WO2019216526A1 - 5gs에서 액세스 제어를 수행하는 방법 및 사용자 장치 - Google Patents

5gs에서 액세스 제어를 수행하는 방법 및 사용자 장치 Download PDF

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WO2019216526A1
WO2019216526A1 PCT/KR2019/001524 KR2019001524W WO2019216526A1 WO 2019216526 A1 WO2019216526 A1 WO 2019216526A1 KR 2019001524 W KR2019001524 W KR 2019001524W WO 2019216526 A1 WO2019216526 A1 WO 2019216526A1
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nssai
smf
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network
pdu session
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PCT/KR2019/001524
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김재현
윤명준
박상민
류진숙
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems

Definitions

  • the present invention relates to next generation mobile communication.
  • the 3GPP which enacts the technical specifications of the mobile communication system, has been trying to optimize and improve the performance of 3GPP technologies since late 2004 in order to respond to various forums and new technologies related to 4G mobile communication. Started research on Term Evolution / System Architecture Evolution technology.
  • SAE which was conducted around 3GPP SA WG2, is a study on network technology aimed at determining the network structure and supporting mobility between heterogeneous networks in parallel with LTE work of 3GPP TSG RAN. Is one of. This is a work to develop a 3GPP system into a system supporting various radio access technologies based on IP, and has been aimed at an optimized packet-based system that minimizes transmission delay with improved data transmission capability.
  • the Evolved Packet System (EPS) high-level reference model defined by 3GPP SA WG2 includes non-roaming cases and roaming cases for various scenarios. See TS ⁇ 23.401 and TS 23.402.
  • the network structure diagram of FIG. 1 is simply reconfigured.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • the EPC may include various components, and in FIG. 1, some of them correspond to a Serving Gateway (S-GW) 52, a PDN Packet Data Network Gateway (GW) 53, and a Mobility Management Entity (MME). 51, a Serving General Packet Radio Service (GPRS) Supporting Node (SGSN), and an enhanced Packet Data Gateway (ePDG).
  • S-GW Serving Gateway
  • GW Packet Data Network Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • GPRS General Packet Radio Service
  • SGSN Serving General Packet Radio Service
  • ePDG enhanced Packet Data Gateway
  • the S-GW 52 operates as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network, and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB 20 and the PDN GW 53.
  • the S-GW 52 serves as a local mobility anchor point. That is, packets may be routed through the S-GW 52 for mobility in the E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later).
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • the S-GW 52 may be connected to other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, for example, UTRAN or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access). It can also serve as an anchor point for mobility with a network).
  • 3GPP networks RANs defined before 3GPP Release-8, for example, UTRAN or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access). It can also serve as an anchor point for mobility with a network).
  • PDN GW (or P-GW) 53 corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW 53 may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • mobility management between 3GPP networks and non-3GPP networks for example, untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax) Can serve as an anchor point for.
  • untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA code-division multiple access
  • WiMax trusted networks
  • FIG. 1 shows that the S-GW 52 and the PDN GW 53 are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option. have.
  • the MME 51 is an element that performs signaling and control functions to support access to the network connection of the UE, allocation of network resources, tracking, paging, roaming and handover, and the like. .
  • the MME 51 controls control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME 51 manages a number of eNodeBs 20 and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME 51 performs functions such as security procedures, UE-to-network session handling, idle UE location management, and the like.
  • the SGSN handles all packet data, such as user's mobility management and authentication to other connecting 3GPP networks (e.g., GPRS networks, UTRAN / GERAN).
  • 3GPP networks e.g., GPRS networks, UTRAN / GERAN.
  • the ePDG acts as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.).
  • untrusted non-3GPP networks eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.
  • a UE (or UE) having IP capability is provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC on a 3GPP access as well as a non-3GPP access basis.
  • Access to an IP service network eg, IMS.
  • FIG. 1 illustrates various reference points (eg, S1-U, S1-MME, etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • This reference point can be used in PLMN-to-PLMN-to-for example (for PLMN-to-PLMN handover))
  • S5 Reference point providing user plane tunneling and tunnel management between the SGW and PDN GW. Used for SGW relocation because of UE mobility and when a connection to the PDN GW where the SGW is not co-located is required for the required PDN connectivity.
  • the PDN may be an operator external public or private PDN or, for example, an in-operator PDN for the provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi of 3GPP access
  • LTE long term evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • 5G 5G mobile communication
  • 5th generation mobile communication is a data transmission rate of up to 20Gbps and a haptic transmission rate of at least 100Mbps anywhere.
  • the official name is “IMT-2020” and it aims to be commercialized worldwide in 2020.
  • the ITU presents three usage scenarios, such as Enhanced Mobile BroadBand (eMBB) massive Machine Type Communication (MMTC) and Ultra Reliable and Low Latency Communications (URLLC).
  • eMBB Enhanced Mobile BroadBand
  • MMTC massive Machine Type Communication
  • URLLC Ultra Reliable and Low Latency Communications
  • URLLC relates to usage scenarios that require high reliability and low latency.
  • services such as autonomous driving, factory automation, and augmented reality require high reliability and low latency (eg, less than 1 ms).
  • latency of 4G (LTE) is statistically 21-43ms (best 10%) and 33-75ms (median). This is insufficient to support a service requiring a delay of less than 1ms.
  • eMBB usage scenarios relate to usage scenarios that require mobile ultra-wideband.
  • FIG. 2 is an exemplary view showing the expected structure of the next generation mobile communication from a node perspective.
  • the UE is connected to a data network (DN) via a next generation Radio Access Network (RAN).
  • DN data network
  • RAN Radio Access Network
  • the illustrated control plane function (CPF) node is a control plane function of all or part of the mobility management entity (MME) of the 4th generation mobile communication, the serving gateway (S-GW) and the PDN gateway (P-GW). Do all or part of it.
  • the CPF node includes an access and mobility management function (AMF) and a session management function (SMF).
  • the illustrated user plane function (UPF) node is a kind of gateway through which user data is transmitted and received.
  • the UPF node may perform all or part of user plane functions of S-GW and P-GW of 4G mobile communication.
  • the illustrated PCF Policy Control Function
  • Policy Control Function is a node that controls the operator's policy.
  • the illustrated application function is a server for providing various services to the UE.
  • Unified Data Management shown is a kind of server that manages subscriber information, such as the home subscriber server (HSS) of 4G mobile communication.
  • the UDM stores and manages the subscriber information in a Unified Data Repository (UDR).
  • UDM Unified Data Repository
  • the illustrated Authentication Server Function authenticates and manages a UE.
  • the illustrated Network Slice Selection Function is a node for network slicing as described below.
  • the UE may simultaneously access two data networks using multiple PDU sessions.
  • 3 is an exemplary diagram illustrating an architecture for supporting simultaneous access to two data networks.
  • FIG 3 shows an architecture for a UE to simultaneously access two data networks using one PDU session.
  • Next-generation mobile communication introduces the concept of network slicing in order to provide various services through one network.
  • the slicing of the network is a combination of network nodes having functions required when providing a specific service.
  • the network nodes constituting the slice instance may be hardware independent nodes or logically independent nodes.
  • Each slice instance can consist of any combination of nodes needed to form the entire network.
  • one slice instance may provide a service exclusively to the UE.
  • the slice instance may be composed of a combination of some of the nodes constituting the network.
  • the slice instance may not provide a service to the UE alone, but may provide a service to the UE in association with other existing network nodes.
  • a plurality of slice instances may be associated with each other to provide a service to the UE.
  • Slice instances differ from dedicated core networks in that the entire network node, including the core network (CN) node and the RAN, can be separated. Slice instances are also different from dedicated core networks in that network nodes can be logically separated.
  • CN core network
  • 4A is an exemplary diagram illustrating an example of architecture for implementing the concept of network slicing.
  • the core network CN may be divided into several slice instances.
  • Each slice instance may include one or more of a CP function node and an UP function node.
  • Each UE may use a network slice instance for its service through the RAN.
  • each slice instance may share one or more of a CP function node and an UP function node with another slice instance. This will be described with reference to FIG. 4 as follows.
  • 4B is an exemplary diagram illustrating another example of an architecture for implementing the concept of network slicing.
  • a plurality of UP functional nodes are clustered, and likewise a plurality of CP functional nodes are clustered.
  • slice instance # 1 (or instance # 1) in the core network includes a first cluster of UP functional nodes.
  • the slice instance # 1 shares a cluster of CP function nodes with slice # 2 (or instance # 2).
  • the slice instance # 2 includes a second cluster of UP functional nodes.
  • the illustrated NSSF selects a slice (or instance) that can accommodate the service of the UE.
  • the illustrated UE can use service # 1 through slice instance # 1 selected by the NSSF and also use service # 2 through slice instance # 2 selected by the NSSF.
  • the VPLMN Vehicle Land Mobile Network
  • LBO local break out
  • HR home routing
  • FIG. 5A is an exemplary diagram illustrating an architecture in which a local breakout (LBO) scheme is applied when roaming
  • FIG. 5B is an exemplary diagram illustrating an architecture in which a home routed (HR) scheme is applied when roaming.
  • LBO local breakout
  • HR home routed
  • data of a user is transferred to a data network in a VPLMN.
  • the PCF in the VPLMN interacts with AF to generate PCC rules for service in the VPLMN.
  • the PCF node in the VPLMN generates a PCC rule based on a policy set therein according to a roaming agreement with a Home Public Land Mobile Network (HPLMN) operator.
  • HPLMN Home Public Land Mobile Network
  • data of the UE is delivered to a data network in the HPLMN.
  • one disclosure of the present specification provides a method for a user equipment (UE) to perform access control.
  • the method includes transmitting a Protocol Data Unit (PDU) session establishment or modification request message;
  • the method may include receiving a PDU session establishment or modification rejection message.
  • the reject message may include information about a backoff timer and Session Network Slice Selection Assistance Information (S-NSSAI).
  • the method includes driving the backoff timer in conjunction with the S-NSSAI; And performing access control based on the S-NSSAI.
  • PDU Protocol Data Unit
  • S-NSSAI Session Network Slice Selection Assistance Information
  • the reject message may further include information on a data network name (DNN).
  • DNN data network name
  • the backoff timer may be driven in association with the DNN.
  • the access control may be performed by further considering the DNN.
  • the method may further include receiving a UE Route Selection Policy (URSP).
  • URSP may include information about a network that is subject to access control.
  • the information may indicate whether the network to be subjected to the access control is a Home Public Land Mobile Network (HPLMN) or a Visified PLMN (VPLMN).
  • HPLMN Home Public Land Mobile Network
  • VPLMN Visified PLMN
  • the information may indicate whether a network node, which is the target of the access control, is a Home Session Management Function (H-SMF) or a Visified SMF (V-SMF).
  • H-SMF Home Session Management Function
  • V-SMF Visified SMF
  • the reject message may further include HPLMN or VPLMN information.
  • the reject message may further include information indicating whether the network node targeted for the access control is H-SMF or V-SMF.
  • the user device includes a transceiver; And it may include a processor for controlling the transceiver.
  • the processor may perform a process of transmitting a protocol data unit (PDU) session establishment or modification request message and a process of receiving a PDU session establishment or modification rejection message.
  • the reject message may include information on a backoff timer and Session Network Slice Selection Assistance Information (S-NSSAI).
  • S-NSSAI Session Network Slice Selection Assistance Information
  • the processor may perform a process of driving the backoff timer in association with the S-NSSAI and a process of performing access control based on the S-NSSAI.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • FIG. 2 is an exemplary view showing the expected structure of the next generation mobile communication from a node perspective.
  • 3 is an exemplary diagram illustrating an architecture for supporting simultaneous access to two data networks.
  • 4A is an exemplary diagram illustrating an example of architecture for implementing the concept of network slicing.
  • 4B is an exemplary diagram illustrating another example of an architecture for implementing the concept of network slicing.
  • FIG. 5A is an exemplary diagram illustrating an architecture in which a local breakout (LBO) scheme is applied when roaming
  • FIG. 5B is an exemplary diagram illustrating an architecture in which a home routed (HR) scheme is applied when roaming.
  • LBO local breakout
  • HR home routed
  • FIG. 6A shows an architecture for interworking when the UE does not roam
  • FIG. 6B shows an architecture for interworking when the UE roams.
  • FIG. 7 is a signal flow diagram illustrating an exemplary registration procedure.
  • FIG. 8 is a signal flow diagram illustrating an exemplary PDU session establishment procedure.
  • FIG. 9 shows a UE configuration update procedure for UE policy delivery.
  • FIG 10 is an exemplary view showing a solution according to the first disclosure.
  • FIG 11 is an exemplary view showing a solution according to the second disclosure.
  • FIG. 13 is a configuration block diagram of a UE and a network node according to an embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a component When a component is said to be connected or connected to another component, it may be directly connected to or connected to the other component, but other components may be present in between. On the other hand, when a component is mentioned as being directly connected or directly connected to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
  • a user equipment UE
  • the illustrated UE may be referred to in terms of UE 100 (Terminal), Mobile Equipment (ME), and the like.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a PDA, a smart phone, a multimedia device, or a non-portable device such as a PC or a vehicle-mounted device.
  • UE / MS means User Equipment / Mobile Station, UE 100 device.
  • EPS stands for Evolved Packet System and means a core network supporting a Long Term Evolution (LTE) network.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS evolved network
  • PDN Public Data Network
  • PDN-GW Packet Data Network Gateway
  • Network node of EPS network that performs UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection
  • Serving GW Network node of EPS network that performs mobility anchor, packet routing, idle mode packet buffering, Triggering MME to page UE function
  • eNodeB A base station of an evolved packet system (EPS), which is installed outdoors, and a cell coverage size corresponds to a macro cell.
  • EPS evolved packet system
  • MME Mobility Management Entity
  • a session is a channel for data transmission.
  • the unit may be a PDN, a bearer, or an IP flow unit.
  • the difference in each unit can be divided into the entire target network unit (APN or PDN unit), the QoS classification unit (Bearer unit), and the destination IP address unit as defined in 3GPP.
  • APN Abbreviation for Access Point Name, which is provided to the UE as the name of an access point managed by the network. That is, it is a string indicating or distinguishing a PDN.
  • PDN In order to access the requested service or network (PDN), it goes through the corresponding P-GW, which is a predefined name (string) in the network so that the P-GW can be found.
  • the APN may be in the form of internet.mnc012.mcc345.gprs.
  • PDN connection A connection from a UE to a PDN, that is, an association (connection) between a UE expressed by an IP address and a PDN expressed by an APN.
  • UE Context Context information of UE used to manage UE in the network, ie Context Information composed of UE id, mobility (current location, etc.), session attributes (QoS, priority, etc.)
  • NAS Non-Access-Stratum: Upper stratum of the control plane (control plane) between the UE and the MME. Supports mobility management, session management, and IP address management between UE and network
  • PLMN Abbreviation for Public Land Mobile Network, which means the network identification number of the operator.
  • HPLMN Home PLMN
  • VPLMN Visited PLMN
  • DNN Abbreviation for Data Network Name. Similar to APN, it is provided to UE as a name of an access point managed by a network. In 5G systems, the DNN is used equivalent to the APN.
  • NSSP Network Slice Selection Policy
  • S-NSSAI Session Network Slice Selection Assistance Information
  • interworking Even if the UE is out of coverage of the next generation Radio Access Network (RAN), the UE should be able to receive service even through a 4th generation (4G) mobile communication system. This is called interworking. Hereinafter, interworking will be described in detail.
  • RAN Radio Access Network
  • FIG. 6A shows an architecture for interworking when the UE does not roam
  • FIG. 6B shows an architecture for interworking when the UE roams.
  • a packet data network gateway (PGW) for an existing EPC is divided into a PGW-U serving only a user plane and a PGW-C serving a control plane.
  • the PGW-U is merged into the UPF node of the fifth generation core network
  • the PGW-C is merged into the SMF node of the fifth generation core network.
  • the PCRF Policy and Charging Rules Function
  • HSS for existing EPC can be merged into UDM of 5th generation core network.
  • the UE may access the core network via the E-UTRAN, but the UE may access the core network through the 5G radio access network (RAN) and AMF.
  • RAN radio access network
  • VPLMN Vehicle Land Mobile Network
  • HPLMN Home PLMN
  • the N26 interface illustrated in FIGS. 6A and 6B is an interface connected between the MME and the AMF in order to facilitate interworking between the EPC and the NG core.
  • This N26 interface may be selectively supported according to the operator. That is, the network operator may or may not provide an N26 interface for interworking with the EPC.
  • the UE needs to get authorization to enable mobility tracking, to enable data reception, and to receive a service.
  • the UE must register with the network.
  • the registration procedure is performed when the UE needs to do initial registration for the 5G system.
  • the registration procedure is performed when the UE performs periodic registration update, when moving to a new tracking area (TA) in idle mode, and when the UE needs to perform periodic registration update.
  • TA tracking area
  • the ID of the UE can be obtained from the UE.
  • AMF can deliver PEI (IMEISV) to UDM, SMF and PCF.
  • PEI IMEISV
  • FIG. 7 is a signal flow diagram illustrating an exemplary registration procedure.
  • the UE may send an AN message to the RAN.
  • the AN message may include an AN parameter and a registration request message.
  • the registration request message may include information such as a registration type, subscriber permanent ID or temporary user ID, security parameters, NSSAI (Network Slice Selection Assistance Information), 5G capability of the UE, protocol data unit (PDU) session state, and the like.
  • the AN parameter may include SUPI or temporary user ID, selected network and NSSAI.
  • the registration type may be a "initial registration” (ie, UE is in a non-registration state), a "mobility registration update” (that is, a UE is in a registered state and starts a registration process due to mobility) or a "registration registration update”. "That is, the UE is in a registered state and starts a registration procedure due to a periodic update timer expiration). If a temporary user ID is included, the temporary user ID represents the last serving AMF. If a UE is already registered via a non-3GPP access in a PLMN different from the PLMN of the 3GPP access, the UE may not provide the UE temporary ID assigned by the AMF during the registration procedure via the non-3GPP access.
  • Security parameters can be used for authentication and integrity protection.
  • PDU session state indicates a (previously established) PDU session available at the UE.
  • the RAN may select an AMF based on (R) AT and NSSAI.
  • the (R) AN If the (R) AN cannot select the appropriate AMF, it selects any AMF according to the local policy and forwards the registration request to the selected AMF. If the selected AMF cannot service the UE, the selected AMF selects another AMF that is more appropriate for the UE.
  • the RAN sends an N2 message to the new AMF.
  • the N2 message includes an N2 parameter, a registration request.
  • the registration request may include a registration type, subscriber permanent identifier or temporary user ID, security parameters, NSSAI and MICO mode basic settings, and the like.
  • the N2 parameter includes location information, cell identifier and RAT type associated with the cell the UE is camping on.
  • the newly selected AMF may transmit an information request message to the previous AMF.
  • the new AMF may send an information request message containing the complete registration request information to the previous AMF to request the SUPI and MM context of the UE. have.
  • the previous AMF sends an information response message to the newly selected AMF.
  • the information response message may include SUPI, MM context, and SMF information.
  • the previous AMF sends an information response message containing the SUPI and MM context of the UE.
  • the previous AMF may include SMF information including the ID of the SMF and the PDU session ID in the information response message.
  • the new AMF sends an Identity Request message to the UE if SUPI is not provided by the UE or is not retrieved from the previous AMF.
  • the UE sends an Identity Response message including the SUPI to the new AMF.
  • AMF may decide to trigger AUSF.
  • AMF can select AUSF based on SUPI.
  • AUSF may begin authentication of the UE and NAS security functions.
  • the new AMF may send an information response message to the previous AMF.
  • the new AMF may send the information response message to confirm delivery of the UE MM context.
  • the new AMF can send an Identity Request message to the UE.
  • an Identity Request message can be sent for the AMF to retrieve the PEI.
  • the new AMF checks the ME identifier.
  • the new AMF selects the UDM based on SUPI.
  • the new AMF starts the Update Location procedure. .
  • the UDM initiates a Cancel Location for the previous AMF.
  • the old AMF discards the MM context and notifies all possible SMF (s), and the new AMF creates the MM context for the UE after obtaining AMF related subscription data from the UDM.
  • the AMF obtains the allowed NSSAI based on the requested NSSAI, UE subscription and local policy. If AMF is not suitable to support the allowed NSSAI, it will reroute the registration request.
  • the new AMF may select a PCF based on SUPI.
  • the new AMF sends a UE Context Establishment Request message to the PCF.
  • the AMF may request an operator policy for the UE from the PCF.
  • the PCF sends a UE Context Establishment Acknowledged message to the new AMF.
  • the new AMF sends an N11 request message to the SMF.
  • the new AMF when the AMF changes, notifies each SMF of the new AMF serving the UE.
  • the AMF verifies the PDU session state from the UE with the available SMF information. If the AMF has changed, the available SMF information may be received from the previous AMF.
  • the new AMF may request the SMF to release network resources associated with PDU sessions that are not activated at the UE.
  • the new AMF sends an N11 response message to the SMF.
  • the previous AMF sends a UE Context Termination Request message to the PCF.
  • the previous AMF may delete the UE context from the PCF.
  • the PCF may send a UE Context Termination Request message to the previous AMF.
  • the new AMF sends a registration accept message to the UE.
  • the registration acceptance message may include a temporary user ID, registration area, mobility restriction, PDU session status, NSSAI, periodic registration update timer, and allowed MICO mode.
  • the registration accept message may include allowed NSSAI and information of the mapped NSSAI.
