WO2019221493A1 - 5g 이동통신 시스템에서 셀룰러 iot 서비스를 위해 단말을 제어하는 방법 - Google Patents

5g 이동통신 시스템에서 셀룰러 iot 서비스를 위해 단말을 제어하는 방법 Download PDF

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WO2019221493A1
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terminal
smf
amf
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김성훈
백영교
손중제
이호연
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삼성전자 주식회사
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/14—Backbone network devices

Definitions

  • 3GPP uses a wireless access network that defines a 5G network standard, New RAN (NR), which is a core network, and a packet core (5G system, or 5G Core Network, or NG Core: Next Generation Core).
  • NR New RAN
  • 5G system or 5G Core Network
  • NG Core Next Generation Core
  • CIoT service of 5G system sends data as Non Access Stratum (NAS) message between UE and Core Network, so that Core Network transmits to external data network, and UE sends data to external server through NEF (Network Exposure Function). It can support the delivered function.
  • NAS Non Access Stratum
  • NEF Network Exposure Function
  • the 5G system also provides services for factory automation, which can be called the Industrial IoT.
  • Robots and other equipment used in factory automation can communicate using cellular networks, which is a broad category of IoT devices.
  • Such devices require time-sensitive data communication. For example, within 10 ms, status information and command messages should be able to be transmitted to another device through a network, and may be set to provide necessary status information at a specific time or to receive necessary status information at a specific time.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a system after a 4G network (Beyond 4G Network) or a system after an LTE system (Post LTE).
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band).
  • 5G communication systems beamforming, massive array multiple input / output (Full-Dimensional MIMO), and full dimensional multiple input / output (FD-MIMO) are used in 5G communication systems to increase path loss mitigation and propagation distance of radio waves in the ultra-high frequency band.
  • Array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • ultra-dense network ultra-dense network
  • D2D Device to Device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • Hybrid FSK and QAM Modulation FQAM
  • SWSC Slide Window Superposition Coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IT intelligent Internet technology services can be provided that collect and analyze data generated from connected objects to create new value in human life.
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances, advanced medical services, etc. through convergence and complex of existing information technology (IT) technology and various industries. It can be applied to.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-Advanced there is a need for a method and apparatus for efficiently controlling a terminal for a cellular IoT service in a 5G mobile communication system.
  • the present invention proposes a method for supporting the following two services in supporting a CIoT service in a 5G mobile communication system.
  • the 3rd party application server (hereinafter referred to as an AS) is used when downlink data to be sent to a terminal is scheduled at a specific time, for example, at 9:00 am on Monday or at 12 am daily.
  • the mobile communication network may prepare for data transmission of the terminal at the corresponding time.
  • the mobile communication network may perform an operation such as adjusting the terminal to reachable at a time according to schedule information or securing a resource for data transmission.
  • the present invention proposes a method in which a mobile station can maintain a connection with a mobile communication network at a predetermined data transmission time.
  • This method is particularly effective for IoT terminals that transition to a non-reachable state from a mobile communication network in order to reduce power consumption.
  • a terminal that performs a specific operation to reduce power consumption may turn on and wake up the modem only when there is data to be sent (eg, MICO mode), or negotiate with a mobile communication network to reduce power consumption.
  • Industrial IoT Another IoT-related service in 5G mobile communication systems is the Industrial IoT, which is used for factory automation.
  • Industrial IoT has a requirement to transmit / receive data sensitive to transmission time. For example, there is a requirement that data should be delivered to the terminal within 5ms, or data sent by the terminal should be delivered to the server within 10ms.
  • a private network that can be used only in a corresponding factory is used, and a localized server can be set in a specific area of the factory to receive and analyze data from a terminal or transmit data to the terminal.
  • the server sends data to the terminal, the network wakes up the terminal from the IDLE state to switch to the connected state, allocates resources for data transmission, and then transmits the data.
  • the transition from the IDLE state to the connected state may take time.
  • the Application Server (AS) is used to transmit data when downlink data to be sent to the terminal is scheduled at a specific time, for example, at 9:00 am on Monday, 12 am daily, or 10 minutes after the present.
  • the schedule information for the mobile communication network may be provided to the mobile communication network so that the mobile communication network may prepare for data transmission of the terminal at a corresponding time.
  • the mobile communication network adjusts the terminal to reachable at a time according to the schedule information, or enables the terminal to transmit data immediately because the terminal is in the connected state, or transmits data to the terminal before the terminal transitions to the connected state. It can perform operations such as securing resources for.
  • the present invention proposes a method of transitioning a terminal to a connection state with a mobile communication network in advance in accordance with a predetermined data transmission schedule in a mobile communication network, or providing schedule information to the terminal to transition to a connection state with a network.
  • a function of sending a non-IP data to an AS through an NEF is supported.
  • This can be called Non-IP Data Delivery, or NIDD for short.
  • NIDD Non-IP Data Delivery
  • RDS reliable data service providing a reliable data transmission service between the terminal and the NEF
  • NEF and SMF must establish a connection for data transmission or exchange related information.
  • the SMF is responsible for the NEF and NIDD services. Perform the activation procedure. If the NIDD configuration is not preceded between the 3rd party AS and the NEF, the SMF cannot approve the PDU session establishment procedure performed by the UE because the information on the NIDD configuration does not exist in the network and rejects the request.
  • the 3rd party AS should send an application level signaling for the UE to establish a PDU session for the NIDD service or perform device triggering using the 3gpp network.
  • a PDU session other than NIDD should be established.
  • the terminal in order to support Device Triggering, the terminal must support SMS. In other words, current system constraints require that IoT terminals developed simple and inexpensive to support additional functionality. This may inhibit the activation of the IoT terminal.
  • the present invention is to establish a connection between the SMF and the NEF for the "support data transmission service through the NEF," when the UE establishes a PDU session for the SMF and "data transmission service through the NEF", between the 3rd party AS and the NEF
  • Small Data Rate Control This is a function for controlling the network crowded by IoT terminals frequently transmit small data.
  • the number of data packets that the terminal can send per hour or the data capacity that the terminal can send per hour is set, and this value is transmitted to the terminal.
  • the terminal receiving this should be able to limit the data transmission itself according to the set value.
  • this function is suitable for the terminal using the CIoT function, and does not need to be applied to the terminal using the broadband communication such as a smartphone or tablet. Therefore, a method for determining whether to apply a small data rate control function after checking which terminal is a corresponding terminal in a network is needed and proposed by the present invention.
  • an AMF may include a first message including RAT (radio access technology) type information currently connected to a terminal. receiving from an access management function, determining whether to apply a small data rate control function to the terminal based on the RAT type information, and applying the small data rate control function to the terminal. And transmitting to the AMF a second message including information indicating whether or not to do so.
  • RAT radio access technology
  • the small data rate control function is a function of controlling the transmission of the small data by the terminal according to a set value set in the network
  • the set value is the number of data packets that the terminal can send per hour
  • the terminal It may include at least one of the data capacity that can be sent per hour.
  • a protocol configuration options (PCO) including the set value may be configured, the PCO may be included in the second message and transmitted to the AMF, and the PCO may be included in a PDU session establishment acceptance message and transmitted to the terminal. .
  • PCO protocol configuration options
  • the method of establishing a PDU session of the SMF further includes receiving subscription information about the terminal from a user data management (UDM), and considering the subscription information together with the RAT type information, the small data rate to the terminal. You can decide whether to apply the control function.
  • UDM user data management
  • the RAT type information may be selected from among narrowband IoT (NB-IoT), wideband EUTRAN (WB-EUTRAN), new radio (NR), new radio IoT (NR-IoT), and LTE for machine type communication (LTE-M).
  • NB-IoT narrowband IoT
  • WB-EUTRAN wideband EUTRAN
  • NR new radio
  • NR-IoT new radio IoT
  • LTE-M LTE for machine type communication
  • the UE may indicate the connected RAT.
  • the terminal may request a PDU session establishment request message including information on a radio access technology (RAT) type to which the terminal is currently connected.
  • RAT radio access technology
  • receiving information indicating whether to apply a small data rate control function to the terminal determined based on the RAT type information and transmitting the small data rate control.
  • RAT radio access technology
  • the set value may include at least one of the number of data packets that the terminal can send per hour, and the data capacity that the terminal can send per hour.
  • the PDU session establishment method of the terminal may further include receiving a PDU session establishment acceptance message including protocol configuration options (PCO) for the configuration value.
  • PCO protocol configuration options
  • the small data rate control function it may be determined whether the small data rate control function is applied to the terminal based on the subscription information for the terminal provided by the user data management (UDM) together with the RAT type information.
  • UDM user data management
  • the RAT type information may be selected from among narrowband IoT (NB-IoT), wideband EUTRAN (WB-EUTRAN), new radio (NR), new radio IoT (NR-IoT), and LTE for machine type communication (LTE-M).
  • NB-IoT narrowband IoT
  • WB-EUTRAN wideband EUTRAN
  • NR new radio
  • NR-IoT new radio IoT
  • LTE-M LTE for machine type communication
  • the UE may indicate the connected RAT.
  • a session management function (SMF) for establishing a protocol data unit (PDU) session includes a transceiver, and a radio access technology (RAT) type information to which a terminal is currently connected.
  • the control unit may include a control unit configured to transmit a second message including information indicating whether to apply a function to the AMF.
  • a terminal establishing a protocol data unit (PDU) session may include a transceiver and a PDU session establishment request message including RAT (radio access technology) type information currently connected to the terminal.
  • Control to transmit to the AMF (access management function), to receive information indicating whether to apply a small data rate control (small data rate control) function, based on the RAT type information to the terminal, And a control unit controlling transmission of small data of the terminal according to a setting value set in a network based on the information indicating whether to apply a small data rate control function to the terminal.
  • AMF access management function
  • small data rate control small data rate control
  • the 5G system may support an operation of connecting a terminal to a network at a time according to the corresponding schedule in order to transmit data to the terminal on a schedule requested from a 3rd party AS providing an application service. Can be. Accordingly, the terminal may wake up at a specific time and access the network by simply accessing the 3GPP network without the additional operation of controlling the operation of the terminal.
  • 5G system by the present invention can remove the dependency between the PDU session establishment procedure performed by the UE for the NIDD and the NIDD configuration procedure performed by the 3rd party AS and the NEF, it is possible to activate the NIDD service which was first performed .
  • this has the advantage that the terminal does not need to support the application level (Application level) signaling or other additional functions in order to use the NIDD service.
  • application level Application level
  • the 5G system may maintain a terminal connected to a network at a specific time.
  • a time-sensitive mobile communication service eg, factory automation IoT
  • the 5G system may determine the terminal to which the CIoT function should be applied, and determine to apply the small data rate control function only to the corresponding terminal. Therefore, a terminal using broadband mobile data such as a smart phone or a tablet may not be subject to restrictions such as small data rate control.
  • FIG. 1 illustrates a method of providing a corresponding time to a terminal after AMF obtains schedule information for a scheduled data transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates an operation when a terminal is not already reachable when an AMF obtains schedule information for a scheduled data transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation when a terminal is not already reachable when an SMF provides schedule information for data transmission scheduled to an AMF according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a method for deactivating a request for establishing a PDU session after SMF determines that there is no NIDD configuration when the UE and the SMF establish a PDU session for NIDD according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates an operation of informing a terminal by determining whether to apply Small Data Rate Control based on information received from an AMF, UDM, or PCF by a SMF when establishing a PDU session.
  • FIG. 6 illustrates an operation of notifying the SMF when the terminal changes the RAT type according to an embodiment of the present invention, and the SMF determines whether to apply the small data rate control based on the changed RAT type and informs the terminal.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the structure of a network entity according to an embodiment of the present invention.
  • the UE is connected to a device that performs a mobility management function of a 5G core network device by being connected to a Radio Access Network (RAN).
  • RAN Radio Access Network
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • This may refer to a function or device that is in charge of both access of the RAN and mobility management of the terminal.
  • SMF is the name of a network function that performs a session management function.
  • the AMF is connected to the SMF, and the AMF routes the Session related message to the terminal to the Session Management Function (SMF).
  • SMF Session Management Function
  • the SMF establishes a tunnel for transmitting data between the base station and the UPF by allocating a user plane resource to be provided to the terminal by connecting to a user plane function (UPF).
  • UPF user plane function
  • NRF Network Repository Function, and it stores information about NFs installed in mobile carrier network and informs about it.
  • the NRF can be connected to all NFs, and when each NF starts running in the operator's network, it registers with the NRF to let the NRF know that the NF is running in the network.
  • NEF Network Exposure Function, which exposes the functions and services inside the mobile operator network to the outside. Therefore, it connects with an external application server (AS) and delivers the event or information generated from the NF in the network to the AS, or delivers the event or information requested by the AS to the internal NF.
  • AS application server
  • UDR is the same as HSS of 4G network, which stands for User Data Repository. This stores the subscription information of the terminal or the context used by the terminal in the network.
  • a function for supporting a CIoT service is as follows.
  • Data transmission function through control plane signaling Since the IoT terminal transmits / receives a small amount of data, establishing a user plane connection for transmitting / receiving a small amount of data is inefficient even when using radio resources. It is also inefficient in that signaling for establishing a connection must occur.
  • the terminal may transmit the data including its own transmission in the SM-NAS message sent to the SMF.
  • SMF delivers the data to the destination NF to support data transmission.
  • the UPF or NEF notifies the SMF that the data to the terminal has arrived, and delivers the data to the SMF.
  • the SMF transmits the data to the terminal including the corresponding data in the SM-NAS message sent to the terminal.
  • the UE must establish a PDU session with the SMF, which is used for a data transmission function through control plane signaling. Therefore, when the UE establishes a PDU session with the SMF, the UE performs a procedure including an indicator indicating a data transmission function through control plane signaling.
  • Non-IP data transmission service through NEF The 5G mobile communication network may transmit non-IP data transmitted from the terminal to the 3rd party AS through the NEF.
  • the terminal may send non-IP data in a NAS message sent to the SMF, and the SMF forwards it to the NEF.
  • the NEF forwards this to the AS.
  • the AS sends data
  • the AS sends the non-IP data for the terminal to the NEF, which sends the NEF to the SMF, and the SMF includes the data in the NAS message to the terminal.
  • the data path is UE-AMF-SMF-NEF-AS.
  • NIDD service providing a data transmission service to a specific terminal and a specific AS through NEF for non-IP data transmission used for IoT service.
  • Non-IP data refers to a transmission protocol in some form that is not in IP format, and can be used to reduce excessive IP header capacity compared to actual data, and can mean a protocol used for simple data transmission such as a sensor network. have.
  • a protocol between the terminal and the NEF may be used. Since this protocol supports reliable data transmission between the terminal and the NEF, it can be called a reliable data service, or RDS for short.
  • the service for transmitting data through the NEF may be called in the 3GPP standard under the name of NIDD or RDS, and may have other names, but the function of transmitting data through the NEF may have any name. It can be said that it is a service that transmits data through Nef.
  • the present invention deals with providing NIDD service through SMF.
  • the PDU session establishment procedure is a procedure performed for a specific data network between the UE and the SMF.
  • the UE may perform an SMF and a PDU session establishment procedure including an indicator corresponding to the NIDD service or a data network name for the NIDD service.
  • the 5G mobile communication network may receive schedule information on the scheduled downlink data transmission time for a specific terminal or group from the 3rd party AS.
  • the third party AS may refer to an application server existing outside the 5G mobile communication network component.
  • an application server operated for an Industrial IoT service may be considered as a 3rd party AS from a 5G mobile communication system.
  • the 3rd party AS must be available for 3GPP network time or schedule information to receive data through the “Expected UE Behaviour” Provisioning API through NEF (ie, the UE must be able to receive Reachable-Paging on the network or be in the Connected state. Time).
  • This schedule information may include a plurality of schedule information. For example, multiple schedules may be provided, such as every Monday at 9am, every day at 0am, or 10 hours after the current time, 20 minutes after the current time, and so on.
  • the receiving network uses the power saving state of the terminal (a state in which the terminal is not reachable from the network in order to reduce power consumption, that is, a state in which the terminal does not perform network connection-related operations such as not monitoring the paging channel). If you want to, you can set to be able to find the terminal in the network (Reachable) at the scheduled communication time.
  • the next periodic registration update time of the terminal may be set according to the scheduled communication time by comparing the scheduled communication time with the time at which the terminal periodically announces the reachability to the network (e.g., Periodic Registration Update Timer). As another example, if there is a scheduled communication time before the next Periodic Registration Update time of the terminal, the terminal may be reachable at the corresponding time by not allowing the power saving function for the terminal.
  • 5G network receiving the scheduling information from the AS, when the terminal uses the Industrial IoT service, that is, the subscription information of the terminal indicates that the terminal is for Industrial IoT or the terminal uses a private network constructed for Industrial IoT or When operating exclusively for the Industrial IoT, the terminal may determine that time sensitive data communication is to be used.
  • the terminal may be configured to be ready for data transmission / reception at a time according to the scheduling information received from the AS. For example, based on the schedule information for data transmissions received from the AS, such as Monday at 9 am, or daily at 12 am, or 10 minutes from the present, the 5G network schedules the terminal to transition to the connected state according to the schedule. Information may be set to the terminal, or the terminal may be paging so that the terminal may transition to the connected state in advance immediately before the corresponding schedule.
  • FIG. 1 illustrates a method of providing a corresponding time to a terminal after AMF obtains schedule information for a scheduled data transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the 3rd party application server or AS configures a scheduled communication time in the 5G network. This can be done by the AS sending messages directly to the UDM or AMF, or the NEF to the UDM, AMF or SMF.
  • the AS may configure and transmit a scheduled communication time to a plurality of schedules.
  • multiple schedules such as 0 hours daily, 12:30 daily, or 20 minutes after the current time, or an absolute time value that represents a time later than the current (for example, UTC 20:00 July 10, 2018). Can be delivered to the 5G network.
  • the scheduled communication time is stored in the context for the terminal 110 in the UDM, so that the AMF 120 or the SMF 130 is used. Assume that S obtains a scheduled communication time.
  • the NEF delivers a scheduled communication time for a specific terminal directly to the AMF 120 or the SMF 130, such that the AMF 120 or the SMF 130 is provided.
  • the UDM may classify and store corresponding information obtained from the NEF as a session management context of the terminal.
  • the UDM Since the scheduled communication time is provided to the UDM for a specific terminal represented by an external ID or an external group ID from a 3rd party, the UDM is an external ID or an external group of the terminal. Scheduled Communication Time can be saved in SM context for each ID. This is because the terminal may have multiple External IDs or External Group IDs. Alternatively, the scheduled communication time may be provided to the UDM as a value for a specific data network name (DNN) for a specific terminal represented by an external ID or an external group ID from a third party. In this case, the UDM may store the Scheduled Communication Time value in the SM context according to the DNN value for each External ID or External Group ID of the UE. This is to support the case that the terminal has multiple External IDs or External Group IDs, or the subscriber information is configured so that the terminal can use multiple DNNs for the NIDD service.
  • DNN data network name
  • the scheduled communication time is set in the subscriber information of the UDM for each terminal, which may be set for each External ID or External Group ID, or for each External ID / External Group ID and DNN.
  • the following operation is performed when the SMF 130 obtains the scheduled communication time information from the UDM in the SM context for the terminal 110 or the SMF 130 obtains it from the NEF. to be.
  • the SMF 130 may determine and determine the scheduled communication time when downlink data transmission to the terminal 110 occurs. Since the SMF 130 needs to be reachable to the 5G network at the corresponding time, the SMF 130 requests the reachability of the terminal 110 to the AMF 120 in charge of mobility management of the terminal. You can send a message. This is one of the APIs provided by the AMF 120 and may be different from the name of the message in step S105. However, this means that the SMF 130 requests the AMF 120 to enable the Reachability of a specific terminal during the scheduled communication time. If the message has, it can be said that it corresponds to the message proposed in the present invention.
  • SMF 130 is the ID of the terminal 110 in step S105 (ID that can identify the terminal in the AMF, for example, Subscription Concealed Identifier (SUCI) or Subscription Permanent Identifier (SUPI) may correspond to this) Or an External ID), a Scheduled Communication Time obtained from step S103, and a PDU session ID indicating a corresponding PDU session.
  • ID that can identify the terminal in the AMF, for example, Subscription Concealed Identifier (SUCI) or Subscription Permanent Identifier (SUPI) may correspond to this) Or an External ID
  • SUCI Subscription Concealed Identifier
  • SUPI Subscription Permanent Identifier
  • the reason for including the PDU session ID is that when the terminal 110 uses data communication with multiple PDU sessions, the terminal 110 activates a certain PDU session when the terminal 110 wakes up while sending a service request at a scheduled communication time. Because you can determine if you should.
  • the terminal uses data communication with multiple PDU sessions, it is for the AMF 120 to distinguish which PDU
  • the AMF 120 that has received the message of step S105 or the Scheduled Communication Time for the terminal 110 through the step S101 can store it in the context of the terminal 110.
  • the AMF 120 wakes up at a specific time by using the Scheduled Communication Time value. You can make your network reachable.
  • the AMF 120 may use the Scheduled Communication Time value to allow the terminal 110 to transition to the connected state to the network at a time according to the schedule information. .
  • the terminal 110 stops monitoring the paging channel to reduce power consumption (for example, MICO mode, PSM in 4G system), or monitors the paging channel only at a specific time interval (for example, IDLE mode DRX). Can be performed. For this purpose, the terminal 110 must negotiate with the AMF 120 and negotiate through a registration procedure.
  • reduce power consumption for example, MICO mode, PSM in 4G system
  • IDLE mode DRX for example, IDLE mode DRX
  • step S107 the terminal 110 negotiates using the MICO mode as an example.
  • this may mean comprehensively other functions that the terminal 110 needs to negotiate with the AMF 120 to reduce power consumption.
  • there may be 5G power saving mode, 5G DRX, 5G extended DRX.
  • the MICO mode refers to a mode in which when the terminal 110 goes to the IDLE mode, the terminal 110 cannot be found in the 5G network without monitoring all the paging channels anymore, that is, the terminal moves to an unreachable state.
  • the terminal 110 needs to send data, send signaling, or meets a periodic registration update time set by the network, the terminal 110 reconnects to the 5G network. Therefore, the network cannot wake up the terminal until the registration procedure that the terminal 110 performs at a set periodic time occurs.
  • the terminal 100 transmits an indicator indicating that it will use the MICO mode in the Registration Request procedure according to step S107.
  • step S107 may be a registration procedure according to the mobility of the terminal 110, or a registration procedure performed at a periodic time, in addition to negotiating with the AMF 120 for the power consumption reduction operation. It may also be a registration procedure performed by the terminal 110 to synchronize time synchronization with the network. Under other conditions, the terminal 110 may include all of performing the registration procedure with the AMF 120.
  • step S109 the AMF 120 determines whether to allow the MICO mode to the terminal 110. If the Scheduled Communication Time value for the terminal 110 arrives soon, the AMF 120 sets the MICO mode for the terminal 110 so that the terminal 110 may remain in the Reachable state without entering the MICO mode. You may not allow it.
  • the AMF 120 may enter the MICO mode to achieve the purpose of reducing power consumption. You can allow MICO mode.
  • step S109 may be omitted. This is because when using time-sensitive data communication, the function for reducing power consumption may be disabled. Therefore, it is possible to perform the operation of the step S111 to the terminal 110 without determining whether to allow the MICO mode.
  • the AMF 120 may set a wake-up time (e.g., wake-up time) for the terminal to wake up the terminal 110 to allow the MICO mode.
