KR102372733B1 - 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법은 세션관리모듈이 복수의 데이터 세션을 연결하는 링크세션 연결이 가능한 복수의 단말을 선택하는 단계와, 세션관리모듈이 선택된 복수의 단말의 정보를 포함하는 링크세션 연결 요청을 전송하는 단계와, 사용자평면모듈이 선택된 복수의 단말의 정보를 수신하면, 링크세션을 통해 선택된 복수의 단말의 복수의 데이터 세션을 연결하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 복수의 세션 간 연결 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 외부 라우터까지 트래픽을 전달하지 않고 UPF(User Plane Function) 내에서 복수의 세션 간 연결을 통해 통신이 이루어지도록 하기 위한 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.
종래의 UPF(User Plane Function)는 단말 간의 통신이 매우 복잡하고 비효율적인 구조로 이루어져 있다. 종래의 Rel. 15 SA(Standalone) 기준은 모든 데이터 트래픽은 N6 인터페이스를 지나서 DN(Data Network)을 거쳐야 통신이 이루어진다. 즉, UPF 입장에서 유입/유출(In/Out)에 대한 부하가 크고, 고객 입장에서 패킷 지연 및 성능 저하가 발생 한다. 즉, 단말의 트래픽을 N6 인터페이스까지 전달해서 DN(예컨대, 인터넷) 구간으로 전달 하기 위해 NAT 및 외부 라우터를 거쳐 다시 트래픽이 들어오는 구조이다. 즉, 해당 트래픽 매우 비효율적으로 송수신할 수 밖에 없다. 특히, B2B/Smart Factory의 경우, 보안이 중요하며, 해당하는 단말들이 동일한 UPF에 속하기 때문에 DN까지 트래픽이 전달되는 경우는 극히 드문 일이 된다.
상술한 점을 감안한 본 발명의 목적은 데이터 네트워크를 통해 외부 라우터까지 트래픽을 전달하지 않고 코어 네트워크 내에서 세션 간 연결을 통해 통신이 이루어지도록 하기 위한 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치 및 이를 위한 방법을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법은 세션관리모듈이 복수의 데이터 세션을 연결하는 링크세션 연결이 가능한 복수의 단말을 선택하는 단계와, 상기 세션관리모듈이 선택된 복수의 단말의 정보를 포함하는 링크세션 연결 요청을 전송하는 단계와, 사용자평면모듈이 상기 선택된 복수의 단말의 정보를 수신하면, 링크세션을 통해 상기 선택된 복수의 단말의 상기 복수의 데이터 세션을 연결하는 단계를 포함한다
상기 복수의 단말을 선택하는 단계는 상기 세션관리모듈이 복수의 네트워크기능모듈(NF: Network Function) 중 적어도 하나로부터 상기 데이터 세션이 수립된 복수의 단말에 대한 속성 정보를 수신하는 단계와, 상기 세션관리모듈이 상기 링크세션 연결이 가능한 복수의 단말로 상기 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 복수의 단말을 선택하는 단계를 포함한다.
상기 속성 정보는 상기 단말을 식별하기 위한 정보, 상기 단말의 위치를 특정하기 위한 정보 및 상기 단말과의 연결을 식별하기 위한 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 복수의 단말을 선택하는 단계는 상기 속성 정보의 프리픽스(prefix)가 동일한 복수의 단말을 선택하는 단계와, 상기 속성 정보의 범위(Range)가 동일한 복수의 단말을 선택하는 단계와, 상기 속성 정보가 동일한 세트(set)에 속하는 단말을 선택하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함한다.
상기 속성 정보는 세션의 슬라이스 ID(SST, SD), N3(RAN-UPF), N6(UPF-DN), N9/N19/Nx(UPF-UPF) 인터페이스 정보, TEID (Tunnel Endpoint ID), GPSI (Generic Public Subscription Identifier), SUPI (subscription Concealed Identifier), 단말 출발지 및 목적지 IP 주소를 포함하는 N개의 조합으로 이뤄진 n-tuple flow 정보 (예: source IP, destination IP, source Port, destination Port, protocol), VLAN (Virtual LAN) 그룹 주소, VxLAN (Virtual Extensible LAN) 그룹 주소, GPS(Longitude, Latitude) 주소, 컨텐츠 주소 및 연결 식별자(Connection ID) 주소, 단말에 대한 서비스 성능, RAT(Radio Access Technology) 정보 및 단말의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 복수의 데이터 세션을 연결하는 단계는 상기 사용자평면모듈이 상기 세션관리모듈로부터 상기 선택된 복수의 단말의 세션이 동일한 서비스품질(QoS: Quality of Service)를 가지도록 하는 협상 정보를 전달 받는 단계와, 상기 사용자평면모듈이 상기 협상 정보에 따라 상기 선택된 복수의 단말의 세션의 서비스품질을 조절하여 상기 선택된 복수의 단말의 데이터 세션을 상기 링크세션으로 연결하는 단계를 포함한다
상기 복수의 세션을 연결하는 단계 후, 상기 사용자평면모듈이 데이터 패킷을 수신하는 단계와, 상기 사용자평면모듈이 PDR(Packet Detection Rule)을 통해 상기 데이터 패킷을 전달한 데이터 세션을 식별하는 단계와, 상기 사용자평면모듈이 상기 식별된 데이터 세션과 연결된 적어도 하나의 링크 세션을 검출하는 단계와, 상기 사용자평면모듈이 상기 검출된 링크세션 중 상기 데이터 패킷을 목적지로 전송할 수 있는 링크 세션을 통해 상기 트래픽을 전송하는 단계를 더 포함한다.
상기 복수의 세션을 연결하는 단계 후, 상기 세션관리모듈이 상기 링크 세션의 연결 해제를 요청하는 링크세션 해제 요청을 상기 사용자평면모듈로 전송하는 단계와, 상기 사용자평면모듈이 상기 링크세션 해제 요청을 수신하면, 상기 복수의 데이터 세션을 연결하는 링크세션을 해제하는 단계를 더 포함한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법은 상향링크 유입(Uplink ingress) 인터페이스로 데이터 패킷이 유입되면, 사용자평면모듈이 상기 유입된 데이터 패킷의 패킷 세션(PFCP session)으로부터 데이터 세션(PDU session)을 검출하는 단계와, 상기 사용자평면모듈이 상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 단계와, 상기 확인 결과, 연계된 데이터 세션이 존재하면, 상기 사용자평면모듈이 상기 연계된 데이터 세션을 링크 세션을 취득하고, 취득된 링크 세션을 통해 하향링크 유출(downlink egress) 인터페이스로 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.
상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 단계는 상기 사용자평면모듈이 기존에 링크 세션으로 연결된 데이터 세션의 정보를 저장하는 링크 세션 테이블 및 데이터 세션의 세션 링크 조건을 저장하는 링크 조건 리스트 중 적어도 하나에서 상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 단계 후, 상기 확인 결과, 연계된 데이터 세션이 존재하지 않으면, 상기 사용자평면모듈이 상기 검출된 데이터 세션을 통해 상향링크 유출(uplink egress) 인터페이스로 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 더 포함한다.
