(Protocol Data Unit) 세션을 제어할 수 있다.

참고로 다음에서 AMF(410), SMF(420), PCF(430), UPF(440), AF(450), UDM(460), N3IWF(490), gNB(20) 또는 UE(100)에 대한 참조번호는 생략될 수 있다.

5G 이동통신은 다양한 5G 서비스를 지원하기 위해 다중 뉴멀로지(Multiple Numerology)이나 부반송파 간격(SCS)을 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz이면 기존 셀룰러 대역에서 넓은 영역을 지원하고, SCS가 30kHz/60kHz이면 밀집도가 높고 대기 시간이 낮고 반송파 대역폭이 더 넓어지며, SCS가 60kHz 이상이면 대역폭이 더 넓어집니다. 24.25GHz로 위상 잡음을 극복한다.

도 6은 노드 관점에서 차세대 이동통신의 예상 구조를 나타내는 예시적인 도이다.

도 6을 참조하면 알 수 있듯이, UE는 차세대 RAN(Radio Access Network)을 통해 데이터 네트워크(DN)에 연결된다.

도시된 제어 플레인 기능(CPF) 노드는 4세대 이동통신의 MME(Mobility Management Entity) 기능의 전부 또는 일부와 서빙 게이트웨이(S-GW) 및 PDN 게이트웨이(P-GW)의 제어 플레인 기능의 전부 또는 일부를 수행하며, CPF 노드는 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF) 및 세션 관리 기능(SMF)을 포함한다.

도시된 UPF(사용자 플레인 기능) 노드는 사용자 데이터가 송수신되는 일종의 게이트웨이이다. UPF 노드는 4G 이동통신의 S-GW 및 P-GW의 사용자 플레인 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다.

도시된 PCF(Policy Control Function)는 사업자의 정책을 제어하는 노드이다.

도시된 어플리케이션 기능(Application Function: AF)은 UE에 다양한 서비스를 제공하기 위한 서버이다.

도시된 통합 데이터 관리(UDM)는 4G 이동통신의 홈 가입자 서버(HSS)와 같이 가입자 정보를 관리하는 서버의 일종이다. UDM은 가입자 정보를 통합 데이터 리포지토리(UDR)에 저장하고 관리한다.

도시된 인증 서버 기능(AUSF)은 UE를 인증하고 관리한다.

도시된 네트워크 슬라이스 선택 기능(NSSF)은 나중에 설명할 네트워크 슬라이싱을 위한 노드이다.

도 7에서 UE는 여러 PDU(protocol data unit or packet data unit) 세션을 사용하여 두 개의 데이터 네트워크에 동시에 접속할 수 있다.

도 7은 두 개의 데이터 네트워크에 대한 동시 접속을 지원하기 위한 아키텍처를 보여주는 예시도이다 .

도 7은 UE가 하나의 PDU 세션을 사용하여 두 개의 데이터 네트워크에 동시에 접속하는 아키텍처를 보여준다.

도 3과 도 4에 표시된 참조점은 다음과 같다.

N1은 UE와 AMF 사이의 기준점을 나타낸다.

N2는 (R)AN과 AMF 사이의 기준점을 나타낸다.

N3은 (R)AN과 UPF 사이의 기준점을 나타낸다.

N4는 SMF와 UPF 사이의 기준점을 나타낸다.

N5는 PCF와 AF 사이의 기준점을 나타낸다.

N6은 UPF와 DN 사이의 기준점을 나타낸다.

N7은 SMF와 PCF 사이의 기준점을 나타낸다.

N8은 UDM과 AMF 사이의 기준점을 나타낸다.

N9는 UPF 사이의 기준점을 나타낸다.

N10은 UDM과 SMF 사이의 기준점을 나타낸다.

N11은 AMF와 SMF 사이의 기준점을 나타낸다.

N12는 AMF와 AUSF 사이의 기준점을 나타낸다.

N13은 UDM과 AUSF 사이의 기준점을 나타낸다.

N14는 AMF 사이의 기준점을 나타낸다.

N15는 PCF와 AMF 사이의 기준점을 나타낸다.

N16은 SMF 사이의 기준점을 나타낸다.

N22는 AMF와 NSSF 사이의 기준점을 나타낸다.

N30은 PCF와 NEF 사이의 기준점을 나타낸다.

N33은 AF와 NEF 사이의 기준점을 나타낸다.

참고로, 도 6과 도 7에서는 사업자가 아닌 제3자에 의한 AF가 NEF를 통해 5GC에 연결될 수 있다.

< PDU 세션 수립>

PDU 세션 수립(PDU session establishment) 절차에 대해 설명한다. 3GPP TS 23.502 V16.3.0 (2019-12)의 섹션 4.3.2를 참조할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 명세서의 구현이 적용되는 PDU 세션 수립 절차의 예를 나타낸다.

PDU 세션 수립은 다음에 해당할 수 있다:

- UE가 개시한 PDU 세션 수립 절차

- UE가 개시한 3GPP와 비-3GPP 사이의 PDU 세션 핸드오버

- UE가 개시한 EPS에서 5GS로 PDU 세션 핸드오버.

- 네트워크가 트리거 한 PDU 세션 수립 절차

PDU 세션은 (a) 주어진 시간에 단일 접속 유형, 즉 3GPP 접속 또는 비-3GPP 접속 중 어느 하나에 연관되거나, 또는 (b) 동시에 여러 접속 유형, 즉 하나의 3GPP 접속 및 하나의 비-3GPP 접속과 연관될 수 있다. 다중 접속 유형과 연관된 PDU 세션을 MA(multi access) PDU 세션이라고 하며, ATSSS(access traffic steering, switching, splitting) 지원 UE에 의해 요청될 수 있다.

도 8과 9는 주어진 시간에 단일 접속 유형과 연관된 PDU 세션을 수립하기 위한 절차를 명시한다.

도 8과 9에 나타난 절차에서는, UE가 이미 AMF에 등록되었으므로 UE가 긴급 등록되지 않은 한, AMF는 UDM에서 사용자 구독 데이터를 이미 회수한 것을 가정한다.

먼저, 도 8의 절차를 설명한다.

(1) 1단계: 새로운 PDU 세션을 수립하기 위해 UE는 새로운 PDU 세션 ID를생성한다다.

UE는 N1 SM 컨테이너(container) 내에 PDU 세션 수립 요청 메시지를 포함하는 NAS 메시지를 전송하여 UE가 요청한 PDU 세션 수립 절차를 시작한다. PDU 세션 수립 요청 메시지는 PDU 세션 ID(PDU session ID), 요청된 PDU 세션 유형(Requested PDU Session Type), 요청된 SSC(session and service continuity) 모드, 5G SM 능력, PCO(Protocol Configuration Options), SM PDU DN 요청 컨테이너(SM PDU DN Request Container), UE 무결성 보호 최대 데이터 전송 속도(UE Integrity Protection Maximum Data Rate) 등을 포함한다.

PDU 세션 수립이 새 PDU 세션을 수립하기 위한 요청인 경우, 요청 유형은 "초기 요청(Initial Request)"을 나타낸다. 요청이 3GPP 접속과 비-3GPP 접속 사이에서 전환되는 기존 PDU 세션 또는 EPC에서 기존 PDN(packet data network) 연결로부터의 PDU 세션 핸드오버를 참조하는 경우, 요청 유형은 "기존 PDU 세션(Existing PDU Session)"을 나타낸다. PDU 세션 수립이 긴급 서비스에 대한 PDU 세션을 수립하기 위한 요청인 경우, 요청 유형은 "긴급 요청(Emergency Request)"을 나타낸다. 요청이 3GPP 접속과 비-3GPP 접속 사이에서 전환되는 긴급 서비스에 대한 기존 PDU 세션 또는 EPC에서 비상 서비스를 위한 기존 PDN 연결로부터의 PDU 세션 핸드오버를 참조하는 경우, 요청 유형은 "기존 긴급 PDU 세션(Existing Emergency PDU Session)"을 나타낸다.

UE는 현재 접속 유형의 허용된 NSSAI로부터 S-NSSAI를 포함한다. 허용된 NSSAI의 맵핑(Mapping Of Allowed NSSAI)이 UE에 제공된 경우, UE는 허용된 NSSAI로부터 VPLMN(visited VPLMN)의 S-NSSAI 및 허용된 NSSAI의 맵핑으로부터 HPLMN의 대응하는 S-NSSAI를 모두 제공한다.

(2) 2단계: AMF는 SMF를 선택한다. 요청 유형이 "초기 요청"을 나타내거나, 요청이 EPS 또는 다른 AMF가 제공하는 비-3GPP 접속으로부터 핸드오버 때문인 경우, AMF는 PDU 세션의 접속 유형뿐만 아니라 S-NSSAI(s)의 연관, DNN(data network name), PDU 세션 ID, SMF ID를 저장한다.

요청 유형이 "초기 요청"이고 기존 PDU 세션을 나타내는 이전 PDU 세션 ID도 메시지에 포함된 경우, AMF는 SMF를 선택하고 새 PDU 세션 ID, S-NSAI(s), 선택한 SMF ID의 연결을 저장합니다.

요청 유형이 "기존 PDU 세션"을 나타내는 경우, AMF는 UDM에서 수신한 SMF-ID를 기반으로 SMF를 선택한다. AMF는 PDU 세션에 대해 저장된 접속 유형을 업데이트한다.

요청 유형이 3GPP 접속과 비-3GPP 접속 사이에서 이동하는 기존 PDU 세션을 참조하는 "기존 PDU 세션"을 나타내는 경우, 그리고 PDU 세션의 서빙 PLMN S-NSSAI가 대상 접속 유형의 허용 NSSAI에 존재하는 경우, PDU 세션 수립 절차는 다음의 경우에 수행될 수 있다.

- PDU 세션 ID에 대응하는 SMF ID와 AMF가 동일한 PLMN에 속하는 경우;

- PDU 세션 ID에 대응하는 SMF ID가 HPLMN에 속하는 경우;

그렇지 않은 경우, AMF는 적절한 거부 원인과 함께 PDU 세션 수립 요청을 거절한다.

AMF는 요청 유형은 "긴급 요청" 또는 "기존 긴급 PDU 세션"을 지시하지 않는 긴급 등록된 UE로부터의 요청을 거절한다.

(3) 3단계: AMF가 UE에서 제공하는 PDU 세션 ID에 대해 SMF와 연관되지 않은 경우(예: 요청 유형이 "초기 요청"을 지시할 때), AMF는 생성 SM 컨텍스트 요청 절차(예: Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request)를 호출한다. AMF가 UE에서 제공하는 PDU 세션 ID에 대해 SMF와 이미 연관되어 있는 경우(예: 요청 유형이 "기존 PDU 세션"을 지시할 때), AMF는 업데이트 SM 컨텍스트 요청 절차(예: Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request)를 호출한다.

AMF는 허용 NSSAI로부터 서빙 PLMN의 S-NSSAI를 SMF로 전송한다. 로컬 브레이크아웃(LBO; local breakout)의 로밍 시나리오에 대해, AMF는 허용된 NSSAI의 맵핑으로부터 HPLMN의 대응하는 S-NSSAI를 또한 SMF로 전송한다.

