이하 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 실시예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 네트워크 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 엔티티(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명에서, 물리 채널(physical channel)과 신호(signal)는 데이터 혹은 제어 신호와 혼용하여 사용될 수 있다. 예를 들어, PDSCH(physical downlink shared channel)는 데이터가 전송되는 물리 채널을 지칭하는 용어이지만, PDSCH는 데이터를 지칭하기 위해서도 사용될 수 있다. 즉, 본 개시에서, '물리 채널을 송신한다'는 표현은 '물리 채널을 통해 데이터 또는 신호를 송신한다'는 표현과 동등하게 해석될 수 있다.
이하 본 개시에서, 상위 시그널링은 기지국에서 물리 계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 또는 단말에서 물리 계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법을 뜻한다. 상위 시그널링은 RRC(radio resource control) 시그널링 또는 MAC(media access control) 제어 요소(control element, CE)로 이해될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격 및/또는 3GPP NR(3rd Generation Partnership Project NR (New Radio)) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상술된 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 본 개시에서, 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 다양한 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.
이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B (gNB), eNode B (eNB), Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.
즉, 본 개시의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 이동통신 규격 표준화 단체인 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
먼저 이하에서 5G 시스템 및 4G 시스템에 대하여 간략히 설명하기로 한다.
5G 또는 NR 시스템에서는 단말의 이동성을 관리하는 관리 엔티티인 액세스 및 이동성 관리 기능(Access and Mobility management Function, AMF) 장치와 세션을 관리하는 엔티티인 세션 관리 기능(Session Management Function, SMF) 장치가 분리 되었다. 이에 따라 4G LTE 통신 시스템에서 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)가 이동성 관리와 세션 관리를 함께 수행하던 것과 달리, 5G 또는 NR 시스템에서는 이동성 관리와, 세션 관리를 수행하는 엔티티가 분리되어 있어, 단말과 네트워크 엔티티 간에 통신 방법 및 통신 관리 방법이 변경이 되었다.
5G 또는 NR 시스템에서는 비-3GPP 액세스(non 3GPP access)에 대해서, 비-3GPP 인터-워킹 기능(Non-3GPP Inter-Working Function, N3IWF) 장치를 거쳐 AMF를 통해 이동성 관리(mobility management)를 수행하고, SMF를 통해 세션 관리(session management)를 수행하게 된다. 또한 AMF를 통해서는 이동성 관리(mobility management)에 있어서 중요한 요소인 보안 관련 정보도 처리하게 된다.
위에서 설명한 것과 같이, 4G LTE 시스템에서는 MME가 이동성 관리(mobility management)와 세션 관리(session management)를 같이 담당한다. 5G 또는 NR 시스템에서는, 이러한 4G LTE 시스템의 네트워크 엔티티를 같이 이용하여 통신을 수행하는 비-표준 아키텍쳐(non-standalone architecture, NSA)를 지원할 수 있다.
이하의 설명에서 4G라 하면, 4G LTE 시스템 및/또는 4G LTE 시스템 네트워크를 의미할 수 있다. 따라서 이하에서 4G LTE 시스템 및/또는 4G LTE 시스템 네트워크와 4G가 혼용되어 사용될 수 있음에 유의하자. 또한 5G라 함은 NR 시스템 및/또는 NR 시스템 네트워크와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
한편 5G 시스템에서는 앞서 기술한 바와 같이 AMF 장치와 SMF 장치가 분리되어 있어, session management와 mobility management가 분리되어 있고, 이 둘 간에 조화(coordination)를 통해서, 4G 시스템과 달리 5G 시스템에서 엔티티가 둘로 분리가 되어 있더라도 원활히 동작이 이루어져야 한다. 특히, 4G와 5G가 연동하는 환경에서 4G는 MME로 하나의 entity가 동작하지만, 5G는 2개의 entity가 동작하게 되어, 제어하는 주체가 분리되어 있다. 이러한 경우에도 5G는 2개의 entity들의 동작이 원활히 수행되어야 한다.
다른 한편, 5G는 AMF를 통해서 SMF로 session management가 수행되는 환경이므로, SMF에서 제어되는 session management와 AMF에서 제어되는 mobility management 간의 coordination도 필요하다.
나아가 5G에서는 신속한 메시지 처리를 위하여 동시적으로(concurrent) 전송될 수 있는 메시지들이 정의되어 있어, 이들 메시지가 concurrent하게 전송되더라도 이로 인해 발생할 수 있는 mobility management 혹은 session management 간의 충돌을 해결할 수 있어야 한다.
따라서, 본 개시는 전술한 문제를 해결하고, 무선 통신 시스템에서 세션 관리(session management)를 위한 장치 및 방법을 제공한다. 이하에서 설명되는 본 개시에서는 사용자 장치 예컨대, 단말의 이동 상황에서 세션(session)을 관리하기 위한 방법에 대하여 설명될 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따라 4G, 5G 가 공존하는 네트워크 환경에서 이동성 관리 및 세션 관리를 하기 위한 사용자 장치와 네트워크 환경을 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 5G 또는 NR 코어 네트워크(core network)는 사용자 평면 기능(User Plane Function, UPF) 장치(131), 세선 관리 기능(Session Management Function, SMF) 장치(121), 접속 및 이동성 관리 기능(Access and Mobility Management Function, AMF) 장치(111), 기지국의 역할을 수행하는 5G 무선 접속 네트워크(Radio Access Network, RAN)(103), 사용자 데이터 관리 (User Data Management, UDM) 장치(151), 정책 제어 기능(Policy Control Function, PCF) 장치(161) 등의 네트워크 기능(NF, Network Function) 장치들로 구성될 수 있다. 또한, 이러한 엔티티들의 인증을 위하여, 인증 서버 기능(Authentication Server Function, AUSF) 장치(141), 인증, 승인 및 과금(authentication, authorization and accounting, AAA) 장치(171) 등의 엔티티를 포함할 수 있다.
사용자 장치(User Equipment, UE)(101)는 단말(Terminal), 액세스 단말(access terminal, AT), 이동 단말(mobile terminal, MT) 등과 같이 네트워크의 표준 규격 및/또는 네트워크의 형태에 따라 서로 다른 명칭으로 불릴 수 있으며, 본 개시에서는 이들의 이름에 제약을 두지 않는다. 또한 UE(101)는 기지국(5G RAN, Radio Access Network)(103)과 무선 채널을 이용하여 접속할 수 있다. 기지국(103) 또한 각 네트워크에 따라 기지국(base-station, BS) 액세스 노드(access node, AN) 등의 다양한 이름으로 불릴 수 있다.
한편, UE(101)는 non 3GPP access를 통해서 통신하는 경우에도 5G 네트워크의 서비스를 제공하기 위해서 N3IWF(N3 interworking function) 장치(도 1에 미도시)가 존재하고, non3GPP access를 통하는 경우 session management는 UE, non 3GPP access, N3IWF, SMF(121)에서 제어(control)하고, 이동성 관리(mobility management)를 위해서는 UE, non 3GPP access, N3IWF, AMF(111)를 통해서 제어(control)가 수행될 수 있다. 5G 또는 NR 시스템에서는 앞서 설명한 바와 같이 이동성 관리(mobility management)와 세션 관리(session management)를 수행하는 엔티티가 AMF(111), SMF(121)로 분리 되어 있다.
다른 한편, 5G 또는 NR 시스템은 5G 또는 NR 엔티티들로만 통신을 수행하는 단일 배치(stand alone deployment) 구조와 4G 엔티티와 5G 또는 NR 엔티티들을 함께 사용하는 비-단일 배치(non stand alone deployment) 구조가 고려되고 있다.
도 1에서 4G 네트워크로 접속하기 위한 기지국(eNB)(181)과 4G 네트워크에서 이동성 및 세션을 관리하는 MME(183) 및 정책 및 과금 규칙 기능(Policy and Charging Rules Function, PCRF) 장치(187)를 예시하고 있다.
도 1에 예시한 바와 같이 UE(101)가 4G 네트워크와 통신하는 경우 eNB(181)와 무선 채널을 통해 통신할 수 있으며, UE(101)의 이동성 및 세션을 MME(183)에서 관리하게 되고, UE(101)로 제공되는 서비스에 대한 정책 및 과금 규칙은 PCRF(187)에서 제공할 수 있다. 도 1에서 보는 바와 같이 UE(101)가 4G 네트워크(network)와 통신함에 있어서 제어(control)는 eNB(181)에 의해 수행되고, 코어 네트워크(core network)의 5G entitiy가 사용되는 형태의 배치(deployment)가 가능할 수 있다. 이러한 경우 UE(101)와 AMF(111) 간 이동성 관리(mobility management) 및 UE(101)와 SMF(121) 간 세션 관리(session management)는 계층 3(layer 3)인 비 접속 계층(Non Access Stratum, NAS) 계층에서 수행될 수 있다. 한편, 계층 2(layer 2)인 접속 계층(Access Stratum, AS)은 UE(101)와 eNB(181) 사이에서 전달될 수 있다.
서빙 게이트웨이(serving gateway, SGW)(185)는 UE(101)로 데이터의 송신 및 UE(101)로부터의 데이터를 수신하기 위한 네트워크 엔티티(network entity)이다. SGW(185)는 UE(101)가 접속한 네트워크의 종류 예컨대, UE(101)가 접속한 네트워크가 LTE 기지국(eNB)(181)에 연결된 경우 eNB(181)과 연결되어 사용자 데이터의 송/수신을 수행할 수 있고, UE(101)가 접속한 네트워크가 NR 기지국(gNB)(103)인 경우 UPF(131)을 통해 사용자 데이터의 송/수신을 수행할 수 있다.
