KR20240030757A - 셀룰러 통신 시스템에서 응용 성능을 위한 응용 계층 정보/전송 계층 정보 전달 방법 및 장치 - Google Patents

셀룰러 통신 시스템에서 응용 성능을 위한 응용 계층 정보/전송 계층 정보 전달 방법 및 장치 Download PDF

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박중신
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Abstract

본 개시는 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 개시는 네트워크 슬라이스 기반 응용(application)의 동작을 지원하는 통신 시스템에서 상기 응용에 관련된 정보를 수신하는 코어 네트워크 엔터티의 방법에 있어서, 외부 장치로부터 전송 계층(transport layer)을 통해 TCP(Transmission Control Protocol) PDU(protocol data unit)을 수신하는 동작; 상기 TCP PDU 내의 TCP 헤더를 파싱하여 상기 TCP 헤더로부터 상기 응용에 관련된 응용 계층(application layer) 정보를 획득하는 동작; 및 상기 응용 계층 정보에 기반하여 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 외부 장치에게 전송하는 동작을 포함하되, 상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU(application data unit) 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

Description

셀룰러 통신 시스템에서 응용 성능을 위한 응용 계층 정보/전송 계층 정보 전달 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF TRANSCEIVING APPLICATION LAYER INFORMATION/TRANSPORT LAYER INFORMATION DELIVERY FOR APPLICATION PERFORMANCE IN CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시는 셀룰러 무선 통신 시스템에서 응용 성능 향상을 위해 응용 계층 정보 또는 전송 계층 정보를 활용하고 전달하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
5G 이동통신 기술은 빠른 전송 속도와 새로운 서비스가 가능하도록 넓은 주파수 대역을 정의하고 있으며, 3.5 기가헤르츠(3.5GHz) 등 6GHz 이하 주파수('Sub 6GHz') 대역은 물론 28GHz와 39GHz 등 밀리미터파(㎜Wave)로 불리는 초고주파 대역('Above 6GHz')에서도 구현이 가능하다. 또한, 5G 통신 이후(Beyond 5G)의 시스템이라 불리어지는 6G 이동통신 기술의 경우, 5G 이동통신 기술 대비 50배 빨라진 전송 속도와 10분의 1로 줄어든 초저(Ultra Low) 지연시간을 달성하기 위해 테라헤르츠(Terahertz) 대역(예를 들어, 95GHz에서 3 테라헤르츠(3THz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다.
5G 이동통신 기술의 초기에는, 초광대역 서비스(enhanced Mobile BroadBand, eMBB), 고신뢰/초저지연 통신(Ultra-Reliable Low-Latency Communications, URLLC), 대규모 기계식 통신 (massive Machine-Type Communications, mMTC)에 대한 서비스 지원과 성능 요구사항 만족을 목표로, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 빔포밍(Beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(Massive MIMO), 초고주파수 자원의 효율적 활용을 위한 다양한 뉴머롤로지 지원(복수 개의 서브캐리어 간격 운용 등)와 슬롯 포맷에 대한 동적 운영, 다중 빔 전송 및 광대역을 지원하기 위한 초기 접속 기술, BWP(Band-Width Part)의 정의 및 운영, 대용량 데이터 전송을 위한 LDPC(Low Density Parity Check) 부호와 제어 정보의 신뢰성 높은 전송을 위한 폴라 코드(Polar Code)와 같은 새로운 채널 코딩 방법, L2 선-처리(L2 pre-processing), 특정 서비스에 특화된 전용 네트워크를 제공하는 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 등에 대한 표준화가 진행되었다.
현재, 5G 이동통신 기술이 지원하고자 했던 서비스들을 고려하여 초기의 5G 이동통신 기술 개선(improvement) 및 성능 향상(enhancement)을 위한 논의가 진행 중에 있으며, 차량이 전송하는 자신의 위치 및 상태 정보에 기반하여 자율주행 차량의 주행 판단을 돕고 사용자의 편의를 증대하기 위한 V2X(Vehicle-to-Everything), 비면허 대역에서 각종 규제 상 요구사항들에 부합하는 시스템 동작을 목적으로 하는 NR-U(New Radio Unlicensed), NR 단말 저전력 소모 기술(UE Power Saving), 지상 네트워크와의 통신이 불가능한 지역에서 커버리지 확보를 위한 단말-위성 직접 통신인 비 지상 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN), 위치 측위(Positioning) 등의 기술에 대한 물리계층 표준화가 진행 중이다.
뿐만 아니라, 타 산업과의 연계 및 융합을 통한 새로운 서비스 지원을 위한 지능형 공장 (Industrial Internet of Things, IIoT), 무선 백홀 링크와 액세스 링크를 통합 지원하여 네트워크 서비스 지역 확장을 위한 노드를 제공하는 IAB(Integrated Access and Backhaul), 조건부 핸드오버(Conditional Handover) 및 DAPS(Dual Active Protocol Stack) 핸드오버를 포함하는 이동성 향상 기술(Mobility Enhancement), 랜덤액세스 절차를 간소화하는 2 단계 랜덤액세스(2-step RACH for NR) 등의 기술에 대한 무선 인터페이스 아키텍쳐/프로토콜 분야의 표준화 역시 진행 중에 있으며, 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization, NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(Software-Defined Networking, SDN) 기술의 접목을 위한 5G　베이스라인 아키텍쳐(예를 들어, Service based Architecture, Service based Interface), 단말의 위치에 기반하여 서비스를 제공받는 모바일 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 등에 대한 시스템 아키텍쳐/서비스 분야의 표준화도 진행 중이다.