AMF ID는 UE의 GUAMI로, UE를 서빙하는 AMF를 고유하게 식별한다. AMF는 UE로부터 수신한 PDU 세션 수립 요청 메시지가 포함된 N1 SM 컨테이너와 함께 PDU 세션 ID를 전달한다. GPSI(generic public subscription identifier)는 AMF에서 사용할 수 있는 경우 포함된다.

제한된 서비스 상태의 UE가 SUPI를 제공하지 않고 긴급 서비스를 위해 등록된 경우, AMF는 SUPI 대신 PEI를 제공한다. 제한된 서비스 상태의 UE가 SUPI를 제공하면서 긴급 서비스를 위해 등록되었지만 인증되지 않은 경우, AMF는 SUPI가 인증되지 않았음을 지시한다. SMF는 UE에 대해 SUPI를 수신하지 않거나 AMF가 SUPI가 인증되지 않았음을 지시하면, UE가 인증되지 않았다고 판단한다.

AMF는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext에 PCF ID를 포함할 수 있다. 이 PCFID는 비로밍 경우에서 H-PCF(home PCF)와 LBO 로밍 경우에서 V-PCF(visited PCF)를 식별한다.

(4) 4단계: 대응하는 SUPI, DNN, HPLMN의 S-NSSAI에 대한 세션 관리 가입 데이터(session management subscription data)를 사용할 수 없는 경우 SMF는 UDM에서 세션 관리 가입 데이터를 회수할 수 있고, 이 가입 데이터가 수정될 때 이를 통지 받을 수 있다.

(5) 5단계: SMF는, 3단계에서 수신한 요청에 따라, 생성 SM 컨텍스트 응답 메시지(예: Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response) 또는 업데이트 SM 컨텍스트 응답 메시지(예: Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response)를 AMF로 전송한다.

SMF가 3단계에서 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request를 수신하였고 PDU 세션 수립 요청을 처리할 수 있으면, SMF는 SM 컨텍스트를 생성하고 SM 컨텍스트 ID를 제공하여 AMF에 응답한다.

SMF가 PDU 세션 수립을 수락하지 않기로 결정하면, SMF는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response로 AMF에 응답함으로써 관련 SM 거부 원인을 포함한 NAS SM 신호를 통해 UE 요청을 거절한다. SMF는 또한 AMF에 PDU 세션 ID가 해제된 것으로 간주되고 SMF가 아래 20단계를 진행하고 PDU 세션 설정 절차가 중지됨을 나타낸다.

(6) 6단계: 선택적 2차 인증/허가가 수행될 수 있다.

(7a) 7a 단계: PDU 세션에 동적 정책 및 과금 제어(PCC; policy and charging control)를 사용할 경우, SMF가 PCF 선택을 수행할 수 있다.

(7b) 7b 단계: SMF는 SM 정책 연관 수립 절차를 수행하여 PCF와 SM 정책 연관을 수립하고, PDU 세션에 대한 기본 PCC 규칙을 얻을 수 있다.

(8) 8단계: SMF는 하나 이상의 UPF를 선택한다.

(9) 9단계: SMF는 SMF가 개시한 SM 정책 연관 수정 절차를 수행하여 충족된 정책 제어 요청 트리거 조건에 대한 정보를 제공할 수 있다.

(10) 10단계: 요청 유형이 "초기 요청"을 지시하는 경우, SMF는 선택한 UPF와 N4 세션 수립(N4 Session Establishment) 절차를 개시할 수 있다. 그렇지 않으면, SMF는 선택한 UPF와 N4 세션 수정(N4 Session Modification) 절차를 개시할 수 있다.

10a 단계에서, SMF는 UPF에 N4 세션 수립/수정 요청을 보낼 수 있고, PDU 세션에 대해 UPF에 설치되는 패킷 감지, 시행 및 보고 규칙을 제공한다. 10b 단계에서, UPF는 N4 세션 수립/수정 응답을 전송하여 확인할 수 있다.

(11) 11단계: SMF는 N1N2 메시지 전달 메시지(예: Namf_Communication_N1N2 Message Transfer)를 AMF에 전송한다.

N1N2 메시지 전달 메시지는 N2 SM 정보가 포함할 수 있다. N2 SM 정보는 AMF가 (R)AN으로 전달할 다음의 정보를 나른다.

- CN 터널 정보(CN Tunnel Info): PDU 세션에 대응하는 N3 터널의 코어 네트워크 주소에 해당함;

- 하나 이상의 QoS(quality of service) 프로파일과 대응하는 QFI(QoS flow ID);

- PDU 세션 ID: RAN 자원과 UE를 위한 PDU 세션 간의 연관을 UE에게 지시함;

- 서빙 PLMN을 위한 값을 갖는 S-NSSAI(즉, HPLMN S-NSSAI, 또는 LBO 로밍의 경우 VPLMN S-NSSAI);

- SMF에 의해 결정된 사용자 평면 보안 시행 정보;

- PDU 세션 수립 요청 메시지에서 수신된 UE 무결성 보호 최대 데이터 속도: 사용자 평면 보안 시행 정보에 무결성 보호가 "우선(Preferred)" 또는 "필요(Required)"로 지시된 경우

- RSN(redundancy sequence number) 파라미터

N1N2 메시지 전달 메시지는 N1 SM 컨테이너를 포함할 수 있다. N1 SM 컨테이너는 AMF가 UE에 제공할 PDU 세션 수립 수락 메시지를 포함한다. PDU 세션 수립 수락 메시지는 허용된 NSASI로부터의 S-NSSAI를 포함한다. LBO 로밍 시나리오의 경우, PDU 세션 수립 수락 메시지는 VPLMN에 대해 허용된 NSSAI로부터 S-NSSAI를 포함하며, 3단계서 SMF가 수신한 허용된 NSSAI의 맵핑으로부터 HPLMN의 대응하는 S-NSSAI를 또한 포함한다.

QoS 규칙 및 QoS 프로파일과 관련된 QoS 흐름에 대해 필요한 경우, 복수의 QoS 규칙, QoS 흐름 수준, QoS 파라미터가 N1 SM 컨테이너 내의 PDU 세션 수립 수락 메시지 및 N2 SM 정보 내에 포함될 수 있다.

5단계와 11단계 사이에 PDU 세션 수립이 실패한 경우, N1N2 메시지 전달 메시지는 PDU 세션 수립 거절 메시지를 포함하는 N1 SM 컨테이너를 포함하며, N2 SM 정보는 포함하지 않는다. (R)AN은 PDU 세션 수립 거절 메시지를 포함하는 NAS 메시지를 UE로 전송한다. 이 경우 아래 12-17단계를 생략된다.

(12) 12단계: AMF는 UE로 향하는 PDU 세션 ID 및 PDU 세션 수립 수락 메시지 및 SMF로부터 수신한 N2 SM 정보를 포함하는 NAS 메시지를 N2 PDU 세션 요청 메시지 내에서 (R)AN으로 전송한다.

(13) 13단계: (R)AN은 SMF에서 수신한 정보와 관련된 UE와 AN 특정 신호 교환을 수행할 수 있다. 예를 들어, NG-RAN의 경우, UE가 12단계에서 수신한 PDU 세션 요청에 대한 QoS 규칙과 관련하여 필요한 NG-RAN 자원을 설정하는 RRC 연결 재구성을 UE와 수행할 수 있다.

(R)AN은 12단계에서 수신한 NAS 메시지(PDU 세션 ID, N1 SM 컨테이너(PDU 세션 수립 수락 메시지))를 UE로 전달한다. (R)AN은 UE와의 AN 특정 신호 교환이 수신된 N2 명령과 관련된 (R)AN 자원 추가를 포함하는 경우에만 UE에 NAS 메시지를 제공한다.

N2 SM 정보가 11단계에 포함되지 않는 경우, 아래 14~16b 단계 및 17단계는 생략된다.

이제, 도 8의 절차에 뒤따르는 도 9의 절차가 설명된다.

(14) 14단계: (R)AN은 N2 PDU 세션 응답 메시지를 AMF로 전송한다. N2 PDU 세션 응답 메시지는 PDU 세션 ID, 원인, N2 SM 정보(PDU 세션 ID, AN 터널 정보, 수락/거절된 QFI 목록, 사용자 평면 시행 정책 알림) 등을 포함할 수 있다.

(15) 15단계: AMF는 업데이트 SM 컨텍스트 요청 메시지(예: Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request)를 SMF로 전송한다. AMF는 (R)AN으로부터 수신한 N2 SM 정보를 SMF로 전달한다.

(16a) S16a 단계: SMF는 UPF와 함께 N4 세션 수정 절차를 개시한다. SMF는 AN 터널 정보와 대응하는 전달 규칙을 UPF로 제공한다.

(16b) S16b 단계: UPF는 SMF에 N4 세션 수정 응답을 제공한다.

이 단계 후에, UPF는 이 PDU 세션을 위하여 버퍼 되었을 수 있는 DL 패킷을 UE에 전달할 수 있다.

(16c) 16c 단계: SMF가 이 PDU 세션에 대해 아직 등록되지 않은 경우, SMF는 주어진 PDU 세션에 대해 UDM에 등록할 수 있다.

(17) 17단계: SMF는 업데이트 SM 컨텍스트 응답 메시지(예: Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response)를 AMF로 전송한다.

이 단계 후에, AMF는 SMF가 구독한 관련 이벤트를 전달한다.

(18) 18단계: 5단계 이후 언제라도 절차 도중, PDU 세션 수립이 성공하지 못하는 경우, SMF는 Nsmf_PDUSession_SMContextStatusNotify (해제)를 호출하여 AMF에 알릴 수 있다. SMF는 또한 생성된 N4 세션, 할당된 경우 PDU 세션 주소(예: IP 주소)를 해제할 수 있으며, 가능한 경우 PCF와의 연관도 해제할 수 있다. 이 경우 아래 19단계는 생략된다.

(19) 19단계: PDU 세션 유형 IPv6 또는 IPv4v6의 경우, SMF는 IPv6 라우터 알림(IPv6 Router Advertisement)을 생성하여 UE에 전송할 수 있다.

(20) 20단계: SMF는 SMF가 개시한 SM 정책 연관 수정을 수행할 수 있다.

(21) 21단계: 4단계 이후에 PDU 세션 수립이 실패한 경우, SMF는 UE의 PDU 세션을 더 이상 처리하지 않을 경우 SMF는 세션 관리 구독 데이터의 수정에 대해 구독 해제할 수 있다.

< MA (Multi-Access) PDU 세션>

MA PDU 세션은 하나의 PDU 세션을 사용하여 3GPP 접속과 비 3GPP 접속을 동시에 서비스할 수 있는 세션이다.

도 10은 MA PDU 세션이 생성되는 예시를 나타낸다.

도 10에서 MA PDU 세션은 하나의 PDU 세션이며 각 접속에 대해 별도의 세션 터널을 가지고 있다. 하나는 3GPP 액세스에서 설정되고 다른 PDU 세션은 신뢰할 수 없는 비 3GPP 액세스(예: WLAN AN)에서 설정된다.

MA-PDU 세션은 하나의 세션이므로 MA PDU 세션은 다음과 같은 특징을 가진다.