  • the AMF 120 may set a time for the terminal to wake up to a general terminal that does not use the MICO mode, or a terminal that uses time-sensitive data communication. This is set based on a scheduled communication time value, and the AMF 120 may set a value indicating a time slightly earlier than the scheduled communication time. This is to consider the delay that may occur when the terminal 110 accesses the network.
  • the wake-up time provided to the terminal 110 may be expressed as an absolute time. For example, it can be expressed in UTC.
  • the time value may be set up to a year / month / day / minute unit.
  • the wake-up time may be expressed as a value corresponding to the time zone of the network to which the terminal is currently attached.
  • the time value can be set up to a year / month / day / minute unit.
  • an indicator indicating whether the time is UTC or based on the time zone currently connected to the network may be included.
  • the UE distinguishes this and may apply the case when the UE moves to a country belonging to another time zone. For example, if you move from Korea to China, you can use the same value if you use UTC, but if you receive a value corresponding to KST, you must convert it to CST corresponding to China Standard Time.
  • Wake-up time is not limited to its name, and means information indicating the time that the AMF should be reachable from the network by the AMF. In other words, the information refers to the time that the terminal transitions to the monitoring state of the paging channel or the terminal has to transition to the connected state through a service request or registration update procedure to the network.
  • the wake-up time may include information on a plurality of scheduling.
  • various schedule information expressed as an absolute time value such as X month Y day 13:00 and X month X day 09:00 may be included.
  • a plurality of scheduling information that is not expressed as an absolute time value may be included, such as 9 o'clock every day, 0 o'clock every Monday, or Z minutes after the current time.
  • step S113 the AMF 120 sends the wake-up time determined in step S111 to the terminal 110 together with an indicator for allowing the MICO mode.
  • the AMF 120 may send a wake-up time determined in step S111 regardless of whether the MICO mode is allowed in the case of a terminal using time-sensitive data communication.
  • the terminal 110 may determine that it should be reachable from the network at the corresponding time, send a service request to transition to the connected state, or determine to perform a registration update procedure.
  • the modem of the terminal 110 continuously stores this time information and performs a specific operation when the corresponding time comes.
  • the past time value is no longer valid.
  • the terminal 110 receives the time values for the plurality of schedules, it is determined that the time values that have already passed are not valid, and the time values that have not yet passed are determined to be valid information to check whether the corresponding time is reached.
  • the terminal 110 may notify the completion of the registration procedure. This may be performed when an arbitrary ID (eg, 5G-GUTI) for the terminal 110 is newly assigned, or may be omitted according to the simplification of the procedure.
  • an arbitrary ID eg, 5G-GUTI
  • the terminal 110 After completing the registration procedure, the terminal 110 receives the MICo mode operation permission, operates in the MICO mode after the transition to the IDLE state.
  • the network cannot paging the terminal 110 while the terminal 110 is in the MICO mode.
  • the terminal 110 When the terminal 110 operates a long value DRX cycle other than the MICO mode, the network cannot paging the terminal 110 while the terminal 110 is in the DRX sleep cycle.
  • the terminal 110 may wake up at any time and communicate with the network. This action does not affect the wake-up time value.
  • the AMF 120 may perform an operation for updating the wake-up time to the terminal 110 accordingly.
  • the AMF 120 may transmit a new wake-up time to the terminal 110 through a registration procedure or a UE configuration update procedure, and the terminal 110 replaces the existing value with a newly received wake-up time value.
  • the terminal 110 may wake up to reach the network when a time corresponding to the set wake-up time comes.
  • the modem of the terminal 110 continuously stores this time information and performs a specific operation when the corresponding time comes.
  • the past time value is no longer valid.
  • the terminal 110 receives time values for a plurality of schedules, it is determined that the time values that have already passed are not valid, and the time values that have not yet passed are determined to be valid information to check whether the corresponding time has been reached.
  • the operation performed by the terminal 110 to be reachable to the network may mean the following two things.
  • the terminal 110 may perform an operation of sending a service request or a registration request to the AMF 120.
  • the terminal 110 wakes up, accesses the network, and performs a Service Request or Registration Request operation in order to transition to the Connected state.
  • the AMF 120 transitions the state of the terminal 110 to Connected and activates the user plane of the terminal 110 by triggering the corresponding SMF 130 in accordance with a PDU session or DNN that has set a Scheduled Communication Time.
  • the scheduled downlink data transmission is performed by activating the data path of the terminal.
  • the terminal 110 may enable an operation of listening to the Pagnig channel. Since scheduled downlink communication is scheduled, if downlink data for the terminal 110 arrives at the corresponding time, the AMF 120 will paging the terminal 110. Therefore, the terminal 110 monitors the paging channel for a predetermined time from the wake-up time, and receives the paging from the AMF 120 when the downlink data arrives, and transmits the service request. If there is no paging for a certain time, it goes back to the power saving state. At this time, the terminal 110 maintains the CM-IDLE state.
  • the predetermined time refers to a value set as a default for the terminal 110.
  • the AMF 120 may transmit information about how long the terminal 110 should listen to the paging channel in step S113 to the terminal 110, and the terminal 110 may follow it.
  • Step S121 indicates that downlink data occurs as scheduled at the scheduled communication time.
  • the UPF 140 After receiving the downlink data from the data network, the UPF 140 notifies the SMF 130 to activate the data path for transmitting data to the terminal 110. This process may follow the NW-initiated Service Request according to step S123.
  • the NW-initiated Service Requset the network paging the terminal 110, the waking terminal 110 sends a service request, the terminal 110 transitions to the connected state.
  • the AMF 120 determines the SMF that sets the scheduled communication time for the corresponding time, and then triggers the data path activation to the corresponding SMF 130. And downlink data can be delivered through an active PDU session.
  • the AMF 120 may maintain the connection of the terminal 110 for a predetermined time until the downlink data notification for the terminal 110 comes. This is because if the terminal 110 returns to the IDLE state, it becomes Unreachable again.
  • the AMF 120 is transmitted.
  • the terminal 110 may include information on a PDU session for activating a data path in a “PDU Session to be Activated” together with a registration request, and the AMF 120 receiving the PDU session may receive the corresponding PDU session. It may trigger the data path activation to the SMF (130) for. After the data path for transmitting data to the terminal is activated by the three operations, the data is transmitted to the terminal according to step S125.
  • the terminal 110 may request a DRX having a long value through step S107.
  • the AMF 130 considers the long DRX cycle desired by the terminal 110, if it is determined that the waking time of the terminal 110 is later than the scheduled communication time, the AMF 130 corresponds to the DRX cycle of the terminal 110 in response to the scheduled communication time. It can be provided to the terminal 110 to wake up at the time.
  • the terminal 110 performs an operation according to the DRX cycle provided by the AMF 120.
  • the AMF 120 that receives the scheduled communication time through step S101 or S105 may perform the following operation instead of configuring the wake-up time for the terminal 110.
  • the AMF 120 may determine when the terminal 110 should be in the connected state in the network according to the scheduled communication time. According to the scheduled communication time, the AS will start transmitting data to the terminal 110, because the terminal 110 must be connected to the network to transmit downlink data generated at a predetermined time without delay.
  • the terminal 110 transitions from the IDLE to the connected state by paging the terminal 110, and allocates resources for transmitting and receiving data to the terminal 110. Should be performed.
  • the terminal 110 is already connected before the downlink data is generated, and if the terminal 110 has already been allocated a resource for the PDU session for transmitting data at the scheduled communication time, when the downlink data occurs, The IDLE to Connected transition can start the data transfer immediately without delay. Therefore, this is suitable for providing a low latency communication service to the terminal 110.
  • the AMF 120 may view the received Scheduled Communication Time and send a paging to the terminal 110 before the corresponding time is reached so that the terminal 110 connects to the network and transitions to the connected state.
  • the AMF 120 may expect to have downlink data transmission for the terminal 110 at a set scheduled communication time.
  • the AMF 120 may determine which PDU session there is a downlink data transmission by looking at the PDU session ID corresponding to the scheduled communication time. If a plurality of scheduled communication times exist for a plurality of PDU sessions, the AMF 120 may determine to simultaneously activate PDU sessions having similar Scheduled Communication Time values.
  • the AMF 120 sends a paging to wake up the terminal 110.
  • the AMF 120 calculates a time before the scheduled communication time, for example, a few seconds before the terminal 110 generally stays in the connected state, and before the time when the scheduled communication time is set to exist within the time (for example, the terminal). If the connection is maintained for about 1 minute, the paging message is sent to the terminal 110 in advance by 1 minute or less than 1 minute before the scheduled communication time value.
  • the AMF 120 if there is a terminal 110 that has a Scheduled Communication Time set in a specific Scheduled Communication Time or the time (for example, about a few seconds) among the terminals managed by the AMF 120, and wakes up the terminals at once by paging the network
  • a Scheduled Communication Time set in a specific Scheduled Communication Time or the time (for example, about a few seconds) among the terminals managed by the AMF 120
  • wakes up the terminals at once by paging the network may be sequentially paging. This is to prevent the network from being congested by a large number of terminals attempting to access the network at the same time. In other words, if you need to wake up 100 terminals at a certain scheduled communication time, instead of sending 100 paging sessions at once, paging sequentially in units of several terminals, dozens of terminals, dozens of terminals, etc. at regular intervals.
  • the time interval depends on the value set in AMF.
  • the terminal receiving the paging sends a service request message to the network to start the transition to the connected state.
  • the AMF 120 receives the service request sent by the terminal 110, the AMF 120 checks the PDU Session ID for which the Scheduled Communication Time is set near the corresponding time for the terminal,
  • a procedure for activating a PDU session is started for the SMF 130 corresponding to the corresponding PDU Session ID. If there is a plurality of PDU Session IDs having a Scheduled Communication Time set at the time when the UE 110 sends a Service Request, the AMF 120 starts a procedure for activating the PDU Session to all SMFs corresponding to the PDU Session ID. .
  • the procedure may be a service operation named Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext_Request.
  • Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext_Request means a message of another name that AMF sends to SMF to activate PDU session.
  • the SMF 130 selects the UPF 140 to activate the PDU session and establishes a tunnel between the base station and the UPF 140.
  • a message for resource allocation is transmitted to the base station, and the base station allocates radio resources for the corresponding PDU session to the terminal 110. All of the above operations occur before the scheduled communication time, and when the scheduled communication time comes, data transmission is performed according to a pre-activated PDU session. If the scheduled communication time is reached during the operation according to the service request, the AMF and the SMF may perform the operations listed above.
  • the AMF 120 that receives the scheduled communication time according to step S101 may perform the following operation when the scheduled communication time for a specific PDU session is not set.
  • the AMF 120 may not confirm that there is a scheduled communication time for a specific PDU session, and thus may perform an operation for allowing the terminal 110 to be in a connected state in a network at a set scheduled communication time. Accordingly, the AMF 120 sends a paging to wake up the terminal 110.
  • the AMF 120 calculates a time before the scheduled communication time, for example, a few seconds before the terminal 110 generally stays in the connected state, and before the time when the scheduled communication time is set to exist within the time (for example, the terminal). If the connection is maintained for about 1 minute, the paging message is sent to the terminal 110 in advance by 1 minute or less than 1 minute before the scheduled communication time value.
  • the AMF 120 if there is a terminal whose Scheduled Communication Time is set at a specific Scheduled Communication Time or a time (for example, within a few seconds) among the terminals managed by the AMF 120, wakes up the terminals by paging at once to access the network.
  • the terminal 110 may be sequentially paging. This is to prevent the network from being congested by a large number of terminals attempting to access the network at the same time. In other words, if you need to wake up 100 terminals at a certain scheduled communication time, instead of sending 100 pagings at once, you can sequentially paging them into units of several terminals, dozens of terminals, dozens of terminals, etc. at regular intervals.
  • the time interval depends on the value set in AMF.
  • the terminal 110 Upon receiving the paging, the terminal 110 transmits a service request to the AMF 120 and transitions to the connected state in the network.
  • the AMF 120 receiving the service request sent by the terminal 110 may perform one of the following two operations.
  • the AMF 120 that determines that the terminal 110 supports low latency communication may start a PDU session activation procedure for all PDU session contexts stored in the context of the terminal 110. That is, the PDU session established by the terminal 110, but as the terminal 110 goes to the IDLE state, the service operation for activating the PDU session can be started for all the PDU sessions that are inactive.
  • the AMF 120 may transmit a message for activating the PDU session to the SMF 130 serving the corresponding PDU session for all PDU sessions in the context of the terminal 110.
  • This may be a service operation such as Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext_Requst.
  • the SMF 130 Upon receiving this, the SMF 130 performs a PDU session activation procedure with the UPF and the base station, and the terminal 110 is allocated a resource for the corresponding PDU session.
  • the terminal 110 can directly receive the data.
  • the operation corresponding to the “first” reduces the delay caused by paging the terminal 110, the terminal 110 transitioning to the connected state to the network in response to a service request, and performing a PDU session activation procedure of the corresponding terminal.
  • the AMF 120 may maintain a state in which only the control plane connection with the AMF 120 is established without the PDU session in which the terminal 110 is activated. That is, in the state in which the terminal 110 sends a service request and the control plane connection is established with the AMF 120, the terminal 110 may be kept in the connected state without performing a PDU session activation procedure.
  • downlink data will be transmitted toward the terminal 110, which will first be delivered to the UPF serving the PDU session of the terminal 110.
  • the UPF 140 notifies the SMF of the corresponding PDU session that the downlink data has arrived to the UE. Receiving this, the SMF 130 performs a PDU session activation procedure with the UPF 140 and the base station, and the terminal 110 is allocated a resource for the corresponding PDU session. After completing the PDU session activation procedure, the downlink data is delivered to the terminal 110.
  • the AMF 120 may achieve a low delay by paging the terminal 110 and reducing a procedure in which the terminal 110 wakes up with a service request. However, the delay as much as the procedure for establishing a PDU session is inevitable.
  • FIG. 2 illustrates an operation when a terminal is not already reachable when the AMF obtains schedule information for a scheduled data transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the AMF 210 may not be able to make the terminal Reachable at Scheduled Communication Time.
  • the AMF 210 cannot guarantee that the terminal will wake up before the scheduled communication time. Therefore, the AMF 210 can not guarantee the reachability for the terminal, it can be delivered to the 3rd party AS when the time that the terminal is expected to be Reachable through the 5G system.
  • step S201 the AMF 210 is provided with a Scheduled Communication Time.
  • This information may be included in the terminal context received from the UDM 220, or may be information received directly from the NEF 230.
  • the AMF 210 may determine that the terminal is already in the Unreachable state from the network due to the MICO mode, more specifically, the low power mode. In addition, based on the Periodic Registration Update timer set for the terminal, it is possible to determine when the terminal is reachable.
  • the AMF 210 corresponds to the Scheduled Communication Time earlier than the expected time that the UE is expected to wake up, the AMF 210 cannot guarantee that the UE wakes up or meets the Scheduled Communication Time. Therefore, the AMF 210 cannot set the terminal in response to the scheduled communication time.
  • the AMF 210 performs the operation of step S205 in order to inform the 3rd party AS 240 of such information.
  • the AMF 210 may transmit to the NEF 230 the time information that the terminal is currently Unreachable and expected Reachable through the UDM (220). Alternatively, the AMF 210 may deliver time information that the terminal is currently unreachable and expected to be reachable directly to the NEF 230.
  • the AMF 210 may deliver the information to the corresponding NEF.
  • Information in step S205 may include an ID (eg, External ID) of the terminal and a time that the terminal expects to be reachable. The time that the UE expects to be reachable is determined based on the Periodic Registration Update Timer. This is because the UE will wake up at the Periodic Registration Update Timer time.
  • the NEF 230 notifies the 3rd party AS 240 of the received information as described above.
  • the 3rd party AS 240 realizes that data transmission is impossible at the desired time, and may set the scheduled communication time again according to the time expected for the terminal informed by the 5G system to be reachable.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation when a terminal is not already reachable when an SMF provides schedule information for data transmission scheduled to an AMF according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is an operation according to an embodiment of the present invention, when the 3d party AS 350 has set the Scheduled Communication Time for the terminal, but the terminal is already in the Unreachable state from the network due to the low power mode (eg MICO mode) ), The AMF 310 may not be able to make the terminal Reachable at Scheduled Communication Time.
  • the low power mode eg MICO mode
  • the AMF 310 cannot guarantee that the terminal wakes up before the Scheduled Communication Time. Therefore, the AMF 310 cannot guarantee the reachability for the UE, and may transmit to the SMF 320 when the UE expects the reachable time.
  • the SMF 320 may deliver the information received from the AMF 310 to the 3rd party AS through the 5G system.
  • step S301 the SMF 320 is provided with a Scheduled Communication Time.
  • This information may be included in the terminal context received from the UDM 330 or may be information received directly from the NEF 340.
  • step S303 the SMF 320 provides the AMF 310 with information that a specific terminal should be reachable at a scheduled communication time. This follows the step S105 according to FIG. 1 of the present invention.
  • Receiving the message according to step S303 AMF 310 may determine that the terminal is already in the Unreachable state from the network, due to the MICO mode, more precisely the low power mode.
  • the Periodic Registration Update timer set for the terminal it is possible to determine when the terminal is reachable.
  • the AMF 310 If the time corresponding to the Scheduled Communication Time is earlier than the expected time that the UE intends to wake up, the AMF 310 cannot guarantee that the UE wakes up to or before the Scheduled Communication Time. Therefore, the AMF 310 may not set the terminal in response to the scheduled communication time. The AMF 310 performs the operation of step S307 to inform the SMF 320 of such information.
  • the message of step S307 may include the ID of the terminal and the time when the terminal is expected to wake up, or the PDU Session ID of the terminal.
  • the time that the UE expects to be reachable is determined based on the Periodic Registration Update Timer. This is because the UE will wake up at the Periodic Registration Update Timer time.
  • the SMF 320 performs an operation of step S309 to notify the 3rd party AS 350.
  • the SMF 320 may transmit to the NEF 340 time information that the terminal is currently unreachable and expected to be reachable through the UDM 330.
  • the SMF 320 may deliver time information that the terminal is currently unreachable and expected to be reachable directly to the NEF 340.
  • the SMF 320 may determine the corresponding NEF and transmit the information.
  • the information in step S309 may include an ID of the terminal (eg, an external ID) and a time that the terminal expects to be reachable (determined based on a period registration update timer).
  • the NEF 340 notifies the 3rd party AS 350 of the received information as described above.
  • the 3rd party AS 350 receiving the message of step S309 realizes that data transmission is impossible at the desired time, and according to step S311, the 3rd party AS 350 performs the scheduled communication time again in accordance with the expected time that the terminal informed by the 5G system will become reachable. Can be set.
  • FIG. 4 illustrates a method for deactivating a request for establishing a PDU session after SMF determines that there is no NIDD configuration when the UE and the SMF establish a PDU session for NIDD according to an embodiment of the present invention.
  • the NEF 440 and the AS 450 proceed with a setting procedure for using a data transmission service through the NEF.
  • this is called an NIDD configuration.
  • the AS 450 and the NEF 440 configure that the UE or the group of the UEs will use the "Data Transfer Service through the NEF" (hereinafter referred to as NIDD Service).
  • the terminal is represented by an external ID, which is an identifier for identifying the terminal in the AS 450, and also identifies an internal ID (eg, SUCI, SUPI, IMSI, etc.) identifying the terminal in the 5G system. Can be.
  • the group of terminals is represented by an external group ID, and the external group ID is an identifier for identifying a group of specific terminals in the AS 450, and is assigned to an internal group ID or a group that identifies a group of terminals in the 5G system. Internal IDs of respective terminals may be identified.
  • the NEF 440 and the AS 450 may set data transmission characteristics of the corresponding terminal or group through the NIDD configuration procedure, for example, Maximun Latency, the number of messages to be transmitted, a scheduled transmission time, and a data transmission period of the terminal. have.
  • a procedure for establishing a connection for the NIDD service between the SMF 420 and the NEF 440 is required.
  • the SMF 420 needs to know to which NEF to send the data sent by the terminal, the NEF 440 to inform the SMF to the data received from the third party AS 450 to the terminal 410 to send data Should know
  • the SMF 420 and the NEF 440 must perform a connection procedure for the NIDD service, which will be referred to as NIDD Service Activation for convenience in the present invention.
  • data may be transmitted through a connection between the UPF and the NEF 440 for the NIDD service. This may establish a connection between the UPF and the NEF 440 through the mediation of the SMF. Therefore, even when the NIDD service is supported through the connection between the UPF and the NEF, the SMF 420 and the NEF 440 perform a connection procedure for the NIDD service, and the SMF 420 sets relevant data routing information in the UPF. An operation for establishing a connection between the UPF and the NEF 440 should be performed.
  • the NIDD Service Activation of the present invention is a procedure applied to both of the above two cases, that is, when data is transmitted through the connection between the SMF 420 and the NEF 440 and when data is transmitted through the connection between the UPF and the NEF 440. Means.
  • the terminal 410 needs to establish a PDU session for a data transmission service (hereinafter referred to as an NIDD service) through the NEF 440 in order to send non-IP data through the NEF 440.
  • the terminal 410 performs a PDU session establishment procedure with the SMF 420 to establish a PDU session.
  • the terminal 410 includes an indicator indicating that it is a PDU session for the NIDD service, which may include an independent indicator or a corresponding DNN when the data network name (DNN) has a value indicating the NIDD service.
  • the terminal 410 After the NIDD configuration procedure occurs first between the 3rd party AS 450 and the NEF 440, the terminal 410 establishes a PDU session establishment procedure for the corresponding NIDD service with the SMF 420.
  • the SMF 420 may view NIDD Configuration information included in the subscription data of the UE 410 obtained from the UDM 430 and perform an activation procedure for the NEF and the NIDD service indicated by the corresponding information.
  • the SMF 420 may be configured for any NEF and NIDD service because information on the NIDD configuration does not exist in the subscription data of the UE 410. I do not know whether to make a connection. Therefore, the SMF 420 cannot approve the PDU session establishment procedure performed by the UE 410 and must reject the request.
  • the 3rd party AS 450 sends an application level signaling to allow the terminal 410 to establish a PDU session for the NIDD service.
  • Device Triggering using 3gpp network should be performed. Otherwise, the UE 410 does not know when to perform the PDU session establishment procedure, and cannot transmit data until the PDU session is established.
  • the 3rd party AS 450 must use another PDU session other than the NIDD to send the application level signaling before the UE 410 establishes the NIDU PDU session. That is, the terminal 410 has a constraint that a PDU session other than the NIDD must have another PDU session. In addition, when using Device Triggering, to support this, the terminal 410 must support SMS. In other words, current system constraints require that IoT terminals developed simple and inexpensive to support additional functionality.
  • the present invention proposes a procedure for successfully establishing a PDU session for the NIDD of the terminal 410 even after the NIDD configuration has not been preceded, and after the NIDD configuration is performed, establishing an NIDD service connection. Accordingly, the 5G system can eliminate the dependency between the NIDD configuration and the PDU session establishment procedure for the NIDD of the terminal 410. In addition, the UE does not need to have another PDU session and there is no need to support SMS. The third party AS 450 does not have to support an additional application level operation or device trigering service for the terminal 410 using the NIDD service.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure for establishing a PDU session for the NIDD by the terminal 410 and an operation after the NIDD configuration occurs.
  • step S401 terminal 410 sends a PDU Session establishment request to the SMF (420).
  • the request message may include an indicator indicating that the NIDD service is to be used, or a DNN value indicating the NIDD service. Additionally, an external ID of the terminal 410 used by the terminal 410 for the NIDD service may be included.