  • the allowed NSSAI information for the access type of the UE may be included in an N2 message including a registration accept message.
  • the mapped NSSAI information is information obtained by mapping each S-NSSAI of the allowed NSSAI to S-NASSI of NSSAI configured for HPLMN.
  • the temporary user ID may be further included in the registration acceptance message.
  • information indicating mobility restriction may additionally be included in the registration accept message.
  • the AMF may include information indicative of the PDU session state for the UE in the registration accept message. The UE may remove any internal resource associated with the PDU session that is not marked as active in the received PDU session state. If the PDU session state information is in the Registration Request, the AMF may include information indicating the PDU session state to the UE in the registration accept message.
  • the UE sends a registration complete message to the new AMF.
  • PDU session establishment procedure two types of PDU session establishment procedures may exist.
  • the network may send a device trigger message to the application (s) of the UE.
  • FIG. 8 is a signal flow diagram illustrating an exemplary PDU session establishment procedure.
  • the procedure shown in FIG. 8 assumes that the UE has already registered on the AMF, according to the registration procedure shown in FIG. Therefore, it is assumed that AMF has already obtained user subscription data from the UDM.
  • the UE sends a NAS message to the AMF.
  • the message may include Session Network Slice Selection Assistance Information (S-NSSAI), a DNN, a PDU session ID, a request type, and N1 SM information.
  • S-NSSAI Session Network Slice Selection Assistance Information
  • the UE includes the S-NSSAI from the allowed NSSAI of the current access type. If the information on the mapped NSSAI is provided to the UE, the UE may provide both an S-NSSAI based on the allowed NSSAI and a corresponding S-NSSAI based on the mapped NSSAI.
  • the mapped NSSAI information is information obtained by mapping each S-NSSAI of the allowed NSSAI to S-NASSI of NSSAI configured for HPLMN.
  • the UE may extract and store information on the allowed S-NSSAI and the mapped S-NSSAI included in the registration acceptance message received from the network (ie, AMF) in the registration procedure of FIG. 7. have. Accordingly, the UE may transmit both the S-NSSAI based on the allowed NSSAI and the corresponding S-NSSAI based on the mapped NSSAI information in the PDU session establishment request message.
  • the network ie, AMF
  • the UE may generate a new PDU session ID.
  • the UE may start the PDU session establishment procedure initiated by the UE by sending a NAS message including the PDU session establishment request message in the N1 SM information.
  • the PDU session establishment request message may include a request type, an SSC mode, and a protocol configuration option.
  • the request type indicates "initial request.” However, if there is an existing PDU session between 3GPP access and non-3GPP access, the request type may indicate "existing PDU session”.
  • NAS messages sent by the UE are encapsulated in an N2 message by the AN.
  • the N2 message is transmitted to the AMF and may include user location information and access technology type information.
  • the N1 SM information may include an SM PDU DN request container including information on PDU session authentication by an external DN.
  • the AMF may determine that the message corresponds to a request for a new PDU session if the request type indicates “initial request” and if the PDU session ID was not used for an existing PDU session of the UE.
  • the AMF may determine a default S-NSSAI for the requested PDU session according to the UE subscription.
  • the AMF may associate and store a PDU session ID with an SMF ID.
  • AMF sends SM request message to SMF.
  • the SM request message may include subscriber permanent ID, DNN, S-NSSAI, PDU session ID, AMF ID, N1 SM information, user location information, and access technology type.
  • the N1 SM information may include a PDU session ID and a PDU session establishment request message.
  • the AMF ID is used to identify the AMF serving the UE.
  • the N1 SM information may include a PDU session establishment request message received from the UE.
  • the SMF sends a subscriber data request message to the UDM.
  • the subscriber data request message may include a subscriber permanent ID and a DNN.
  • the SMF determines that the request is due to a handover between 3GPP access and non-3GPP access.
  • the SMF may identify an existing PDU session based on the PDU session ID.
  • the SMF may request subscription data.
  • the UDM may send a subscription data response message to the SMF.
  • the subscription data may include information about an authenticated request type, an authenticated SSC mode, and a basic QoS profile.
  • the SMF can check whether the UE request conforms to user subscription and local policy. Or, the SMF rejects the UE request through NAS SM signaling (including the relevant SM rejection cause) delivered by the AMF, and the SMF informs the AMF that the PDU session ID should be considered released.
  • NAS SM signaling including the relevant SM rejection cause
  • the SMF sends a message to the DN via the UPF.
  • the SMF selects the UPF and triggers the PDU.
  • the SMF terminates the PDU session establishment procedure and notifies the UE of the rejection.
  • the SMF chooses a PCF.
  • the SMF may begin establishing a PDU-CAN session towards the PCF to obtain basic PCC rules for the PDU session. If the request type in process 3 indicates an "existing PDU session", the PCF may instead start modifying the PDU-CAN session.
  • the SMF selects the SSC mode for the PDU session. If step 5 is not performed, the SMF can also select the UPF. For request type IPv4 or IPv6, the SMF can assign an IP address / prefix for the PDU session.
  • the SMF may start the PDU-CAN session.
  • the SMF may start the N4 session establishment procedure using the selected UPF, otherwise the N4 session modification procedure may be started using the selected UPF.
  • the SMF sends an N4 session establishment / modification request message to the UPF.
  • the SMF may provide a packet detection, enforcement and reporting rule to be installed in the UPF for the PDU session. If the SMF is assigned CN tunnel information, CN tunnel information may be provided to the UPF.
  • the UPF may respond by sending an N4 Session Setup / Modify Response message. If CN tunnel information is allocated by the UPF, CN tunnel information may be provided to the SMF.
  • the SMF sends an SM response message to the AMF.
  • the message may include a cause, N2 SM information, and N1 SM information.
  • the N2 SM information may include a PDU session ID, QoS profile, and CN tunnel information.
  • the N1 SM information may include a PDU session establishment acceptance message.
  • the PDU session establishment accept message may include an allowed QoS rule, an SSC mode, an S-NSSAI, and an assigned IPv4 address.
  • the N2 SM information is information that AMF should deliver to the RAN and may include the following.
  • CN tunnel information This corresponds to the core network address of the N3 tunnel corresponding to the PDU session.
  • QoS Profile This is used to provide the RAN with a mapping between QoS parameters and QoS flow identifiers.
  • PDU Session ID This may be used to indicate to the UE the association between the AN resources for the UE and the PDU session by AN signaling for the UE.
  • the N1 SM information includes a PDU session accept message that AMF should provide to the UE.
  • Multiple QoS rules may be included in the N1 SM information and the N2 SM information in the PDU session establishment accept message.
  • the SM response message also includes the PDU session ID and information that allows the AMF to determine which access should be used for the UE as well as which target UE.
  • AMF sends an N2 PDU session request message to the RAN.
  • the message may include N2 SM information and a NAS message.
  • the NAS message may include a PDU session ID and a PDU session establishment acceptance message.
  • the AMF may send a NAS message including the PDU session ID and the PDU session establishment accept message.
  • the AMF also includes the received N2 SM information from the SMF in the N2 PDU session request message and sends it to the RAN.
  • the RAN may make a specific signaling exchange with the UE related to the information received from the SMF.
  • the RAN also assigns RAN N3 tunnel information for the PDU session.
  • the RAN delivers the NAS message provided in step 10 to the UE.
  • the NAS message may include a PDU session ID and N1 SM information.
  • the N1 SM information may include a PDU session establishment acceptance message.
  • the RAN sends a NAS message to the UE only if the necessary RAN resources are established and the allocation of RAN tunnel information is successful.
  • the RAN sends an N2 PDU Session Response message to the AMF.
  • the message may include a PDU session ID, a cause, and N2 SM information.
  • the N2 SM information may include a PDU session ID, (AN) tunnel information, and a list of allowed / rejected QoS profiles.
  • RAN tunnel information may correspond to an access network address of an N3 tunnel corresponding to a PDU session.
  • AMF may send an SM request message to the SMF.
  • the SM request message may include N2 SM information.
  • the AMF may be to deliver the N2 SM information received from the RAN to the SMF.
  • the SMF may start the N4 session establishment procedure with the UPF. Otherwise, SMF can use the UPF to initiate the N4 session modification procedure.
  • the SMF may provide AN tunnel information and CN tunnel information. CN tunnel information may only be provided if the SMF selected CN tunnel information in step 8.
  • the UPF may send an N4 session establishment / modification response message to the SMF.
  • the SMF may send an SM response message to the AMF.
  • AMF can forward related events to SMF. Occurs on handover when RAN tunnel information is changed or AMF is relocated.
  • the SMF sends information to the UE via the UPF. Specifically, in case of PDU Type IPv6, the SMF may generate an IPv6 Router Advertisement and transmit it to the UE through N4 and UPF.
  • the SMF will send the user through source access (3GPP or non-3GPP access). Release the plane.
  • the SMF may call the "UDM_Register UE serving NF service" including the SMF address and the DNN.
  • the UDM can store the SMF's ID, address and associated DNN.
  • the SMF informs the AMF.
  • the USRF includes policy information on how the UE transmits traffic. Traffic may be routed to an established PDU session, may be offloaded to non-3GPP access outside of the PDU session, and may also trigger the establishment of a new PDU session.
  • URSP provides / updates to a UE through a UE Configuration Update procedure in a network (Policy Control Function (PCF)).
  • PCF Policy Control Function
  • FIG. 9 shows a UE configuration update procedure for UE policy delivery.
  • the illustrated procedure is initiated when the PCF wants to update the UE access and PDU session selection information (ie UE policy) in the UE setup.
  • PDU session selection information ie UE policy
  • AMF may receive an Npcf_AMPolicyControl_Create Response message from the PCF.
  • the received message may include access and movement related information or UE policy information (ie, UE access and PDU session selection related information).
  • AMF receives the Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify message from the PCF.
  • the received message may include access and movement related information or UE policy information (ie, UE access and PDU session selection related information).
  • the AMF can trigger a service request procedure by the network.
  • the AMF may deliver the UE policy information received from the PCF to the UE.
  • the UE policy information may include a list of PSIs to inform the UE that one or more PSIs have been added, removed, or modified.
  • the UE may perform a PSI operation and forward the result to the AMF.
  • the AMF may deliver the received result to the PCF.
  • the AMF can transmit the response of the UE to the PCF through Npcf_AMPolicyControl_Update including information on the policy information request trigger condition.
  • the PCF may inform the AMF of receipt of the Npcf_AMPolicyControl_Update.
  • NFs within the 5G system operate under nominal capacity to provide sufficient services and connectivity to the UE, and to keep the 5G system under various operating conditions (peak operating time, extreme conditions). It supports measures.
  • Various measures include load (re) balancing, overload control and NAS level congestion control.
  • NAS level congestion control may be applied generally for the DNN, for the S-NSSAI, for the DNN and the S-NSSAI (ie, for all NAS messages).
  • NAS level congestion control is achieved by providing a back-off timer to the UE.
  • 5GC In order to avoid a large number of UEs initiating (almost) concurrently deferred requests due to the back-off timer, 5GC must select a back-off timer value such that the deferred requests are not synchronized.
  • the UE When the UE receives a back-off timer, i) until the back-off timer expires, or ii) until the UE receives a mobile terminated request from the network, or iii) the UE provides an emergency service. However, until the UE initiates signaling for high priority access, the UE shall not initiate any NAS signaling for congestion control applied.
  • AMFs and SMFs can apply NAS level congestion control, but cannot apply NAS level congestion control for high priority access and emergency services.
  • the AMF may reject NAS messages received from UEs using any 5G Access Network (5G-AN). If the NAS request is rejected, the AMF sends a Mobility Management (MM) back-off timer to the UE, and the AMF can store the back-off time per UE if it maintains the UE context. The AMF can immediately reject any subsequent request sent from the UE before the stored back-off time expires. While the MM back-off timer is running, the UE cannot initiate any NAS request except for deregistration procedure, high priority access, emergency services and mobile destination services. At the end of any such deregistration procedure, the back-off timer continues to run.
  • MM Mobility Management
  • the UE While the MM back-off timer is running, if the UE is already in a CM (CONNECTION MANAGEMENT) -CONNECTED state, the UE may perform registration for a mobility registration update. If the UE receives a paging request or NAS notification message from the AMF while the MM back-off timer is running, the UE stops the MM back-off timer and the Service Request procedure or mobility. You must initiate the registration process for registration updates.
  • CM CONNECTION MANAGEMENT
  • the MM back-off timer should not affect cell / radio access technology (RAT) / access type and public land mobile network (PLMN) changes.
  • RAT radio access technology
  • PLMN public land mobile network
  • TA Tracking Area
  • the MM back-off timer should not be a trigger of PLMN reselection.
  • the back-off timer stops when a new PLMN is accessed that is not the equivalent PLMN.
  • CM-CONNECTED is a state in which the UE has a NAS signaling connection with the AMF through N1.
  • CM-IDLE is a state in which the UE has no NAS signaling connection established with the AMF through N1.
  • AMF rejects registration request messages or service requests with the MM back-off timer, and the MM back-off timer adds the UE's Periodic Registration Update timer and the Unconditional Deregistration timer. If greater than the value, the AMF adjusts the mobile reachable timer and / or the unconditional deregistration timer so that the AMF does not unconditionally unregister the UE while the MM back-off timer is running.
  • APN-based Session Management (SM) congestion control may be activated by the MME, for example due to congestion conditions.
  • MME APN-based Session Management
  • the MME may reject the EPS SM (hereinafter ESM) request (eg, PDN connection, bearer resource allocation or bearer resource change request) from the UE when ESM congestion associated with the APN is detected, and SM back-off
  • ESM EPS SM
  • the reject message including the timer may be transmitted. If the UE does not provide an APN, the MME may use the APN used in the PDN GW selection procedure.
  • the MME may deactivate the PDN connection belonging to the congested APN by sending a NAS deactivation EPS banger context request message including the SM back-off timer to the UE.
  • a NAS deactivation EPS banger context request message including the SM back-off timer to the UE.
  • the SM back-off timer is included in the NAS deactivation EPS bearer context request message, cause information indicating "reactivation requested" should not be set.
  • a UE that does not support the SM back-off timer may rather increase the load of the MME by retrying the session management procedure.
  • the MME may store an SM back-off time per UE and APN.
  • the MME may immediately reject any subsequent request from the UE using the APN before the stored SM back-off time expires. If the MME stores the SM back-off time per UE and APN and the MME decides to send a session management request message to a UE connected to a congested APN, the MME sends the session management request message to the UE before sending the session management request message to the UE. -Initialize the off time.
  • the UE If the EPS session management rejection message or the NAS disable EPS bearer context request message contains information about the SM back-off timer, the UE must do the following until the timer expires:
  • the UE does not start the session management procedure for the congested APN.
  • the UE may initiate a session management procedure for another APN.
  • the UE cannot initiate a session management request of any PDN type without the APN.
  • the UE may start a session management procedure for a particular APN.
  • -SM back-off timer may not be stopped due to cell / TA / PLMN / RAT change.
  • the UE may initiate a session management procedure for high priority access and emergency services even when the SM back-off timer is running.
  • the UE If the UE receives a network initiated EPS session management request message for a congested APN while the SM back-off timer is running, the UE should stop the SM back-off timer associated with this APN and respond to the MME.
  • the higher layer of the UE may have a lower access priority. May request the initiation of a session management procedure having no.
  • the UE may initiate a PDN disconnection procedure (eg, sending a PDN disconnection request message) when the EPS SM back-off timer is running.
  • a PDN disconnection procedure eg, sending a PDN disconnection request message
  • the UE may not delete the associated SM back-off timer when disconnecting the PDN.
  • the UE must support a separate SM back-off timer for every APN that the UE can activate.
  • APN-based SM congestion control may be applied to NAS ESM signaling initiated from the UE in the control plane. SM congestion control does not prohibit the transmission and reception of data. In addition, SM congestion control does not prohibit initiating a service request procedure to activate a user plane bearer using an APN under ESM congestion control.
  • the MME may perform APN based congestion control for a UE using a specific APN by rejecting the attach procedure while delivering a mobility management (MM) back-off timer.
  • MM mobility management
  • an MM back-off timer may be sent by the MME to the UE.
  • the MME may store the back-off time for each UE. The MME may immediately reject any subsequent request from the UE before the stored back-off time expires.
  • the MME may maintain subscriber data for a period of time. This makes it possible to reject subsequent requests without HSS signaling when congestion conditions due to UEs using a particular APN persist.
  • the UE While the MM back-off timer is running, the UE cannot initiate a NAS request for mobility management procedure. However, the UE may initiate mobility management procedures for high priority access and emergency services even when the MM back-off timer is running. While the MM back-off timer is running, the UE may perform tracking area update if it is already in connected mode.
  • the MM back-off timer While the MM back-off timer is running, if the MM back-off timer is started by receiving a rejection message in response to a request with a lower priority, the UE configured to override the low access priority is left without a lower access priority.
  • the mobility management procedure can be started.
  • the higher layer of the UE may request to activate the PDN connection without low access priority.
  • the UE may have an activated PDN connection that does not have a low access priority.
  • DNN based congestion control is used as one of NAS level congestion control.
  • DNN-based congestion control is used to avoid and deal with NAS signaling congestion of a UE using a specific (particular) DNN, regardless of Single Network Slice Selection Assistance Information (S-NSSAI).
  • S-NSSAI Single Network Slice Selection Assistance Information
  • the SMF may apply DNN based congestion control for the UE by rejecting PDU fine establishment / modification request messages sent from the UE with the back-off timer and the DNN associated with the back-off timer.
  • the SMF may release the PDU session belonging to the congested DNN by sending a PDU session release request message with the back-off timer to the UE. If the back-off timer is set in the PDU Session Release Request message, the cause value "Reactivation Requested" must not be set.
  • AMF may provide a NAS Transport Error message for NAS transport message carrying a Session Management (SM) message.
  • the NAS move error message may include the DNN associated with the back-off timer. While the back-off timer for a particular DNN is running, the UE does not send any NAS messages for that particular DNN.
  • the UE Upon receiving the back-off timer for the DNN, the UE should perform the following operations until the timer expires.
  • the UE should not initiate any SM procedure for congested DNNs.
  • the UE may initiate SM procedures for other DNNs.
  • no SM procedure for the APN (Access Point Name) corresponding to the DNN should be initiated.
  • the UE does not initiate SM requests of any PDU session type without the DNN.
  • the UE may initiate Session Management procedures for a particular DNN.
  • Cell / TA / PLMN / RAT changes, changes in untrusted non-3GPP access networks or changes in access type do not stop the back-off timer.
  • the UE may initiate SM procedures for emergency services and high priority access while the back-off timer is running.
  • the UE If the UE receives a network initiated SM request message for a congested DNN while the back-off timer is running, the UE should stop the SM back-off timer associated with this DNN and respond to 5GC.
  • the UE may initiate a PDU session release procedure (ie, sending a PDU session release request message) while the back-off timer is running. At this time, the UE does not delete the associated back-off timer when releasing the connection of the PDU session.
  • a PDU session release procedure ie, sending a PDU session release request message
  • the UE must support a separate back-off timer for every DNN that the UE can use.
  • 5GC In order to avoid a large number of UEs initiating (almost) concurrently deferred requests due to the back-off timer, 5GC must select a back-off timer value such that the deferred requests are not synchronized.
  • DNN based SM congestion control may be applied to NAS SM signaling of the control plane initiated by the UE.
  • SM congestion control does not prevent the UE from initiating a data transmission or service request procedure for activating a user plane connection to a DNN that is subject to SM congestion control.
  • S-NSSAI based congestion control is used to avoid NAS signaling congestion associated with the UE for a particular S-NSSAI.
  • S-NSSAI based congestion control can be used in the following cases. '
  • the SMF may apply S-NSSAI based congestion control for the SM requests of the UE including the S-NSSAI, and provide a back-off timer and associated S-NSSAI. have.
  • the network may perform S-NSSAI based congestion control.
  • the network may store an S-NSSAI congestion back-off timer for each UE. And the network can store the S-NSSAI and DNN. If the UE does not provide a DNN for the non-emergency PDN session, the network may select and use one of the following DNNs.
  • 5 th Generation System (5GS) session management timer for S-NSSAI based congestion control at the UE, i.e. T3585 is started per S-NSSAI and DNN
  • the UE When the network (eg, SMF) is congested in the HR scheme of the 5GS roaming scenario, when the UE transmits a PDU session establishment request message to the network, the UE transmits the allowed S-NSSAI and the mapped S-NSSAI. At this time, when V-SMF (Visited SMF) in the visited network or H-SMF (Home SMF) in the home network wants to perform only S-NSSAI based congestion control in a congestion situation, the UE rejects the requested PDU session establishment request message.
  • V-SMF Vehicle SMF
  • H-SMF Home SMF
  • the UE responds to the UE with a PDU session establishment rejection message including a (SM) back-off timer for the PDU session and a cause value (eg, a value indicating insufficient resource, ie, # 26).
  • a (SM) back-off timer for the PDU session and a cause value (eg, a value indicating insufficient resource, ie, # 26).
  • the UE cannot distinguish whether the (SM) back-off timer and the cause value of the reject message are due to the V-SMF or the H-SMF. Therefore, it is unclear whether the (SM) back-off timer included in the reject message should be applied to the allowed S-NSSAI or to the mapped S-NSSAI.
  • the UE may improperly send an unnecessary NAS signaling request to the network by applying the (SM) back-off timer to the allowed S-NSSAI or the mapped S-NSSAI, and inefficient NAS level congestion control from the network point of view. That is, SM congestion control) is performed.