(i) 하나의 DNN;

(ii) 하나의 UPF 앵커(UPF-A);

(iii) 하나의 PDU 유형(예: IPv6);

(iv) 세션 IP 주소 1개

(v) SSC 모드 1개

(vi) HPLMN S-NSSAI 1개.

MA-PDU 세션은 UE와 UPF-A 간의 다중 경로 데이터 링크를 활성화합니다. 이는 IP 계층 아래에서 구현될 수 있다.

MA-PDU 세션은 다음 절차 중 하나를 통해 설정할 수 있다.

(i) 두 개의 개별 PDU 세션 설정 절차를 통해 설정할 수 있다. 이를 개별 설정이라고 한다.

(ii) 하나의 MA PDU 세션 설정 절차를 통해 설정할 수 있다. 즉, 한 번의 세션 생성 요청으로 두 번의 접속에서 MA PDU 세션이 동시에 설정된다. 이를 바인딩 설정이라고 한다.

MA-PDU 세션이 설정된 이후에는 랜덤 액세스를 통해 MA PDU 세션과 관련된 SM(세션 관리) 시그널을 송수신할 수 있다.

A. MA PDU 세션의 개별 설정

MA PDU 세션은 두 개의 PDU 세션 설정 절차를 통해 설정될 수 있다. 예를 들어, UE 는 3GPP 접속에서 MA PDU 세션을 설정한 후, 비 3GPP 접속에서 3GPP 접속으로 생성된 MA PDU 세션에 비 3GPP 접속을 추가하기 위한 PDU 세션 설정 절차를 수행할 수 있다. 두 번째 접속을 추가하기 위한 설정 요청 메시지의 요청 유형은 "MA PDU 요청"으로 설정될 수 있다.

B. 본드 설정

하나의 절차를 통해 3GPP 접속과 비 3GPP 접속을 위한 MA PDU 세션이 동시에 설정될 수 있다. 이러한 절차 중 하나를 UE 요청에 의한 MA PDU 세션 설정 절차라고 할 수 있다. 위의 절차는 UE 가 이미 두 번의 접속을 통해 5GC 에 등록되어 있는 상태에서 MA PDU 세션을 설정하고자 할 때 유용할 수 있다. UE 는 두 개의 개별 PDU 세션 설정 절차를 수행하는 대신 하나의 MA PDU 세션 설정 절차를 수행하여 MA PDU 세션을 설정할 수 있다.

MA PDU 세션은 하나의 PDU 세션을 이용하여 3GPP 접속과 비 3GPP 접속을 동시에 서비스할 수 있는 세션이다.

C. ATSSS

ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 기능은 UE와 5GC 네트워크에서 지원할 수 있는 선택적 기능이다.

ATSSS 기능을 사용하면 하나의 3GPP 접속 네트워크와 하나의 비 3GPP 접속 네트워크 및 PSA와 RAN/AN 사이의 두 개의 독립적인 N3/N9 터널을 동시에 사용하여 UE와 데이터 네트워크 간에 PDU를 교환할 수 있는 멀티 액세스 PDU 연결 서비스를 사용할 수 있다. 멀티 액세스 PDU 연결 서비스는 두 개의 액세스 네트워크에 사용자 플레인 리소스를 보유할 수 있는 멀티 액세스 PDU(MA PDU) 세션, 즉 PDU 세션을 설정하여 실현된다.

UE 가 3GPP 및 비 3GPP 액세스를 통해 등록되거나 또는 하나의 액세스를 통해서만 등록될 때 UE 는 MA PDU 세션을 요청할 수 있다.

MA PDU 세션이 설정된 후 두 액세스 네트워크에 사용자 플레인 리소스가 있는 경우, UE는 네트워크 제공 정책(예: ATSSS 규칙)을 적용하고 로컬 조건(네트워크 인터페이스 가용성, 신호 손실 조건, 사용자 선호도 등)을 고려하여 두 액세스 네트워크에 업링크 트래픽을 분배할 방법을 결정한다. 마찬가지로, MA PDU 세션의 UPF 앵커는 네트워크 제공 정책(예: N4 규칙)과 사용자 플레인을 통해 UE로부터 수신한 피드백 정보(예: 액세스 네트워크 사용 불가 또는 가용성)를 적용하여 두 개의 N3/N9 터널과 두 개의 액세스 네트워크에 다운링크 트래픽을 분배하는 방법을 결정한다. 하나의 액세스 네트워크에만 사용자 플레인 리소스가 있는 경우, UE는 ATSSS 규칙을 적용하고 다른 액세스에서 사용자 플레인 리소스의 설정 또는 활성화를 트리거하기 위해 로컬 조건을 고려한다.

-새로운 MA PDU 세션을 요청하기 위해 전송되는 PDU 세션 설정 요청에서 UE는 스티어링 기능 및 UE에서 지원되는 스티어링 모드를 나타내는 ATSSS 기능도 제공해야 한다.

-UE가 모든 조향 모드에서 ATSSS-LL 기능을 지원할 수 있다고 표시하고 네트워크가 이 기능의 활성화를 수락하는 경우, 네트워크는 UE 에 측정 지원 정보를 제공할 수 있고 하나 이상의 ATSSS 규칙을 UE 에 제공해야 한다.

-SMF는 UE가 제공한 ATSSS 기능 및 SMF 상의 DNN 구성에 따라 MA PDU 세션에 지원되는 ATSSS 기능을 결정한다.

<액세스 네트워크 성능 측정>

MA PDU 세션이 설정되면 네트워크는 UE 에 측정 지원 정보를 제공할 수 있다. 이 정보는 UE 가 양쪽 액세스에서 수행해야 할 측정과 측정 보고서를 네트워크로 전송해야 하는지 여부를 결정하는 데 도움이 된다.

측정 지원 정보에는 UE가 PMF 프로토콜 메시지를 보낼 수 있는 UPF의 성능 측정 기능(PMF)의 주소 지정 정보가 포함되어야 한다:

-IP 유형의 PDU 세션의 경우, 측정 지원 정보에는 PMF 에 대한 하나의 IP 주소, 3GPP 접속과 관련된 하나의 UDP 포트 및 비 3GPP 접속과 관련된 다른 UDP 포트가 포함된다;

-이더넷 유형의 PDU 세션의 경우, 측정 지원 정보에는 3GPP 액세스와 관련된 하나의 MAC 주소와 비 3GPP 액세스와 관련된 다른 MAC 주소가 포함된다.

참고 1: UPF에서 PMF를 보호하기 위해(예: PMF에 대한 DDOS 차단), PMF의 IP 주소는 N3/N9 인터페이스를 통해 UE IP 주소에서만 액세스할 수 있다.

참고 2: MA PDU 세션이 해제된 후, 단시간 내에 동일한 UE IP 주소/접두사가 다른 UE에게 MA PDU 세션에 대해 할당되지 않는다.

UPF 내 PMF 의 주소 지정 정보는 N4 세션 설정 중에 SMF 가 UPF 로부터 검색한다.

UE와 PMF 간에 교환할 수 있는 PMF 프로토콜 메시지는 다음과 같다:

-RTT(라운드 트립 시간) 측정을 위한 메시지(예: "최소 지연" 스티어링 모드 사용 시);

-UE가 UPF에 액세스 가용성/불가용성을 보고하기 위한 메시지.

UE 와 UPF 간에 교환되는 PMF 프로토콜 메시지는 사용 가능한 접속에 대한 기본 QoS 규칙과 연관된 QoS 플로우를 사용한다.

MA PDU 세션에 대한 기본 QoS 규칙과 연관된 QoS 흐름은 비 GBR QoS 흐름이다.

UE 는 PMF 프로토콜 메시지에 대해 ATSSS 규칙을 적용하지 않으며 UPF 는 MAR 규칙을 적용하지 않는다.

UE 가 MA PDU 세션을 요청하고 모든 스티어링 모드에서 MPTCP 기능을 지원할 수 있고 Active-Standby 스티어링 모드에서만 ATSSS-LL 기능을 지원할 수 있음을 나타내는 경우, 네트워크는 UE 가 액세스 가용성/불가용성 보고서를 UPF 에 전송할 수 있도록 측정 지원 정보를 전송할 수 있다. 이 경우, UE 와 UPF 는 MPTCP 계층에서 사용 가능한 측정값을 사용할 수 있으므로 PMF 를 사용하여 RTT 측정을 수행하지 않는다.

1. 왕복 시간(Round Trip Time) 측정

RTT 측정은 UE와 UPF가 독립적으로 수행할 수 있다. 한 쪽에서 다른 쪽으로의 측정 보고는 없다. RTT 측정은 "최소 지연" 스티어링 모드를 지원하도록 정의된다.

UE와 UPF에 의한 RTT 추정은 다음 메커니즘을 기반으로 한다:

1) UE의 PMF는 사용자 플레인 PMF-에코 요청 메시지를 UPF의 PMF로 전송하고, UPF의 PMF는 PMF-에코 응답 메시지로 각각에 응답한다. 마찬가지로, UPF의 PMF는 사용자 플레인 PMF-Echo Request 메시지를 UE의 PMF에 전송하고, UE의 PMF는 PMF-Echo Response 메시지로 각각에 응답한다.

2) IP 타입의 MA PDU 세션의 경우:

-UE 의 PMF 는 UDP/IP 를 통해 UPF 의 PMF 에게 PMF 메시지를 전송한다. 대상 IP 주소는 측정 지원 정보에 포함된 IP 주소이며, 대상 UDP 포트는 측정 지원 정보에 포함된 두 개의 UDP 포트 중 하나이다. 한 UDP 포트는 3GPP 액세스를 통해 UPF로 PMF 메시지를 전송하는 데 사용되며, 다른 UDP 포트는 비 3GPP 액세스를 통해 UPF로 PMF 메시지를 전송하는 데 사용된다. 소스 IP 주소는 MA PDU 세션을 위해 UE 에 할당된 IP 주소이고, 소스 UDP 포트는 PMF 통신을 위해 UE 에 의해 동적으로 할당된 UDP 포트이다. UE의 이 소스 UDP 포트는 MA PDU 세션의 전체 수명 동안 동일하게 유지된다.

-UPF의 PMF는 UDP/IP를 통해 UE의 PMF에 PMF 메시지를 보낸다. 소스 IP 주소는 측정 지원 정보에 제공된 것과 동일한 IP 주소이며, 소스 UDP 포트는 측정 지원 정보에 제공된 두 개의 UDP 포트 중 하나이다. 한 UDP 포트는 3GPP 접속을 통해 UE로 PMF 메시지를 전송하는 데 사용되며, 다른 UDP 포트는 비 3GPP 접속을 통해 UE로 PMF 메시지를 전송하는 데 사용된다. 대상 IPv4 주소는 MA PDU 세션(있는 경우)에 대해 UE 에 할당된 IPv4 주소이고, 대상 IPv6 주소는 MA PDU 세션(있는 경우)에 대해 할당된 IPv6 접두사 중에서 UE 가 선택한 IPv6 주소이다. 대상 UDP 포트는 UE에서 동적으로 할당된 UDP 포트이며, 이 포트는 UE에서 수신한 모든 PMF 메시지에 포함되어 있다. UE 가 측정 지원 정보를 수신하는 경우, UE 는 사용자 플레인을 통해 네트워크에 UE 의 동적으로 할당된 UDP 포트와 PMF 메시지에 IPv6 가 사용되는 경우 IPv6 주소를 알려야 하며, 이를 통해 UPF 는 MA PDU 세션이 설정되는 즉시 UE 의 IPv6 주소(해당되는 경우)와 동적으로 할당된 UDP 포트를 알 수 있다.