상기 데이터 세션을 검출하는 단계 전, 세션관리모듈이 데이터 세션에 적용할 세션 링크 조건을 생성하는 단계와, 상기 세션관리모듈이 링크 세션 처리 기능을 지원하는 상기 사용자평면모듈로 상기 세션 링크 조건을 전송하는 단계와, 상기 사용자평면모듈이 상기 세션 링크 조건을 저장하는 단계를 더 포함한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치는 복수의 데이터 세션을 연결하는 링크 세션 연결이 가능한 복수의 단말을 선택하고, 선택된 복수의 단말의 정보를 포함하는 링크세션 연결 요청을 전송하는 세션관리모듈과, 상기 선택된 복수의 단말의 정보를 수신하면, 상기 링크 세션을 통해 상기 선택된 복수의 단말의 상기 복수의 세션을 연결하는 사용자평면모듈을 포함한다.
상기 세션관리모듈은 복수의 네트워크기능모듈(NF: Network Function) 중 적어도 하나로부터 상기 데이터 세션이 수립된 복수의 단말에 대한 속성 정보를 저장하는 세션저장부와, 상기 링크세션 연결이 가능한 복수의 단말로 상기 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 복수의 단말을 선택하는 세션제어부를 포함한다.
상기 속성 정보는 상기 단말을 식별하기 위한 정보, 상기 단말의 위치를 특정하기 위한 정보 및 상기 단말과의 연결을 식별하기 위한 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 세션관리모듈은 상기 속성 정보의 프리픽스(prefix)가 동일한 복수의 단말을 선택하는 기법, 상기 속성 정보의 범위(Range)가 동일한 복수의 단말을 선택하는 기법, 상기 속성 정보가 동일한 세트(set)에 속하는 단말을 선택하는 기법 중 적어도 하나의 기법을 이용하여 상기 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 복수의 단말을 선택하는 것을 특징으로 한다.
상기 속성 정보는 세션의 슬라이스 ID(SST, SD), N3(RAN-UPF), N6(UPF-DN), N9/N19/Nx(UPF-UPF) 인터페이스 정보, TEID (Tunnel Endpoint ID), GPSI (Generic Public Subscription Identifier), SUPI (subscription Concealed Identifier), 단말 출발지 및 목적지 IP 주소를 포함하는 N개의 조합으로 이뤄진 n-tuple flow 정보 (예: source IP, destination IP, source Port, destination Port, protocol), VLAN (Virtual LAN) 그룹 주소, VxLAN (Virtual Extensible LAN) 그룹 주소, GPS(Longitude, Latitude) 주소, 컨텐츠 주소 및 연결 식별자(Connection ID) 주소, 단말에 대한 서비스 성능, RAT(Radio Access Technology) 정보 및 단말의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 사용자평면모듈은 상기 세션관리모듈로부터 상기 선택된 복수의 단말의 세션이 동일한 서비스품질(QoS: Quality of Service)를 가지도록 하는 협상 정보를 전달 받고, 상기 협상 정보에 따라 상기 선택된 복수의 단말의 세션의 서비스품질을 조절하여 상기 선택된 복수의 단말의 세션을 상기 링크세션으로 연결하는 링크제어부를 포함한다.
상기 사용자평면모듈은 상기 링크 세션을 통해 상기 선택된 복수의 단말의 상기 복수의 세션이 연결된 후, 데이터 패킷을 수신하면, PDR(Packet Detection Rule)을 통해 상기 데이터 패킷을 전달한 데이터 세션을 식별하고, 상기 식별된 데이터 세션과 연결된 적어도 하나의 링크 세션을 검출하고, 상기 검출된 링크 세션 중 상기 데이터 패킷을 목적지로 전송할 수 있는 링크 세션을 통해 상기 데이터 패킷을 전송하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치는 상향링크 유입(Uplink ingress) 인터페이스로 데이터 패킷이 유입되면, 상기 유입된 데이터 패킷의 패킷 세션(PFCP session)으로부터 데이터 세션(PDU session)을 검출하고, 상기 사용자평면모듈이 상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 연계된 데이터 세션이 존재하면, 상기 사용자평면모듈이 상기 연계된 데이터 세션을 링크 세션을 취득하고, 취득된 링크 세션을 통해 하향링크 유출(downlink egress) 인터페이스로 데이터 패킷을 전송하는 사용자평면모듈을 포함한다.
상기 사용자평면모듈은 상기 사용자평면모듈이 기존에 링크 세션으로 연결된 데이터 세션의 정보를 저장하는 링크 세션 테이블 및 데이터 세션의 세션 링크 조건을 저장하는 링크 조건 리스트를 저장하는 링크저장부와, 상기 링크 세션 테이블 및 상기 링크 조건 리스트 중 적어도 하나에서 상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 링크제어부를 포함한다.
상기 사용자평면모듈은 상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 연계된 데이터 세션이 존재하지 않으면, 상기 검출된 데이터 세션을 통해 상향링크 유출(uplink egress) 인터페이스로 상기 데이터 패킷을 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 장치는 데이터 세션에 적용할 세션 링크 조건을 생성하면, 링크 세션 처리 기능을 지원하는 상기 사용자평면모듈로 상기 세션 링크 조건을 전달하는 세션관리모듈을 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 본 발명에 따르면, 링크세션을 통해 복수의 세션을 연결하고, 링크세션이 연결된 어느 하나의 세션으로부터 트래픽을 수신하면 링크세션을 통해 다른 세션으로 트래픽을 전달함으로써 어느 하나의 세션을 트래픽을 데이터 네트워크를 통해 외부의 라우터까지 전송하지 않아도 된다. 이에 따라, 네트워크의 부하, 지연 및 지터 등을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 네트워크 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 수립하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 통해 트래픽을 전달하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 위한 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 네트워크 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 수립하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 통해 트래픽을 전달하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 위한 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. 또한 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 하나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 채널 상태 정보 수신 방법 및 이를 지원하는 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 이때, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 네트워크 시스템의 구성을 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 시스템(S1)은 기본적으로, 단말(UE: User Equipment, 10), 무선접속장치(RAN: Radio Access Network, 20)(기지국에 해당됨), 복수의 네트워크기능모듈(NF: Network Function, 110 내지 200) 및 데이터네트워크(DN: Data Network, 300)를 포함한다.
여기서, 단말(10)은 통신 기능을 가진 장치라면 그 종류는 한정되지 않는다. RAN(20)은 단말(10)과의 무선 구간을 연결한다.