  • the SMF 420 may determine that the terminal 410 establishes a PDU session for the NIDD service.
  • the SMF 420 informs the UDM 430 that the UE 410 is serving the UE 410 through step S403, and acquires subscription data of the UE 410.
  • the SMF 420 may confirm that there is no information on the NIDD configuration in the subscription data of the terminal 410 obtained from the step S403.
  • the PDU session establishment request requested by the terminal 410 is for an NIDD service. Since there is no information related to the NIDD configuration in the subscription data of the terminal 410, the SMF 420 may determine that the NIDD configuration is not yet performed. have.
  • Information related to the NIDD configuration refers to an address or ID of the NEF 440 for providing the NIDD service to the terminal 410, DNN information for providing the NIDD service to the terminal 410, and connection with the DNN for the NIDD service. It may include at least one of the address of the NEF 440, the External ID used by the terminal 410 for the NIDD service. However, the SMF 420 may check whether the terminal is authorized to use the NIDD service from the subscription data of the terminal 410.
  • the method of checking may follow at least one of the following. 1.
  • the DNN of the subscription data matches the DNN for the NIDD requested by the terminal, 2.
  • the indicator includes an indication that the terminal can use the NIDD service for the DNN, or 3.
  • the network slice used by the terminal is used by the NIDD service. It is possible network slice, or 4.
  • the external ID used by the terminal in the NIDD service is included in the subscription data, and it is determined whether the terminal is identical to the value sent by the PDU session establishment procedure in step S401, or 5.
  • the terminal uses the NIDD service. It can be determined whether the authorization information is available in the subscription data.
  • the SMF 420 may determine that the NIDD configuration has already been performed, and the message of step S417 to the address of the NEF 440 included in the information. Send to perform the NIDD Service Activation, and complete the PDU Session establishment procedure with the terminal 410.
  • step S405 the SMF 420 that determines that the terminal 410 needs to provide the NIDD service forms a PDU Session Establishment Accept message and transmits the message to the terminal 410 in step S407. Since the NIDD Configuration has not been performed yet and the NIDD Service Activation procedure between the SMF 420 and the NEF 440 has not yet been performed,
  • the message of step S407 may include an indicator that the establishment of the PDU session is successful but that the PDU session has not been activated, that is, data cannot be sent using the PDU session yet.
  • the terminal 410 receiving this can know that the PDU session for the NIDD has been established, but the data is not yet transmitted since it is not activated. Accordingly, the terminal 410 may determine that the service request for the corresponding PDU session is not sent until the corresponding PDU session is activated. If the terminal 410 sends a service request to the corresponding PDU session, the SMF rejects the service request for the corresponding PDU session of the terminal 410 when the NIDD configuration is not yet performed and the NIDD Service Activation is not performed. If the terminal 410 sends a service request to the corresponding PDU session, but before the NIDD configuration and the NIDD Service Activation operation are performed, the SMF 420 may activate the PDU session by accepting the service request request.
  • the SMF 420 sends the PDU Session Accept to the terminal 410 according to the step S407 via the AMF and the base station.
  • the 3rd party AS 450 performs the NIDD configuration on the 5G system in which the terminal 410 is registered through the NEF 440.
  • the AS 450 and the NEF 440 may set up to use a “data transmission service through the NEF” for a terminal or a group of terminals.
  • the terminal 410 is represented by an external ID, and the external ID is an identifier for identifying the terminal 410 in the AS 450 and an internal ID (eg, SUCI, which identifies the terminal 410 in the 5G system). SUPI, IMSI, etc.).
  • the group of terminals is represented by an external group ID, which is an identifier for identifying a group of specific terminals in the AS, and also an internal group ID or a terminal belonging to the group identifying a group of terminals in the 5G system. Internal ID of the device can be identified.
  • the NEF 440 and the AS 450 may set data transmission characteristics of the corresponding terminal or group, for example, Maximun Latency, the number of messages to be transmitted, a scheduled transmission time, and a data transmission period of the terminal through step S411. .
  • the NEF 440 may acquire information about the SMF 420 serving the terminal 410 for the requested NIDD service through a procedure with the UDM 430. This is because the SMF 420 registers its information to the UDM 430 that the SMF 420 serves the NIDD of the UE in the UDM 430, so that the UDM 430 has a PDU Session for the NIDD for the UE.
  • the NEF 440 may inform the address or ID of the SMF 420 serving the SMF.
  • the NEF 440 obtaining the address or ID of the SMF 420 transmits the message of step S413 to the corresponding SMF 420. This is a message for establishing a connection between the SMF 420 and the NEF 440 to support the NIDD service.
  • the message for establishing a connection for supporting the NIDD service between the SMF 420 and the NEF 440 includes an ID for identifying the terminal 410, that is, an external ID or a group of the terminal 410.
  • An ID for identifying the ID that is, an external group ID may be included.
  • information necessary for providing the NIDD service to the terminal 410 may be included. This information may consist of an ID of the NEF 440 and a Reference ID for identifying a connection for using the NEF 440 and the NIDD service.
  • configuration information necessary for the NIDD service may be included, and this information may mean information about a maximum latency required when the terminal or group transmits data, a period in which the terminal or group transmits data, or a scheduled data transmission time. Can be.
  • the message of step S413 may operate as an event subscription to send a report to the NEF 440 when the SMF 420 is allowed to provide the NIDD service to the terminal 410. Therefore, the SMF 420 may store information included in the message of step S413 received from the NEF 440.
  • the SMF 420 may inform the terminal 410 that the corresponding NIDD PDU session is activated through step S415. This may be performed by the SMF 420 requesting the AMF to reachability of the terminal 410, the AMF paging the terminal 410, and the terminal 410 responding with a service request.
  • the AMF informs the SMF 420 that the terminal 410 has woken up, and the SMF 420 performs a procedure of activating a data path for a PDU session of the terminal 410. Can be done. This may instruct the base station to set up the radio bearer by sending an N2 SM message to the base station.
  • the terminal 410 may determine that the data path of the PDU session for the NIDD is activated.
  • the SMF 420 may inform the terminal 410 that the corresponding PDU session is activated by using a PDU Session Modification procedure in the SM NAS procedure with the terminal 410.
  • the PDU Session Modification Command message may include a PDU Session ID and an indicator indicating that the corresponding PDU Session is activated, and the terminal 410 that receives the PDU Session ID command determines that the PDU Session corresponding to the PDU Session ID is activated.
  • the terminal 410 may identify the PDU session for the NIDD by looking at the PDU Session ID.
  • the SMF 420 that activates the PDU session for the NIDD for the terminal 410 completes the NIDD service activation procedure between the SMF 420 and the NEF 440 by sending a message according to the step S417 to the NEF 440.
  • the message includes an external ID of the terminal or an external group ID to which the terminal belongs, a reference ID for identifying a connection with the NEF 440 for the “data transmission service through the NEF” received in step S413, and step S413. It may include the ID of the received NEF 440, and the SMF ID indicating itself.
  • the data sent by the terminal 410 to the "data transmission service through the Nef" exists, the data may also be included in the message of step S417.
  • the NEF 440 may determine that a “data transfer service through a NEF” connection has been established with the SMF 420 that sent the message at step S417, and this connection may be identified by a combination of a Reference ID and an SMF ID. Can be.
  • the NEF 440 receives the data transmitted from the terminal 410 in step S417, the NEF 440 looks at the corresponding data and the ID or target ID of the terminal according to the step S419, and the "NEF through which the data is directed.” After determining the AS 450 that has set the “data transmission service”, data is transmitted to the corresponding AS 450.
  • FIG. 5 shows a PDU Session Establishment operation for a UE accessing a 5G system to establish a data connection.
  • the SMF 540 may determine whether to apply a small data rate control function, which is one of the functions of the CIoT, to the corresponding terminal 510.
  • the SMF 540 may receive a subscription information of the terminal 510 or a policy for the corresponding DNN from the UDM 560 or the PCF 550. It may be determined whether the data rate control function is applied to the corresponding terminal 510 or the corresponding DNN.
  • Step S501 In order to establish a PDU session, the UE 510 constructs a PDU Session Establishment Request, which is an SM NAS message, and delivers it to the AMF 530.
  • the terminal 510 includes a Data Network Name (DNN) that the UE intends to use in a PDU Session Establishment message, and the terminal 510 may set the DNN as a DNN value for CIoT.
  • the DNN information may be used when the SMF 540 or the PCF 550 determines whether the corresponding DNN is a DNN authorized by the UE 510 for CIoT service in a later step.
  • the terminal 510 may include a RAT Type (Radio Access Technology Type) currently used by the PDU Session Establishment message.
  • RAT Type Radio Access Technology Type
  • the indicator may include a meaning that it is necessary to apply different functions to the corresponding PDU session according to the RAT type. That is, it may be determined that the small data rate control is not applied to the UE connected to the NR. Similarly, it may be determined that Small Data Rate Control is applied to a UE connected with NB-IoT. In addition, it may be determined that the small data rate control is applied to the terminal connected to the LTE-M.
  • This information may be used after the SMF 540 receives the PDU Session Establishemt request message sent by the UE 510 in a later step.
  • the RAT Type may be included as NAS information in the PDU Session Establishment message or may be included in the PCO of the PDU Session Establishment message.
  • Step S503 The AMF 530 selects the SMF 540 based on the DNN value or the location of the terminal, and delivers an Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request message to the selected SMF 540.
  • the AMF 530 includes the PDU Session Establishment Request message received from the terminal 510 in this message.
  • the AMF 530 may include a RAT type to which the terminal 510 currently accesses the Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request.
  • the AMF 530 may know the RAT type to which the terminal 510 accesses based on the information received from the base station 520.
  • the base station 520 may determine the RAT type corresponding to the tracking area code by looking at the tracking area code accessed by the current terminal. After determining that the terminal 510 is a terminal using the CIoT function, the AMF 530 may include the RAT Type information in the Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request message to inform the SMF 540 of the RAT type that the current terminal 510 accesses.
  • RAT Type Radio Access Technology Type
  • the connected RAT is NB-IoT, WB-EUTRAN, NR, NR-IoT (NR technology designed for IoT), LTE-M (IoT terminal As a RAT type, even when using WB-EUTRAN, it can be identified as LTE-M when using an IoT-only radio technology).
  • Step S505 The SMF 540 receives a PDU Session Establishment Request message received from the terminal 510.
  • the SMF 540 registers that it is a Serving SMF in the UDM 560 and acquires subscription information for session management of the corresponding terminal 510 in order to obtain session related subscription information for the corresponding terminal 510.
  • the UDM 560 receiving this may provide subscription information to the SMF 540.
  • This subscription information includes information on whether the UE 510 can use the CIoT service, whether to apply CIoT related functions to the UE 510, for example, whether to apply Small Data Rate Control, Serving PLMN Rate Control, etc. It may include whether or not to apply.
  • the UE 510 may include whether to apply CIoT related functions, for example, whether to apply Small Data Rate Control, or whether to apply Serving PLMN Rate Control.
  • the SMF 540 if the RDU type connected to the PDU Session Establishment Request message received from the terminal 510 or the PCO of the corresponding message is included in the RAT type, Can be stored in the terminal context or CIoT function to be applied according to the RAT type of the terminal.
  • the SMF 540 stores the RAT type in the context of the terminal 510 or the terminal 510.
  • CIoT function to be applied can be determined according to RAT type of.
  • the SMF 540 may determine whether to apply the small data rate control function to the terminal 510 according to the RAT type.
  • the SMF 540 may view the subscription information received from the UDM 560, and may refer to the subscription information if there is an indicator indicating whether to apply the CIoT related function, for example, small data rate control. For example, if the terminal 510 is connected to the NB-IoT RAT, it may be determined to apply the Small Data Rate Control function.
  • the terminal 510 determines whether the DNN is a DNN for CIoT according to the DNN sent by the terminal 510, and if the DNN is for a CIoT service, determines to apply a small data rate control function. Can be.
  • the terminal 510 accesses the WB-ETURAN RAT, it is determined whether to apply the small data rate control function included in the subscription information of the terminal 510 received from the UDM 560, and the small data rate control. You can decide to apply the feature.
  • the terminal 510 is connected to the NR RAT, it may be determined not to apply the Small Data Rate Control function to the terminal 510.
  • the UE 510 accesses the NR RAT, reports whether the small data rate control function included in the subscription information of the UE 510 is applied, or determines that the DNN requested by the UE 510 is a DNN for CIoT.
  • the SMF may determine to apply the small data rate control to the terminal 510 connected with the NR RAT.
  • the terminal 510 may determine to apply the small data rate control function to the terminal 510.
  • the terminal 510 is connected to the LTE-M RAT, it may be determined to apply the small data rate control function to the terminal 510.
  • Step S507 The SMF 540 reports the PDU Session Establishment Request message received from the terminal 510 and performs a procedure for establishing a PCF and SM Policy Association for the corresponding DNN. At this time, the SMF 540 may deliver the DNN requested by the terminal 510 to the PCF 550. Upon receiving this information, the PCF 550 determines that the DNN is a DNN for the CIoT service, and then applies the CIoT related function to the session related policy to be delivered to the SMF 540, for example, whether the Small Data Rate Control is applied or not. It can be configured to include.
  • Step S509 The SMF 540 may configure a PCO to be provided to the terminal 510.
  • PCO is an abbreviation of Protocol Configuration Options. It is a container that contains additional configuration information necessary to use the corresponding PDU session, and is information exchanged between the terminal 510 and the SMF 540.
  • the SMF 540 may determine whether to apply the small data rate control to the terminal 510 according to the embodiment proposed in step S505 or step S507 in the PCO, and then set the value for the small data rate control in the PCO.
  • the value for the small data rate control may be a value set in the SMF 540, a value obtained by the SMF 540 from the UDM 560, or a value obtained by the SMF 540 from the PCF 550.
  • the information pre-configured in the SMF 540 means information set in the SMF 540 through the OAM system or preset in the SMF 540 in terms of network management of the mobile communication service provider.
  • the PCO is included in a Session Management NAS message called PDU Session Establishment Accept and delivered to the terminal 510 as a NAS message through the AMF 530.
  • Step S509 The SMF 540 selects the UPF 570 and establishes an N4 session.
  • Step S511 The SMF 540 transmits the PDU Session Establish Accept message to the terminal 510 and the N2 message to the base station 520 in the Namf_Communication_N1N2messageTransfer message to the AMF 530.
  • the N2 message includes PDU Session ID, QoS Profile, QoS Flow ID, Tunnel information on UPF 570 side for N3 Tunnel connection between UPF 570 and base station 520, and the like.
  • the AMF 530 forwards the ACK for Namf_Communication_N1N2messageTransfer to the SMF 540.
  • Step S513 The AMF 530 transfers the message received from the SMF 540 to the base station 520.
  • This message includes the N2 SM message received from the SMF 540 and the N1 SM NAS message received from the SMF 540.
  • Step S515 The base station 520 receives the message of step S513, and performs an RRC signaling procedure for establishing a data radio bearer with the terminal 510 according to the QoS information included in the N2 SM message. In addition, the base station 520 transfers the received NAS message to the terminal 510.
  • the UE 510 Upon receipt of the PDU Session Establishment Accept message sent by the SMF 540, the UE 510 completes the PDU session establishment procedure. The terminal 510 checks the PCO information included in the PDU Session Establishment Accept message, and checks whether the Small Data Rate Control included in the PCO is applied and a value for applying the Small Data Rate Control. The terminal 510 applies the small data rate control set as described above when using the corresponding PDU session.
  • Step S517 The base station 520 sends a response to step S513.
  • This message includes an N2 SM message, which includes a PDU session ID and tunnel information on the base station 520 side for N3 tunnel connection with the UPF 570. It may also include information such as established QoS Flow.
  • step S519 The AMF 530 receiving the message in step S517 delivers the N2 SM message contained in the message in step S517 to the SMF 540.
  • Step S521 The SMF 540 reports the N2 SM message received in step S519 and performs an N4 Session Modification procedure with the UPF 570. At this time, the SMF 540 transfers N3 tunnel information of the base station 520 received from the base station 520 to the UPF 570, and also transfers a packet forwarding rule for this. Through step S521, the UPF 570 and the base station 520 can be seen that the Tunnel connection for data transmission / reception is established.
  • Step S523 The SMF 540 sends a response to the step S519 to the AMF 530.
  • the terminal 510 may now transmit and receive data through the established PDU session.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of applying Small Data Rate Control to a UE and updating a Small Data Rate Control value through a PDU session modification procedure.
  • the SMF 640 sets whether the updated Small Data Rate Control is applied and the Small Data Rate Control value to the PCO information to transmit the information to the terminal 610.
  • the PDU Session Modification procedure may be performed under the following conditions.
  • the AMF 630 that determines that the access of the RAT to which the terminal 610 is connected may notify the SMF 640 of the change of the RAT type. Accordingly, the SMF 640 determining the change of the RAT type of the terminal 610 may determine to apply the CIoT function corresponding to the current RAT of the terminal 610. For example, if the terminal 610 to which the Small Data Rate Control is applied has switched from NB-IoT to NR RAT, it may be determined not to apply the Small Data Rate Control.
  • the terminal 610 using NR RAT or WB-EUTRAN may be determined to apply Small Data Rate Control.
  • the SMF 640 may trigger a PDU Session Modification procedure to provide a continuous PDU Session to the corresponding UE 610.
  • the SMF 640 may release the small data rate control related information to the PCO sent to the terminal 610 so as to no longer apply the small data rate control. That is, it may not indicate that Small Data Rate Control information is included, or input Null or 0 to indicate that it is not necessary to apply Small Data Rate Control.
  • the terminal 610 using the PDU session in the NR RAT may be determined to apply the small data rate control to the corresponding PDU session.
  • the SMF 640 may trigger a PDU Session Modification procedure to provide a continuous PDU Session to the corresponding UE 610.
  • the SMF 640 may include information related to the small data rate control in the PCO sent to the terminal 610 to apply the small data rate control.
  • the UE 610 may configure a PDU Session Modification Request, which is an SM NAS message, in order to change the PDU session according to the change of the RAT type to which the UE 610 is connected.
  • the terminal 610 transmits the PDU Session Modification Request to the AMF 630.
  • the terminal 610 may include a RAT type connected to the PDU Session Modification message.
  • the terminal 610 may include PCO information in the PDU Session Modification message, and may include information indicating a RAT type connected to the PCO.
  • Step S601 occurs when the terminal 610 is triggered, and the terminal 610 may not perform step S601 according to the change of the RAT type of the terminal 610.
  • Step S603 If the AMF 630 receives the message of step S601, the AMF 630 transmits an Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request message to the SMF 640.
  • the AMF 630 includes the PDU Session Modification Request message received from the terminal 610 in the Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request message.
  • the AMF 630 may determine the RAT type connected by the terminal 610 by checking the RAT type sent by the base station 620.
  • the AMF 630 may transfer the RAT type accessed by the terminal 610 in the Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request message.
  • the SMF 640 reports the RAT type received from the AMF 630 or the RAT type contained in the PDU Session Modification Request message received from the terminal 610 or the RAT type contained in the PCO, and the CIoT related function for the corresponding terminal 610. For example, you can determine whether to apply the Small Data Rate Control function.
  • the AMF 630 may construct an Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request message and transmit it to the SMF 640.
  • the AMF 630 may determine the RAT type connected by the terminal 610 by checking the tracking area code sent by the base station 620 and confirming the RAT type.
  • the AMF 630 may transfer the RAT type accessed by the terminal 610 in the Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request message.
  • the AMF 630 may send an SMF 640 an event notification for changing the RAT type.
  • the SMF 640 learns that the RAT type of the terminal 610 has been changed, and accordingly, may determine whether to apply a CIoT related function, for example, a small data rate control function, to the corresponding RAT type. have. If the change to the application of the Small Data Rate Control function is determined, the SMF 640 may perform step S609. This may operate even when step S601 is not performed.
  • a CIoT related function for example, a small data rate control function
  • Step S605 is an operation performed by the PCF 650 to inform the SMF 640 of the updated policy information.
  • Step S607 The SMF 640 may update the subscription information change from the UDM 660 or update the current RAT type information of the terminal 610 in the UDM, and receive the subscription information therefor.
  • Step S609 The SMF 640 determining the changed RAT type of the terminal 610 may determine whether to apply a CIoT related function, for example Small Data Rate Control, according to the changed RAT type.
  • a CIoT related function for example Small Data Rate Control
  • the SMF 640 may view the subscription information received from the UDM 660 and may refer to the subscription information if there is an indicator indicating whether to apply the CIoT-related function, for example, small data rate control. For example, if the terminal 610 is connected to the NB-IoT RAT, it may be determined to apply the Small Data Rate Control function. As another example, if the terminal 610 is connected to the WB-ETURAN RAT, after confirming that the DNN is a DNN for CIoT according to the DNN used by the terminal 610, if the DNN for the CIoT service to apply the Small Data Rate Control function You can decide.
  • the terminal 610 is connected to the WB-ETURAN RAT, it is determined whether the small data rate control function included in the subscription information of the terminal 610 received from the UDM is applied, and the small data rate control function is applied. You can decide to. As another example, if the terminal 610 is connected to the NR RAT, it may be determined not to apply the Small Data Rate Control function to the terminal. As another example, the UE 610 accesses the NR RAT, reports whether the Small Data Rate Control function included in the subscription information of the UE 610 is applied, or determines that the DNN requested by the UE 610 is a DNN for CIoT. The SMF may determine to apply the small data rate control to the terminal 610 connected with the NR RAT.
  • the terminal 610 may determine to apply the small data rate control function.
  • the terminal 610 may be determined to apply the small data rate control function to the terminal 610.
  • the SMF 640 may determine whether to apply the Small Data Rate Control or set the value for applying the Small Data Rate Control to the PCO to the terminal 610, and at this time, the SM NAS message called PDU Session Modification Command. Can be used. This message is delivered to the AMF 630 through step S609, and the AMF 630 delivers it to the terminal 610 through S611 and S613.
  • Step S613 The base station receives the message of step S611 and performs an RRC signaling procedure for establishing a data radio bearer with the terminal 610 according to the QoS information included in the N2 SM message.
  • the base station 620 delivers the received NAS message to the terminal 610.
  • the terminal 610 checks the N1 SM NAS message received from the SMF 640 and checks the PCO included in the message.
  • the terminal 610 may determine whether to apply the small data rate control by looking at the small data rate control information included in the PCO. If the small data rate control information is not included in the PCO, the terminal 610 may determine not to apply the small data rate control.
  • the terminal 610 may determine not to apply the small data rate control if the small data rate control applied value is set to null or 0 in the PCO.
  • the terminal 610 may configure a PDU Session Modification Complete message indicating the completion of the PDU Session Modification procedure as an N1 SM NAS message and send it to the SMF 640.
  • Step S615 The base station 620 sends a response to step S613.
  • This message includes an N2 SM message, and if the UE 610 configures and sends a PDU Session Modification Complete message as an N1 SM NAS message, it may also include an N1 SM NAS message.
  • step S617 The AMF 630 having received the message in step S615 delivers the N2 SM message and the N1 SM NAS message contained in the message in step S615 to the SMF 640.
  • Step S619 The SMF 640 reports the N2 SM message received in step S617, and performs an UPF and N4 Session Modification procedure. At this time, the SMF 640 transfers N3 tunnel information of the base station side received from the base station 620 to the UPF, and also transmits a packet forwarding rule for this. In step S621, the SMF 640 sends a response to the step S617 to the AMF 630.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal illustrated in FIG. 7 refers to a user equipment (UE) illustrated in FIGS. 1 to 6.
  • the terminal may include a transceiver 710, a controller 720, and a storage 730.