3) 이더넷 타입의 MA PDU 세션의 경우:

-UE 의 PMF 는 이더넷을 통해 UPF 의 PMF 에게 PMF 메시지를 전송한다. 이더 타입은 측정 지원 정보에 포함된 이더 타입이며, 대상 MAC 주소는 측정 지원 정보에 포함된 두 개의 MAC 주소 중 하나이다. 한 MAC 주소는 3GPP 액세스를 통해 UPF로 PMF 메시지를 전송하는 데 사용되며, 다른 MAC 주소는 비 3GPP 액세스를 통해 UPF로 PMF 메시지를 전송하는 데 사용된다. 소스 MAC 주소는 UE의 MAC 주소이며, 이 주소는 MA PDU 세션의 전체 수명 동안 동일하게 유지된다.

-UPF의 PMF는 이더넷을 통해 UE의 PMF로 PMF 메시지를 보낸다. 이더 타입은 측정 지원 정보에 제공된 것과 동일한 이더 타입이며, 소스 MAC 주소는 측정 지원 정보에 제공된 두 개의 MAC 주소 중 하나이다. 하나의 MAC 주소는 3GPP 접속을 통해 UE 에 PMF 메시지를 전송하는 데 사용되고, 다른 MAC 주소는 비 3GPP 접속을 통해 UE 에 PMF 메시지를 전송하는 데 사용된다. 대상 MAC 주소는 UE 로부터 수신되는 모든 PMF 메시지에 포함된 UE 의 MAC 주소이다. UE 가 측정 지원 정보를 수신하는 경우, UE 는 사용자 플레인을 통해 네트워크에 UE 의 MAC 주소에 대해 알려야 하므로, MA PDU 세션이 설정되는 즉시 UPF 가 UE 의 MAC 주소를 알 수 있다.

4) 접속에서 MA PDU 세션의 UP 연결이 비활성화되면, 이 접속에서는 PMF-Echo 요청 메시지가 전송되지 않는다. UP 연결을 사용할 수 없는 경우 또는 (H-)SMF 로부터 해당 액세스에서 PMF-Echo Request 전송을 중지하라는 통지를 받은 이후에는 UPF 의 PMF 는 해당 액세스에서 PMF-Echo Request 를 전송하지 않는다.

5) UE 와 UPF 는 이 접속을 통해 획득한 RTT 측정값을 평균하여 접속 유형에 대한 평균 RTT 추정치를 도출한다.

2. 접속 가용성/불가용성 보고서

측정 지원 정보에서 네트워크가 요구하는 경우, UE 는 네트워크에 액세스 가용성/불가용성 보고서를 제공해야 한다. UE 가 액세스 가용성/불가용성을 감지하는 방법은 구현에 따라 다르다. UE 가 접속의 가용성/불가용성을 감지하면 다음을 수행해야 한다:

- 액세스 유형과 해당 액세스의 가용성/불가용성 표시가 포함된 PMF-Access Report를 작성한다;

- 사용자 플레인을 통해 PMF-접속 보고서를 UPF에 전송한다.

UPF 는 UE 로부터 수신한 PMF-접속 리포트를 승인한다.

<스티어링 기능(Steering Functionalities ) 지원>

3GPP 액세스 및 비 3GPP 액세스 간에 MA PDU 세션 트래픽을 조향, 전환 및 분할할 수 있는 ATSSS 지원 UE의 기능을 " steering functionality "이라고 한다. ATSSS 지원 UE는 다음 유형의 스티어링 기능 중 하나 이상을 지원할 수 있다:

-IP 계층 위에서 작동하는 하이 레이어 스티어링 기능:

-이 규격의 릴리스에서는 MPTCP 프로토콜(IETF RFC 8684 [81])을 적용하는 하나의 하이 레이어 스티어링 기능만 지정되어 있으며, 이를 "MPTCP 기능"이라고 부른다. 이 스티어링 기능은 MPTCP를 사용하도록 허용된 애플리케이션의 TCP 트래픽을 스티어링, 전환 및 분할하는 데 적용될 수 있다. UE 의 MPTCP 기능은 3GPP 및/또는 비 3GPP 사용자 플레인을 통해 MPTCP 프로토콜을 사용하여 UPF 의 관련 MPTCP 프록시 기능과 통신할 수 있다.

-IP 계층 아래에서 작동하는 로우 레이어 스티어링 기능:

-본 문서에 정의된 저계층 스티어링 기능의 한 유형을 "ATSSS 저계층 기능" 또는 ATSSS-LL 기능이라고 한다. 이 스티어링 기능은 TCP 트래픽, UDP 트래픽, 이더넷 트래픽 등 모든 유형의 트래픽을 스티어링, 전환 및 분할하는 데 적용될 수 있다. ATSSS-LL 기능은 이더넷 유형의 MA PDU 세션에 필수이다. 네트워크에서 MA PDU 세션의 데이터 경로에는 ATSSS-LL을 지원하는 UPF가 하나 있어야 한다.

참고: 이더넷 타입의 MA PDU 세션과 관련된 ATSSS 규칙에서 사용되는 필터는 IP 주소 및 TCP/UDP 포트와 같은 IP 레벨 파라미터를 참조할 수 있다.

UE 는 다음 중 하나를 UE ATSSS 기능에 포함시켜 지원되는 조향 기능 및 조향 모드를 네트워크에 표시한다:

1) 모든 스티어링 모드의 ATSSS-LL 기능.

이 경우, UE 는 모든 스티어링 모드에서 ATSSS-LL 기능을 사용하여 MA PDU 세션의 모든 트래픽을 스티어링, 전환 및 분할할 수 있음을 나타낸다.

2) 모든 스티어링 모드에서 MPTCP 기능 및 액티브-스탠바이 스티어링 모드에서만 ATSSS-LL 기능.

이 경우 UE는 다음을 나타낸다:

a) 모든 스티어링 모드에서 MPTCP 기능을 사용하여 MA PDU 세션의 MPTCP 트래픽을 스티어링, 전환 및 분할할 수 있다.

b) 액티브-대기 조향 모드와 함께 ATSSS-LL 기능을 사용하여 MA PDU 세션의 다른 모든 트래픽(즉, 비 MPTCP 트래픽)을 조향 및 전환할 수 있어야 한다.

모든 스티어링 모드에서, 그리고 모든 스티어링 모드에서 ATSSS-LL 기능을 사용한다.

이 경우 UE는 다음을 나타낸다:

b) 임의의 스티어링 모드와 함께 ATSSS-LL 기능을 사용하여 MA PDU 세션의 다른 모든 트래픽 (즉, 비 MPTCP 트래픽)을 스티어링, 전환 및 분할 할 수 있다.

도 11은 예제 UE 모델에서의 스티어링 기능을 나타낸다.

위의 스티어링 기능들은 도 11에 개략적으로 설명되어 있으며, 이 도면은 MPTCP 기능 및 ATSSS-LL 기능을 지원하는 ATSSS 지원 UE의 예시 모델을 보여준다. 이 도면의 MPTCP 흐름은 MPTCP가 적용될 수 있는 애플리케이션의 트래픽을 나타낸다. UE에 표시된 세 개의 서로 다른 IP 주소는 나중에 설명한다. 이 도면의 " Low-Layer "에는 IP 레이어 아래에서 작동하는 기능(예: UE의 다른 네트워크 인터페이스)이 포함되어 있고 " High-Layer "에는 IP 레이어 위에서 작동하는 기능이 포함되어 있다.

UE의 동일한 MA PDU 세션 내에서 MPTCP 기능을 사용하여 MPTCP 플로우를 스티어링할 수 있으며, 동시에 ATSSS-LL 기능을 사용하여 다른 모든 플로우를 스티어링할 수 있다. 동일한 패킷 흐름에 대해서는 하나의 스티어링 기능만 사용해야 한다.

UE의 모든 스티어링 기능은 동일한 ATSSS 규칙 세트를 사용하여 ATSSS 결정(즉, 트래픽을 스티어링, 전환 및 분할하는 방법 결정)을 수행해야 한다. 마찬가지로, UPF의 모든 ATSSS 결정은 ATSSS를 지원하는 동일한 N4 규칙 세트를 적용하여 수행되어야 한다. ATSSS 규칙과 ATSSS 를 지원하는 N4 규칙은 MA PDU 세션이 설정될 때 각각 UE 와 UPF 에 프로비저닝된다.

UE 가 MPTCP 기능과 ATSSS-LL 기능을 모두 지원하는 경우, 프로비저닝된 ATSSS 규칙(TS 23.503 [45] 참조)을 사용하여 특정 패킷 흐름에 적용할 스티어링 기능을 결정해야 한다.

1. High-Layer 스티어링 기능

UE의 MPTCP 기능은 액세스 트래픽 스티어링, 스위칭 및 분할을 수행하기 위해 MPTCP 프로토콜(IETF RFC 8684 [81])과 프로비저닝된 ATSSS 규칙을 적용한다. UE의 MPTCP 기능은 3GPP 접속의 사용자 플레인, 비 3GPP 접속, 또는 둘 모두를 사용하여 UPF의 MPTCP 프록시 기능과 통신할 수 있다.

UE가 PDU 세션 설정 절차 중에 "MPTCP 기능"을 제공할 경우, UE에서 MPTCP 기능이 활성화될 수 있다.

네트워크는 MA PDU 세션의 유형이 이더넷인 경우 MPTCP 기능을 활성화하지 않는다.

UE 가 MPTCP 기능을 지원할 수 있다고 표시하고 네트워크가 MA PDU 세션에 대해 MPTCP 기능을 활성화하는 데 동의하는 경우:

i) 멀티 액세스 규칙(MAR)에서 수신된 MPTCP 기능 표시에 의해 관련 MPTCP 프록시 기능이 MA PDU 세션에 대해 UPF 에서 활성화된다.

ii) 네트워크는 MA PDU 세션을 위한 하나의 IP 주소/접두사와 "링크별 다중 경로" 주소/접두사라고 하는 두 개의 추가 IP 주소/접두사(하나는 3GPP 접속과 연관되고 다른 하나는 비 3GPP 접속과 연관됨)를 UE 에 할당한다. UE에서 이 두 IP 주소/접두사는 MPTCP 기능에서만 사용됩니다. UE에 할당된 각 "링크별 다중 경로" 주소/접두사는 N6를 통해 라우팅할 수 없다. UE 의 MPTCP 기능 및 UPF 의 MPTCP 프록시 기능은 비 3GPP 접속 및 3GPP 접속을 통한 서브플로우에 대해 "링크별 다중 경로" 주소/접두사를 사용하며, MPTCP 프록시 기능은 최종 목적지와의 통신을 위해 MA PDU 세션의 IP 주소/접두사를 사용해야 한다. 도 11 에서 IP@3 은 MA PDU 세션의 IP 주소에 해당하고 IP@1 과 IP@2 는 "링크별 다중 경로" IP 주소에 해당합니다. 다음 UE IP 주소 관리가 적용된다:

- MA PDU IP 주소/접두사는 UE에 제공되어야 한다.