  • S-NSSAI # A, S-NSSAI # B, #, and S-NSSAI # M are used in V-PLMN
  • S-NSSAI # 1 and S-NSSAI # are used in H-PLMN
  • S-NSSAI # 3 ⁇ , S-NSSAI # N (n slices) may be used. That is, S-NSSAI # A, S-NSSAI # B, ⁇ , and S-NSSAI # M of V-PLMN are S-NSSAI # 1, S-NSSAI # 2, S-NSSAI # 3, ⁇ , of H-PLMN. It may have an M: N mapping relationship with S-NSSAI # N.
  • one V-PLMN slice may have a mapping relationship with several H-PLMN slices, but inverse relation is not supported. That is, one H-PLMN slice may not have a mapping relationship with several V-PLMN slices.
  • the mapping relationship is a correspondence used in the H-PLMN by mapping with the S-NSSAI used in the V-PLMN when the S-NSSAI information supported and supported by the V-PLMN moves to the H-PLMN in a roaming situation. Means S-NSSAI information.
  • mapping relationship shown in the following table.
  • S-NSSAI in V-PLMN S-NSSAI in H-PLMN S-NSSAI # A S-NSSAI # 1 S-NSSAI # A S-NSSAI # 2 S-NSSAI # B S-NSSAI # 3 S-NSSAI # B S-NSSAI # 4 S-NSSAI # B S-NSSAI # 5 S-NSSAI # C S-NSSAI # 6 S-NSSAI # C S-NSSAI # 7
  • the V-SMF may request a UE to establish a PDU session request message (allowed S- When attempting to reject NSSAI # A, including mapped S-NSSAI # 1, it includes a (SM) back-off timer and a cause value (eg, a value indicating insufficient resources, i.e., # 26) for the PDU session. Responds to the UE with a PDU session establishment rejection message.
  • a PDU session request message (allowed S-
  • a cause value eg, a value indicating insufficient resources, i.e., # 26
  • the UE maps the allowed S-NSSAI # A to the PDU session establishment request message.
  • the S-NSSAI # 2 information may be transmitted.
  • the V-SMF # A may inefficiently transmit the PDU session establishment request transmitted by the UE for local traffic (ie, local breakout traffic). You will receive a NAS signaling request and reject it again.
  • H-SMF # 2 which is a normal situation, normally processes the PDU session establishment request message transmitted by the UE to transmit a PDU session establishment acceptance message. May respond to the UE.
  • H-SMF # 3 may request a PDU session establishment request message (UE).
  • UE PDU session establishment request message
  • the (SM) backoff timer and the cause value e.g., a value indicating insufficient resources
  • the cause value e.g., a value indicating insufficient resources
  • the UE maps the allowed S-NSSAI # B to the PDU session establishment request message. It cannot be transmitted including the S-NSSAI # 5 information (until the SM back-off timer associated with S-NSSAI # B expires).
  • S-NSSAI # A, S-NSSAI # B, NS, and S-NSSAI # X (x slices) are used in V-PLMN, and S-NSSAI # 1 and S-NSSAI # 2 in H-PLMN.
  • S-NSSAI # 3, ⁇ , S-NSSAI # X (x slices) may be used.
  • An H-PLMN slice and one V-PLMN slice may be used to have a 1: 1 mapping relationship with each other.
  • mapping relationship is a correspondence used in the H-PLMN by mapping with the S-NSSAI used in the V-PLMN when the S-NSSAI information supported and supported by the V-PLMN moves to the H-PLMN in a roaming situation.
  • mapping relationship shown in the following table.
  • S-NSSAIs of V-PLMN S-NSSAIs of H-PLMN S-NSSAI # A S-NSSAI # 1 S-NSSAI # B S-NSSAI # 2 S-NSSAI # C S-NSSAI # 3 S-NSSAI # D S-NSSAI # 4 S-NSSAI # E S-NSSAI # 5
  • S-NSSAI # A one slice for Internet service by V-SMF # A
  • S-NSSAI # for V2X vehicle to everything service by H-SMF # B
  • B S-NSSAI # C for MCS (Mission Critical Services) by H-SMF # C
  • S-NSSAI # 1 H- for Internet service by H-SMF # 1 in H-PLMN
  • S-NSSAI # 2 for V2X service in SMF # 2
  • S-NSSAI # 3 for MCS in H-SMF # 3
  • UE is allowed during the registration procedure.
  • the (SM) backoff timer and cause value (e.g., a value indicating insufficient resources) for the corresponding PDU session, That is, # 26) responds to the PDU session establishment rejection message to the UE. If the UE applies the provided SM back-off timer to the mapped S-NSSAI # 1 information without applying to the allowed S-NSSAI # A, in this case, the UE allows the allowed S-NSSAI # to the PDU session establishment request message.
  • the normal V-SMF # 2 or H-SMF # 2 may normally process the PDU session establishment request message transmitted by the UE and respond to the UE with a PDU session establishment acceptance message.
  • V-SMF # A, V-SMF # B, V-SMF # C and H-SMF # 2, H-SMF # 3 are normal and H-SMF # 1 is congested.
  • the H-SMF # 1 rejects the PDU session establishment request message requested by the UE, the (SM) backoff timer and cause value (eg, insufficient resources) for the corresponding PDU session. Responds to the UE with a PDU session establishment rejection message, including a value indicating # 26).
  • the UE If the UE does not apply the provided SM back-off timer to the mapped S-NSSAI # 1 information, but applies to the allowed S-NSSAI # A, the UE sends the allowed S-NSSAI # A to the PDU session establishment request message. It cannot transmit with the mapped S-NSSAI # 1 information (until the SM back-off timer associated with S-NSSAI # A expires), while the UE accepts the PDU session establishment request message. In this case, V-SMF # 2 or H-SMF # 2, which is normal, processes the PDU session establishment request message transmitted by the UE. PDU session establishment accept message can be responded to the UE.
  • V-PLMN slices may have mapping relationships with multiple slices of H-PLMN, but inverse relations are not supported.
  • slices of the H-PLMN may not have a mapping relationship with several slices of the V-PLMN.
  • the mapping relationship is a correspondence used in the H-PLMN by mapping with the S-NSSAI used in the V-PLMN when the S-NSSAI information supported and supported by the V-PLMN moves to the H-PLMN in a roaming situation.
  • mapping relationship shown in the following table.
  • S-NSSAIs of V-PLMN S-NSSAIs of H-PLMN S-NSSAI # A S-NSSAI # 1 S-NSSAI # A S-NSSAI # 2 S-NSSAI # A S-NSSAI # 3 S-NSSAI # A S-NSSAI # 4 S-NSSAI # A S-NSSAI # 5
  • V-PLMN uses only one S-NSSAI # A (one slice) for Internet service by V-SMF # A
  • H-PLMN uses Internet service by H-SMF # 1.
  • Roaming scenario HR method of 5GS in case of using S-NSSAI # 3 for MCS in S-NSSAI # 2 and H-SMF # 3 for V2X service by S-NSSAI # 1 and H-SMF # 2
  • the UE receives and stores the allowed S-NSSAI # A, the mapped S-NSSAI # 1, the mapped S-NSSAI # 2, and the mapped S-NSSAI # 3 information during the registration procedure.
  • the PDU session establishment rejection message including a (SM) backoff timer and a cause value (eg, a value indicating insufficient resource, that is, # 26) for the corresponding PDU session.
  • a (SM) backoff timer e.g, a value indicating insufficient resource, that is, # 26
  • the PDU session establishment rejection message including a (SM) backoff timer and a cause value (eg, a value indicating insufficient resource, that is, # 26) for the corresponding PDU session.
  • a cause value eg, a value indicating insufficient resource, that is, # 26
  • the UE maps the allowed S-NSSAI # A to the PDU session establishment request message.
  • the S-NSSAI # 2 information can be transmitted including the received information.
  • the V-SMF # A inefficiently receives the NAS signaling request of the UE and rejects it again. If the PDU session establishment request sent by the UE is for HR tricks, the normal situation H-SMF # 2 normally processes the PDU session establishment request message sent by the UE and responds to the UE with the PDU session establishment acceptance message. Can be.
  • SMF # 1 includes an (SM) backoff timer and a cause value (e.g., a value indicating insufficient resources, i.e., # 26) for the corresponding PDU session when the UE attempts to reject the requested PDU session establishment request message. Responds to the UE with a PDU session establishment rejection message.
  • SM SM backoff timer
  • cause value e.g., a value indicating insufficient resources, i.e., # 26
  • the UE If the UE does not apply the provided SM back-off timer to the mapped S-NSSAI # 1 information, but applies to the allowed S-NSSAI # A, the UE sends the allowed S-NSSAI # A to the PDU session establishment request message. It cannot be transmitted including the mapped S-NSSAI # 2 information (until the SM back-off timer associated with S-NSSAI # A expires).
  • the UE sends a PDU session modification request message to the network.
  • the message does not include S-NSSAI information mapped with allowed S-NSSAI information, but the PDU session modification procedure is modified for a previously established PDU session. Since the UE already knows the information on the previously established PDU session, the UE is aware of the S-NSSAI information mapped to the allowed S-NSSAI information of the previously established PDU session. Thereafter, the network rejects the PDU session modification request message requested by the UE and the NAS level congestion control operation according to the UE is the same as described above.
  • a network eg, SMF
  • the UE transmits a PDU session establishment request message to the network
  • the UE transmits the S-NSSAI information mapped to the allowed S-NSSAI.
  • the V-SMF or H-SMF is in a congestion situation.
  • a (SM) backoff timer and a cause value (e.g., a value indicating insufficient resources) for the corresponding PDU session, That is, # 26) responds to the PDU session establishment rejection message to the UE.
  • the UE cannot distinguish whether the (SM) back-off timer and the cause value of the reject message are due to the V-SMF or the H-SMF. Therefore, should the (SM) back-off timer included in the rejection be applied to the allowed S-NSSAI? Otherwise, it is unclear whether it should be applied to the mapped S-NSSAI.
  • the UE may improperly send an unnecessary NAS signaling request to the network by applying the (SM) back-off timer to the allowed S-NSSAI or the mapped S-NSSAI, and inefficient NAS level congestion control from the network point of view.
  • SM congestion control ).
  • the V-SMF responds when the UE attempts to reject the PDU session establishment request message requested by the UE. Respond to the UE with a PDU session establishment rejection message including a (SM) backoff timer for the PDU session and a cause value (eg, a value indicating insufficient resources, i.e., # 26). If the UE applies the provided SM back-off timer to the mapped S-NSSAI # 1 information without applying to the allowed S-NSSAI # A, the UE maps the allowed S-NSSAI # A to the PDU session establishment request message. The S-NSSAI # 2 information can be transmitted including the received S-NSSAI # 2 information. In this case, the V-SMF inefficiently receives the NAS signaling request of the UE and rejects it again.
  • SM SM
  • the H-SMF rejects the PDU session establishment request message requested by the UE, Respond to the UE with a PDU session establishment rejection message including a (SM) backoff timer and a cause value (eg, a value indicating insufficient resources, i.e., # 26) for the corresponding PDU session.
  • a PDU session establishment rejection message including a (SM) backoff timer and a cause value (eg, a value indicating insufficient resources, i.e., # 26) for the corresponding PDU session.
  • a cause value eg, a value indicating insufficient resources, i.e., # 26
  • the UE maps the allowed S-NSSAI # B to the PDU session establishment request message.
  • the S-NSSAI # 5 information can be transmitted including the received S-NSSAI # 5 information. In this case, the H-SMF inefficiently receives the NAS signaling request of the UE and rejects it again.
  • the scenario applies to the case where the UE transmits a PDU session modification request message to the network.
  • the message does not include S-NSSAI information mapped to the allowed S-NSSAI, but the PDU session modification procedure is a modification procedure for a previously established PDU session.
  • the UE since the UE already knows information on the previously established PDU session, the UE recognizes the S-NSSAI information mapped to the allowed S-NSSAI information of the previously established PDU session. Thereafter, the network rejects the PDU session modification request message requested by the UE and the NAS level congestion control operation according to the UE is the same as described above.
  • the scenario applies to both S-NSSAI based congestion control only and specific DNN and S-NSSAI based congestion control.
  • it can be applied to the situation in which the UE transmits the NAS signaling request to the V-SMF with the non-3GPP access (via V-N3IWF) and the NAS signaling request to the SMF with the 3GPP access.
  • an efficient NAS level congestion control method is proposed.
  • the proposed NAS level congestion control scheme consists of a combination of one or more of the following operations / configurations / steps.
  • FIG 10 is an exemplary view showing a solution according to the first disclosure.
  • the reject cause value included together may be a cause value indicating insufficient resources (eg, # 26) or a new cause value indicating insufficient resources from H-SMF or SMF # 1 or SMF # 2.
  • the reject cause value included together may be a cause value indicating insufficient resources (eg, # 26) or a new cause value indicating insufficient resources from H-SMF or SMF # 1 or SMF # 2.
  • the UE performs S-NSSAI based congestion control or specific DNN and S-NSSAI based congestion control based on the provided (SM) back-off timer and (related) S-NSSAI and / or DNN. That is, based on the associated S-NSSAI and / or DNN provided, the PDU session establishment / modification request of the same related S-NSSAI and / or DNN is requested until the (SM) back-off timer expires. I never do that.
  • FIG 11 is an exemplary view showing a solution according to the second disclosure.
  • the network node eg, H-SMF or V-SMF
  • rejects the UE's PDU session establishment / modification request as shown in FIG. 11 ( SM) Back-off timer and additionally (separately) HPLMN or VPLMN information or H-SMF or V-SMF indication / information or SMF # 1 indication / information (related S-NSSAI # 1) or SMF # 2 indication / Provides information (related S-NSSAI # 2).
  • the reject cause value included together may be a cause value indicating insufficient resources (eg, # 26) or a new cause value indicating insufficient resources from H-SMF or V-SMF or SMF # 1 or SMF # 2. .
  • the reject cause value included together may be a cause value indicating insufficient resources (eg, # 26) or a new cause value indicating insufficient resources from H-SMF or V-SMF or SMF # 1 or SMF # 2. .
  • the UE may receive the provided HPLMN or VPLMN information or H-SMF or V-SMF indication / information or SMF # 1 indication / information (ie related to S-NSSAI # 2) or SMF # 2 indication / information (ie S-NSSAI based congestion control or specific DNN and S-NSSAI based congestion control based on S-NSSAI # 2).
  • SMF # 1 indication / information ie related to S-NSSAI # 1
  • SMF # 2 indication / information ie S-NSSAI # 2 PDU session establishment of the same related S-NSSAI and / or DNN until the (SM) back-off timer expires based on the relevant S-NSSAI and / or DNN for that information, No modification request.
  • the UE may receive URSP configuration information from the network in advance through a UE configuration update procedure. If you need to perform S-NSSAI based congestion control or specific DNN and S-NSSAI based congestion control, the URSP configuration information may be set by the network to HPLMN (H-SMF) or VPLMN (V-SMF) or SMF # 1 or SMF #. 2 may include information indicating whether or not. This is provided after being determined by the policy / setting of the network / operator.
  • H-SMF HPLMN
  • V-SMF VPLMN
  • SMF # 1 or SMF #. 2 may include information indicating whether or not. This is provided after being determined by the policy / setting of the network / operator.
  • the corresponding network node is either HPLMN (H-SMF) or VPLMN (V-SMF) or SMF.
  • H-SMF HPLMN
  • V-SMF VPLMN
  • SMF SMF
  • Information about whether it is # 1 or SMF # 2 is preset. This is provided as determined by the policy / setting of the network / operator.
  • the network node eg, H-SMF or V-SMF
  • the network node may establish / modify the PDU session of the UE.
  • the reject cause value included together may be a cause value indicating insufficient resources (eg, # 26) or a new cause value indicating insufficient resources from H-SMF or V-SMF or SMF # 1 or SMF # 2. .
  • the corresponding network node is HPLMN (H-SMF) or VPLMN (V-SMF) or Based on the information on whether it is SMF # 1 or SMF # 2, S-NSSAI based congestion control or specific DNN and S-NSSAI based congestion control are performed. That is, if the information is a VPLMN (i.e. V-SMF), the provisioning associates the (SM) back-off timer with the granting S-NSSAI and the same related S-NSSAI until the (SM) back-off timer expires.
  • H-SMF HPLMN
  • V-SMF VPLMN
  • H-SMF HPLMN
  • the provided (SM) back-off timer is associated with the mapped S-NSSAI until the (SM) back-off timer expires and the same related S-NSSAI and Do not request DNN's PDU session establishment / modification.
  • the UE may make a traffic transmission request via S-NSSAI # 2 (ie, mapped with HPLMN # A).
  • the UE may make a traffic transmission request via S-NSSAI # 1 (that is, mapped with the basic S-NSSAI #Z).
  • the UE may make a traffic transmission request via S-NSSAI # 1 (that is, mapped with the basic S-NSSAI #Z).
  • Proposal 1 Support for multiple S-NSSAI (for HPLMN) mapping to one S-NSSAI in the serving PLMN.
  • Proposal 2 N-to-1 mapping between S-NSSAI in serving PLMN and S-NSSAI in HPLMN should not be allowed.
  • Proposal 3 For each S-NSSAI, the maximum number of mapped S-NSSAIs should not exceed 16.
  • Proposal 4 The total number of mapped S-NSSAIs contained in the NSSAI should not exceed 16.
  • Proposal 5 When UE is not present in HPLMN, mapped information for each S-NSSAI should be provided.
  • NAS level congestion control that is, S-NSSAI based congestion control and RRC level congestion control, that is, UAC (Unified Access Control) may be associated with each other to perform access control .
  • access control is performed before the RRC connection establishment procedure is performed for the corresponding NAS signaling request in RRC.
  • services e.g., emergency / urgent / exception data transmission, operator's defined / specific data service, (emergency or normal) voice call, delay sensitive data transmission, etc.
  • both bypass (or overriding) NAS level congestion control and access control. ) can do.
  • the information on a specific important service is pre-configured to the UE (for example, by the Management Object by OMA-DM or by the USIM or by the URSP through the UE configuration update procedure), or the MIB (Master) from the network to the UE.
  • SIB System Information Block
  • SIB System Information Block
  • NAS level signaling eg, Registration Request, Registration Update Request, Service Request, UE Configuration Update, etc.
  • the NAS layer of the UE provides the RRC layer with information about the special service as a specific indication or RRC establishment cause or a specific category.
  • the RRC layer of the UE skips access control based on information provided from the NAS layer and information provided (eg, skip of access control for a specific service) from the network (AN) (via MIB and / or SIB) ( Or pass).
  • the NAS layer of the UE may be disconnected from the current cell and / or receive a back-off timer (i.e., associated with the S-NSSAI) and rejection cause information from the network, and operate the session for the special service.
  • NAS signaling request eg, PDU session establishment / modification request
  • the NAS layer provides the RRC layer with information about the special service as a specific indication or information (eg, RRC establishment cause or specific category).
  • the NAS layer may store a blocking state or a back-off timer operating state, and the RRC layer may also store information on the blocking state or back-off timer operating state. (The NAS layer and the RRC layer may operate by storing such state information at the same time, or may store and operate such state information only in one of them.)
  • the NAS layer of the UE when the NAS layer of the UE receives S-NSSAI based congestion control, when the back-off timer (ie, related to S-NSSAI) and rejection cause information is received from the network,
  • the NAS layer of the UE may provide the RRC layer with indication / information indicating that the back-off timer for S-NSSAI based congestion control is running. Thereafter, the RRC layer does not perform session management related RRC (AN) signaling requests (eg, DRB setup, N2 signaling update, etc.). (The mobility management related RRC (AN) signaling request may be performed.).
  • AN session management related RRC
  • the NAS layer of the UE may provide separate indication / information to the RRC layer of the UE separately, and then the RRC layer may request a session management related RRC (AN) signaling request (eg, , DRB setup, N2 signaling request, etc.) may be performed. Otherwise, the NAS layer of the UE may send a NAS signaling request (for session management) to the RRC layer without providing separate mitigation indications / information to the RRC. Then, the RRC layer may perform the session management related RRC (AN) signaling request (eg, DRB setup, N2 signaling request, etc.) in consideration of the implicit congestion control being relieved. The operation may be performed for each PDU or as a radio bearer.
  • AN session management related RRC
  • the RRC layer may inform the NAS layer of the result (eg, success or failure) for the access control (UAC). If access is blocked, the shut down timer can be operated. In this case, the cutoff timer may be operated as a network slice or a slice instance for each slice or device type, for each service type, for each communication type, or for a specific group. When the access is blocked, the NAS layer cannot perform a new NAS signaling request except when the corresponding special service is started to transmit the NAS signaling request accordingly. In a situation in which the shutdown timer is operated in the RRC layer, when the shutdown timer expires, the mitigation information / indication may be provided to the NAS layer. In other words, the NAS layer may perform S-NSSAI based congestion control for NAS signaling requests for mobility management and / or session management.
  • the NAS layer may perform S-NSSAI based congestion control for NAS signaling requests for mobility management and / or session management.
  • FIG. 13 is a configuration block diagram of a UE and a network node according to an embodiment of the present invention.
  • the UE 100 includes a storage means 101, a controller 102, and a transceiver 103.
  • the network node may be any one of AMF, SMF, NEF, and AF.
  • the network node includes a storage means 511, a controller 512, and a transceiver 513.
  • the storage means store the method described above.
  • the controllers control the storage means and the transceiver. Specifically, the controllers each execute the methods stored in the storage means. The controllers transmit the aforementioned signals through the transceivers.