  • the controller may be defined as a circuit or application specific integrated circuit or at least one processor.
  • the transceiver 710 may transmit and receive a signal with another network entity.
  • the controller 720 may control the overall operation of the terminal according to the embodiment proposed by the present invention.
  • the controller 720 may control a signal flow to perform an operation according to the flowcharts shown in FIGS. 1 to 6.
  • the storage unit 730 may store at least one of information transmitted and received through the transceiver 710 and information generated through the controller 720.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the structure of a network entity according to an embodiment of the present invention.
  • the network entity illustrated in FIG. 6 may refer to each of the plurality of network entities illustrated in FIGS. 1 to 6.
  • the network entity of FIG. 8 may be AMF, SMF, UPF, UDM, NEF, or AS / AF.
  • the network entity may include a transceiver 810, a controller 820, and a storage 830.
  • the controller may be defined as a circuit or application specific integrated circuit or at least one processor.
  • the transceiver 810 may transmit and receive a signal with another network entity.
  • the transceiver 810 may transmit system information to the terminal, and may transmit a synchronization signal or a reference signal.
  • the controller 820 may control the overall operation of the network entity according to the embodiments proposed by the present invention.
  • the controller 820 may control the signal flow to perform an operation according to the flowchart shown in FIGS. 1 to 6.
  • the storage unit 830 may store at least one of information transmitted and received through the transceiver 810 and information generated through the controller 820.

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 5G 이동통신 시스템에서 셀룰러 IoT 서비스를 위해 효율적으로 단말을 제어하는 방법을 개시한다.

Description

5G 이동통신 시스템에서 셀룰러 IOT 서비스를 위해 단말을 제어하는 방법
본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 5G 네트워크 규격을 정한 무선 접속망, 코어 망인 New RAN(NR)과 패킷 코어(5G system, 혹은 5G Core Network, 혹은 NG Core: Next Generation Core)를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
5G 시스템의 CIoT 서비스는 데이터를 단말과 Core Network 간의 Non Access Stratum (NAS) 메시지로 보내서 Core Network이 외부 데이터 네트워크로 전송하는 기능, 그리고 단말이 보내는 데이터가 NEF(Network Exposure Function)를 통하여 외부 서버에 전달되는 기능을 지원할 수 있다.
또한 5G 시스템은 공장 자동화를 위한 서비스를 제공하며, 이는 Industrial IoT라고 부를 수 있다. 공장 자동화에 사용되는 로봇, 기타 장비들은 셀룰러 네트워크를 이용하여 통신할 수 있으며, 이는 넓은 범주의 IoT 장비에 속한다. 이와 같은 장치들은 시간에 민감한 데이터 통신을 필요로 한다. 예를 들어, 10ms 이내로 상태 정보 및 명령 메시지를 네트워크를 통해 다른 기기로 전송할 수 있어야 하며, 특정 시간에 필요한 상태 정보를 제공하도록 혹은 특정 시간에 필요한 상태 정보를 제공 받도록 설정될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 3GPP(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
최근 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-Advanced의 발전에 따라 5G 이동통신 시스템에서 셀룰러 IoT 서비스를 위해 효율적으로 단말을 제어하는 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명은 5G 이동통신 시스템에서 CIoT 서비스를 지원함에 있어서, 다음의 두가지 서비스를 지원하기 위한 방법을 제안한다.
5G 이동통신 시스템에서의 IoT 관련 서비스 중 하나로, 3rd party Application Server (이하 AS)는 단말에게 보낼 Downlink Data가 특정 시간에 예정되어 있을 때, 예를 들어 월요일 오전 9시, 혹은 매일 오전 12시 등, 해당 스케쥴 정보를 이동통신 네트워크에 제공하여 이동통신 네트워크가 해당 시간에 단말의 데이터 전송을 위한 준비를 할 수 있다. 이동통신 네트워크는 스케쥴 정보에 따른 시간에 단말이 reachable하도록 조절하거나, Data 전송을 위한 Resource를 확보하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 본 발명에서는 이동통신 네트워크에서 해당 단말이 예정된 데이터 전송 시간에 이동통신 네트워크와 연결 상태를 유지할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방법은 특히, 전력 소모를 줄이기 위하여 이동통신 네트워크로부터 Reachable 하지 않은 상태로 천이하는 IoT 단말들에게 유효하다. 전력 소모를 줄이기 위한 특정 동작을 수행하는 단말은, 보낼 데이터가 있을 때에만 모뎀을 키고 깨어나는 단말 (e.g., MICO mode), 혹은 전력 소모 감소를 위하여 이동통신 네트워크와 교섭하여 동작하며 일정 시간 동안 네트워크에서 단말을 paging할 수 없는 특성을 가지는 단말을 의미한다.
또 다른 5G 이동통신 시스템에서의 IoT 관련 서비스 중 하나로, 공장 자동화를 위해 사용되는 Industrial IoT가 있다. Industrial IoT는 전송시간에 민감한 데이터를 송/수신해야하는 요구사항을 갖고 있다. 예를들어 단말에게 5ms 이내에 데이터를 전달해야하거나, 혹은 단말이 보낸 데이터가 10ms 이내에 서버로 전달되어야 하는 등의 요구사항이 존재한다. Industrial IoT에서는 해당 공장에서만 사용할 수 있는 Private Network을 구성하여 사용하고, 또한 공장의 특정 구역에 Localized 서버를 두어 단말로부터 데이터를 수신, 분석하거나, 단말에게 데이터를 송신할 수 있다. 서버가 단말에게 데이터를 보낼 경우, 네트워크는 단말을 IDLE 상태에서 깨워서 Connected 상태로 전환한 후, 데이터 전송을 위한 리소스를 할당하고, 그 후 데이터를 전송하게 된다. 이렇듯 IDLE 상태에서 Connected 상태로 천이하는 과정에서 시간 소요가 발생할 수 있다. 또 다른 예로 Application Server (이하 AS)는 단말에게 보낼 Downlink Data가 특정 시간에 예정되어 있을 때, 예를 들어 월요일 오전 9시, 혹은 매일 오전 12시, 혹은 현재로부터 10분 뒤 등, 해당 데이터 전송에 대한 스케쥴 정보를 이동통신 네트워크에 제공하여 이동통신 네트워크가 해당 시간에 단말의 데이터 전송을 위한 준비를 할 수 있다. 이동통신 네트워크는 스케쥴 정보에 따른 시간에 단말이 reachable하도록 조절하거나, 혹은 단말이 Connected 상태에 존재하여 바로 데이터 전송을 할 수 있도록 하거나, 혹은 단말이 Connected 상태로 천이하기 전에 해당 단말에 대한 Data 전송을 위한 Resource를 확보하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 본 발명에서는 이동통신 네트워크에서 예정된 데이터 전송 스케쥴에 맞추어 미리 해당 단말을 이동통신 네트워크와 연결 상태로 천이하거나, 혹은 단말에게 네트워크에 연결 상태로 천이해야하는 스케쥴 정보를 제공하는 방법을 제안한다.
또 다른 5G 이동통신 시스템에서의 CIoT 서비스 중 하나로, 단말이 non-IP 데이터를 NEF를 통하여 AS로 보내는 기능이 지원된다. 이는 Non-IP Data Delivery, 줄여서 NIDD라고 부를 수 있다. 혹은 단말과 NEF간 Reliable한 데이터 전송 서비스를 제공하는 Reliable Data Service, 줄여서 RDS라고 부를 수 있다. 이와 같이 NEF를 통해서 IoT 용 small data를 전송하는 기능을 지원하기 위하여, NEF와 SMF는 Data 전송을 위한 연결을 수립하거나 관련 정보를 교환하여야 한다. 기존의 방법을 따르면, 3rd party AS와 NEF 사이에 NIDD에 대한 Configuration이 먼저 발생 한 후, 그 뒤에 단말이 해당 NIDD 서비스에 대한 PDU session 수립 절차를 SMF와 수행하면, SMF가 NEF와 NIDD service에 대한 activation 절차를 수행한다. 만약 3rd party AS와 NEF사이에 NIDD configuration이 선행되지 않았다면, SMF는 NIDD configuration에 대한 정보가 망 내에 존재하지 않기 때문에, 단말이 수행한 PDU session 수립 절차를 승인할 수 없으며 해당 요청을 거절한다. 또한 3rd party AS와 NEF간 NIDD configuration 절차가 수행 된 후, 3rd party AS는 단말이 NIDD 서비스를 위한 PDU session 수립을 수행하도록 Application 레벨의 시그널링을 보내거나, 3gpp 네트워크를 이용한 Device Triggering을 수행해야 한다. 단말이 NIDD 용 PDU session을 수립하기 전에 Application 레벨의 시그널링을 보내기 위해서는 NIDD 용이 아닌 다른 PDU session을 수립해야한다. 또한 Device Triggering을 지원하기 위하여 단말은 SMS를 지원해야한다. 다시 말해서, 현재 시스템의 제약은 간단하고 저가로 개발된 IoT 단말들이 부가적인 기능을 지원하도록 해야하는 것을 요구한다. 이는 IoT 단말의 활성화를 저해할 수 있다. 본 발명은 “NEF를 통한 데이터 전송 서비스 지원”에 대한 SMF와 NEF간의 연결 수립을 위하여, 단말이 SMF와 “NEF를 통한 데이터 전송 서비스”에 대한 PDU session을 수립할 때, 3rd party AS와 NEF간 수립된 NIDD Configuration이 없이 PDU session 수립 절차를 완료하고, 추 후 NIDD configuration이 발생했을 때 SMF와 NEF깐 NIDD service를 활성화하는 절차에 대해 제안한다.
또 다른 5G 이동통신 시스템에서의 CIoT 기능 중 하나로 Small Data Rate Control이라는 기능이 있다. 이는 IoT 단말이 작은 데이터를 자주 전송하여 Network이 붐비는 것을 제어하기 위한 기능이다. 네트워크에는 단말이 시간당 보낼 수 있는 data 패킷의 개수, 혹은 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 용량 등이 설정되어 있고, 이 값이 단말에게 전달된다. 이를 수신한 단말은 설정된 값에 따라 데이터 전송을 스스로 제한할 수 있어야한다. 하지만 이 기능은 CIoT 기능을 사용하는 단말에게 사용되는 것이 적합하며, 스마트폰이나 태블릿 같이 광대역통신을 사용하는 단말에게는 적용될 필요가 없다. 따라서 네트워크에서 해당 단말이 어떤 단말인지 확인한 후, Small Data Rate Control 기능을 적용할지 여부를 결정하는 방법이 필요하며, 본 발명에서 제안한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 SMF(session management function)의 PDU(protocol data unit) 세션 수립 방법은, 단말이 현재 접속한 RAT(radio access technology) 타입 정보를 포함하는 제1 메시지를 AMF(access management function)로부터 수신하는 단계와, 상기 RAT 타입 정보에 기반하여 소형 데이터 속도 제어(small data rate control) 기능을 상기 단말에 적용할지 결정하는 단계와, 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 적용할지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 제2 메시지를 상기 AMF로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 소형 데이터 속도 제어 기능은 네트워크에서 설정된 설정값에 따라 상기 단말이 소형 데이터에 대한 전송을 제어하는 기능이며, 상기 설정값은 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 패킷의 개수, 및 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 용량 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 설정값을 포함하는 PCO(protocol configuration options)가 구성되며, 상기 PCO는 상기 제2 메시지에 포함되어 상기 AMF로 전송되고, 상기 PCO는 PDU 세션 수립 수락 메시지에 포함되어 상기 단말로 전송될 수 있다.
상기 SMF의 PDU 세션 수립 방법은, 상기 단말에 대한 가입 정보를 UDM(user data management)으로부터 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 RAT 타입 정보와 함께 상기 가입 정보를 고려하여 상기 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 적용할지 결정할 수 있다.
상기 RAT 타입 정보는, NB-IoT(narrowband IoT), WB-EUTRAN(wideband EUTRAN), NR(new radio), NR-IoT(new radio IoT), 및 LTE-M(LTE for machine type communication) 중에서 상기 단말이 접속한 RAT를 지시할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 PDU(protocol data unit) 세션 수립 방법은, 상기 단말이 현재 접속한 RAT(radio access technology) 타입 정보를 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 AMF(access management function)로 전송하는 단계와, 상기 RAT 타입 정보에 기반하여 결정된, 소형 데이터 속도 제어(small data rate control) 기능을 상기 단말에 적용할지 여부를 나타내는 정보를 수신하는 단계와, 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 상기 단말에 적용할지 여부를 나타내는 상기 정보에 기반하여 네트워크에서 설정된 설정값에 따라 상기 단말의 소형 데이터에 대한 전송을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 설정값은 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 패킷의 개수, 및 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 용량 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 단말의 PDU 세션 수립 방법은, 상기 설정값에 대한 PCO(protocol configuration options)를 포함하는 PDU 세션 수립 수락 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 RAT 타입 정보와 함께, UDM(user data management)에서 제공되는 상기 단말에 대한 가입 정보에 기반하여 상기 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능이 적용될지 결정될 수 있다.
상기 RAT 타입 정보는, NB-IoT(narrowband IoT), WB-EUTRAN(wideband EUTRAN), NR(new radio), NR-IoT(new radio IoT), 및 LTE-M(LTE for machine type communication) 중에서 상기 단말이 접속한 RAT를 지시할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 PDU(protocol data unit) 세션을 수립하는 SMF(session management function)는, 송수신부, 및 단말이 현재 접속한 RAT(radio access technology) 타입 정보를 포함하는 제1 메시지를 AMF(access management function)로부터 수신하도록 제어하고, 상기 RAT 타입 정보에 기반하여 소형 데이터 속도 제어(small data rate control) 기능을 상기 단말에 적용할지 결정하고, 상기 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 적용할지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 제2 메시지를 상기 AMF로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 PDU(protocol data unit) 세션을 수립하는 단말은, 송수신부, 및 상기 단말이 현재 접속한 RAT(radio access technology) 타입 정보를 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 AMF(access management function)로 전송하도록 제어하고, 상기 RAT 타입 정보에 기반하여 결정된, 소형 데이터 속도 제어(small data rate control) 기능을 상기 단말에 적용할지 여부를 나타내는 정보를 수신하도록 제어하고, 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 상기 단말에 적용할지 여부를 나타내는 상기 정보에 기반하여 네트워크에서 설정된 설정값에 따라 상기 단말의 소형 데이터에 대한 전송을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명으로 인하여 5G system은 어플리케이션(Application) 서비스를 제공하는 3rd party AS로부터 요청 받은 스케쥴에 단말로 데이터(data)를 전송하기 위하여, 단말을 해당 스케쥴에 따른 시간에 네트워크에 연결하게 하는 동작을 지원할 수 있다. 따라서 단말의 동작을 조절하는 추가적인 동작 없이, 3GPP 네트워크에 접속하는 것 만으로 단말이 특정 시간에 깨어나서 네트워크에 접속할 수 있도록 할 수 있다.
또한 본 발명으로 인하여 5G system는 단말이 NIDD를 위해서 수행하는 PDU session 수립 절차와 3rd party AS가 NEF와 수행하는 NIDD configuration 절차 사이의 의존성을 없애서, 어떤 절차가 먼저 수행되던 NIDD 서비스를 활성화 시킬 수 있다.
또한 이는 단말이 NIDD 서비스를 이용하기 위하여 어플리케이션 레벨(Application level)의 시그널링이나 다른 부가적인 기능을 지원하지 않아도 되는 장점이 있다. 또한 5G System에 NIDD 서비스를 단말에게 지원해주기 위하여 다른 기능에 의존하지 않아도 되는 장점이 있다.
또한 본 발명으로 인하여 5G 시스템은, 시간에 민감한 이동통신 서비스(예: 공장 자동화 IoT)를 지원하기 위하여, 단말을 특정 시간에 맞추어 네트워크에 연결(Connected) 상태로 유지할 수 있다.
또한 본 발명으로 인하여, 5G 시스템은 CIoT 기능이 적용되어야 하는 단말을 판단하고, 해당 단말에게만 소형 데이터 속도 제어(Small Data Rate Control) 기능을 적용하도록 결정할 수 있다. 따라서, 스마트폰 혹은 태블릿 같은 광대역 모바일 데이터를 사용하는 단말은 소형 데이터 속도 제어(Small Data Rate Control)과 같은 제약을 받지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 AMF가 예정된 데이터 전송에 대한 스케쥴 정보를 획득한 후 해당 시간을 단말에게 제공하는 방법을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 AMF가 예정된 데이터 전송에 대한 스케쥴 정보를 획득했을 때 단말이 이미 Reachable 하지 않는 상태에 있을 때의 동작을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SMF가 AMF에 예정된 데이터 전송에 대한 스케쥴 정보를 제공했을 때, 단말이 이미 Reachable 하지 않는 상태에 있을 때의 동작을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말과 SMF가 NIDD에 대한 PDU session을 수립할 때, SMF가 NIDD configuration의 부재를 판단 한 후 해당 PDU session 수립 요청을 허가하되 Deactivation하는 방법을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라, PDU Session 수립 시 SMF가 AMF, 또는 UDM, 또는 PCF로부터 수신한 정보를 기반으로 Small Data Rate Control 적용 여부를 결정하여 단말에게 알려주는 동작을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라, 단말이 RAT type을 바꿨을 때 이를 SMF에게 알리고, SMF는 변경된 RAT type을 기반으로 Small Data Rate Control 적용 여부를 결정하여 단말에게 알려주는 동작을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명에 등장하는 엔티티들의 설명은 다음과 같다.
단말(UE)은 RAN(Radio Access Network)과 연결되어 5G의 핵심 망 장치의 Mobility Management Function을 수행하는 장치에 접속한다. 본 발명에서는 이를 AMF(Access and Mobility management Function)으로 부를 것이다. 이는 RAN의 access와 단말의 Mobility management를 모두 담당하는 Function 혹은 장치를 지칭할 수 있다.
SMF는 Session Management Function을 수행하는 Network Function의 이름이다. AMF는 SMF와 연결되고, AMF는 SMF(Session Management Function)로 단말에 대한 Session 관련 메시지를 라우팅한다. SMF는 UPF(User Plane Function)와 연결하여 단말에게 제공할 사용자 평면 Resource를 할당하여, 기지국과 UPF사이에 데이터를 전송하기 위한 터널을 수립한다.
NRF는 Network Repository Function의 약자로, 이동통신 사업자 네트워크에 설치되어있는 NF들에 대한 정보를 저장하고, 이에 대한 정보를 알려주는 기능을 한다. NRF는 모든 NF와 연결될 수 있으며, 각 NF들은 사업자 네트워크에서 구동을 시작할 때, NRF에 등록절차를 수행하여 NRF가 해당 NF가 네트워크 내에서 구동되고 있음을 알게한다.
NEF는 Network Exposure Function의 약자로, 이동통신 사업자 네트워크 내부의 기능 및 서비스를 외부로 노출하는 역할을 한다. 따라서 외부 어플리케이션 서버(AS)와 연결되어 네트워크 내부의 NF로부터 발생한 이벤트나 정보를 AS로 전달하거나, AS가 내부 NF에 요청하는 이벤트나 정보를 전달하는 기능을 수행한다.
UDR은 4G 네트워크의 HSS와 같은 역할로, User Data Repository의 약자이다. 이는 단말의 가입정보, 혹은 단말이 네트워크 내에서 사용하는 Context를 저장하고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로, CIoT 서비스를 지원하기 위한 기능은 다음과 같다.
제어평면 시그널링을 통한 데이터 전송 기능: IoT 단말은 작은 용량의 데이터를 송/수신하기 때문에, 작은 용량의 데이터 송/수신을 위해서 사용자 평면 연결을 수립하는 것은 무선 자원을 사용함에 있어서도 비효율적이며, 사용자 평면 연결 수립을 위한 시그널링이 반드시 발생하는 점에서도 비효율적이다.
따라서 CIoT 서비스를 위하여 단말이 보내는 작은 용량의 데이터를 제어 펑면 시그널링으로 보내는 기술이 개발되었다. 이 기술에 따르면, 단말은 SMF에게 보내는 SM-NAS 메시지에 자신이 보낼 데이터를 포함하여 전송할 수 있다. 이를 수신한 SMF는 해당 Data를 목적지 NF에게 전달하여 데이터 송신을 지원한다.
마찬가지로 외부에서 데이터가 들어왔을 때, UPF 혹은 NEF는 단말을 향한 데이터가 도착했음을 SMF에게 알리고, SMF에게 해당 데이터를 전달한다. 이를 수신한 SMF는 단말에게 보내는 SM-NAS 메시지에 해당 데이터를 포함하여 단말에게 전달한다. 이와 같은 데이터 전송을 위하여, 단말은 SMF와 PDU Session을 수립해야하며, 이 PDU Session은 제어평면 시그널링을 통한 데이터 전송 기능을 위해 사용된다. 따라서 단말은 SMF와 PDU Session을 수립할 때, 제어평면 시그널링을 통한 데이터 전송 기능을 나타내는 지시자를 포함하여 절차를 수행한다.
NEF를 통한 non-IP 데이터 전송 서비스: 5G 이통통신 네트워크는 단말이 보내는 non-IP 데이터를 NEF를 통해서 3rd party AS로 전달할 수 있다. 단말은 SMF에게 보내는 NAS 메시지에 non-IP 데이터를 실어 보낼 수 있고 SMF는 이를 NEF에게 전달한다. NEF는 이를 AS로 전달한다. AS가 데이터를 보낼 경우, AS는 단말에 대한 non-IP 데이터를 NEF로 보내고, NEF는 이를 SMF에게 보내며, SMF는 이 데이터를 NAS 메시지에 포함하여 단말에게 전달한다.
즉 데이터 경로는 UE - AMF - SMF - NEF - AS 이다. 이와 같이 IoT 서비스를 위해 사용되는 non-IP 데이터 전송을 위하여 NEF를 통해 특정 단말 그리고 특정 AS에게 데이터 전송 서비스를 제공하는 것을 본 발명에서는 “NIDD 서비스”라고 부른다.
non-IP 데이터는 IP 형식이 아닌 어떤 형태로의 전송 프로토콜을 의미하며, 실제 데이터에 비해 과도한 IP header의 용량을 줄이기 위하여 사용될 수 있으며, 센서 네트워크 등 간단한 데이터 전송을 위해서 사용되는 프로토콜을 의미할 수 있다. 또한 단말이 NEF를 통하여 AS에 데이터를 전송하는 것이기 때문에, 단말과 NEF간 Protocol이 사용될 수 있다. 이 프로토콜은 단말과 NEF간 신뢰성있는 데이터 전송을 지원하기 때문에, Reliable Data Service, 줄여서 RDS라고 부를 수 있다.
다시 말해서, NEF를 통해서 데이터를 전송하는 서비스는 NIDD 혹은 RDS라는 이름으로 3GPP 표준에서 불릴 수 있으며, 이 외에도 다른 이름을 가질 수 있으나, NEF를 통해서 데이터 전송을 하는 기능은 그 어떤 이름을 갖던 본 발명에서 사용하는 “NEF를 통해서 데이터를 전송하는 서비스”에 해당된다고 할 수 있다. 본 발명에서는 SMF를 통하여 NIDD 서비스를 제공하는 것에 대해 다루고 있다.
따라서 단말은 NEF와 NIDD 서비스를 이용하기 위하여, SMF와 PDU Session 수립 절차를 진행해야 한다. PDU Session 수립 절차는 단말과 SMF 사이에 특정 Data Network에 대하여 진행되는 절차이다. NIDD 서비스를 위해 PDU Session이 사용되는 경우, 단말은 NIDD 서비스에 해당하는 지시자 혹은 NIDD 서비스에 대한 Data Network Name을 포함하여 SMF와 PDU Session 수립 절차를 수행할 수 있다.