또한 본 개시가 기초하고 있는 통신망은 5G, 4G LTE 의 네트워크를 가정하고 있으나, 통상의 기술력을 가진 자가 이해할 수 있는 범주 안에서 다른 시스템에서도 같은 개념이 적용되는 경우 이를 적용할 수 있다.
또한 이하의 설명에서 NR 코어 네트워크의 UPF 장치(131), AMF 장치(111), SMF 장치(121) 등의 각 네트워크 기능(network function) 장치들에 대하여, 설명의 편의를 위해 UPF(131), AMF(111), SMF(121)와 같이 “장치”를 언급하지 않기로 한다. 또한 이러한 각 네트워크 기능들은 하나의 서버에 둘 이상의 네트워크 기능들을 수행하도록 탑재되어 구현될 수 있다. 다른 예로, 하나의 서버가 하나의 네트워크 기능 장치를 탑재하여 구현될 수도 있다. 또 다른 예로 하나의 네트워크 기능 장치가 둘 이상의 서버에 탑재되어 구현될 수도 있다. 또한 하나의 서버에 동일한 기능을 수행하는 둘 이상의 네트워크 기능들이 탑재될 수 있으며, 하나의 서버에 동일한 기능을 수행하는 둘 이상의 네트워크 기능들은 각각 서로 다른 UE로 서비스를 제공할 수 있다. 또 다른 예로, 하나의 서버에 동일한 기능을 수행하는 둘 이상의 네트워크 기능들이 탑재되며, 하나의 서버에 탑재된 동일한 기능을 수행하는 서로 다른 네트워크 기능들은 동일한 UE로 서로 다른 세션에 대응하는 네트워크 기능 장치들이 탑재될 수도 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 따른 4G, 5G가 공존하는 네트워크 환경에서 UE의 이동성 관리 및 세션 관리를 하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
201단계에서 UE(101)는 eNB(181), MME(183) 등을 활용하여 4G LTE 상에서 통신을 수행하고 있는 상태를 예시하고 있다. 이러한 UE(101)가 data 통신을 수행하는 도중에 5G로 핸드오버(handover)나 아이들 모드(idle mode) 상태에서 이동할 수가 있다. 즉 UE(101)가 파일 전송 프로토콜(file transfer protocol, FTP)로 데이터(data)를 다운로드(down load)하거나, 통신을 수신하는 중, 혹은 데이터를 송신을 수행하는 중에 5G로 handover나 idle mode 상태에서 이동하는 수가 있다.
그러면, 211단계에서 UE(101)는 gNB(103)를 통해 AMF(111)로 등록 요청(registration request) 메시지를 전송할 수 있다.
UE(101)로부터 등록 요청(registration request) 메시지를 수신한 AMF(111)는 213단계에서 gNB(103)을 통해 UE(101)로 등록 억셉트(registration accept) 메시지를 전송할 수 있다.
이후 특정한 시점에서 SMF(121)는 UE(101)와 형성된 세션을 통해 데이터를 전송해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 그러면 221단계에서 SMF(121)는 다운링크 데이터(downlink data)가 있는 경우 AMF(111)로 N1N2 메시지 전달(N1N2 message transfer) 메시지를 전송할 수 있다.
223단계에서 SMF(121)는 AMF(111)로부터 N1N2 메시지 전달 응답 메시지(N1N2 message transfer response message)를 수신할 수 있다.
또한 SMF(121)로부터 N1N2 메시지 전달(N1N2 message transfer) 메시지를 수신한 AMF(111)는 225단계에서 RAN 예컨대, gNB(103)을 거쳐 UE(101)로 페이징(paging)을 전송할 수 있다.
페이징을 수신한 UE(101)는 231단계에서 서비스 요청(service request) 메시지를 AMF(111)로 전송할 수 있다. 이때 UE(101)는 231-2단계에서 보는 바와 같이 서비스 요청(service request) 메시지를 전송하면서 타이머(timer T3517)를 구동(start)시킬 수 있다. 231단계의 service request 메시지는 연결 관리(connection management)와 관련된 메시지가 될 수 있다. service request 메시지를 수신한 AMF(111)는 233단계에서 PDU 세션 업데이트 SM 컨텍스트 요청(PDU session update SM context Request) 메시지를 SMF(121)로 전송할 수 있다. 233단계는 아래에서 설명되는 실시예에 따라 다양한 형태로 적용될 수 있다.
한편, 241단계의 PDU 세션 수정 요청(PDU session modification request) 메시지의 경우 session management와 관련이 되며, AMF(111)로 가는 업링크 NAS 전달(UL NAS transport) 메시지에 실어서 보낼 수 있다. 241단계 또한 아래에서 설명되는 실시예에 따라 다양한 형태로 적용될 수 있다.
이때, UE(101), AMF(111) 및 SMF(121)의 동작과 관련하여 다음과 같은 실시예가 가능하다.
첫째, UE(101)의 입장에서는 다음과 같은 실시예가 가능하다.
case 1-1) UE(101)의 일 실시예로, UE(101)의 입장에서는 241단계의 PDU session modification request 메시지의 전송과 231단계의 service request 메시지를 동시에 전송하는 것도 가능하다.
Case1- 2) UE(101)의 다른 실시예로, UE(101)의 입장에서는 241단계의 PDU session modification request 메시지의 전송과 231단계의 service request 메시지를 도 2에 예시한 바와 같이 service request 메시지를 먼저 전송하는 경우가 있을 수 있다.
Case 1-3) UE(101)의 또 다른 실시예로 UE(101)의 입장에서 연결 관리 타이머(connection management timer)인 T3517가 시작(start)되고, T3517가 정지(stop)되기 전에 세션 관리 타이머(session management timer)인 T3581이 시작(start) 되는 것이 가능하다.
하지만 connection management timer인 T3517이 시작되고, T3517이 stop 되기 전에 session management timer인 T3581이 시작된 경우 T3581이 만료(expire)되는 경우가 발생하고 T3581이 expire되는 경우 PDU session modification request 메시지를 재전송(retransmission)한다.
Case 1-4) UE(101)의 또 다른 실시예로 아래의 경우들이 가능하다.
AMF(111)가 231 service request 메시지를 수신하고, 241 단계의 PDU session modification request 메시지를 수신한 경우 AMF(111)는 231단계의 service request 메시지의 수신에 대응하여 233단계에서 PDU session update SM context request 메시지를 SMF(121)로 전송하는 것을 마치도록 구현할 수 있다. 이 경우 233단계에 대응한 응답 즉, 235단계의 PDU 세션 갱신 SM 컨텍스트 응답(PDU session update SM context Response) 메시지를 수신하기 전에는 241단계에 PDU session modification request 메시지를 전달(forward)할 수 없다.
따라서 이렇게 PDU session modification request 메시지가 페이로드가 전달되지 않음(payload not forwarded), 즉 cause #90으로 AMF(111)에서 UE(101)로 DL NAS transport 메시지가 243-2단계를 통해 전송될 수 있다. 즉 UE(101)는 하향링크(downlink, DL) 비접속 계층(non access stratum, NAS) 전달(transport) 메시지로 241단계에 대한 응답(response) 메시지로 cause #90을 수신할 수 있다.
Case 1-5) UE(101)의 또 다른 실시예로 AMF(111)가 231단계에서 service request 메시지를 수신하고, 241단계의 PDU session modification request 메시지를 수신한 경우 AMF(111)는 231단계의 service request 메시지에 대한 233 과정의 PDU session update SM context request 메시지를 SMF(121)로 전송할 수 있다. 이 경우 233단계에 대응한 응답(response) 메시지가 수신되기 전에는 241 단계에 대한 PDU session modification 을 SMF(121)로 forward 할 수 없다. 따라서 이렇게 PDU session modification request 메시지가 payload not forwarded 되는 경우 UE(101)의 입장에서는 T3581가 만료(expire)되어 PDU session modification request 메시지를 재전송할 수 있다.
Case1-6) UE(101)의 또 다른 실시예로 UE(101)의 입장에서는 241단계의 PDU session modification 메시지를 먼저 전송하고, 231단계의 service request 메시지를 나중에 전송하도록 하는 경우도 가능할 수 있다.
Case 1-7) UE(101)의 또 다른 실시예로 UE(101)의 입장에서 session management timer인 T3581가 start되고 T3581가 stop되기 전에 connection management timer인 T3517가 시작되는 것이 가능하다. 하지만 session management timer인 T3581가 시작(start)되고 T3581가 중지(stop)되기 전에 connection management timer인 T3517가 시작된 경우 service request 메시지에 대한 network에서의 처리가 지연되는 경우 T3517가 먼저 만료(expire)가 되는 경우가 발생하고 T3517가 expire되는 경우 프로시져(procedure)를 중지(abort)한다.
다음으로, Network 입장 중 AMF(111)의 입장에서는 다음과 같은 실시예가 가능하다.
Case 2-1) AMF(111)의 일 실시예로 AMF(111)가 231 service request 메시지를 수신하고, 241단계의 PDU session modification request 메시지를 수신한 경우 AMF(111)는 231단계의 service request 메시지에 대한 233단계의 PDU session update SM context request 메시지를 SMF(121)로 전송할 수 있다. 이 경우 233단계의 response가 오는 동안 241단계에 대한 PDU session modification을 SMF(121)로 forward 할 수 없다. 따라서 이렇게 PDU session modification request 메시지가 payload not forwarded 즉 cause #90으로 AMF(111)에서 UE(101)로 DL NAS transport 메시지가 243-2단계를 통해 전송될 수 있다.