- "링크별 다중 경로" IP 주소/접두사는 UPF에 의해 할당되어야 하며 SM NAS 시그널링을 통해 UE에 제공되어야 한다.

참고 1: MA PDU 세션이 해제된 후, 동일한 UE IP 주소/접두사가 단시간 내에 다른 UE에 MA PDU 세션에 대해 할당되지 않는다.

참고 2: UPF 가 "링크별 다중 경로" 주소와 관련된 트래픽에 대해 MA PDU 세션 IP 주소와 주고받는 트래픽에 대해 변환을 수행하면 TCP 포트 충돌 및 소진이 발생할 수 있다. 포트 충돌은 잠재적으로 발생할 수 있는데, 이는 UE가 비MPTCP 트래픽에도 MA PDU 세션 IP 주소를 사용하기 때문에 해당 주소의 포트 네임스페이스를 UE와 UPF가 동시에 소유하게 되기 때문이다. 또한, UE가 사용하는 여러 IP 주소가 UPF의 단일 MA PDU 세션 IP 주소에 매핑되기 때문에 UE가 많은 수의 플로우를 생성할 때 포트 고갈이 발생할 수 있다. UPF는 UPF 구현에 따라 이러한 문제를 고려해야 하며, 예를 들어 링크별 다중 경로 주소/접두사와 관련된 트래픽에 추가 N6 라우팅 가능 IP 주소를 사용하는 등의 방법으로 이러한 문제를 방지해야 한다. 이를 수행하는 방법은 구현에 맡겨져 있다.

iii) 네트워크는 MPTCP 프록시 정보, 즉 IP 주소, 포트 번호 및 MPTCP 프록시 유형을 UE 에 전송해야 한다. 이 릴리스에서는 다음 유형의 MPTCP 프록시가 지원된다:

- 유형 1: 전송 변환기, draft-ietf-tcpm-converters-14 [82]에 정의된 대로.

MPTCP 프록시 정보는 N4 세션 설정 중에 SMF가 UPF로부터 검색한다.

UE는 draft-ietf-tcpm-converters-14 [82]에 명시된 클라이언트 확장을 지원해야 한다.

iv) 네트워크는 MPTCP 기능이 적용되어야 하는 어플리케이션의 목록을 UE 에 표시할 수 있다. 이는 ATSSS 규칙의 스티어링 기능 구성 요소를 사용하여 수행된다.

참고 3: MPTCP 프록시 기능을 보호하기 위해(예: MPTCP 프록시 기능에 대한 DDOS 차단), MPTCP 프록시 기능의 IP 주소는 N3/N9 인터페이스를 통해 UE의 두 개의 "링크별 다중 경로" IP 주소에서만 액세스 할 수 있다.

v) UE가 모든 스티어링 모드에서 MPTCP 기능을 지원할 수 있고, 액티브-대기 스티어링 모드에서만 ATSSS-LL 기능을 지원할 수 있다고 표시하고 이러한 기능이 MA PDU 세션에 대해 활성화되어 있는 경우, UE 는 MPTCP 기능이 적용되어야 하는 어플리케이션의 TCP 트래픽(즉, MPTCP 트래픽)을 iv 항에 정의된 바와 같이 MA PDU 세션을 통해 라우팅해야 한다. UE 는 다른 모든 트래픽(즉, 비 MPTCP 트래픽)을 MA PDU 세션을 통해 라우팅할 수 있지만, 이러한 유형의 트래픽은 비 MPTCP 트래픽에 대해 수신된 ATSSS 규칙에 따라 3GPP 접속 또는 비 3GPP 접속 중 하나로 라우팅되어야 한다 (5.32.2 항 참조). UPF는 그 외 모든 트래픽(즉, 비MPTCP 트래픽)은 SMF가 제공하는 N4 규칙에 따라 라우팅해야 한다. 여기에는 N4 규칙의 지시에 따라 모든 스티어링 모드를 사용하여 ATSSS-LL에 대한 N4 규칙이 포함될 수 있다.

2. Low-Layer 스티어링 기능

UE의 ATSSS-LL 기능은 특정 프로토콜을 적용하지 않는다. 이는 데이터 스위칭 기능으로, 프로비저닝된 ATSSS 규칙 및 로컬 조건(예: 신호 손실 조건)에 따라 3GPP 및 비 3GPP 액세스에서 업링크 트래픽을 스티어링, 전환 및 분할하는 방법을 결정한다. UE의 ATSSS-LL 기능은 TCP 트래픽, UDP 트래픽, 이더넷 트래픽 등을 포함한 모든 유형의 트래픽을 조정, 전환 및 분할하는 데 적용될 수 있다.

UE가 PDU 세션 설정 절차 중에 "ATSSS-LL 기능"을 제공할 때 UE에서 ATSSS-LL 기능이 활성화될 수 있다.

ATSSS-LL 기능은 이더넷 타입의 MA PDU 세션에 대해 UE에서 필수이다. UE 가 MPTCP 기능을 지원하지 않는 경우, ATSSS-LL 기능은 IP 유형의 MA PDU 세션에 대해 UE에서 필수이다. UE 가 MPTCP 기능을 지원하는 경우, 비 MPTCP 트래픽을 지원하기 위해 활성-대기 조향 모드가 있는 ATSSS-LL 기능이 IP 유형의 MA PDU 세션에 대해 UE 에서 필수적으로 지원되어야 한다.

네트워크는 또한 UE에 대해 정의된 대로 ATSSS-LL 기능을 지원해야 한다. UPF 의 ATSSS-LL 기능은 멀티 액세스 규칙(MAR)에서 수신된 ATSSS-LL 기능 표시에 의해 MA PDU 세션에 대해 활성화된다.

<추가 스티어링 모드 >

이러한 새로운 조향 모드를 지원하려면 Rel-16에 정의된 링크 성능 측정 기능(PMF)을 향상시켜야 한다. Rel-16 PMF는 PDU 세션당 RTT 측정 및 접속 가용성 보고서를 지원할 수 있다. RTT 측정과 관련하여 측정 트래픽을 전송하는 데 기본 QoS 플로우가 사용되며, 이 QoS 플로우에서 감지된 RTT 값은 이 액세스를 통해 이 PDU 세션의 RTT로 처리된다. 물론 이 액세스를 통해 이 PDU 세션의 모든 트래픽에 대한 정확한 RTT를 반영할 수는 없다. 지연 시간에 민감한 일부 서비스 트래픽의 경우 QoS 플로우당 RTT 측정이 필요하다. 또한 RTT 외에도 손실률과 지터도 링크 성능을 결정하고 결과적으로 더 나은 트래픽 스티어링/스위칭/스플릿을 가능하게 하기 위해 측정할 가치가 있다. 동시에 핸드오버 임계값 결정을 위해 RAN을 지원하는 3GPP 액세스에 대해 정의된 RAN 지원 정보와 유사하게 트래픽 스티어링/스위칭/스플릿팅을 트리거하기 위해 최대 RTT, 최대 UL/DL 패킷 손실률, 지터 등 이러한 파라미터에 해당하는 일부 임계값을 UE 및 UPF로 전송할 수 있다.

이 솔루션은 다음과 같은 다양한 기능을 설명한다:

-QoS 흐름당 RTT 측정;

-QoS 플로우당 패킷 손실률 측정;

-QoS 플로우당 지터 측정

-트래픽 스티어링/스위칭/스플릿에 대한 임계값;

이러한 기능은 규범 단계에 대해 독립적으로 선택할 수 있다.

1. High-level 설명

1) 링크 성능 측정 개선

Rel-16 PMF는 QoS 흐름별 RTT 측정을 지원하고, QoS 흐름별 손실률 및 지터 측정을 지원하도록 개선되었으며, UE와 UPF 모두 QoS 흐름별로 PMF 메시지를 전송한다. PMF의 개선은 트래픽 조정을 개선하기 위해 Rel-16 ATSSS-LL 스티어링 방식과 QUIC 기반 스티어링 방식에 적용된다.

QoS 플로우당 RTT 측정:

Rel-16 에서와 동일하게 MA PDU 세션이 설정되면 네트워크는 측정 지원 정보를 UE 에 제공할 수 있다.

QoS 플로우당 RTT 측정은 UE 또는 UPF에 의해 독립적으로 트리거될 수 있다. 측정 지원 정보에는 RTT 측정이 적용될 QFI가 포함된다. 선택적으로, RTT 측정 주파수는 네트워크 측에서 결정하여 측정 지원 정보를 통해 가능한 경우 UE로 전송할 수도 있다.

다음과 같은 메커니즘이 사용된다.

IP 타입의 MA PDU 세션의 경우:

-UE의 PMF는 하나의 QoS 플로우를 통해 UDP/IP를 통해 UPF의 PMF로 PMF 메시지를 보낸다. 대상 IP 주소와 UDP 포트는 Rel-16에 정의된 대로, 즉 대상 IP 주소는 PMF IP 주소이고, UDP 포트 번호는 이 메시지가 전송되는 접속에 해당한다. UPF가 메시지를 수신하면 UPF는 대상 IP 주소를 기반으로 PMF 메시지를 식별할 수 있다.

-UPF의 PMF는 UDP/IP를 통해 UE의 PMF에 PMF 메시지를 보낸다. 소스 IP 주소는 측정 지원 정보에 제공된 것과 동일한 IP 주소이며, 소스 UDP 포트는 R16 에 정의된 대로 측정 지원 정보에 제공된 두 개의 UDP 포트 중 하나이다. 대상 IP 주소는 UE에 의해 할당된 MA PDU 세션 IP 주소이며, UDP 포트는 R16 에 정의된 대로 MA PDU 세션 설정 후 사용자 플레인을 통해 UE 에 의해 전송된다. 메시지가 UE에 의해 수신되면, UE 는 PMF의 소스 IP 주소를 기반으로 PMF 메시지를 식별할 수 있다.

이더넷(Ethernet) 타입의 MA PDU 세션의 경우:

-UE의 PMF가 이더넷을 통해 UPF의 PMF로 PMF 메시지를 보낸다. 대상 MAC 주소는 R16 에 정의된 대로 측정 지원 정보에 포함된다. 그러면 UPF는 대상 MAC 주소를 기반으로 PMF 메시지를 식별할 수 있다.

-UPF의 PMF는 이더넷을 통해 UE의 PMF로 PMF 메시지를 보낸다. 소스 MAC 주소와 목적지 MAC 주소는 R16에 정의된 대로이다. 그러면 UE는 소스 MAC 주소를 기반으로 PMF 메시지를 식별할 수 있다.

UE와 UPF는 이 액세스를 통해 얻은 RTT 측정값을 평균하여 액세스 유형에 대한 평균 RTT 추정치를 도출한다.