NF(110 내지 200)는 접속관리모듈(AMF: Access and Mobility Management Function, 110), 세션관리모듈(SMF: Session Management Function, 120), 인증서버모듈(AUSF: Authentication Server Function, 130), 슬라이스선택모듈(NSSF: Network Slice Selection Function, 140), 노출모듈(NEF: Network Exposure Function, 150), 저장모듈(NRF: NF Repository Function 160), 정책제어모듈(PCF: Policy Control Function, 170), 데이터관리모듈(UDM: Unified Data Management, 180), 애플리케이션모듈(AF: Application Function, 190) 및 사용자평면모듈(UPF: User Plane Function, 200)을 포함한다.
이때, 각각의 NF(110 내지 200)는 하드웨어 및 소프트웨어 중 적어도 하나로 구분되어 독립된 모듈 형태로 구현될 수 있다. 5G에서는, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 단대단(End to End)으로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있으며, 기존 LTE(4G)에서 단일 노드(예: S-GW, P-GW 등)가 복합적으로 수행하던 제어 시그널링 및 데이터 송수신의 기능을 분리하여, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한다. 이에 따라, NF(110 내지 200)는 제어 평면(control plane) 및 사용자 평면(user plane)에 따라 구분할 수 있다.
제어 평면(Control Plane)의 네트워크 노드는 AMF(110), SMF(120), PCF(170), AUSF(130), NRF(160) NEF(150), NSSF(140) 및 AF(190)를 포함한다. 또한, 사용자 평면(User Plane)의 데이터 노드는 SMF(120)의 제어(연동)를 토대로 단말(10)과의 세션을 통해 단말(10) 및 데이터망(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(200)를 포함한다.
AMF(110)는 접속 제어 및 이동성 관리, 네트워크 슬라이스 선택 기능을 수행한다. SMF(120)는 네트워크 정책에 따른 가입자 세션 설정 및 관리 기능을 수행한다. PCF(170)는 네트워크 슬라이스에 대응하는 정책 제어 기능을 수행한다. AUSF(130)는 UE(10)의 등록 절차에서 UE(10)를 인증하는 기능을 수행한다. UDM(180)는 가입자 데이터 및 가입자 프로파일을 저장 및 관리하는 기능을 수행한다. NRF(160) 복수의 네트워크 기능(NF: Network Function) 상호간 발견 및 통신을 위한 등록 및 검색 기능을 제공한다. NEF(150)는 네트워크 노출 기능을 수행한다. NSSF(140)는 네트워크 슬라이스 선택 기능을 제공한다. AF(190) 어플리케이션 관리 기능을 제공한다. 특히, UPF(200)는 사용자 평면에서 서비스 타입에 따른 데이터 트래픽을 전달하는 기능을 수행한다. 그리고 DN(300)은 외부 데이터 네트워크를 나타낸다. 이러한 네트워크 시스템(S1)의 모든 구성들(10, 20 및 100 내지 1100)은 복수의 인터페이스를 통해 상호 연결되어 정보를 송수신할 수 있다. 특히, 단말(10)에 대한 제어 시그널링 처리 시, 각 NF 별로 해당 NF가 담당하는 제어 기능 수행 및 시그널링 처리를 위해, 각 NF 간에 수많은 시그널링을 교환할 수 있다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 네트워크 시스템의 동작에 대해 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 네트워크 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, UPF(200)는 단말(10: 11, 12)과 데이터 세션(PDU session A, PDU session B)을 연결할 수 있다. 이러한 데이터 세션은 단말(10: 11, 12), RAN(20) 및 UPF(200)를 연결한다. 즉 데이터 세션은 단말(10: 11, 12), RAN(20) 및 UPF(200)까지의 단대단(End-to-End) 데이터 세션을 의미한다. 이로 인해 RAN(20)은 eNB, WiFi 등을 포함할 수 있어 데이터 세션은 무선 종류에 한정되지 않고, 다중 접근(multi-access)도 고려할 수 있다. 예컨대, 제1 단말(11)이 패킷을 전송하였으며, 목적지는 제2 단말(12)이라고 가정한다.
일반적으로, UPF(200)가 세션 A(PDU session A)를 통해 이러한 패킷을 수신하면, 패킷에서 GTP-U 헤더를 제거(Decap)하고 IP 패킷으로 변환한 후, DN(300, 예컨대, 인터넷)으로 전송할 수 있다. 전송된 IP 패킷은 목적지가 제2 단말(12)이기 때문에 라우터(Provider Edge (PE) Router) 및 서버 처리에 따라 다시 UPF(200)로 유입된다. 그러면, UPF(200)는 IP 패킷을 데이터 세션에 맵핑하기 위해 IP 패킷에 GTP-U 헤더를 인캡슐레이션하여 데이터 세션 B(PDU session B)를 통해 RAN(20)으로 전송한다. 그러면, 해당 패킷은 제2 단말(12)로 전달될 것이다.
하지만, 본 발명은 전술한 방법으로 트래픽을 전달하지 않는다. 즉, UPF(200)는 데이터 세션 A(PDU session A)를 통해 패킷을 수신하면, 수신된 패킷을 DN(300, 예컨대, 인터넷)으로 전송하지 않는다. 대신, 본 발명의 실시예에 따른 UPF(200)가 수신된 패킷을 링크 세션(Linked Session)을 통해 데이터 세션 B(PDU session B)로 전달한다. 그러면, 해당 패킷은 데이터 세션 B(PDU session B)를 통해 RAN(20)을 거쳐 제2 단말(12)로 전달될 것이다.
이와 같이, 본 발명은 불필요한 패킷의 변환 및 불필요한 N6 인터페이스를 통한 패킷의 전송 및 수신을 수행하지 않고, UPF(200) 내에서 링크 세션(Linked Session)을 통해 수신된 패킷을 목적지로 전송할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 네트워크의 부하가 감소하고, 지터 및 지연 등을 경감할 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, SMF(110)는 링크세션 연결이 가능한 복수의 단말(10)을 선택한다. 링크세션 연결이 가능한 복수의 단말(10)은 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 복수의 단말(10)이 선택된다. 이에 따라, SMF(110)는 복수의 NF 중 적어도 하나, 대표적으로, AMF(110)로부터 단말(10)의 속성 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 속성 정보는 단말(10)을 식별하기 위한 정보, 단말(10)의 위치를 특정하기 위한 정보 및 단말(10)과의 연결(네트워크 연결)을 식별하기 위한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
이에 따라, SMF(110)는 속성 정보의 프리픽스(prefix)가 동일한 복수의 단말(10)을 선택하거나, 속성 정보의 범위(Range)가 동일한 복수의 단말(10)을 선택하거나, 속성 정보가 동일한 세트(set)에 속하는 단말(10)을 선택할 수 있다. 이로써 SMF(110)는 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 복수의 단말을 선택할 수 있다.