Case2-2) AMF(111)의 다른 실시예로 AMF(111)가 PDU session modification 메시지와 관련하여 243단계에서 보듯이 SMF(121)로부터 PDU session modification command 메시지를 받아서 UE(101)로 전송한 경우, 응답 메시지인 PDU session modification complete 메시지를 UE(101)로부터 받아 SMF(121)로 전송하기 전까지 AMF(111)는 UE(101)로부터 231단계와 같이 중간에 service request 메시지를 수신하였을지라도 245단계를 마치고 즉 PDU session modification complete 메시지까지 전송을 완료하고 나서, 수신한 231단계의 service request 메시지와 관련된 233단계의 PDU session update SM context request 메시지를 SMF(121)로 전송할 수 있다.
Case2-3) AMF(111)의 또 다른 실시예로 AMF(111)는 243단계의 PDU session modification 메시지에 대한 응답인 PDU session modification complete 메시지가 수신되기 전에 231단계의 service request 메시지가 수신된 경우 service request 메시지를 폐기(discard)할 수 있다.
Network의 다른 입장 즉 SMF(121) 입장에서는 다음과 같은 실시예가 가능하다.
Case3-1) SMF(121)의 일 실시예로 243단계에서 SMF(121)가 PDU session modification command 메시지를 UE(101)로 전송한 경우 T3591이 running(동작)하고 있는 경우, 응답 메시지인 PDU session modification complete 메시지를 UE(101)로부터 수신하기 전까지는 T3591 timer가 running하고 있다. 따라서 SMF(121)는 T3591가 stop 하기 전에는, 233단계에서와 같이 AMF(111)로부터 PDU session update SM context request 메시지를 수신할 수 없다. 즉 UE(101)로부터 AMF(111)로 service request 메시지가 있었더라도 AMF(111)로부터 233단계에서와 같이 PDU session update SM context request 메시지를 수신할 수 없다.
한편 AMF(111)는 service request 메시지를 UE(101) 로부터 수신하면 233 단계에서와 같이 SMF(121)로 PDU session update SM context request 메시지를 전송한다.
이후 AMF(111)는 235단계에서 SMF(121)로부터 PDU session update SM context response 메시지를 수신한다.
237단계에서 AMF(111)는 UE(101)로 service accept 메시지를 전송할 수 있다.
237-2단계에서 서비스 승락(Service accept) 메시지를 수신하면 UE(101)는 T3517 timer를 stop할 수 있다.
241단계에서 UE(101)는 PDU session modification request 메시지를 AMF(111)를 거쳐서 SMF(121)로 전송할 수 있다. 즉 UE(101)는 PDU session modification request를 상향링크(uplink, UL) NAS transport 메시지에 포함하여 AMF(111)를 거쳐서 SMF(121)로 PDU session modification request 메시지를 전송할 수 있다. 이때, UE-AMF 구간으로 전송되는 UL NAS transport 메시지는 UE-SMF 구간으로 전송되는 PDU session modification request 메시지를 payload에 포함하여 전송할 수 있다.
따라서 241-2단계에서 UE(101)는 PDU session modification request 메시지를 관리하는 timer인 T3581 timer를 start할 수 있다.
243단계에서 SMF(121)는 PDU session modification command 메시지를 AMF(111)를 거쳐 UE(101)로 전송할 수 있다. PDU session modification command 메시지는 AMF(111)에서 UE(101)로 DL NAS transport 메시지에 포함되어 전송할 수 있다.
243-2단계에서 SMF(121)는 PDU session modification command 메시지를 전송하면서 T3591 timer를 설정할 수 있다.
또한 243-3단계에서 PDU session modification request 메시지를 SMF(121)로부터 수신한 UE(101)는 241-2 단계에서 설정했던 T3581을 stop할 수 있다.
245단계에서 UE(101)는 SMF(121)로 PDU session modification complete 메시지를 전송할 수 있다.
245-2단계에서 SMF(121)는 UE(101)로부터 PDU session modification command 메시지에 대한 응답 메시지인 PDU session modification complete 메시지를 수신하면 T3591을 stop할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 4G, 5G가 공존하는 네트워크 환경에서 UE의 이동성 관리 및 세션 관리를 하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
301단계에서 UE(101)는 eNB(181), MME(183) 등을 활용하여 4G LTE 상에서 통신을 수행하고 있는 상태일 수 있다. 이러한 UE(101)가 data 통신을 수행하는 도중에 5G로 handover나 idle mode 상태에서 이동할 수가 있다. 즉 UE 가 FTP 로 data를 down load하거나, 통신을 수신하는 중, 혹은 데이터를 송신을 수행하는 중에 5G 로 handover나 또는 idle mode 상태에서 이동하는 수가 있다.
311단계에서 UE(101)는 gNB(103)를 통해 AMF(111)로 registration request 메시지를 전송할 수 있다.
UE(101)로부터 등록 요청(registration request) 메시지를 수신한 AMF(111)는 313단계에서 UE(101)로 registration accept 메시지를 전송할 수 있다.
이후 341단계에서 UE(101)는 PDU session modification 메시지를 AMF(111)를 거쳐서 SMF(121)로 전송할 수 있다. 즉 UE(101)는 PDU session modification request 메시지를 UL NAS transport 메시지에 포함하여 AMF(111)를 거쳐서 SMF(121)로 PDU session modification request 메시지를 전송할 수 있다. 즉 UE-AMF 구간으로 전송되는 UL NAS transport 메시지는 UE-SMF 구간으로 전송되는 PDU session modification request 메시지를 payload에 포함하여 전송할 수 있다. 따라서 341-2단계에서 UE(101)는 PDU session modification request 메시지를 관리하는 timer인 T3581 timer를 start할 수 있다.
이후 343단계에서 SMF(121)는 PDU session modification command 메시지를 AMF(111)를 거쳐 UE(101)로 전송할 수 있다. PDU session modification command 메시지는 AMF(111)에서 UE(101)로 DL NAS transport 메시지에 포함되어 전송할 수 있다.
343-2단계에서 SMF(121)는 PDU session modification command 메시지를 전송하면서 T3591 timer를 설정할 수 있다.
343-3단계에서 PDU session modification request 메시지를 SMF(121)로부터 수신한 UE(101)는 341-2단계에서 설정했던 T3581을 중지(stop)할 수 있다.
또한 345단계에서 UE(101)는 SMF(121)로 PDU session modification complete 메시지를 전송할 수 있다. 345-2단계에서 SMF(121)는 UE(101)로부터 PDU session modification command 메시지에 대한 응답 메시지인 PDU session modification complete 메시지를 수신하면 T3591을 stop할 수 있다.
361단계에서 UE(101)는 gNB(103)를 통해 service request 메시지를 AMF(111)로 전송할 수 있다. 이때 UE(101)는 361-2단계에서 보는 바와 같이 service request 메시지를 전송하면서 timer T3517를 start할 수 있다.
361단계의 service request 메시지는 connection management와 관련되고, 341단계의 PDU session modification request 메시지의 경우 session management와 관련이 되며, AMF(111)로 가는 UL NAS transport 메시지에 실어서 보낸다.
이때, UE, AMF, SMF 의 동작과 관련하여 다음과 같은 실시예가 가능하다.
먼저 UE(101)의 입장에서는 다음과 같은 실시예가 가능하다.
Case4-1) UE(101)의 일 실시예로 UE(101)의 입장에서는 341단계의 PDU session modification 전송과 361단계의 service request 메시지를 도 3에서 보는 것처럼 PDU session modification 전송을 먼저 수행하는 경우가 있을 수 있다.
case 4-2) UE(101)의 다른 실시예로 UE(101)의 입장에서는 341단계의 PDU session modification 전송과 361단계의 service request 메시지를 동시에 전송하는 것도 가능하다.
Case 4-3) UE(101)의 또 다른 실시예로 UE(101)의 입장에서 session management timer인 T3581가 start되고 T3581이 stop되기 전에 connection management timer인 T3517이 시작되는 것이 가능하다. 하지만 session management timer인 T3581이 start되고 T3581이 stop되기 전에 connection management timer인 T3517이 시작된 경우 service request 메시지에 대한 network에서의 처리가 지연되는 경우 T3517이 expire되는 경우가 발생하고 T3517이 expire되는 경우 프로시져(procedure)를 중지(abort)한다.
다음으로, Network 입장 중 AMF(111) 입장에서는 다음과 같은 실시예가 가능하다.
Case 5-1) AMF(111)의 일 실시예로 AMF(111)가 PDU session modification 관련하여 343단계에서 보듯이 SMF(121)로부터 PDU session modification command 메시지를 받아서 UE(101)로 전송한 경우, 응답 메시지인 PDU session modification complete 메시지를 UE(101)로부터 받아 SMF(121)로 전송하기 전까지 AMF(111)는 UE(101)로부터 361단계에서와 같은 service request 메시지를 중간에 수신하였을 지라도 345단계를 마치고, 즉 PDU session modification complete 메시지를 수신하고 나서 수신한 361단계와 같은 service request 메시지와 관련된 371단계의 PDU session update SM context request 메시지를 SMF(121)로 전송할 수 있다.