예정된 데이터 전송 지원 서비스(Scheduled Downlink Data Communication Service): 5G 이동통신 네트워크는 3rd party AS로부터 특정 단말 혹은 그룹에 대한 예정된 하향 데이터 전송 시간에 대한 스케쥴 정보를 제공받을 수 있다. 3rd party AS라 함은 5G 이동통신 네트워크 구성요소 밖에 존재하는 Application Server를 의미할 수 있다.
예를 들어, Industrial IoT에서 5G 이동통신 시스템을 이용하여 데이터 전송을 지원하는 경우, Industrial IoT 서비스를 위해서 운영되는 Application Server는 5G 이동통신 시스템 입장에서 3rd party AS로 고려될 수 있다. 3rd party AS는 NEF를 통한 “Expected UE Behaviour” Provisioning API를 통해서 3GPP 네트워크에 단말이 데이터 수신을 위해서 Available 해야하는 시간 혹은 스케쥴 정보 (즉, 단말이 네트워크에 Reachable - Paging을 수신할 수 있거나 Connected 상태에 있어야 하는 시간)을 제공할 수 있다. 이 스케쥴 정보는 복수의 스케쥴 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 매주 월요일 9시, 매일 오전 0시, 혹은 현재 시간으로부터 10시간 뒤, 현재 시간으로부터 20분 뒤, 등의 복수 스케쥴을 제공할 수 있다.
이를 수신한 네트워크는 단말이 Power saving 상태 (단말이 전력 소모를 감소하기 위하여 네트워크로부터 Reachable 하지 않은 상태, 즉 단말이 Paging channel을 모니터링하지 않는 등 네트워크 연결 관련된 동작을 수행하지 않는 상태를 의미)를 사용하고자 할 때, Scheduled communication time에는 네트워크에서 단말을 찾을 수 있도록 (Reachable하도록) 설정할 수 있다.
예를 들어, Scheduled Communication time과 단말이 주기적으로 Network에 Reachability를 알리는 시간 (e.g., Periodic Registration Update Timer)를 비교하여, 단말의 다음 periodic Registration Update 시간을 Scheduled Communicataion time에 맞게 설정할 수 있다. 또 다른 예로 단말의 다음 Periodic Registration Update 시간 보다 전에 Scheduled Communication time이 존재한다면, 단말에 대한 Power saving 기능을 허용하지 않음으로써, 단말이 해당 시간에 Reachable하도록 할 수 있다.
또는 AS로부터 스케쥴링 정보를 수신한 5G 네트워크는 단말이 Industrial IoT 서비스를 사용하는 경우, 즉 단말의 가입정보에 Industrial IoT용 단말임이 나타나있거나 단말이 Industrial IoT용으로 구축된 private network을 사용하거나 5G 네트워크가 Industrial IoT 전용으로 동작하는 경우, 해당 단말은 시간에 민감한(Time sensitive) 데이터 통신을 이용할 것이라 판단할 수 있다.
따라서 AS로부터 수신한 스케쥴링 정보에 따른 시간에 단말이 데이터 송/수신을 위한 준비가 되어있을 수 있도록 설정할 수 있다. 예를 들어 월요일 오전 9시, 혹은 매일 오전 12시, 혹은 현재로부터 10분 뒤 등, AS로부터 수신한 데이터 전송에 대한 스케쥴 정보를 기반으로 5G 네트워크는 해당 스케쥴에 맞춰 단말이 Connected 상태로 천이하도록 스케쥴링 정보를 단말에게 설정하거나, 혹은 해당 스케쥴 직전에 미리 단말이 Connected 상태로 천이할 수 있도록 단말을 paging 하는 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 AMF가 예정된 데이터 전송에 대한 스케쥴 정보를 획득한 후 해당 시간을 단말에게 제공하는 방법을 도시한다.
3rd party Application Server 혹은 AS는 스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication time)을 5G 네트워크에 설정한다. 이는 AS가 직접 UDM 혹은 AMF에 메시지를 보내서 전달하거나, 혹은 NEF를 통해서 UDM, AMF, 혹은 SMF에 해당 정보를 전달할 수 있다. AS는 스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication time)을 복수의 스케쥴로 구성하여 전달할 수 있다.
예를 들어 매일 0시, 매일 12시 30분, 혹은 현재로부터 20분 뒤, 혹은 현재보다 이후 시간을 나타내는 절대시간 값(예: UTC 20:00 7월 10일, 2018년) 등의 복수 스케쥴 정보를 5G 네트워크로 전달할 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명은 S101 및 S103 단계에 따라, 스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication Time)이 UDM에 있는 단말(110)에 대한 Context에 저장되어 있어서, AMF(120) 혹은 SMF(130)가 스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication Time)을 획득하는 것을 가정한다.
또는, 도 1에서 S101 및 S103 단계에 따라, NEF가 AMF(120) 혹은 SMF(130)에 직접 특정 단말에 대한 스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication Time)을 전달하여, AMF(120)나 SMF(130)가 해당 값을 획득할 수 있다. UDM은 NEF로부터 획득한 해당 정보를 단말의 세션 관리 컨텍스트(Session Management Context)로 분류하여 저장할 수 있다.
스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication Time)은 3rd party로부터 외부 ID(External ID) 혹은 외부 그룹 ID(External Group ID)로 나타내어지는 특정 단말에 대해서 UDM에 제공되기 때문에, UDM은 단말의 External ID 혹은 External Group ID 별로 Scheduled Communication Time 값을 SM context에 저장할 수 있다. 이는 단말이 여러 개의 External ID 혹은 External Group ID를 가질 수 있기 때문이다. 혹은 Scheduled Communication Time은 3rd party로부터 External ID 혹은 External Group ID로 나타내어지는 특정 단말에 대한 특정 DNN(Data Network Name)에 대한 값으로 UDM에 제공될 수 있다. 이 경우, UDM은 단말의 External ID 혹은 External Group ID 별로 DNN 값에 따라 Scheduled Communication Time 값을 SM context에 저장할 수 있다. 이는 단말이 여러 개의 External ID 혹은 External Group ID를 가지거나, 혹은 단말이 NIDD 서비스를 위한 DNN을 여러 개 사용할 수 있도록 가입자정보가 설정되어 있을 경우를 지원하기 위함이다.
즉, 스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication Time)은 단말 별로 UDM의 가입자 정보에 설정되어 있으며, 이는 External ID 혹은 External Group ID 별, 혹은 External ID/External Group ID와 DNN 별로 여러 개가 설정될 수 있다.
S105 단계를 참고하면, 스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication Time) 정보를 SMF(130)가 단말(110)에 대한 SM context로 UDM으로부터 획득하거나, SMF(130)가 NEF로부터 획득한 경우에 대해서 이어지는 동작이다. SMF(130)는 해당 단말(110)에 대한 Downlink 데이터 전송이 언제 발생할 지 스케줄링된 통신 시간(Scheduled Communication Time)을 보고 판단할 수 있다. SMF(130)는 단말(110)이 해당 시간에 5G 네트워크에 연결 가능(Reachable)해야 하기 때문에, 단말의 Mobility Management를 담당하는 AMF(120)에게 단말(110)의 연결 가능성(Reachability)을 요구하는 메시지를 보낼 수 있다. 이는 AMF(120)가 제공하는 API 중 하나이며 S105 단계의 메시지의 이름과 다를 수 있으나, SMF(130)가 AMF(120)에게 특정 단말의 Reachability를 Scheduled Communication Time에 가능하도록 하게 해달라는 요청이라는 의미를 가지는 메시지라면, 본 발명에서 제안하는 메시지에 해당한다고 할 수 있다.
SMF(130)는 S105 단계에서 단말(110)의 ID (AMF에서 단말을 식별할 수 있는 ID, 예를 들어 SUCI(Subscription Concealed Identifier) 혹은 SUPI(Subscription Permanent Identifier, 구 IMSI가 이에 해당할 수 있음), 혹은 External ID)를 포함하고, S103 단계로부터 획득한 Scheduled Communication Time을 포함하고, 해당 PDU session을 지칭하는 PDU session ID를 포함할 수 있다. PDU Session ID를 포함하는 이유는, 단말(110)이 여러 개의 PDU Session을 가지고 데이터 통신을 이용하는 경우 단말(110)이 Scheduled Communication Time에 서비스 요청(Service Request)을 보내며 깨어났을 때 어떤 PDU Session을 활성화해야 하는 지 판단할 수 있기 때문이다. 또한 단말이 여러 개의 PDU Session을 가지고 데이터 통신을 이용하는 경우, 어떤 PDU Session에 대한 Scheduled Communication Time인지 AMF(120)가 구별하기 위함이다. AMF(120)는 여러 SMF 혹은 하나의 SMF로부터 여러 Scheduled Communication Time 값을 제공받을 수 있는 경우, S105 단계의 메시지에 포함된 PDU Session ID를 보고 각 PDU session에 대한 Scheduled Communication Time 값을 구분할 수 있다.
S105 단계의 메시지를 수신한 AMF(120) 혹은 S101 단계를 통해서 단말(110)에 대한 Scheduled Communication Time을 알게된 AMF(120)는 이를 단말(110)의 Context에 저장할 수 있다. 단말(110)이 전력 소모 감소를 위해서 네트워크로부터 특정 시간동안 연결 가능(Reachable) 상태를 벗어나는 동작을 요청하였을 때, AMF(120)는 Scheduled Communication Time 값을 이용해서 단말(110)이 특정 시간에 깨어나서 네트워크에 Reachable 하도록 할 수 있다. 또는 단말(110)이 시간에 민감한 데이터 통신을 이용하는 경우, AMF(120)는 Scheduled Communication Time 값을 이용해서 단말(110)이 스케쥴 정보에 따른 시간에 네트워크에 Connected 상태로 천이할 수 있도록 할 수 있다.
단말(110)은 전력 소모 감소를 위해서 Paging channel을 모니터링하는 동작을 멈추거나(예: MICO mode, PSM in 4G system), 특정 시간 간격에만 Paging Channel을 모니터링하는 등의 동작 (예: IDLE mode DRX)을 수행할 수 있다. 이를 위하여 단말(110)은 AMF(120)와 교섭을 해야하며, Registration 절차를 통해서 교섭한다.
S107 단계에서는 단말(110)이 MICO mode를 사용할 것을 교섭하는 것을 예로 들었다. 하지만 이는 단말(110)이 전력 소모 감소를 위하여 AMF(120)와 교섭해야 하는 다른 기능들을 포괄적으로 의미할 수 있다. 예를 들어 5G Power Saving Mode, 5G DRX, 5G Extended DRX 등이 있을 수 있다.
본 발명에서는 편의상 MICO mode로 설명하고자 한다. MICO mode는 단말(110)이 IDLE 모드로 갔을 때, 모든 Paging channel을 더 이상 모니터링 하지 않고 5G 네트워크에서 단말(110)을 찾을 수 없는, 즉 Unreachable한 상태로 이동하는 모드를 의미한다. 단말(110)은 자신이 데이터를 보내야 하거나, 시그널링을 보내야할 때, 혹은 네트워크가 설정한 주기적인 Registration Update 시간에 맞게 일어나서 5G 네트워크에 다시 접속한다. 따라서 네트워크는 단말(110)이 설정된 주기적인 시간에 수행하는 Registration 절차가 발생하기 전까지, 단말을 깨울 수 없다. 단말(100)은 S107 단계에 따른 Registration Request 절차에 자신이 MICO mode를 사용할 것임을 알리는 지시자를 포함하여 전달한다.
또한 S107 단계는 전력 소모 감소 동작을 위하여 AMF(120)와 교섭하는 것 이외에, 단말(110)의 이동성에 따른 Registration 절차, 혹은 주기적인 시간에 수행하는 Registration 절차 일 수 있다. 또한 단말(110)이 네트워크와 시간 동기화를 맞추기 위해서 수행하는 Registration 절차 일 수 있다. 그 밖의 조건에서 단말(110)이 AMF(120)와 Registration 절차를 수행하는 것 모두를 포함할 수 있다.
S109 단계에서, AMF(120)는 단말(110)에게 MICO mode를 허용할지 말지 결정한다. 만약 단말(110)에 대한 Scheduled Communication Time 값이 곧 도래하는 경우, AMF(120)는 단말(110)이 MICO mode에 진입하지 않고 계속 Reachable 상태에 남아있을 수 있도록 단말(110)에 대한 MICO mode를 허용하지 않을 수 있다.
만약 단말(110)에 대한 Scheduled Communication Time 값이 단말(110)이 MICO mode 에 진입 한 후 충분한 시간 뒤라면, AMF(120)는 단말(110)이 MICO mode에 진입하여 전력 소모 감소 목적을 달성할 수 있도록 MICO mode를 허용할 수 있다. 또는 단말(110)이 시간에 민감한 데이터 통신을 이용하는 경우, S109 단계는 생략될 수 있다. 시간에 민감한 데이터 통신을 이용하는 경우 전력 소모 감소를 위한 기능을 사용하지 않을 수 있기 때문이다. 따라서 MICO mode 허용 여부는 결정하지 않고, 단말(110)에게 S111 단계의 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 S111 단계에 따라, AMF(120)는 MICO mode를 허용할 단말(110)에게 해당 단말이 깨어나야하는 시간(e.g., Wake-up time)을 설정할 수 있다. 또는 AMF(120)는 MICO mode를 사용하지 않는 일반 단말, 혹은 시간에 민감한 데이터 통신을 이용하는 단말에게 해당 단말이 깨어나야 하는 시간을 설정할 수 있다. 이는 Scheduled Communication Time 값을 기반으로 설정하며, AMF(120)는 Scheduled Communication Time 보다 조금 이른 시간을 나타내는 값을 설정할 수 있다. 이는 단말(110)이 네트워크에 접속할 때 발생할 수 있는 지연을 고려하기 위함이다. 단말(110)에게 제공되는 Wake-up time은 절대 시간으로 표현될 수 있다. 예를 들어 UTC(국제 표준시)로 표현할 수 있다. 시간 값은 연/월/일/분 단위까지 설정될 수 있다. 또는 Wake-up time은 단말이 현재 붙어있는 네트워크의 Time zone에 해당하는 값으로 표현할 수 있다.
예를 들어 한국이라면 KST로 표현할 수 있으며, 시간 값은 연/월/일/분 단위까지 설정될 수 있다. Wake-up Time 값과 함께, 해당 시간이 UTC인지 아니면 현재 네트워크에 접속한 Time zone 기반인지를 나타내는 지시자도 포함될 수 있다. 단말은 이를 구별하여, 혹시 다른 time zone에 속하는 국가로 이동했을 경우에 적용할 수 있다. 예를 들어 한국에서 중국으로 이동했을 경우, UTC를 사용한다면 같은 값을 사용할 수 있지만 KST에 해당하는 값을 받았다면 이를 중국표준시에 해당하는 CST로 변환하여 적용해야 한다. Wake-up time은 그 명칭에 국한되지 않으며, AMF가 단말이 네트워크로부터 Reachable 해야하는 시간을 나타내는 정보를 의미한다. 다시 말해서 단말이 Paging Channel을 모니터링하는 상태로 전환하거나, 혹은 단말이 네트워크에 Service Request 혹은 Registration Update 절차 등을 통해서 Connected 상태로 천이해야하하는 시간을 의미하는 정보이다.
Wake-up time은 복수의 스케쥴링에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 실시 예에 따라 X월 Y일 13:00, X월 X일 09:00 와 같은 절대 시간 값으로 표현된 여러 스케쥴 정보가 포함될 수 있다. 또 다른 예로, 매일 9시, 혹은 매주 월요일 오전 0시, 혹은 현재 시간으로부터 Z분 후, 등 절대 시간 값으로 표현하지 않는 스케쥴링 정보도 복수 개 포함할 수 있다.
S113 단계를 통해 AMF(120)는 단말(110)에게 MICO mode를 허용한다는 지시자와 함께 상기 S111 단계에서 결정한 Wake-up time을 보낸다. AMF(120)는 시간에 민감한 데이터 통신을 이용하는 단말의 경우, MICO mode의 허용여부와 관계 없이 S111 단계에서 결정한 Wake-up time을 보낼 수 있다. 이를 수신한 단말(110)은 해당 시간에 자신이 네트워크로부터 Reachable 해야한다고 판단하거나, Connected 상태로 천이하기 위하여 Service Request를 보내거나, 혹은 Registration Update 절차를 수행한다고 판단할 수 있다.
단말(110)의 모뎀은 이 시간 정보를 계속 저장하고 있으며, 해당 시간이 되었을 때 특정 동작을 수행한다. 이미 지나간 시간값은 더 이상 유효하지 않다. 단말(110)이 복수 개의 스케쥴에 대한 시간 값을 수신한 경우, 이미 지나간 시간 값은 유효하지 않다고 판단하며, 아직 지나가지 않은 시간 값은 계속 유효한 정보로 판단하여 해당 시간이 되었는지를 확인한다.
S115 단계를 통해 단말(110)은 Registration 절차의 완료를 알릴 수 있다. 이는 단말(110)에 대한 임의의 ID (예: 5G-GUTI) 등이 새로 할당되었을 때 수행할 수 있으며, 절차의 간소화에 따라 생략될 수도 있다.
Registration 절차를 완료한 후, MICo mode 동작 허가를 받은 단말(110)은, IDLE 상태로 천이한 후 MICO mode로 동작한다. 단말(110)이 MICO mode로 있는 동안 네트워크는 단말(110)을 paging 할 수 없다. 단말(110)이 MICO mode가 아닌 긴 값의 DRX cycle을 운용하는 경우, 단말(110)이 DRX sleep cycle에 있는 동안 네트워크는 단말(110)을 paging할 수 없다. 하지만 단말(110)은 자신이 네트워크로 보낼 데이터나 시그널링이 있을 경우, 단계 6에 따라 언제든 깨어나서 네트워크와 통신할 수 있다. 이 동작으로 인하여 Wake-up Time 값에는 영향을 주지 않는다.
하지만 S117 단계를 수행할 때, AMF(120)에 새로 설정된 Scheduled Communication Time 값이 있다면, AMF(120)는 이에 따라 Wake-up Time을 단말(110)에게 Update하는 동작을 수행할 수 있다. Registration 절차 혹은 UE Configuration Update 절차를 통해서 AMF(120)가 단말(110)에게 새로운 Wake-up Time을 전달할 수 있으며, 단말(110)은 새로 수신한 Wake-up Time 값으로 기존 값을 대체한다. 상기 내용은 예외처리에 대한 내용으로 본 발명의 도면에는 편의상 표시하지 않았으나, S117 단계의 과정에서 발생할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 단말(110)은 설정된 Wake-up Time에 해당하는 시간이 되면 네트워크에 Reachable 하도록 깨어날 수 있다. 단말(110)의 모뎀은 이 시간 정보를 계속 저장하고 있으며, 해당 시간이 되었을 때 특정 동작을 수행한다. 이미 지나간 시간값은 더 이상 유효하지 않다. 단말(110)이 복수 개의 스케쥴에 대한 시간 값을 수신한 경우, 이미 지나간 시간 값은 유효하지 않다고 판단 하며, 아직 지나가지 않은 시간 값은 계속 유효한 정보로 판단하여 해당 시간이 되었는지를 확인한다.
단말(110)이 네트워크에 Reachable 하게 되기 위하여 수행하는 동작은 다음의 두 가지를 의미할 수 있다. 첫 째로 단말(110)이 AMF(120)에 Service Request를 보내거나 Registration Request를 보내는 동작을 수행할 수 있다. 단말(110)은 자신이 깨어나서 네트워크에 접속, Connected 상태로 천이하기 위하여 Service Request나 Registration Request 동작을 수행한다. 이를 수신한 AMF(120)는 단말(110)의 상태를 Connected로 천이하게 되고, Scheduled Communication Time을 설정한 PDU session 혹은 DNN에 맞게 해당 SMF(130)를 Trigger하여 단말(110)의 User plane을 활성화 하거나 단말의 Data Path를 활성화 시켜서 예정된 Downlink 데이터 전송이 이루어지게 한다.
둘째로 단말(110)이 Pagnig Channel을 듣는 동작을 Enable할 수 있다. Scheduled Downlink Communication이 예정되어 있기 때문에 해당 시간에 단말(110)에 대한 Downlink Data가 도착한다면 AMF(120)는 단말(110)을 Paging하게 될 것 이다. 따라서 단말(110)은 Wake-up time 부터 일정 시간 동안 Paging Channel을 모니터링하는 동작을 수행하고, 예정되로 Downlink Data가 도착하면 AMF(120)로부터 paging을 수신, Service Request를 전송하게 된다. 일정시간 동안 Paging이 없으면 다시 Power saving 상태로 돌아간다. 이때 단말(110)은 CM-IDLE 상태를 유지하고 있다. 상기 일정 시간이라 함은 단말(110)에 기본으로 설정된 값을 따른다. 혹은 AMF(120)가 S113 단계에 따라 단말(110)이 어느 시간동안 Paging channel을 들어야 하는지에 대한 정보를 단말(110)에게 전달할 수 있고, 단말(110)은 이를 따를 수 있다.
S121 단계는 Scheduled Communication Time에 예정대로 Downlink Data가 발생한 것을 나타낸다. UPF(140)는 하향 데이터를 Data Network 으로부터 수신한 뒤, SMF(130)에 알려 단말(110)에게 데이터를 전달하기 위한 Data Path를 활성화한다. 이 과정은 S123 단계에 따라 NW-initiated Service Request를 따를 수 있다. NW-initiated Service Requset를 따르면 네트워크는 단말(110)을 paging하고, 깨어난 단말(110)이 Service request를 보내서 단말(110)이 Connected 상태로 천이하게 된다.
혹은 S123 단계에서 단말(110)이 먼저 Service Request를 보냈을 경우, 이에 따라 AMF(120)가 해당 시간에 맞는 Scheduled Communication Time을 설정한 SMF를 판단한 뒤, Data path 활성화를 해당 SMF(130)에게 Trigger하고, 활성화된 PDU Session을 통해서 downlink 데이터를 전달할 수 있다. 또는 S123 단계에서 단말(110)이 Registration Request를 보낼 경우, AMF(120)는 단말(110)에 대한 Downlink Data Notification이 올 때까지 단말(110)의 Connection을 일정시간 유지시킬 수 있다. 단말(110)이 IDLE 상태로 돌아간다면 다시 Unreachable해지기 때문이다.
단말(110)의 Connection이 유지되는 동안 단말(110)에 대한 Downlink Data가 도착하고, SMF(130)가 해당 단말(110)에 대한 Data path를 활성화해야함을 AMF(120)에게 알리면, AMF(120)는 해당 Data Path를 활성화하는 절차를 수행할 수 있다. 또 다른 예로 S123 단계에서 단말(110)이 Registration Request와 함께 “PDU Session to be Activated”에 Data path를 활성화할 PDU Session에 대한 정보를 포함시킬 수 있는데, 이를 수신한 AMF(120)는 해당 PDU Session에 대한 SMF(130)에게 Data Path 활성화를 Trigger할 수 있다. 상기 세 가지 동작에 의해 단말에게 데이터를 전송하기 위한 Data path가 활성화 된 후, S125 단계에 따라 데이터가 단말에게 전송된다.