예컨대, 속성 정보는 세션의 슬라이스 ID(SST, SD), N3(RAN-UPF), N6(UPF-DN), N9/N19/Nx(UPF-UPF) 인터페이스 정보, TEID (Tunnel Endpoint ID), GPSI (Generic Public Subscription Identifier), SUPI (subscription Concealed Identifier), 단말 출발지 및 목적지 IP 주소를 포함하는 N개의 조합으로 이뤄진 n-tuple flow 정보 (예: source IP, destination IP, source Port, destination Port, protocol), VLAN (Virtual LAN) 그룹 주소, VxLAN (Virtual Extensible LAN) 그룹 주소, GPS(Longitude, Latitude) 주소, 컨텐츠 주소 및 연결 식별자(Connection ID) 주소, 단말에 대한 서비스 성능, RAT(Radio Access Technology) 정보 및 단말의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
전술한 바와 같이, 2 이상의 데이터 세션(PDU session)을 링크 세션(Linked Session)으로 연결할 복수의 단말(10)이 선택되면, SMF(110)는 어느 하나의 단말(10)의 서비스품질(QoS: Quality of Service)이 다른 하나의 단말(20)의 서비스품질과 동일하게 되도록 하는 협상 정보를 도출할 수 있다. 그리고 SMF(110)는 선택된 단말(10)의 정보 및 협상 정보를 UPF(200)에 제공한다. 이에 따라, UPF(200)는 선택된 복수의 단말(10)의 데이터 세션을 링크 세션으로 연결한다. 이때, 협상 정보에 따라 서비스품질이 적용된다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 서로 다른 단말(10)의 복수의 서로 다른 데이터 세션(PDU session)이 다양한 무선 RAN(20)을 통해 서로 다른 속성 정보의 선택 기준에 따라 복수의 서로 다른 링크 세션(LS1, LS2, LS3)으로 연결될 수 있다. 제1 링크 세션(LS1)은 단말(10)의 위치 정보에 따라 소정의 지역 범위(Range)에 속하는 2 이상의 단말(10)의 데이터 세션을 연결한다. 제2 링크 세션(LS2)은 단말(10)이 접속한 VLAN(Virtual LAN)의 프리픽스(prefix)가 일치하는 2 이상의 단말(10)의 데이터 세션을 연결한다. 그리고 제3 링크 세션(LS3)의 경우, 단말(10)이 접속한 SUPI (subscription Concealed Identifier)의 프리픽스(prefix)가 일치하는 2 이상의 단말(10)의 데이터 세션을 연결한다. 여기서 RAN(20)은 eNB, WiFi 등을 포함할 수 있다.
전술한 도 3에 도시된 바와 같은 데이터 세션 간의 연결 정보는 다음의 표 1과 같은 링크세션테이블(Linked PDU Session Table)을 통해 관리된다.
Linked PDU Session Table | ||||||
Linked PDU Session ID | Slice ID(SST/SD) | PDU Session ID | Stitching 종류/기준 | I/F ID/Name (예:RAN-side N3 I/F) |
QoS Rule For PDU Session | Feature 1, …, N |
1 | mMTC | {8, 3} | 지역 range | N3_1, N3_2 | 8 | … |
2 | … | {7, 2} | VLAN prefix | N3_2, N3_4 | 2 | … |
3 | … | {9, 3} | SUPI prefix | N3_13 N3_4 | 3 | … |
… | … | … |
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치는 SMF(120) 및 UPF(200)를 포함한다.
또한, SMF(120)는 세션저장부(121) 및 세션제어부(123)를 포함한다.
세션저장부(121)는 각 종 세션 연결을 위한 정보를 저장하기 위한 것이다. 예컨대, 세션저장부(121)는 단말(10)의 속성 정보를 저장한다. 속성 정보는 단말(10)을 식별하기 위한 정보, 단말(10)의 위치를 특정하기 위한 정보 및 단말(10)과의 연결을 식별하기 위한 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 보다 구체적으로, 속성 정보는 세션의 슬라이스 ID(SST, SD), N3(RAN-UPF), N6(UPF-DN), N9/N19/Nx(UPF-UPF) 인터페이스 정보, TEID (Tunnel Endpoint ID), GPSI (Generic Public Subscription Identifier), SUPI (subscription Concealed Identifier), 단말 출발지 및 목적지 IP 주소를 포함하는 N개의 조합으로 이뤄진 n-tuple flow 정보 (예: source IP, destination IP, source Port, destination Port, protocol), VLAN (Virtual LAN) 그룹 주소, VxLAN (Virtual Extensible LAN) 그룹 주소, GPS(Longitude, Latitude) 주소, 컨텐츠 주소 및 연결 식별자(Connection ID) 주소, 단말에 대한 서비스 성능, RAT(Radio Access Technology) 정보 및 단말의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
세션제어부(123)는 단말(10)의 속성 정보를 기초로 데이터 세션(PDU session)을 통해 사용자 데이터 처리를 수행할 UPF(200)를 선택한다. 또한, 세션제어부(123)는 복수의 데이터 세션을 연결하는 링크 세션 연결이 가능한 복수의 단말(10)을 선택할 수 있다. 이때, 세션제어부(123)는 단말(10)의 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 복수의 단말(10)을 링크 세션 연결이 가능한 복수의 단말(10)로 선택할 수 있다. 특히, 세션제어부(123)는 링크 세션 연결이 가능한 복수의 단말(10)의 정보를 포함하는 링크세션 연결 요청을 UPF(200)에게 제공하여 UPF(200)가 링크 세션 연결이 가능한 복수의 단말(10)의 데이터 세션을 상호 연결하도록 한다.
UPF(200)는 링크저장부(210) 및 링크제어부(220)를 포함한다.
링크저장부(210)는 복수의 데이터 세션(PDU session)의 링크 연결을 위한 각 종 정보를 저장하기 위한 것이다. 특히, 링크저장부(210)는 표 1과 같은 링크세션테이블(Linked PDU Session Table)을 저장한다.
링크제어부(220)는 SMF(120)로부터 링크 세션 연결이 가능한 복수의 단말(10)의 정보를 포함하는 링크세션 연결 요청을 수신할 수 있다. 그러면, 링크제어부(220)는 링크 세션 연결이 가능한 복수의 단말(10)의 데이터 세션을 상호 연결할 수 있다. 링크제어부(220)는 데이터 패킷을 수신하면, PDR(Packet Detection Rule)을 통해 트래픽을 전달한 데이터 세션을 식별하고, 식별된 데이터 세션과 연결된 링크 세션이 검출되는 경우, 해당 데이터 패킷을 검출된 링크 세션을 통해 전달할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법을 설명하기로 한다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 단말(11)은 S110 단계에서 SMF(120)로 서비스 요청을 전달한다. 그러면, SMF(120)는 S120 단계에서 UPF(200)로 제2 단말(12)에 서비스 제공을 위한 데이터 세션(PDU session)을 설정하도록 하는 메시지를 전송한다. 이에 따라, 데이터 세션 A(PDU Session A)가 수립될 수 있다. 마찬가지로, 제2 단말(12)은 S130 단계에서 SMF(120)로 서비스 요청을 전달한다. 그러면, SMF(120)는 S140 단계에서 UPF(200)로 제2 단말(12)에 서비스 제공을 위한 데이터 세션(PDU session)을 설정하도록 하는 메시지를 전송한다. 이에 따라, 데이터 세션 B(PDU Session B)가 수립된다.