이와 같은 5G 이동통신 시스템이 상용화되면, 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것이며, 이에 따라 5G 이동통신 시스템의 기능 및 성능 강화와 커넥티드 기기들의 통합 운용이 필요할 것으로 예상된다. 이를 위해, 증강현실(Augmented Reality, AR), 가상현실(Virtual Reality, VR), 혼합 현실(Mixed Reality, MR) 등을 효율적으로 지원하기 위한 확장 현실(eXtended Reality, XR), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 및 머신러닝(Machine Learning, ML)을 활용한 5G 성능 개선 및 복잡도 감소, AI 서비스 지원, 메타버스 서비스 지원, 드론 통신 등에 대한 새로운 연구가 진행될 예정이다.
또한, 이러한 5G 이동통신 시스템의 발전은 6G 이동통신 기술의 테라헤르츠 대역에서의 커버리지 보장을 위한 신규 파형(Waveform), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(Array Antenna), 대규모 안테나(Large Scale Antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술, 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(Metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(Orbital Angular Momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(Reconfigurable Intelligent Surface) 기술 뿐만 아니라, 6G 이동통신 기술의 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위한 전이중화(Full Duplex) 기술, 위성(Satellite), AI(Artificial Intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(End-to-End) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발에 기반이 될 수 있을 것이다.
5G 통신 시스템의 발전에 따라, 무선 엑세스 네트워크 (radio access network; RAN) 및 코어 네트워크 (core network; CN) 구조에 대한 네트워크 슬라이스 (또는 네트워크 슬라이싱) 기술이 도입되었다.
셀룰러 무선 통신 시스템이 다양한 차세대 응용(application: 애플리케이션)들의 성능을 효율적으로 보장하는 데에는 한계가 있으며 사용자 체감 성능 향상을 위해 각 네트워크 계층(layer)의 정보들이 교차적으로 활용되어야 한다는 논의는 꾸준히 제기되어 왔다. 본 개시는 응용의 성능 보장을 위한 셀룰러 네트워크 (예, 5G-adv 네트워크 /6G 네트워크) 성능 제어 구조를 제시하고 이를 위한 효율적인 정보 교환 방법을 제안한다. 또한 본 개시는 셀룰러 네트워크에서 베어러와 네트워크 슬라이스를 이용한 응용의 성능 보장 시스템을 제안한다.
확장현실(XR), 모바일 홀로그램, 디지털 트윈 등으로 대표되는 차세대 고부가가치 응용(Application)들을 효율적으로 지원하기 위해서는 Release 17까지의 폐쇄적인 셀룰러 표준 구조에서 벗어나 사용자 경험에 기반한 혁신적인 디자인이 필요하다는 전세계적인 합의가 있다.
응용 성능(application performance)을 효율적으로 보장하기 위해서는 셀룰러 무선 통신 시스템이 UE에서 사용되는 응용의 특성에 따라 성능 보장을 위한 QoS 요구사항을 만족시킬 수 있어야 한다. 하지만 기존의 셀룰러 무선 통신 시스템은 무선 네트워크 내에서 자원을 관리하는 계층들이 보다 상위의 계층인 응용 계층/전송 계층들과 독립적으로 발전해왔기 때문에 다양한 응용들의 특성과 개별적인 QoS 요구사항을 효율적으로 충족시키기 어렵다. 기존 셀룰러 무선 통신 시스템의 베어러와 네트워크 슬라이싱 기술은 무선 네트워크의 비트레이트를 높게 유지시키거나 지연 시간을 낮게 유지할 수는 있지만, 비트레이트와 지연시간, 채널 신뢰도를 동시에 개별 응용이 요구하는 만큼 정교하게 설정할 수 없어 응용 성능 보장에 한계점을 가진다. 이에 차세대 응용들의 다양한 QoS 요구사항과 특성을 반영하고 이를 자원 효율적으로 보장하거나 제어할 수 있는 셀룰러 무선 통신 시스템 프로토콜이 필요하다.
본 개시는 네트워크 슬라이스 기반 응용(application)의 동작을 지원하는 통신 시스템에서 상기 응용에 관련된 정보를 수신하는 코어 네트워크 엔터티의 방법에 있어서, 외부 장치로부터 전송 계층(transport layer)을 통해 TCP(Transmission Control Protocol) PDU(protocol data unit)을 수신하는 동작; 상기 TCP PDU 내의 TCP 헤더를 파싱하여 상기 TCP 헤더로부터 상기 응용에 관련된 응용 계층(application layer) 정보를 획득하는 동작; 및 상기 응용 계층 정보에 기반하여 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 외부 장치에게 전송하는 동작을 포함하되, 상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU(application data unit) 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 네트워크 슬라이스 기반 응용의 동작을 지원하는 장치에서 상기 응용에 관련된 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 응용에 관련된 응용 계층 정보를 TCP 헤더에 포함시켜서 TCP PDU를 생성하는 동작; 전송 계층을 통해 코어 네트워크 엔터티에게 상기 생성된 TCP PDU를 전송하는 동작; 및 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 코어 네트워크 엔터티로부터 수신하는 동작을 포함하되, 상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 네트워크 슬라이스 기반 응용의 동작을 지원하는 통신 시스템에서 상기 응용에 관련된 정보를 수신하는 코어 네트워크 엔터티 장치에 있어서, 외부 장치로부터 전송 계층을 통해 TCP PDU을 수신하는 송수신부; 및 상기 TCP PDU 내의 TCP 헤더를 파싱하여 상기 TCP 헤더로부터 상기 응용에 관련된 응용 계층 정보를 획득하고, 상기 응용 계층 정보에 기반하여 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 외부 장치에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
본 개시는 네트워크 슬라이스 기반 응용의 동작을 지원하는 통신 시스템에서 상기 응용에 관련된 정보를 전송하는 장치에 있어서, 상기 응용에 관련된 응용 계층 정보를 TCP 헤더에 포함시켜서 TCP PDU를 생성하는 제어부; 및 전송 계층을 통해 코어 네트워크 엔터티에게 상기 생성된 TCP PDU를 전송하고, 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 코어 네트워크 엔터티로부터 수신하는 송수신부를 포함하되, 상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
본 개시는 셀룰러 무선 통신 시스템이 응용 성능을 보장할 수 있는 구조 및 수식을 제공한다.