도 1의 다른 예로, 도면에 표시하지 않았으나 단말(110)이 MICO mode나 다른 Power Saving Mode와 달리, 긴 값을 가지는 DRX를 S107 단계을 통해 요청할 수 있다. AMF(130)는 단말(110)이 원하는 긴 DRX 사이클을 고려하였을 때, 단말(110)이 깨어나는 시간이 Scheduled Communication Time 보다 뒤일 것으로 판단되면, 단말(110)의 DRX 사이클을 Scheduled Communication Time에 대응하는 시간에 깨어날 수 있도록 설정하여 단말(110)에게 제공할 수 있다. 단말(110)은 AMF(120)가 제공한 DRX 사이클을 따라서 동작을 수행한다.
도 1의 다른 예로, S101 또는 S105 단계를 통해서 Scheduled communication time을 수신한 AMF(120)는 단말(110)에게 Wake-up time을 구성해주는 대신 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다. AMF(120)는 Scheduled Communication Time에 따라, 언제 단말(110)이 네트워크에 Connected 상태로 존재해야하는 지 판단할 수 있다. Scheduled Communication time에 따라 AS는 단말(110)에 대하여 데이터 전송을 시작할 것이고, 이 때 단말(110)이 네트워크에 Connected 상태여야 정해진 시간에 발생하는 Downlink Data를 지연 없이 전달할 수 있기 때문이다. 일반적으로 IDLE 상태의 단말(110)에게 Downlink Data가 발생하면, 단말(110)을 paging하여 단말(110)의 상태를 IDLE에서 Connected로 천이시키고, 해당 단말(110)에게 데이터 송수신을 위한 자원을 할당하는 동작을 수행하여야 한다. 하지만 Downlink Data 발생 전에 단말(110)이 이미 Connected 상태라면, 그리고 해당 단말(110)이 이미 Scheduled Communication Time에 데이터를 전송하는 PDU session에 대한 자원을 할당 받았다면, Downlink Data가 발생했을 때 상기와 같은 IDLE to Connected 천이 동작에 따른 지연 없이 데이터 전송을 바로 시작할 수 있다. 따라서 이는 단말(110)에게 저지연 통신 서비스를 제공하기 위해 적합하다.
AMF(120)는 수신한 Scheduled Communication Time을 보고, 해당 시간이 되기 전에 단말(110)에게 Paging 을 보내어 단말(110)이 네트워크에 접속, Connected 상태로 천이하도록 할 수 있다. AMF(120)는 설정된 Scheduled Communication Time에 단말(110)에 대한 downlink 데이터 전송이 있을 것으로 예상할 수 있다. S105 단계 에 따라 Scheduled Communication Time을 수신한 AMF(120)는 어떤 PDU session에 대해서 Downlink Data 전송이 있을 지 Scheduled Communication Time에 해당하는 PDU session ID를 보고 판단할 수 있다. 만약 복수 개의 PDU Session에 대해서 복수 개의 Scheduled Communication Time이 존재한다면, AMF(120)는 비슷한 Scheduled Communication Time 값을 갖는 PDU session에 대해서 동시에 활성화 하도록 결정할 수 있다.
이와 같은 판단을 기반으로, AMF(120)는 단말(110)을 깨우기 위해서 Paging을 보내게 된다. AMF(120)는 Scheduled Communication Time 전에, 예를 들어 수 초 전, 혹은 단말(110)이 일반적으로 Connected 상태에 머무르는 시간을 계산하여 그 시간 내에 Scheduled Communication time이 존재하도록 설정한 시간 전 (예: 단말이 보통 1분 정도 Connected 상태를 유지한다면, Scheduled Communication Time 값 보다 1분 혹은 1분 미만의 시간 만큼 미리)에 단말(110)에게 Paging 메시지를 보낸다.
AMF(120)는 자신이 관리하는 단말들 중, 특정 Scheduled Communication Time 혹은 그 근방의 시간(예: 수 초 내외)에 Scheduled Communication Time이 설정된 단말(110)이 있다면, 해당 단말들을 한번에 paging으로 깨워서 네트워크에 접속하게 하는 것을 막기 위하여 순차적으로 단말(110)을 paging할 수 있다. 이는 특정 시각에 많은 수의 단말이 동시에 네트워크 접속을 시도하여 네트워크가 혼잡해지는 것을 막기 위함이다. 다시 말해서, 특정 Scheduled Communication Time에 100개의 단말을 깨워야한다면, 100개의 단말에 한번에 paging을 보내는 것이 아니라, 일정 간격을 두고 수 개의 단말, 혹은 십여개의 단말, 수십개의 단말 등의 단위로 순차적으로 paging을 보낼 수 있다. 일정 시간 간격은 AMF 내 설정된 값에 따른다. Paging을 수신한 단말은 네트워크에 Service Request 메시지를 보내어 Connected 상태로의 천이를 시작한다. 단말(110)이 보낸 Service Request를 수신한 AMF(120)는 해당 단말에 대해서 해당 시각 부근에 Scheduled Communication Time이 설정된 PDU Session ID를 확인하고,
해당 PDU Session ID에 해당하는 SMF(130)에 대해 PDU session 활성화를 위한 절차를 시작한다. 만약 단말(110)이 Service Request를 보낸 시점에 부근에 Scheduled Communication Time이 설정된 PDU Session ID가 여러 개라면, AMF(120)는 PDU Session ID에 해당하는 SMF 모두에게 PDU Session 활성화를 위한 절차를 시작한다.
상기 절차는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext_Request라는 이름의 Service operation일 수 있다. 또는 AMF가 SMF에게 PDU session 활성화를 위해 보내는 다른 이름의 메시지를 의미한다. 상기 메시지를 수신한 SMF(130)는 PDU session 활성화를 위해 UPF(140)를 선택하고 기지국과 UPF(140) 간 Tunnel을 수립하는 동작을 수행한다. 그 후 기지국에 자원할당을 위한 메시지를 전송하고, 기지국은 단말(110)에게 해당 PDU session에 대한 무선 자원을 할당한다. 상기 동작은 모두 Scheduled Communication Time 전에 일어나게 되며, Scheduled Communication Time이 되면 미리 활성화된 PDU Session에 따라 데이터 전송이 이루어지게 된다. 만약 상기 Service request에 따른 동작 중, Scheduled Communication Time이 되었다면, AMF 및 SMF는 상기 나열한 동작을 그대로 수행할 수 있다.
또는 S101 단계에 따라 Scheduled Communication time을 수신한 AMF(120)는 특정 PDU session에 대한 Scheduled Communication time이 설정되지 않은 경우, 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다. AMF(120)는 특정 PDU Session에 대한 Scheduled Communication Time이 있는 것을 확인할 수 없고, 따라서 설정된 Scheduled Communication Time에 단말(110)이 네트워크에 Connected 상태에 존재하도록 하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라 AMF(120)는 단말(110)을 깨우기 위해서 Paging을 보내게 된다.
AMF(120)는 Scheduled Communication Time 전에, 예를 들어 수 초 전, 혹은 단말(110)이 일반적으로 Connected 상태에 머무르는 시간을 계산하여 그 시간 내에 Scheduled Communication time이 존재하도록 설정한 시간 전 (예: 단말이 보통 1분 정도 Connected 상태를 유지한다면, Scheduled Communication Time 값 보다 1분 혹은 1분 미만의 시간 만큼 미리),에 단말(110)에게 Paging 메시지를 보낸다.
AMF(120)는 자신이 관리하는 단말들 중, 특정 Scheduled Communication Time 혹은 그 근방의 시간(예: 수 초 내외)에 Scheduled Communication Time이 설정된 단말이 있다면, 해당 단말들을 한번에 paging으로 깨워서 네트워크에 접속하게 하는 것을 막기 위하여 순차적으로 단말(110)을 paging할 수 있다. 이는 특정 시각에 많은 수의 단말이 동시에 네트워크 접속을 시도하여 네트워크가 혼잡해지는 것을 막기 위함이다. 다시 말해서, 특정 Scheduled Communication Time에 100개의 단말을 깨워야한다면, 100개의 단말에 한번에 paging을 보내는 것이 아니라, 일정 간격을 두고 수 개의 단말, 혹은 십여개의 단말, 수십개의 단말 등의 단위로 순차적으로 paging을 보낼 수 있다. 일정 시간 간격은 AMF내 설정된 값에 따른다. Paging을 수신한 단말(110)은 Service Request를 AMF(120)에 보내서 네트워크에 Connected 상태로 천이한다. 단말(110)이 보낸 Service Request를 수신한 AMF(120)는 다음의 두가지 동작 중 하나를 수행할 수 있다.
첫째로, 단말(110)이 저지연 통신을 지원하는 단말임을 판단한 AMF(120)는 단말(110)의 context에 저장되어있는 모든 PDU session Context에 대해서 PDU session 활성화 절차를 시작할 수 있다. 즉 단말(110)이 수립한 PDU session, 하지만 단말(110)이 IDLE 상태로 감에 따라 비활성화 되어있던 PDU session 전부에 대해서 PDU session 활성화를 위한 service operation을 시작할 수 있다.
이에 따라 AMF(120)는 단말(110)의 Context에 있는 모든 PDU session에 대해서, 해당 PDU session을 Serving하는 SMF(130)에게 PDU Session 활성화를 위한 메시지를 전송할 수 있다. 이는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext_Requst 와 같은 service operation 일 수 있다. 이를 수신한 SMF(130)는 PDU session 활성화 절차를 UPF 그리고 기지국과 수행하고, 단말(110)에게 해당 PDU session에 대한 자원이 할당된다.
Scheduled Communication Time이 되었을 때, 단말(110)이 가진 PDU session 중 하나에 대해서 Downlink Data가 발생할 것이고, 단말(110)은 해당 PDU session에 대한 자원이 이미 할당되었으므로, 데이터를 바로 전송받을 수 있다. 상기 “첫 째”에 해당하는 동작은 단말(110)을 Paging하고 단말(110)이 Service request로 응답하여 네트워크에 Connected 상태로 천이하고 해당 단말의 PDU session 활성화 절차를 수행하는 동작에 따른 지연을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 즉 downlink data가 발생하기 전에 모든 PDU session 이 활성화되어있기 때문에, 단말(110)에 대한 Downlink Data가 발생했을 시 PDU session 활성화 처리 동작에 따른 지연 없이 바로 전송할 수 있다.
둘 째로, AMF(120)는 단말(110)이 활성화된 PDU session 없이 AMF(120)와의 Control plane 연결만 수립한 상태로 유지할 수 있다. 즉 단말(110)이 Service request를 보내어 AMF(120)와 Control plane 연결이 수립된 상태에서, PDU session 활성화 절차를 수행하지 않고 단말(110)은 계속 Connected 상태로 유지시킬 수 있다. Scheduled Communication Time이 되면, 단말(110)을 향해 downlink 데이터가 전송될 것이고, 이는 단말(110)의 PDU session을 serving하는 UPF로 먼저 전달될 것이다.
UPF(140)는 해당 PDU session에 대한 SMF에게 해당 단말에게 downlink data가 도착했음을 알린다. 이를 수신한 SMF(130)는 PDU session 활성화 절차를 UPF(140) 그리고 기지국과 수행하고, 단말(110)에게 해당 PDU session에 대한 자원이 할당된다. PDU session 활성화 절차를 마친 후 단말(110)에게 Downlink Data가 전달된다. 상기 “둘 째”에 해당하는 동작은, AMF(120)가 단말(110)을 paging하고 단말(110)이 service request로 깨어나는 절차를 줄임으로써 저지연을 달성할 수 있다. 하지만 PDU session을 수립하는 절차 만큼의 지연은 피할 수 없다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 AMF가 예정된 데이터 전송에 대한 스케쥴 정보를 획득했을 때 단말이 이미 연결 가능(Reachable)하지 않는 상태에 있을 때의 동작을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 동작으로, 3rd party AS(240)에서 단말에 대한 Scheduled Communication Time을 설정하였으나, 이미 단말이 저전력 모드로 인하여 네트워크로부터 Unreachable 한 상태에 있을 경우 (예: MICO mode), AMF(210)는 Scheduled Communication Time에 단말이 Reachable 하도록 만들 수 없을 수 있다.
예를 들어 단말이 깨어나기로한 예상 시간 보다 Scheduled Communication Time에 대응하는 시간이 더 이른 경우에, AMF(210)는 Scheduled Communication Time전에 단말이 깨어날 것을 장담할 수 없다. 따라서 AMF(210)에서 단말에 대한 Reachability를 보장할 수 없으며, 단말이 Reachable 할 것으로 예상하는 시간이 언제인지를 5G system을 통해 3rd party AS에게 전달할 수 있다.
도 2를 참고하면, S201 단계에서 AMF(210)는 Scheduled Communication Time을 제공받은 상태이다. 이 정보는 UDM(220)으로부터 전달받은 단말 Context에 포함되어있을 수 있고, 혹은 NEF(230)로부터 직접 전달 받은 정보일 수도 있다.
S203 단계에서 AMF(210)는 단말이 이미 MICO mode, 보다 정확히는 저전력 모드로 인하여 네트워크로부터 Unreachable 한 상태, 에 있는 것을 판단할 수 있다. 또한 단말에게 설정한 Periodic Registration Update timer를 기반으로, 단말이 언제 Reachable 해지는지 판단할 수 있다.
AMF(210)는 단말이 깨어나기로한 예상 시간 보다 Scheduled Communication Time에 대응하는 시간이 더 이른 경우에, AMF(210)는 Scheduled Communication Time에 맞게, 혹은 그 전에 단말이 깨어날 것을 장담할 수 없다. 따라서 AMF(210)는 Scheduled Communication Time에 대응하여 단말을 설정할 수 없다. AMF(210)는 이와 같은 정보를 3rd party AS(240)에 알리기 위하여 S205 단계의 동작을 수행한다.
S205 단계에서, AMF(210)는 UDM(220)을 통하여 단말이 현재 Unreachable하며, 예상되는 Reachable해지는 시간 정보를 NEF(230)에 전달할 수 있다. 혹은 AMF(210)는 NEF(230)에 직접 단말이 현재 Unreachable하며, 예상되는 Reachable 해지는 시간 정보를 전달할 수 있다.
AMF(210)는 S201 단계에서 어떤 NEF로부터 정보가 수신되었는지 전달 받을 수 있으므로, 해당 NEF에게 상기 정보를 전달할 수 있다. S205 단계의 정보에는 단말의 ID (예: External ID)와 단말이 Reachable할 것으로 예상하는 시간을 포함할 수 있다. 단말이 Reachable할 것으로 예상하는 시간은 Periodic Registration Update Timer를 기반으로 판단한다. Periodic Registration Update Timer 시간에 단말은 깨어날 것이기 때문이다.
NEF(230)는 상기와 같이 수신한 정보를 3rd party AS(240)에 알린다. S207 단계에 따라 3rd party AS(240)는 자신이 원했던 시간에 데이터 전송이 불가능함을 깨닫고, 5G System이 알려준 단말이 Reachable 해질 것으로 예상하는 시간에 맞게 다시 Scheduled Communication Time을 설정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SMF가 AMF에 예정된 데이터 전송에 대한 스케쥴 정보를 제공했을 때, 단말이 이미 Reachable 하지 않는 상태에 있을 때의 동작을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 동작으로, 3rd party AS(350)에서 단말에 대한 Scheduled Communication Time을 설정하였으나, 이미 단말이 저전력 모드로 인하여 네트워크로부터 Unreachable 한 상태에 있을 경우 (예: MICO mode), AMF(310)는 Scheduled Communication Time에 단말이 Reachable 하도록 만들 수 없을 수 있다.
예를 들어 단말이 깨어나기로한 예상 시간 보다 Scheduled Communication Time에 대응하는 시간이 더 이른 경우에, AMF(310)는 Scheduled Communication Time전에 단말이 깨어날 것을 장담할 수 없다. 따라서 AMF(310)에서 단말에 대한 Reachability를 보장할 수 없으며, 단말이 Reachable 할 것으로 예상하는 시간이 언제인지를 SMF(320)에 전달할 수 있다. SMF(320)는 AMF(310)로부터 수신한 상기 정보를 5G system을 통해 3rd party AS에게 전달할 수 있다.
도 3을 참고하면, S301 단계에서 SMF(320)는 Scheduled Communication Time을 제공받은 상태이다. 이 정보는 UDM(330)으로부터 전달받은 단말 Context에 포함되어있을 수 있고, 혹은 NEF(340)로부터 직접 전달 받은 정보일 수도 있다.
S303 단계에서 SMF(320)는 AMF(310)에게 특정 단말이 Scheduled Communication Time에 Reachable 해야한다는 정보를 제공한다. 이는 본 발명의 도 1에 따른 S105 단계를 따른다. S303 단계에 따른 메시지를 수신한 AMF(310)는 단말이 이미 MICO mode, 보다 정확히는 저전력 모드로 인하여 네트워크로부터 Unreachable 한 상태, 에 있는 것을 판단할 수 있다. 또한 단말에게 설정한 Periodic Registration Update timer를 기반으로, 단말이 언제 Reachable 해지는지 판단할 수 있다.
AMF(310)는 단말이 깨어나기로한 예상 시간 보다 Scheduled Communication Time에 대응하는 시간이 더 이른 경우에, AMF(310)는 Scheduled Communication Time에 맞게, 혹은 그 전에 단말이 깨어날 것을 장담할 수 없다. 따라서 AMF(310)는 Scheduled Communication Time에 대응하여 단말을 설정할 수 없다. AMF(310)는 이와 같은 정보를 SMF(320)에 알리기 위하여 S307 단계의 동작을 수행한다.
S307 단계의 메시지에는 단말의 ID와 단말이 깨어날 것으로 예상되는 시간, 혹은 해당 단말의 PDU Session ID가 포함될 수 있다. 단말이 Reachable할 것으로 예상하는 시간은 Periodic Registration Update Timer를 기반으로 판단한다. Periodic Registration Update Timer 시간에 단말은 깨어날 것이기 때문이다.
SMF(320)는 3rd party AS(350)에 알리기 위하여 S309 단계의 동작을 수행한다. SMF(320)는 UDM(330)을 통하여 단말이 현재 Unreachable하며, 예상되는 Reachable 해지는 시간 정보를 NEF(340)에 전달할 수 있다. 혹은 SMF(320)는 NEF(340)에 직접 단말이 현재 Unreachable하며, 예상되는 Reachable 해지는 시간 정보를 전달할 수 있다.
SMF(320)는 S301 단계에서 어떤 NEF로부터 정보가 수신되었는지 전달 받을 수 있으므로, 해당 NEF를 판단하여 상기 정보를 전달할 수 있다. S309 단계의 정보에는 단말의 ID (예: External ID)와 단말이 Reachable할 것으로 예상하는 시간 (Periodic Registration Update Timer를 기반으로 판단한다)을 포함할 수 있다.
NEF(340)는 상기와 같이 수신한 정보를 3rd party AS(350)에 알린다. S309 단계의 메시지를 수신한 3rd party AS(350)는 자신이 원했던 시간에 데이터 전송이 불가능함을 깨닫고, S311 단계에 따라 5G System이 알려준 단말이 Reachable 해질 것으로 예상하는 시간에 맞게 다시 Scheduled Communication Time을 설정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말과 SMF가 NIDD에 대한 PDU session을 수립할 때, SMF가 NIDD configuration의 부재를 판단 한 후 해당 PDU session 수립 요청을 허가하되 Deactivation하는 방법을 도시한다.
본 실시 예의 배경이 되는 기술로, NEF(440)와 AS(450)는 NEF를 통한 데이터 전송 서비스를 이용하기 위한 설정 절차를 진행한다. 본 발명에서는 이를 NIDD configuration이라 부른다. AS(450)와 NEF(440)는 어떤 단말, 혹은 어떤 단말들의 그룹에 대해서 “NEF를 통한 데이터 전송 서비스”(이하 NIDD Service)를 이용할 것임을 설정한다. 단말은 External ID로 나타나며, 이 External ID는 AS(450)에서 단말을 구별할 수 있는 식별자이고, 또한 5G 시스템 내에서 단말을 식별하는 Internal ID(e.g., SUCI, SUPI, IMSI, 등)를 식별할 수 있다.
단말들의 그룹은 External Group ID로 나타나며, 이 External Group ID는 AS(450)에서 특정 단말들의 그룹을 구별할 수 있는 식별자이고, 또한 5G 시스템 내에서 단말의 그룹을 식별하는 Internal Group ID 혹은 그 그룹에 속한 각 단말들의 Internal ID를 식별할 수 있다. NEF(440)와 AS(450)는 NIDD Configuration 절차를 통하여 해당 단말 혹은 그룹이 가진 데이터 전송 특성, 예를 들어 Maximun Latency, 전송하는 메시지의 개수, 전송 예정 시간, 단말의 데이터 전송 주기 등을 설정할 수 있다.
또 다른 배경 기술로, SMF(420)와 NEF(440) 간 NIDD service를 위한 연결을 맺는 절차가 필요하다. SMF(420)는 어떤 NEF로 단말이 보낸 데이터를 보내야할 지 알아야하고, NEF(440)는 3rd party AS(450)로부터 받은 데이터를 어떤 SMF에게 알려야 단말(410)에게 데이터 전송을 할 수 있을 지 알아야한다.
따라서 SMF(420)와 NEF(440)는 NIDD service를 위한 연결 절차를 수행해야하고, 이는 본 발명에서 편의상 NIDD Service Activation이라고 하겠다. 또 다른 예로, NIDD service를 위해서 UPF와 NEF(440) 간 연결을 통하여 데이터를 전송할 수도 있다. 이는 SMF의 중재를 통하여 UPF와 NEF(440) 간 연결이 수립될 수 있다. 따라서 NIDD service가 UPF와 NEF간 연결을 통해서 지원될 경우에도, SMF(420)와 NEF(440)는 NIDD service를 위한 연결 절차를 수행하고, SMF(420)는 관련 데이터 라우팅 정보를 UPF에 설정하여 UPF와 NEF(440)간 연결을 수립하는 동작을 수행해야한다. 본 발명의 NIDD Service Activation은 상기 두가지 경우, 즉 SMF(420)와 NEF(440)의 연결을 통해서 데이터를 전송하는 경우와 UPF와 NEF(440)의 연결을 통해서 데이터를 전송하는 경우 모두 적용되는 절차를 의미한다.
또 다른 배경 기술로, 단말(410)은 Non-IP Data를 NEF(440)를 통해서 보내기 위하여, NEF(440)를 통한 데이터 전송 서비스(이하 NIDD 서비스)에 대한 PDU Session을 수립해야 한다. 단말(410)은 PDU Session 수립을 위하여 SMF(420)와 PDU Session 수립 절차를 수행한다. 이 때 단말(410)은 NIDD 서비스에 대한 PDU Session임을 나타내는 지시자를 포함하는데, 이는 독립적인 지시자, 혹은 DNN(Data Network Name)이 NIDD 서비스를 지칭하는 값을 가질 경우 해당 DNN을 포함할 수 있다.
본 발명이 해결하려는 문제는 다음과 같다. 기존의 방법을 따르면, 3rd party AS(450)와 NEF(440) 사이에 NIDD Configuration 절차가 먼저 발생 한 후, 그 뒤에 단말(410)이 해당 NIDD 서비스에 대한 PDU session 수립 절차를 SMF(420)와 수행하면, SMF(420)는 UDM(430)으로부터 획득한 단말(410)의 subscription data에 포함되어 있는 NIDD Configuration 정보를 보고 해당 정보가 나타내는 NEF와 NIDD service에 대한 activation 절차를 수행한다.