데이터 세션(PDU session)을 설정하도록 하는 메시지는 단말(11, 12)에 대한 "세션 생성/수정/삭제 정보"를 포함한다. 또한, 데이터 세션(PDU session)을 설정하도록 하는 메시지는 해당 데이터 세션에 대한 규칙을 포함하며, 데이터 세션 규칙은 PDR (Packet Detection Rule), FAR (Forwarding Action Rule), BAR(Buffering Action Rule), QER(QoS Enforcement Rule), URR(Usage Reporting Rule)을 포함할 수 있다. 이에 따라, UPF 는 해당 데이터 세션 규칙에 따라 단말의 데이터 세션의 데이터 트래픽을 처리할 수 있다.
전술한 바와 같이, 복수의 단말(11, 12)의 복수의 세션(PDU Session A, B)이 수립된 후, 소정의 트리거 이벤트가 발생하면, S150 단계가 시작된다. 여기서, 소정의 트리거 이벤트의 발생은 SMF(120)가 예컨대, NEF(150), PCF(170), NWDAF, PMF(Path Management Function), GMF(Group Management Function), AF (Application Function) 등의 엔티티로부터 메시지를 수신하여 발생하거나, SMF(120)가 그 발생을 직접 판단할 수 있다.
SMF(120)는 S150 단계에서 링크세션 연결 가능한 단말(10)을 선택한다. 이때, SMF(120)는 단말(11, 12)의 속성 정보를 수집한 후, 수집된 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 단말을 링크세션 연결 가능한 단말(10)로 선택할 수 있다. 이때, 제1 단말(11) 및 제2 단말(12)이 선택되었다고 가정한다.
이에 따라, SMF(120)는 S160 단계에서 연결 가능한 제1 단말(11) 및 제2 단말(12)에 대한 정보를 포함하여 복수의 데이터 세션(PDU Session A, B)이 링크세션(Linked Session)을 통해 연결되도록 요청하는 링크세션 연결 요청을 UPF(200)로 전송한다.
그러면, UPF(200)는 S170 단계에서 SMF(120)로부터 수신된 제1 단말(11) 및 제2 단말(12)에 대한 정보를 기초로 데이터 세션 A(PDU Session A) 및 데이터 세션 B(PDU Session B)를 링크세션(Linked Session)으로 연결하고, S180 단계에서 링크세션(Linked Session)을 통해 데이터 세션 A(PDU Session A) 및 데이터 세션 B(PDU Session B)가 연결되었음을 알리는 링크세션 연결 완료로 SMF(120)에 응답한다.
한편, 링크세션(Linked Session)의 연결을 해제하고자 하는 경우, SMF(120)는 S190 단계에서 복수의 데이터 세션(PDU Session A, B)을 연결하는 링크세션(Linked Session) 연결의 해제를 요청하는 링크세션 해제 요청을 UPF(200)로 전송한다. 그러면, UPF(200)는 S200 단계에서 데이터 세션 A(PDU Session A) 및 데이터 세션 B(PDU Session B)를 연결하는 링크세션(Linked Session)을 해제하고, S180 단계에서 링크세션(Linked Session)을 통한 데이터 세션 A(PDU Session A) 및 데이터 세션 B(PDU Session B)의 연결이 해제되었음을 알리는 링크세션 해제 완료로 SMF(120)에 응답한다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 수립하는 방법에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 수립하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7에서, 복수의 단말(10: 11, 12)의 복수의 데이터 세션(PDU session A 및 B)이 수립된 상태라고 가정한다. 그러면, SMF(120)의 세션제어부(122)는 S310 단계에서 복수의 NF(110 내지 200) 중 적어도 하나의 NF로부터 세션이 수립된 복수의 단말(10)의 속성 정보를 수집하여 세션저장부(121)에 저장한다. 바람직하게, 세션제어부(122)는 AMF(110)로부터 복수의 단말(10)의 속성 정보를 전달받고, 이를 세션저장부(121)에 저장할 수 있다. 여기서, 속성 정보는 단말(10)을 식별하기 위한 정보, 단말(10)의 위치를 특정하기 위한 정보 및 단말(10)과의 연결을 식별하기 위한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 속성 정보는 세션의 슬라이스 ID(SST, SD), N3(RAN-UPF), N6(UPF-DN), N9/N19/Nx(UPF-UPF) 인터페이스 정보, TEID (Tunnel Endpoint ID), GPSI (Generic Public Subscription Identifier), SUPI (subscription Concealed Identifier), 단말 출발지 및 목적지 IP 주소를 포함하는 N개의 조합으로 이뤄진 n-tuple flow 정보 (예: source IP, destination IP, source Port, destination Port, protocol), VLAN (Virtual LAN) 그룹 주소, VxLAN (Virtual Extensible LAN) 그룹 주소, GPS(Longitude, Latitude) 주소, 컨텐츠 주소 및 연결 식별자(Connection ID) 주소, 단말에 대한 서비스 성능, RAT(Radio Access Technology) 정보 및 단말의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이어서, SMF(120)의 세션제어부(122)는 S320 단계에서 앞서 수집된 복수의 단말(10)의 속성 정보를 기초로 복수의 단말(10) 중 링크 연결이 가능한 단말을 선정한다.
이때, 세션제어부(122)는 상기 속성 정보 중 적어도 일부가 동일한 복수의 단말(10)을 선택한다. 여기서, 적어도 일부의 속성 정보가 동일한지 여부의 판단은 프리픽스(prefix), 범위(Range) 및 세트(set)를 기준으로 할 수 있다. 보다 구체적으로, 세션제어부(122)는 속성 정보의 프리픽스(prefix)가 동일한 복수의 단말(10)을 선택할 수 있다. SMF(120)는 예컨대, GPSI (Generic Public Subscription Identifier)의 프리픽스가 동일한 복수의 단말(10)을 선택할 수 있다. 또한, 세션제어부(122)는 속성 정보의 범위(Range)가 복수의 단말(10)을 선택할 수 있다. 예컨대, 세션제어부(122)는 위치 정보가 소정의 범위를 가지는 복수의 단말(10)을 선택할 수 있다. 세션제어부(122)는 속성 정보가 동일한 세트(set)에 속하는 복수의 단말(10)을 선택할 수 있다. 예컨대, 세션제어부(122)는 VLAN (Virtual LAN) 그룹 주소가 동일한 복수의 단말(10)을 선택할 수 있다.