본 개시는 셀룰러 무선 통신 시스템에서 다양한 응용들의 특성과 QoS 요구를 반영하고 응용 계층 정보/전송 계층 정보의 전달을 통해 효율적인 성능 보장을 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 실시예에 따라, 응용의 지연 요소를 e2e(end to end) 관점에서 정의하는 기법(scheme)을 제공한다.
본 개시의 실시예에 따라, 네트워크 변수를 이용한 지연 요소 제어 수식을 적용하는 기법을 제공한다.
본 개시의 실시예에 따라, 응용의 다양한 QoS 요구를 일반화하는 기법을 제공한다.
본 개시의 실시예에 따라, 응용 계층 정보/전송 계층 정보를 효율적으로 셀룰러 시스템에 전달하는 기법을 제공한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 응용 성능 보장 제어 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 개시의 일 실시예에 응용/전송 계층 정보를 셀룰러 시스템으로 전달하는 방법을 도시한 도면,
도 3은 본 개시에 따른 코어 네트워크 엔터티 장치가 응용 성능 보장을 위한 응용 계층 정보/전송 계층 정보를 수신하는 방법을 예시하는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 응용 실행 장치가 응용 성능 보장을 위한 응용 계층 정보/전송 계층 정보를 전송하는 방법을 예시하는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 코어 네트워크 엔터티 장치의 구조를 예시하는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 응용 실행 장치의 구조를 예시하는 도면이다.
이하, 본 개시의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 본 개시는 셀룰러 무선 통신 시스템에서 효율적인 응용 성능 향상을 위해 응용/전송 계층 정보를 효율적으로 활용하고 전달하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 셀룰러 무선 통신 시스템에서 다양한 응용들의 특성과 QoS 요구를 반영하고 응용/전송 계층 정보의 전달을 통해 효율적인 성능 보장을 지원하기 위한 기술을 설명한다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd generation partnership project long term evolution) 및/또는 5G 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
수학식 1 내지 수학식 3은 본 개시에 따른 응용 성능 보장을 위한 e2e(end to end) 지연 요소 te2e 의 구조를 예시한다.
실질적인 UE의 응용 성능을 보장하기 위해서는 비트나 패킷 단위의 데이터가 아니라 UE가 이용중인 응용의 인지 가능 데이터(ADU: Application data unit)를 UE가 원하는 시간(tbudget) 내에 전달해 줄 수 있어야 한다.
셀룰러 시스템을 이용하는 응용의 경우를 크게 세 가지, 업링크 활용 응용(uplink only application), 다운링크 활용 응용(downlink only application), 및 업링크 및 다운링크 활용 응용(Both uplink/downlink application)으로 분류할 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1은 업링크 활용 응용이 요구 성능을 달성하기 위해 어떤 지연 요소를 제어해야 하는지 예시한다.
tbudget 은 응용이 요구하는 성능의 일 예이며, FPS(frame per second)에 따라 ADU(Application Data Unit) 가 수신자에게 도착하기까지 소요되는 시간(즉, 지연 예산)으로 정의될 수 있다. 업링크 활용 응용(예, 사용자의 SNS(social network service) 응용에서 포스팅)에서는 UE(User equipment)에서 ADU 를 처리하는 시간인 tpre-processing, 무선 네트워크의 업링크 지연시간인 tup, 수신 서버에서 ADU 를 처리하는 시간인 tpost-processing의 합, 즉 tpre-processing + tup + tpost-processing 값이 tbudget 이하일 때 응용의 성능이 보장된다고 결정될 수 있다. 업링크 활용 응용에서, tpre-processing 은 업링크 전송 이전의 처리에 해당하므로 UE에서의 처리(예, 인코딩)로 인한 지연 요소이고, tpost-processing은 업링크 전송 이후의 처리(예, 디코딩, 컴퓨팅)에 해당하므로 수신 서버에서의 처리로 인한 지연 요소일 수 있다.
Figure pat00002
수학식 2는 다운링크 활용 응용이 요구 성능을 달성하기 위해 어떤 지연 요소를 제어해야 하는지 예시한다.
다운링크 활용 응용(예, 동영상 응용에서 스트리밍 다운로드)에서는 서버의 tpre-processing 지연과 다운링크 지연 tdown과 tpost-processing 지연의 합이 tbudget 이하여야 응용 성능이 보장된다고 결정할 수 있다. 다운링크 활용 응용에서, tpre-processing 은 다운링크 전송 이전의 처리에 해당하므로 전송 서버에서의 처리(예, 인코딩, 컴퓨팅)로 인한 지연 요소이고, tpost-processing은 다운링크 전송 이후의 처리에 해당하므로 UE에서의 처리(예, 디코딩)로 인한 지연 요소일 수 있다.