만약 3rd party AS(450)와 NEF(440) 사이에 NIDD configuration이 선행되지 않았다면 SMF(420)는 NIDD configuration에 대한 정보가 단말(410)의 subscription data 내에 존재하지 않기 때문에 어떤 NEF와 NIDD service를 위한 연결을 맺어야할지 알지 못한다. 따라서 SMF(420)는 단말(410)이 수행한 PDU session 수립 절차를 승인할 수 없으며 해당 요청을 거절해야 한다.
그 후 3rd party AS(450)와 NEF(440) 간 NIDD configuration 절차가 수행 된다면, 3rd party AS(450)는 단말(410)이 NIDD 서비스를 위한 PDU session 수립을 수행하도록 Application 레벨의 시그널링을 보내거나, 3gpp 네트워크를 이용한 Device Triggering을 수행해야 한다. 그렇지 않으면 단말(410)이 언제 PDU Session 수립 절차를 수행할지 알지 못하고, PDU session이 수립될 때까지 데이터 전송을 할 수 없다.
하지만 3rd party AS(450)는 단말(410)이 NIDD 용 PDU session을 수립하기 전에 Application 레벨의 시그널링을 보내기 위해서는 NIDD 용이 아닌 다른 PDU session을 이용해야한다. 즉 단말(410)이 NIDD용 PDU Session 외에 다른 PDU session을 반드시 가지고 있어야한다는 제약을 가진다. 또한 Device Triggering을 이용하는 경우, 이를 지원하기 위하여 단말(410)은 SMS를 지원해야한다. 다시 말해서, 현재 시스템의 제약은 간단하고 저가로 개발된 IoT 단말들이 부가적인 기능을 지원하도록 해야하는 것을 요구한다.
본 발명은 NIDD Configuration이 선행되지 않았더라도 단말(410)의 NIDD 용 PDU Session 수립 절차를 성공적으로 수행하고, 후에 NIDD Configuration이 수행되면 NIDD Service 연결을 맺는 절차를 제안한다. 따라서 5G 시스템은 NIDD Configuration과 단말(410)의 NIDD 용 PDU Session 수립 절차 사이의 의존을 없앨 수 있다. 또한 단말은 다른 PDU session을 가질 필요가 없어지고 SMS를 지원할 필요도 없어지는 효과가 있다. 3rd party AS(450)는 NIDD 서비스를 이용하는 단말(410)을 위해 부가적인 Application level 동작이나 Device Trigering 서비스를 지원하지 않아도 된다.
본 발명의 실시 예에 따라, 도 4는 단말(410)이 NIDD 용 PDU Session을 수립하는 절차 및, NIDD Configuration이 발생한 후의 동작에 대한 도면이다.
S401 단계에서 단말(410)은 SMF(420)에 PDU Session 수립 요청을 보낸다. 이 요청 메시지에는 NIDD 서비스를 이용할 것임을 나타내는 지시자, 또는 NIDD 서비스를 나타내는 DNN 값이 포함될 수 있다. 또한 부가적으로 단말(410)이 NIDD 서비스를 위해 사용하는 단말(410)의 External ID가 포함될 수도 있다. 이를 수신한 SMF(420)는 단말(410)이 NIDD 서비스 용 PDU Session을 맺는 것임을 판단할 수 있다. SMF(420)는 S403 단계를 통해서 UDM(430)에 자신이 단말(410)을 Serving하게 되었음을 알리면서 단말(410)의 Subscription Data를 획득한다.
S405 단계에 따라 SMF(420)는 S403 단계로부터 획득한 단말(410)의 Subscription data에 NIDD Configuration에 대한 정보가 없음을 확인할 수 있다. 단말(410)이 요청한 PDU Session 수립 요청은 NIDD 서비스에 대한 것인데, 단말(410)의 Subscription data에 NIDD Configuration과 관련된 정보가 없으니, SMF(420)는 NIDD Configuration이 아직 수행되기 전이라는 것을 판단할 수 있다. NIDD configuration과 관련된 정보라 함은, 단말(410)에게 NIDD 서비스를 제공하기 위한 NEF(440)의 주소나 ID, 단말(410)에게 NIDD 서비스를 제공하기 위한 DNN 정보, NIDD 서비스를 위한 DNN과 연계된 NEF(440)의 주소, 단말(410)이 NIDD 서비스를 위해 사용하는 External ID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하지만 SMF(420)는 단말(410)의 Subscription Data로부터, 해당 단말이 NIDD 서비스를 이용할 수 있도록 허가된 단말인지 확인할 수 있다.
확인하는 방법은 다음 중 적어도 하나를 따를 수 있다. 1. Subscription Data의 DNN이 단말이 요청한 NIDD용 DNN과 일치하거나, 2. 단말이 해당 DNN에 대해 NIDD 서비스를 이용할 수 있다는 지시자가 포함되어 있거나, 3. 단말이 사용하는 네트워크 슬라이스가 NIDD 서비스가 사용가능한 네트워크 슬라이스이거나, 4. 단말이 NIDD 서비스에서 사용하는 External ID가 Subscription Data에 포함되어 있고, 이것이 단말이 S401 단계의 PDU Session 수립 절차에서 보낸 값과 동일한지 판단하거나, 5. 단말이 NIDD 서비스를 이용할 수 있다는 허가 정보가 Subscription Data에 있는지를 판단할 수 있다.
만약 S403 단계에서 수신한 Subscription data에 NIDD Congiration에 대한 정보가 있었다면, SMF(420)는 NIDD Configuration이 이미 수행되었다고 판단할 수 있고, 해당 정보에 포함된 NEF(440)의 주소로 S417 단계의 메시지를 보내서 NIDD Service Activation을 수행하고, 단말(410)과의 PDU Session 수립 절차를 완료할 수 있다.
S405 단계의 절차를 통해서 단말(410)에게 NIDD 서비스를 제공해야겠다고 판단한 SMF(420)는 S407 단계에 따라 PDU Session Establishment Accept 메시지를 구성하여 단말(410)에게 전송한다. NIDD Configuration이 아직 수행되지 않아 SMF(420)와 NEF(440) 간 NIDD Service Activation 절차가 아직 수행되지 않았기 때문에,
S407 단계의 메시지에는 PDU Session 수립은 성공적이나 해당 PDU Session이 Activate되지 않았다는, 즉 해당 PDU Session을 이용하여 아직 데이터를 보낼 수 없다는 지시자를 포함할 수 있다. 이를 수신한 단말(410)은 해당 NIDD 용 PDU Session이 수립은 되었으나, Activate되지 않아 데이터를 아직 보낼 수 없다는 것을 알수 있다. 따라서 단말(410)은 해당 PDU Session이 활성화될 때까지 해당 PDU Session에 대한 Service Request를 보내지 않는다고 결정할 수 있다. 만약 단말(410)이 해당 PDU Session으로 Service request를 보낸다면, SMF는 NIDD Configuration 이 아직 수행되지 않아 NIDD Service Activation을 수행하지 않았을 경우, 단말(410)의 해당 PDU Session에 대한 Service request를 거절한다. 단말(410)이 해당 PDU Session으로 Service Request를 보냈는데 그 전에 NIDD Configuration과 그에 따른 NIDD Service Activation 동작이 수행되었다면, SMF(420)는 상기 Service Request 요청을 수락하여 PDU Session을 Activate할 수 있다.
S405 단계, S407 단계의 동작에 대한 또 다른 예로, SMF(420)는 S407 단계 에 따른 PDU Session Accept를 단말(410)에게 보낼 때 AMF와 기지국을 거쳐서 보내게 되는데, 이 때 기지국에게 Session 수립을 위한 N2 SM메시지(기지국-SMF간의 메시지)를 전달하지 않도록 결정할 수 있다. 즉 단말(410)에게 PDU Session Accept 메시지는 전달되지만, 기지국은 단말(410)에 대하여 Radio Bearer를 수립할 정보를 SMF(420)로부터 획득하지 않았기 때문에 기지국은 단말(410)과 Radio Bearer를 수립하지 않는다. 단말(410)은 기지국과 해당 PDU session에 대한 Radio Bearer가 수립되지 않았기 때문에, 해당 PDU Session은 현재 Deactivate상태라고 판단할 수 있다.
S411 단계에 따라 3rd party AS(450)는 NEF(440)를 통해 단말(410)이 등록되어 있는 5G System에 NIDD Configuration을 수행한다. AS(450)와 NEF(440)는 어떤 단말, 혹은 어떤 단말들의 그룹에 대해서 “NEF를 통한 데이터 전송 서비스”를 이용할 것임을 설정한다. 단말(410)은 External ID로 나타나며, 이 External ID는 AS(450)에서 단말(410)을 구별할 수 있는 식별자이고, 또한 5G 시스템 내에서 단말(410)을 식별하는 Internal ID(e.g., SUCI, SUPI, IMSI, 등)를 식별할 수 있다. 단말들의 그룹은 External Group ID로 나타나며, 이 External Group ID는 AS에서 특정 단말들의 그룹을 구별할 수 있는 식별자이고, 또한 5G 시스템 내에서 단말의 그룹을 식별하는 Internal Group ID 혹은 그 그룹에 속한 각 단말들의 Internal ID를 식별할 수 있다.
NEF(440)와 AS(450)는 S411 단계를 통하여 해당 단말 혹은 그룹이 가진 데이터 전송 특성, 예를 들어 Maximun Latency, 전송하는 메시지의 개수, 전송 예정 시간, 단말의 데이터 전송 주기 등을 설정할 수 있다. S411 단계에서 NEF(440)는 UDM(430)과의 절차를 통해서 상기 요청된 NIDD 서비스에 대한 단말(410)을 서빙하는 SMF(420)가 무엇인지 정보를 획득할 수 있다. 이는 S403 단계에서 SMF(420)가 UDM(430)에 해당 단말의 NIDD 용 PDU Session을 서빙한다고 UDM(430)에 자신의 정보를 등록했기 때문에, UDM(430)은 해당 단말에 대한 NIDD용 PDU Session을 서빙하는 SMF(420)의 주소 혹은 ID를 NEF(440)에게 알려줄 수 있다.
SMF(420)의 주소 혹은 ID를 획득한 NEF(440)는 해당 SMF(420)로 S413 단계 의 메시지를 전송한다. 이는 SMF(420)와 NEF(440) 간 NIDD Service를 지원하기 위한 연결을 맺기 위한 메시지이다.
본 발명의 실시 예에 따라 SMF(420)와 NEF(440) 간 NIDD Service를 지원하기 위한 연결을 맺기 위한 메시지에는 단말(410)을 식별할 수 있는 ID, 즉 External ID 혹은 단말(410)의 그룹을 식별할 수 있는 ID, 즉 External Group ID가 포함될 수 있다. 또한 NIDD 서비스를 단말(410)에게 제공하기 위하여 필요한 정보가 포함될 수 있다. 이 정보는 NEF(440)의 ID, 그리고 NEF(440)와 NIDD 서비스를 이용하기 위한 연결을 식별할 수 있는 Reference ID로 구성될 수 있다. 또한 NIDD 서비스를 위해서 필요한 설정 정보가 포함될 수 있는데, 이 정보는 해당 단말 혹은 그룹이 데이터 전송할 때 필요한 최대 Latency, 해당 단말 혹은 그룹이 데이터 전송을 하는 주기, 혹은 예정된 데이터 전송 시간 등에 대한 정보를 의미할 수 있다.
S413 단계의 메시지는 SMF(420)에게 단말(410)에게 NIDD Service를 허가하여 제공할 수 있게 된 경우, NEF(440)에게 Report를 보내달라는 Event Subscription 처럼 동작할 수 있다. 따라서 SMF(420)는 NEF(440)로부터 수신한 S413 단계의 메시지에 들어있는 정보를 저장할 수 있다.
단말(410)에게 NIDD Service를 제공할 수 있게 됨을 판단한 SMF(420)는 S415 단계을 통해서 단말(410)에게 해당 NIDD용 PDU Session이 Activate되었다는 것을 알릴 수 있다. 이는 SMF(420)가 AMF에게 해당 단말(410)의 reachability를 요청, AMF가 해당 단말(410)을 paging하고 단말(410)이 Service Request로 응답함으로써 수행될 수 있다.
단말(410)이 Service Request로 응답하면, AMF는 SMF(420)에게 단말(410)이 깨어났음을 알리고, SMF(420)는 해당 단말(410)의 PDU Session에 대한 Data path를 Activate하는 절차를 수행할 수 있다. 이는 기지국에게 N2 SM 메시지를 보내어 Radio Bearer를 단말(410)에게 셋업하도록 지시할 수 있다.
특정 PDU Session에 대해 Radio Bearer가 수립된 것을 알게된 단말(410)은 NIDD 용 PDU Session의 Data Path가 Activate 되었음을 판단할 수 있다. 또다른 예로, SMF(420)가 단말(410)과의 SM NAS 절차 중 PDU Session Modification 절차를 이용하여, 해당 PDU Session이 Activate되었음을 단말(410)에게 알릴 수 있다. 이 때 PDU Session Modification Command 메시지에 PDU Session ID와 해당 PDU Session이 Activate되었음을 알리는 지시자를 포함할 수 있고, 이를 수신한 단말(410)은 PDU Session ID에 해당하는 PDU Session이 Activate되었다고 판단한다. 단말(410)은 PDU Session ID를 보고 NIDD 용 PDU Session인지 식별할 수 있다.
단말(410)에 대한 NIDD 용 PDU Session을 Activate한 SMF(420)는 NEF(440)로 S417 단계에 따른 메시지를 보내어 SMF(420)와 NEF(440) 간 NIDD Service activation 절차를 완료한다. 이 때 메시지에 단말의 External ID 혹은 단말이 속한 External Group ID, 그리고 S413 단계에서 수신한 “NEF를 통한 데이터 전송 서비스”에 대한 NEF(440)와의 연결을 식별할 수 있는 Reference ID, 그리고 S413 단계 에서 수신한 NEF(440)의 ID, 그리고 자신을 지칭하는 SMF ID를 포함할 수 있다. 또한 만약 단말(410)이 “NEF를 통한 데이터 전송 서비스”로 보낸 데이터가 존재한다면, 그 데이터도 S417 단계의 메시지에 포함할 수 있다. 이를 수신한 NEF(440)는 S417 단계의 메시지를 보낸 SMF(420)와 “NEF를 통한 데이터 전송 서비스” 연결이 수립되었다는 것을 판단할 수 있고, 이 연결은 Reference ID 및 SMF ID와의 조합으로 식별될 수 있다.
만약 NEF(440)가 S417 단계에서 단말(410)로부터 전송되는 데이터를 수신했다면, NEF(440)는 S419 단계에 따라 해당 데이터와 단말의 ID, 혹은 Target ID를 보고 해당 데이터가 향하는 “NEF를 통한 데이터 전송 서비스”를 설정한 AS(450)를 판단 한 후, 해당 AS(450)에게 데이터를 전송한다.
도 5는 단말이 5G 시스템에 접속하여 데이터 연결을 수립하기 위한 PDU Session Establishment 동작을 나타낸다.
본 발명의 실시 예에 따라, 도 5의 절차를 통해서 SMF(540)는 해당 단말(510)에게 CIoT의 기능 중 하나인 소형 데이터 속도 제어(Small Data Rate Control) 기능을 적용해야할 지 결정할 수 있다. 또 다른 실시 예로, 도 5의 절차를 통해서 SMF(540)는 UDM(560) 혹은 PCF(550)로부터 해당 단말(510)의 가입 정보나 해당 DNN에 대한 Policy를 수신할 수 있고, 이를 기반으로 Small Data Rate Control 기능을 해당 단말(510) 혹은 해당 DNN에 적용할 지 결정할 수 있다.
도 5에 도시된 각 단계들에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다.
S501 단계: UE(510)는 PDU session을 수립하기 위하여, SM NAS 메시지인 PDU Session Establishment Request를 구성하여 AMF(530)에 전달한다. 단말(510)은 PDU Session Establishment 메시지에 자신이 사용하고자 하는 DNN(Data Network Name)을 포함하며, 단말(510)은 이 DNN을 CIoT 용 DNN 값으로 설정할 수 있다. DNN 정보는 이 후 단계에서 SMF(540) 혹은 PCF(550)에서 해당 DNN이 단말(510)이 CIoT 서비스를 위해 사용하도록 허가된 DNN인지 판단할 때 사용될 수 있다. 또는 단말(510)은 PDU Session Establishment 메시지에 자신이 현재 이용하는 RAT Type (Radio Access Technology Type)을 포함할 수 있다. 즉, 자신이 접속한 RAT이 NB-IoT인지, WB-EUTRAN인지, NR인지, NR-IoT (IoT용으로 변경 설계된 NR 기술), LTE-M (IoT 단말이 사용하는 RAT type으로, WB-EUTRAN을 이용하더라도 IoT 전용 무선 기술을 사용할 경우 LTE-M으로 구별될 수 있음)인지 나타낼 수 있다. 상기 지시자는 해당 PDU Session에 RAT type에 따라 다른 기능의 적용이 필요하다는 의미를 포함할 수 있다. 즉 NR로 접속한 단말에게는 Small Data Rate Control을 적용하지 않는다고 판단할 수 있다. 마찬가지로 NB-IoT로 접속한 단말에게는 Small Data Rate Control을 적용한다고 판단할 수 있다. 또한 LTE-M으로 접속한 단말에게는 Small Data Rate Control을 적용한다고 판단할 수 있다. 이 정보는 이 후 단계에서 SMF(540)가 단말(510)이 보낸 PDU Session Establishemt 요청 메시지를 수신한 후 사용될 수 있다. 상기 RAT Type은 PDU Session Establishment 메시지에 NAS 정보로 포함될 수 있고, 또는 PDU Session Establishsment 메시지의 PCO에 포함될 수도 있다.
S503 단계: AMF(530)는 DNN 값, 또는 단말의 위치 기반으로 SMF(540)를 선택하고, Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지를 선택된 SMF(540)에 전달한다. AMF(530)는 이 메시지에 단말(510)로부터 수신한 PDU Session Establishment Request 메시지를 포함한다. 또한 본 발명의 실시 예에 따라 AMF(530)는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request에 단말(510)이 현재 접속한 RAT type을 포함할 수 있다. AMF(530)는 기지국(520)으로부터 수신한 정보를 기반으로 단말(510)이 접속한 RAT type을 알 수 있다. 예를 들어, 기지국(520)이 알린 현재 단말이 접속한 Tracking Area Code를 보고, 해당 Tracking Area Code에 해당하는 RAT Type을 파악할 수 있다. AMF(530)는 단말(510)이 CIoT 기능을 이용하는 단말임을 판단한 뒤, RAT Type 정보를 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지에 포함하여 SMF(540)에게 현재 단말(510)이 접속한 RAT type을 알릴 수 있다. RAT Type (Radio Access Technology Type)은 단말이 접속한 RAT이 NB-IoT인지, WB-EUTRAN인지, NR인지, NR-IoT (IoT용으로 변경 설계된 NR 기술), LTE-M (IoT 단말이 사용하는 RAT type으로, WB-EUTRAN을 이용하더라도 IoT 전용 무선 기술을 사용할 경우 LTE-M으로 구별될 수 있음)인지 나타낼 수 있다.
S505 단계: SMF(540)는 단말(510)로부터 수신한 PDU Session Establishment Request 메시지를 수신한다. SMF(540)는 해당 단말(510)에 대한 Session 관련 가입 정보를 획득하기 위해, UDM(560)에 자신이 Serving SMF임을 등록하는 절차와, 해당 단말(510)의 Session 관리를 위한 가입정보를 획득하는 절차를 수행한다. 이를 수신한 UDM(560)은 SMF(540)에 가입 정보를 제공할 수 있다. 이 가입 정보에는 단말(510)이 CIoT 서비스를 이용할 수 있는지에 대한 정보, 단말(510)에 CIoT 관련 기능을 적용해야하는 지에 대한 여부, 예를 들어 Small Data Rate Control을 적용해야하는 지, Serving PLMN Rate Control을 적용해야하는 지에 대한 여부가 포함될 수 있다. 또는 단말(510)이 가입한 DNN에 대해서, CIoT 관련 기능을 적용해야하는 지에 대한 여부, 예를 들어 Small Data Rate Control을 적용해야하는 지, Serving PLMN Rate Control을 적용해야하는 지에 대한 여부가 포함될 수 있다.
본 발명의 세부 실시 예에 따라, SMF(540)는 단말(510)로부터 수신한 PDU Session Establishment Request 메시지에 또는 해당 메시지의 PCO에 단말(510)이 접속한 RAT type이 포함되어 있었다면, 이 RAT type을 단말 Context에 저장하거나, 단말의 RAT type에 따라 적용되어야할 CIoT 기능을 판단할 수 있다.
또는 SMF(540)는 AMF(530)로부터 수신한 S503 단계의 메시지에 단말(510)이 접속한 RAT type이 포함되어 있었다면, 이 RAT type을 단말(510)의 Context에 저장하거나, 단말(510)의 RAT type에 따라 적용되어야할 CIoT 기능을 판단할 수 있다.
SMF(540)는 RAT type에 따라 단말(510)에게 Small Data Rate Control 기능을 적용할 지 결정할 수 있다. 이 때 SMF(540)는 UDM(560)으로부터 수신한 가입정보를 보고, 해당 가입 정보에 CIoT 관련 기능, 예를 들어 Small Data Rate Control 적용 여부를 나타내는 지시자가 있다면 이를 함께 참고할 수 있다. 예를 들어, 단말(510)이 NB-IoT RAT으로 접속하였다면, Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(510)이 WB-ETURAN RAT으로 접속하였다면, 단말(510)이 보낸 DNN에 따라 DNN이 CIoT 용 DNN인지 확인한 후, CIoT 서비스를 위한 DNN이라면 Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로 단말(510)이 WB-ETURAN RAT으로 접속하였다면, UDM(560)으로부터 수신한 단말(510)의 가입 정보에 포함된 Small Data Rate Control 기능을 적용하는 지 여부를 보고, Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(510)이 NR RAT으로 접속하였다면, 단말(510)에게 Small Data Rate Control 기능을 적용하지 않도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(510)이 NR RAT으로 접속하였고, 단말(510)의 가입 정보에 포함된 Small Data Rate Control 기능 적용 여부를 보고, 또는 단말(510)이 요청한 DNN이 CIoT를 위한 DNN임을 판단한 SMF는 NR RAT으로 접속한 단말(510)에게도 Small Data Rate Control을 적용하도록 결정 할 수 있다. 또 다른 예로 단말(510)이 NR-IoT RAT으로 접속하였다면, 단말(510)에게 Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(510)이 LTE-M RAT으로 접속하였다면, 단말(510)에게 Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 결정할 수 있다.
S507 단계: SMF(540)는 단말(510)로부터 수신한 PDU Session Establishment Request 메시지를 보고, 해당 DNN에 대해서 PCF와 SM Policy Association 수립 절차를 수행한다. 이 때 SMF(540)는 단말(510)이 요청한 DNN를 PCF(550)에게 전달할 수 있다. 이 정보룰 수신한 PCF(550)는, 해당 DNN이 CIoT 서비스를 위한 DNN이라는 것을 판단한 후 SMF(540)에게 전달할 Session 관련 Policy에 CIoT 관련 기능의 적용 여부, 예를 들어 Small Data Rate Control의 적용 여부를 포함하여 구성할 수 있다.