Case 5-2) AMF(111)의 다른 실시예로, AMF(111)는 343단계의 PDU session modification 메시지에 대한 응답인 PDU session modification complete 메시지가 수신되기 전에 361단계의 service request 메시지가 수신된 경우 service request 메시지를 discard할 수 있다.
case 5-3) AMF(111)의 또 다른 실시예로, AMF(111)는 343단계의 PDU session modification 메시지에 대한 응답인 PDU session modification complete 메시지가 수신되기 전에 361단계의 service request 메시지가 수신된 경우 service request 메시지에 대한 service reject 메시지를 UE(101)로 전송할 수 있다. 이때 AMF(111)는 UE(101)로 service request 메시지가 현재 수행중인 session management 메시지 혹은 PDU session modification request 메시지의 수행, 혹은 PDU session establishment의 수행 등의 이유로 service request 메시지에 대한 이후 절차인 PDU session update SM context request 메시지가 전송되거나 routing 되거나, forward되지 못하였음을 알려주기 위한 cause (이유) # xx 번을 포함하여 service reject 메시지를 UE(101)로 전송할 수 있다. 이를 통해, UE(101)가 이후 service request 메시지를 재전송할 수 있도록 할 수 있다.
또 다른 Network 입장 즉 SMF(121) 입장에서는 다음과 같은 실시예가 가능하다.
Case 6-1) SMF(121)의 일 실시예로, 343단계에서 SMF(121)가 PDU session modification command 메시지를 UE(101)로 전송한 경우 T3591이 running(동작)하고 있는 경우, 응답 메시지인 PDU session modification complete 메시지를 UE(101)로부터 수신하기 전까지는 T3591 timer 가 running하고 있다. 따라서 SMF(121)는 T3591이 stop하기 전에는, 371단계에서와 같이 AMF(111)로부터 PDU session update SM context request 메시지를 수신할 수 없다. 즉 UE(101)로부터 AMF(111)로 service request 메시지가 있었더라도 AMF(111)로부터 371단계에서와 같이 PDU session update SM context request 메시지를 수신할 수 없다.
한편 AMF(111)는 service request 메시지를 UE(101)로부터 수신하면 371 단계에서와 같이 SMF(121)로 PDU session update SM context request 메시지를 전송할 수 있다. 이후 AMF(111)는 373단계에서와 같이 SMF(121)로부터 PDU session update SM context response 메시지를 수신할 수 있다.
381단계에서 AMF(111)는 gNB(103)을 통해 UE(101)로 service accept 메시지를 전송할 수 있다.
이후 381-2단계에서 Service accept 메시지를 수신하면 UE(101)는 T3517 timer를 stop할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 4G, 5G가 공존하는 네트워크 환경에서 UE의 이동성 관리 및 세션 관리를 하기 위한 UE에서의 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
특히 도 4는 UE(101)의 내부에서 이동성 관리(Mobility management), 세션 관리(session management) 및 연결 관리(connectivity management)를 위한 제어를 어떻게 할지에 대한 것이다.
401단계에서 UE(101)는 이동성 관리(mobility management, MM) 타이머(timer)와 세션 관리(session management, SM) 타이머(timer)가 함께 설정되어 있는지를 확인(또는 체크(check) 또는 점검 또는 식별)할 수 있다.
401단계에서 만일 MM timer와 SM timer가 함께 설정되어 있다면, 403단계로 진행하여, MM timer 중에서도 connection management timer가 설정이 되었거나, connection management timer가 있는지를 확인(또는 식별)할 수 있다.
403단계의 검사 결과 만일 connection management timer가 설정되어 있는 경우, 405단계에서 connection management timer를 실행할 수 있다.
405단계에서 connection management timer를 수행한 후, UE(101)는 409단계로 진행하여 session management timer를 실행할 수 있다.
403단계의 검사결과 만일 connection management timer가 설정되어 있지 않는 경우, 407단계로 진행하여 mobility management timer가 설정되어 있는지 식별(판단)할 수 있다.
또한 401단계에서 만일 MM timer와 SM timer가 함께 설정되어 있지 않다면, 407단계로 진행하여 timer가 MM timer인지 식별(확인)할 수 있다. 407단계에서 Mobility management timer인지 판단하여, mobility management timer인 경우 411단계로 진행하여 mobility management timer를 실행 및 설정할 수 있다. 407단계에서 Mobility management timer 인지 식별(판단)하여, mobility management timer가 아닌 경우 413단계로 진행할 수 있다.
413단계에서 UE(101)는 session management timer인지 식별(판단)하여, session management timer라면, 415단계에서 session management timer를 실행할 수 있다.
또한 413단계에서 UE(101)는 session management timer인지 식별(판단)하여, session management timer가 아니라면, error를 처리를 수행할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 4G, 5G가 공존하는 네트워크 환경에서 UE의 이동성 관리 및 세션 관리를 하기 위한 AMF에서의 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
특히 도 5는 AMF(111)에서 이동성 관리(Mobility management), 세션 관리(session management) 및 연결 관리(connectivity management)의 제어를 어떻게 할지에 대한 것이다.
501단계에서 AMF(111)는 SMF(121)로부터 session management 관련 메시지를 수신하였는지 확인(식별, 판단, 또는 검사)할 수 있다.
501단계의 확인 만일 AMF(111)가 SMF(121)로부터 session management 관련 message를 수신하였다면 503단계로 진행할 수 있다.
501단계에서 만일 AMF(111)가 SMF(121)로부터 session management 관련 message를 수신하지 않았다면, 507단계로 진행할 수 있다.
503단계에서, AMF(111)는 MM timer 중에서도 connection management timer가 설정이 되었거나, connection management timer가 있는지를 확인한다.
503 단계에서 만일 connection management timer가 설정되어 있는 경우, AMF(111)는 505단계로 진행하여 connection management timer를 실행할 수 있다.
505단계에서 connection management timer를 수행한 후, AMF(111)는 509단계로 진행하여 session management timer를 실행할 수 있다.
한편, 503단계에서 만일 connection management timer가 설정되어 있지 않는 경우, AMF(111)는 507단계로 진행하여 mobility management timer가 설정되어 있는지 판단(식별, 확인, 또는 검사)할 수 있다. 4501단계에서 만일 SMF(121)로부터 session management 관련 메시지를 수신하지 않았다면, AMF(111)는 507단계로 진행하여 timer가 MM timer인지 확인(식별, 또는 검사)할 수 있다. AMF(111)는 507단계에서 Mobility management timer인지 판단(확인, 식별 또는 검사)하여, mobility management timer인 경우 511단계로 진행할 수 있다. 511단계로 진행하면, AMF(111)는 mobility management timer를 실행(또는 설정)할 수 있다. 또한 AMF(111)는 507단계에서 Mobility management timer인지 판단하여, mobility management timer가 아닌 경우 513단계로 진행할 수 있다.
AMF(111)는 513단계에서는 session management timer인지 판단하여, session management timer라면, 515단계에서 session management timer를 실행할 수 있다. 반면에 513 단계에서 session management timer인지 판단하여, session management timer가 아니라면, AMF(111)는 error 처리를 수행할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 UE의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6에 예시한 구성도는 본 개시에 따른 동작을 수행하는 객체들만을 예시하였다. 이러한 객체들은 앞서 설명한 바와 같이 계층 2 또는 계층 3에 대응한 동작을 수행하기 위한 객체들이 될 수 있다. 일반적인 UE의 구성에 대해서는 이하에서 후술되는 도 8을 참조하여 더 살펴보기로 한다.
UE(101)는 이동성 관리 컨텍스트(mobility management context)인 MM context와 세션 관리 컨텍스트(session management context)인 SM context를 별도로 관리한다. 참조부호 601로 예시한 바와 같이 UE(101)는 connection management timer, 예를 들면 service request 관련 timer 혹은 notification 관련 timer가 설정되어 있다면 이러한 connection timer를 우선 실행한다. 즉 connection management timer와 session management timer가 존재하는 경우 참조부호 601과 같이 connection management timer를 먼저 수행하고 참조부호 611로 예시한 바와 같이 session management timer를 실행한다. 참조부호 603의 connection management timer의 경우 timer 각각의 start 혹은 stop condition에 따라 timer를 실행할 수 있다. 이러한 start 혹은 stop condition은 앞서 설명한 도 2 및/또는 도 3의 실시예들에서 설명된 조건들이 될 수 있다.
또한 참조부호 631의 mobility management timer의 경우 timer 각각의 start 혹은 stop condition 에 따라 timer를 실행할 수 있다. 이와 동일하게 참조부호 621의 session management timer의 경우 timer 각각의 start 혹은 stop condition에 따라 timer를 실행할 수 있다. 이상에서 설명된 각 타이머들의 start 혹은 stop condition은 앞서 설명한 도 2 및/또는 도 3의 실시예들에서 설명된 조건들이 될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티들의 구성을 나타내는 도면이다.
특히 도 7은 네트워크 엔티티들 중 AMF(111) 및 SMF(121)의 구성을 예시하고 있으며, 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같은 동작을 위해 계층 3의 신호를 송/수신하기 위한 타이머에 관련된 구성 요소들만을 예시하고 있음에 유의해야 한다. AMF(111) 및 SMF(121) 구성에 대해서는 도 1에서 간략히 설명하였으며, 후술되는 도 9를 참조하여 다른 형태의 구성을 더 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, Network에서는 이동성 관리 컨텍스트(mobility management context)인 MM context와 세션 관리 컨텍스트(session management context)인 SM context는 도 7에 예시된 바와 같이 AMF(111) 및 SMF(121)에서 별도로 관리한다.
참조부호 701은 AMF(111)에 포함된 connection management timer, 예를 들면 service request 메시지와 관련된 timer 혹은 notification 메시지와 관련된 timer로 이러한 타이머들이 설정되어 있다면 이러한 connection timer를 우선 실행한다. 따라서, connection management timer가 동작(running) 하고 있는 동안에는 session management 관련 메시지를 UE(101)로 forwarding 하지 않는다. 즉, connection management timer를 먼저 수행하고 session management 관련 메시지를 forwarding 하거나 처리한다.