Figure pat00003
수학식 3은 업링크 및 다운링크 활용 응용이 요구 성능을 달성하기 위해 어떤 지연 요소를 제어해야 하는지 예시한다.
업링크 및 다운링크 활용 응용에서는(예, 클라우드 게이밍 응용, DNN(deep neural network) 오프로딩(offloading)) 서버의 컴퓨팅 시간인 tcomputing 을 포함하여 tpre-processing + tup + tcomputing + tdown + tpost-processing 의 값이 tbudget 이하여야 응용 성능이 보장된다고 결정할 수 있다. 업링크가 먼저 수행되고 이어서 다운링크가 수행되는 응용을 가정하면, 상기 tpre-processing 및 tpost-processing 는 UE에서의 처리(예, 인코딩, 디코딩)로 인한 지연 요소이고 tcomputing 은 서버의 처리(예, 컴퓨팅, DNN 추론)로 인한 지연 요소일 수 있다. 한편, 다운링크가 먼저 수행되고 이어서 업링크가 수행되는 응용을 가정하면 상기 tpre-processing 및 tpost-processing 는 서버에서의 처리로 인한 지연 요소이고 tcomputing 은 UE의 처리로 인한 지연 요소일 수 있다.
업링크가 먼저 수행된 후 다운링크가 수행되는 응용을 예로 참고하여, 상기 수학식 3에서 지연 요소들에 대응하는 네트워크 변수를 설명한다.
상기 수학식 3에서 tpre-processing 은 UE 가 ADU 를 전송하기 전 인코딩하는 시간을 의미할 수 있다.
상기 수학식 3에서 tup 은 업링크 네트워크 지연(uplink network latency) 시간을 의미하며, 상기 업링크 네트워크 지연은 ADU 사이즈/업링크비트레이트 + 업링크 전파(propagation) 지연 + RLC 큐잉(queueing) 지연 + 스케쥴링 그랜트(grant) 지연으로 정의될 수 있다. (Uplink network latency = ADU size / throughput + propagation + RLC queueing + grant)
상기 수학식 3에서 tcomputing 은 서버의 ADU 처리(e.g., DNN 추론(inference)) 시간 + ADU 인코딩 또는 디코딩 시간으로 정의될 수 있다. (tcomputing = Server processing time + encoding or decoding time) DNN 추론 시간은 딥러닝 인풋 시점으로부터 아웃풋 시점까지의 추론에 소요되는 시간일 수 있다.
상기 수학식 3에서 tdown 은 다운링크 네트워크 지연(Downlink network latency) 시간을 의미하며 상기 다운링크 네트워크 지연은 ADU 사이즈/다운링크비트레이트 + 다운링크 전파 지연 + RLC 큐잉 지연 으로 정의될 수 있다. (Downlink network latency = ADU size / throughput + propagation + RLC queueing)
상기 수학식 3에서 tpost-processing 은 UE 의 ADU 디코딩 시간을 의미할 수 있다.
본 개시에 따른 네트워크 엔터티들은 상기 정의된 네트워크 변수의 정보들을 활용하여 응용의 QoS 요구 즉, 지연 시간이 tbudget 이하일 것을 만족시킴으로써 응용의 성능 보장이 가능하게 된다.
도 1은 본 개시에 따른 셀룰러 통신 시스템의 응용 성능 보장 제어 절차를 예시한다.
UE(100)가 네트워크 슬라이스를 이용하여 응용을 실행할 때 서버(100) (예, Edge server)와 통신할 수 있다. 상기 응용의 예로는 업링크 활용 응용, 다운링크 활용 응용, 업링크 및 다운링크 활용 응용이 있을 수 있으며, 도 1에서는 업링크 및 다운링크 활용 응용이 예시되고 있다. 코어 네트워크에 위치하는 IC (Intelligent Controller) (120)은 상기 UE(100) 또는 상기 서버(110)으로부터 응용 계층 정보 또는 전송 계층 정보를 수신하여 상기 UE(100) 또는 상기 서버(110)의 네트워크 변수를 모니터할 수 있다. 상기 IC(120)는 상기 네트워크 변수로부터 응용의 예상 지연(te2e)을 결정하고, 상기 응용의 예상 지연이 상기 응용의 지연 예산(tbudget) 이하가 되도록 상기 UE(100) 또는 상기 서버(110)의 네트워크 변수(즉, 지연 요소)를 제어하는 정보를 보낼 수 있다.
네트워크 변수들과 지연 요소를 제어하여 상기 UE(100) 또는 상기 서버(110)가 tbudget 내에 ADU 송수신을 완료하기 위해서, 본 개시는 각 지연 요소의 합이 지연 예산(tbudget)을 벗어나지 않는지 감지하고 제어할 수 있는, 성능 보장을 위한 지능적 제어 유닛 즉, IC(Intelligent Controller)(120)를 제안한다.
본 개시는 셀룰러 시스템의 코어 네트워크를 활용하여 상기 IC의 역할의 수행을 제안한다. 예로써, 상기 IC는 코어 네트워크의 엔터티들, 일 예로써 5GC(5G core network)의 UPF(user plane function)에서 구현될 수 있다. 코어 네트워크의 UPF는 기능을 확장하여 응용/전송 계층의 정보를 가공하기 용이하며, 3GPP SA5 (system architecture 5) OAM(operations, administration and maintenance) 에 정의된 RAN 정보 획득 인터페이스에 따라 RAN 정보를 획득하기에도 용이하므로 e2e 성능을 제어해야 하는 IC 의 역할을 하기에 적절하다. 코어 네트워크의 IC 는 각 응용들의 지연 예산 수식을 모니터링하고 지연 요소들의 합이 tbudget 을 초과하지 않도록 지연 요소(또는 상응하는 네트워크 변수)를 제어할 수 있다.