다음으로, 세션제어부(122)는 S330 단계에서 협상 정보를 생성한다. 협상 정보는 앞서 선택된 복수의 단말(10)의 세션이 동일한 서비스품질(QoS: Quality of Service)를 가지도록 하는 기준을 제시한다. 예컨대, 세션 A(PDU Session A) 및 세션 B(PDU Session B)가 존재할 때, 세션 A(PDU Session A)를 기준으로 할 수 있다. 그러면, 세션 A(PDU Session A)의 QoS에 맞춰 세션 B(PDU Session B)의 QoS가 수정될 수 있다.
이어서, SMF(120)는 S340 단계에서 UPF(200)로 링크세션 연결 요청을 전달한다. SMF(120)는 UPF(200)로 링크세션 연결 요청을 통해 복수의 데이터 세션을 링크 세션을 통해 연결하기 위해 필요한 정보를 제공한다. 이러한 정보는 링크 연결이 가능한 단말(10)의 정보 및 협상 정보를 포함한다.
이러한 링크세션 연결 요청을 수신한 UPF(200)의 링크제어부(220)는 S350 단계에서 해당하는 복수의 데이터 세션을 링크 세션을 통해 연결한다. 그런 다음, UPF(200)가 S360 단계에서 SMF(120)로 링크세션 연결 완료로 응답한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 통해 트래픽을 전달하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 통해 트래픽을 전달하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S410 단계에서 데이터 패킷을 수신할 수 있다. 그러면, 링크제어부(220)는 S420 단계에서 PDR(Packet Detection Rule)을 통해 데이터 패킷을 전달한 데이터 세션을 식별한다. 그런 다음, 링크제어부(220)는 S430 단계에서 식별된 데이터 세션과 연결된 적어도 하나의 링크 세션이 존재하는지 여부를 확인한다.
S430 단계의 확인 결과, 식별된 데이터 세션과 연결된 적어도 하나의 링크 세션이 존재하면, 링크제어부(220)는 S440 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우, 링크제어부(220)는 S460 단계에서 다른 인터페이스, 즉, N6 인터페이스로 해당 데이터 패킷을 전달한다.
S440 단계에서 링크제어부(220)는 검출된 링크 세션 중 데이터 패킷을 그 데이터 패킷의 목적지로 전송할 수 있는 링크 세션이 존재하는지 여부를 판별한다. 이때, 링크제어부(220)는 데이터 패킷의 목적지 주소를 통해 링크 세션과 연결된 다른 데이터 세션의 목적지 주소를 비교함으로써 목적지로 전송할 수 있는 링크 세션이 존재 여부를 판별할 수 있다.
S440 단계의 판별 결과, 데이터 패킷을 목적지로 전송할 수 있는 링크 세션이 존재하지 않으면, 링크제어부(220)는 S460 단계에서 다른 인터페이스, 즉, N6 인터페이스로 해당 데이터 패킷을 전달한다.
반면, S440 단계의 판별 결과, 트래픽을 목적지로 전송할 수 있는 링크 세션이 존재하면, 링크제어부(220)는 해당 링크 세션을 통해 데이터 패킷을 전달한다.
다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치는 SMF(120) 및 UPF(200)를 포함한다.
또한, SMF(120)는 세션저장부(121) 및 세션제어부(123)를 포함한다.
세션저장부(121)는 UPF(200)의 성능(capability)를 저장하기 위한 것이다. 특히, 세션저장부(121)는 UPF(200)가 링크 세션(Linked Session) 처리를 지원하는지 여부에 대한 성능을 저장할 수 있다.
세션제어부(123)는 데이터 세션(PDU session)을 통해 사용자 데이터 처리를 수행할 UPF(200)를 선택하며, 해당 데이터 세션이 연결되는 링크 세션을 선택하는 조건을 나타내는 세션링크조건(Session Link Condition)을 생성할 수 있다. 또한, 세션제어부(123)는 UPF(200)가 세션링크조건에 따라 링크 세션을 연결하도록 세션링크조건을 UPF(200)에 제공할 수 있다.
UPF(200)는 링크저장부(210) 및 링크제어부(220)를 포함한다.
링크저장부(210)는 복수의 데이터 세션(PDU session)의 주소 정보(source 및 destination)를 포함하는 링크세션테이블(Linked PDU Session Table)을 저장할 수 있다. 그리고 링크저장부(210)는 복수의 데이터 세션(PDU session)에 대한 세션링크조건을 포함하는 링크 조건 리스트를 저장한다.
링크제어부(220)는 데이터 패킷이 유입되면 세션 정보를 추출하고, 추출된 세션 정보로부터 링크세션테이블(Linked PDU Session Table) 또는 링크 조건 리스트를 참조로 링크 세션을 취득하고, 해당 데이터 패킷을 검출된 링크 세션으로 전송할 수 있다.
다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법에 대해서 설명하기로 한다. 먼저, 복수의 세션 간 연결에 대해 설명하기 전에 세션 간 연결을 위한 사전 설정 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 위한 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
UPF(200)의 링크제어부(220)는 S510 단계에서 SMF(120)와의 PFCP Association 연결 과정에서 ‘UP Function Features’에 링크 세션(Linked Session) 처리를 지원함을 나타내는 값(Feature: “LKPDU”, Feature Octet/Bit: “8/1”)을 설정하여 SMF(120)로 전달한다. 구체적으로 ‘UP Function Features’는 다음의 표 2와 같다.
Octet 1 and 2 | UP Function Features Type = 43 (decimal) |
Octets 3 and 4 | Length = n |
Octets 5 and 6 | Supported-Features |
Octets 7 | Defined in TS 29.244 |
Octets 8 | Feature: LKPDUBit : 1 |
상술한 바와 같은, ‘UP Function Features’를 수신한 SMF(120)의 세션제어부(123)는 S520 단계에서 전술한 ‘UP Function Features’를 통해 전달된 UPF(200)의 링크 세션 처리 기능(LKPDU)을 지원함을 나타내는 캐퍼블러티를 세션저장부(121)에 저장한다. 한편, 단말(10)은 S530 단계에서 데이터 세션을 생성하도록 요청하는 세션생성요청 메시지를 전송할 수 있다. 이러한 세션생성요청 메시지는 AMF(110)를 거쳐 SMF(120)까지 전달된다. 이때, AMF(110)는 SMF(120)로 세션생성요청 메시지에 단말의 속성 정보를 포함시켜 전달할 수 있다.
세션 생성 요청을 수신한 SMF(120)의 세션제어부(123)는 S540 단계에서 단말(10)의 속성 정보(슬라이스, 위치, 기지국, IP 주소 등)를 기초로 데이터 세션(PDU session)을 통해 사용자 데이터 처리를 수행할 UPF(200)를 선택한다.