S509 단계: SMF(540)는 단말(510)에게 제공할 PCO 를 구성할 수 있다. PCO란 Protocol Configuration Options의 약자로, 해당 PDU Session을 사용하기 위하여 필요한 추가 설정 정보가 담겨있는 Container 이며, 단말(510)과 SMF(540) 사이에서 교환하는 정보이다. SMF(540)는 PCO에 상기 S505 단계 혹은 S507 단계 에서 제안한 실시 예에 따라, 단말(510)에게 Small Data Rate Control 적용 여부를 결정한 뒤, Small Data Rate Control을 위한 값을 PCO에 설정할 수 있다. Small Data Rate Control을 위한 값은 SMF(540)에 설정된 값이거나, SMF(540)가 UDM(560)으로부터 획득한 값이거나, 또는 SMF(540)가 PCF(550)로부터 획득한 값일 수 있다. SMF(540)에 Pre-configuration 된 정보는 OAM 시스템을 통해서 SMF(540)에 설정되었거나, 이동통신사업자의 망 관리 측면에서 SMF(540)에 미리 설정된 정보를 의미한다.
PCO는 PDU Session Establishment Accept라는 Session Management NAS 메시지에 포함되어 AMF(530)를 통해 NAS 메시지로 단말(510)에게 전달된다.
S509 단계: SMF(540)는 UPF(570)를 선택하고 N4 세션을 수립한다.
S511 단계: SMF(540)는 단말(510)에게 전달하는 PDU Session Establish Accept메시지와 기지국(520)에게 전달하는 N2 메시지를 Namf_Communication_N1N2messageTransfer 메시지에 포함하여 AMF(530)에게 보낸다. N2 메시지에는 PDU Session ID, QoS Profile, QoS Flow ID, UPF(570)와 기지국(520)의 N3 Tunnel 연결을 위한 UPF(570) 측의 Tunnel 정보, 등이 포함된다.
AMF(530)는 Namf_Communication_N1N2messageTransfer에 대한 ACK을 SMF(540)에 전달한다.
S513 단계: AMF(530)는 SMF(540)로부터 수신한 메시지를 기지국(520)에게 전달한다. 이 메시지에는 SMF(540)로부터 수신한 N2 SM 메시지가 포함되고, SMF(540) 로부터 수신한 N1 SM NAS 메시지가 포함된다.
S515 단계: 기지국(520)은 S513 단계의 메시지를 수신하고, N2 SM 메시지에 들어있는 QoS 정보에 따라 단말(510)과 Data Radio Bearer 수립을 위한 RRC 시그널링 절차를 수행한다. 또한 기지국(520)은 수신한 NAS 메시지를 단말(510)에게 전달한다.
SMF(540)가 보낸 PDU Session Establishment Accept 메시지를 수신한 단말(510)은 PDU 세션 수립 절차를 완료한다. 단말(510)은 PDU Session Establishment Accept 메시지에 포함된 PCO 정보를 확인하고, PCO에 포함된 Small Data Rate Control 적용 여부 및 Small Data Rate Control을 적용하기 위한 값을 확인한다. 단말(510)은 해당 PDU Session을 이용할 때 상기와 같이 설정된 Small Data Rate Control을 적용한다.
S517 단계: 기지국(520)은 S513 단계에 대한 응답을 보낸다. 이 메시지에는 N2 SM 메시지가 포함되며, 여기에는 PDU session ID, UPF(570)와의 N3 tunnel 연결을 위한 기지국(520) 측의 터널 정보가 포함된다. 또한 수립된 QoS Flow 등의 정보도 포함될 수 있다.
S519 단계: S517 단계의 메시지를 수신한 AMF(530)는 SMF(540)에 S517 단계의 메시지에 담긴 N2 SM 메시지를 SMF(540)에 전달한다.
S521 단계: SMF(540)는 S519 단계에서 수신한 N2 SM 메시지를 보고, UPF(570)와 N4 Session Modification 절차를 수행한다. 이 때 SMF(540)는 기지국(520)으로부터 수신한 기지국(520) 측의 N3 tunnel 정보를 UPF(570)에 전달하고, 이에 대한 packet Forwarding rule도 전달한다. S521 단계를 통해 UPF(570)와 기지국(520)은 데이터 송/수신을 위한 Tunnel 연결이 수립되었다고 볼 수 있다.
S523 단계: SMF(540)는 AMF(530)에 S519 단계에 대한 응답을 보낸다.
이제 단말(510)은 수립된 PDU Session을 통해 데이터 송수신을 할 수 있다.
도 6은 PDU session Modification 절차를 통해서 단말에게 Small Data Rate Control 적용 여부 및 Small Data Rate Control 값을 업데이트하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6의 절차를 통해서 SMF(640)는 업데이트 된 Small Data Rate Control 적용 여부 및 Small Data Rate Control 값을 PCO 정보에 설정하여 단말(610)에게 전달하게 된다.
PDU Session Modification 절차는 다음과 같은 조건에서 수행될 수 있다.
- 단말의 접속 RAT 변경: 단말(610)이 접속한 RAT이 변경되었음을 판단한 AMF(630)는 SMF(640)에게 RAT type 변경에 대한 알림을 할 수 있다. 이에 따라 단말(610)의 RAT type 변경을 판단한 SMF(640)는 단말(610)의 현재 RAT에 맞는 CIoT 기능을 적용하도록 판단할 수 있다. 예를 들어, Small Data Rate Control을 적용하던 단말(610)이 NB-IoT에서 NR RAT으로 전환하였다면, Small Data Rate Control을 적용하지 않도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로, NR RAT나 WB-EUTRAN을 사용하던 단말(610)이 NR-IoT로 전환하였거나, 또는 LTE-M이라는 RAT Type으로 전환하였다면, Small Data Rate Control을 적용하도록 결정할 수 있다. SMF(640)는 해당 단말(610)에게 연속적인 PDU Session을 제공하기 위하여 PDU Session Modification 절차를 Trigger할 수 있다. 이 때 SMF(640)는 더 이상 Small Data Rate Control을 적용하지 않기 위해 단말(610)에게 보내는 PCO에 Small Data Rate Control 관련 정보를 해제할 수 있다. 즉 Small Data Rate Control 관련 정보를 포함하지 않거나, 혹은 Null 또는 0 값을 입력하여 Small Data Rate Control을 적용할 필요가 없다는 것을 알릴 수 있다. 또 다른 예로, NR RAT에서 PDU Session을 이용하던 단말(610)이 NB-IoT RAT 또는 LTE-M RAT으로 전환하였다면, 해당 PDU Session에 대해서 Small Data Rate Control을 적용하도록 결정할 수 있다. SMF(640)는 해당 단말(610)에게 연속적인 PDU Session을 제공하기 위하여 PDU Session Modification 절차를 Trigger할 수 있다. 이 때 SMF(640)는 Small Data Rate Control을 적용하기 위해 단말(610)에게 보내는 PCO에 Small Data Rate Control 관련 정보를 포함할 수 있다.
S601 단계를 통해 UE(610)는 자신이 접속한 RAT type이 변경되었기 때문에 이에 따라 PDU session을 변경하기 위하여, SM NAS 메시지인 PDU Session Modification Request를 구성할 수 있다. 단말(610)은 PDU Session Modification Request를 AMF(630)에 전달한다. 단말(610)은 PDU Session Modification 메시지에 자신이 접속한 RAT type을 포함할 수 있다. 또는 단말(610)은 PDU Session Modification 메시지에 PCO 정보를 포함할 수 있는데, 이 PCO에 자신이 접속한 RAT type을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 NB-IoT, WB-EUTRAN, NR, NR-IoT, LTE-M (IoT 단말이 사용하는 RAT type으로, WB-EUTRAN을 이용하더라도 IoT 전용 무선 기술을 사용할 경우 LTE-M으로 구별될 수 있음) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이는 후에 SMF(640)에서 단말(610)의 RAT type에 따라 적용한 CIoT 기능을 결정할 때 사용될 수 있다. S601 단계는 단말(610)이 trigger했을 때 발생하며, 단말(610)의 RAT type 변경에 따라 단말(610)이 S601 단계를 수행하지 않을 수도 있다.
S603 단계: AMF(630)는 S601 단계의 메시지를 수신했다면, Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지를 SMF(640)에 전달한다. AMF(630)는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지에 단말(610)로부터 수신한 PDU Session Modification Request 메시지를 포함한다. AMF(630)는 단말(610)이 접속한 RAT type을 기지국(620)이 보낸 RAT type을 확인하여 판단할 수 있다. AMF(630)는 단말(610)이 접속한 RAT type을 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지에 포함하여 전달할 수 있다.
SMF(640)는 AMF(630) 로부터 수신한 RAT Type 혹은 단말(610)로부터 수신한 PDU Session Modification Request 메시지에 담긴 RAT type 혹은 PCO에 담긴 RAT type을 보고, 해당 단말(610)에 대해서 CIoT 관련 기능, 예를 들어 Small Data Rate Control 기능을 적용할지 판단할 수 있다.
또 다른 예로, AMF(630)는 단말(610)이 접속하는 RAT type이 변경되었다면, Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지를 구성하여 SMF(640)에 전달할 수 있다. AMF(630)는 단말(610)이 접속한 RAT type을 기지국(620)이 보낸 Tracking Area Code를 보고 그에 대한 RAT type을 확인하여 판단할 수 있다. AMF(630)는 단말(610)이 접속한 RAT type을 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext request 메시지에 포함하여 전달할 수 있다.
또 다른 예로, AMF(630)는 단말(610)이 접속하는 RAT type이 변경되었다면, SMF(640)에게 RAT type 변경에 대한 Event Notification을 보낼 수 있다. 이를 수신한 SMF(640)는 단말(610)의 RAT type이 변경되었다는 것을 알게 되고, 이에 따라 해당 RAT type에 적용할 CIoT 관련 기능, 예를 들어 Small Data Rate Control 기능을 적용할지 말지를 판단할 수 있다. Small Data Rate Control 기능 적용에 대한 변경을 결정하였다면, SMF(640)는 S609 단계를 수행할 수 있다. 이는 S601 단계가 수행되지 않는 경우에도 동작할 수 있다.
S605 단계는 PCF(650)가 업데이트된 Policy 정보를 SMF(640)에게 알려주기 위하여 수행하는 동작이다.
S607 단계: SMF(640)는 UDM(660)으로부터 가입정보 변경을 업데이트 받거나, 단말(610)의 현재 RAT type 정보를 UDM에 업데이트하고, 그에 대한 가입 정보를 업데이트 받을 수 있다.
S609 단계: 단말(610)의 변경된 RAT type을 판단한 SMF(640)는, 변경된 RAT type에 따라 CIoT 관련 기능, 예를 들어 Small Data Rate Control을 적용할지 결정할 수 있다.
이 때 SMF(640)는 UDM(660)으로부터 수신한 가입정보를 보고, 해당 가입 정보에 CIoT 관련 기능, 예를 들어 Small Data Rate Control 적용 여부를 나타내는 지시자가 있다면 이를 함께 참고할 수 있다. 예를 들어, 단말(610)이 NB-IoT RAT으로 접속하였다면, Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(610)이 WB-ETURAN RAT으로 접속하였다면, 단말(610)이 사용하는 DNN에 따라 DNN이 CIoT 용 DNN인지 확인한 후, CIoT 서비스를 위한 DNN이라면 Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로 단말(610)이 WB-ETURAN RAT으로 접속하였다면, UDM으로부터 수신한 단말(610)의 가입 정보에 포함된 Small Data Rate Control 기능을 적용하는 지 여부를 보고, Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(610)이 NR RAT으로 접속하였다면, 단말에게 Small Data Rate Control 기능을 적용하지 않도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(610)이 NR RAT으로 접속하였고, 단말(610)의 가입 정보에 포함된 Small Data Rate Control 기능 적용 여부를 보고, 또는 단말(610)이 요청한 DNN이 CIoT를 위한 DNN임을 판단한 SMF는 NR RAT으로 접속한 단말(610)에게도 Small Data Rate Control을 적용하도록 결정 할 수 있다. 또 다른 예로 단말(610)이 NR-IoT RAT으로 접속하였다면, 단말(610)에게 Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(610)이 LTE-M이라는 RAT Type으로 접속하였다면, 단말(610)에게 Small Data Rate Control 기능을 적용하도록 결정할 수 있다.
이를 결정한 SMF(640)는 Small Data Rate Control을 적용할지에 대한 여부 또는 Small Data Rate Control 적용을 위한 값을 PCO에 설정하여 단말(610)에게 전달할 수 있고, 이 때 PDU Session Modification Command라는 SM NAS 메시지를 사용할 수 있다. 이 메시지는 S609 단계를 통하여 AMF(630)에게 전달되고, AMF(630)는 이를 S611, S613를 통하여 단말(610)에게 전달한다.
S613 단계: 기지국은 S611 단계의 메시지를 수신하고, N2 SM 메시지에 들어있는 QoS 정보에 따라 단말(610)과 Data Radio Bearer 수립을 위한 RRC 시그널링 절차를 수행한다. 또한 기지국(620)은 수신한 NAS 메시지를 단말(610)에게 전달한다. 단말(610)은 SMF(640)로부터 수신한 N1 SM NAS 메시지를 확인하고, 그 메시지에 포함되어 있는 PCO를 확인한다. 단말(610)은 PCO에 포함된 Small Data Rate Control 정보를 보고, Small Data Rate Control을 적용할지 판단할 수 있다. 단말(610)은 PCO에 Small Data Rate Control 정보가 포함되어 있지 않다면, Small Data Rate Control을 적용하지 않도록 판단할 수 있다. 또는 단말(610)은 PCO에 Small Data Rate Control 적용 값이 Null 혹은 0으로 설정되어 있다면, Small Data Rate Control을 적용하지 않도록 판단할 수 있다. 단말(610)은 PDU Session Modification 절차의 완료를 의미하는 PDU Session Modification Complete 메시지를 N1 SM NAS 메시지로 구성하여 SMF(640)에게 보낼 수 있다.
S615 단계: 기지국(620)은 S613 단계에 대한 응답을 보낸다. 이 메시지에는 N2 SM 메시지가 포함되며, 단말(610)이 PDU Session Modification Complete 메시지를 N1 SM NAS 메시지로 구성하여 보냈다면, N1 SM NAS 메시지도 포함될 수 있다.
S617 단계: S615 단계의 메시지를 수신한 AMF(630)는 SMF(640)에 S615 단계의 메시지에 담긴 N2 SM 메시지와 N1 SM NAS 메시지를 SMF(640)에 전달한다.
S619 단계: SMF(640)는 S617 단계에서 수신한 N2 SM 메시지를 보고, UPF와 N4 Session Modification 절차를 수행한다. 이 때 SMF(640)는 기지국(620)으로부터 수신한 기지국 측의 N3 tunnel 정보를 UPF에 전달하고, 이에 대한 packet Forwarding rule도 전달한다. S621 단계에 따라 SMF(640)는 AMF(630)에 S617 단계에 대한 응답을 보낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 단말은 도 1 내지 도 6에 도시된 UE(user equipment)를 의미한다. 도 7을 참고하면, 단말은 송수신부 (710), 제어부 (720), 저장부(730)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부 (710)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다.
제어부 (720)은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (720)는 도 1 내지 도 6에 도시된 순서도에 따른 동작을 수행하도록 신호 흐름을 제어할 수 있다.
저장부(730)는 송수신부 (710)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (720)를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구조를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 네트워크 엔티티는 도 1 내지 도 6에 도시된 복수의 네트워크 엔티티들 각각을 의미할 수 있다. 예컨대, 도 8의 네트워크 엔티티는 AMF, SMF, UPF, UDM, NEF, 또는 AS/AF일 수 있다.
도 8을 참고하면, 네트워크 엔티티는 송수신부(810), 제어부(820), 저장부 (830)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부 (810)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(810)는 예를 들어, 단말에 시스템 정보를 전송할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 전송할 수 있다.
제어부(820)는 본 발명에서 제안하는 실시예들에 따른 네트워크 엔티티의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(820)는 도 1 내지 도 6에서 도시하는 순서도에 따른 동작을 수행하도록 신호 흐름을 제어할 수 있다.
저장부(830)는 송수신부(810)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부(820)를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 SMF(session management function)의 PDU(protocol data unit) 세션 수립 방법에 있어서,
    단말이 현재 접속한 RAT(radio access technology) 타입 정보를 포함하는 제1 메시지를 AMF(access management function)로부터 수신하는 단계;
    상기 RAT 타입 정보에 기반하여 소형 데이터 속도 제어(small data rate control) 기능을 상기 단말에 적용할지 결정하는 단계; 및
    상기 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 적용할지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 제2 메시지를 상기 AMF로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소형 데이터 속도 제어 기능은 네트워크에서 설정된 설정값에 따라 상기 단말이 소형 데이터에 대한 전송을 제어하는 기능이며,
    상기 설정값은 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 패킷의 개수, 및 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 용량 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 설정값을 포함하는 PCO(protocol configuration options)가 구성되며, 상기 PCO는 상기 제2 메시지에 포함되어 상기 AMF로 전송되고, 상기 PCO는 PDU 세션 수립 수락 메시지에 포함되어 상기 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말에 대한 가입 정보를 UDM(user data management)으로부터 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 RAT 타입 정보와 함께 상기 가입 정보를 고려하여 상기 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 적용할지 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 RAT 타입 정보는,
    NB-IoT(narrowband IoT), WB-EUTRAN(wideband EUTRAN), NR(new radio), NR-IoT(new radio IoT), 및 LTE-M(LTE for machine type communication) 중에서 상기 단말이 접속한 RAT를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 단말의 PDU(protocol data unit) 세션 수립 방법에 있어서,
    상기 단말이 현재 접속한 RAT(radio access technology) 타입 정보를 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 AMF(access management function)로 전송하는 단계;
    상기 RAT 타입 정보에 기반하여 결정된, 소형 데이터 속도 제어(small data rate control) 기능을 상기 단말에 적용할지 여부를 나타내는 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 상기 단말에 적용할지 여부를 나타내는 상기 정보에 기반하여 네트워크에서 설정된 설정값에 따라 상기 단말의 소형 데이터에 대한 전송을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설정값은 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 패킷의 개수, 및 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 용량 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정값에 대한 PCO(protocol configuration options)를 포함하는 PDU 세션 수립 수락 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 RAT 타입 정보와 함께, UDM(user data management)에서 제공되는 상기 단말에 대한 가입 정보에 기반하여 상기 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능이 적용될지 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 RAT 타입 정보는,
    NB-IoT(narrowband IoT), WB-EUTRAN(wideband EUTRAN), NR(new radio), NR-IoT(new radio IoT), 및 LTE-M(LTE for machine type communication) 중에서 상기 단말이 접속한 RAT를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 PDU(protocol data unit) 세션을 수립하는 SMF(session management function)에 있어서,
    송수신부; 및
    단말이 현재 접속한 RAT(radio access technology) 타입 정보를 포함하는 제1 메시지를 AMF(access management function)로부터 수신하도록 제어하고, 상기 RAT 타입 정보에 기반하여 소형 데이터 속도 제어(small data rate control) 기능을 상기 단말에 적용할지 결정하고, 상기 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 적용할지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 제2 메시지를 상기 AMF로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 SMF.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 소형 데이터 속도 제어 기능은 네트워크에서 설정된 설정값에 따라 상기 단말이 소형 데이터에 대한 전송을 제어하는 기능이며,
    상기 설정값은 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 패킷의 개수, 및 상기 단말이 시간 당 보낼 수 있는 데이터 용량 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 SMF.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말에 대한 가입 정보를 UDM(user data management)으로부터 수신하도록 제어하고, 상기 RAT 타입 정보와 함께 상기 가입 정보를 고려하여 상기 단말에 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 적용할지 결정하는 것을 특징으로 하는 SMF.
  14. 무선 통신 시스템에서 PDU(protocol data unit) 세션을 수립하는 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 단말이 현재 접속한 RAT(radio access technology) 타입 정보를 포함하는 PDU 세션 수립 요청 메시지를 AMF(access management function)로 전송하도록 제어하고, 상기 RAT 타입 정보에 기반하여 결정된, 소형 데이터 속도 제어(small data rate control) 기능을 상기 단말에 적용할지 여부를 나타내는 정보를 수신하도록 제어하고, 상기 소형 데이터 속도 제어 기능을 상기 단말에 적용할지 여부를 나타내는 상기 정보에 기반하여 네트워크에서 설정된 설정값에 따라 상기 단말의 소형 데이터에 대한 전송을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제14항에 있어서, 상기 RAT 타입 정보는,
    NB-IoT(narrowband IoT), WB-EUTRAN(wideband EUTRAN), NR(new radio), NR-IoT(new radio IoT), 및 LTE-M(LTE for machine type communication) 중에서 상기 단말이 접속한 RAT를 지시하는 것을 특징으로 하는 단말.
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US17/055,462 US11330513B2 (en) 2018-05-14 2019-05-14 Method for controlling terminal for cellular IoT service in 5G mobile communication system
EP19804510.6A EP3780846B1 (en) 2018-05-14 2019-05-14 Methods and management functions for controlling terminal for cellular iot service in 5g mobile communication system

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11382057B2 (en) 2020-05-01 2022-07-05 Qualcomm Incorporated UE optimization to move between wireless communication networks based on SUCI support
EP4274265A4 (en) * 2021-01-29 2024-02-07 Huawei Tech Co Ltd POSITIONING METHOD AND APPARATUS

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110830983B (zh) * 2018-08-13 2021-07-20 华为技术有限公司 一种局域网通信的管理方法及装置
CN111586674B (zh) * 2019-02-18 2022-01-14 华为技术有限公司 通信方法、装置及系统
US11937140B2 (en) * 2019-10-02 2024-03-19 Apple Inc. Quality of service handling procedures
CN116074809A (zh) * 2021-10-29 2023-05-05 华为技术有限公司 网络能力开放的方法、装置和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110075675A1 (en) * 2009-09-26 2011-03-31 Rajeev Koodli Providing services at a communication network edge
US20170332421A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Convida Wireless, Llc Connecting to Virtualized Mobile Core Networks
WO2017201157A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Convida Wireless, Llc Method and apparatus for indicating that connection enables routing of data between pdn gateway and local gateway

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8761787B2 (en) * 2011-10-04 2014-06-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, systems and apparatus to facilitate ranked network priority
US10849186B2 (en) * 2017-01-09 2020-11-24 Huawei Technologies Co., Ltd. System and methods for session management
US10805983B2 (en) * 2017-10-17 2020-10-13 Ofinno, Llc Control plane data transmission
KR102381375B1 (ko) 2018-03-30 2022-04-01 삼성전자주식회사 이동통신 시스템에서 Cellular IoT 서비스를 제공하는 방법 및 장치
WO2019190297A1 (en) 2018-03-30 2019-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for providing cellular iot service in mobile communication system
JP7364662B2 (ja) * 2018-08-09 2023-10-18 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Ｕｒｌｌｃサービスのための低レイテンシｈａｒｑプロトコル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110075675A1 (en) * 2009-09-26 2011-03-31 Rajeev Koodli Providing services at a communication network edge
US20170332421A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Convida Wireless, Llc Connecting to Virtualized Mobile Core Networks
WO2017201157A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Convida Wireless, Llc Method and apparatus for indicating that connection enables routing of data between pdn gateway and local gateway

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"3GPP; TSGSSA; Study on Cellular IoT support and evolution for the 5G System (Release 16)", 3GPP TR 23.724 V0.3.0, 2 May 2018 (2018-05-02), XP051437422 *
"Procedures for the 5G System; Stage 2 (Release 15)", 3GPP TS 23.502 V15.1.0, 27 March 2018 (2018-03-27), XP055640341 *
See also references of EP3780846A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11382057B2 (en) 2020-05-01 2022-07-05 Qualcomm Incorporated UE optimization to move between wireless communication networks based on SUCI support
EP4274265A4 (en) * 2021-01-29 2024-02-07 Huawei Tech Co Ltd POSITIONING METHOD AND APPARATUS

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EP3780846B1 (en) 2022-06-29

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