또한 참조부호 703의 connection management timer의 경우 timer 각각의 start 혹은 stop condition에 따라 timer를 실행할 수 있다. 이러한 timer 각각의 start 혹은 stop condition은 앞서 도 2 및 도 3에서 설명한 조건들이 될 수 있다.
참조부호 711은 SMF(121)에 포함된 것으로, SMF(121)는 session management timer를 설정할 수 있다. 이는 SMF(121)에서 session management 메시지를 UE(101)로 송신하는 경우 설정되는 timer가 될 수 있다. 참조부호 713은 SMF(121)가 session management 메시지를 AMF(111)를 통해 UE(101)로 전송하는 경우를 예시하고 있다.
AMF(111)에 포함된 참조부호 731의 mobility management timer의 경우 timer 각각의 start 혹은 stop condition에 따라 timer를 실행할 수 있다.
또한 참조부호 721의 session management timer의 경우 timer 각각의 start 혹은 stop condition에 따라 timer를 실행할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8에서 예시한 바와 같이, 본 개시에 따른 사용자 장치는 송수신부(810), 메모리(820), 프로세서(830)를 포함할 수 있다.
송수신부(810)는 UE(101)의 수신부와 송신부를 통칭한 것으로, 5G 네트워크의 기지국(103) 및/또는 4G 네트워크의 기지국(181)과 규정된 무선 인터페이스를 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 또한 non-3GPP 네트워크 예컨대, WiFi와 같은 네트워크와 미리 규정된 무선 통신 인터페이스를 통해 통신을 수행할 수 있다. 따라서 송수신부(810)는 안테나, 무선 신호를 처리하기 위한 무선 처리부, 모뎀을 포함할 수 있다. 무선 처리부는 예컨대, 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 RF 송신기와 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier)를 포함할 수 있으며, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기 및 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기를 포함할 수 있다. 또한 무선 처리부는 수신되는 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기(low noise amplifier)를 포함할 수 있다. 그 외에 송수신부(810)는 지상파 방송 신호를 수신하기 위한 구성, 위성 신호를 수신하기 위한 구성 등을 더 포함할 수 있다. 또한 송수신부(810)는 유선 통신을 위한 구성을 포함할 수 있다. 이에 따라 송수신부(810)는 기지국과 신호, 제어 정보 및/또는 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 이처럼 설명한 송수신부(810)의 구성은 일 예시일 뿐이며, 이에 한정되지 않는다. 송수신부(810)에서 수신되어 처리된 신호는 프로세서(830)로 제공되거나 및/또는 메모리(820)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 UE(101)의 통신 방법에 따라 UE(101)의 프로세서(830), 송수신부(810) 및 메모리(820)가 동작할 수 있다. 다만, 단말의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 프로세서(830), 송수신부(810) 및 메모리(820)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
메모리(820)는 UE(101)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(820)는 UE(101)에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(820)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.
프로세서(830)는 상위 계층의 제어를 수행하는 하나 또는 둘 이상의 어플리케이션 프로세서(application)만으로 구성되거나 및/또는 하나 또는 둘 이상의 어플리케이션 프로세서 및 통신 프로세서(communication processor)를 포함할 수 있다. 경우에 따라서 통신 프로세서는 송수신부(810)에 포함될 수도 있다. 또한 프로세서(830)는 이상의 도 1 내지 도 7에서 설명한 UE의 동작을 제어할 수 있다. 특히 앞서 설명한 타이머에 관련된 동작 및 메시지의 송신 및 수신에 관련된 동작을 제어할 수 있다.
한편, 도 8에서는 본 개시에 관련된 블록의 구성만을 예시하였다. 따라서 UE(101)가 스마트 폰인 경우 스마트 폰에 해당하는 다양한 구성 예컨대, 터치스크린, 스타일러 펜, 사용자의 입력을 위한 키(key), 각종 센서들, 배터리 및 충전 모듈 등을 포함할 수 있다. 다른 예로, UE(101)가 태블릿 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터인 경우는 그에 해당하는 구성들을 더 포함할 수 있다.도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9에서 도시되는 바와 같이, 본 개시의 네트워크 엔티티(network entity)는 송수신부(910), 메모리(920), 프로세서(930)를 포함할 수 있다. 도 9에 따른 네트워크 앤티티의 구성들은 전술한 네트워크 엔티티의 통신 방법에 따라 네트워크 엔티티의 프로세서(930), 송수신부(910) 및 메모리(920)가 동작할 수 있다.
송수신부(910)는 다른 네트워크 엔티티와 데이터, 신호, 메시지의 송신 및 수신을 위한 다양한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예컨대, 송수신부(910)가 AMF(111)에 포함된 경우 gNB(103)과의 인터페이스, AUSF(141)와의 인터페이스, PCF(161)와의 인터페이스 및 SMF(121)와의 인터페이스를 제공할 수 있다. 다른 예로, 송수신부(910)가 SMF(121)에 포함된 경우 UPF(1131)과의 인터페이스, UDM(141)과의 인터페이스, PCF(161)와의 인터페이스, MME(183)과의 인터페이스 및 AMF(111)과의 인터페이스를 제공할 수 있다.
메모리(920)는 앞서 도 1 내지 도 7에서 설명한 바와 같은 제어를 위한 프로그램 예컨대, 네트워크 엔티티의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있으며, 또한 각종 제어 정보들을 저장할 수 있다. 또한 메모리(920)는 앞에서 설명한 바와 같이 타이머의 start 및 stop 조건을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(920)는 네트워크 엔티티에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(920)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.
프로세서(930)는 각 NF의 제어에 필요한 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, NF가 AMF(111)인 경우 앞서 도 1 내지 도 7에서 설명한 AMF(111)의 동작에 필요한 제어를 수행할 수 있으며, NF가 SMF(121)인 경우 앞서 도 1 내지 도 7에서 설명한 SMF(121)의 동작에 필요한 제어를 수행할 수 있다. 또한 프로세서(930)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 네트워크 엔티티가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 프로세서(930)는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리(random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
이상에서 설명한 NF는 도 9에 예시된 형태로 한정되는 것은 아님에 유의해야 한다. 즉, 네트워크 엔티티의 구성 요소가 도 9에 예시한 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 네트워크 엔티티는 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 프로세서(930), 송수신부(910) 및 메모리(920)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다. 네트워크 엔티티는, 위에서 설명한 AMF(Access and Mobility management Function), SMF Session Management Function), PCF(Policy and Charging Function), NEF(Network Exposure Function), UDM(Unified Data Management), UPF(User Plane Function) 등의 네트워크 기능(NF, Network Function)을 포함할 수 있다. 또한, 기지국(base station)을 포함할 수도 있다.
송수신부(910)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(910)의 일 실시예일 뿐이며, 송수신부(910)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 송수신부(910)는 유무선 송수신부를 포함할 수 있으며, 신호를 송수신하기 위한 다양한 구성을 포함할 수 있다
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 무선 통신과 인공위성을 지원하는 통신 시스템에서 응급 콜을 지원하기 위한 단말과 네트워크 환경의 제1 실시예를 도시한다. 즉, 도 10는 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서 통신 성능이 향상된 통신을 하기 위한 단말과 네트워크 환경의 제1 실시예를 도시한다.
도 10을 참조하면, 5G 또는 NR 코어 네트워크(core network)는 UPF(User Plane Function)(131), SMF(Session Management Function)(121), AMF(Access and Mobility Management Function)(111), 5G RAN(Radio Access Network)(103), UDM(User Data Management)(151), PCF(Policy Control Function)(161) 등의 네트워크 기능(Network Function, NF)으로 구성될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상술된 네트워크 기능은 네트워크 엔티티(network entity)를 의미할 수 있다. 또한, 5G 또는 NR 코어 네트워크는 이러한 엔티티들의 인증을 위하여, AUSF(Authentication Server Function)(141), AAA(authentication, authorization and accounting)(171) 등의 엔티티를 포함할 수 있다. UE(User Equipment)(101)는 기지국(5G RAN)(103)을 통해 5G 코어 네트워크에 접속할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, UE는 단말(terminal)을 의미할 수 있고, 5G RAN은 기지국(base station)을 의미할 수 있다. 이러한 5G RAN 기지국은 통상의 5G RAN 기지국일 수도 있고, 인공위성으로 구성된 5G 위성 RAN 기지국일 수도 있다.
한편 non 3GPP access를 통해서 UE(101)가 통신하는 경우를 위해서, N3IWF(도 10에 미도시)이 존재할 수 있다. 그리고, non3GPP access를 통해서 UE가 통신하는 경우 경우, 세션 관리(session management)는 UE(101), non 3GPP access, N3IWF 또는 SMF(121)에서 제어(control)될 수 있고, 이동성 관리(mobility management)는 UE(101), non 3GPP access, N3IWF 또는 AMF(111)를 통해서 제어(control)될 수 있다.
5G 또는 NR 시스템에서는 이동성 관리(mobility management)와 세션 관리(session management)를 수행하는 엔티티가 AMF(111)와 SMF(121)로 분리될 수 있다. 한편, 5G 또는 NR 시스템은 5G 또는 NR 엔티티들로만 통신을 수행하는 SA(standalone) 배치(deployment) 구조와, 4G 엔티티와 5G 또는 NR 엔티티들을 함께 사용하는 NSA(non standalone) 배치(deployment) 구조가 고려되고 있다.