Abstract

본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(User Equipment: UE)가 액세스 제어를 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 PDU(Protocol Data Unit) 세션 수립(establishment) 또는 수정(modification) 요청 메시지를 전송하는 단계와; PDU 세션 수립 또는 수정 거절 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 거절 메시지는 백오프(backoff) 타이머에 대한 정보와 그리고 S-NSSAI(Session Network Slice Selection Assistance Information)를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 S-NSSAI와 연계하여 상기 백오프 타이머를 구동하는 단계와; 그리고 상기 S-NSSAI에 기반하여 액세스 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

5GS에서 액세스 제어를 수행하는 방법 및 사용자 장치
본 발명은 차세대 이동 통신에 관한 것이다.
이동통신 시스템의 기술 규격을 제정하는 3GPP에서는 4세대 이동통신과 관련된 여러 포럼들 및 새로운 기술에 대응하기 위하여, 2004년 말경부터 3GPP 기술들의 성능을 최적화 시키고 향상시키려는 노력의 일환으로 LTE/SAE (Long Term Evolution/System Architecture Evolution) 기술에 대한 연구를 시작하였다.
3GPP SA WG2을 중심으로 진행된 SAE는 3GPP TSG RAN의 LTE 작업과 병행하여 네트워크의 구조를 결정하고 이 기종 망간의 이동성을 지원하는 것을 목적으로 하는 망 기술에 관한 연구이며, 최근 3GPP의 중요한 표준화 이슈들 중 하나이다. 이는 3GPP 시스템을 IP 기반으로 하여 다양한 무선 접속 기술들을 지원하는 시스템으로 발전 시키기 위한 작업으로, 보다 향상된 데이터 전송 능력으로 전송 지연을 최소화 하는, 최적화된 패킷 기반 시스템을 목표로 작업이 진행되어 왔다.
3GPP SA WG2에서 정의한 EPS (Evolved Packet System) 상위 수준 참조 모델(reference model)은 비로밍 케이스(non-roaming case) 및 다양한 시나리오의 로밍 케이스(roaming case)를 포함하고 있으며, 상세 내용은 3GPP 표준문서 TS ``23.401과 TS 23.402에서 참조할 수 있다. 도 1의 네트워크 구조도는 이를 간략하게 재구성 한 것이다.
도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, S-GW(Serving Gateway)(52), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(53), MME(Mobility Management Entity) (51), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
S-GW(52)는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB(20)와 PDN GW(53) 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, UE(또는 User Equipment : UE)이 eNodeB(20)에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, S-GW(52)는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 S-GW(52)를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, S-GW(52)는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW(또는 P-GW) (53)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW(53)는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 S-GW(52)와 PDN GW(53)가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME(51)는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME(51)는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME(51)는 수많은 eNodeB(20)들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME(51)는 보안 과정(Security Procedures), UE-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 UE 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 접속 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크, UTRAN/GERAN)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 UE(또는 UE)은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.
레퍼런스 포인트 설명
S1-MME E-UTRAN와 MME 간의 제어 평면 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트
S1-U 핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 평면 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
S3 유휴(Idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음)
S4 GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한, 직접 터널이 수립되지 않으면, 사용자 평면 터널링을 제공함
S5 SGW와 PDN GW 간의 사용자 평면 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. UE 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 커넥션성을 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨
S11 MME와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
SGi PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. PDN은, 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 예를 들어, IMS 서비스의 제공을 위한 오퍼레이터-내 PDN일 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함
<차세대 이동통신 네트워크>
4세대 이동통신을 위한 LTE(long term evolution)/LTE-Advanced(LTE-A)의 성공에 힘입어, 차세대, 즉 5세대(소위 5G) 이동통신에 대한 관심도 높아지고 있고, 연구도 속속 진행되고 있다.
국제전기통신연합(ITU)이 정의하는　5세대 이동통신은 최대　20Gbps의 데이터 전송 속도와 어디에서든 최소　100Mbps　이상의 체감 전송 속도를 제공하는 것을 말한다. 정식 명칭은　‘IMT-2020’이며 세계적으로　2020년에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다.
ITU에서는 3대 사용 시나리오, 예컨대 eMBB(enhanced Mobile BroadBand) mMTC(massive Machine Type Communication)　및　URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communications)를 제시하고 있다.
먼저, URLLC는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간을 요구하는 사용 시나리에 관한 것이다. 예를 들면 자동주행, 공장자동화, 증강현실과 같은 서비스는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간(예컨대, 1ms 이하의 지연시간)을 요구한다. 현재 4G (LTE) 의 지연시간은 통계적으로 21-43ms (best 10%), 33-75ms (median) 이다. 이는 1ms 이하의 지연시간을 요구하는 서비스를 지원하기에 부족하다.
다음으로, eMBB 사용 시나리오는 이동 초광대역을 요구하는 사용 시나리오에 관한 것이다.
이러한 초광대역의 고속 서비스는 기존 LTE/LTE-A를 위해 설계되었던 코어 네트워크에 의해서는 수용되기 어려워 보인다.
따라서, 소위 5세대 이동통신에서는 코어 네트워크의 재 설계가 절실히 요구된다.
도 2는 차세대 이동통신의 예상 구조를 노드 관점에서 나타낸 예시도이다.
도 2을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE는 차세대 RAN(Radio Access Network)를 통해 데이터 네트워크(DN)와 연결된다.
도시된 제어 평면 기능(Control Plane Function; CPF) 노드는 4세대 이동통신의 MME(Mobility Management Entity)의 기능 전부 또는 일부, S-GW(Serving Gateway) 및 P-GW(PDN Gateway)의 제어 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행한다. 상기 CPF 노드는 AMF(Access and Mobility Management Function)와 SMF(Session Management Function)을 포함한다.
도시된 사용자 평면 기능(User Plane Function; UPF) 노드는 사용자의 데이터가 송수신되는 게이트웨이의 일종이다. 상기 UPF 노드는 4세대 이동통신의 S-GW 및 P-GW의 사용자 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다.
도시된 PCF(Policy Control Function)는 사업자의 정책을 제어하는 노드이다.
도시된 애플리케이션 기능(Application Function: AF)은 UE에게 여러 서비스를 제공하기 위한 서버이다.
도시된 통합 데이터 저장 관리(Unified Data Management: UDM)은 4세대 이동통신의 HSS(Home subscriber Server)와 같이, 가입자 정보를 관리하는 서버의 일종이다. 상기 UDM은 상기 가입자 정보를 통합 데이터 저장소(Unified Data Repository: UDR)에 저장하고 관리한다.
도시된 인증 서버 기능(Authentication Server Function: AUSF)는 UE를 인증 및 관리한다.
도시된 네트워크 슬라이스 선택 기능(Network Slice Selection Function: NSSF)는 후술하는 바와 같은 네트워크 슬라이싱을 위한 노드이다.
도 2에서는 UE가 2개의 데이터 네트워크에 다중 PDU 세션을 이용하여 동시에 접속할 수 있다.
도 3은 2개의 데이터 네트워크에 대한 동시 액세스를 지원하기 위한 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 3에서는 UE가 하나의 PDU 세션을 사용하여 2개의 데이터 네트워크에 동시 액세스하기 위한 아키텍처가 나타나 있다.
<네트워크 슬라이스(Network Slice)>
이하, 차세대 이동통신에서 도입될 네트워크의 슬라이싱을 설명한다.
차세대 이동통신은 하나의 네트워크를 통해 다양한 서비스를 제공하기 위하여, 네트워크의 슬라이싱에 대한 개념을 소개하고 있다. 여기서, 네트워크의 슬라이싱은 특정 서비스를 제공할 때 필요한 기능을 가진 네트워크 노드들의 조합이다. 슬라이스 인스턴스를 구성하는 네트워크 노드는 하드웨어적으로 독립된 노드이거나, 또는 논리적으로 독립된 노드일 수 있다.
각 슬라이스 인스턴스는 네트워크 전체를 구성하는데 필요한 모든 노드들의 조합으로 구성될 수 있다. 이 경우, 하나의 슬라이스 인스턴스는 UE에게 단독으로 서비스를 제공할 수 있다.
이와 다르게, 슬라이스 인스턴스는 네트워크를 구성하는 노드 중 일부 노드들의 조합으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 슬라이스 인스턴스는 UE에게 단독으로 서비스를 제공하지 않고, 기존의 다른 네트워크 노드들과 연계하여 UE에게 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 복수 개의 슬라이스 인스턴스가 서로 연계하여 UE에게 서비스를 제공할 수도 있다.
슬라이스 인스턴스는 코어 네트워크(CN) 노드 및 RAN을 포함한 전체 네트워크 노드가 분리될 수 있는 점에서 전용 코어 네트워크와 차이가 있다. 또한, 슬라이스 인스턴스는 단순히 네트워크 노드가 논리적으로 분리될 수 있다는 점에서 전용 코어 네트워크와 차이가 있다.
도 4a은 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 예를 나타낸 예시도이다.
도 4a를 참고하여 알 수 있는 바와 같이, 코어 네트워크(CN)는 여러 슬라이스 인스턴스들로 나뉠 수 있다. 각 슬라이스 인스턴스는 CP 기능 노드와 UP 기능 노드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
각 UE는 RAN을 통하여 자신의 서비스에 맞는 네트워크 슬라이스 인스턴스를 사용할 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 달리, 각 슬라이스 인스턴스는 다른 슬라이스 인스턴스와 CP 기능 노드와 UP 기능 노드 중 하나 이상을 공유할 수도 있다. 이에 대해서 도 4을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4b는 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 4b을 참조하면, 복수의 UP 기능 노드들이 클러스터링되고, 마찬가지로 복수의 CP 기능 노드들도 클러스트링된다.
그리고, 도 4b을 참조하면, 코어 네트워크 내의 슬라이스 인스턴스#1(혹은 인스턴스#1이라고 함)은 UP 기능 노드의 제1 클러스터를 포함한다. 그리고, 상기 슬라이스 인스턴스#1은 CP 기능 노드의 클러스터를 슬라이스#2(혹은 인스턴스#2라고 함)와 공유한다. 상기 슬라이스 인스턴스#2는 UP 기능 노드의 제2 클러스터를 포함한다.
도시된 NSSF는 UE의 서비스를 수용할 수 있는 슬라이스(혹은 인스턴스)를 선택한다.
도시된 UE는 상기 NSSF에 의해서 선택된 슬라이스 인스턴스#1을 통해 서비스#1을 이용할 수 있고, 아울러 상기 NSSF에 의해서 선택된 슬라이스 인스턴스#2을 통해 서비스#2을 이용할 수 있다.
<차세대 이동통신 네트워크에서 로밍>
한편, UE가 방문 네트워크, 예컨대 VPLMN(Visited Public Land Mobile Network)에 로밍한 상황에서 UE로부터의 시그널링 요청을 처리하는 방식에는 2가지가 존재한다. 첫 번째 방식인 LBO(local break out) 방식은 UE로부터의 시그널링 요청을 방문 네트워크에서 처리한다. 두 번째 방식인 HR(Home Routing) 방식에 따르면, 방문 네트워크는 UE로부터의 시그널링 요청을 UE의 홈 네트워크로 전달한다.
도 5a는 로밍시 LBO(local breakout) 방식이 적용되는 아키텍처를 나타낸 예시도이고, 도 5b는 로밍시 HR(home routed) 방식이 적용되는 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, LBO 방식이 적용되는 아키텍처에서는 사용자의 데이터는 VPLMN 내의 데이터 네트워크로 전달된다. 이를 위해, VPLMN 내의 PCF가 VPLMN 내에서의 서비스를 위한 PCC 규칙을 생성하기 위해서, AF와 인터렉션을 수행한다. 상기 VPLMN 내의 PCF 노드는 HPLMN(Home Public Land Mobile Network) 사업자와의 로밍 협약에 따라 내부에 설정된 정책을 기반으로 PCC 규칙을 생성한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, HR 방식이 적용되는 아키텍처에서는 UE의 데이터는 HPLMN 내의 데이터 네트워크로 전달된다.
한편, 차세대 네트워크가 혼잡한 상황에 직면할 경우, 이를 해결하기 위한 처리 방안이 제시되지 않았다.
따라서, 본 명세서의 개시들은 전술한 문제점들을 해결하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(User Equipment: UE)가 액세스 제어를 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 PDU(Protocol Data Unit) 세션 수립(establishment) 또는 수정(modification) 요청 메시지를 전송하는 단계와; PDU 세션 수립 또는 수정 거절 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 거절 메시지는 백오프(backoff) 타이머에 대한 정보와 그리고 S-NSSAI(Session Network Slice Selection Assistance Information)를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 S-NSSAI와 연계하여 상기 백오프 타이머를 구동하는 단계와; 그리고 상기 S-NSSAI에 기반하여 액세스 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 거절 메시지는 DNN(Data Network Name)에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 백오프 타이머는 상기 DNN과 추가적으로 연계되어 구동될 수 있다. 그리고 상기 액세스 제어는 상기 DNN을 더 고려하여 수행될 수 있다.
상기 방법은 URSP(UE Route Selection Policy)를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 URSP는 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 정보는: 상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크가 HPLMN(Home Public Land Mobile Network)인지 VPLMN(Visited PLMN)인지를 나타낼 수 있다.
상기 정보는: 상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크 노드가 H-SMF(Home Session Management Function)인지 V-SMF(Visited SMF)인지를 나타낼 수 있다.
상기 거절 메시지는 HPLMN 또는 VPLMN 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 거절 메시지는 상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크 노드가 H-SMF인지 V-SMF 인지를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 액세스 제어를 수행하는 사용자 장치(User Equipment: UE)를 제공한다. 상기 사용자 장치는 송수신부와; 그리고 상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 PDU(Protocol Data Unit) 세션 수립(establishment) 또는 수정(modification) 요청 메시지를 전송하는 과정과, PDU 세션 수립 또는 수정 거절 메시지를 수신하는 과정을 수행할 수 있다. 여기서 상기 거절 메시지는 백오프(backoff) 타이머에 대한 정보와 그리고 S-NSSAI(Session Network Slice Selection Assistance Information)를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 S-NSSAI와 연계하여 상기 백오프 타이머를 구동하는 과정과 그리고 상기 S-NSSAI에 기반하여 액세스 제어를 수행하는 과정을 수행할 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면 기존 문제점이 해결되게 된다.
도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
도 2는 차세대 이동통신의 예상 구조를 노드 관점에서 나타낸 예시도이다.
도 3은 2개의 데이터 네트워크에 대한 동시 액세스를 지원하기 위한 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 4a은 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 예를 나타낸 예시도이다.
도 4b는 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 5a는 로밍시 LBO(local breakout) 방식이 적용되는 아키텍처를 나타낸 예시도이고, 도 5b는 로밍시 HR(home routed) 방식이 적용되는 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 6a는 UE가 로밍하지 않은 경우의 인터워킹을 위한 아키텍처를 나타내고, 도 6b는 UE가 로밍한 경우의 인터워킹을 위한 아키텍처를 나타낸다.
도 7은 예시적인 등록 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 8은 예시적인 PDU 세션 수립 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 9는 UE 정책 전달을 위한 UE 설정 갱신 절차를 나타낸다.
도 10은 제1 개시에 따른 방안을 나타낸 예시도이다.
도 11은 제2 개시에 따른 방안을 나타낸 예시도이다.
도 12는 제3 개시에 따른 방안을 나타낸 예시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 UE 및 네트워크 노드의 구성 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, 구성된다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
첨부된 도면에서는 예시적으로 UE(User Equipment)가 도시되어 있으나, 도시된 상기 UE는 UE(100)(Terminal), ME(Mobile Equipment), 등의 용어로 언급될 수 도 있다. 또한, 상기 UE는 노트북, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 멀티미디어 기기등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.
<용어의 정의>
이하 도면을 참조하여 설명하기 앞서, 본 발명의 이해를 돕고자, 본 명세서에서 사용되는 용어를 간략하게 정의하기로 한다.
UE/MS : User Equipment/Mobile Station, UE(100) 장치를 의미 함.
EPS: Evolved Packet System의 약자로서, LTE(Long Term Evolution) 네트워크를 지원하는 코어 네트워크를 의미한다. UMTS가 진화된 형태의 네트워크
PDN(Public Data Network) : 서비스를 제공하는 서버가 위치한 독립적인망
PDN-GW(Packet Data Network Gateway) : UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드
Serving GW(Serving Gateway) : 이동성 담당(Mobility anchor), 패킷 라우팅(Packet routing), 유휴 모드 패킷 버퍼링(Idle 모드 packet buffering), Triggering MME to page UE 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드
eNodeB: EPS(Evolved Packet System) 의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.
MME: Mobility Management Entity의 약자로서, UE에 대한 세션과 이동성을 제공하기 위해 EPS 내에서 각 엔티티를 제어하는 역할을 한다.
세션(Session): 세션은 데이터 전송을 위한 통로로써 그 단위는 PDN, Bearer, IP flow 단위 등이 될 수 있다. 각 단위의 차이는 3GPP에서 정의한 것처럼 대상 네트워크 전체 단위(APN 또는 PDN 단위), 그 내에서 QoS로 구분하는 단위(Bearer 단위), 목적지 IP 주소 단위로 구분할 수 있다.
APN: Access Point Name의 약자로서, 네트워크에서 관리하는 접속 포인트의 이름으로서 UE에게 제공된다. 즉, PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열이다. 요청한 서비스나 망(PDN)에 접속하기 위해서는 해당 P-GW를 거치게 되는데, 이 P-GW를 찾을 수 있도록 망 내에서 미리 정의한 이름(문자열)이다. 예를 들어, APN은 internet.mnc012.mcc345.gprs와 같은 형태가 될 수 있다.
PDN 연결(connection) : UE에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 UE와 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)을 나타낸다. 이는 세션이 형성될 수 있도록 코어 네트워크 내의 엔티티간 연결(UE(100)-PDN GW)을 의미한다.
UE Context : 네크워크에서 UE를 관리하기 위해 사용되는 UE의 상황 정보, 즉, UE id, 이동성(현재 위치 등), 세션의 속성(QoS, 우선순위 등)으로 구성된 상황 정보
NAS(Non-Access-Stratum) : UE와 MME간의 제어 플레인(control plane)의 상위 stratum. UE와 네트워크간의 이동성 관리(Mobility management)와 세션 관리(Session management), IP 주소 관리(IP address maintenance) 등을 지원
PLMN: 공중 육상 통신 망(Public Land Mobile Network)의 약어로서, 사업자의 네트워크 식별번호를 의미한다. UE의 로밍 상황에서 PLMN은 Home PLMN(HPLMN)과 Visited PLMN(VPLMN)으로 구분된다.
DNN: Data Network Name의 약자로서, APN과 유사하게 네트워크에서 관리하는 접속 포인트의 이름으로서 UE에게 제공된다. 5G 시스템에서 DNN은 APN과 동등하게 (equivalent) 사용된다.
NSSP(Network Slice Selection Policy): 애플리케이션과 S-NSSAI(Session Network Slice Selection Assistance Information)의 매핑을 위해서 UE에 의해서 사용된다.
<기존 4세대 이동통신 시스템과의 인터워킹>
UE가 차세대 RAN(Radio Access Network)의 커버리지를 벗어나더라도, UE는 4세대(4G) 이동통신 시스템을 통해서라도 서비스를 받을 수 있어야 한다. 이를 인터워킹이라고 한다. 이하, 인터워킹에 대해서 자세히 설명하기로 한다.
도 6a는 UE가 로밍하지 않은 경우의 인터워킹을 위한 아키텍처를 나타내고, 도 6b는 UE가 로밍한 경우의 인터워킹을 위한 아키텍처를 나타낸다.
도 6a를 참조하면, UE가 로밍하지 않은 경우에, 기존 4세대 LTE를 위한 E-UTRAN과 EPC와 5세대 이동통신 네트워크는 서로 인터워킹될 수 있다. 도 6a에서 기존 EPC를 위한 PGW(Packet data network Gateway)는 사용자 평면만을 담당하는 PGW-U와 제어 평면을 담당하는 PGW-C로 나뉜다. 그리고, PGW-U는 5세대 코어 네트워크의 UPF 노드에 병합되고, PGW-C는 5세대 코어 네트워크의 SMF 노드에 병합된다. 그리고 기존 EPC를 위한 PCRF(Policy and Charging Rules Function)은 5세대 코어 네트워크의 PCF에 병합될 수 있다. 그리고 기존 EPC를 위한 HSS는 5세대 코어 네트워크의 UDM에 병합될 수 있다. UE는 E-UTRAN을 통해서 코어 네트워크에 접속할 수도 있지만, UE는 5G RAN(radio access network)과 AMF를 통해 코어 네트워크에 접속할 수도 있다.
도 6a와 도 6b를 상호 비교하여 참조하면, UE가 VPLMN(Visited Public Land Mobile Network)으로 로밍한 경우, 상기 UE의 데이터는 HPLMN(Home PLMN)을 경유하여 전달된다.
한편 도 6a 및 도 6b에 도시된 N26 인터페이스는 EPC와 NG 코어 간에 인터워킹을 원활하게 하기 위해, MME와 AMF 간에 연결되는 인터페이스이다. 이러한 N26 인터페이스는 사업자에 따라 선택적으로 지원될 수 있다. 즉, EPC와의 인터워킹을 위해서 네트워크 사업자는 N26 인터페이스를 제공할 수도 있고 혹은 N26 인터페이스를 제공하지 않을 수도 있다.