도 2는 본 개시에 따른 지연 예산 모니터링을 위한 응용 계층 정보/전송 계층 정보 전달 방법을 예시한다.
코어 네트워크의 IC(120) 는 지연 예산 수식에 따라 응용의 성능을 모니터링하고 제어하기 위해서 응용 계층의 정보 또는 전송 계층의 정보를 전달받을 수 있다.
응용 계층 정보는 ADU 식별자(identifier), ADU 사이즈(size), ADU 요구 지연(즉, 지연 예산 tbudget), 각 장비(예, UE(100), 서버(110))의 성능에 따른 ADU 처리 시간인 processing time, encoding time, 또는 decoding time 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 장비가 서버(110)이라면 상기 응용 계층 정보에는 processing time이 포함될 수 있다, 예를 들어, 상기 장비가 상기 UE(100)이라면 상기 응용 계층 정보에는 encoding time 또는 decoding time이 포함될 수 있다. 상기 응용 계층 정보 processing time, encoding time, 또는 decoding time은 상기 수학식 1 내지 수학식 3의 tpre-processing, tcomputing, tpost-processing 을 결정하는데 사용될 수 있다.
전송 계층의 정보는 응용의 데이터 전송량을 소화할 수 있는 필요 cwnd(congestion window) 양인 요구 cwnd(required cwnd) 를 포함할 수 있다. 코어 네트워크의 IC 는 각 장비의 전송 레이트를 무선 처리량(throughput)에 부합하도록 정렬(align)하기 위해 상기 cwnd를 이용할 수 있다. 또한 상기 코어 네트워크의 IC 는 상기 cwnd을 고려함으로써 RLC 대기(queueing)를 최소화할 수도 있을 것이다.
참고로, 수학식 1 내지 수학식 3의 지연 요소 tup, tdown 은 전파 지연, RLC 큐잉 지연, 또는 스케줄링 그랜트 지연 시간 등을 반영하므로, 응용 계층 정보 또는 전송 계층 정보가 아니라 하위 계층 정보(RLC, MAC, PHY 계층)를 함께 고려하여 결정될 수 있다.
상기 정보 전달에 의한 부하를 최소화하기 위해, 응용의 특성 관련 정보인 ADU identifier 및 ADU size 와, QoS 요구 관련 정보 ADU required latency (tbudget)는 정수형으로 일반화될 수 있다. 정수형으로 일반화 된다는 것은 상기 정보가 정수 값으로 표현될 수 있다는 것을 의미한다(예, tbudget 은 밀리세컨드 단위의 정수 값으로 표현). 상기 응용 계층과 전송 계층의 정보들 ADU identifier, ADU size, tbudget, processing time, encoding time, decoding time, required cwnd 의 합은 수십 바이트를 넘지 않도록 생성될 수 있다(예를 들어, 40 바이트 이하).
상기 응용 계층과 전송 계층의 정보들 중 적어도 하나를 셀룰러 통신 시스템으로 전달하기 위한 전송 방식으로써 인밴드(In-band) 방식 또는 아웃오브밴드(Out-of-band) 방식이 이용될 수 있다. In-band 방식은 기존의 사용자 영역 채널을 활용하여 상기 정보를 전송하는 방식이다. Out-of-band 방식은 응용 계층 정보/전송 계층 정보 전달을 위한 별도의 채널을 생성하고 상기 별도의 채널을 통해 코어 네트워크에 상기 정보를 전달하는 방식이다.
TLS(transport layer security) 암호화를 피하기 위해, 각 장비(예, UE, Edge 서버) 는 TCP(Transmission Control Protocol) PDU(protocol data unit)의 헤더(200) 내의 사용이 자유로운 필드(210)에 상기 응용 계층과 전송 계층의 정보들들 중 필요한 정보를 포함시켜 코어 네트워크로 전달할 수 있다. 응용 계층을 통한 전송에서는 데이터에 대한 TLS 암호화가 수행되므로 코어 네트어크의 IC가 상기 정보를 파싱하기 위해서 TLS 복호화(decryption)를 수행해야 하는데, 상기 TLS 복호화는 코어 네트어크의 IC 에게 부담으로 작용할 수 있다. 따라서, 상기 정보들을 응용 계층을 통해 전송하지 않고 전송 계층의 상기 TCP 헤더(200)(내부의 자유 필드(210))를 통해 전송할 수 있다. 상기 응용 계층과 전송 계층의 정보들을 IP(Internet protocol) 계층을 통해 전송할 수도 있을 것이나, 이 경우에는 IP 계층의 프로토콜을 수정해야 하는 제약이 중간 네트워크 장비들에게 작용할 수 있다.
코어 네트워크의 IC 는 상기 TCP 헤더(200)에서 상기 정보를 파싱하여 응용의 성능 보장을 위한 QoS 제어(즉, 지연 예산 제어)를 할 수 있다. 상기 전달되는 정보와 본 개시의 수식들을 통해 코어 네트워크의 IC 는 응용의 예상 지연(te2e)을 파악하고 상기 예상 지연을 지연 예산 (tbudget)이내에 있도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 코어 네트워크의 IC 는 각 계층(전송 계층의 하위 계층 예, PDCP (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control), PHY 계층 등)에 다시 피드백을 전달하는 방법으로 응용 성능 보장을 달성할 수 있다. 상기 피드백은, 예상 지연(te2e)이 지연 예산(tbudget)의 이하가 되게 하기 위한 네트워크 변수들(e.g., ADU size, encoding time, decoding time)의 조정을 지시하는 정보일 수 있다.