도 10에서 도시된 바와 같이, UE(101)가 network와 통신함에 있어서 제어(control)는 eNB에 의해 수행되고, 코어 네트워크(core network)의 5G 엔티티가 사용되는 형태의 배치(deployment)가 가능할 수 있다. 이러한 경우 UE(101)와 AMF(111) 간 이동성 관리(mobility management) 및 UE(101)와 SMF(121) 간 세션 관리(session management)는 계층(layer) 3 인 NAS(Non Access Stratum) 계층에서 수행될 수 있다. 한편, 계층(layer) 2인 AS(Access Stratum)는 UE(101)와 eNB 사이에서 전달될 수 있다.
본 개시가 기초하고 있는 통신망은 5G 또는 4G LTE의 망을 가정하고 있으나, 통상의 기술력을 가진 자가 이해 할 수 있는 범주 안에서 다른 시스템에서도 같은 개념이 적용되는 경우 이를 적용할 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 무선 통신과 인공위성을 지원하는 통신 시스템에서 응급 콜을 지원하기 위한 단말과 네트워크 환경의 제2 실시예를 도시한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 기지국은 5G 인공위성 RAN(104)을 의미할 수 있다. 기지국(5G 인공위성 RAN(104))은 LEO(Low Earth orbit), MEO(Medium Earth Orbit), GEO(Geostationary Orbit), 혹은 다른 인공위성 RAN이 될 수 있다. 인공위성 기지국의 경우, LEO는 고도(altitude)가 2000km 아래, MEO의 경우 고도가 8000km 내지 25000km 사이, 그리고 GEO 의 경우 고도가 35786 km인 것을 의미할 수 있다.
도 11을 참조하면, 인공위성 기지국이 사용되는 경우 인공위성 기지국이 커버(cover)하는 지역은, 일반 기지국이 커버 하는 지역보다 광범위할 수 있다. 즉, 인공위성 NR에 의해서 커버되는 지역이 일반 5G-NR이 커버하는 지역보다 광범위할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 10 및 도 11에서 일반 기지국은 5G RAN(103)을 의미할 수 있고, 인공위성 기지국은 5G satellite RAN(104)을 의미할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 일반 기지국은 5G RAN 또는 RAN으로 지칭될 수 있다. 또한, 인공위성 기지국은 5G satellite RAN 또는 satellite RAN으로 지칭될 수 있다. 본 개시에서 인공위성 기지국을 이용한 단말의 통신 방법은 인공위성 NR로 지칭될 수 있다. 본 개시에서 인공위성 기지국 또는 위성 기지국은 (5G) satellite RAN을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인공위성 기지국이 커버하는 지역이 광범위함에 따라, 인공위성 기지국이 커버하는 지역은 한 나라의 지역에 국한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 여러 국가들이 인접한 경우, 인공위성 기지국이 커버하는 지역이 여러 나라의 지역들을 포함되는 경우도 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면 5G 인공위성 RAN(104)이 커버하는 지역은 A, B, C 지역을 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 5G 인공위성 RAN(104)의 커버리지가 여러 지역 및 여러 국가들에 걸쳐 있는 경우도 있을 수 있다. 예를 들어, 도 11의 인공위성 RAN 커버리지(satellite RAN coverage)는 지역 A, B 및 C를 모두 포함할 수도 있고, 지역 A, B, C의 일부만을 포함할 수도 있다. 혹은 지역 A, B, C 중의 어느 하나의 일부, 혹은 A, B, C 의 어느 일부만을 포함할 수 있다.
한편 인공위성 NR은, 육지의 영역을 넘어 바다와 같이 기지국이 쉽게 설치될 수 없는 환경에서, 혹은 기지국이 재난 상황으로 인해 손상된 경우에도 계속 이용할 수 있다.
또한, 기지국의 커버리지가 여러 나라에 걸쳐 있게 되는 경우, 기지국이 통신을 수행할 때, 어느 나라의 규정(regulation)이나 규제, 법에 따라야 하는지도 문제가 될 수 있다. 또한, 인공위성 NR의 경우 비용적인 측면에서 일반 5G NR 통신보다는 보다 고가일 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, PSAP-1(162) 및 PSAP-2(163)는 공공 안전 응답 지점(public safety answering point) 즉 응급 콜 센터(emergency call center)를 의미할 수 있다. 도 10에 도시된 실시예에서, 이러한 응급 콜 센터 즉 PSAP-1(162)은 특정 국가에 소속된 응급 콜 센터를 의미할 수 있다. 또는, 도 11에 도시된 실시예에서, 응급 콜 센터는 PSAP-2(163)와 같이 망망대해에 있는 선박이나, 망망대해 등에서 통신을 가능하도록 하기 위하여 여러 국가간에 활용할 수 있는 응급 콜 센터를 의미할 수도 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 무선 통신과 인공위성을 지원하는 통신 시스템에서 응급 콜을 지원하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 1201 단계 및 1203 단계에서 UE(101)는 AMF(111)에게 등록 요청(registration request) 메시지를 전송할 수 있다.
구체적으로, 1201 단계 및 1203 단계에서 UE(101)는 AMF(111)에게 등록 요청(registration request) 메시지를 전송할 수 있고, 이러한 등록 요청(registration request) 메시지는 UE(101)에서 5G 인공위성 RAN(104)을 거쳐서 AMF(111)로 전송될 수 있다.
이때, UE(101)가 5G 인공위성 RAT(Radio Access Technology) 타입(type)을 지원하는 단말인 경우, UE(101)는 5G 인공위성 RAT 타입(type)에서 지원 가능한 보안(security) 관련 정보를 AMF(111)에게 전송할 수 있다.
일 실시예에서, UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 등록 요청 메시지를 전송할 수 있고, 등록 요청 메시지를 수신한 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)로부터 수신한 등록 요청 메시지를 AMF(111)에게 전달 또는 포워딩할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)로부터 수신한 등록 요청 메시지를 그대로 AMF(111)에게 전달할 수 있다. 또는, 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)로부터 수신한 등록 요청 메시지에 기초하여, 다른 등록 요청 메시지를 AMF(111)에게 전송할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 1201 단계 및 1203 단계에서 UE(101)로부터 5G 인공위성(satellite) RAN(104)을 거쳐 AMF(111)로 전송되는 등록 요청(registration request) 메시지에는 응급 표시(emergency indication) 혹은 응급 해양 표시(emergency marine indication) 등의 정보가 포함될 수 있다. 도 12의 실시예에서, em indi는 응급 표시(emergency indication)를 의미하고, Marine indi는 응급 해양 표시(emergency marine indication)를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 응급 표시(emergency indication) 또는 응급 해양 표시(emergency marine indication)는, UE(101)가 응급(emergency) 상황이거나, 해양(marine) 즉 망망대해에서 응급(emergency)의 상황이 되어 응급 콜을 시도하는 경우, 등록 요청(registration request) 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 즉, UE가 응급 상황인 경우, 등록 요청 메시지에는 응급 표시가 포함될 수 있다. 또한, UE가 해양에서 응급 상황이 되어 응급 콜을 시도하는 경우, 등록 요청 메시지에는 응급 해양 표시가 포함될 수 있다.
케이스 1) 일 실시예에 따르면, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))는, 별도의 정보 요소(information element, IE) 즉 파라미터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 응급 표시 또는 응급 해양 표시는 정보 요소 또는 파라미터로 나타내어질 수 있다.
케이스 2) 다른 일 실시예에 따르면, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))는, 특정 국가를 나타내는 MCC(Mobile Country Code)로 표현될 수 있다. 그리고, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))는 별도의 MCC 형태로 표현되어 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 해양(marine)은, 특정 나라에 속하지 않을 수 있고, 또는 어느 나라에도 속하지 않는 영역이 있을 수 있으며, 또는 두개 이상의 나라가 공유(share)하는 경우도 있을 수 있다.
따라서, 상술된 경우 해양 표시(marine indication)는, 90x, 혹은 9xx 코드와 같은 PLMN(Public Land Mobile Network)을 나타내는 구성요소 중 일부 정보인 MCC 형태를 취하여 90x 또는 9xx와 같은 코드를 취하여 표시될 수 있다.
UE(101)가 법규(regulatory), 혹은 인공위성 사용 협약 등에 의해서 해당 지역에서 등록(registration)하는 경우, 해당 지역에서 UE(101)는 법규(regulatory), 나라 간 협약, 혹은 인공위성 사용 협약에 의해서, 현재 위치에서 사용이 허락되는 국가 코드(MCC) 형태, 혹은 90x 코드, 혹은 9xx 코드 등을 포함하는 PLMN의 일부 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, UE(101)는, 현재 위치에서 사용이 허락되는 국가 코드(MCC) 또는 현재 UE(101)가 있는 위치의 국가 코드 혹은 (해양의 경우처럼) 특정 나라에 속하지는 않으나 협약 혹은 응급 상황 등에서 여러 국가가 사용 가능한 코드 형태, 혹은 주변국의 여러 나라가 응급 시 공유해서 사용할 수 있는 90x 코드, 혹은 9xx 코드 등을 포함하는 PLMN의 형식 혹은 PLMN 중의 일부인 MCC의 형식을 이용하여, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))를 나타낼 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 등록 요청(Registration request) 메시지는 다음의 <표 1>과 같은 정보를 포함할 수 있다.