<등록 절차>
UE는 이동 추적(mobility tracking)을 가능하게 하고 데이터 수신을 가능하게 하고, 그리고 서비스를 수신하기 위해, 인가(authorise)를 얻을 필요가 잇다. 이를 위해, UE는 네트워크에 등록해야 한다. 등록 절차는 UE가 5G 시스템에 대한 초기 등록을 해야할 필요가 있을 때 수행된다. 또한, 상기 등록 절차는, UE가 주기적 등록 업데이트를 수행 할 때, 유휴 모드에서 새로운 TA(tracking area)으로 이동할 때 그리고 UE가 주기적인 등록 갱신을 수행해야 할 필요가 있을 때에, 수행된다.
초기 등록 절차 동안, UE의 ID가 UE로부터 획득될 수 있다. AMF는 PEI (IMEISV)를 UDM, SMF 및 PCF로 전달할 수 있다.
도 7은 예시적인 등록 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
1) UE는 RAN으로 AN 메시지를 전송할 수 있다. 상기 AN 메시지는 AN 파라미터, 등록 요청 메시지를 포함할 수 있다. 상기 등록 요청 메시지는 등록 타입, 가입자 영구 ID 혹은 임시 사용자 ID, 보안 파라미터, NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information), UE의 5G 능력, PDU(Protocol Data Unit) 세션 상태 등의 정보를 포함할 수 있다.
5G RAN인 경우, 상기 AN 파라미터는 SUPI 또는 임시 사용자 ID, 선택된 네트워크 및 NSSAI를 포함할 수 있다.
등록 타입은 UE가 "초기 등록"(즉, UE가 비 등록 상태에 있음), "이동성 등록 업데이트"(즉, UE가 등록 된 상태에 있고 이동성으로 인해 등록 절차를 시작 함) 또는 "정기 등록 업데이트"(즉, UE가 등록 된 상태에 있으며 주기적인 업데이트 타이머 만료로 인해 등록 절차를 시작함)인지 여부를 나타낼 수 있다. 임시 사용자 ID가 포함되어 있는 경우, 상기 임시 사용자 ID는 마지막 서빙 AMF를 나타낸다. UE가 3GPP 액세스의 PLMN과 다른 PLMN에서 비 -3GPP 액세스를 통해 이미 등록 된 경우, UE는 비 -3GPP 액세스를 통해 등록 절차 동안 AMF에 의해 할당 된 UE 임시 ID를 제공하지 않을 수 있다.
보안 파라미터는 인증 및 무결성 보호를 위해 사용될 수 있다.
PDU 세션 상태는 UE에서 사용 가능한 (이전에 설정된) PDU 세션을 나타낸다.
2) SUPI가 포함되거나 임시 사용자 ID가 유효한 AMF를 나타내지 않는 경우, RAN은 (R)AT 및 NSSAI에 기초하여 AMF를 선택할 수 있다.
(R)AN이 적절한 AMF를 선택할 수 없는 경우 로컬 정책에 따라 임의의 AMF를 선택하고, 상기 선택된 AMF로 등록 요청을 전달한다. 선택된 AMF가 UE를 서비스 할 수 없는 경우, 선택된 AMF는 UE를 위해 보다 적절한 다른 AMF를 선택한다.
3) 상기 RAN은 새로운 AMF로 N2 메시지를 전송한다. 상기 N2 메시지는 N2 파라미터, 등록 요청을 포함한다. 상기 등록 요청은 등록 타입, 가입자 영구 식별자 또는 임시 사용자 ID, 보안 파라미터, NSSAI 및 MICO 모드 기본 설정 등을 포함할 수 있다.
5G-RAN이 사용될 때, N2 파라미터는 UE가 캠핑하고 있는 셀과 관련된 위치 정보, 셀 식별자 및 RAT 타입을 포함한다.
UE에 의해 지시된 등록 타입이 주기적인 등록 갱신이면, 후술하는 과정 4~17은 수행되지 않을 수 있다.
4) 상기 새로이 선택된 AMF는 이전 AMF로 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다.
UE의 임시 사용자 ID가 등록 요청 메시지에 포함되고 서빙 AMF가 마지막 등록 이후 변경된 경우, 새로운 AMF는 UE의 SUPI 및 MM 컨텍스트를 요청하기 위해 완전한 등록 요청 정보를 포함하는 정보 요청 메시지를 이전 AMF로 전송할 수있다.
5) 이전 AMF는 상기 새로이 선택된 AMF로 정보 응답 메시지를 전송한다. 상기 정보 응답 메시지는 SUPI, MM 컨텍스트, SMF 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 이전 AMF는 UE의 SUPI 및 MM 컨텍스트를 포함하는 정보 응답 메시지를 전송한다.
- 이전 AMF에 활성 PDU 세션에 대한 정보가 있는 경우, 상기 이전 AMF에는 SMF의 ID 및 PDU 세션 ID를 포함하는 SMF 정보를 상기 정보 응답 메시지 내에 포함시킬 수 있다.
6) 상기 새로운 AMF는 SUPI가 UE에 의해 제공되지 않거나 이전 AMF로부터 검색되지 않으면, UE로 Identity Request 메시지를 전송한다.
7) 상기 UE는 상기 SUPI를 포함하는 Identity Response 메시지를 상기 새로운 AMF로 전송한다.
8) AMF는 AUSF를 트리거하기로 결정할 수 있다. 이 경우, AMF는 SUPI에 기초하여, AUSF를 선택할 수 있다.
9) AUSF는 UE 및 NAS 보안 기능의 인증을 시작할 수 있다.
10) 상기 새로운 AMF는 이전 AMF로 정보 응답 메시지를 전송할 수 있다.
만약 AMF가 변경된 경우, 새로운 AMF는 UE MM 컨텍스트의 전달을 확인하기 위해서, 상기 정보 응답 메시지를 전송할 수 있다.
- 인증 / 보안 절차가 실패하면 등록은 거절되고 새로운 AMF는 이전 AMF에 거절 메시지를 전송할 수 잇다.
11) 상기 새로운 AMF는 UE로 Identity Request 메시지를 전송할 수 있다.
PEI가 UE에 의해 제공되지 않았거나 이전 AMF로부터 검색되지 않은 경우, AMF가 PEI를 검색하기 위해 Identity Request 메시지가 전송될 수 있다.
12) 상기 새로운 AMF는 ME 식별자를 검사한다.
13) 후술하는 과정 14가 수행된다면, 상기 새로운 AMF는 SUPI에 기초하여 UDM을 선택한다.
14) 최종 등록 이후에 AMF가 변경되거나, AMF에서 UE에 대한 유효한 가입 컨텍스트가 없거나, UE가 AMF에서 유효한 컨텍스트를 참조하지 않는 SUPI를 제공하면, 새로운 AMF는 위치 갱신(Update Location) 절차를 시작한다. 혹은 UDM이 이전 AMF에 대한 위치 취소(Cancel Location)를 시작하는 경우에도 시작될 수 있다. 이전 AMF는 MM 컨텍스트를 폐기하고 가능한 모든 SMF (들)에게 통지하며, 새로운 AMF는 AMF 관련 가입 데이터를 UDM으로부터 얻은 후에 UE에 대한 MM 컨텍스트를 생성한다.
네트워크 슬라이싱이 사용되는 경우 AMF는 요청 된 NSSAI, UE 가입 및 로컬 정책을 기반으로 허용 된 NSSAI를 획득한다. AMF가 허용된 NSSAI를 지원하는 데 적합하지 않은 경우 등록 요청을 다시 라우팅합니다.
15) 상기 새로운 AMF는 SUPI에 기반하여 PCF를 선택할 수 있다.
16) 상기 새로운 AMF는 UE Context Establishment Request 메시지를 PCF로 전송한다. 상기 AMF는 PCF에게 UE에 대한 운영자 정책을 요청할 수 있다.
17) 상기 PCF는 UE Context Establishment Acknowledged 메시지를 상기 새로운 AMF로 전송한다.
18) 상기 새로운 AMF는 SMF에게 N11 요청 메시지를 전송한다.
구체적으로, AMF가 변경되면, 새로운 AMF는 각 SMF에게 UE를 서비스하는 새로운 AMF를 통지한다. AMF는 이용 가능한 SMF 정보로 UE로부터의 PDU 세션 상태를 검증한다. AMF가 변경된 경우 사용 가능한 SMF 정보가 이전 AMF로부터 수신될 수 있다. 새로운 AMF는 UE에서 활성화되지 않은 PDU 세션과 관련된 네트워크 자원을 해제하도록 SMF에 요청할 수 있다.
19) 상기 새로운 AMF는 N11 응답 메시지를 SMF에게 전송한다.
20) 상기 이전 AMF는 UE Context Termination Request 메시지를 PCF로 전송한다.
상기 이전 AMF가 PCF에서 UE 컨텍스트가 설정되도록 이전에 요청했었던 경우, 상기 이전 AMF는 PCF에서 UE 컨텍스트를 삭제시킬 수 있다.
21) 상기 PCF는 이전 AMF로 UE Context Termination Request 메시지를 전송할 수 있다.
22) 상기 새로운 AMF는 등록 수락 메시지를 UE로 전송한다. 상기 등록 수락 메시지는 임시 사용자 ID, 등록 영역, 이동성 제한, PDU 세션 상태, NSSAI, 정기 등록 업데이트 타이머 및 허용 된 MICO 모드를 포함할 수 있다.
상기 등록 수락 메시지는 허용된 NSSAI와 그리고 상기 매핑된 NSSAI의 정보를 포함할 수 있다. UE의 액세스 타입에 대한 상기 허용된 NSSAI정보는 등록 수락 메시지를 포함하는 N2 메시지 내에 포함될 수 있다. 상기 매핑된 NSSAI의 정보는 상기 허용된 NSSAI의 각 S-NSSAI를 HPLMN을 위해 설정된 NSSAI의 S-NASSI에 매핑한 정보이다.
상기 AMF가 새 임시 사용자 ID를 할당하는 경우 임시 사용자 ID가 상기 등록 수락 메시지 내에 더 포함될 수 있다. 이동성 제한이 UE에 적용되는 경우에 이동성 제한을 지시하는 정보가 상기 등록 수락 메시지내에 추가적으로 포함될 수 있다. AMF는 UE에 대한 PDU 세션 상태를 나타내는 정보를 등록 수락 메시지 내에 포함시킬 수 있다. UE는 수신된 PDU 세션 상태에서 활성으로 표시되지 않은 PDU 세션과 관련된 임의의 내부 리소스를 제거할 수 있다. PDU 세션 상태 정보가 Registration Request에 있으면, AMF는 UE에게 PDU 세션 상태를 나타내는 정보를 상기 등록 수락 메시지 내에 포함시킬 수 있다.
23) 상기 UE는 상기 새로운 AMF로 등록 완료 메시지를 전송한다.
<PDU 세션 수립 절차>
PDU(Protocol Data Unit) 세션 수립 절차는 아래와 같이 두 가지 유형의 PDU 세션 수립 절차가 존재할 수 있다.
- UE가 개시하는 PDU 세션 수립 절차
- 네트워크가 개시하는 PDU 세션 수립 절차. 이를 위해, 네트워크는 장치 트리거 메시지를 UE의 애플리케이션 (들)에 전송할 수 있다.
도 8은 예시적인 PDU 세션 수립 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 8에 도시된 절차는 도 7에 도시된 등록 절차에 따라, UE가 AMF 상에 이미 등록한 것으로 가정한다. 따라서 AMF는 이미 UDM으로부터 사용자 가입 데이터를 획득한 것으로 가정한다.
1) UE는 AMF로 NAS 메시지를 전송한다. 상기 메시지는 S-NSSAI(Session Network Slice Selection Assistance Information), DNN, PDU 세션 ID, 요청 타입, N1 SM 정보 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 UE는 현재 액세스 타입의 허용된(allowed) NSSAI로부터 S-NSSAI를 포함시킨다. 만약 상기 매핑된 NSSAI에 대한 정보가 상기 UE에게 제공되었다면, 상기 UE는 상기 허용된 NSSAI에 기반한 S-NSSAI와 상기 매핑된 NSSAI의 정보에 기반한 대응 S-NSSAI를 모두 제공할 수 있다. 여기서, 상기 매핑된 NSSAI의 정보는 상기 허용된 NSSAI의 각 S-NSSAI를 HPLMN을 위해 설정된 NSSAI의 S-NASSI에 매핑한 정보이다.
보다 구체적으로, 상기 UE는 도 7의 등록 절차에서 네트워크(즉, AMF)로부터 수신한 등록 수락 메시지의 포함된, 허용된 S-NSSAI와 상기 매핑된 S-NSSAI의 정보를 추출하여 저장하고 있을 수 있다. 따라서, 상기 UE는 상기 PDU 세션 수립 요청 메시지에 상기 허용된 NSSAI에 기반한 S-NSSAI와 상기 매핑된 NSSAI의 정보에 기반한 대응 S-NSSAI를 모두 포함시켜서, 전송할 수 있다.
새로운 PDU 세션을 수립하기 위해, UE는 새로운 PDU 세션 ID를 생성할 수 있다.
UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 N1 SM 정보 내에 포함시킨 NAS 메시지를 전송함으로써 UE에 의해 개시되는 PDU 세션 수립 절차를 시작할 수 있다. 상기 PDU 세션 수립 요청 메시지는 요청 타입, SSC 모드, 프로토콜 구성 옵션을 포함 할 수 있다.
PDU 세션 수립이 새로운 PDU 세션을 설정하기 위한 것일 경우 요청 타입은 "초기 요청"을 나타낸다. 그러나, 3GPP 액세스와 비-3GPP 액세스 사이의 기존 PDU 세션이 존재하는 경우, 상기 요청 타입은 "기존 PDU 세션"을 나타낼 수 있다.
상기 UE에 의해 전송되는 NAS 메시지는 AN에 의해 N2 메시지 내에 인캡슐레이션 된다. 상기 N2 메시지는 AMF로 전송되며, 사용자 위치 정보 및 액세스 기술 타입 정보를 포함할 수 있다.
- N1 SM 정보는 외부 DN에 의한 PDU 세션 인증에 대한 정보가 포함된 SM PDU DN 요청 컨테이너를 포함 할 수 있다.
2) AMF는 메시지가 상기 요청 타입이 "초기 요청"을 나타내는 경우 그리고 상기 PDU 세션 ID가 UE의 기존 PDU 세션을 위해서 사용되지 않았던 경우, 새로운 PDU 세션에 대한 요청에 해당한다고 결정할 수 있다.
NAS 메시지가 S-NSSAI를 포함하지 않으면, AMF는 UE 가입에 따라 요청 된 PDU 세션에 대한 디폴트 S-NSSAI를 결정할 수 있다. AMF는 PDU 세션 ID와 SMF의 ID를 연관지어 저장할 수 있다.
3) AMF는 SM 요청 메시지를 SMF로 전송한다. 상기 SM 요청 메시지는 가입자 영구 ID, DNN, S-NSSAI, PDU 세션 ID, AMF ID, N1 SM 정보, 사용자 위치 정보, 액세스 기술 유형 를 포함할 수 있다. 상기 N1 SM 정보는 PDU 세션 ID, PDU 세션 수립 요청 메시지를 포함할 수 있다.
AMF ID는 UE를 서비스하는 AMF를 식별하기 위해서 사용된다. N1 SM 정보는 UE로부터 수신된 PDU 세션 수립 요청 메시지를 포함할 수 있다.
4a) SMF는 가입자 데이터 요청 메시지를 UDM으로 전송한다. 상기 가입자데이터 요청 메시지는 가입자 영구 ID, DNN을 포함할 수 있다.
위 과정 3에서 요청 타입이 "기존 PDU 세션"을 나타내는 경우 SMF는 해당 요청이 3GPP 액세스와 비 -3GPP 액세스 사이의 핸드 오버로 기인한 것으로 결정한다. SMF는 PDU 세션 ID를 기반으로 기존 PDU 세션을 식별할 수 있다.
SMF가 아직 DNN과 관련된 UE에 대한 SM 관련 가입 데이터를 검색하지 않은 경우 SMF는 가입 데이터를 요청할 수 있다.
4b) UDM은 가입 데이터 응답 메시지를 SMF로 전송할 수 있다.
가입 데이터에는 인증된 요청 타입, 인증 된 SSC 모드, 기본 QoS 프로파일에 대한 정보가 포함될 수 있다.
SMF는 UE 요청이 사용자 가입 및 로컬 정책을 준수하는지 여부를 확인할 수 있다. 혹은, SMF는 AMF에 의해 전달된 NAS SM 시그널링(관련 SM 거부 원인 포함)을 통해 UE 요청을 거절하고, SMF는 AMF에게 PDU 세션 ID가 해제된 것으로 간주되어야 함을 알린다.
5) SMF는 UPF를 통해 DN에게 메시지를 전송한다.
구체적으로, SMF가 PDU 세션 수립을 승인 / 인증해야 하는 경우 SMF는 UPF를 선택하고 PDU를 트리거한다.
PDU 세션 수립 인증 / 권한 부여가 실패하면, SMF는 PDU 세션 수립 절차를 종료하고 UE에 거절을 알린다.
6a) 동적 PCC가 배포되면 SMF는 PCF를 선택한다.
6b) SMF는 PDU 세션에 대한 기본 PCC 규칙을 얻기 위해 PCF쪽으로 PDU-CAN 세션 수립을 시작할 수 있다. 과정 3에서의 요청 타입이 "기존 PDU 세션"을 나타내면 PCF는 대신 PDU-CAN 세션 수정을 시작할 수 있다.
7) 과정 3의 요청 타입이 "초기 요청"을 나타내면 SMF는 PDU 세션에 대한 SSC 모드를 선택한다. 과정 5가 수행되지 않으면 SMF는 UPF도 선택할 수 있다. 요청 타입 IPv4 또는 IPv6의 경우 SMF는 PDU 세션에 대한 IP 주소 / 프리픽스(prefix)를 할당할 수 있다.
8) 동적 PCC가 배치되고 PDU-CAN 세션 수립이 아직 완료되지 않은 경우 SMF는 PDU-CAN 세션 시작을 시작할 수 있다.
9) 요청 타입이 "초기 요청"을 나타내고 과정 5가 수행되지 않은 경우 SMF는 선택된 UPF를 사용하여 N4 세션 수립 절차를 시작하고, 그렇지 않으면 선택한 UPF를 사용하여 N4 세션 수정 절차를 시작할 수 있다.
9a) SMF는 UPF에 N4 세션 수립 / 수정 요청 메시지를 전송한다. 그리고, 상기 SMF는 PDU 세션에 대해 UPF에 설치될 패킷 탐지, 시행 및 보고 규칙을 제공할 수 있다. SMF가 CN 터널 정보를 할당되는 경우, CN 터널 정보가 UPF에 제공될 수 있다.
9b) UPF는 N4 세션 수립 / 수정 응답 메시지를 전송함으로써, 응답할 수 있다. CN 터널 정보가 UPF에 의해 할당되는 경우, CN 터널 정보가 SMF에 제공될 수 있다.
10) 상기 SMF는 SM 응답 메시지를 AMF로 전송한다. 상기 메시지는 원인, N2 SM 정보, N1 SM 정보를 포함할 수 있다. 상기 N2 SM 정보는 PDU 세션 ID, QoS 프로파일, CN 터널 정보를 포함할 수 있다. 상기 N1 SM 정보는 PDU 세션 수립 수락 메시지를 포함할 수 있다. 상기 PDU 세션 수립 수락 메시지는 허가 된 QoS 규칙, SSC 모드, S-NSSAI, 할당 된 IPv4 주소를 포함할 수 있다.
N2 SM 정보는 AMF가 RAN에게 전달해야 하는 정보로서 다음과 같은 것들을 포함할 수 있다.
- CN 터널 정보: 이는 PDU 세션에 해당하는 N3 터널의 코어 네트워크 주소에 해당한다.
- QoS 프로파일: 이는 RAN에 QoS 파라미터와 QoS 흐름 식별자 간의 매핑을 제공하기 위해서 사용된다.
- PDU 세션 ID: 이는 UE에 대한 AN 시그널링에 의해 UE에 대한 AN 리소스들과 PDU 세션 간의 연관을 UE에 나타내기 위해 사용될 수 있다.
한편, N1 SM 정보는 AMF가 UE에게 제공해야하는 PDU 세션 수락 메시지를 포함한다.
다중 QoS 규칙들은 PDU 세션 수립 수락 메시지 내의 N1 SM 정보 및 N2 SM 정보 내에 포함될 수 있다.
- SM 응답 메시지는 또한 PDU 세션 ID 및 AMF가 어떤 타겟 UE뿐만 아니라 UE를 위해 어떤 액세스가 사용되어야 하는지를 결정할 수 있게 하는 정보를 포함한다.
11) AMF는 RAN으로 N2 PDU 세션 요청 메시지를 전송한다. 상기 메시지는 N2 SM 정보, NAS 메시지를 포함할 수 있다. 상기 NAS 메시지는 PDU 세션 ID, PDU 세션 수립 수락 메시지를 포함할 수 있다.
AMF는 PDU 세션 ID 및 PDU 세션 수립 수락 메시지를 포함하는 NAS 메시지를 전송할 수 있다. 또한, AMF는 SMF로부터 수신 N2 SM 정보를 N2 PDU 세션 요청 메시지 내에 포함시켜 RAN에 전송한다.
12) RAN은 SMF로부터 수신된 정보와 관련된 UE와의 특정 시그널링 교환을 할 수 있다.
RAN은 또한 PDU 세션에 대해 RAN N3 터널 정보를 할당한다.