그리고 SMF(120)의 세션제어부(123)는 세션저장부(121)에 저장된 UPF(200)의 캐퍼블러티를 통해 선택한 UPF(200)의 캐퍼블러티에 링크 세션 처리 기능(LKPDU)이 포함되어 있는지 여부를 판별한다. 여기서, 세션제어부(123)가 선택한 UPF(200)는 링크 세션 처리 기능(LKPDU)을 지원한다고 가정한다. 즉, UPF(200)의 캐퍼블러티에 링크 세션 처리 기능(LKPDU)이 포함되어 있으면, SMF(120)의 세션제어부(123)는 S550 단계에서 단말(10)이 요청한 데이터 세션(PDU session)에 적용할 세션링크조건(Session Link Condition)을 생성한다.
그런 다음, SMF(120)의 세션제어부(123)는 S560 단계에서 앞서 선택된 UPF(200)로 해당 데이터 세션(PDU session)에 적용할 세션 링크 조건(Session Link Condition) 및 데이터 세션 규칙을 포함하는 세션연결/수정요청(Session Establishment/Modification Request) 메시지를 전송한다. 여기서, 데이터 세션 규칙은 PDR(Packet Detection Rule), FAR(Forwarding Action Rule), BAR(Buffering Action Rule), QER(QoS Enforcement Rule) 및 URR(Usage Reporting Rule)을 포함한다.
특히, 세션링크조건(Session Link Condition) 정보는 본 발명에서 새롭게 정의하는 링크조건정보(Linked Condition IE)에 포함되어 전달된다. 이는 예컨대, 다음의 표 3과 같다.
Octet 1 and 2 | Linked Condition Type = 222 (decimal) (unused value in TS 29.244) |
|
Octets 3 and 4 | Length = n | |
Information elements | P | IE Type |
Local F-TEID | M | F-TEID |
N3 Interface | M | Source Interface |
UE IP address | C | UE IP address |
GTP-U Information | C | Remote GTP-U Peer |
Network Slice | C | S-NSSAI in TS 38.413 |
Location | C | User Location Information in TS 38.413 |
SDF Filter | C | SDF Filter |
Linked PDR | C | Create PDR |
Linked FAR | C | Create FAR |
Linked QER | C | Create QER |
Linked URR | C | Create URR |
others | O | TBD |
이러한 링크조건정보요소(Linked Condition IE)는 데이터 세션의 N3 I/F 정보, Source I/F 주소 (Ethernet, IP, VLAN, VxLAN, GTP-U (UDP port, sequence number), 단말 정보, 슬라이스 정보, 위치 정보 (CellID, User Location Information (ULI), PDU 세션 내 세부 매칭(matching)을 위한 n-tuple flow, 기타 data packet 내 주소 관련 정보를 포함한다. SMF(120)로부터 세션연결/수정요청 메시지를 수신한 UPF(200)의 링크제어부(220)는 세션연결/수정요청 메시지에서 세션 링크 조건(Session Link Condition) 및 데이터 세션 규칙(PDR, FAR, BAR, QER, URR)을 추출하고, S570 단계에서 링크저장부(210)에 세션 링크 조건 및 데이터 세션 규칙을 저장한다. 이에 따라, 링크 조건 리스트(Linked Condition List)에 세션 링크 조건이 등록된다. 이어서, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S580 단계에서 세션연결/수정요청 메시지에 대응하는 세션연결/수정확인 메시지를 생성하여 SMF(120)로 전송한다. 이에 따라, 데이터 세션이 생성된다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 11의 실시예는 전술한 도 10에서 설명된 바와 같이, UPF(200)의 조건 저장부(210)에 세션(PDU session)에 적용할 세션링크조건(Session Link Condition)이 저장된 상태에서 이루어진다.
도 9 및 도 11을 참조하면, UPF(200)의 링크저장부(210)에 데이터 세션(PDU session)에 적용할 세션 링크 조건이 저장된 상태에서 UPF(200)의 상향링크 유입(Uplink ingress) 인터페이스로 데이터 패킷이 유입될 수 있다. 이와 같이, 상향링크 유입(Uplink ingress) 인터페이스로 데이터 패킷이 유입되면, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S610 단계에서 유입된 데이터 패킷의 패킷 세션(PFCP (Packet Forwarding Control Protocol) session)을 검색한다. 그런 다음, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S620 단계에서 검색된 패킷 세션(PFCP session)으로부터 데이터 세션(PDU session)을 검출한다. 그런 다음, UPF(200) 링크제어부(220)는 S630 단계에서 링크저장부(210)의 링크 세션 테이블(Linked PDU Session Table)을 검색하여 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인한다. 이때, UPF(200)의 링크제어부(220)는 유입된 데이터 패킷의 주소(source 및 destination)에 부합하는 데이터 세션을 검색할 수 있다.
S630 단계의 확인 결과, 링크 세션 테이블에 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하면, 즉, 유입된 데이터 패킷의 주소(source 및 destination)에 부합하는 데이터 세션이 존재하면, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S640 단계에서 해당 데이터 세션을 링크 세션으로 취득한다. 그런 다음, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S650 단계에서 취득된 링크 세션을 통해 하향링크로 데이터 패킷을 전송한다. 즉, 링크제어부(220)는 S650 단계에서 링크 세션으로 취득된 데이터 세션의 데이터 세션 규칙, PDR/FAR/QER/URR을 처리한 후, 하향링크 유출(downlink egress) 인터페이스, 즉, N3 인터페이스를 통해 데이터 패킷을 전송한다.
반면, S630 단계의 확인 결과, 링크 세션 테이블에 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하지 않으면, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S660 단계에서 링크저장부(210)의 링크 조건 리스트를 검색하여 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 판별한다. 이때, UPF(200)의 링크제어부(220)는 링크 조건 리스트에서 유입된 데이터 패킷의 주소(source 및 destination)에 부합하는 데이터 세션을 검색할 수 있다.
S660 단계의 판별 결과, 링크 조건 리스트에 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하면, 즉, 유입된 데이터 패킷의 주소(source 및 destination)에 부합하는 데이터 세션이 존재하면, 링크제어부(220)는 S660 단계의 링크 세션 테이블(Linked PDU Session Table)에 해당 데이터 세션을 등록한다. 그런 다음, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S640 단계로 진행하여 해당 데이터 세션을 링크 세션으로 취득한다. 이어서, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S650 단계에서 취득된 링크 세션을 통해 하향링크로 데이터 패킷을 전송한다. 즉, 링크제어부(220)는 S650 단계에서 링크 세션으로 취득된 데이터 세션의 데이터 세션 규칙, PDR/FAR/QER/URR을 처리한 후, 하향링크 유출(downlink egress) 인터페이스, 즉, N3 인터페이스를 통해 데이터 패킷을 전송한다.