IEI
|
Information Element
|
Type/Reference
|
Presence
|
|
Extended protocol discriminator |
Extended Protocol discriminator |
M |
|
Security header type |
Security header type |
M |
|
Spare half octet |
Spare half octet |
M |
|
Registration request message identity |
Message type |
M |
|
5GS registration type |
5GS registration type |
M |
|
ngKSI |
NAS key set identifier |
M |
|
5GS mobile identity |
5GS mobile identity |
M |
|
Non-current native NAS key set identifier |
NAS key set identifier |
O |
|
5GMM capability |
5GMM capability |
O |
|
UE security capability |
UE security capability |
O |
|
Requested NSSAI |
NSSAI |
O |
|
Last visited registered TAI |
5GS tracking area identity |
O |
|
S1 UE network capability |
S1 UE network capability |
O |
|
Uplink data status |
Uplink data status |
O |
|
PDU session status |
PDU session status |
O |
|
MICO indication |
MICO indication |
O |
|
UE status |
UE status |
O |
|
Additional GUTI |
5GS mobile identity |
O |
|
Allowed PDU session status |
Allowed PDU session status |
O |
|
UE's usage setting |
UE's usage setting |
O |
|
Requested DRX parameters |
5GS DRX parameters |
O |
|
EPS NAS message container |
EPS NAS message container |
O |
|
LADN indication |
LADN indication |
O |
|
Payload container type |
Payload container type |
O |
|
Payload container |
Payload container |
O |
|
Network slicing indication |
Network slicing indication |
O |
|
5GS update type |
5GS update type |
O |
|
Mobile station classmark 2 |
Mobile station classmark 2 |
O |
|
Supported codecs |
Supported codec list |
O |
|
NAS message container |
NAS message container |
O |
|
EPS bearer context status |
EPS bearer context status |
O |
|
Requested extended DRX parameters |
Extended DRX parameters |
O |
|
T3324 value |
GPRS timer 3 |
O |
|
UE radio capability ID |
UE radio capability ID |
O |
|
Requested mapped NSSAI |
Mapped NSSAI |
O |
|
Additional information requested |
Additional information requested |
O |
|
Requested WUS assistance information |
WUS assistance information |
O |
|
N5GC indication |
N5GC indication |
O |
|
Requested NB-N1 mode DRX parameters |
NB-N1 mode DRX parameters |
O |
|
Marine indication |
|
|
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Emergency indication |
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일 실시예에 따르면, 1204 단계에서 AMF(111)는 PSAP-1(162)에게 응급 등록 요청(emergency registration request) 메시지를 전송할 수 있다. 도 12에서 em Registration Request는 응급 등록 요청(emergency registration request) 메시지를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1205 단계에서 PSAP-1(161)은 PSAP-2(163)에게 응급 등록 요청(emergency registration request) 메시지를 포워딩할 수 있다. 이때, 응급 등록 요청(emergency registration request) 메시지에는 포워딩 표시(forwarding indication) 등이 포함될 수 있다. 응급 콜(emergency call)은 가까운 PSAP 혹은 응급 센터 등으로 접속하도록 설정되어 있으나, 해양(marine) 상황이나, 일반 기지국이 이용 가능하지 않아서 단말이 인공위성(satellite) 기지국 등을 이용하여 접속한 경우, 혹은 응급 콜이 가까운 PSAP가 수용할 수 없는 콜인 경우, 포워딩 표시(forwarding indication)는 해당 콜(call)이 포워딩 되었음을 알려주기 위하여 사용될 수 있다. 도 12에서 forwarding indi는 포워딩 표시(forwarding indication)를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1206 단계에서 PSAP-2(163)는 PSAP-1(161)에게 응급 등록 응답(emergency registration response) 메시지를 전송할 수 있다. 도 12에서 em Registration response는 응급 등록 응답(emergency registration response) 메시지를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1207 단계에서 PSAP-1(162)은 AMF(111)에게 응급 등록 응답(emergency registration response) 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1211 단계 및 1213 단계에서 AMF(111)는 UE(101)에게 인증 요청(authentication request) 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 1211 단계 및 1213 단계에서 AMF(111)는 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 UE(101)에게 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 1211 단계에서 AMF(111)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 1213 단계에서 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)에게 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1221 단계 및 1223 단계에서 UE(101)는 AMF(111)에게 인증 응답(authentication response) 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 1221 단계 및 1223 단계에서 UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 AMF(111)에게 인증 응답 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 1221 단계에서 UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 인증 응답 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 1223 단계에서 5G 인공위성 RAN(104)은 AMF(111)에게 인증 응답 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1231 단계 및 1233 단계에서 AMF(111)는 UE(101)에게 보안 모드 명령(security mode command) 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 1231 단계 및 1233 단계에서 AMF(111)는 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 UE(101)에게 보안 모드 명령 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 1231 단계에서 AMF(111)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 보안 모드 명령 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 1233 단계에서 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)에게 보안 모드 명령 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1241 단계 및 1243 단계에서 UE(101)는 AMF(111)에게 보안 모드 완료(security mode complete) 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 1241 단계 및 1243 단계에서 UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 AMF(111)에게 보안 모드 완료 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 1241 단계에서 UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 보안 모드 완료 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 1243 단계에서 5G 인공위성 RAN(104)은 AMF(111)에게 보안 모드 완료 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1251 단계 및 1253 단계에서 AMF(111)는 UE(101)에게 등록 응답(registration response) 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1251 단계 및 1253 단계에서 AMF(111)는 UE(101)에게 등록 수락(registration accept) 혹은 등록 거절(registration reject) 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이러한 등록 수락(registration accept) 혹은 등록 거절(registration reject) 메시지는 AMF(111)에서 5G 인공위성 RAN(104)을 거쳐서 UE(101)로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1251 단계 및 1253 단계에서 AMF(111)로부터 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 UE(101)에게 전송되는 등록 응답(registration response) 메시지는, 등록 수락(registration accept) 메시지 또는 등록 거절(registration reject) 메시지를 포함할 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 무선 통신과 인공위성을 지원하는 통신 시스템에서 응급 콜을 지원하기 위한 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 1301 단계 및 1303 단계에서 UE(101)는 AMF(111)에게 등록 요청(registration request) 메시지를 전송할 수 있다.
구체적으로, 1301 단계 및 1303 단계에서 UE(101)는 AMF(111)에게 등록 요청(registration request) 메시지를 전송할 수 있고, 이러한 등록 요청(registration request) 메시지는 UE(101)에서 5G 인공위성 RAN(104)을 거쳐서 AMF(111)로 전송될 수 있다.
이때, UE(101)가 5G 인공위성 RAT 타입(type)을 지원하는 단말인 경우, UE(101)는 5G 인공위성 RAT 타입(type)에서 지원 가능한 보안(security) 관련 정보를 AMF(111)에게 전송할 수 있다.
일 실시예에서, UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 등록 요청 메시지를 전송할 수 있고, 등록 요청 메시지를 수신한 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)로부터 수신한 등록 요청 메시지를 AMF(111)에게 전달 또는 포워딩할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)로부터 수신한 등록 요청 메시지를 그대로 AMF(111)에게 전달할 수 있다. 또는, 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)로부터 수신한 등록 요청 메시지에 기초하여, 다른 등록 요청 메시지를 AMF(111)에게 전송할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 1301 단계 및 1303 단계에서 UE(101)로부터 5G 인공위성(satellite) RAN(104)을 거쳐 AMF(111)로 전송되는 등록 요청(registration request) 메시지에는 응급 표시(emergency indication) 혹은 응급 해양 표시(emergency marine indication) 등의 정보가 포함될 수 있다. 도 13의 실시예에서, em indi는 응급 표시(emergency indication)를 의미하고, Marine indi는 응급 해양 표시(emergency marine indication)를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 응급 표시(emergency indication) 또는 응급 해양 표시(emergency marine indication)는, UE(101)가 응급(emergency) 상황이거나, 해양(marine) 즉 망망대해에서 응급(emergency) 의 상황이 되어 응급 콜을 시도하는 경우, 등록 요청(registration request) 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 즉, UE(101)가 응급 상황인 경우, 등록 요청 메시지에는 응급 표시가 포함될 수 있다. 또한, UE(101)가 해양에서 응급 상황이 되어 응급 콜을 시도하는 경우, 등록 요청 메시지에는 응급 해양 표시가 포함될 수 있다.
케이스 1) 일 실시예에 따르면, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))는, 별도의 정보 요소(information element, IE) 즉 파라미터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 응급 표시 또는 응급 해양 표시는 정보 요소 또는 파라미터로 나타내어질 수 있다.
케이스 2) 다른 일 실시예에 따르면, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))는, (UE(101)가 현재 속한 위치의) 특정 국가를 나타내는 MCC로 표현될 수 있다. 그리고, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))는 별도의 MCC 형태로 표현되어 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 해양(marine)은, 특정 나라에 속하지 않을 수 있고, 또는 어느 나라에도 속하지 않는 영역이 있을 수 있으며, 또는 두 개 이상의 나라가 공유(share)하는 경우도 있을 수 있다.
따라서, 상술된 경우 해양 표시(marine indication)는, 90x, 혹은 9xx 코드와 같은 PLMN을 나타내는 구성요소 중 일부 정보인 MCC 형태를 취하여 90x 또는 9xx와 같은 코드를 취하여 표시될 수 있다.