RAN은 과정 10에서 제공된 NAS 메시지를 UE에 전달한다. 상기 NAS 메시지는 PDU 세션 ID, N1 SM 정보를 포함할 수 있다. 상기 N1 SM 정보는 PDU 세션 수립 수락 메시지를 포함할 수 있다.
RAN은 필요한 RAN 자원이 설정되고 RAN 터널 정보의 할당이 성공적인 경우에만 NAS 메시지를 UE에게 전송한다.
13) RAN은 AMF로 N2 PDU 세션 응답 메시지를 전송한다. 상기 메시지는 PDU 세션 ID, 원인, N2 SM 정보를 포함할 수 있다. 상기 N2 SM 정보는 PDU 세션 ID, (AN) 터널 정보, 허용 / 거부된 QoS 프로파일 목록을 포함할 수 있다.
- RAN 터널 정보는 PDU 세션에 해당하는 N3 터널의 액세스 네트워크 주소에 해당할 수 있다.
14) AMF는 SM 요청 메시지를 SMF로 전송할 수 있다. 상기 SM 요청 메시지는 N2 SM 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 AMF는 RAN에서 수신한 N2 SM 정보를 SMF로 전달하는 것일 수 있다.
15a) 상기 PDU 세션에 대한 N4 세션이 이미 설정되지 않은 경우 SMF는 UPF와 함께 N4 세션 수립 절차를 시작할 수 있다. 그렇지 않은 경우 SMF는 UPF를 사용하여 N4 세션 수정 절차를 시작할 수 있다. SMF는 AN 터널 정보와 CN 터널 정보를 제공할 수 있다. CN 터널 정보는 SMF가 과정 8에서 CN 터널 정보를 선택한 경우에만 제공해야할 수 있다.
15b) 상기 UPF는 SMF에 N4 세션 수립 / 수정 응답 메시지를 전송할 수 있다.
16) SMF는 SM 응답 메시지를 AMF로 전송할 수 있다. 이 과정이 끝나면 AMF는 관련 이벤트를 SMF에 전달할 수 있다. RAN 터널 정보가 변경되거나 AMF가 재배치되는 핸드 오버시에 발생한다.
17) SMF는 UPF를 통해 UE에게 정보를 전송한다. 구체적으로, PDU Type IPv6의 경우 SMF는 IPv6 Router Advertisement를 생성하고 이를 N4와 UPF를 통해 UE로 전송할 수 있다.
18) PDU 세션 수립 요청이 3GPP 액세스와 비-3GPP 액세스 사이의 핸드 오버에 기인한 경우, 즉 요청 타입이 "기존 PDU 세션"으로 설정되면 SMF는 소스 액세스(3GPP 또는 비 -3GPP 액세스)를 통해 사용자 평면을 해제한다.
19) SMF의 ID가 DNN 가입 컨텍스트의 UDM에 의해 과정 4b에 포함되지 않은 경우, SMF는 SMF 주소 및 DNN을 포함하여 "UDM_Register UE serving NF 서비스"를 호출할 수 있다. UDM은 SMF의 ID, 주소 및 관련 DNN을 저장할 수 있다.
절차 중에 PDU 세션 수립이 성공적이지 않으면 SMF는 AMF에 알린다.
<URSP(UE Route Selection Policy)>
USRF는 UE가 어떻게 트래픽을 전송을 할 지에 대한 정책(Policy) 정보를 포함한다. 트래픽은 수립된 PDU 세션으로 라우팅될 수 있고, 상기 PDU 세션의 밖인 비-3GPP 액세스로 오프로딩 될 수도 있고 또한 새로운 PDU 세션의 수립을 트리거링할 수도 있다.
일반적으로 URSP는 네트워크 (PCF; Policy Control Function)에서 UE 설정 갱신 절차(Configuration Update procedure)를 통하여 UE에게 제공/업데이트 한다.
도 9는 UE 정책 전달을 위한 UE 설정 갱신 절차를 나타낸다.
PCF가 UE 설정 내의 UE 액세스 및 PDU 세션 선택 정보(즉, UE 정책)를 갱신하고 싶을 때, 도시된 절차가 개시된다.
1a) AMF는 PCF로부터 Npcf_AMPolicyControl_Create Response 메시지를 수신할 수 있다. 상기 수신한 메시지는 액세스 및 이동 관련 정보 또는 UE 정책 정보(즉, UE 액세스 및 PDU 세션 선택 관련 정보)를 포함할 수 있다.
1b) AMF는 PCF로부터 Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify 메시지를 수신한다. 상기 수신한 메시지는 액세스 및 이동 관련 정보 또는 UE 정책 정보(즉, UE 액세스 및 PDU 세션 선택 관련 정보)를 포함할 수 있다.
2) UE가 유휴 상태(예컨대, CM-IDLE 상태)에 있은 경우, AMF는 네트워크 에 의한 서비스 요청 절차를 트리거할 수 있다. 그러나 UE가 연결 상태인 경우, AMF는 PCF로부터 수신한 UE 정책 정보를 UE로 전달할 수 있다. 상기 UE 정책 정보는 하나 또는 복수의 PSI들이 추가, 제거 또는 수정되었음을 UE에게 알리기 위해 PSI들의 리스트를 포함할 수 있다.
3) UE는 PSI 동작을 수행하고, 결과를 AMF로 전달할 수 있다. 상기 AMF는 상기 전달받은 결과를 PCF로 전달할 수 있다.
4) 상기 AMF가 UE 정책 정보를 수신하였고, PCF가 UE 정책 정보를 수신하기기로 한 경우, AMF는 정책 정보 요청 트리거 조건에 대한 정보를 포함하는 Npcf_AMPolicyControl_Update를 통하여 UE의 응답을 PCF로 전달할 수 있다.
5) 상기 PCF는 the Npcf_AMPolicyControl_Update의 수신을 AMF에게 알릴 수 있다.
<제어 평면 부하, 혼잡, 과부하 제어>
5G 시스템 내의 NF들이 UE에게 충분한 서비스들 및 연결을 제공하기 위한 공칭 용량(nominal capacity)하에서 동작하는 것을 보장하고, 다양한 동작 조건들(피크 동작 시간, 극단적인 조건)에서 5G 시스템을 지키기 위해 다양한 조치들(measures)을 지원한다. 다양한 조치들은 부하 (재)밸런싱, 과부하 제어 및 NAS 레벨 혼잡 제어를 포함한다.
<NAS 레벨 혼잡 제어>
여기서, NAS 레벨 혼잡 제어는 DNN에 대해, S-NSSAI에 대해, DNN과 S-NSSAI에 대해 일반적으로(즉, 모든 NAS 메시지들에 대해) 적용될 수 있다. NAS 레벨 혼잡 제어는 UE에게 백-오프 타이머를 제공함으로써 달성된다. 많은 수의 UE들이 백-오프 타이머로 인해 연기된 요청들을 (거의) 동시에 개시하는 것을 피하기 위해, 5GC는 연기된 요청들이 동기화되지 않도록 백-오프 타이머 값을 선택해야 한다.
UE가 백-오프 타이머를 수신하면, i) 백-오프 타이머가 만료될 때까지, 또는 ii)UE가 네트워크로부터 모바일 종착 요청(mobile terminated request)을 수신할 때까지, 또는 iii)UE가 긴급 서비스나 우선 순위가 높은 액세스를 위해 시그널링을 개시할 때까지, UE는 적용되는 혼잡 제어에 대해 어떠한 NAS 시그널링도 개시해선 안 된다.
AMF들 및 SMF들은 NAS 레벨 혼잡 제어를 적용할 수 있지만, 우선 순위가 높은 액세스 및 긴급 서비스들에 대해서는 NAS 레벨 혼잡 제어를 적용할 수 없다.
일반적인 과부하 조건 하에서 AMF는 임의의 5G-AN(5G Access Network)를 사용하는 UE들로부터 수신된 NAS 메시지들을 거절할 수 있다. NAS 요청이 거절되면, AMF는 이동성 관리(Mobility Management: MM) 백-오프 타이머를 UE에게 전송하고, AMF는 UE 컨텍스트를 유지한다면 UE 당 백-오프 시간을 저장할 수 있다. AMF는 저장된 백-오프 시간이 만료되기 전에는 UE 로부터 전송되는 임의의 후속 요청을 즉시 거절할 수 있다. MM 백-오프 타이머가 구동되는 동안, UE는 등록 취소 절차(Deregistration procedure), 우선 순위가 높은 액세스, 긴급 서비스들 및 모바일 종착 서비스들을 제외하고는 어떠한 NAS 요청도 개시할 수 없다. 이러한 임의의 등록 취소 절차가 끝나면, 백-오프 타이머는 계속 구동된다. MM 백-오프 타이머가 구동되는 동안, UE가 이미 CM(Connection Management; 연결 관리)-CONNECTED 상태인 경우, UE는 이동성 등록 업데이트(mobility registration update)에 대한 등록을 수행할 수 있다. UE가 MM 백-오프 타이머가 구동되는 동안 페이징 요청(paging request) 또는 NAS 통지(notification) 메시지를 AMF로부터 수신하면, UE는 MM 백-오프 타이머를 정지시키고 서비스 요청 절차(Service Request procedure) 또는 이동성 등록 업데이트를 위한 등록 절차를 개시해야 한다.
MM 백-오프 타이머는 셀(Cell)/RAT(Radio Access Technology: 무선 접속 기술)/액세스 타입(Access Type) 및 PLMN(Public Land Mobile Network) 변경에 영향을 미치지 않아야 한다. 셀/RAT 및 TA(Tracking Area) 변경은 MM 백-오프 타이머를 정지시키지 않는다. MM 백-오프 타이머는 PLMN 재선택의 트리거가 되어서는 안된다. 백-오프 타이머는 동등한 PLMN이 아닌 새로운 PLMN이 액세스될 때 정지된다.
AMF는 UE가 이미 CM-CONNECTED 상태에 있을 때 수행되는 이동성 등록 업데이트를 위한 등록 요청 메시지를 거절해서는 안된다. CM-IDLE 상태 이동성의 경우, 이동성 등록 업데이트를 위한 등록 요청 메시지를 거절할 수 있고, MM 백-오프 타이머 값을 등록 거절 메시지에 포함시킬 수 있다. 여기서, CM-CONNECTED는 UE가 N1을 통해 AMF와 NAS 시그널링 연결을 갖는 상태이다. 그리고, CM-IDLE은 UE가 N1을 통해 AMF와 수립된 NAS 시그널링 연결이 없는 상태이다.
AMF가 등록 요청 메시지들 또는 서비스 요청을 MM 백-오프 타이머와 함께 거절하고, MM 백-오프 타이머가 UE의 주기적인 등록 업데이트(Periodic Registration Update) 타이머와 무조건적인 등록 취소(Implicit Deregistration) 타이머를 더한 값보다 큰 경우, AMF는 모바일 도달(mobile reachable) 타이머 및/또는 무조건적인 등록 취소 타이머를 조절함으로써 AMF는 MM 백-오프 타이머가 구동되는 동안 무조건적으로 UE를 등록 취소하지 않도록 한다.
<APN 기반 세션 관리 혼잡 제어>
APN 기반 세션 관리(Session Management: SM) 혼잡 제어는 예를 들어 혼잡 상황으로 인해 MME에 의해 활성화될 수 있다.
MME는 APN과 연관된 ESM 혼잡이 검출될 때, UE로부터의 EPS SM(이하, ESM) 요청 (예를 들어, PDN 연결, 베어러 자원 할당 또는 베어러 자원 변경 요청)을 거부할 수 있고, SM 백-오프 타이머를 포함하는 거절 메시지를 전송할 수 있다. UE가 APN을 제공하지 않으면, MME는 PDN GW 선택 절차에서 사용되는 APN을 사용할 수 있다.
MME는 SM 백-오프 타이머를 포함하는 NAS 비활성화 EPS 벵러 컨텍스트 요청 메시지를 UE에 전송함으로써, 혼잡한 APN에 속하는 PDN 연결을 비활성화 할 수 있다. NAS 비활성화 EPS 베어러 컨텍스트 요청 메시지 내에 SM 백-오프 타이머가 포함된 경우 "재활성화 요청됨"을 나타내는 원인 정보가 설정하지 않아야 한다.
메모 1 : SM 백-오프 타이머를 지원하지 않는 UE는 세션 관리 절차를 다시 시도함으로써 MME의 부하를 오히려 증가시킬 수 도 있다.
낮은 액세스 우선 순위를 나타내는 정보가 없는 요청이 MME에 의해 거절되는 경우, APN에 대해 혼잡 제어가 활성인 경우에, MME는 UE 및 APN마다 SM 백-오프 시간을 저장할 수 있다. MME는 저장된 SM 백-오프 시간이 만료되기 전에 상기 APN을 사용하는 UE로부터의 임의의 후속 요청을 즉시 거부할 수 있다. MME가 UE 및 APN마다 SM 백-오프 시간을 저장하고 MME가 혼잡한 APN에 접속된 UE에 세션 관리 요청 메시지를 전송하기로 결정하면, MME는 세션 관리 요청 메시지를 UE에 송신하기 전에 상기 SM 백-오프 시간을 초기화한다.
EPS 세션 관리 거절 메시지 또는 NAS 비활성화 EPS 베어러 컨텍스트 요청 메시지에서 SM 백-오프 타이머에 대한 정보가 포함되어 있으면, UE는 타이머가 만료 될 때까지 다음 작업을 수행해야합니다.
- 거절된 EPS 세션 관리 요청 메시지에 APN이 포함되거나 혹은 SM 백-오프 타이머가 NAS 비활성화 EPS 베어러 컨텍스트 요청 메시지 내에 포함되어 있는 경우, UE는 혼잡한 APN에 대한 세션 관리 절차를 시작하지 않는다. UE는 다른 APN에 대한 세션 관리 절차를 개시할 수 있다.
- 거절된 EPS 세션 관리 요청 메시지 내에 APN이 포함되어 있지 않으면, UE는 APN 없이 모든 PDN 유형의 세션 관리 요청을 시작할 수 없다. UE는 특정 APN에 대한 세션 관리 절차를 시작할 수 있다.
- 셀 / TA / PLMN / RAT 변경으로 인해 SM 백-오프 타이머는 중지되지 않을 수 있다.
- UE는 SM 백-오프 타이머가 구동 중일 때에도 우선 순위가 높은 액세스 및 응급 서비스를 위한 세션 관리 절차를 시작할 수 있다.
- UE가 SM 백-오프 타이머가 실행되는 동안 혼잡한 APN에 대한 네트워크 개시 EPS 세션 관리 요청 메시지를 수신하면, UE는이 APN과 관련된 SM 백-오프 타이머를 중지하고 MME에 응답해야한다.
- UE가 낮은 액세스 우선 순위를 오버라이드할 수 있도록 설정되고, 낮은 액세스 우선 순위를 갖는 요청에 응답하여 수신된 거절 메시지로 인해 SM 백-오프 타이머가 실행중인 경우, UE의 상위 계층은 낮은 액세스 우선 순위를 갖지 않는 세션 관리 절차의 개시를 요청할 수 있다.
UE는 EPS SM 백-오프 타이머가 동작 중일 때, PDN 연결 해제(disconnection) 절차 (예를 들어, PDN 연결 해제 요청 메시지의 전송)를 개시할 수 있다.
메모 2 : UE는 PDN 연결을 끊을 때 관련된 SM 백-오프 타이머를 삭제하지 않을 수 있다.
UE는 UE가 활성화할 수 있는 모든 APN에 대해 별도의 SM 백-오프 타이머를 지원해야 한다.
APN 기반의 SM 혼잡 제어는 제어 평면에서 UE로부터 개시된 NAS ESM 시그널링에 적용될 수 있다. SM 혼잡 제어는 데이터의 송수신을 금지하는 것은 아니다. 또한, SM 혼잡 제어는 ESM 혼잡 제어 하에 있는 APN을 사용하는 사용자 평면 베어러를 활성화하기 위해 서비스 요청 절차를 개시하는 것을 금지하는 것은 아니다.
<APN 기반 이동성 관리 혼잡 제어>
MME는 이동성 관리(Mobility Management: MM) 백-오프 타이머를 전달하면서 어태치 절차를 거절함으로써 특정 APN을 사용하는 UE에 대해 APN 기반 혼잡 제어를 수행할 수 있다.
특정 APN을 사용하는 UE들에 대해 혼잡 제어가 활성화되면, MM 백-오프 타이머가 MME에 의해 UE로 전송될 수 있다.
MME가 UE 컨텍스트를 유지하는 경우, 낮은 액세스 우선 순위 인디케이션을 포함하지 않은 요청을 MME가 거절하는 경우, MME는 UE 별로 백-오프 시간을 저장할 수 있다. MME는 저장된 백-오프 시간이 만료되기 전에 UE로부터의 임의의 후속 요청을 즉시 거부할 수 있다.
어태치 요청을 거절한 후, MME는 가입자 데이터를 일정 기간 유지할 수 있다. 이는 특정 APN을 이용하는 UE들로 인한 혼잡 상황이 지속될 때 HSS 시그널링없이 후속 요청들을 거절하는 것을 가능하게 한다.
MM 백-오프 타이머가 구동되는 동안, UE는 이동성 관리 절차에 대한 NAS 요청을 시작할 수 없다. 그러나, UE는 MM 백-오프 타이머가 구동 중일 때에도, 우선 순위가 높은 액세스 및 응급 서비스를 위한 이동성 관리 절차를 개시할 수 있다. MM 백-오프 타이머가 구동되는 동안, UE는 이미 연결 모드에 있으면 추적 영역 업데이트를 수행할 수 있다.
MM 백-오프 타이머가 구동되는 동안, 낮은 우선순위를 갖는 요청에 응답하여 거절 메시지를 수신함으로써 MM 백-오프 타이머가 시작된 경우, 낮은 액세스 우선 순위를 오버라이드할 수 있도록 설정된 UE는 낮은 액세스 우선 순위 없이 이동성 관리 절차를 시작할 수 있다. UE의 상위 계층은 낮은 액세스 우선순위 없이 PDN 접속을 활성화하라고 요청할 수 있다. 또한, UE는 낮은 액세스 우선 순위를 갖지 않는 활성화된 PDN 접속을 가질 수 있다.
<DNN(Data Network Name) 기반 혼잡 제어>
NAS 레벨 혼잡 제어 중 하나로, DNN 기반 혼잡 제어가 사용된다.
DNN 기반 혼잡 제어는 S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information )와 관계없이, 특정(specific/particular) DNN을 사용하는 UE의 NAS 시그널링 혼잡을 피하고 다루기 위해서 사용된다. UE와 5GC는 모두 DNN 기반 혼잡 제어를 제공하기 위한 기능들을 지원한다.
SMF는 UE로부터 전송된 PDU 세선 설립/수정 요청 메시지들을 백-오프 타이머 및 백-오프 타이머와 관련된 DNN과 함께 거절함으로써 UE에 대한 DNN 기반 혼잡 제어를 적용할 수 있다. SMF는 UE에게 백-오프 타이머와 함께 PDU 세션 릴리즈 요청 메시지를 전송함으로써 혼잡한 DNN에 속하는 PDU 세션을 릴리즈할 수 있다. 만약 PDU 세션 릴리즈 요청 메시지에 백-오프 타이머가 설정된 경우, 원인 값“재활성화 요청됨”이 설정되어서는 안된다.
DNN 기반 혼잡 제어가 AMF에서 활성화되면, AMF는 SM(Session Management: 세션 관리) 메시지를 운반하는 NAS 이동 메시지를 위한 NAS 이동 에러 메시지(NAS Transport Error message)를 제공할 수 있다. NAS 이동 에러 메시지에는 백-오프 타이머와 관련된 DNN이 포함될 수 있다. 특정 DNN에 대한 백-오프 타이머가 구동되는 동안, UE는 특정 DNN에 관한 어떠한 NAS 메시지도 전송하지 않는다.
DNN에 대한 백-오프 타이머를 수신하면, UE는 타이머가 만료될 때까지 이하의 동작들을 수행해야 한다.
- 백-오프 타이머와 관련된 DNN이 제공된 경우, UE는 혼잡한 DNN에 대한 어떠한 SM 절차도 개시해서는 안 된다. UE는 다른 DNN들에 대해 SM 절차들을 개시할 수 있다. UE가 EPS로 이동할 때 DNN에 대응하는 APN(Access Point Name)에 대한 어떠한 SM 절차도 개시해선 안 된다.
- 백-오프 타이머와 관련된 DNN이 제공되지 않는 경우, UE는 DNN이 없는 임의의 PDU 세션 타입의 SM 요청들을 개시하지 않는다. UE는 특정한 DNN에 관한 Session Management 절차들은 개시할 수 있다.
- Cell/TA/PLMN/RAT 변화, 비신뢰 비-3GPP 액세스 네트워크의 변화 또는 액세스 타입의 변화는 백-오프 타이머를 정지시키지 않는다.
- UE는 백-오프 타이머가 구동되는 동안, 긴급 서비스들 및 우선 순위가 높은 액세스를 위한 SM 절차들을 개시할 수 있다.
- 백-오프 타이머가 구동되는 동안 UE가 혼잡한 DNN에 대해 네트워크가 개시한 SM 요청 메시지를 수신하는 경우, UE는 이 DNN에 관련된 SM 백-오프 타이머를 정지시키고 5GC에 대해 응답하여야 한다.
UE는 백-오프 타이머가 구동되는 동안 PDU 세션 릴리즈 절차(즉, PDU 세션 릴리즈 요청 메시지를 전송하는 것)는 개시할 수 있다. 이때, UE는 PDU 세션의 연결을 해제할 때 관련된 백-오프 타이머는 삭제하지 않는다.