응용 계층의 정보/전송 계층의 정보들을 코어 네트워크로 전달하는 것은 전송 주체 및 네트워크에 부하로 작용하기 때문에, 코어 네트워크의 IC 는 섬세한 전송 주기 설정을 함으로써 상기 정보들의 전송 빈도를 최소화할 수 있다. 이를 위해 응용 계층의 '정보 유동성' 개념이 사용될 수 있다. 응용 계층의 정보 유동성이란 UE의 응용 계층 정보 (예, ADU size, encoding time, decoding time)가 변화하는 정도를 의미할 수 있다. 예를 들어 실시간 스트리밍 응용의 경우, 응용의 정보 유동성이 낮다. 실시간 스트리밍 응용의 경우에 사용자가 원하는 수준의 해상도, FPS, 비동기 지연을 보장해주어야 한다면, 응용 사용 시 처음 사용자가 UI(user interface) 를 통해 설정한 해상도, FPS, 비동기 지연 값이 추후 상위 계층(즉, 응용 계층, 전송 계층) 정보 값을 지속적으로 유지시키기 때문이다. 하지만 성능보장을 원하는 응용의 상위 계층 정보가 유동적으로 변화하는 상황(예, 여러 응용이 번갈아 사용되는 경우, 사용자 발생 전송이 지속적 변화하는 경우, DASH(dynamic adaptive streaming over HTTP) 시스템 등)도 있다. 본 개시에 따른 코어 네트워크의 IC 는 이전 상위 계층 정보의 변화 정도를 통해 정보 유동성을 판단(예측)하고 상기 판단된 정보 유동성에 따라 다른 전송 주기를 부여할 수 있다. 예를 들어, 정보 유동성의 레벨에 따라서, 정보 유동성이 가장 낮을 경우(예를 들어 FPS에 대한 프레임 인코딩레이트가 고정되는 경우) 1초 이상의 전송 주기가 설정될 수 있고, 정보 유동성이 높을 경우(예를 들어, 프레임 인코딩레이트가 고정되지 않는 경우) 1초 미만의 전송 주기가 설정될 수 있다.
도 3은 본 개시에 따른 코어 네트워크 엔터티 장치가 응용 성능 보장을 위한 응용 계층 정보/전송 계층 정보를 수신하는 방법을 예시하는 도면이다.
상기 코어 네트워크 엔터티는 예로써 5GC의 UPF일 수 있다. 상기 코어 네트워크 엔터티는 외부 장치(예, 응용 실행 장치, UE, 서버)로부터 전송 계층을 통해 TCP PDU를 수신할 수 있다(300).
상기 코어 네트워크 엔터티는 상기 TCP PDU 내의 TCP 헤더를 파싱하여 상기 TCP 헤더로부터 응용에 관련된 응용 계층(application layer) 정보를 획득할 수 있다(305). 상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU identifier 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연(required latency) 시간을 포함할 수 있다. 상기 응용 계층의 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU 사이즈, 상기 외부 장치의 인코딩 시간, 상기 외부 장치의 디코딩 시간, 또는 상기 외부 장치의 프로세싱 시간 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 TCP 헤더는 상기 응용에 관련된 전송 계층 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 전송 계층 정보는 상기 외부 장치의 혼잡 윈도우(cwnd) 값을 포함할 수 있다.
상기 코어 네트워크 엔터티는 상기 응용 계층 정보에 기반하여 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 외부 장치에게 전송할 수 있다(310). 이때, 상기 코어 네트워크 엔터티는 상기 응용 계층 정보 및 상기 전송 계층 정보에 기반하여 상기 응용의 예상 지연 시간(te2e)이 상기 요구 지연 시간(tbudget) 이하인지 식별(identify)하는 동작을 더 수행할 수도 있다. 상기 예상 지연 시간(te2e)이 상기 요구 지연 시간(tbudget) 이하인지 식별하는 동작 상기 수학식 1 내지 수학식 3을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 코어 네트워크 엔터티는 상기 응용 계층 정보의 정보 유동성에 기반하여 상기 응용 계층 정보의 전송 주기를 결정하고, 상기 결정된 전송 주기를 상기 외부 장치에게 설정(설정 정보를 전송)하는 동작을 더 수행할 수 있다. 상기 정보 유동성은 상기 응용 계층 정보의 변화 정도에 기반하여 '높음' 또는 '낮음'으로 결정될 수 있다. 상기 정보 유동성이 낮은 경우 상기 전송 주기는 1초 이상의 값으로 설정될 수 있고, 상기 정보 유동성이 높은 경우 상기 전송 주기는 1초 미만의 값으로 설정될 수도 있다.
도 4는 본 개시에 따른 응용 실행 장치가 응용 성능 보장을 위한 응용 계층 정보/전송 계층 정보를 전송하는 방법을 예시하는 도면이다.
상기 응용 실행 장치는 UE 또는 Edge 서버일 수 있다. 상기 응용 실행 장치는 응용에 관련된 응용 계층 정보를 TCP 헤더에 포함시켜서 TCP PDU를 생성할 수 있다(400). 상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU identifier 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연(required latency) 시간을 포함할 수 있다. 상기 응용 계층의 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU 사이즈, 상기 응용 실행 장치의 인코딩 시간, 상기 응용 실행 장치의 디코딩 시간, 또는 상기 응용 실행 장치의 프로세싱 시간 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 TCP 헤더는 상기 응용에 관련된 전송 계층 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 전송 계층 정보는 상기 응용 실행 장치의 혼잡 윈도우(cwnd) 값을 포함할 수 있다.