UE(101)가 법규(regulatory), 혹은 인공위성 사용 협약 등에 의해서 해당 지역에서 등록(registration)하는 경우, 해당 지역에서 UE(101)는 법규(regulatory), 나라 간 협약, 혹은 인공위성 사용 협약에 의해서, 현재 위치에서 사용이 허락되는 국가 코드(MCC) 형태 혹은 90x 코드, 혹은 9xx 코드 등을 포함하는 PLMN의 일부 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, UE(101)는, 현재 위치에서 사용이 허락되는 국가 코드(MCC) 또는 현재 UE가 있는 위치의 국가 코드 혹은 (해양의 경우처럼) 특정 나라에 속하지는 않으나 협약 혹은 응급 상황 등에서 여러 국가가 사용 가능한 코드 형태, 혹은 주변국의 여러 나라가 응급 시 공유해서 사용할 수 있는 90x 코드, 혹은 9xx 코드 등을 포함하는 PLMN의 형식, 혹은 PLMN중의 일부인 MCC 의 형식을 이용하여, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))를 나타낼 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 등록 요청(Registration request) 메시지는 다음의 <표 2>와 같은 정보를 포함할 수 있다.
IEI
|
Information Element
|
Type/Reference
|
Presence
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|
Extended protocol discriminator |
Extended Protocol discriminator |
M |
|
Security header type |
Security header type |
M |
|
Spare half octet |
Spare half octet |
M |
|
Registration request message identity |
Message type |
M |
|
5GS registration type |
5GS registration type |
M |
|
ngKSI |
NAS key set identifier |
M |
|
5GS mobile identity |
5GS mobile identity |
M |
|
Non-current native NAS key set identifier |
NAS key set identifier |
O |
|
5GMM capability |
5GMM capability |
O |
|
UE security capability |
UE security capability |
O |
|
Requested NSSAI |
NSSAI |
O |
|
Last visited registered TAI |
5GS tracking area identity |
O |
|
S1 UE network capability |
S1 UE network capability |
O |
|
Uplink data status |
Uplink data status |
O |
|
PDU session status |
PDU session status |
O |
|
MICO indication |
MICO indication |
O |
|
UE status |
UE status |
O |
|
Additional GUTI |
5GS mobile identity |
O |
|
Allowed PDU session status |
Allowed PDU session status |
O |
|
UE's usage setting |
UE's usage setting |
O |
|
Requested DRX parameters |
5GS DRX parameters |
O |
|
EPS NAS message container |
EPS NAS message container |
O |
|
LADN indication |
LADN indication |
O |
|
Payload container type |
Payload container type |
O |
|
Payload container |
Payload container |
O |
|
Network slicing indication |
Network slicing indication |
O |
|
5GS update type |
5GS update type |
O |
|
Mobile station classmark 2 |
Mobile station classmark 2 |
O |
|
Supported codecs |
Supported codec list |
O |
|
NAS message container |
NAS message container |
O |
|
EPS bearer context status |
EPS bearer context status |
O |
|
Requested extended DRX parameters |
Extended DRX parameters |
O |
|
T3324 value |
GPRS timer 3 |
O |
|
UE radio capability ID |
UE radio capability ID |
O |
|
Requested mapped NSSAI |
Mapped NSSAI |
O |
|
Additional information requested |
Additional information requested |
O |
|
Requested WUS assistance information |
WUS assistance information |
O |
|
N5GC indication |
N5GC indication |
O |
|
Requested NB-N1 mode DRX parameters |
NB-N1 mode DRX parameters |
O |
|
Marine indication |
|
|
|
Emergency indication |
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일 실시예에 따르면, 1304 단계에서 AMF(111)는 PSAP-2(163)에게 응급 등록 요청(emergency registration request) 메시지를 전송할 수 있다. 도 12에서 em Registration Request는 응급 등록 요청(emergency registration request) 메시지를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 응급 등록 요청 메시지는 PSAP 코드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 1304 단계에서, AMF(111)로부터 PSAP-2(163)로 전송되는 응급 등록 요청 메시지는, PSAP code 9xx를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 응급 콜(emergency call)은 가까운 PSAP 혹은 응급 센터 등으로 접속하도록 설정되어 있을 수 있다. 다만, 해양(marine) 상황이나, 일반 기지국이 이용 가능하지 않아서 단말이 인공위성(satellite) 기지국 등을 이용하여 접속한 경우, 혹은 응급 콜이 가까운 PSAP가 수용할 수 없는 콜인 경우, 해당 콜(call)은 직접 해양(marine) 상황 등을 처리할 수 있는 PSAP 등으로 연결될 수 있다.
상술된 바와 같이, 해당 콜(call)이 직접 해양(marine) 상황 등을 처리할 수 있는 PSAP 등으로 연결되는 경우는, AMF(111)가 UE(101)로부터 수신된 등록 요청(registration request) 메시지를 보고, MCC가 해양(marine)인 경우 혹은 해양 표시(marine indication)가 있는 경우, AMF(111)가 해양(marine) 상황의 응급 콜(emergency call)을 다룰 수 있는 PSAP로 응급 등록 요청(emergency registration request)을 전송하는 경우를 의미할 수 있다.
따라서, 이러한 응급 등록 요청(emergency registration request) 메시지의 경우 해양 표시(marine indication)는 90x, 혹은 9xx 코드와 같은 PLMN 정보중의 MCC 형태 중 90x 또는 9xx 와 같은 코드를 포함하여 하여 표시될 수 있고, 응급 등록 요청(emergency registration request) 메시지는 이러한 해양 표시(marine indication) 관련 정보를 포함할 수 있다.
UE가 법규(regulatory), 혹은 인공위성 사용 협약 등에 의해서 해당 지역에서 등록(registration)하는 경우, 해당 지역에서 UE(101)는 법규(regulatory), 나라 간 협약, 혹은 인공위성 사용 협약에 의해서, 현재 위치에서 사용이 허락 되는 국가 코드(MCC) 혹은 90x 코드, 혹은 9xx 코드 등을 포함하는 PLMN의 형식을 취할 수 있다. 예를 들어, UE는 현재 위치에서 사용이 허락되는 국가 코드(MCC) 혹은 90x 코드, 혹은 9xx 코드 등을 포함하는 PLMN의 형식, 혹은 90x 코드, 혹은 9xx 코드로 구성되는 PLMN 정보 중 MCC 형태를 이용하여, 응급 표시(Emergency indication) 혹은 해양 표시(marine indication)(또는 응급 해양 표시(emergency marine indication))를 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1306 단계에서 PSAP-2(163)는 AMF(111)에게 응급 등록 응답(emergency registration response) 메시지를 전송할 수 있다. 도 132에서 em Registration response는 응급 등록 응답(emergency registration response) 메시지를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1311 단계 및 1313 단계에서 AMF(111)는 UE(101)에게 인증 요청(authentication request) 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 1311 단계 및 1313 단계에서 AMF(111)는 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 UE(101)에게 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 1311 단계에서 AMF(111)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 1313 단계에서 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)에게 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1321 단계 및 1323 단계에서 UE(101)는 AMF(111)에게 인증 응답(authentication response) 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 1321 단계 및 1323 단계에서 UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 AMF(111)에게 인증 응답 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 1321 단계에서 UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 인증 응답 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 1323 단계에서 5G 인공위성 RAN(104)은 AMF(111)에게 인증 응답 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1331 단계 및 1333 단계에서 AMF(111)는 UE(101)에게 보안 모드 명령(security mode command) 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 1331 단계 및 1333 단계에서 AMF(111)는 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 UE(101)에게 보안 모드 명령 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 1331 단계에서 AMF(111)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 보안 모드 명령 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 1333 단계에서 5G 인공위성 RAN(104)은 UE(101)에게 보안 모드 명령 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1341 단계 및 1343 단계에서 UE(101)는 AMF(111)에게 보안 모드 완료(security mode complete) 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 1341 단계 및 1343 단계에서 UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 AMF(111)에게 보안 모드 완료 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 1341 단계에서 UE(101)는 5G 인공위성 RAN(104)에게 보안 모드 완료 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 1343 단계에서 5G 인공위성 RAN(104)은 AMF(111)에게 보안 모드 완료 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1351 단계 및 1353 단계에서 AMF(111)는 UE(101)에게 등록 응답(registration response) 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1351 단계 및 1353 단계에서 AMF(111)는 UE(101)에게 등록 수락(registration accept) 혹은 등록 거절(registration reject) 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이러한 등록 수락(registration accept) 혹은 등록 거절(registration reject) 메시지는 AMF(111)에서 5G 인공위성 RAN(104)을 거쳐서 UE(101)로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1351 단계 및 1353 단계에서 AMF(111)로부터 5G 인공위성 RAN(104)을 통해 UE(101)에게 전송되는 등록 응답(registration response) 메시지는, 등록 수락(registration accept) 메시지 또는 등록 거절(registration reject) 메시지를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 AMF(access and mobility management function)의 동작 방법은, 위성 RAN(radio access network)을 통해 단말로부터 응급 콜의 처리를 위한 등록 요청 메시지를 수신하는 단계, 상기 수신된 등록 요청 메시지에 기초하여, PSAP(public safety answering point)에게 응급 등록 요청 메시지를 전송하는 단계, 및 상기 PSAP로부터 응급 등록 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 응급 등록 요청 메시지를 수신하는 상기 PSAP는 상기 단말이 속한 나라의 PSAP와 상이할 수 있다. 예를 들면, 상기 PSAP는 상기 단말이 속한 나라의 PSAP가 아닌, 응급 상황, 혹은 해양 상황 등의 특정 상황에서 복수의 나라 간 공유될 수 있는 PSAP를 포함할 수 있다. 혹은 상기 PSAP 는 단말에서 가까운 위치에 위치한 PSAP 가 아닌 응급 상황, 혹은 해양 상황 등의 특정 상황에서 복수의 나라 간 공유될 수 있거나, 단말이 접속 가능한 PSAP를 포함할 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.