UE는 UE가 사용할 수 있는 모든 DNN에 대해 별도의 백-오프 타이머를 지원해야 한다.
많은 수의 UE들이 백-오프 타이머로 인해 연기된 요청들을 (거의) 동시에 개시하는 것을 피하기 위해, 5GC는 연기된 요청들이 동기화되지 않도록 백-오프 타이머 값을 선택해야 한다.
DNN 기반 SM 혼잡 제어는 UE에 의해 개시된 제어 평면의 NAS SM 시그널링에 적용될 수 있다. SM 혼잡 제어는 SM 혼잡 제어의 대상인 DNN에 대해 사용자 평면 연결을 활성화하기 위한 UE의 데이터 송수신 또는 서비스 요청 절차를 개시하는 것은 막지 않는다.
<S-NSSAI 기반 혼잡 제어>
S-NSSAI 기반 혼잡 제어는 특정 S-NSSAI에 대해 UE와 관련된 NAS 시그널링 혼잡을 피하기 위해서 사용된다.
S-NSSAI 기반 혼잡 제어는 다음의 경우에 사용될 수 있다.'
- S-NSSAI가 혼잡한 것으로 결정되는 경우, SMF는 S-NSSAI를 포함하는 UE의 SM 요청들에 대해서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 적용하고, 백-오프 타이머와 관련 S-NSSAI를 제공할 수 있다.
네트워크는 하나 이상의 S-NSSAI 혼잡 제어가 충족됨을 검출한 경우, S-NSSAI 기반 혼잡 제어의 수행을 수행할 수 있다. 상기 네트워크는 S-NSSAI 혼잡 백-오프 타이머를 UE별로 저장할 수 있다. 그리고 네트워크는 S-NSSAI와 DNN을 저장할 수 있다. 만약 UE가 비-긴급 PDN 세션을 위해 DNN을 제공하지 않은 경우, 네트워크는 아래 중 하나의 DNN을 선택하여 사용할 수 있다.
UE에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 위한 5GS(5th Generation System) 세션 관리 타이머, 즉 T3585가 S-NSSAI 및 DNN 별로 시작된 경우
UE에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 위한 5GS 세션 관리 타이머, 즉 T3584가 S-NSSAI 별로 시작된 경우
<본 명세서의 개시를 통해 해결하고자 하는 문제점>
1. 제1 문제점
5GS의 로밍 시나리오 중 HR 방식에서 네트워크(예컨대 SMF)가 혼잡 상황인 경우에, UE가 PDU 세션 수립 요청 메시지를 네트워크에 전송할 때, 허용 S-NSSAI와 그리고 매핑된 S-NSSAI를 포함하여 전송한다. 이때, 방문 네트워크 내의 V-SMF(Visited SMF) 또는 홈 네트워크의 H-SMF(Home SMF)가 혼잡 상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어만을 수행하고자 할 때, UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 거절하게 되는데 이때, PDU 세션에 대한 (SM) 백-오프 타이머와 그리고 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)을 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 이때, UE는 거절 메시지의 (SM) 백-오프 타이머 및 원인 값이 V-SMF에 의한 것인지 아니면 H-SMF에 의한 것인지를 구분할 수 없다. 따라서, 거절 메시지에 포함된 (SM) 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI에 적용해야 하는지 아니면 상기 매핑된 S-NSSAI에 적용해야 하는지 불분명하다. 따라서, UE는 적절하지 못하게 (SM) 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI 혹은 매핑된 S-NSSAI에 적용함에 따라서 불필요한 NAS 시그널링 요청을 네트워크에게 전달할 수도 있으며, 네트워크 입장에서도 비효율적인 NAS 레벨 혼잡 제어(즉, SM 혼잡 제어)를 수행하게 된다.
1-1. V-PLMN의 슬라이스 : H-PLMN의 슬라이스 = M : N 매핑 관계 시나리오
한편, V-PLMN에서 S-NSSAI#A, S-NSSAI#B,쪋, S-NSSAI#M (m개의 슬라이스들)를 사용하고 있고, H-PLMN에서 S-NSSAI#1, S-NSSAI#2, S-NSSAI#3, 쪋, S-NSSAI#N (n개의 슬라이스들)를 사용할 수 있다. 즉, V-PLMN의 S-NSSAI#A, S-NSSAI#B,쪋, S-NSSAI#M이 H-PLMN의 S-NSSAI#1, S-NSSAI#2, S-NSSAI#3, 쪋, S-NSSAI#N와 M:N 매핑 관계를 가질 수 있다. (즉, V-PLMN의 슬라이스 : H-PLMN의 슬라이스 = M : N). 일반적으로, 현재 3GPP에서는 하나의 V-PLMN 슬라이스는 여러 개의 H-PLMN 슬라이스와 매핑 관계를 가질 수 있지만, 역관계는 지원하지 않는다. 즉, 하나의 H-PLMN 슬라이스는 여러 개의 V-PLMN 슬라이스와는 매핑 관계를 가질 수 없다. 여기서 매핑 관계란, 로밍 상황에서 UE가 V-PLMN에서 지원하여 사용되는 S-NSSAI 정보가 H-PLMN으로 이동하였을 때, V-PLMN에서 사용되었던 S-NSSAI와 매핑되어 H-PLMN에서 사용되는 상응하는 S-NSSAI 정보를 의미한다.
예를 들어, 하기의 표에 나타난 매핑 관계를 의미한다.
V-PLMN에서의 S-NSSAI H-PLMN에서의 S-NSSAI
S-NSSAI#A S-NSSAI#1
S-NSSAI#A S-NSSAI#2
S-NSSAI#B S-NSSAI#3
S-NSSAI#B S-NSSAI#4
S-NSSAI#B S-NSSAI#5
S-NSSAI#C S-NSSAI#6
S-NSSAI#C S-NSSAI#7
예를 들면, H-SMF#1는 정상 상황이고 V-SMF#A가 혼잡상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어가 수행되고 있을 때, V-SMF가 UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지(허용 S-NSSAI#A, 매핑된 S-NSSAI#1을 포함)를 거절하고자 할때, PDU 세션에 대한 (SM) 백-오프 타이머와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)를 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 만약 UE가 상기 제공받은 SM 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI#A에 적용하지 않고 매핑된 S-NSSAI#1 정보에 적용하면, UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#A, 매핑된 S-NSSAI#2 정보를 포함하여 전송할 수 있게 되는데, 이 경우, V-SMF#A는 UE가 전송한 PDU 세션 수립 요청이 로컬 트래픽(즉, local breakout traffic)을 위한 경우, 비효율적으로 UE의 NAS 시그널링 요청을 수신하게 되며 다시 거절 하게 된다. 반면에, 만약 UE가 전송한 PDU 세션 수립 요청이 HR 방식을 위한 트래픽일 경우, 정상 상황인 H-SMF#2는 UE가 전송한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 정상적으로 처리 수행하여 PDU 세션 수립 수락 메시지를 UE에게 응답할 수 있다.
또 다른 예로는, V-SMF#B는 정상 상황이고 H-SMF#3가 혼잡상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어가 수행되고 있을 때, H-SMF#3가 UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지(허용 S-NSSAI#B, 매핑된 S-NSSAI#3를 포함)를 거절하고자 할 때, 대응 PDU 세션에 대한 (SM) 백오프 타이머와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)을 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 만약 UE가 상기 제공받은 SM 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI#B에 적용하고 매핑된 S-NSSAI#3 정보에 적용하지 않으면, UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#B, 매핑된 S-NSSAI#5 정보를 포함하여 전송할 수 없게 된다(S-NSSAI#B와 관련된 SM 백-오프 타이머가 만료하기 까지).
I-2. V-PLMN의 슬라이스 : H-PLMN의 슬라이스 = 1 : 1 매핑 관계 시나리오)
한편, V-PLMN에서 S-NSSAI#A, S-NSSAI#B,쪋, S-NSSAI#X (x개의 슬라이스)를 사용하고 있고, H-PLMN에서 S-NSSAI#1, S-NSSAI#2, S-NSSAI#3, 쪋, S-NSSAI#X (x개의 슬라이스들)를 사용할 수 있다. 이때, V-PLMN의 슬라이스와 H-PLMN에 의한 슬라이스가 각각 서로 1:1 매핑 관계를 가질 수 있다.(예컨대, V-PLMN의 슬라이스 : H-PLMN의 슬라이스 = 1 : 1) 즉, 하나의 H-PLMN 슬라이스와 하나의 V-PLMN 슬라이스가 각각 사용되어 서로 1:1 매핑 관계를 가질 수 있다. 여기서 매핑 관계란, 로밍 상황에서 UE가 V-PLMN에서 지원하여 사용되는 S-NSSAI 정보가 H-PLMN으로 이동하였을 때, V-PLMN에서 사용되었던 S-NSSAI와 매핑되어 H-PLMN에서 사용되는 상응하는 S-NSSAI 정보를 의미한다.
예를 들어, 하기의 표에 나타난 매핑 관계를 의미한다.
V-PLMN의 S-NSSAI들 H-PLMN의 S-NSSAI들
S-NSSAI#A S-NSSAI#1
S-NSSAI#B S-NSSAI#2
S-NSSAI#C S-NSSAI#3
S-NSSAI#D S-NSSAI#4
S-NSSAI#E S-NSSAI#5
예를 들면, V-PLMN에서 V-SMF#A에 의한 인터넷 서비스를 위한 S-NSSAI#A (1개의 슬라이스), H-SMF#B에 의한 V2X(vehicle to everything) 서비스를 위한 S-NSSAI#B, H-SMF#C에 의한 MCS (Mission Critical Services)를 위한 S-NSSAI#C를 사용하고 있고, H-PLMN에서 H-SMF#1에 의한 인터넷 서비스를 위한 S-NSSAI#1, H-SMF#2에서 V2X 서비스를 위한 S-NSSAI#2, H-SMF#3에서 MCS를 위한 S-NSSAI#3를 사용하고 있는 경우, 5GS의 로밍 시나리오 HR 방식에서 UE가 등록 절차 중에 허용 S-NSSAI#A, 허용 S-NSSAI#B, 허용 S-NSSAI#C와 그리고 매핑된 S-NSSAI#1, 매핑된 S-NSSAI#2, 매핑된 S-NSSAI#3 정보를 제공받아 저장하게 된다. 이후, 5GS의 로밍 시나리오 HR에서 네트워크(예컨대, SMF)가 혼잡 상황인 경우에, UE가 PDU 세션 수립 요청 메시지를 네트워크에 전송할 때, 허용 S-NSSAI#A와 매핑된 S-NSSAI#1 정보를 포함하여 전송한다. 이때, V-SMF#B, V-SMF#C 및 H-SMF#1, H-SMF#2, H-SMF#3은 정상 상황이고, V-SMF#A가 혼잡 상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 수행하고 있을 때, V-SMF#A는 UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 거절했을 때, 대응 PDU 세션에 대한 (SM) 백오프 타이머와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)를 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 만약 UE가 상기 제공받은 SM 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI#A에 적용하지 않고 매핑된 S-NSSAI#1 정보에 적용하면, 이 경우, UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#A, 매핑된 S-NSSAI#1 정보를 포함하여 전송할 수 없지만(S-NSSAI#1와 관련된 SM 백-오프 타이머가 만료하기 까지), UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#B, 매핑된 S-NSSAI#2 정보를 포함하여 전송할 수 있게 된다. 이 경우 정상상황인 V-SMF#2 혹은 H-SMF#2는 UE가 전송한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 정상적으로 처리 수행하여 PDU 세션 수립 수락 메시지를 UE에게 응답할 수 있다.
또 다른 예로는, V-SMF#A, V-SMF#B, V-SMF#C 및 H-SMF#2, H-SMF#3은 정상 상황이고 H-SMF#1이 혼잡상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어만이 수행되고 있을 때, H-SMF#1은 상기 UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 거절했을 때, 대응 PDU 세션에 대한 (SM) 백오프 타이머와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)를 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 만약 UE가 상기 제공받은 SM 백-오프 타이머를 매핑된 S-NSSAI#1 정보에 적용하지 않고, 허용 S-NSSAI#A에 적용하면, UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#A, 매핑된 S-NSSAI#1 정보를 포함하여 전송할 수 없지만(S-NSSAI#A와 관련된 SM 백-오프 타이머가 만료하기 까지), 반면에 UE가, PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#B, 매핑된 S-NSSAI#2 정보를 포함하여 전송할 수 있는데, 만약 이 경우, UE가 정상상황인 V-SMF#2 혹은 H-SMF#2이 UE가 전송한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 정상적으로 처리 수행하여 PDU 세션 수립 수락메시지를 UE에게 응답할 수 있다.
I-3. V-PLMN의 슬라이스 : H-PLMN의 슬라이스 = 1 : N 매핑 관계 시나리오
한편, V-PLMN에서는 하나의 S-NSSAI#A(하나의 슬라이스)를 사용하고 있고, H-PLMN에서는 S-NSSAI#1, S-NSSAI#2, S-NSSAI#3, 쪋, S-NSSAI#n (n slices)를 사용할 수 있다. 즉, V-PLMN의 S-NSSAI#A와 H-PLMN의 S-NSSAI#1,쪋, #n이 1:N 매핑 관계를 가질 수 있다(즉, V-PLMN의 슬라이스 : H-PLMN의 슬라이스 = 1 : N). 일반적으로, 현재 3GPP에서는 V-PLMN 슬라이스는 H-PLMN의 여러 개 슬라이스와는 매핑 관계를 가질 수 있지만, 역관계는 지원하지 않는다. 즉, H-PLMN의 슬라이스는 V-PLMN의 여러 개 슬라이스와는 매핑 관계를 가질 수 없다. 여기서 매핑 관계란, roaming 상황에서 UE가 V-PLMN에서 지원하여 사용되는 S-NSSAI 정보가 H-PLMN으로 이동하였을 때, V-PLMN에서 사용되었던 S-NSSAI와 매핑되어 H-PLMN에서 사용되는 상응하는 S-NSSAI 정보를 의미한다.
예를 들어, 하기의 표에 나타난 매핑 관계를 의미한다.
V-PLMN의 S-NSSAI들 H-PLMN의 S-NSSAI들
S-NSSAI#A S-NSSAI#1
S-NSSAI#A S-NSSAI#2
S-NSSAI#A S-NSSAI#3
S-NSSAI#A S-NSSAI#4
S-NSSAI#A S-NSSAI#5
예를 들면, V-PLMN에서 V-SMF#A에 의한 인터넷 서비스를 위해 하나의 S-NSSAI#A(하나의 슬라이스) 만을 사용하고 있고, H-PLMN에서 H-SMF#1에 의한 인터넷 서비스를 위한 S-NSSAI#1, H-SMF#2에 의한 V2X 서비스를 위한 S-NSSAI#2, H-SMF#3에서 MCS를 위한 S-NSSAI#3를 사용하고 있는 경우, 5GS의 로밍 시나리오 HR 방식에서 UE가 등록 절차 중에 허용 S-NSSAI#A와 그리고 매핑된 S-NSSAI#1, 매핑된 S-NSSAI#2, 매핑된 S-NSSAI#3 정보를 제공받아 저장하게 된다. 이후, 5GS의 로밍 시나리오 HR 방식에서 네트워크(예컨대, SMF)가 혼잡 상황인 경우에, UE가 PDU 세션 수립 요청 메시지를 네트워크에 전송할 때, 허용 S-NSSAI#A와 매핑된 S-NSSAI#1 정보를 포함하여 전송한다. 이때, H-SMF#1, H-SMF#2, H-SMF#3은 정상 상황이고 V-SMF#A가 혼잡 상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어만이 수행되고 있을 때, V-SMF#A가 UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 거절했을 때, 대응 PDU 세션에 대한 (SM) 백오프 타이머와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)을 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 만약 UE가 상기 제공받은 SM 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI#A에 적용하지 않고 매핑된 S-NSSAI#1 정보에 적용하면, UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#A, 매핑된 S-NSSAI#2 정보를 포함하여 전송할 수 있게 된다. 이 경우, V-SMF#A는 UE가 전송한 PDU 세션 수립 요청이 로컬 트래픽(즉, local breakout traffic)을 위한 경우, 비효율적으로 단말의 NAS 시그널링 요청을 수신하게 되어 다시 거절하게 된다. 만약 UE가 전송한 PDU 세션 수립 요청이 HR 트개릭을 위한 경우, 정상 상황인 H-SMF#2는 UE가 전송한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 정상적으로 처리 수행하여 PDU 세션 수립 수락메시지를 UE에게 응답할 수 있다.
또 다른 예로는, V-SMF#A 및 H-SMF#2, H-SMF#3은 정상 상황이고 H-SMF#1이 혼잡 상황에서, S-NSSAI 기반 혼잡 제어만이 수행되고 있을 때, H-SMF#1은 상기 UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 거절하고자 할때, 대응 PDU 세션에 대한 (SM) 백오프 타이머와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)을 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 만약 UE가 상기 제공받은 SM 백-오프 타이머를 매핑된 S-NSSAI#1 정보에 적용하지 않고, 허용 S-NSSAI#A에 적용하면, UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#A, 매핑된 S-NSSAI#2 정보를 포함하여 전송할 수 없게 된다 (S-NSSAI#A와 관련된 SM 백-오프 타이머가 만료하기 까지).
상기 시나리오들은 UE가 PDU 세션 수정(modification) 요청 메시지를 네트워크에 전송하는 경우에도 모두 적용된다. 단지, UE가 PDU 세션 수정 요청 메시지를 전송하는 경우, 상기 메시지에는 허용된 S-NSSAI 정보와 매핑된 S-NSSAI 정보를 포함하지 않지만, 상기 PDU 세션 수정 절차는 이전에 수립된 PDU 세션에 대한 수정 절차이므로 이전 설정된 해당 PDU 세션에 대한 정보를 UE가 이미 알고 있으므로 UE는 이전 설정된 해당 PDU 세션의 허용 S-NSSAI 정보와 매핑된 S-NSSAI 정보를 인지하고 있다. 이후 네트워크가 상기 UE가 요청한 PDU 세션 수정 요청 메시지를 거절하는 동작 및 UE가 이에 따른 NAS 레벨 혼잡 제어 동작은 전술한 바와 동일하다.
또한, 상기 시나리오들은 S-NSSAI 기반 혼잡 제어만이 특정 DNN 및 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 모두 적용된다.
2. 제2 문제점
5GS의 로밍 시나리오 HR 방식에서 네트워크(예컨대, SMF)가 혼잡 상황인 경우에, UE가 PDU 세션 수립 요청 메시지를 네트워크에 전송할 때, 허용 S-NSSAI와 매핑된 S-NSSAI 정보를 포함하여 전송한다. 이때, UE가 3GPP 액세스로 NAS 시그널링 요청을 V-SMF에게 전송하고 비-3GPP 액세스(H-N3IWF)로 NAS 시그널링 요청을 SMF에게 전송하는 상황에서, V-SMF 또는 H-SMF가 혼잡상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어만이 수행되고 있을 때, UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 거절하고자 할때, 대응 PDU 세션에 대한 (SM) 백오프 타이머와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)을 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 이때, UE는 거절 메시지의 (SM) 백-오프 타이머 및 원인 값이 V-SMF에 의한 것인지 아니면 H-SMF에 의한 것인지를 구분할 수 없다. 따라서, 거절에 포함된 (SM) 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI에 적용해야 하는지? 아니면, 매핑된 S-NSSAI에 적용해야 하는지 불분명하다. 따라서, UE는 적절하지 못하게 (SM) 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI 혹은 매핑된 S-NSSAI에 적용함에 따라서 불필요한 NAS 시그널링 요청을 네트워크에게 전달할 수도 있으며, 네트워크 입장에서도 비효율적인 NAS 레벨 혼잡 제어(SM 혼잡 제어)를 수행하게 된다.
예를 들면, H-SMF는 정상 상황이고 V-SMF가 혼잡상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어만이 수행되고 있을 때, V-SMF는 UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 거절하고자 할때, 대응 PDU 세션에 대한 (SM) 백오프 타이머와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)을 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 만약 UE가 상기 제공받은 SM 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI#A에 적용하지 않고 매핑된 S-NSSAI#1 정보에 적용하면, UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#A, 매핑된 S-NSSAI#2 정보를 포함하여 전송할 수 있게 되는데, 이 경우, V-SMF는 비효율적으로 단말의 NAS 시그널링 요청을 수신하게 되며 다시 거절하게 된다.
또 다른 예로는, V-SMF는 정상 상황이고, H-SMF가 혼잡 상황에서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어만이 수행되고 있을 때, H-SMF가 UE가 요청한 PDU 세션 수립 요청 메시지를 거절했을 때, 대응 PDU 세션에 대한 (SM) 백오프 타이머 와 원인 값(예컨대, 불충분한 자원을 나타내는 값, 즉 #26)을 포함하여 PDU 세션 수립 거절 메시지를 UE에게 응답한다. 만약 UE가 상기 제공받은 SM 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI#B에 적용하고 매핑된 S-NSSAI#3 정보에 적용하지 않으면, UE는 PDU 세션 수립 요청 메시지에 허용 S-NSSAI#B, 매핑된 S-NSSAI#5 정보를 포함하여 전송할 수 있게 되는데, 이 경우, H-SMF는 비효율적으로 단말의 NAS 시그널링 요청을 수신하게 되며 다시 거절하게 된다.