상기 응용 실행 장치는 전송 계층을 통해 코어 네트워크 엔터티에게 상기 생성된 TCP PDU를 전송할 수 있다(405).
상기 응용 실행 장치는 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 코어 네트워크 엔터티로부터 수신할 수 있다(410).
상기 응용 실행 장치는 상기 제어 정보에 기반하여 상기 응용에 관련된 네트워크 변수를 제어하는 동작을 더 수행할 수 있다.
상기 응용 실행 장치는 상기 응용 계층 정보의 전송 주기에 대한 설정 정보를 상기 코어 네트워크 엔터티로부터 수신하고, 상기 설정 정보에 기반하여 상기 응용 계층 정보를 포함하는 TCP PDU의 전송 주기를 제어하는 동작을 더 수행할 수도 있다. 상기 전송 주기는 상기 응용 계층 정보의 정보 유동성에 기반하여 결정될 수 있다. 상기 정보 유동성은 상기 응용 계층 정보의 변화 정도에 기반하여 '높음' 또는 '낮음'으로 결정될 수 있다. 상기 정보 유동성이 낮은 경우 상기 전송 주기는 1초 이상의 값으로 설정될 수 있고, 상기 정보 유동성이 높은 경우 상기 전송 주기는 1초 미만의 값으로 설정될 수도 있다.
도 5는 본 개시에 따른 코어 네트워크 엔터티 장치의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5에서 도시되는 바와 같이, 본 개시의 코어 네트워크 엔터티 장치는 송수신부(510) 및 프로세서(530)를 포함할 수 있다. 메모리(520) 가 더 포함될 수도 있다. 본 개시에서 설명된 코어 네트워크 엔터티의 방법에 따라 프로세서(530) 및 송수신부(510) 가 동작할 수 있다. 다만, 코어 네트워크 엔터티의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 코어 네트워크 엔터티는 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 프로세서(530), 송수신부(510) 및 메모리(520)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다. 상기 코어 네트워크 엔터티는, 위에서 설명한 UPF외에도 AMF(Access and Mobility management Function), SMF(Session Management Function), PCF(Policy Control Function), NEF(Network Exposure Function), UDM(User Data Management) 등의 네트워크 기능(NF, Network Function)일 수도 있다. 또한, 상기 코어 네트워크 엔터티는 기지국(base station)일 수도 있다.
상기 송수신부(510)는 코어 네트워크 엔터티의 수신부와 코어 네트워크 엔터티의 송신부를 통칭한 것으로 단말, 서버 또는 다른 네트워크 엔터티와 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 송수신하는 신호는 제어 정보와 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(510)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(510)의 일 실시예일뿐이며, 송수신부(510)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 송수신부(510)는 유무선 송수신부를 포함할 수 있으며, 신호를 송수신하기 위한 다양한 구성을 포함할 수 있다.
또한, 송수신부(510)는 통신 채널(예를 들어, 무선 채널)을 통해 신호를 수신하여 프로세서(530)로 출력하고, 프로세서(530)로부터 출력된 신호를 통신 채널을 통해 전송할 수 있다.
또한, 송수신부(510)는 통신 신호를 수신하여 프로세서(530)로 출력하고, 프로세서(530)로부터 출력된 신호를 유무선망을 통해 단말 또는 타 네트워크 엔터티로 전송할 수 있다.
메모리(520)는 코어 네트워크 엔터티의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(520)는 코어 네트워크 엔터티에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(520)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.
프로세서(530)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 코어 네트워크 엔터티가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 프로세서(530)는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 응용 실행 장치의 구조를 예시하는 도면이다.
본 개시에 따른 응용 실행 장치는 UE 또는 Edge 서버일 수 있다. 도 6에서 도시되는 바와 같이, 본 개시의 응용 실행 장치는 송수신부(610) 및 프로세서(630)를 포함할 수 있다. 상기 응용 실행 장치는 메모리(620)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 설명한 UE의 방법에 따라 프로세서(630) 및 송수신부(610) 가 동작할 수 있다. 다만, 응용 실행 장치의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 프로세서(630), 송수신부(610) 및 메모리(620)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
송수신부(610)는 응용 실행 장치의 수신부와 응용 실행 장치의 송신부를 통칭한 것으로 코어 네트워크 엔터티 또는 서버와 신호를 송수신할 수 있다. 코어 네트워크 엔터티와 송수신하는 신호는 제어 정보와 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(610)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(610)의 일 실시예일뿐이며, 송수신부(610)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.
또한, 송수신부(610)는 유무선 송수신부를 포함할 수 있으며, 신호를 송수신하기 위한 다양한 구성을 포함할 수 있다.
또한, 송수신부(610)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(630)로 출력하고, 프로세서(630)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
또한, 송수신부(610)는 통신 신호를 수신하여 프로세서(630)로 출력하고, 프로세서(630)로부터 출력된 신호를 유무선망을 통해 코어 네트워크 엔터티로 전송할 수 있다.
메모리(620)는 응용 실행 장치의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(620)는 응용 실행 장치에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(620)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.