QoS 흐름별 패킷 손실률 측정:

경로 성능 측정 절차 중 패킷 손실률을 계산하기 위해 UE와 UPF는 특정 기간 동안 패킷 카운팅 정보를 교환한다.

-UE는 하나의 PMF 요청 메시지와 이전 PMF 에코 요청 메시지 사이의 하나의 QoS 플로우를 통해 UL 패킷 수를 카운트하고, 그 결과를 이 PMF 요청 메시지를 통해 UPF에 제공한다.

-UPF는 또한 하나의 QoS 플로우를 통해 하나의 PMF 요청 메시지와 이전 PMF 요청 메시지 사이에 수신된 UL 패킷의 수를 계산한다. UPF는 로컬 카운팅 결과와 UE가 전송한 UL 패킷 수를 기반으로 UL 패킷 손실률을 계산한다.

-UPF는 PMF 응답 메시지를 통해 UL 패킷 손실률 결과를 UE에 전송한다. 동일한 메시지에는 DL 패킷 손실률이 측정되는 경우 하나의 PMF 응답 메시지와 이전 PMF 응답 메시지 사이의 DL 패킷 개수를 계산한 결과도 포함될 수 있다.

-UE는 하나의 PMF 응답 메시지와 이전 PMF 응답 메시지 사이에 수신된 DL의 개수를 계산한다. UE는 로컬 카운팅 결과와 UPF가 전송한 DL 패킷 수를 기반으로 DL 패킷 손실률을 계산하고, 후속 PMF 메시지를 통해 DL 패킷 손실률을 UPF에 전송한다.

2) 트래픽 스티어링/스위칭/스플릿에 대한 임계값

트래픽 스티어링/스위칭/스플릿팅을 트리거하기 위해 최대 RTT, 최대 UL/DL 패킷 손실률 및/또는 지터와 같은 일부 임계값이 UE와 UPF에 제공된다. 이러한 임계값은 비GBR QoS 플로우에 적용된다. GBR QoS 플로우의 경우 트래픽 스티어링/스위칭을 위해 지터 임계값 파라미터만 고려될 수 있다.

PCF는 최대 RTT, UL/DL 최대 패킷 손실률 및 지터 임계값 파라미터를 SMF에 제공할 수 있으며, SMF는 이러한 파라미터를 ATSSS 규칙 또는 MAR 규칙을 통해 UE 및 UPF에 전달한다. 임계값은 QoS 플로우별로 제공될 수 있으며, QoS 플로우별 링크 성능 측정과 함께 작동한다. PMF가 QoS 플로우당 RTT, 손실률 및 지터 측정을 지원하도록 개선된 경우 MPTCP 기능과 ATSSS-LL 기능에 모두 적용될 수 있다.

-최대 RTT는 3GPP 액세스 및 비 3GPP 액세스를 통한 액세스 가용성 결정을 위한 파라미터, 즉 QoS 플로우에 대해 왕복에서 허용될 수 있는 최대 RTT 임계값을 나타낸다.

-UL 최대 패킷 손실률은 3GPP 액세스 및 비 3GPP 액세스를 통한 UL 액세스 가용성 결정을 위한 매개변수, 즉 QoS 흐름에 대해 업링크 방향에서 허용될 수 있는 최대 패킷 손실률을 나타낸다.

-DL 최대 패킷 손실률은 3GPP 액세스 및 비 3GPP 액세스를 통한 DL 액세스 가용성 결정을 위한 매개변수, 즉 QoS 흐름에 대해 다운링크 방향에서 허용될 수 있는 최대 패킷 손실률을 나타낸다.

-UL 최대 지터는 3GPP 액세스 및 비 3GPP 액세스를 통한 UL 액세스 가용성 결정을 위한 매개변수, 즉 QoS 흐름의 업링크 방향에서 허용될 수 있는 최대 지터를 나타낸다.

-DL 최대 지터는 3GPP 액세스 및 비 3GPP 액세스를 통한 DL 액세스 가용성 결정을 위한 파라미터, 즉 QoS 흐름에 대해 업링크 방향으로 허용할 수 있는 최대 지터를 나타낸다.

3GPP 및 비 3GPP 액세스에 대한 최대 RTT, UL 최대 패킷 손실률 또는 DL 최대 패킷 손실률 파라미터는 별도로 제공될 수 있다. 비 3GPP 액세스에 대한 파라미터가 PCC 규칙에 포함되지 않은 경우 3GPP 액세스에 대한 해당 값이 적용된다.

위의 임계값을 사용하여 중복 스티어링 모드를 예로 들면, 하나의 액세스 패킷 손실률이 UL/DL 최대 패킷 손실률에 도달하지 않으면 하나의 액세스만 적용되어 트래픽을 전송한다. 그러나 하나의 액세스 패킷 손실률이 UL/DL 최대 패킷 손실률보다 높거나 같으면 하나의 액세스 성능이 향상될 때까지 중복 전송 모드가 트리거된다.

참고: 이러한 임계값은 우선순위 기반 스티어링 모드, 액티브-스탠바이 스티어링 모드와 같은 기존 스티어링 모드에도 적용할 수 있다.

<Reflective QoS>

UE가 QoS 정보를 알 수 있도록 UE에 QoS 규칙을 알려야 한다. 일반적으로 QoS 규칙은 시그널링을 통해 전달된다. 시그널링을 줄이기 위해 Reflective QoS가 등장했다. 단말에 데이터 패킷을 보낼 때 데이터 패킷 헤더에 RQI(Reflective QoS Indication)를 찍어서 보낸다. 단말은 이를 수신하고 패킷을 기반으로 자체적으로 QoS 규칙을 생성한다. 이 QoS 규칙을 구동형 QoS 규칙이라고 한다. 이를 Reflective QoS라고 한다.

Reflective QoS를 사용하는 경우 기지국은 SDAP(서비스 데이터 적응 프로토콜) 구성을 수행한다. 이 경우 단말은 어떤 QoS 흐름 데이터와 PMF가 전송되는지 알 수 있다.

<본 명세서의 개시에서 해결해야 할 문제점>

기존에는 PMF를 사용하여 다수의 QoS 플로우에 대한 접속 측정을 수행하는 방법이 제안되었다. 이를 위해 UE와 UPF가 PMF 메시지를 교환할 때 측정할 대상 QoS 플로우에 측정 메시지를 송수신해야 한다. UPF의 경우, 패킷을 수신할 때 어떤 QoS 플로우를 통해 메시지를 수신했는지 알 수 있도록 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 헤더에 QFI 정보가 존재한다. 따라서 UPF가 PMF 메시지에 대한 응답을 보낼 때, GTP 헤더의 QFI(QoS Flow Identifier) 정보를 기반으로 동일한 QoS 플로우에 대한 PMF 응답 메시지를 전송하면 충분하다. 단, 단말의 경우 수신된 패킷에 대한 QoS 흐름 정보를 인식하지 못할 수 있다. SDAP(서비스 데이터 적응 프로토콜)를 설정하면 단말에서 수신 패킷에 대한 QoS 흐름 정보를 알 수 있다. 단, SDAP 설정은 필요하지 않다. 일반적으로 Reflective QoS를 사용하는 경우 SDAP 설정을 수행한다. Reflective QoS를 사용하지 않는 경우 SDAP 설정이 수행되지 않으므로 UE는 수신된 패킷에 대한 QoS 흐름 정보를 알 수 없다. 이 경우 QoS 흐름 측정을 수행하는 데 문제가 있다.

<본 병세서의 개시>

본 명세서에서 이하에서 설명하는 개시는 하나 이상의 조합(예컨대, 이하에서 설명하는 내용 중 적어도 하나를 포함하는 조합)으로 구현될 수 있다. 각 도면은 각 개시의 실시예를 도시하지만, 도면의 실시예는 서로 조합하여 구현될 수 있다.

본 명세서의 개시에서 제안된 방법의 설명은 아래에 설명되는 하나 이상의 동작/구성/단계의 조합으로 구성될 수 있다. 아래에 설명된 다음 방법들은 조합적으로 또는 보완적으로 수행되거나 사용될 수 있다.

Rel-16 ATSSS 에서 UE와 UPF는 기본 QoS 플로우를 통해 측정을 수행한다. 따라서 PMF 메시지는 항상 기본 QoS Flow를 통해 전송된다.

Rel-17 ATSSS에서는 UE와 UPF가 타겟 QoS Flow를 통해 측정을 수행할 수 있다. 이는 PMF 메시지가 타겟 QoS Flow 를 통해 전송되어야 함을 의미한다. 이를 지원하기 위해 UE와 UPF는 수신된 PMF 메시지에 응답할 때 해당 PMF 메시지에 대한 Target QoS Flow를 알 수 있어야 한다.

QoS Flow에 대한 접속 성능 측정이 필요한 경우, 해당 QoS Flow는 양방향(bidirectional) QoS Flow 일 수 있다.

업링크 측정의 경우, UPF가 데이터 패킷 또는 PMF 메시지를 수신할 때 GTP 헤더가 QFI를 나타내므로 UPF는 대상 QoS 플로우를 알 수 있다. 그러나 다운링크의 경우, UE가 데이터 패킷 또는 PMF 메시지를 수신할 때 해당 라디오 베어러에 SDAP 헤더가 사용되지 않는 한 UE는 타겟 QoS 플로우를 알지 못할 수 있다. UE는 다운링크에서 복수의 QoS 플로우가 하나의 라디오 베어러에 매핑되는지 여부를 알지 못할 수 있다. 따라서 RAN이 1:1 매핑을 수행하더라도 SDAP 헤더가 없는 경우 UE는 수신된 QoS 플로우 정보를 알지 못할 수 있다.

연결된 무선 베어러를 통해 SDAP 헤더가 구성되지 않은 경우 UE는 데이터 패킷 또는 PMF 메시지가 수신되는 QoS 플로우를 결정하지 못할 수 있다.

PMF 메시지가 수신되는 QoS 플로우는 여러 PMF 주소를 사용하거나 PMF 메시지에 QFI를 표시하여 식별할 수 있다. 그러나 UE가 데이터 패킷의 QoS 플로우를 알 수 있는 방법은 없다.

세 가지 해결책이 있을 수 있다:

옵션 a) PMF 메시지에 QFI 표시

옵션 b) NG-RAN에 RQA를 전송하여 SDAP 헤더 사용 의무화

옵션 c) QoS 규칙의 일부로 DL QoS 플로우 정보를 UE에 제공

또 다른 방법으로 option c와 유사하게 DL QoS 플로우 정보를 전송하면서 QoS 규칙에 포함시켜 전송하는 것이 아니라 별도의 IE(information element)를 통해서 이를 전송할 수도 있다. 이를 통해서 단말이 패킷을 전송하기 전에 불필요하게 DL QOS 규칙에 대한 체크를 하지 않도록 할 수 있다. DL QoS 플로우 정보를 QoS 규칙에 포함시킨다는 것은 QoS 규칙에 DL 필터 정보를 포함하는 것을 의미할 수 있다.