상기 시나리오는 UE가 PDU 세션 수정 요청 메시지를 네트워크에 전송하는 경우에도 모두 적용된다. 단지, UE가 PDU 세션 수정 요청 메시지를 전송하는 경우, 상기 메시지에는 허용된 S-NSSAI와 매핑된 S-NSSAI 정보를 포함하지 않지만, 상기 PDU 세션 수정 절차는 이전에 수립된 PDU 세션에 대한 수정 절차이므로 이전 설정된 해당 PDU 세션에 대한 정보를 UE가 이미 알고 있으므로 UE는 이전 설정된 해당 PDU 세션의 허용 S-NSSAI 정보와 매핑된 S-NSSAI 정보를 인지하고 있다. 이후 네트워크가 상기 UE가 요청한 PDU 세션 수정 요청 메시지를 거절하는 동작 및 UE가 이에 따른 NAS 레벨 혼잡 제어 동작은 전술한 바와 동일하다.
상기 시나리오는 S-NSSAI 기반 혼잡 제어만이와 특정 DNN 및 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 모두 적용된다. 또한, UE가 비-3GPP 액세스(via V-N3IWF)로 NAS 시그널링 요청을 V-SMF에게 전송하고 3GPP 액세스로 NAS 시그널링 요청을 SMF에게 전송하는 상황에도 모두 적용될 수 있다.
<본 명세서의 개시들>
따라서, 본 명세서의 개시는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안들을 제시한다.
본 명세서에서 5G 시스템(5G 이동통신 시스템, 차세대 이동통신 시스템)에서 네트워크 슬라이싱을 지원하는 로밍 시나리오 아키텍처에서 네트워크가 혼잡 상황인 경우, 효율적인 NAS 레벨 혼잡 제어 방안을 제안한다. 제안하는 효율적인 NAS 레벨 혼잡 제어 방안은 다음 중 하나 이상의 동작/구성/단계의 조합으로 구성된다.
I. 제1 개시: 네트워크로부터의 관련 S-NSSAI 정보와 백-오프 타이머
도 10은 제1 개시에 따른 방안을 나타낸 예시도이다.
S-NSSAI 기반 혼잡 제어인 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 네트워크 노드(예컨대, H-SMF 혹은 V-SMF)가 UE의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 거절할 때, (SM) 백-오프 타이머와 (관련된) S-NSSAI를 함께 제공한다. 이때, 함께 포함되는 거절 원인 값은 불충분한 자원을 나타내는 원인 값(예컨대, #26) 혹은 H-SMF 또는 SMF#1 또는 SMF#2로부터의 불충분한 자원을 나타내는 새로운 원인 값일 수 있다.
또한, 특정 DNN 및 S-NSSAI 기반 혼잡 제어인 경우, 네트워크 노드(예컨대, H-SMF 혹은 V-SMF)가 UE의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 거절할 때, (SM) 백-오프 타이머와 (관련) S-NSSAI 및 DNN을 함께 제공한다. 이때, 함께 포함되는 거절 원인 값은 불충분한 자원을 나타내는 원인 값(예컨대, #26) 혹은 H-SMF 또는 SMF#1 또는 SMF#2로부터의 불충분한 자원을 나타내는 새로운 원인 값일 수 있다.
UE는 제공받은 (SM) 백-오프 타이머와 그리고 (관련된) S-NSSAI 및/또는 DNN에 기반하여 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 혹은 특정 DNN 및 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 수행한다. 즉, 제공받은 관련 S-NSSAI 및/또는 DNN에 기반하여 (SM) 백-오프 타이머가 만료될 때 까지는 동일한 관련 S-NSSAI 및/또는 DNN의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 하지 않는다.
II. 제2 개시: 네트워크로부터의 HPLMN 또는 VPLMN 인디케이션/정보
도 11은 제2 개시에 따른 방안을 나타낸 예시도이다.
S-NSSAI 기반 혼잡 제어인 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 네트워크 노드(예컨대, H-SMF 혹은 V-SMF)가 UE의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 거절할 때, (SM) 백-오프 타이머와 추가적으로 (별도로) HPLMN 또는 VPLMN 정보 또는 H-SMF 또는 V-SMF 인디케이션/정보 또는 SMF#1 인디케이션/정보 (관련 S-NSSAI#1) 또는 SMF#2 인디케이션/정보 (관련 S-NSSAI#2) 등을 함께 제공한다. 이때, 함께 포함되는 거절 원인 값은 불충분한 자원을 나타내는 원인 값(예컨대, #26) 혹은 H-SMF 또는 V-SMF 또는 SMF#1 또는 SMF#2로부터의 불충분한 자원을 나타내는 새로운 원인 값일 수 있다.
또한, 특정 DNN 및 S-NSSAI 기반 혼잡 제어인 경우, 네트워크(예컨대, H-SMF 혹은 V-SMF)가 UE의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 거절할 때, (SM) 백-오프 타이머와 추가적으로(별도로) HPLMN 또는 VPLMN 정보 또는 H-SMF 또는 V-SMF 인디케이션/정보 또는 SMF#1 인디케이션/정보(즉, S-NSSAI#1와 관련된) 또는 SMF#2 인디케이션/정보(즉, S-NSSAI#2와 관련된) 등을 함께 제공한다. 이때, 함께 포함되는 거절 원인 값은 불충분한 자원을 나타내는 원인 값(예컨대, #26) 혹은 H-SMF 또는 V-SMF 또는 SMF#1 또는 SMF#2로부터의 불충분한 자원을 나타내는 새로운 원인 값일 수 있다.
UE는 제공받은 HPLMN 또는 VPLMN 정보 또는 H-SMF 또는 V-SMF 인디케이션/정보 또는 SMF#1 인디케이션/정보(즉, S-NSSAI#2와 관련된) 또는 SMF#2 인디케이션/정보(즉, S-NSSAI#2와 관련된) 등에 기반하여 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 혹은 특정 DNN 및 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 수행한다. 즉, 제공받은 H-SMF 또는 V-SMF 인디케이션/정보 또는 SMF#1 인디케이션/정보 (즉, S-NSSAI#1와 관련된) 또는 SMF#2 인디케이션/정보(즉, S-NSSAI#2와 관련된) 등 정보에 기반하여 해당 정보에 상기 관련 S-NSSAI 및/또는 DNN에 기반하여 (SM) 백-오프 타이머가 만료될 때 까지는 동일한 관련 S-NSSAI 및/또는 DNN의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 하지 않는다.
즉, HPLMN 정보 혹은 H-SMF 인디케이션/정보 정보에 기인하여 제공받은 (SM) 백-오프 타이머와 관련하여 매핑된 S-NSSAI 및/또는 DNN 기반하여 (SM) 백-오프 타이머가 만료될 때 까지는 동일한 관련 S-NSSAI 및/또는 DNN의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 하지 않는다. 또한, VPLMN 정보 혹은 V-SMF 인디케이션/정보 정보에 기인하여 제공받은 (SM) 백-오프 타이머가 관련 허용 S-NSSAI 및/또는 DNN 기반하여 (SM) 백-오프 타이머가 만료될 때 까지는 동일한 관련 S-NSSAI 및/또는 DNN의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 하지 않는다.
III. 제3 개시: URSP 설정 기반 또는 UE 내에 사전 설정된 정보 기반
도 12는 제3 개시에 따른 방안을 나타낸 예시도이다.
도 12에 도시된 바와 같이 UE가 URSP 설정 정보를 UE 설정 갱신 절차를 통해 네트워크로부터 사전에 제공받을 수 있다. 만약 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 혹은 특정 DNN 그리고 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 수행해야 하는 경우, URSP 설정 정보는 해당 네트워크가 HPLMN (H-SMF) 또는 VPLMN (V-SMF) 또는 SMF#1 또는 SMF#2쪋 인지를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이것은 네트워크/사업자(operator)의 정책 /설정에 의해 정해진 후 제공된다. 또는 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 혹은 특정 DNN 그리고 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 수행을 위해서, UE 내에 또는 MO 내에 또는 USIM 내에, 상기 해당 네트워크 노드가 HPLMN (H-SMF) 또는 VPLMN (V-SMF) 또는 SMF#1 또는 SMF#2쪋 인지 여부에 대한 정보가 미리 설정되어 있다. 이것은 네트워크/사업자(operator)의 정책/설정에 의해 정해진 제공된다.
이후, S-NSSAI 기반 혼잡 제어 혹은 특정 DNN 그리고 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 동작을 수행해야 하는 경우, 네트워크 노드(예컨대 H-SMF 혹은 V-SMF)는 UE의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification)을 거절할 때, 종래와 같이 (SM) 백-오프 타이머를 UE에게 제공한다. 이때, 함께 포함되는 거절 원인 값은 불충분한 자원을 나타내는 원인 값(예컨대, #26) 혹은 H-SMF 또는 V-SMF 또는 SMF#1 또는 SMF#2로부터의 불충분한 자원을 나타내는 새로운 원인 값일 수 있다.
UE는 사전에 제공받은 URSP 설정 정보 혹은 미리 설정된 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 혹은 특정 DNN 그리고 S-NSSAI 기반 혼잡 제어 수행 시, 상기 해당 네트워크 노드가 HPLMN (H-SMF) 또는 VPLMN (V-SMF) 또는 SMF#1 또는 SMF#2쪋 인지 여부에 대한 정보에 기반하여, S-NSSAI 기반 혼잡 제어 혹은 특정 DNN 그리고 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 수행한다. 즉, 상기 정보가 VPLMN(즉, V-SMF)인 경우, 제공 은 (SM) 백-오프 타이머를 허용 S-NSSAI에 연계하여 (SM) 백-오프 타이머가 만료될 때 까지는 동일한 관련 S-NSSAI 및/또는 DNN의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 하지 않는다. 만약, 상기 정보가 HPLMN (H-SMF)인 경우, 제공 받은 (SM) 백-오프 타이머를 매핑된 S-NSSAI에 연계하여 (SM) 백-오프 타이머가 만료될 때 까지는 동일한 관련 S-NSSAI 및/또는 DNN의 PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청을 하지 않는다.
IV. 제4 개시: UE 내에서 기본(default) S-NSSAI의 적용 가능
1. URSP 내의 규칙이 매칭되고,
1-A. HPLMN#A 내의 관련 S-NSSAI가 서빙 PLMN 내의 S-NSSAI#2와 매핑되는 경우,
- UE는 S-NSSAI#2(즉, HPLMN#A와 매핑되어 있는)를 경유하여 트래픽 전송 요청을 할 수 있다.
1-B. HPLMN#A 내의 관련 S-NSSAI가 서빙 PLMN 내의 S-NSSAI#2와 매핑되지 않는 경우,
- UE는 S-NSSAI#1(즉, 기본 S-NSSAI #Z와 매핑되어 있는)를 경유하여 트래픽 전송 요청을 할 수 있다.
2. URSP 내의 어떠한 규칙도 매칭되지 않는 경우
2-A. UE는 S-NSSAI#1(즉, 기본 S-NSSAI #Z와 매핑되어 있는)를 경유하여 트래픽 전송 요청을 할 수 있다.
V. 제1 내지 제4 개시에 대한 실시예
표준 규격 TS 24.501에 대한 개선 내용은 다음과 같다.
제안 1: (HPLMN을 위한) 다중 S-NSSAI이 서빙 PLMN 내의 하나의 S-NSSAI에 매핑되는 것을 지원해야 한다.
제안 2: 서빙 PLMN 내의 S-NSSAI와 HPLMN 내의 S-NSSAI 사이에서 N 대 1의 매핑은 허용되지 않아야 한다.
제안 3: 각 S-NSSAI에 대해 매핑된 S-NSSAI의 최대 개수가 16개를 초과하지 않아야 한다.
제안 4: NSSAI 내에 포함되어 있는, 매핑된 S-NSSAI의 총 개수는 16개를 초과하지 않아야 한다.
제안 5: UE가 HPLMN에 존재하지 않을 때, 각 S-NSSAI에 대한 매핑된 정보가 제공되어야 한다.
VI. 제5 개시
제1 개시 내지 제4 개시에서 NAS 레벨 혼잡 제어, 즉 S-NSSAI 기반 혼잡 제어와 RRC 레벨 혼잡 제어, 즉 UAC(Unified Access Control)이 서로 연관지어져 액세스 제어가 수행될 수 있다
제1 개시 내지 제4 개시에서 UE의 NAS 계층이 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 수행할 때, 추가적으로 RRC에서 해당 NAS 시그널링 요청을 위해서 RRC 연결 수립 절차를 수행하기 앞서 액세스 제어를 수행하게 되는데, 특정 중요한 서비스의 경우(예컨대, emergency/urgent/exception data 전송, operator's defined/specific data service, (emergency 또는 normal) voice call, delay sensitive data 전송 등)에 대해서는 NAS level congestion control 및 access control을 모두 bypass (or overriding) 할 수 있다. 이때, 특정 중요한 서비스에 대한 정보는 UE에게 미리 설정(예컨대, OMA-DM에 의한 Management Object에 의하여 또는 USIM에 의하여 또는 UE 설정 갱신 절차를 통한 URSP에 의해)되어 있거나, UE에 네트워크로부터 MIB(Master Information Block) / SIB (System Information Block) 혹은 NAS 레벨 시그널링(예컨대, Registration Request, Registration Update Request, Service Request, UE Configuration Update 등) 절차를 통해 제공받을 수 있다. UE의 NAS 계층은 RRC 계층에게 해당 특수 서비스에 대한 정보를 특정 인디케이션 혹은 RRC 수립 원인 혹은 특정 카테고리로서 제공한다. 상기 UE의 RRC 계층은 NAS 계층으로부터 제공된 정보와 네트워크 (AN)으로부터 (via MIB 및/또는 SIB) 제공된 정보(예컨대, 특정 서비스를 위한 액세스 제어의 스킵)에 기반하여 액세스 제어를 스킵(skip)(또는 통과)를 하게 된다. 이때, UE의 NAS 계층은 현재 셀에 대한 액세스가 차단되어 있거나 및/또는 네트워크로부터 백-오프 타이머(즉, S-NSSAI와 관련된) 그리고 거절 원인 정보를 수신하여 동작되고 있더라도 해당 특수 서비스에 대해서는 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, PDU 세션 수립(establishment)/수정(modification) 요청) 절차를 수행할 수 있다. 이때, NAS 계층은 RRC 계층에게 해당 특수 서비스에 대한 정보를 특정 인디케이션 혹은 정보(예컨대, RRC 수립 원인 또는 특정 카테고리)로서 제공하게 된다. 이때, NAS 계층은 차단 상태 혹은 백-오프 타이머 동작 상태를 저장하고 있을 수 있으며, RRC 계층도 이러한 차단 상태 혹은 백-오프 타이머 동작 상태에 대한 정보를 저장하고 있을 수 있다. (NAS 계층과 RRC 계층이 서로 동시에 이러한 상태 정보를 저장하여 동작할 수 도 있고, 둘 중 하나에서만 이러한 상태 정보를 저장하여 동작할 수도 있다.)
한편, 제1 개시 내지 제4 개시에서 UE의 NAS 계층은 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 수행할 때, 네트워크로부터 백-오프 타이머(즉, S-NSSAI와 관련된) 그리고 거절 원인 정보를 수신한 경우, UE의 NAS 계층은 RRC 계층에게 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머가 동작되고 있음을 알리는 인디케이션/정보를 제공할 수 있다. 이후, RRC 계층은 세션 관리 관련 RRC (AN) 시그널링 요청(예컨대, DRB setup, N2 signalling update 등)를 수행하지 않는다. (이동 관리 관련 RRC (AN) 시그널링 요청은 수행할 수 있다.). UE의 NAS 계층은 상기 백-오프 타이머가 만료되면, 별도로 완화(alleviation) 인디케이션/정보를 UE의 RRC 계층에게 제공할 수 있고, 이후, RRC 계층은 세션 관리 관련 RRC (AN) 시그널링 요청(예컨대, DRB setup, N2 시그널링 요청 등)을 수행할 수 있다. 아니면, UE의 NAS 계층은 별도의 완화 인디케이션/정보를 RRC에게 제공하지 않고, (세션 관리를 위한) NAS 시그널링 요청을 RRC 계층에게 전송할 수 있다. 그러면, RRC 계층은 암묵적인 혼잡 제어가 완화(relieved)됨으로 간주하여 할 수 세션 관리 관련 RRC (AN) 시그널링 요청(예컨대, DRB setup, N2 시그널링 요청 등)를 수행을 수 있다. 상기 동작은 PDU 별로 혹은 (radio) 베어러로 동작될 수 있다.
더불어, RRC 계층은 액세스 제어(UAC)에 대한 결과(예컨대, success 또는 failure) 여부를 NAS 계층에게 알려줄 수도 있다. 만약 액세스가 차단된 경우, 차단 타이머를 동작할 수 있다. 이때, 차단 타이머는 슬라이스 별 또는 디바이스 타입 별로, 또는 서비스 타입 별로, 통신 타입 별로, 특정 그룹 별로, 네트워크 슬라이스, 슬라이스 인스턴스로 동작될 수도 있다. 액세스가 차단된 경우, NAS 계층은 해당 특수 서비스가 시작되어 이에 따른 NAS 시그널링 요청을 전송하는 경우, 이외에는 새로운 NAS 시그널링 요청을 수행할 수 없다. RRC 계층에서 차단 타이머를 동작하는 상황에서, 차단 타이머가 만료되면, 완화 정보/인디케이션을 NAS 계층에게 제공할 수 있다. 비로서 NAS 계층은 이동 관리를 위해 및/또는 세션 관리를 위해 NAS 시그널링 요청에 대해서 S-NSSAI 기반 혼잡 제어를 수행할 있다.
VI. 제6 개시
상술한 제1 개시 내지 제5 개시에 대한 내용은 서로 조합되어 UE 혹은 네트워크에서 구현 될 수 있다.
지금까지 설명한 내용들은 하드웨어로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 UE 및 네트워크 노드의 구성 블록도이다.
도 13에 도시된 바와 같이 상기 UE (100)는 저장 수단(101)와 컨트롤러(102)와 송수신부(103)를 포함한다. 그리고 상기 네트워크 노드는 AMF, SMF, NEF, 및 AF 중 어느 하나일 수 있다. 상기 네트워크 노드는 저장 수단(511)와 컨트롤러(512)와 송수신부(513)를 포함한다.
상기 저장 수단들은 전술한 방법을 저장한다.
상기 컨트롤러들은 상기 저장 수단들 및 상기 송수신부들을 제어한다. 구체적으로 상기 컨트롤러들은 상기 저장 수단들에 저장된 상기 방법들을 각기 실행한다. 그리고 상기 컨트롤러들은 상기 송수신부들을 통해 상기 전술한 신호들을 전송한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims (16)

  1. 사용자 장치(User Equipment: UE)가 액세스 제어를 수행하는 방법으로서,
    PDU(Protocol Data Unit) 세션 수립(establishment) 또는 수정(modification) 요청 메시지를 전송하는 단계와;
    PDU 세션 수립 또는 수정 거절 메시지를 수신하는 단계와, 상기 거절 메시지는 백오프(backoff) 타이머에 대한 정보와 그리고 S-NSSAI(Session Network Slice Selection Assistance Information)를 포함하고;
    상기 S-NSSAI와 연계하여 상기 백오프 타이머를 구동하는 단계와; 그리고
    상기 S-NSSAI에 기반하여 액세스 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 제어 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거절 메시지는 DNN(Data Network Name)에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 백오프 타이머는 상기 DNN과 추가적으로 연계되어 구동되고,
    상기 액세스 제어는 상기 DNN을 더 고려하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    URSP(UE Route Selection Policy)를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 URSP는 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 정보는
    상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크가 HPLMN(Home Public Land Mobile Network)인지 VPLMN(Visited PLMN)인지를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 정보는
    상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크 노드가 H-SMF(Home Session Management Function)인지 V-SMF(Visited SMF)인지를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 거절 메시지는 HPLMN 또는 VPLMN 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 거절 메시지는 상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크 노드가 H-SMF인지 V-SMF 인지를 나타내는 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 액세스 제어를 수행하는 사용자 장치(User Equipment: UE)으로서,
    송수신부와;
    상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는
    PDU(Protocol Data Unit) 세션 수립(establishment) 또는 수정(modification) 요청 메시지를 전송하는 과정과,
    PDU 세션 수립 또는 수정 거절 메시지를 수신하는 과정을 수행하고 여기서 상기 거절 메시지는 백오프(backoff) 타이머에 대한 정보와 그리고 S-NSSAI(Session Network Slice Selection Assistance Information)를 포함하고;
    상기 프로세서는 상기 S-NSSAI와 연계하여 상기 백오프 타이머를 구동하는 과정과 그리고 상기 S-NSSAI에 기반하여 액세스 제어를 수행하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 거절 메시지는 DNN(Data Network Name)에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 백오프 타이머는 상기 DNN과 추가적으로 연계되어 구동되고,
    상기 액세스 제어는 상기 DNN을 더 고려하여 수행되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 송수신부를 통해 URSP(UE Route Selection Policy)를 수신하고,
    상기 URSP는 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 정보는
    상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크가 HPLMN(Home Public Land Mobile Network)인지 VPLMN(Visited PLMN)인지를 나타내는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 정보는
    상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크 노드가 H-SMF(Home Session Management Function)인지 V-SMF(Visited SMF)인지를 나타내는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 거절 메시지는 HPLMN 또는 VPLMN 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  16. 제9항에 있어서, 상기 거절 메시지는 상기 액세스 제어의 대상이 되는 네트워크 노드가 H-SMF인지 V-SMF 인지를 나타내는 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
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