프로세서(630)는 상술한 본 개시의 실시예에 따라 응용 실행 장치가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 프로세서(630)는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(630)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리(random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시예에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
이상에서 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 개시의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 개시를 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 네트워크 슬라이스 기반 응용(application)의 동작을 지원하는 통신 시스템에서 상기 응용에 관련된 정보를 수신하는 코어 네트워크 엔터티의 방법에 있어서,
    외부 장치로부터 전송 계층(transport layer)을 통해 TCP(Transmission Control Protocol) PDU(protocol data unit)을 수신하는 동작;
    상기 TCP PDU 내의 TCP 헤더를 파싱하여 상기 TCP 헤더로부터 상기 응용에 관련된 응용 계층(application layer) 정보를 획득하는 동작; 및
    상기 응용 계층 정보에 기반하여 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 외부 장치에게 전송하는 동작을 포함하되,
    상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU(application data unit) 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 응용 계층의 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU 사이즈, 상기 외부 장치의 인코딩 시간, 상기 외부 장치의 디코딩 시간, 또는 상기 외부 장치의 프로세싱 시간 중 적어도 하나를 더 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 TCP 헤더로부터 상기 응용에 관련된 전송 계층 정보를 획득하는 동작을 더 포함하되,
    상기 전송 계층 정보는 상기 외부 장치의 혼잡 윈도우(cwnd) 값을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 응용 계층 정보 및 상기 전송 계층 정보에 기반하여 상기 응용의 예상 지연 시간(te2e)이 상기 요구 지연 시간(tbudget) 이하인지 식별(identify)하는 동작을 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 식별하는 동작은 다음의 수학식들 중 어느 하나를 이용하여 수행됨을 특징으로 하는 방법.
    Figure pat00004

    Figure pat00005

    Figure pat00006

    여기서, tpre-processing 은 UE에서 ADU 의 인코딩 시간,
    tup 은 업링크 네트워크 지연 시간,
    tcomputing 은 서버에서 ADU의 처리 시간,
    tdown 은 다운링크 네트워크 지연 시간,
    tpost-processing 은 UE에서 ADU의 디코딩 시간임.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 응용 계층 정보의 정보 유동성에 기반하여 상기 응용 계층 정보의 전송 주기를 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 전송 주기를 상기 외부 장치에게 설정하는 동작을 더 포함하되,
    상기 정보 유동성은 상기 응용 계층 정보의 변화 정도에 기반하여 결정되는 방법.
  7. 네트워크 슬라이스 기반 응용(application)의 동작을 지원하는 장치에서 상기 응용에 관련된 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 응용에 관련된 응용 계층(application layer) 정보를 TCP(Transmission Control Protocol) 헤더에 포함시켜서 TCP PDU(protocol data unit)를 생성하는 동작;
    전송 계층(transport layer)을 통해 코어 네트워크 엔터티에게 상기 생성된 TCP PDU를 전송하는 동작; 및
    상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 코어 네트워크 엔터티로부터 수신하는 동작을 포함하되,
    상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU(application data unit) 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 응용 계층의 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU 사이즈, 상기 장치의 인코딩 시간, 상기 장치의 디코딩 시간, 또는 상기 장치의 프로세싱 시간 중 적어도 하나를 더 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 TCP 헤더에 상기 응용에 관련된 전송 계층 정보를 포함시키는 동작을 더 포함하되,
    상기 전송 계층 정보는 상기 장치의 혼잡 윈도우(cwnd) 값을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 정보에 기반하여 상기 응용에 관련된 네트워크 변수를 제어하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 응용 계층 정보의 전송 주기에 대한 설정 정보를 상기 코어 네트워크 엔터티로부터 수신하는 동작; 및
    상기 설정 정보에 기반하여 상기 응용 계층 정보를 포함하는 TCP PDU의 전송 주기를 제어하는 동작을 더 포함하되,
    상기 전송 주기는 상기 응용 계층 정보의 정보 유동성에 기반하여 결정되고, 상기 정보 유동성은 상기 응용 계층 정보의 변화 정도에 기반함을 특징으로 하는 방법.
  12. 네트워크 슬라이스 기반 응용(application)의 동작을 지원하는 통신 시스템에서 상기 응용에 관련된 정보를 수신하는 코어 네트워크 엔터티 장치에 있어서,
    외부 장치로부터 전송 계층(transport layer)을 통해 TCP(Transmission Control Protocol) PDU(protocol data unit)을 수신하는 송수신부; 및
    상기 TCP PDU 내의 TCP 헤더를 파싱하여 상기 TCP 헤더로부터 상기 응용에 관련된 응용 계층(application layer) 정보를 획득하고, 상기 응용 계층 정보에 기반하여 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 외부 장치에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU(application data unit) 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 장치는 5GC(5G core network)의 UPF(user plane function)임을 특징으로 하는 장치.
  14. 네트워크 슬라이스 기반 응용(application)의 동작을 지원하는 통신 시스템에서 상기 응용에 관련된 정보를 전송하는 장치에 있어서,
    상기 응용에 관련된 응용 계층(application layer) 정보를 TCP(Transmission Control Protocol) 헤더에 포함시켜서 TCP PDU(protocol data unit)를 생성하는 제어부; 및
    전송 계층(transport layer)을 통해 코어 네트워크 엔터티에게 상기 생성된 TCP PDU를 전송하고, 상기 응용에 관련된 제어 정보를 상기 코어 네트워크 엔터티로부터 수신하는 송수신부를 포함하되,
    상기 응용 계층 정보는 상기 응용에 해당하는 ADU(application data unit) 식별자 및 상기 응용에 해당하는 요구 지연 시간을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 장치는 UE(user equipment) 또는 Edge 서버임을 특징으로 하는 장치.

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