PMF 메시지(옵션 a)에서 QFI를 표시하는 것은 RTT 측정에는 작동하지만 PLR 측정에는 작동하지 않을 수 있다. RTT 측정은 PMF 메시지 자체를 기반으로 단독으로 수행될 수 있다. 그러나 PLR 측정을 위해 단말은 타겟 QoS 플로우에 대해 수신된 패킷 수를 계산해야 한다. 따라서 단말이 데이터 트래픽을 수신한 QoS 플로우를 알아야 하기 때문에 PMF 메시지에 QFI를 표시하는 것만으로는 문제가 해결되지 않을 수 있다.

UE가 수신된 데이터 패킷을 카운트해야 하기 때문에 PMF 메시지(옵션 a)에 QFI를 표시하는 것은 PLR 측정에 사용되지 않을 수 있다.

옵션 b와 옵션 c 모두 기존 메커니즘을 사용하기 때문에 현재 사양에서 새로운 메커니즘이 필요하지 않을 수 있다. 그러나 두 옵션 모두 단점이 있다. 옵션 b)의 경우 SDAP 헤더를 전송하기 위한 추가 오버헤드가 있으므로 무선 성능에 영향을 미칠 수 있다. 옵션 c)의 경우 SMF는 단말이 지원할 수 있는 패킷 필터의 수에 제한이 있기 때문에 이 옵션을 사용하지 못할 수 있다. 단말은 단말이 지원하는 것보다 더 많은 패킷 필터를 제공하는 것을 피하기 위해 PDU 세션 설정 동안 단말이 지원할 수 있는 최대 패킷 필터 수에 대한 정보를 전송할 수 있다. 또한 단말은 현재 지원되지 않는 하향링크 트래픽을 수신할 때 QoS 규칙을 확인할 수 있다.

SDAP 헤더 구성을 필수화하면 무선 성능에 영향을 미칠 수 있으며 UE 능력을 고려하여 다운링크 QoS 정보를 제공하는 것이 불가능할 수 있다.

두 가지 옵션을 모두 사용할 수 있다. SMF는 리플렉티브 QoS를 사용해야 하는지 여부, QoS 플로우의 수, 단말이 지원할 수 있는 최대 패킷 필터 수, 운영자 설정(configuration) 등과 같은 다양한 요소를 고려하여 옵션들의 사용을 결정할 수 있다. SMF가 QoS 플로우가 단말에 의해 결정될 수 있음을 알고 있는 경우, SMF는 단말에 다운링크 QoS 플로우 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, SMF가 QoS 플로우에 대해 리플렉티브 QoS를 사용할 필요가 있는 경우, SMF는 단말에 다운링크 QoS 플로우 정보를 제공하지 않을 수 있다.

이 외에도 NG-RAN에서 SDAP를 사용하는지에 대한 설정(configuration) 정보 등을 고려할 수 있다.

상기 관찰에 기초하여, 본 명세서의 개시 내용에 따라 아래와 같이 제안될 수 있다.

-QoS 플로우에 대한 측정이 필요한 경우 QoS 플로우가 양방향(bidirectional) QoS 플로우여야 할 수 있다.

-단말이 NG-RAN에 RQA를 제공하거나 QoS 규칙에 다운링크 QoS 플로우 정보를 제공함으로써 단말이 사용자 평면 패킷을 수신한 QoS 플로우를 결정할 수 있다.

SMF가 UE가 타겟 QoS 플로우를 기반으로 접속 성능 측정을 수행하도록 지시하는 경우, SMF는 QoS 규칙에 다운링크 QoS 플로우 정보를 전송하거나 NG-RAN에게 NG-RAN이 다운링크에서 QFI를 지시할 수 있도록 RQA를 전송하여, UE가 사용자 플레인 트래픽이 수신되는 QoS 플로우를 결정할 수 있도록 할 수 있다.

SMF는 어떤 방법을 사용할지 결정하기 위해 리플렉티브 QoS를 사용해야 하는지 여부, QoS 플로우 수, UE가 지원할 수 있는 최대 패킷 필터 수, 사업자 구성 등과 같은 다양한 요소를 고려할 수 있다. 예를 들어, QoS 플로우에서 리플렉티브 QoS를 활성화해야 하는 경우 SMF는 패킷 필터 사용을 최소화하기 위해 해당 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 플로우 정보를 제공하지 않는다. QoS 플로우를 통해 데이터 패킷이 수신되면 UE는 해당 QoS 플로우에 대한 SDAP 헤더의 존재 여부에 따라 다운링크 QoS 플로우 정보를 확인할지 여부를 결정할 수 있다.

QoS 플로우에 대한 액세스 성능 측정이 필요한 경우 QoS 플로우는 양방향(bidirectional) QoS 플로우일 수 있다.

예를 들어, SMF는 리플렉티브 QoS를 사용해야 하는 QoS 플로우에 대한 QoS 규칙에 다운링크 QoS 플로우 정보를 포함하지 않을 수 있다. 또는 SMF가 운영자 구성에 따라 NG-RAN에서 항상 SDAP가 사용된다는 것을 알고 있는 경우 QoS 규칙에 다운링크 QoS 플로우 정보를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 다운링크 QoS 플로우 정보는 QoS 규칙에 포함되지 않고 별도의 IE를 사용하여 전송할 수 있다.

또한, 사업자 정책/설정에 따라 SMF/PCF에서 PLR 측정이 필요한 QoS 플로우에 대해서는 항상 리플렉티브 QoS를 수행할 수 있다.

한편, SDAP 헤더의 사용 여부는 NG-RAN의 각 QoS 플로우마다 다를 수 있다. 따라서 UE가 데이터를 수신할 때 수신된 무선 캐리어에 SDAP 헤더를 사용하는 경우, SDAP 헤더의 QFI를 기반으로 어떤 QoS 플로우를 사용할지 결정할 수 있다. 그리고 SDAP 헤더가 없는 무선 베어러를 통해 데이터를 수신한 경우에만 UE는 다운링크 QoS 플로우 정보를 검색하여 어떤 QoS 플로우를 통해 데이터를 수신했는지 확인할 수 있다. 이를 통해 모든 데이터 패킷에 대해 다운링크 QoS 플로우를 확인하는 오버헤드를 줄일 수 있다.

또한, SMF 는 기본 QoS 플로우가 아닌 QoS 플로우에 대해 PLR 측정이 필요한 QoS 플로우에 대해서만 위와 같은 동작을 수행할 수 있다. 따라서, UE는 기본 QoS 플로우가 아닌 PLR 측정이 필요한 QoS 플로우에 대해서만 위 동작을 수행할 수도 있다. 이는 UE가 ATSSS 규칙과 QoS 규칙을 통해 결정할 수도 있고, SMF와 ATSSS 규칙으로부터 QoS Flow 별 측정 정보를 통해 결정할 수도 있다.

다음 도면들은 본 개시의 특정 실시예들을 설명하기 위해 생성된다. 도면에 도시된 특정 디바이스의 명칭 또는 특정 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제공되며, 따라서 본 개시의 기술적 특징이 다음 도면에 도시된 특정 명칭에 한정되는 것은 아니다.

도 12 및 도 13은 본 명세서의 개시를 설명하는 흐름도이다.

도 12와 도 13은 MA PDU 세션을 생성하는 과정에서 UE가 수신한 데이터가 어떤 QoS 플로우를 통해 전송되는지 UE 가 알 수 있도록 하는 방법을 보여준다. 아래에서는 UE가 3GPP 액세스와 비 3GPP 액세스를 통해 동일한 PLMN 에 성공적으로 등록한 후 3GPP 액세스를 통해 MA PDU 세션을 생성하는 과정을 설명한다.

1. 단말이 MA(Multi-Access) PDU(protocol data unit) 세션을 생성하기 위해서 PDU 세션 설립 요청(PDU Session Establishment request) 메시지를 전송할 수 있다. 이때 MA PDU 세션을 만들기 위한 요청 임을 알리기 위해 MA PDU 요청 인디케이션(MA PDU Request indication)을 함께 전송할 수 있다. 또한 ATSSS(Access Traffic Steering, Switching and Splitting) 능력(capability) 정보를 전송할 수 있다. 이때 단말이 QoS(Quality of Service) 플로우 별로 액세스 성능 측정(access performance measurement)을 할 수 있는지에 대한 능력(capability) 정보를 함께 전송할 수 있다.

2. AMF는 단말이 전송한 PDU 세션 설립 요청(PDU Session Establishment request) 메시지를 SMF로 전달할 수 있다. 이때 AMF는 SMF로 단말이 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 액세스(access)와 non-3GPP 액세스(access) 양쪽에 모두 등록(registration)되어 있음을 알릴 수 있다.

3~5. SMF는 PCF와 SM 정책 연동(SM policy association) 생성을 위한 절차를 수행할 수 있다. 이 과정에서 SMF는 단말과 SMF의 ATSSS 능력(capability) 정보를 PCF로 전송할 수 있다. PCF는 정책(policy)를 결정할 수 있다. PCF는 MA PDU 세션(Session)에 대한 PCC 규칙(Policy and charging control rule)을 SMF로 전송할 수 있다.

6. SMF는 PCC 규칙(Policy and charging control rule) 및 단말이 보내준 능력(capability) 정보에 기반해서 QoS 플로우별 액세스 성능 측정(access performance measurement per QoS flow)을 수행하기로 결정할 수 있다. 이때 단말이 데이터 및 PMF(Performance Measurement Function) 메시지를 수신했을 때 어떤 QoS 플로우를 통해서 전송 되었는지를 알 수 있도록, SMF는 QoS 규칙(rule)을 생성할 때 다운링크 QoS 필터(downlink QoS filter) 정보를 포함시켜 생성할 수 있다. 만일 PCC 규칙에 의해서 특정 QoS 플로우에 대해서 리플렉티브(reflective) QoS를 사용하는 경우에는 해당 QoS 플로우에 대한 QoS 규칙에 다운링크 QoS 필터(downlink QoS filter)를 포함시키지 않을 수 있다. 리플렉티브 QoS를 사용하는 경우에는 기지국이 SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 설정(configuration)을 수행하는데, 이 경우 단말은 DAP 헤더의 QoS 흐름 정보를 기반으로 어떤 QoS 플로우로 데이터 및 PMF가 전송되었는지 알 수 있다.

또한 단말로 QoS 플로우별 액세스 성능 측정(access performance measurement per QoS flow)을 수행하도록 하기 위해서 측정을 수행하기 위한 QoS 플로우 목록(list)를 생성하고 이를 MAI (Measurement Assistance Information)에 포함시킬 수 있다. 또한 트래픽 스티어링(traffic steering)을 위한 ATSSS 규칙을 생성할 수 있다.

7~8. SMF는 생성된 QoS 규칙, ATSSS 규칙, MAI(Measurement Assistance Information)를 PDU 세션 설립 승인(PDU Session Establishment Accept)메시지에 넣어서 단말로 전송할 수 있다. 이 과정에서 RAN(Radio Access Network)으로 보낼 N2 정보(information)도 함께 전송할 수 있다. 이때 리플렉티브(reflective) QoS를 사용하는 경우, 리플렉티브(reflective) QoS가 사용되는 것을 알리기 위해서 N2 정보(information)의 QoS 정보에 RQA (Reflective QoS Attribute)를 포함시켜 전송할 수 있다.