반면, S660 단계의 판별 결과, 링크 조건 리스트에 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하지 않으면, UPF(200)의 링크제어부(220)는 S680 단계에서 진행하여 유입된 데이터 패킷의 데이터 세션(PDU session A)을 통해 상향링크로 데이터 패킷을 전송한다. 즉, 링크제어부(220)는 유입된 데이터 패킷의 데이터 세션(PDU session A)의 데이터 세션 규칙, PDR/FAR/QER/URR에 따라 데이터 패킷을 처리한 후, 상향링크 유출(uplink egress) 인터페이스, 즉, N6/N9 인터페이스를 통해 데이터 패킷을 전송한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 세션 간의 연결을 제어하기 위한 방법은 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로 제공될 수도 있다. 이러한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 링크세션을 통해 복수의 세션을 연결하고, 링크세션이 연결된 어느 하나의 세션으로부터 트래픽을 수신하면 링크세션을 통해 다른 세션으로 트래픽을 전달함으로써 어느 하나의 세션을 트래픽을 데이터 네트워크를 통해 외부의 라우터까지 전송하지 않아도 된다. 이에 따라, 네트워크의 부하, 지연 및 지터 등을 감소시킬 수 있다. 이러한 본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.
10: UE 20: RAN
110: AMF 120: SMF
130: AUSF 140: NSSF
150: NEF 160: NRF
170: PCF 180: UDM
190: AF 200: UPF
300: DN
110: AMF 120: SMF
130: AUSF 140: NSSF
150: NEF 160: NRF
170: PCF 180: UDM
190: AF 200: UPF
300: DN
Claims (21)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 상향링크 유입(Uplink ingress) 인터페이스로 데이터 패킷이 유입되면, 사용자평면모듈이 상기 유입된 데이터 패킷의 패킷 세션(PFCP session)으로부터 데이터 세션(PDU session)을 검출하는 단계;
상기 사용자평면모듈이 상기 검출된 데이터 세션과 링크 세션 테이블에 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 단계;
상기 링크 세션 테이블에 연계된 데이터 세션이 존재하면, 상기 사용자평면모듈이 상기 연계된 데이터 세션을 링크 세션으로 취득하고, 상기 취득된 링크 세션을 통해 하향링크 유출(downlink egress) 인터페이스로 데이터 패킷을 전송하는 단계;
상기 링크 세션 테이블에 연계된 데이터 세션이 존재하지 않으면, 상기 사용자평면모듈이 상기 검출된 데이터 세션과 링크 조건 리스트와 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 단계;
상기 링크 조건 리스트와 연계된 데이터 세션이 존재하면, 상기 사용자평면모듈이 상기 링크 세션 테이블에 상기 검출된 데이터 세션을 등록하고, 해당 데이터 세션을 링크 세션으로 취득하며, 상기 취득된 링크 세션을 통해 하향링크 유출 인터페이스로 데이터 패킷을 전송하는 단계; 및
상기 링크 조건 리스트와 연계된 데이터 세션이 존재하지 않으면, 상기 사용자평면모듈이 상기 검출된 데이터 세션을 통해 상향링크 유출 인터페이스로 데이터 패킷을 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는
복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법. - 제8항에 있어서,
상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 단계는
상기 사용자평면모듈이 기존에 링크 세션으로 연결된 데이터 세션의 정보를 저장하는 링크 세션 테이블 및
데이터 세션의 세션 링크 조건을 저장하는 링크 조건 리스트 중 적어도 하나에서 상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는
복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법. - 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 데이터 세션을 검출하는 단계 전,
세션관리모듈이 데이터 세션에 적용할 세션 링크 조건을 생성하는 단계;
상기 세션관리모듈이 링크 세션 처리 기능을 지원하는 상기 사용자평면모듈로 상기 세션 링크 조건을 전송하는 단계; 및
상기 사용자평면모듈이 상기 세션 링크 조건을 저장하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 상향링크 유입(Uplink ingress) 인터페이스로 데이터 패킷이 유입되면, 상기 유입된 데이터 패킷의 패킷 세션(PFCP session)으로부터 데이터 세션(PDU session)을 검출하고,
상기 검출된 데이터 세션과 링크 세션 테이블에 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하고,
상기 링크 세션 테이블에 연계된 데이터 세션이 존재하면, 상기 연계된 데이터 세션을 링크 세션으로 취득하고, 상기 취득된 링크 세션을 통해 하향링크 유출 인터페이스로 데이터 패킷을 전송하는 사용자평면모듈;을 포함하되,
상기 사용자평면모듈은
상기 링크 세션 테이블에 연계된 데이터 세션이 존재하지 않으면, 상기 검출된 데이터 세션과 링크 조건 리스트와 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하고,
상기 링크 조건 리스트와 연계된 데이터 세션이 존재하면, 상기 링크 세션 테이블에 상기 검출된 데이터 세션을 등록하고, 해당 데이터 세션을 링크 세션으로 취득하며, 상기 취득된 링크 세션을 통해 하향링크 유출 인터페이스로 데이터 패킷을 전송하며,
상기 링크 조건 리스트와 연계된 데이터 세션이 존재하지 않으면, 상기 검출된 데이터 세션을 통해 상향링크 유출 인터페이스로 데이터 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는
복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치. - 제18항에 있어서,
상기 사용자평면모듈은
기존에 링크 세션으로 연결된 데이터 세션의 정보를 저장하는 링크 세션 테이블 및 데이터 세션의 세션 링크 조건을 저장하는 링크 조건 리스트를 저장하는 링크저장부; 및
상기 링크 세션 테이블 및 상기 링크 조건 리스트 중 적어도 하나에서 상기 검출된 데이터 세션과 연계된 데이터 세션이 존재하는지 여부를 확인하는 링크제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치. - 삭제
- 제18항에 있어서,
데이터 세션에 적용할 세션 링크 조건을 생성하면, 링크 세션 처리 기능을 지원하는 상기 사용자평면모듈로 상기 세션 링크 조건을 전달하는 세션관리모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190130420A KR102372733B1 (ko) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190130420A KR102372733B1 (ko) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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KR20210047386A KR20210047386A (ko) | 2021-04-30 |
KR102372733B1 true KR102372733B1 (ko) | 2022-03-11 |
Family
ID=75740513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190130420A KR102372733B1 (ko) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 복수의 세션 간 연결을 제어하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 |
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KR (1) | KR102372733B1 (ko) |
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Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102430396B1 (ko) * | 2017-05-09 | 2022-08-05 | 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 | 세션 관리 방법, 단말, 및 시스템 |
KR20190004220A (ko) * | 2017-07-03 | 2019-01-11 | 한국전자통신연구원 | 5g 단말 서비스 연속성 관리를 위한 upf 장치 재배치 방법 |
KR102575060B1 (ko) | 2017-08-16 | 2023-09-06 | 한국전자통신연구원 | 5g 로컬 서비스를 위한 서비스 요청 방법 |
-
2019
- 2019-10-21 KR KR1020190130420A patent/KR102372733B1/ko active IP Right Grant
Non-Patent Citations (2)
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3GPP S2-1903831* |
3GPP TR23.734 v16.2.0* |
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KR20210047386A (ko) | 2021-04-30 |
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