9. RAN은 SMF가 전송한 PDU 세션 설립 승인(PDU Session Establishment Accept)메시지를 단말로 전송할 수 있다. 또한 SMF가 보내 준 N2 정보(information)에 따라서 무선 베어러(radio bearer)를 생성할 수 있다. 이 과정에서 RQA가 포함된 QoS 플로우가 있으면 해당 QoS 플로우에 매핑(mapping)되는 무선 베어러(radio bearer)에는 SDAP 헤더(header)를 사용하도록 설정(configuration)을 수행할 수 있다.

10~12. RAN이 SMF가 보내 준 N2 정보(information)에 대한 응답을 SMF로 전송할 수 있다.

13~14. SMF는 MA PDU 세션에 대한 UPF 자원 설정(UPF resource setup)을 위해 N4 설립과정을 수행할 수 있다.

15~23. 2단계에서 AMF가 단말이 3GPP 액세스(access)와 non-3GPP 액세스(access) 모두 등록(registration)되어 있다고 알린 경우, SMF는 non-3GPP 액세스(access)에 대한 자원 설정(resource setup) 과정을 수행할 수 있다.

24. MA PDU 세션이 생성된 이후 단말과 UPF는 QoS 플로우별 액세스 성능 측정(access performance measurement per QoS flow)를 수행할 수 있다. 이때 단말은 데이터 또는 PMF 메시지를 수신했을 때 수신된 무선 베어러(radio bearer)에 SDAP 헤더(header)가 사용되는 경우에는 SDAP 헤더(header)에 있는 QFI를 기반으로 어떤 QoS Flow가 사용되었는지 판단할 수 있다. 만일 SDAP 헤더(header)가 없는 무선 베어러(radio bearer)를 통해 데이터를 수신한 경우에는, 단말은 QoS 규칙(rule)에 있는 다운링크 패킷 필터(downlink packet filter) 정보를 찾아서 어떤 QoS 플로우를 통해서 데이터가 수신 되었는지를 판단할 수 있다.

도 14는 SMF가 수행하는 절차를 나타낸 흐름도이다.

1. SMF는 타겟 QoS(Quality of Service) 플로우에 대한 성능 측정의 수행을 결정할 수 있다.

상기 SDF를 위한 다운링크 패킷은 상기 타겟 QoS 플로우를 통해 UE (user equipment)에게 전송될 수 있다.

2. SMF는 리플렉티브(reflective) QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여 QoS 규칙에 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함시킬 수 있다.

3. SMF는 상기 UE에게 상기 QoS 규칙을 송신할 수 있다.

SMF는 상기 UE로부터 PDU (protocol data unit) 세션 수립 요청 메시지를 수신할 수 있다. 상기 QoS 규칙을 송신하는 단계는: 상기 QoS 규칙을 포함하는 PDU 세션 수립 승인 메시지를 송신하는 것일 수 있다.

상기 PDU 세션 수립 요청 메시지는 MA (multi-access) PDU 세션 요청임을 나타내는 인디케이션(indication)을 포함할 수 있다.

상기 리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, SMF는 상기 QoS 규칙에 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함시키는 단계를 건너 뛸 수 있다.

도 15는 UE가 수행하는 절차를 나타낸 흐름도이다.

1. UE는 SMF (Session Management Function)로부터 QoS (Quality of Service) 규칙을 수신할 수 있다.

2. UE는 UPF (User Plane Function)와 상기 SDF에 대한 타겟 QoS 플로우에 대한 성능 측정을 수행할 수 있다.

리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함할 수 있다.

상기 타겟 QoS 플로우는 상기 UE가 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷을 수신하기 위해 사용하는 QoS 플로우일 수 있다.

UE는 상기 SMF에게 PDU (protocol data unit) 세션 수립 요청 메시지를 송신할 수 있다. 상기 QoS 규칙을 수신하는 단계는: 상기 QoS 규칙을 포함하는 PDU 세션 수립 승인 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우의 다운링크 QoS 정보를 포함하지 않을 수 있다.

이하, 본 개시의 일부 실시예에 따른 SDF(서비스 데이터 흐름)의 성능을 측정하는 장치에 대해 설명한다.

예를 들어, 장치는 프로세서, 트랜시버, 및 메모리를 포함할 수 있다.

예를 들어, 프로세서는 메모리 및 프로세서와 작동 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.

프로세서가 수행하는 동작은: SMF (Session Management Function)로부터 QoS (Quality of Service) 규칙을 수신하는 단계; UPF (User Plane Function)와 상기 SDF에 대한 타겟 QoS 플로우에 대한 성능 측정을 수행하는 단계를 포함하고, 리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함하고, 상기 타겟 QoS 플로우는 상기 UE가 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷을 수신하기 위해 사용하는 QoS 플로우일 수 있다.

이하, 본 개시의 일부 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 SDF(서비스 데이터 흐름)의 성능을 측정하기 위한 복수의 명령어를 비영구적인 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장한 것에 대해 설명한다.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 본 개시의 기술적 특징들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합으로 직접 구현될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신에서 무선 디바이스에 의해 수행되는 방법은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어는 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 이동식 디스크, CD-ROM 또는 임의의 다른 저장 매체에 상주할 수 있다.

저장 매체의 일부 예는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 읽을 수 있도록 프로세서에 결합되어 있다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 일체형일 수 있다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. 다른 예로, 프로세서와 저장 매체는 개별 구성 요소로 상주할 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체는 유형 및 비영구적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다.

예를 들어, 비영구적 컴퓨터 판독 가능 매체에는 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(SDRAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM), 전기적으로 지울 수 있는 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장 매체 또는 명령 또는 데이터 구조를 저장하는 데 사용할 수 있는 기타 매체와 같은 랜덤 액세스 메모리(RAM)가 포함될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 상기한 것들의 조합을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에 설명된 방법은 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 코드를 전달 또는 통신하고 컴퓨터에 의해 액세스, 읽기 및/또는 실행될 수 있는 컴퓨터 판독 가능 통신 매체에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수 있다.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 복수의 명령어를 저장한다. 저장된 복수의 명령어는 UE의 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

저장된 복수의 명령어에 따라 수행되는 동작은: SMF (Session Management Function)로부터 QoS (Quality of Service) 규칙을 수신하는 단계; UPF (User Plane Function)와 상기 SDF에 대한 타겟 QoS 플로우에 대한 성능 측정을 수행하는 단계를 포함하고, 리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함하고, 상기 타겟 QoS 플로우는 상기 UE가 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷을 수신하기 위해 사용하는 QoS 플로우일 수 있다.

본 명세서의 공개는 여러 가지 유리한 효과를 가질 수 있다.

본 명세서의 구체적인 일례를 통해 얻을 수 있는 효과는 이상에서 나열된 효과로 제한되지 않는다. 예를 들어, 관련된 기술분야의 통상의 지식을 가진 자(a person having ordinary skill in the related art)가 본 명세서로부터 이해하거나 유도할 수 있는 다양한 기술적 효과가 존재할 수 있다. 이에 따라 본 명세서의 구체적인 효과는 본 명세서에 명시적으로 기재된 것에 제한되지 않고, 본 명세서의 기술적 특징으로부터 이해되거나 유도될 수 있는 다양한 효과를 포함할 수 있다.

본 명세서에 기재된 청구항은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 다른 구현은 다음과 같은 청구 범위 내에 있다.

Claims

SMF (Session Management Function)가 SDF (service data flow)에 대한 성능 측정을 수행하는 방법으로서,
타겟(target) QoS (Quality of Service) 플로우(flow)에 대한 성능 측정을 결정하는 단계,
상기 SDF를 위한 다운링크 패킷은 상기 타겟 QoS 플로우를 통해 UE (user equipment)에게 전송되고;
리플렉티브(reflective) QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, QoS 규칙에 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함시키는 단계;
상기 UE에게 상기 QoS 규칙을 송신하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 UE로부터 PDU (protocol data unit) 세션 수립 요청 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 QoS 규칙을 송신하는 단계는: 상기 QoS 규칙을 포함하는 PDU 세션 수립 승인 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 PDU 세션 수립 요청 메시지는 MA (multi-access) PDU 세션 요청임을 나타내는 인디케이션(indication)을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙에 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함시키는 단계를 건너 뛰는 단계를 더 포함하는 방법.
UE (User Equipment)가 SDF (service data flow)에 대한 성능 측정을 수행하는 방법으로서,
SMF (Session Management Function)로부터 QoS (Quality of Service) 규칙을 수신하는 단계;
UPF (User Plane Function)와 상기 SDF에 대한 타겟 QoS 플로우에 대한 성능 측정을 수행하는 단계를 포함하고,
리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함하고,
상기 타겟 QoS 플로우는 상기 UE가 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷을 수신하기 위해 사용하는 QoS 플로우인 방법.
제5항에 있어서,
상기 SMF에게 PDU (protocol data unit) 세션 수립 요청 메시지를 송신하는 단계를 더 포함하고,
상기 QoS 규칙을 수신하는 단계는: 상기 QoS 규칙을 포함하는 PDU 세션 수립 승인 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 PDU 세션 수립 요청 메시지는 MA (multi-access) PDU 세션 요청임을 나타내는 인디케이션(indication)을 포함하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우의 다운링크 QoS 정보를 포함하지 않는 방법.
SDF (service data flow)에 대한 성능 측정을 수행하는 장치로서,
송수신기와;
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서가 수행하는 동작은:
SMF (Session Management Function)로부터 QoS (Quality of Service) 규칙을 수신하는 단계;
UPF (User Plane Function)와 상기 SDF에 대한 타겟 QoS 플로우에 대한 성능 측정을 수행하는 단계를 포함하고,
리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함하고,
상기 타겟 QoS 플로우는 상기 장치는 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷을 수신하기 위해 사용하는 QoS 플로우인 장치.
이동통신에서의 장치(apparatus)로서,
적어도 하나의 프로세서; 및
명령어(instructions)를 저장하고, 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게(operably) 전기적으로 연결 가능한, 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
상기 명령어가 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 것에 기초하여 수행되는 동작은:
SMF (Session Management Function)로부터 QoS (Quality of Service) 규칙을 수신하는 단계;
UPF (User Plane Function)와 상기 SDF에 대한 타겟 QoS 플로우에 대한 성능 측정을 수행하는 단계를 포함하고,
리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함하고,
상기 타겟 QoS 플로우는 상기 장치는 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷을 수신하기 위해 사용하는 QoS 플로우인 장치.
명령어들을 기록하고 있는 비휘발성(non-volatile) 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
상기 명령어들은, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금:
SMF (Session Management Function)로부터 QoS (Quality of Service) 규칙을 수신하는 단계;
UPF (User Plane Function)와 상기 SDF에 대한 타겟 QoS 플로우에 대한 성능 측정을 수행하는 단계를 포함하고,
리플렉티브 QoS가 상기 SDF를 위해 사용되지 않은 것에 기초하여, 상기 QoS 규칙은 상기 타겟 QoS 플로우에 대한 다운링크 QoS 정보를 포함하고,
상기 타겟 QoS 플로우는 상기 UE는 상기 SDF를 위한 다운링크 패킷을 수신하기 위해 사용하는 QoS 플로우인 비휘발성 컴퓨터 판독가능 저장 매체.